Биофизическая химия. Т. 2

Автор(ы):Кантор Ч., Шиммел П.
06.10.2007
Год изд.:1984
Описание: В трехтомном издании, написанным учеными из США, на самом современном уровне изложены основные представления о биологических макромолекулах и методах исследования их структуры и функций. Второй том посвящен теоретическим основам физических и физико-химических методов изучения структуры биологических полимеров и интерпретации полученных данных. Рассмотрены абсорбционная спектроскопия, спектрополяметрия, флуоресцентная спектроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния, ядерный магнитный резонанс, некоторые виды электронной микроскопии, ультрацентрифугирование, вискозиметрия и электрофорез в гелях, особенно подробно описан рентгеноструктурный анализ.
Оглавление:
Биофизическая химия. Т. 2 — обложка книги.
ТОМ 2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИИ БИОПОЛИМЕРОВ
  Глава 7. Спектроскопия поглощения. Перевод А. П. Минеева [10]
    7.1. Основные принципы [10]
      Область применения [10]
      Качественное описание спектроскопии [10]
      Квантовомеханическое описание молекулярных свойств [11]
      Описание состояния молекулы при помощи волновой функции [12]
      Операторы и значения наблюдаемых величин [14]
      Уравнение Шредингера [14]
      Взаимодействие света с молекулой [16]
      Момент перехода [19]
      Параметры, которые можно определить из спектральных данных [19]
    7.2. Спектроскопия поглощения в области электронных переходов [21]
      Энергетические состояния молекул [21]
      Коэффициент экстинкции [23]
      Связь между коэффициентом экстинкции и некоторыми молекулярными свойствами [26]
      Линейный дихроизм ориентированных образцов [27]
      Спектральные свойства простых молекул: формальдегид [29]
    7.3. Спектроскопия биополимеров [32]
      Спектральная область, в которой проводятся исследования биополимеров [32]
      Поглощение белков в дальней УФ-области определяется пептидными группами [33]
      Поглощение белков в ближней УФ-области обусловлено ароматическими аминокислотами [34]
      Влияние простетических групп [36]
      Определение концентрации белка из данных по УФ-поглощеиию [38]
      Поглощение нуклеиновых кислот определяется основаниями [38]
    7.4. Влияние конформации на поглощение [41]
      Влияние на спектры локального окружения хромофоров [42]
      Взаимодействия между разными хромофорами [45]
      Димер, состоящий из невзаимодействующих мономеров [46]
      Димер, состоящий из взаимодействующих мономеров [48]
      Как анализировать спектр димера [52]
      Число полос поглощения и число хромофоров [53]
      Гипохромизм агрегатов хромофоров [54]
      Определение ориентации хромофора при помощи линейного дихроизма [58]
      Краткие выводы [60]
      Задачи [60]
      Литература [62]
  Глава 8. Другие оптические методы. Перевод А. п. Минеева [63]
    8.1. Оптическая активность [63]
      Экспериментальное исследование оптической активности [63]
      Соотношение между ДОВ и КД [66]
      Физические основы явления [68]
      Вычисление КД димера [71]
      Полуэмпирические расчеты оптической активности белков [77]
      Полуэмпирические расчеты оптической активности нуклеиновых кислот [79]
      Применение оптической активности при эмпирических расчетах [83]
      Другие разновидности метода измерения оптической активности [84]
    8.2. Флуоресцентная спектроскопия [84]
      Основные принципы флуоресценции [84]
      Факторы, влияющие на интенсивность флуоресценции [86]
      Методы измерения [89]
      Свойства типичных флуоресцирующих групп [93]
      Чувствительность флуоресценции хромофора к окружению [94]
      Синглет-синглетный перенос энергии [97]
      Измерение расстояния между хромофорами по данным об эффективности переноса энергии [100]
      Поляризованная флуоресценция [103]
      Поляризация в жестких системах [104]
      Влияние молекулярного движения [107]
      Уравнения Перрена и измерение стационарной степени поляризации [110]
    8.3. Инфракрасная спектроскопия и спектроскопия комбинационного рассеяния [113]
      Принципы, лежащие в основе инфракрасной спектроскопии [113]
      Колебательные спектры полимеров [115]
      Спектроскопия комбинационного рассеяния [119]
      Краткие выводы [123]
      Задачи [124]
      Литература [126]
  Глава 9. Введение в магнитный резонанс. Перевод А. П. Минеева [128]
    9.1. Резонансные методы и их применение [128]
    9.2. Общие принципы ядерного магнитного резонанса (ЯМР) [129]
      Прецессия заряженного волчка в магнитном поле [130]
