Makromolekulák. Biológiai makromolekulák. Peptidek és fehérjék. Biológiai polimerek. Nukleinsavak (DNS vagy RNS) Poliszacharidok. Peptidek és fehérjék

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Makromolekulák. Biológiai makromolekulák. Peptidek és fehérjék. Biológiai polimerek. Nukleinsavak (DNS vagy RNS) Poliszacharidok. Peptidek és fehérjék"

László Budai
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 Biológiai makromolekulák Makromolekulák A makromolekulák agyszámba ismétlődő, kovales kötéssel összekapcsolt kis egységekből (molekulából) felépülő egységek. Típusok: Szitetikus polimerek Pl. poly(viyl chloride) H Cl C C H H Biológiai polimerek Biológiai polimerek Peptidek és fehérjék Peptidek és fehérjék ukleisavak poliszacharidok Nukleisavak (DNS vagy RNS) Poliszacharidok Észter kötéssel összekapcsolt ukleotidokból felépülő polimer. ukleozidok Foszforsav Cukor polimerek (ismétlődő mooszacharid egységek). Bázisok: puribázisok: adei (A) guai (G) pirimidibázisok: timi (T) DNS citozi (C) uracil (U) RNS Cukor: ribóz (RNS) 2-dezoxiribóz (DNS) mooszacharidok: pl. glükóz, fruktóz diszacharidok: pl. szacharóz (glükóz + fruktóz) oligoszacharidok (3-1 moomer együttese): pl. fruktooligoszacharidok poliszacharidok: pl. cellulóz, keméyítő, glikogé 1

2 Lácok szerkezetét leíró modellek Szabado csatolt lác modell ( Freely-joited chai (FJC) model ) Féregszerű lác modell ( Wormlike chai (WLC) ) Szabado csatolt lác modell 1 Lác teljese flexibilis csuklópotokkal a bolyogó mozgás ( radom walk ) modelljével jellemezhető az -lépésszámhoz tartozó pályaszakaszok beépülek a lác teljes hosszába ( l) Csak a kötések hosszát veszi figyelembe (l). csuklópot l Szabado csatolt lác modell 2 R 2 - a vég-vég távolság átlag égyzete R 2 = l 2 = ll = Ll Probléma: a rövid hatótávolságú kapcsolatokat figyelme kívül hagyja a valós helyzetet em potosa írja le. R l Féregszerű lác modell 1 ( Kratky-Porod wormlike chai ) Hasoló a szabado csatolt lác modellhez. darabszámú rögzített hosszúságú és kötészszögű (Θ) kötés alkotja. A kötések hossza és szöge álladó. A lác szabado forog az egyes kötések körül. = kötések száma l = kötéshossz Θ = kötésszög Kratky, O., ad G. Porod, Rec. Tras. Chim. 68, 116 (1949). Féregszerű lác modell 2 ( Kratky-Porod wormlike chai ) Féregszerű lác = lác, fiom ívekkel = a szabado csatolt folytoos lác határesete, amikor az l Θ π Kikötés, hogy a kotúr hossz (L = *l) (a makromolekula teljes hossza) Perzisztecia hossz: L P =l/(1+cos Θ) Féregszerű lác modell 3 ( Kratky-Porod wormlike chai ) L P aráyos a makromolekula rigiditásával L P «L = flexibilis makromolekula pl. titi (L P =9-16 m; L=1m)) L P ~ L = szemi-flexibilis makromolekula pl. akti (L P =.1-2 µm; L=1-2 µm)) L P» L = rigid makromolekula pl. mikrotubulusok (L P =1-6 mm; L=2m-25 µm)... em változik! Kratky, O., ad G. Porod, Rec. Tras. Chim. 68, 116 (1949). Kratky, O., ad G. Porod, Rec. Tras. Chim. 68, 116 (1949). 2

3 Termikus fluktuáció hatása a makromolekulák atív szerkezetére Boltzma-eloszlás i Ei E i Milye valószíűséggel (milye gyakorisággal) fordulak elő olya molekulák, amelyekek eergiája E i. Milye valószíűséggel (milye gyakorisággal) fordulak elő molekulák az egyes populációkba ha kötük eergia külöbség va. Milye sűrű lakottak az eltérő eergiájú molekulaszitek? Ei E i i = e k B = J K -1 ~ ev K -1 T = 2 C = 293 K k B *T = * 293 =.25 ev = 1 ev 1.25 = e = % =.425% 1 ev = J Kötéstípusok termikus fluktuációja (2 C) Kovales-kötés: 2-1 ev 1 / ~ % H-híd:.5-.3 ev 1 / ~.5-16% Va der Waals erők: <.25eV 1 / ~ 36.8% Dipól-dipól kölcsöhatás: ~ ev 1 / ~ % Koformációs diamika Folyamatos koformációs átmeetek a makromolekulák szerkezetébe. Marti Karplus 1986 Hemoglobi - rötgediffrakciós szerkezet + O 2 Biopolimerek vizsgálatára alkalmas techikák Optikai csipesz AFM ( Atomic Force Microscopy ) Optikai csipesz: Fókuszált fotomező. Optikai erők hatásáak első bemutatása dielektrikus részecskéke Arthur Ashki Ashki, A. (197). "Acceleratio ad Trappig of Particles by Radiatio Pressure". Phys. Rev. Lett. 24: Az első egysugaras optikai csapda megépítése ( optikai csipesz ) Ashki A, Dziedzic JM, Bjorkholm JE, Chu S (1986). "Observatio of a sigle-beam gradiet force optical trap for dielectric particles". Opt. Lett. 11: objektív optikai csapda 3

4 Optikai csapda Sugár optikai elmélet (r > λ) féytörés! Lézer sugár Gaussz itezitás profil F 1-grádies F 1-grádies(xy) F 2 x y z -F 2 (z) Sugár optikai elmélet (r > λ) Elektormágeses elmélet (r < λ) féyszóródás! s! F 1-grádies(xy) Elektromos dipólus megközelítés A gyögy ihomogé elektromágeses térbe helyezett potszerű dipólusak tekithető. F 2(z) + + y x z Elektromágeses térbe a dielekromos ayag töltésfelhője torzul dipólus kialakulása Fő kompoesek Lézer (Nd:YAG) hullámhossz: 164 m Objektív Nagy NA: CCD kamera Atomerő mikroszkópia AFM (Atomic Force Microscopy) Rugós lapka r~5 Å A rugóra ható erők a rugólapka elmozdulását eredméyezik. Felbotóképesség: vertikális: ~.1m laterális: ~1-2 Å (féymikroszkóp-r:.24µm (1x objektív) SEM-R: 2.3m) 1 agström = méter 4

5 Vége! 5

Hasonló dokumentumok

DNS, RNS, Fehérjék. makromolekulák biofizikája. Biológiai makromolekulák. A makromolekulák TÖMEG szerinti mennyisége a sejtben NAGY

DNS, RNS, Fehérjék. makromolekulák biofizikája. Biológiai makromolekulák. A makromolekulák TÖMEG szerinti mennyisége a sejtben NAGY makromolekulák biofizikája DNS, RNS, Fehérjék Kellermayer Miklós Tér Méret, alak, lokális és globális szerkezet Idő Fluktuációk, szerkezetváltozások, gombolyodás Kölcsönhatások Belső és külső kölcsöhatások,