- •Часть1.
- •5 Семестр.
- •19 Занятий по 2 академических часа. Заключительные практические занятия: 7, 13, 19 занятие № 1
- •Последовательный процесс поиска модели
- •Литература
- •Дополнительная литература
- •Рекомендуемая дополнительная литература для самостоятельной работы
- •Занятие № 2
- •Литература
- •Дополнительная литература
- •Рекомендуемая дополнительная литература для самостоятельной работы
- •Занятие № 3
- •Литература
- •Рекомендуемая дополнительная литература для самостоятельной работы
- •Занятие № 4
- •Литература
- •Занятие № 5
- •Литература
- •Занятие № 6
- •Литература
- •Занятие № 7
- •Занятие № 8
- •Литература
- •Занятие № 9
- •Литература
- •Занятие № 10
- •Литература
- •Занятие № 11
- •Литература
- •Занятие № 12
- •Правила, используемые при интерпретации спектров ямр
- •Литература
- •Занятие № 13
- •Занятие № 14-15
- •Открытая ферментативная система с субстратным угнетением
- •Колебания в ферментативных системах Литература
- •Занятие № 16
- •Литература
- •Занятие № 17
- •Термодинамическая вероятность и энтропия
- •Внутренняя энергия и теплосодержание
- •Концентрации натрия и потенциалы внутри и вне клетки (гигантский аксон кальмара в морской воде)
- •Литература
- •Занятие № 18
- •Часть2.
- •6 Семестр.
- •19 Занятий по 3 академических часа. Заключительные практические занятия: 13, 17 занятие № 1 (лабораторная работа)
- •Литература
- •Занятие № 2 (лабораторная работа)
- •Литература
- •Занятие № 3 (лабораторная работа)
- •Литература
- •Занятие № 4 (лабораторная работа)
- •Литература
- •Занятие № 5 (лабораторная работа)
- •Литература
- •Занятие № 6
- •Литература
- •Занятие № 7
- •Литература
- •Занятие № 8
- •Литература
- •Занятие № 9
- •Литература
- •Занятие № 10
- •Литература
- •Занятие № 11
- •Литература
- •Занятие № 12
- •Литература
- •Занятие № 13
- •Занятие № 14
- •Литература
- •Занятие № 15
- •Литература
- •Занятие № 16
- •Литература
- •Занятие № 17
- •Часть3.
- •7 Семестр.
- •18 Занятий по 3,5 академических часа. Заключительные практические занятия: 10, 18 занятие № 1
- •Литература
- •Занятие № 2
- •Литература
- •Занятие № 3
- •Литература
- •Занятие № 4
- •Литература
- •Занятие № 5
- •Литература
- •Занятие № 6
- •Литература
- •Занятие № 7
- •Литература
- •Занятие № 8
- •Литература
- •Занятие № 9
- •Литература
- •Занятие № 10
- •Занятие № 11
- •Литература
- •Занятие № 12
- •Литература
- •Занятие № 13
- •Литература
- •Занятие № 14
- •Литература
- •Занятие № 15
- •Литература
- •Занятие № 16
- •Литература
- •Занятие № 17
- •Литература
- •Занятие № 18
Литература
-
Владимиров Ю.А. Потапенко А.Я. Физико-химические основы фотобиологических процессов. – М., 1989, стр. 7-27 (Глава 1)
-
Фрайфелдер Д. Физическая биохимия. – М., 1980, стр. 383-414 (Глава 14)
-
Рубин А.Б. Современные методы биофизических исследований. Практикум по биофизике. – М., 1988, стр. 6-19 (Глава 1)
Занятие № 9
ТЕМА: Спектральные методы исследования макромолекул. Флуоресцентные методы
Цель: Изучить базовые принципы люминесцентного анализа. Изучить возможности метода для исследования свойств биополимеров
В случаях некоторых молекул поглощение фотона сопровождается испусканием света (флуоресценцией) с большей длиной волны. Подобно спектрам поглощения, спектры люминесценции (флуоресценции) сложных молекул размыты и лишены тонких деталей. Информативными оказываются интенсивность, поляризация и длительность свечения.
Вопросы для рассмотрения на занятии:
-
Энергия возбужденного состояния. Пути растраты энергии. Синглетное и триплетное состояние. Интеркомбинационная конверсия.
-
Время жизни возбужденного состояния. Времена жизни синглетных и триплетных состояний.
-
Квантовый выход флуоресценции. Факторы, определяющие интенсивность флуоресценции. Внутреннее и внешнее экранирование.
-
Температурная зависимость квантового выхода флуоресценции. Эффект Шпольского.
-
Спектры возбуждения и испускания флуоресценции. Стоксов сдвиг при флуоресценции и фосфоресценции.
-
Тушение флуоресценции. Уравнение Штерна-Фольмера.
-
Флуоресценция субстратов и коферментов.
-
Собственная флуоресценция аминокислот. Зависимость характеристик спектров испускания от окружения.
-
Собственная флуоресценция белков. Зависимость характеристик флуоресценции от состояния белка.
-
Флуоресцентные зонды и метки. Основные принципы их использования при изучении свойств биомакромолекул.
-
Поляризация флуоресценции. Формула Яблонского-Перрена.
-
Способы регистрации спектров флуоресценции. Функциональная схема спектрофлуориметра.
Самостоятельная работа
-
Для определения доступности триптофановых остатков растворителю можно использовать тушение триптофановой флуоресценции иодид-ионами. Известно, что белок содержит только один триптофан, флуоресценция которого не тушится иодид-ионами. Каковы возможные объяснения отсутствия тушения? Известно, что белок содержит восемь триптофановых остатков и иодид-ионы тушат 25% флуоресценции. Напрашивается предположение, что два триптофановых остатка доступны растворителю. Укажите несколько фактов, которые могли бы сделать это заключение необоснованным.
-
Когда образуются эксимеры, их спектр возбуждения совпадает со спектром мономера, потому что мономер возбуждается до димеризации. Если присутствует много димеров и димер возбуждается, можно ли ожидать, что спектр возбуждения будет соответствовать спектру поглощения мономера? Поясните.
-
Интенсивность флуоресценции понижается вследствие тушения иодид-ионом. Можно ли ожидать также изменения формы спектров возбуждения и испускания?
-
Дайте описание нескольких возможных механизмов возрастания квантового выхода флуоресцентного хромофора при связывании с ним другой молекулы. Почему иногда могут быть сдвиги спектров возбуждения (или испускания) или обоих вместе?. Происходит ли сдвиг в сторону длинных или коротких волн?
-
Всегда ли спектр возбуждения флуоресцирующего хромофора такой же, как спектр поглощения? Поясните.
-
Белок, содержащий десять триптофановых остатков, имеет сильную триптофановую флуоресценцию. Маленькая молекула, способная прочно связываться с белком, фактически не изменяет его флуоресценции, хотя известно, что в участке связывания имеется два триптофановых остатка. Дайте несколько возможных объяснений этому.
-
Флуоресценцирующий хромофор ковалентно присоединен к белку. Измерена поляризация флуоресценции в зависимости от ионной силы буфера, в котором суспендирован белок: найдено, что она заметно уменьшается по мере возрастания ионной силы. Как влияет на белок возрастание ионной силы?