      Магнитный момент ядер [132]
      Ограничения, налагаемые на ядерные магнитные моменты [134]
      Физическая основа эксперимента по ЯМР: классическая аналогия [135]
    9.3. Уравнения Блоха [139]
    9.4. Важные следствия, вытекающие из уравнений Блоха [142]
      Интенсивность сигнала [142]
      Большие времена продольной релаксации (T(?)) [143]
      Влияние флуктуирующих локальных полей и окружения на T(?) [143]
      Влияние Т(?) и T(?) на ширину линии [145]
      Факторы, влияющие на Т(?) [146]
      Измерение T(?), и T(?) импульсными методами [147]
      Спектр поглощения как фурье-преобразование спинового эха [148]
    9.5. Особенности спектров ЯМР [149]
      Химический сдвиг [149]
      Получение высокого разрешения [151]
      Спин-спиновое расщепление линий [153]
      Исследования биологических комплексов с помощью парамагнитных зондов [156]
      Применение ЯМР для регистрации динамических процессов [157]
    9.6. Спектры ЯМР биологических систем [159]
      Спектры протонного магнитного резонанса белков [159]
      (?)С-ЯМР-спектры белков [161]
      ЯМР на ядрах (?)P [162]
      Использование (?)F в качестве зонда при исследовании биохимических систем [163]
      Спектры ЯМР нуклеиновых кислот [165]
    9.7. Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) [167]
      Сходство между ЭПР и ЯМР [167]
      Сверхтонкое взаимодействие [167]
      Контактное взаимодействие [169]
      Анизотропное сверхтонкое расщепление [170]
      Анизотропия g-фактора [173]
      Исследования с помощью ЭПР металлсодержащих белков [174]
      Исследования методом ЭПР с применением спиновой метки [174]
      Краткие выводы [175]
      Задачи [176]
      Литература [177]
  Глава 10. Размер и форма макромолекул. ПеревооЮ. н. Косаганова [178]
    10.1. Методы прямого наблюдения [178]
      Электронная микроскопия молекул [178]
      Уменьшение вероятности появления артефактов, связанных с высушиванием и усадкой в процессе подготовки образцов для электронной микроскопии [180]
      Использование симметрии для улучшения электронно-микроскопического изображения [182]
      Радиоавтография высокого разрешения [185]
      Дифракция рентгеновских лучей [186]
    10.2. Гидродинамические методы исследования макромолекул [187]
      Обзор методов [187]
      Объем и гидратация макромолекул [188]
      Термодинамика гидратации [190]
      Трение макромолекул в растворе [192]
      Связь между трением и размерами молекулы [193]
      Влияние формы частиц на трение поступательного движения [196]
      Влияние формы на вращательное трение [197]
      Трение при поступательном движении молекул сложной формы [201]
      Коэффициенты трения олигомеров и полимеров [204]
    10.3. Диффузия макромолекул [205]
      Перенос массы как поток вещества [206]
      Законы диффузии Фика [209]
      Решения уравнений Фика [212]
      Измерение диффузии [214]
      Интерпретация коэффициента диффузии с молекулярной точки зрения [215]
      Интерпретация измеренных значений коэффициентов трения [217]
      Диффузия в многокомпонентных системах [219]
      Краткие выводы [220]
      Задачи [221]
      Литература [221]
  Глава 11. Ультрацентрифугирование. ПереводЮ. А. Банникова [223]
    11.1. Скоростная седиментация [223]
      Седиментация под действием силы тяжести или центробежной силы [223]
      Ультрацентрифуга [224]
      Описание процессов переноса в ультрацентрифуге: уравнение Ламма [227]
      Решение уравнения Ламма при постоянном s и в отсутствие диффузии [229]
      Решение уравнения Ламма для более реалистических случаев [232]
      Определение коэффициента седиментации по положению границы [233]
    11.2. Анализ результатов седиментационных измерений [235]
      Уравнение Сведберга [235]
      Определение молекулярных масс по данным седиментационных измерений [237]
      Что можно узнать о форме и конформации по данным седиментационных измерений [240]
      Зависимость скорости седиментации от концентрации [242]
      Влияние самоассоциации на скорость седиментации [244]
      Как влияет на скорость седиментации присутствие в системе нескольких макромолекулярных компонентов [246]
      Зональное центрифугирование многокомпонентных систем [248]
    11.3. Равновесное центрифугирование [252]
      Определение молекулярной массы при помощи равновесного центрифугирования [252]
      Равновесное центрифугирование смесей макромолекул [254]
      Центрифугирование равновесной системы мономер-димер [257]
      Анализ приближения к равновесию [259]
