Департамент образования и молодежной политики ханты-мансийского автономного округа югры



Pdf көрінісі
бет10/18
Дата07.03.2022
өлшемі427.88 Kb.
#456050
түріМетодические рекомендации
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   18
Биоорганическая химия Метод указания


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-



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. 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   18




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет