PřF:F8310 Mol.inter.a jejich úl.v bi.a c - Informace o předmětu

F8310 Molekulové interakce a jejich úloha v biologii a chemii

Rozsah

2/0. 3 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Jiří Šponer, DrSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Viktor Brabec, DrSc.
Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiří Šponer, DrSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

specifické předpoklady nejsou

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Biofyzika (program PřF, M-FY)

Cíle předmětu

Předmětu objasňuje moderní pohled na úlohu molekolových interakcí v chemii a biologii. Bodou vysvětleny zákládní molekulové interakce (kovalentní struktura, van der Waalsova interakce, elektrostatické interakce, vodíkové vazby, a další možné doplňkové interakce.). Podrobně bude diskutován vliv solvatace a entropie. Bodou vysvětleny základní možnosti jejich popisu, tj. klasická aproximace pomocí empirických potenciálů, a plný kvantově-chemický popis. Budou uvedeny zakladní experimentální techniky (fyzikálně-chemické metody a rentgenostrukturní analýza) Vše bude rozsáhle ilustrováno na příkladech, zejméne se bude jednat o moderní poznatky o struktuře, dynamice a funkci molekul RNA, s rozsáhlou analýzou funkce ribosomu během syntézy bílkovin.

Výstupy z učení

Hlavním cílem předmětu je umožnit studentům
- popsat a vysvětlit úlohu molekulových interakcí v chemii a biologii (jak v rámci klasické aproximace tak v kvantově-chemického popisu)
- popsat a vysvětlit základní vztahující se experimenty a experimentální techniky.

Osnova

• Úloha molekulových interakci a proč jsou duležité
• Kovalentní struktura
• Van der Waalsovy síly
• Elektrostatické síly
• Vodíkové vazby
• Neaditivita interakcí, indukce a charge transfer
• Empirický potenciál, molekulová mechanika, molekulová dynamika
• Kvantově-chemický popis
• báze atomových orbitalů
• Elektronová korelace
• fyzikálně chemické metody
• rentgenostrukturní analýza
• vliv solventu a entropie
• Supramolekulární systémy v chemii
• Struktura bílkovin
• Struktura DNA
• protein-DNA komplexy
• revoluce v biologii, struktura, dynamika a funkce RNA
• principy molekulových interakcí v RNA
• Struktura a funkce velké ribosomální podjednotky
• Struktura a funkce malé ribosomální podjednotky
• elongační cyklus ribosomu
• úloha molekulových interací v voluci ribosomální RNA
• základní principy funkce biomolekulárních strojů a jak se liší od makroskopických strojů

Literatura

• Computational studies of RNA and DNA. Edited by Jiří Šponer - Filip Lankaš. Dordrecht: Springer, 2006, xi, 636. ISBN 1402047940. info

Výukové metody

Přednášky s mnoha ilustračními příklady, diskuze, praktické ukázky.

Metody hodnocení

diskuze, ústní zkouška na kolokvium.

Informace učitele

http://www.ibp.cz/labs/LSDNA/

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

• Statistika zápisu (nejnovější)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2021/F8310