      Центрифугирование в градиенте плотности: упрощенная теория [260]
      Центрифугирование в градиенте плотности: трехкомпонентная теория [261]
      Краткие выводы [265]
      Задачи [266]
      Литература [267]
  Глава 12. Другие гидродинамические методы. Перевод ю. А. Банникова [268]
    12.1. Вискозиметрия [268]
      Измерение вязкости [268]
      Влияние скорости сдвига на величину измеряемой вязкости [270]
      Влияние молекул растворенного вещества на вязкость раствора [272]
      Зависимость вязкости от формы молекул [275]
      Определение молекулярной массы с помощью измерений вязкости [277]
      Некоторые случаи применения вискозиметрических измерений [278]
      Упруговязкая релаксация [280]
    12.2. Методы, использующие вращательное движение молекул [282]
      Измерение преимущественной ориентации в потоке с помощью линейного дихроизма [284]
      Измерение преимущественной ориентации в потоке с помощью линейного двойного лучепреломления [286]
      Ориентация в электрических полях [289]
      Дисперсия диэлектрической проницаемости [291]
      Другие способы измерения и интерпретации вращательных движений [292]
    12.3. Хроматография на молекулярных ситах [294]
      Сущность явления гель-фильтрации [294]
      Анализ профилей элюируемых зон [296]
      Свойства молекулярных сит в связи с размерами и конформацией макромолекул [298]
    12.4. Электрофорез [299]
      Расчет электрофоретической подвижности [299]
      Примеры применения электрофореза [301]
      Электрофорез в присутствии додецилсульфата натрия как метод определения молекулярных масс [303]
      Краткие выводы [306]
      Задачи [307]
      Литература [307]
  Глава 13. Рентгеновская кристаллография. Переводи, я. саратовского [309]
    13.1. Рассеяние рентгеновских лучей атомами и молекулами [309]
      Особенности и ограничения нашего рассмотрения [309]
      Рентгеновские лучи — коротковолновое электромагнитное излучение [309]
      Параметры, описывающие электромагнитную волну [310]
      Геометрия опыта по рассеянию рентгеновских лучей [312]
      Рассеяние как функция положения электрона [314]
      Описание рентгеновского рассеяния с помощью фурье-преобразования [315]
      Пример свойств фурье-преобразования [317]
      Определение структурного фактора [319]
      Требование неоднородности электронной плотности [320]
      Рассеяние от отдельного атома, находящегося в начале координат [320]
      Рассеяние произвольно расположенными атомами [322]
    13.2. Дифракция рентгеновских лучей [323]
      Интерференционные полосы от наборов атомов [323]
      Расчет рентгеновской дифракции от одномерной цепочки атомов [326]
      Дискретная картина дифракции от одномерной цепочки [327]
      Рассеяние от отдельного атома или молекулы, входящих в состав периодической цепочки [329]
      Рентгеновское рассеяние, наблюдаемое в лабораторных условиях [330]
      Рентгеновское рассеяние от двумерной периодической атомной решетки [331]
      Рентгеновское рассеяние от трехмерной атомной решетки [334]
      Рентгеновское рассеяние от трехмерного кристалла, состоящего из молекул [338]
      Представление повторяющейся структуры в виде свертки [338]
      Фурье-преобразование свертки [340]
      Использование сверток при расчете картин рентгеновского рассеяния [341]
      Расчет дифракции от молекулярного кристалла с использованием сверток [343]
      Закон дифракции Брэгга [344]
    13.3. Свойства кристаллов [346]
      Ограничения для возможных кристаллических решеток [346]
      Симметрия молекул и кристаллов [352]
      Пространственные группы, характерные для биологических молекул [352]
      Определение параметров кристаллической решетки [354]
      Соотношения между векторами прямой и обратной решеток [355]
      Определение пространственной группы [357]
      Кристаллографическая оценка молекулярной массы [358]
      Использование пространственной группы для получения информации о симметрии макромолекулы [359]
      Изменение геометрии рассеяния при дифракционных измерениях [360]
      Некоторые методы получения дифракционных данных [362]
      Сфера ограничения [364]
      Ограниченность разрешения при определении структуры по данным дифракции рентгеновских лучей [364]
      Экспериментальные ограничения разрешения [368]
    13.4. Определение структуры молекул методом рентгеновской кристаллографии [369]
      Фазовая проблема [369]
      Фазы важнее, чем амплитуды [370]
      Общие соображения относительно определения кристаллической структуры [371]
