Séance de cours

La thermodynamique dans les chemins métaboliques

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Dans cours

ChE-411: Principles and applications of systems biology

The course introduces and develops the key concepts from systems biology and systems engineering in the context of complex biological networks. The lectures elaborate on techniques and methods to model and analyze complex biological problems. ...

Description

Cette séance de cours explore l'application de la thermodynamique dans les voies métaboliques, en se concentrant sur l'utilisation de l'analyse de l'équilibre des flux et la formulation du problème en tant que programmation linéaire mixte. Il examine les contraintes imposées par la thermodynamique, le rôle des réactions bidirectionnelles et la méthode de contribution de groupe pour estimer l'énergie libre de Gibbs. L'incertitude dans les modèles de régression linéaire et l'impact des erreurs expérimentales sont également couverts. En outre, il se penche sur l'influence de facteurs tels que le pH et la force ionique sur les calculs d'énergie libre, ainsi que sur l'effet des conditions d'encombrement sur la faisabilité de la voie métabolique.

Enseignant·e

Vassily Hatzimanikatis

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Denis Alain Henri Lucien Joly, Luca Milazzo, David Liaskos, Konrad Lagoda, Omar Keshk, Yigit Sibal, Ioannis Tzegiannakis A dirigé les thèses EPFL de Keng Cher Soh, Julien Racle, Noushin Hadadi, Stefano Andreozzi, Stepan Tymoshenko, Meriç Ataman, Joana Raquel Pinto Vieira, Tiziano Dallavilla, Yves Berset, Anush Chiappino-Pepe, Milenko Tokic, Tuure Eelis Hameri, Jasmin Maria Hafner, Homa Mohammadi Peyhani, Daniel Robert Weilandt, Zhaleh Hosseini, Sofia Tsouka, Mar

Source officielle

Concepts associés (32)

Principes de la thermodynamique

vignette|Entropie d'un corps à 0 K (à gauche) Corps avec une température supérieur à 0 K (à droite) Les principes de la thermodynamique sont les principales lois (principes en fait, car non démontrés) qui régissent la thermodynamique : premier principe de la thermodynamique : principe de conservation de l'énergie ; introduction de la fonction énergie interne, U ; deuxième principe de la thermodynamique : principe d'évolution ; création d'entropie, S ; troisième principe de la thermodynamique ou principe de N

Chemical thermodynamics

Chemical thermodynamics is the study of the interrelation of heat and work with chemical reactions or with physical changes of state within the confines of the laws of thermodynamics. Chemical thermodynamics involves not only laboratory measurements of various thermodynamic properties, but also the application of mathematical methods to the study of chemical questions and the spontaneity of processes. The structure of chemical thermodynamics is based on the first two laws of thermodynamics.

Incertitude de mesure

vignette|Mesurage avec une colonne de mesure. En métrologie, une incertitude de mesure liée à un mesurage (d'après le Bureau international des poids et mesures). Elle est considérée comme une dispersion et fait appel à des notions de statistique. Les causes de cette dispersion, liées à différents facteurs, influent sur le résultat de mesurage, donc sur l'incertitude et in fine sur la qualité de la mesure. Elle comprend de nombreuses composantes qui sont évaluées de deux façons différentes : certaines par une analyse statistique, d'autres par d'autres moyens.

Experimental uncertainty analysis

Experimental uncertainty analysis is a technique that analyses a derived quantity, based on the uncertainties in the experimentally measured quantities that are used in some form of mathematical relationship ("model") to calculate that derived quantity. The model used to convert the measurements into the derived quantity is usually based on fundamental principles of a science or engineering discipline. The uncertainty has two components, namely, bias (related to accuracy) and the unavoidable random variation that occurs when making repeated measurements (related to precision).

Uncertainty quantification

Uncertainty quantification (UQ) is the science of quantitative characterization and estimation of uncertainties in both computational and real world applications. It tries to determine how likely certain outcomes are if some aspects of the system are not exactly known. An example would be to predict the acceleration of a human body in a head-on crash with another car: even if the speed was exactly known, small differences in the manufacturing of individual cars, how tightly every bolt has been tightened, etc.

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Bioénergétique : Génération d'énergie cellulaire

Explore la production d'énergie cellulaire par la bioénergétique et les voies métaboliques.

Analyse de l'équilibre des flux: plans d'optimisation et de phase phénotypique

Explore les principes d'analyse de l'équilibre des flux, l'optimisation, les plans de phase phénotypiques et la bioénergétique dans les réseaux métaboliques.

Biologie des systèmes : effet Warburg

Explore l'effet Warburg dans les cellules cancéreuses, en discutant des changements métaboliques et de la construction du modèle cinétique.

Thermodynamique: Transformation de l'énergie

Couvre la transformation de l'énergie en thermodynamique, en discutant des lois, de l'entropie et des critères de spontanéité pour les réactions.

Thermodynamique : Spontanéité et Entropie

Explore la spontanéité dans les réactions chimiques, l'entropie et l'énergie libre de Gibbs, en mettant l'accent sur la prédiction de la spontanéité de la réaction dans différentes conditions.

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