Біофізика (09 2023)
Цей курс покликаний розповісти про фізичні аспекти взаємодій біологічних молекул та деяких клітинних процесів, а також про будову протеїнів та нуклеїнових кислот. Практичні заняття будуть сфокусовані на навичках плануванні експериментів по встановленню механізмів біологічних процесів з особливою увагою до питань які виникають при розробці лікарських препаратів.
Оборотні й необоротні процеси. Закони термодинаміки. Теплота й ентальпія реакції. Ентропія. ΔG. Рівняння Нернста. Закон Гесса. Константи рівноваги. Визначення Kd і стехіометрії при взаємодіях протеїнів.
Ковалентні, водневі, іонні зв'язки. Біополімери та індивідуальні молекули. Дифузія та розмір молекул. Первинна, вторинна, третинна структура протеїнів. Дисульфідні зв'язки. Взаємозв'язок між амінокислотною послідовністю та вторинною структурою. Передбачення структури, MD симуляції.
Комплементарінсть. Спіраль. Шпильки. т-РНК. Моніторинг переходу між одно- двонитковим станом за допомогою УФ поглинання. Нетипові конформації. Вірусні та некодуючі РНК. РНК-ензими.
Реакції першого порядку. Двостадійні реакції. Оборотні реакції й константи рівноваги. Реакції другого порядку. Кінетика в складних системах. Основи моделювання кінетики. Моделювання розвитку епідемій. Каталіз. Кінетика ферментативних процесів. Інгібування. Кінетика у вивченні механізмів реакцій.
Ліпідний бішар. Модельні мембрани. Фаза. Структура й склад клітинних мембран. Протеїни й мембрани. Мембранна проникність. Асиметрія мембран. Трансмембранний потенціал. Канали.
АТФ-синтаза. Джгутики бактерій. Цитоскелет. Тубулін та кінезин. Динеїн та джгутики еукаріотів. Актин та міозин. Ріст і рух
Задачі на обчислення констант зв'язування та дисоціації.
Конструювання пептидів. Структура ДНК. РНК шпильки. Онлайн калькулятори властивостей пептидів та олігонуклеотидів. Ліпіди і мембрани.
Сторінка завантаження програми VMD https://www.ks.uiuc.edu/Development/Download/download.cgi?PackageName=VMD
Cайт де можна скачати файли структур молекул з координатами атомів https://www.rcsb.org/ (в форматі PDB).
VMD short tutorial.pptx (1.56 МБ)
Термодинаміка
David G. Nicholls, Stuart J. Ferguson Bioenergetics https://Booksite.Elsevier.Com/9780123884251/ розділ 3
Кінетика
Dagmar Klostermeier, Markus G. Rudolph Biophysical Chemistry ISBN 9781482252248 (e-book) / розділ 2
Структура протеїнів
Dagmar Klostermeier, Markus G. Rudolph Biophysical Chemistry ISBN 9781482252248 (e-book) / розділ 16
Структура ДНК та РНК
Dagmar Klostermeier, Markus G. Rudolph Biophysical Chemistry ISBN 9781482252248 (e-book) / розділ 17
Мембрани та біоенергетика
David G. Nicholls, Stuart J. Ferguson Bioenergetics https://Booksite.Elsevier.Com/9780123884251/ розділ 2 (іонний транспорт крізь мембрани) розділи 6 та 7 (фотосинтез та синтез АТФ)
