МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«Харьковский политехнический институт»

А. Н. Огурцов

ВВЕДЕНИЕ В БИОФИЗИКУ

Физические основы биотехнологии

Учебное пособие

по курсу «Биофизика и физические методы анализа»

для студентов направления 0929 «Биотехнология»

Харьков НТУ «ХПИ» 2008

ББК 28.071

0-39

УДК 577.3

Рецензенты:

В. А. Караченцев, д-р физ.-мат. наук, проф., зав. Отделением молекулярной биофизики Физико-технического института низких температур им. Б. И. Веркина НАН Украины;

А. И. Осецкий, д-р физ.-мат. наук, проф., директор Института криогенной технологии

Огурцов, А. Н.

0-39 Введение в биофизику. Физические основы биотехнологии [Текст] : учеб. пособие / А. Н. Огурцов. - Харьков : НТУ «ХПИ», 2008. - 320 с. - На рус. яз.

Учебное пособие содержит материалы по основным вопросам биофизики в соответствии с программой студентов направления «Биотехнология».

Предназначено для студентов специальностей биотехнологического профиля всех форм обучения.

ББК 28.071

ISBN 978-966-593-647-3 © А. Н. Огурцов, 2008

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие Вступление

Раздел I. Основные физические понятия и законы

Глава 1. Основные положения механики

1.1.Основы кинематики

1.2.Основные положения кинематики вращательного движения

1.3.Основные положения динамики

1.4.Работа и энергия

1.5.Основы механики твердого тела

Глава 2. Основные положения молекулярной физики и термодинамики

2.1.Основные определения молекулярной физики

2.2.Основные положения молекулярно-кинетической теории

2.3.Явления переноса

2.4.Начала термодинамики

2.5.Термодинамические потенциалы

2.6.Электрохимический потенциал

2.7.Сродство химической реакции

Глава 3. Основные положения электромагнетизма

3.1.Основные положения электростатики

3.2.Электростатическое поле в диэлектрической среде

3.3.Базовые положения электродинамики

3.4.Основные положения магнетизма

3.5.Магнитное поле в веществе

Глава 4. Основные положения квантовой физики

4.1.Основные понятия и постулаты квантовой механики

4.2.Основы систематики атомных состояний

4.3.Основы теории молекулярной связи

Раздел II. Физические взаимодействия и методы исследования

Глава 5. Физические взаимодействия в биосистемах

5.1.Особенности ковалентних связей в биомолекулах

5.2.Особенности нековалентных взаимодействий в биомолекулах

5.3. Гидрофобный эффект

Глава 6. Компоненты биомолекулярных комплексов

6.1.Белки

6.2.Нуклеиновые кислоты

6.3.Липиды и полисахариды

6.4.Эволюционная специфика строения и функционирования биоструктур

6.5. Примеры биомолекулярных комплексов

Глава 7. Термодинамические и молекулярные процессы в биосистемах

7.1.Обобщенные силы и обобщенные потоки

7.2.Основные положения линейной неравновесной термодинамики

7.3.Сопряжение потоков в биосистемах

7.4.Биологическая информация

7.5.Молекулярные биотехнологии ДНК

7.6.Молекулярные биотехнологии белков

Глава 8. Физические методы исследования

8.1.Молекулярная спектроскопия

8.2.Рентгеновская кристаллография

8.3.Электронный парамагнитный резонанс

8.4.Ядерный магнитный резонанс

8.5.Мёссбауэровская спектроскопия

8.6.Электронная микроскопия

8.7.Атомно-силовая микроскопия Типовые задачи

Список рекомендуемой литературы