FA550A Physical Properties of Biopolymers

Přírodovědecká fakulta
jaro 2008 - akreditace
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. RNDr. Vladimír Vetterl, DrSc. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Viktor Brabec, DrSc.
Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Vladimír Vetterl, DrSc.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
  • Biofyzika (program PřF, N-FY)
  • Biofyzika (program PřF, N-FY, směr Aplikovaná biofyzika)
  • Biofyzika (program PřF, N-FY, směr Molekulární biofyzika)
Osnova
  • 1. Introduction, structure and conformation of biopolymers 2.1. Chemical composition 2.2. Primary, secondary and tertiary structure 2.2.1. DNA as double-helix 2.2.1.1. A-, B- and Z-DNAs 2.2.1.2. Helix-coil transition 2.2.3 Structure and conformation of proteins and polysacharides 2. Hydrodynamic properties 2.1. Viscosity 2.2. Sedimentation 2.3. Difussion 2.4. Osmotic pressure 3. Electric And Magnetic Properties of Nucleic Acids 3.1. Electric properties 3.1.1. Electronic charge distribution 3.1.1.1. Electrons p and s, delocalization 3.1.1.2.Electronic polarizability and dipole moment 3.1.1.3.Molecular electrostatic potential 3.1.2. Interactions of bases, nucleosides and nucleotides with ions 3.1.2.1. Protonation and deprotonation, pk values 3.1.2.2. Metal ions 3.1.2.3. Counterion atmosphere 3.1.3. Forces stabilizing double helical conformation of DNA and synthetic polynucleotides 3.1.3.1. Electronegativity, hydrogen bonds 3.1.3.2. London dispersion forces and stacking forces 3.1.3.3. Hydrophobic interactions 3.1.3.4. Purin water interactions and base stacking 3.1.3.5. Effect of neutral salts on the stability of the double helical conformation 3.1.4. Electric field effects on DNA 3.1.4.1. Polarization of the ionic atmosphere, relaxation 3.1.4.2. Orientation 3.1.4.3. Conformational changes of DNA in the bulk of solution 3.1.4.4. Dissociation field effect 3.1.4.5. Conformational changes of DNA on the electrode surface 3.1.5. Dielectric properties of DNA solutions 3.1.6. Electric properties of DNA in solid state 3.1.6.1. Electric conductivity and photoconductivity 3.1.6.2. Dielectric, ferroelectric, and piezoelectric properties 3.1.7. Nucleic acids in electromagnetic fields 3.1.7.1. Optical activity circular birefringence and circular dichroism 3.1.7.2. Optical anisotropy linear birefringence and linear dichroism 3.1.7.3. Anomalous resonance microwave absorption of DNA 3.2. Magnetic properties 3.2.1. Diamagnetic anisotropy 3.2.2. Degree of orientation of nucleic acids in magnetic field 3.3. Determination of the degree of DNA orientation in the solution in electric and magnetic fields 3.3.1. Methods based on optical anisotropy 3.3.2. Electrochemical methods
Literatura
  • V.Brabec, V.Kleinwächter and V.Vetterl: Structure, chemical reactivity and electromagnetic properties of nucleic acids., Bioelectrochemistry: Principles and Practice, Vol.5: Bioelectrochemistry of Biomacromolecules 1997, p.1-104.
Vyučovací jazyk
Angličtina
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2011 - akreditace, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2012 - akreditace.