Занятие № 13. Тема: Итоговое занятие: физические методы исследования биомакромолекул

ТЕМА: Итоговое занятие: Физические методы исследования биомакромолекул

Вопросы для рассмотрения на занятии:

1. Поглощение света. Закон Бугера-Ламберта-Бэра. Молярный коэффициент поглощения.

2. Спектры поглощения биомолекул в видимой и ультрафиолетовой области спектра. Спектры поглощения аминокислот и нуклеотидов.

3. Гипохромный и гиперхромный эффекты в спектрах поглощения белков и нуклеиновых кислот.

4. Отклонения от закона Бугера-Ламберта-Бера. Влияние мутности раствора.

5. Способы регистрации молекулярных спектров поглощения. Устройство одно- и двулучевых спектрофотометров.

6. Энергия возбужденного состояния. Пути растраты энергии. Синглетное и триплетное состояние. Интеркомбинационная конверсия. Время жизни возбужденного состояния. Времена жизни синглетных и триплетных состояний.

7. Квантовый выход флуоресценции. Факторы, определяющие интенсивность флуоресценции. Внутреннее и внешнее экранирование.

8. Температурная зависимость квантового выхода флуоресценции. Эффект Шпольского.

9. Спектры возбуждения и испускания флуоресценции. Стоксов сдвиг при флуоресценции и фосфоресценции.

10. Тушение флуоресценции. Уравнение Штерна-Фольмера.

11. Флуоресценция субстратов и коферментов.

12. Собственная флуоресценция аминокислот. Зависимость характеристик спектров испускания от окружения.

13. Собственная флуоресценция белков. Зависимость характеристик флуоресценции от состояния белка.

14. Флуоресцентные зонды и метки. Основные принципы их использования при изучении свойств биомакромолекул.

15. Поляризация флуоресценции. Формула Яблонского-Перрена.

16. Способы регистрации спектров флуоресценции. Функциональная схема спектрофлуориметра.

17. Перенос электрона в двухуровневой системе. Обратимость процесса. Условия обеспечения необратимости процесса переноса электрона.

18. Туннелирование электронов и ядер. Электронно-колебательные взаимодействия при туннелировании электрона.

19. Индуктивно-резонансный перенос энергии электронного возбуждения. Механизм Фёрстера. Расстояния переноса. «Флуоресцентная линейка».

20. Обменно-резонансный перенос энергии. Возможность переноса в системах триплет-триплет, синглет-синглет, синглет-триплет. Расстояния переноса.

21. Экситонный механизм миграции энергии.

22. Перенос электрона в процессе фотосинтеза.

23. Принцип метода ЭПР. Механический и магнитный моменты электрона. Магнетон Бора.

24. Эффект Зеемана. Основное уравнение резонанса. G-фактор.

25. Характеристики спектров ЭПР: амплитуда, форма линии, ширина линии.

26. Времена продольной и поперечной релаксации (T₁, T₂).

27. Расщепление линий. Сверхтонкая структура спектров ЭПР.

28. Устройство радиоспектрометра ЭПР.

29. Применение ЭПР в медико-биологических исследованиях. Метод спиновых меток и зондов. Метод спиновых ловушек.

30. Спины ядер. Ядра с получисленным спином. Ларморова прецессия. Основное уравнение резонанса.

31. ЯМР: химический сдвиг, расщепление линий.

32. ЯМР: спин-спиновая и спин-решеточная релаксация.

33. Использование ЯМР в исследовании структуры и функции биомакромолекул.

Задачи