Фотонная корреляционная спектроскопия молекулярного рассеяния света в белковых растворах при воздействии различных внешних факторов

• Автор: Чжан Сяолэй
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1 Основные свойства белковых молекул

1.1. Общее представление о белковых молекулах

1.2. Поведение белковых молекул в растворе

Теория Дебая - Хюккеля

1.3. Основные виды взаимодействий молекул

Глава 2 Молекулярное рассеяние света в растворах белковых

молекул

2.1. Основные положения теории рассеяния света

2.2. Теория Рэлея - Дебая. Определение молекулярного веса и

межмолекулярного взаимодействия
Глава 3 Метод фотонной корреляционной спектроскопии
3.1. Спектральная плотность тепловых молекулярных флуктуаций
3.2. Временные корреляционные функции и пространственно
временная корреляционная функция Ван-Хова
3.3. Связь корреляционных функции с оптическим спектром.
Соотношение Зинерта
3.4. Определение коэффициента трансляционной диффузии с
помощью корреляционных функции
3.5. Время корреляции. Метод измерений спектра
автокорреляционной функции рассеянного света. Гомодинный и гетеродинный метод
3.6. Связь между коэффициентом трансляционной диффузии и
статическими параметрами
3.7. Теория Джеймса - Эванса
Глава 4 Трехкомпонентные лиотропные системы (обзор)
4.1. Поведение коэффициента межмолекулярного взаимодействия в
трехкомпонентных растворах
4.2. Изучение статических параметров в водных растворах, содержащих малые ионы металлов
4.3. Изучение образования молекулярных комплексов в водных растворах различных белков, содержащих водорастворимые синтетические полимеры
Глава 5 Экспериментальное исследование водных белковых растворов методом фотонной корреляционной спектроскопии
5.1. Материалы исследования и процедура подготовки образцов для измерении
5.2. Описание экспериментальной установки
5.3. Эксперименты и обсуждения
5.3.1. Исследование водных растворов молекул коллагена
5.3.1.1. Экспериментальные результаты
5.3.1.2. Обсуждение результатов
5.3.2. исследование водных растворов молекул пепсина
5.3.2.1. Экспериментальные результаты
5.3.2.2. Обсуждение результатов
5.3.3. Исследование водных растворов молекул сывороточного альбумина
5.3.3.1. Экспериментальные результаты
5.3.3.2. Обсуждение результатов
Заключение
Литература

Введение
Белковые макромолекулы играют чрезвычайно важную роль в функционировании различных биосистем, поэтому изучение физических параметров этих макромолекул в водных растворах с помощью метода фотонной корреляционной спектроскопии является весьма интересной задачей молекулярной оптики.
Поверхность биологических макромолекул содержит многочисленные заряженные группы, причем величину заряда можно изменять в широких пределах путем изменения pH раствора [1]. Кроме того, размер и масса строго определена для каждого вида биополимеров. Электростатическое взаимодействие между молекулами полярного растворителя и заряженными группами биологических макромолекул оказывает существенное влияние на характер броуновской динамики молекул. С точки зрения экологии и медицины представляет интерес изучение влияния ионов металлов на растворы биологических макромолекул.
Актуальность темы исследования связана с изучением особенностей молекулярной подвижности и межмолекулярного взаимодействия в лиотропных биологических системах, такими являются растворы биологических макромолекул.
Металлы являются одним из необходимых элементов для участия в жизнедеятельности биосистем. Однако некоторые металлы с точки зрения безопасности считаются токсичными для организма. При попадании даже в небольших дозах в питьевую воду, кровь, и другие биологические жидкости они способны нарушить нормальное состояние физиологических процессов. Особенно нужно отметить, что в последние годы большое
Рис.З. Схема, изображающая различные виды движения молекул.
Следует отметить, что корреляционные функции описывают как движение отдельной молекулы, так и движение молекулы “в среднем”, т.е. характеризуют саму среду. По временной зависимости корреляционных функций можно судить о характере теплового движения в среде.
В качестве примера рассмотрим корреляционные функции скорости:
1) В газе это будет экспоненциально затухающая функция <ы(0)й(0)~ехр(-7тс) (рис.4, а).