      Этапы определения структуры малой молекулы [371]
      Вычисление функции Паттерсона по измеренной интенсивности рассеяния [373]
      Периодичность функции Паттерсона [375]
      Соответствие между пиками функции Паттерсона и межатомными векторами [376]
      Использование паттерсоновских карт для локализации тяжелых атомов в малых молекулах [376]
      Проверка согласия между рассчитанной структурой и данными измерений [378]
    13.5. Определение структуры макромолекулы [378]
      Метод множественных изоморфных замещений [378]
      Получение макромолекулярных кристаллов и их свойства [379]
      Получение изоморфных тяжелоатомных производных [381]
      Структурные факторы для тяжелоатомных изоморфных производных [383]
      Определение положения тяжелых атомов с помощью разностной паттерсоновской карты [384]
      Использование центросимметричных проекций для определения положения тяжелых атомов [385]
      Использование данных о положении тяжелых атомов для оценки фаз структурного фактора [389]
      Оценки фаз при наличии центра симметрии [390]
      Уточнение положений тяжелых атомов, получаемое после оценки фаз для исходного кристалла [391]
      Уточнение структурной модели по методу наименьших квадратов [391]
      Метод наименьших квадратов для уточнения положений тяжелых атомов [393]
      Аномальная дисперсия в тяжелых атомах [396]
      Интерпретация карты электронной плотности [396]
      Учет энергии белковых конформаций при интерпретации карты электронной плотности [398]
      Разностный фурье-синтез при изучении взаимодействий макромолекулы с лигандом [398]
      Краткие выводы [400]
      Задачи [401]
      Литература [403]
  Глава 14. Другие методы, использующие рассеяние и дифракцию. Перевод И. Я. Скуратовского [405]
    14.1. Рентгеновская дифракция в волокнах [405]
      Рентгеновское рассеяние от волокон [405]
      Расчет рассеяния от спирали [407]
      Структурный фактор непрерывной спирали в цилиндрических координатах [408]
      Дискретный характер структурного фактора спирали [409]
      Крестообразная картина рассеяния от спиральной линии [410]
      Структурный фактор точечной спирали [411]
      Структурный фактор спирали с целым числом остатков на виток [413]
      Структурный фактор спирали с нецелым числом остатков на виток [414]
      Интенсивность рентгеновского рассеяния от спирали, усредненной по вращению [414]
      Модель для (?)-спирали [415]
      Рентгеновское рассеяние от реальной (?)-спирали [418]
      Влияние межмолекулярной упаковки на картину дифракции от (?)-спирали [419]
      Рентгеновское рассеяние от волокон нуклеиновых кислот [419]
    14.2. Рентгеновское рассеяние в растворе [421]
      Расчет рассеяния от раствора путем усреднения по всем возможным ориентациям молекул [421]
      Определение молекулярной массы и радиуса инерции [422]
      Использование широкоуглового рассеяния для выбора модели молекулярной структуры [423]
      Расчет радиальной функции Паттерсона по данным рассеяния в растворе [426]
      Тонкая структура растянутого края поглощения (EXAFS) [427]
    14.3. Рассеяние излучения других видов [428]
      Пригодная для измерений область длин волн [428]
    14.4. Электронная микроскопия [429]
      Измерение электронной дифракции от твердого тела с помощью электронного микроскопа [429]
      Определение молекулярной структуры с помощью электронного микроскопа [431]
      Математическое описание дифракции электронов [431]
    14.5. Нейтронное рассеяние [437]
      Сравнение нейтронного и рентгеновского рассеяний [437]
      Локализация атомов водорода с помощью нейтронной дифракции в кристаллах [438]
      Контраст с растворителем при нейтронном и рентгеновском рассеянии [439]
      Ковалентно присоединенный дейтерий в качестве нейтронной метки [442]
    14.6. Рассеяние света [445]
      Одиночные молекулы, размер которых много меньше длины волны [445]
      Влияние поляризации на угловое распределение рассеянного света [446]
      Набор молекул, размер которых много меньше длины волны [447]
      Молекулы, размер которых сравним с длиной волны [448]
      Другие типы рассеяния света [449]
      Краткие выводы [449]
      Задачи [451]
      Литература [452]
  Приложение А. Основы матричной алгебры [454]
      Перемножение матриц [454]
      Нахождение матрицы, обратной данной [456]
      Приведение матрицы к диагональному виду [456]
  Приложение Б. Решение задач [458]
      Предметный указатель [468]
Формат: djvu
Размер:8001053 байт
Язык:RUS
Рейтинг: 203 Рейтинг
Открыть: