Молекулярная биофизика

Для ответов на контрольные вопросы и решения задач данного раздела студент должен иметь представление о: различных типах взаимодействий в живых системах на атомно-молекулярном уровне, об электростатических и квантово-механических взаимодействиях, о природе водородной связи и роли гидрофобных взаимодействий; о статистическом характер пространственной организации биополимеров, объемных взаимодействиях, условиях перехода «клубок-глобула»; о структуре и свойствах белков, модели Хилла кооперативного связывания лигандов с макромолекулами. Студент должен знать следующие основные понятия: биополимеры, конформация, взаимодействия Ван-дер-Ваальса, водородная связь; лиганд, кооперативное связывание, электронно-конформационные взаимодействия [1-4, 6, 7].

Контрольные вопросы

1. Дайте определение конформационного состояния, клубка и глобулы.

2. Характерный размер статистического клубка можно оценить по формуле:

а) ; б) ; в) ; г) ; д) .

3. При отсутствии объемных взаимодействий макромолекула представляет собой:

а) глобулу с линейным размером ;

б) клубок с линейным размером ;

в) клубок с линейным размером ;

г) клубок с линейным размером ;

д) глобулу с линейным размером .

4. Радиус корреляции статистического клубка

а) много меньше характерного размера клубка;

б) того же порядка, что и характерный размер клубка;

в) много больше характерного размера клубка;

г) в два раза больше характерного размера клубка;

5. Перечислите и охарактеризуйте ван-дер-ваальсовы силы взаимодействия.

6. Энергия ван-дер-ваальсова притяжения обратно пропорциональна:

а) r; б) r ²; в) r ⁶; г) r ⁸; д) r ¹².

7. При образовании упорядоченной структуры воды:

а) Δ S <0, Δ H <0, Δ G <0;

б) Δ S >0, Δ H >0, Δ G >0;

в) Δ S >0, Δ H <0, Δ G >0;

г) Δ S <0, Δ H >0, Δ G <0;

д) Δ S <0, Δ H >0, Δ G >0.

8. При растворении в воде гидрофобного соединения:

а) Δ S >0, Δ H >0, Δ G <0; г) Δ S <0, Δ H >0, Δ G <0;

б) Δ S >0, Δ H >0, Δ G >0; д) Δ S <0, Δ H <0, Δ G >0.

в) Δ S <0, Δ H <0, Δ G< 0;

9. В белках ковалентными связями стабилизированы преимущественно:

а) только первичная структура;

б) первичная и вторичная структуры;

в) первичная, вторичная и третичная структуры;

г) только четвертичная структура;

д) все типы организации белка.

10. Укажите типы взаимодействий и характерные величины энергий взаимодействия.

11. Если в белке отношение числа полярных остатков к неполярным (b) превышает отношение объема гидрофильной фазы к объему гидрофобного ядра (b_s), то глобула будет стремиться:

а) принять сферическую форму;

б) принять вытянутую форму;

в) образовать надмолекуляную структуру;

г) правильный ответ не приведен.

12. Два основных класса биомакромолекул: ___(1), ___(2).

13. Каким образом можно предсказать форму белковой глобулы в водном окружении? Укажите возможные варианты форм.

14. Чем характеризуется кооперативность связывания лигандов с макромолекулами?

15. Какими видами взаимодействий определяется структура и функциональные особенности биополимеров?