Департамент образования и молодежной политики ханты-мансийского автономного округа югры
жүктеу/скачать 427.88 Kb. Pdf көрінісі
|
Раздел 6. Физико- химические методы выделения и иссле- дования биополиме- ров и биорегулято- ров Основные методические приемы, используемые в процессе выделения биомолекул. Способы разрушения тканей и клеток, высаливание, диализ, ультрафильтрация, лиофилизация. Свойства биомолекул, определяющие методы их разделения. Седиментационные методы. Основные понятия теории цен- трифугирования. Выбор метода и способа центрифугирования для решения конкретной экспериментальной задачи. Экстрак- ция как метод выделения. Коэффициент распределения. Экс- тракция органическими растворителями и детергентами. Электрофоретические методы. Свойства биомолекул, опреде- ляющие их разделение методами электрофореза. Электрофо- рез в гелях. Электрофорез в присутствии ДДС-Na. Изоэлек- трическое фокусирование. Двумерный электрофорез. Высоко- вольтный электрофорез. Теоретические основы хроматогра- фии. Пути оптимизации хроматографического процесса. Осо- бенности высокоэффективной жидкостной хроматографии. Основные хроматографические методы и области их приме- нения. Адсорбционная хроматография. Распределительная хроматография. Обратнофазная хроматография. Ионообмен- ная хроматография. Хроматофокусирование. Гельпроникаю- щая хроматография. Биоспецифичная хроматография. Ис- пользование методов электрофореза и хроматографии для анализа чистоты полученных препаратов, изучения физико- химических характеристик биомолекул. Масс-спектрометрия. Принципиальная блок-схема массспектрометра, его назначе- ние и основные характеристики. Способы введения исследуе- мого образца в масс-спектрометр. Методы ионизации, приме- няемые в масс-спектрометрии: электронный удар, электрон- ный захват, фотоионизация, ионизация полем, химическая ионизация. Методы ионизации в конденсируемой фазе: поле- вая десорбция, лазерная десорбция, электрораспыление, иони- зация продуктами деления 235Сf, вторичная ионная эмиссия, бомбардировка быстрыми атомами. Магнитные, времяпролет- ные, квадрупольные масс-спектрометры. Ионные ловушки и ионциклотронный резонанс. Двойная фокусировка. Тандем- ные массспектрометры. Детекция ионов. Обработка и способы представления результатов измерений. Применение массспек- трометрии в исследовании аминокислот, пептидов и белков, липидов, углеводов, терпеноидов, стероидов и других низко- 6 20 молекулярных природных соединений. Оптическая спектро- скопия. Характерные области поглощения белковых хромо- форов. Молярный коэффициент поглощения. Типы электрон- ных переходов, встречающиеся в природных соединениях. Природа ДОВ и КД принципиальная схема дихрографа. Мо- лярная эллиптичность. Понятие хиральности. Применение спектроскопии КД для исследования структуры полипептидов и белков. Люминесценция: флуоресценция и фосфоресценция. Квантовый выход и метод его определения. Флуоресценция ароматических аминокислот. Анизотропия флуоресценции. Уравнение Перрена, его применение в исследовании микро- вязкости мембран с помощью флуоресцентных зондов. Туше- ние флуоресценции. Уравнение ШтернаФольмера, его приме- нение в исследовании белков и биомембран. Фурье-ИК- спектроскопия и КР-спектроскопия (физические основы мето- дов). Основные амидные колебания. Анализ структуры пепти- дов и белков по ИК- и КР-спектрам в области основных амид- ных колебаний. Рентгеноструктурный анализ биополимеров. Физические основы метода рентгеноструктурного анализа. Природа, свойства, получение рентгеновских лучей. Кристал- лическая решетка. Дифракция рентгеновских лучей на кри- сталлической решетке. Условия Вульфа-Брегга и Лауэ. Мето- ды решения фазовой проблемы в рентгеновской кристалло- графии. Преобразование Фурье. Методы измерения интенсив- ности дифракционных отражений. Электронная микроскопия. Основные методы визуализации биологических объектов в электронной микроскопии. Интерпретация изображений. Изу- чение пространственной структуры белков методами элек- тронной микроскопии двумерных кристаллов. Методы обра- ботки электронно-микроскопических изображений неперио- дических объектов. Электронная микроскопия нуклеиновых кислот. Спектроскопия ЭПР. Способы введения стабильных иминоксильных радикалов (спиновых меток) в биомолекулы. Исследование пространственной структуры и динамики био- молекул методом спиновых меток. Исследование межмолеку- лярных взаимодействий методом спиновых меток. Спектро- скопия ЯМР. Основные параметры спектров ЯМР и их связь с химической и пространственной структурой биомолекул. Двумерная спектроскопия ЯМР, основные двумерные экспе- рименты COSY, TOCSY, NOESY. Схема отнесения сигналов в двумерных спектрах 1H-ЯМР полипептидов. Расчет простран- ственной структуры полипептидов. Проявление динамических процессов в спектрах ЯМР. Химический (конфармационный) обмен и его регистрация в спектрах ЯМР. Релаксация ядерной намагниченности. Времена релаксации, функция спектраль- ной плотности. Компьютерное моделирование молекулярной механики биомолекул. Природа сил, стабилизирующих про- странственную структуру биополимера (гидрофобные взаи- модействия, дисперсионные, диполь-дипольные, заряд- дипольные, электростатические взаимодействия, солевые мо- 21 стики, водородные связи). Понятие об эмпирических функци- ях энергии (силового поля). Потенциал 6-12 Леннард-Джонса. Минимизация конформационной энергии белка. Понятие о методе расчета пространственной структуры белка ab initio, ограничения метода. Методы получения пространственной структуры на основе гомологии. Понятие о методах оценки [качества] пространственной структуры биомолекул. Компью- терное моделирование молекулярной динамики биомолекул. Роль внутренних движений биомолекул. Примеры, показыва- ющие различные проявления динамики биомолекул для их функционирования и для стабилизации пространственной структуры. Формы функций потенциальной энергии исполь- зуемой для молекулярной динамики (МД). Уравнение движе- ния. Понятие об алгоритмах численного решения уравнений движения. Граничные условия при расчетах с явным учетом растворителя. Броуновская динамика. Амплитуды флуктуаций атомов в МД. Влияние учета растворителя на МД. Негармо- ничность внутримолекулярных движений. Коллективные движения. жүктеу/скачать 427.88 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|