- •ВВЕДЕНИЕ В
- •ПРЕДМЕТ МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОФИЗИКИ
- •СПЕЦИФИКА БИОМАКРОМОЛЕКУЛ
- •МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОМАКРОМОЛЕКУЛ
- •В 1953 Дж. Уотсон и Ф.Крик предложили модель молекулы ДНК, которая хорошо
- •РЕНТГЕНОГРАММА ДНК, ПОЛУЧЕННАЯ РОЗАЛИНДОЙ ФРАНКЛИН
- •Л.Полинг 1901 - 1994
- •МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОМАКРОМОЛЕКУЛ
- •Рентгеновский структурный анализ
- •Принципиальная схема : исследуемый объект помещают в пучок рентгеновских лучей и измеряют интенсивность
- •Основные положения
- •Кристаллический образец (1) рентгеновские лучи (2). Рентгеновские лучи образуются при бомбардировке вольфрамового анода
- •1.Из данных рентгенограммы получают карту
- •2.На основании карты распределения электронной плотности определяют положения атомов в исследуемом объекте.
- •Основные этапы определения структуры белка
- •РЕНТГЕНОГРАММА БАКТЕРИАЛЬНОГО БЕЛКА
- •Схематичная модель
- •Рентгеноструктурный анализ белковой молекулы позволяет установить
- •ОГРАНИЧЕНИЕ МЕТОДА:
- •МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОМАКРОМОЛЕКУЛ
- •МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОМАКРОМОЛЕКУЛ
- •МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОМАКРОМОЛЕКУЛ
- •КОНФОРМАЦИИ
- •УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ БЕЛКА
- •ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА БЕЛКА
- •УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ БЕЛКА
- •СИЛЫ, СТАБИЛИЗИРУЮШИЕ СТРУКТУРУ БИОМАКРОМОЛЕКУЛ
- •ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ, СТАБИЛИЗИРУЮЩИЕ СТРУКТУРУ БИОМАКРОМОЛЕКУЛ
- •ЭНЕРГИЯ ТЕПЛОВЫХ КОЛЕБАНИЙ – 2,5 кДж/моль
- •КОВАЛЕНТНЫЕ СВЯЗИ
- •ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
- •ВАН-ДЕР-ВААЛЬСОВЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
- •ОРИЕНТАЦИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
- •Схема взаимодействия между полярными молекулами
- •ИНДУКЦИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
- •ДИСПЕРСИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
- •ВОДОРОДНАЯ СВЯЗЬ
- •ВОДОРОДНЫЕ СВЯЗИ
- •АНОМАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ВОДЫ:
- •Строение молекулы воды
- •Распределение зарядов и электронной плотности в молекуле воды
- •Водородные связи между молекулами воды
- •Водородные связи между молекулами воды (лед)
- •ЖИДКАЯ ВОДА
- •Четыре связи каждой молекулы Н2О локально
- •ТЕОРИИ СТРУКТУРЫ ВОДЫ
- •Модель непрерывной структуры воды (континуальная модель).
- •КЛАСТЕРНЫЕ МОДЕЛИ
- •Модель мерцающих кластеров, Фрэк и Уэн, 1957 г.
- •КЛАТРАТНАЯ МОДЕЛЬ ВОДЫ
- •В 1993 году американский химик Кен Джордан предложил свои варианты кластеров - устойчивых
- •Структура жидкой воды.
- •Некоторые возможные структуры кластеров воды
- •Формирование отдельного кластера воды (компьютерное моделирование)
- •Объединяясь друг с другом, кластеры могут образовывать более сложные структуры
- •ГИДРОФОБНЫЕ
- •ЭНТРОПИЙНАЯ ПРИРОДА ГИДРОФОБНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ
- •ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВОДЫ С ПОЛЯРНЫМИ ГРУППАМИ
- •Термодинамика переноса типичной неполярной молекулы, циклогексана (СН2)6, из пара (вверху) в
- •ИЗМЕНЕНИЕ СВОБОДНОЙ ЭНЕРГИИ ПРИ РАСТВОРЕНИИ НЕПОЛЯРНЫХ ВЕЩЕСТВ
- •ГИДРОФОБНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТИЯ НА ПРИМЕРЕ ЛИПИДОВ
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОМАКРОМОЛЕКУЛ
ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ВТОРИЧНОЙ СТРУКТУРЫ
ИСПОЛЬЗУЮТСЯ
•СПЕКТРОФОТОМЕТРИЯ
•ИНФРАКРАСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ
•КРУГОВОЙ ДИХРОИЗМ
•ДИСПЕРСИЯ ОПТИЧЕСКОГО ВРАЩЕНИЯ
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОМАКРОМОЛЕКУЛ
ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ
БИОМАКРОМОЛЕКУЛ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ
•ФЛУОРЕСЦЕНТНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ
•ЯМР
•ЭПР
КОНФОРМАЦИИ
БИОМАКРОМОЛЕКУЛ
УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ БЕЛКА
ЧЕТВЕРТИЧНАЯ
ТРЕТИЧНАЯ
ВТОРИЧНАЯ
ПЕРВИЧНАЯ
ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА БЕЛКА
УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ БЕЛКА
(ПО ШУЛЬЦУ И ШИРМЕРУ)
ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СТРУКТУРА
ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА
ДОМЕНЫ
СВЕРХВТОРИЧНАЯ СТРУКТУРА
ВТОРИЧНАЯ СТРУКТУРА
ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА
СИЛЫ, СТАБИЛИЗИРУЮШИЕ СТРУКТУРУ БИОМАКРОМОЛЕКУЛ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ, СТАБИЛИЗИРУЮЩИЕ СТРУКТУРУ БИОМАКРОМОЛЕКУЛ
СИЛЬНЫЕ СВЯЗИ
•КОВАЛЕНТНЫЕ
•ИОННЫЕ
СЛАБЫЕ СВЯЗИ
•ВАН-ДЕР-ВААЛЬСОВЫ
•ГИДРОФОБНЫЕ
ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ
СВЯЗИ
•ВОДОРОДНЫЕ
ЭНЕРГИЯ ТЕПЛОВЫХ КОЛЕБАНИЙ – 2,5 кДж/моль
КОВАЛЕНТНЫЕ СВЯЗИ
Схемы перекрывания орбиталей при образовании s -, p -, d -связей
Образование ионов Na+ и Cl-
Ионная связь – взаимодействие двух нейтральных атомов которое сопровождается истинным переносом электрона от одного атома к другому, образуются при этом анионы и катионы.
1 2
3
4
1 |
– ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ СИЛЫ |
4 – ВАН-ДЕР-ВААЛЬСОВЫ СИЛЫ |
2 |
– ВОДОРОДНАЯ СВЯЗЬ |
|
3 |
– ГИДРОФОБНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ |