ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА В МАГИСТРАТУРУ ПО СПЕЦ. ДИСЦИПЛИНАМ НА ПРОГРАММУ 510406/18 - МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОФИЗИКА
Молекулярная оптика. Поляризуемость молекул. Анизотропия поляризуемости. Связь тензора поляризуемости с симметрией молекулы. Приведение тензора поляризуемости к главным осям.
Межмолекулярное взаимодействие
а) диполь-дипольное
б) индукционное
в) дисперсное
г) водородная связь
д)униполярное взаимодействие.
Рефракция. Поляризуемость и показатель преломления. Валентно-оптическая схема. Нахождение главных поляризуемостей связей.
Двойное лучепреломление в электрическом поле. Определение анизотропии поляризуемости из явления Керра. Теория явления Керра в жидкостях. Вывод формулы для постоянной Керра. Явление Керра в растворах.
Литература.
1., М.А. Ельяшевич, Б.И. Степанов;”Колебания
молекул”,т.1,ГИТТЛ 1949.
2.;”Молекулярная оптика”,ГИТТЛ,1947
3.;”Структура и физические свойства
молекул.” Изд. АН СССР,1955.
4.М. Борн;”Оптика”,1935
5.;”Рассеяние света в газах, жидкостях и растворах”,ЛГУ,
1977.
6.;”Электрические и оптические свойства молекул”,ЛГУ,
1982.
8.;”Поляризуемость молекул”,Наука,1990.
9.У. Флайгер;”Строение идинамика молекул”,т.2,М. Мир,1982.
10.;”Молекулярная биофизика”,1975
Биохимия
3. Белки. Методы выделения, фракционирования и очистки белков. Структура белка. Понятие о первичной, вторичной и третичной структурах белка. Методы определения аминокислотного состава и концевых групп белков. Способы специфического расщепления белков. Пептидные карты Глобулярные и фибриллярные белки. Четвертичная структура белка. Детерминированность структур высшего порядка в первичной структуре белков. Самосборка белковых макромолекул в структуры высшего порядка. Синтетические полипептиды.
Классификация белков. Простые белки. Сложные белки: липопротеиды, глюкопротеиды, хроомопротеиды и металлопротеиды.
Методы определения белков.
Нуклеиновые кислоты. Пуриновые и пиримидиновые основания.
Нуклеозиды и нуклеотиды. Полинуклеотиды. Синтетические полинуклеотиды. Структура ДНК. Нуклеотидный состав ДНК, способы определения. Правила Чаргафа. Двуспиральная структура ДНК.
Основные пространственные формы ДНК. Кольцевая замкнутая и сверхскрученная ДНК. Плазмидные ДНК. Сателлитные ДНК. Внехромосомные ДНК. Структура РНК. Вирусная и рибосомная РНК. Адаптерная (транспортная) РНК. Регуляторные РНК.
Нуклеопротеиды. Структура простых вирусов и фагов.
Реконструкция РНК-содержащих вирусов из РНК и белка.
Рибонуклеопротеиды. Рибосомы. Структура рибосом. Состояние белка и РНК в рибосомах. Обратимая ассоциация рибосом. Ядерные дезоксирибонуклеопротеиды (ДНП) как основа структуры хроматина.
Гистоны и негистоновые белки. Структура гистонов. Конформация ДНК и белков в ДНП. Современные представления о нуклеосомной и наднуклеосомной организации хроматиновой фибриллы.
ЛИТЕРАТУРА
1. , . Курс органической химии. 1958 и
последующие издания.
2. Ж. Матье, Р. Панико. Курс теоретических основ органической химии.
Мир. 1975.
3. А. Ленинджер. Биохимия. Мир. 1975.
4. А. Ленинджер. Основы биохимии. Т. 1-3. Мир. 1985.
5. А. Уайт, Ф. Хендлер и др. Основы биохимии. Т. 1-3. Мир.1983.
6. , . Биологическая химия. Медицина, 1983.
7. . Биофизика. Наука. 1988.
8. В. Зенгер. Принципы структурной организации нуклеиновых кислот.
Мир. 1987.
9. Р. Марри, Д. Треннер и др. Биохимия человека. Т. 1-2. Мир. 1993.
Статистика макромолекул
1.Понятие о макромолекуле. Строение макромолекул природных и искусственных высокомолекулярных веществ. Процессы полимеризации и поликонденсации. Линейные и разветвленные макромолекулы. Сополимеры.
4.Особенности высокоэластичной деформации. Энтропийная природа деформации высокоэластичных тел.
5.Статистическая модель цепной молекулы. Статистический сегмент. Термодинамическая жесткость макромолекулы. Степень свернутости. Функция распределения по проекциям вектора h и по его длинам.
6.Среднее, средне-квадратичное и наивероятнейшее расстояния между концами цепной молекулы. Поперечные размеры макромолекулы. Форма макромолекулярного клубка. Объем гауссового клубка. Вычисление среднеквадратичного расстояния междуконцами цепи для реальных структур по Эйрингу.
7.Заторможенность вращения в цепи. Потенциальные барьеры. Размеры макромолекулы с учетом заторможенности вращения. Кинетическая жесткость макромолекулы.
8. Уточненная (негауссова) функция распределения по длинам. Упругая сила растянутой цепи при больших деформациях. Понятие о деформации сетки негауссовых цепей.
9.Оптическая анизотропия макромолекул. Вычисление средней поляризуемости в параллельном и перпендикулярном направлениях к вектору h. Анизотропия оптической поляризуемости свободной и растянутой макромолекулы.
10.Зависимость оптической анизотропии от молекулярного веса для клубкообразных, палочкообразных и персистентных цепей. Знак оптической анизотропии макромолекул. Оптическая анизотропия молекул ДНК, РНК и дезоксирибонуклеопротеидов.
11.Фотоэластический эффект в полимерах. Средняя поляризуемость макромолекул в направлениях параллельном и перпендикулярном растяжению. Оптическая анизотропия молекулярной сетки.
12. Основные типы компенсаторов: клиновые, пластина четверть длины волны, поворотные эллиптические.
Литература
1. П. Флори Статистическая механика цепных молекул Изд-во Мир, Москва 1971.
2. Конфигурационная статистика полимерных цепей, Изд-во АН СССР, Москва-Ленинград,1959,гл.1,4,6,7.
3. Физико-химия полимеров Изд-во Химия, Москва,1978, гл.1,2,5,11,12.
4. Молекулярная биофизика Изд-во Наука,
Москва,1975 .
5. и Физика и химия макромолекул Изд-во Наука, Москва-Ленинград, 1965.
Молекулярная биофизика
Переходы спираль-клубок в полипептидах. Количественная теория кооперативных переходов порядок-беспорядок в одномерных системах. Проблема фазовых переходов в одномерных системах. Конформационные переходы при изменении температуры, рН, состава растворителя. Процесс денатурации белков под действием различных факторов. Ренатурация, как доказательство определяющей роли первичной структуры.
Теория переходов спираль-клубок в ДНК. Водородные связи и стэкинг-взаимодействия в ДНК. Денатурация ДНК под действием различных факторов (температура, рН, ионная сила). Тонкая структура кривых плавления ДНК.
Л и т е р а т у р а
1. Биофизика, М. Наука, 1981.
2. Молекулярная биофизика, т.1 М.,Наука,
1975.
3. , , Конформации макромолекул
М.,Наука,1964.
4. Ч. Тенфорд, Физическая химия полимеров М., Химия, 1965.
5. Молекулярная биология М.,Наука, 1973.
6. Проблемы биологической физики М. Наука,
1977.
Зав. кафедрой Молекулярной биофизики
