ЗАНЯТИЕ № 2ТЕМА: Пространственная организация биополимеров. Классификация структур биополимеров Цель: Сформировать представление о возможных формах пространственной организации биополимеров и их свойствах, характеристиках. Изучить условия существования различных форм и переходов между ними
Каждое макросостояние полимера характеризуется определенными значениями молекулярных параметров и может быть реализовано большим количеством микросвязей, составляющих полимерную цепь атомов, должны приводить к значительной свернутости цепи и образованию клубка. Такой клубок обладает целым набором большего числа конформаций, которые цепь может принимать в процессе микроброуновского движения ее частей. Здесь употребляется термин «конформация» в «микросмысле». Он означает определенное с точностью до амплитуд валентных колебаний расположение атомов в полимере. Ясно, что взаимозависимость такого движения звеньев будет наиболее сильно проявляться у соседних звеньев и ослабляться по мере увеличения расстояния между ними.
Вопросы для рассмотрения на занятии: 1. Модель свободно-сочлененной цепи. Размер клубка. 2. Упругость клубка. Природа сил. 3. Размеры клубка в цепях с фиксированным валентным углом. Персистентная длина. 4. Плотность звеньев в клубке. Радиус корреляции. 5. Энергия взаимодействия звеньев. Вириальные коэффициенты. 6. Зависимость энергии клубка и глобулы от плотности звеньев. 7. Условия существования глобулы и клубка. Различия размеров и радиуса корреляции. 8. «Хороший и плохой» растворители. Набухание макромолекул. 9. Фазовые переходы в белках. Энтальпия и энтропия перехода. 10. Структурные изменения в белках. Расплавленная глобула.
Самостоятельная работа Нарисуйте профили распределения плотности звеньев (n) в глобуле (1) и в клубке (2):
n0
R r Повторите материал из курса физической химии (энергия Гиббса, энтропия, энтальпия, теплоемкость, теплосодержание). 1. Основные понятия биоэнергетики: системы и объекты, сила, работа, энергия. 2. Осмотическое давление и осмотическая работа. 3. Электрическая энергия иона в растворе. Электрическая работа при переносе ионов через мембрану. 4. Электрохимический потенциал ионов. 5. Термодинамическая вероятность и энтропия. 6. Внутренняя энергия и теплосодержание. 7. Обобщенное уравнение первого и второго закона. 8. Электрохимический потенциал ионов. 9. Связь константы равновесия с изменением свободной энергии. 10. Температурная зависимость равновесия (Уравнение Гиббса). Рассмотрите вопрос на примере растворения бензола в воде.
Литература · Рубин А.Б. Биофизика. Т 1. – М., 2000, стр. 167-182 (глава 7) · Биофизика: Учебник / Под ред.Ю.А.Владимирова. - М: Медицина, 1983. - 272 с.:ил
Дополнительная литература · Рубин А.Б. Лекции по биофизике. Лекция 8. Физико-химические принципы строения биополимеров Рекомендуемая дополнительная литература для самостоятельной работы · Бирштейн Т.М. Конформации макромолекул// СОЖ, №11, 1996, стр. 26-29 · Владимиров Ю.А. Лекции по биологической и медицинской биофизике: Работа и энергия
|
n
