Физические основы молекулярной биологии. Учебное пособие

Глава 1. Строительные блоки
1.1. Белки
1.2. Липиды
1.3. Нуклеиновые кислоты
1.4. Углеводы
1.5. Вода
1.6. Протеогликаны и гликопротеиды
1.7. Клетки (сложные биомолекулярные
конструкции)
1.8. Вирусы (сложные биомолекулярные
конструкции)
1.9. Бактерии (сложные биомолекулярные
конструкции)
1.10. Другие молекулы
Дополнительная литература
Вопросы и задачи
Глава 2. Мезоскопические силы
2.1. Силы когезии
2.2. Водородная связь
2.3. Электростатика
2.3.1. Электростатические взаимодействия
2.3.2. Электростатические взаимодействия с
экранированием
2.3.3. Взаимодействие заряженных сфер в
растворе
2.4. Стерические и флуктуационные силы
2.5. Осмотические силы
2.6. Гидродинамические взаимодействия
2.7. Прямое экспериментальное измерение
межмолекулярных и поверхностных сил
Дополнительная литература
Вопросы и задачи
Глава 3. Фазовые переходы
3.1. Основы теории
3.2. Переход спираль-клубок
3.3. Переход клубок-глобула
3.4. Кристаллизация
3.5. Расслоение жидких фаз
Дополнительная литература
Вопросы и задачи
Глава 4. Жидкие кристаллы
4.1. Основы теории
4.2. Переходы жидкость-нематик-смектик
4.3. Дефекты
4.4. Более экзотические жидкокристаллические
фазы
Дополнительная литература
Вопросы и задачи
Глава 5. Подвижность
5.1. Диффузия
5.2. Гидродинамика при малых числах Рейнольдса
5.3. Подвижность
5.4. Задача о достижении границы
5.5. Теории скоростей химических реакций
Дополнительная литература
Вопросы и задачи
Глава 6. Самосборка при агрегации
6.1. Поверхностно-активные вещества
6.2. Вирусы
6.3. Самосборка белков
6.4. Полимеризация микрофиламентов и
микротрубочек (подвижность)
Дополнительная литература
Вопросы и задачи
Глава 7. Поверхностные явления
7.1. Поверхностное натяжение
7.2. Адгезия
7.3. Смачивание
7.4. Капиллярные явления
7.5. Экспериментальные методы
7.6. Трение
7.7. Другие поверхностные явления
Дополнительная литература
Вопросы и задачи
Глава 8. Биомолекулы
8.1. Гибкость макромолекул
8.2. Хорошие и плохие растворители и размеры
полимера
8.3. Упругость
8.4. Демпфированное движение нежестких молекул
8.5. Динамика полимерных цепей
8.6. Топология полимерных цепей.
Суперспирализация
Дополнительная литература
Вопросы и задачи
Глава 9. Ионы и заряженные полимеры
9.1. Электростатика
9.2. Теория Дебая-Хюккеля
9.3. Ионные радиусы
9.4. Поведение полиэлектролитов
9.5. Доннановское равновесие
9.6. Кривые титрования
9.7. Теория Пуассона-Больцмана для
цилиндрически симметричного распределения
зарядов
9.8. Конденсация зарядов
9.9. Другие явления с участием полиэлектролитов
Дополнительная литература
Вопросы и задачи
Глава 10. Мембраны
10.1. Ундуляции
10.2. Изгибная упругость
10.3. Упругость
10.4. Межмембранные взаимодействия
Дополнительная литература
Вопросы и задачи
Глава 11. Механика сплошных сред
11.1. Структурная механика
11.2. Композиты
11.3. Пористые тела
11.4. Разрушение
11.5. Морфология
Дополнительная литература
Вопросы и задачи
Глава 12. Биореология
12.1. Вязкоупругие среды
12.2. Реологические функции
12.3. Биологические примеры
12.3.1. Раствор нейтрального полимера
12.3.2. Полиэлектролиты
12.3.3. Гели
12.3.4. Коллоиды
12.3.5. Жидкокристаллические полимеры
12.3.6. Стеклоподобные материалы
12.3.7. Микрофлюидика
Дополнительная литература
Вопросы и задачи
Глава 13. Экспериментальные методы
13.1. Статическое рассеяние
13.2. Методы динамического рассеяния
13.3. Осмотическое давление
13.4. Измерение сил
13.5. Электрофорез
13.6. Седиментация
13.7. Реология
13.8. Трибология
13.9. Свойства твердого тела
Дополнительная литература
Вопросы и задачи
Глава 14. Моторы
14.1. Подвижность, обусловленная самосборкой.
Полимеризация актина и тубулина
14.2. Поперечнополосатые мышцы - параллельно
включенные шаговые моторы
14.3. Вращающиеся моторы
14.4. Модели "храповик-собачка"
14.5. Другие механизмы подвижности
Дополнительная литература
Вопросы и задачи
Глава 15. Структурные биоматериалы
15.1. Хрящи - амортизатор для тяжелых режимов
работы в суставах человека
15.2. Паутина
15.3. Эластин и резилин
15.4. Кость
15.5. Адгезивные белки
15.6. Перламутр и минеральные композиты
Дополнительная литература
Вопросы и задачи
Глава 16. Фазовые состояния ДНК
16.1. Хроматин. Естественная упаковка цепей ДНК
16.2. Компактизация ДНК - пример
комплексообразования у полиэлектролитов
16.3. Облегченная диффузия
Дополнительная литература
Ответы и решения