1. A röntgensugárral nyert interferencia kép esetében milyen esetben beszélünk szórásról és milyen esetben beszélünk diffrakcióról?



Hasonló dokumentumok
Fény kölcsönhatása az anyaggal:

NANORENDSZEREK ÁLTALÁNOS TULAJDONSÁGAI ÉS ORVOSI ALKALMAZÁSAI

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA A BIOLÓGIAI MEMBRÁNOK 1. kulcsszó cím: MEMBRÁNOK

Kationos tenzidek membrán affinitásának jellemzése lipid monoréteg modell segítségével

17. Kapcsolok. 26. Mit nevezünk crossbar kapcsolónak? Egy olyan kapcsoló, amely több bemenet és több kimenet között kapcsol mátrixos módon.

1. előadás Membránok felépítése, mebrán raftok, caveolák jellemzője, funkciói

Fizikai kémia és radiokémia labor II, Laboratóriumi gyakorlat: Spektroszkópia mérés

Röntgendiffrakció, tömegspektrometria, infravörös spektrometria.

Válasz Tombácz Etelkának az MTA doktorának disszertációmról készített bírálatában feltett kérdéseire és megjegyzéseire

A 9,9 -biantril különleges fluoreszcenciája

Kevéssé fejlett, sejthártya betüremkedésekből. Citoplazmában, cirkuláris DNS, hisztonok nincsenek

Lipid modell rendszerek előállítása és vizsgálata atomi erő mikroszkópiával

BIOFIZIKA. Membránok

OZMÓZIS, MEMBRÁNTRANSZPORT

Részecskék hullámtermészete

zis Brown-mozg mozgás Makromolekula (DNS) fluktuáci Vámosi György

Lipidek. Lipidek. Viaszok. Lipidek csoportosítása. Csak apoláros oldószerben oldódó anyagok.

Elektromágneses hullámok, a fény

Abszorbciós spektroszkópia

Fizika 2 (Modern fizika szemlélete) feladatsor

XX. OXIGÉNTARTALMÚ SZERVES VEGYÜLETEK

Akuszto-optikai fénydiffrakció

ÖNSZERVEZŐDŐ AMFIFILIKUS OLIGOMEREK

Feladatok haladóknak

Folyadékkristályok; biológiai és mesterséges membránok

Modern műszeres analitika számolási gyakorlat Galbács Gábor

Diagnosztikai röntgen képalkotás, CT

Rutherford-féle atommodell

NEUTRON-DETEKTOROK VIZSGÁLATA. Mérési útmutató BME NTI 1997

Környezetvédelmi analitika - Rezgési spektroszkópia Billes, Ferenc

Az optikai jelátvitel alapjai. A fény két természete, terjedése

Kolloidkémia előadás vizsgakérdések

BUDAPESTI MŰSZAKI EGYETEM Anyagtudomány és Technológia Tanszék. Hőkezelés 2. (PhD) féléves házi feladat. Acélok cementálása. Thiele Ádám WTOSJ2

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal. Dr. Vincze Árpád

Biomolekuláris szerkezeti dinamika

b./ Hány gramm szénatomban van ugyanannyi proton, mint 8g oxigénatomban? Hogyan jelöljük ezeket az anyagokat? Egyforma-e minden atom a 8g szénben?

Kolloidkémia előadás vizsgakérdések

A fehérjék harmadlagos vagy térszerkezete. Még a globuláris fehérjék térszerkezete is sokféle lehet.

Az infravörös spektroszkópia analitikai alkalmazása

X. Fénypolarizáció. X.1. A polarizáció jelenségének magyarázata

Radarmeteorológia. Makra László

Mérési útmutató Nagyfeszültségű kisülések és átütési szilárdság vizsgálata Az Elektrotechnika tárgy laboratóriumi gyakorlatok 1. sz.

BIOFIZIKA. Metodika- 4. Liliom Károly. MTA TTK Enzimológiai Intézet

ozmózis osmosis Egy rendszer termodinamikailag stabilis, ha képződése szabadentalpia csökkenéssel jár, állandó nyomáson és hőmérsékleten.

Elektromágneses módszerek geofizikai-földtani alkalmazásai. Pethő Gábor (Miskolci Egyetem)

1. Bevezetés. Mi az élet, evolúció, információ és energiaáramlás, a szerveződés szintjei

1. Prefix jelentések. 2. Mi alapján definiáljuk az 1 másodpercet? 3. Mi alapján definiáljuk az 1 métert? 4. Mi a tömegegység definíciója?

m n 3. Elem, vegyület, keverék, koncentráció, hígítás m M = n Mértékegysége: g / mol elem: azonos rendszámú atomokból épül fel

Liposzómák diagnosztikai és terápiás alkalmazásai I.

7. előadás: A plazma mebrán szerkezete és funkciója. Anyagtranszport a plazma membránon keresztül.

Robotika. 3. Érzékelés Magyar Attila. Pannon Egyetem Műszaki Informatikai Kar Villamosmérnöki és Információs Rendszerek Tanszék

6. Zárványtestek feldolgozása

1. Atomspektroszkópia

Rendezetlen kondenzált fázisok tulajdonságainak vizsgálata számítógépes szimulációs módszerekkel

Hordozóra felvitt lipid kettısréteg vizsgálata OWLS módszerrel

Atomok és molekulák elektronszerkezete

Hang és ultrahang. Az ultrahangos képalkotás, A-, B- és M-képek. Doppler-echo. Echo elv - képalkotás. cδt = d+d = 2d

Adatok: Δ k H (kj/mol) metán 74,4. butadién 110,0. szén-dioxid 393,5. víz 285,8

A borok tisztulása (kolloid tulajdonságok)

UV-LÁTHATÓ ABSZORPCIÓS SPEKTROFOTOMETRIA

Röntgenkeltésű foto- és Auger-elektron spektrumok modellezése klaszter molekulapálya módszerrel. Cserny István

A kolloidika tárgya, a kolloidok osztályozása rendszerezése. Bányai István

Hogyan épül fel a sejtmembrán? Egyszerű modellek felépítése és vizsgálata

Az elektrosztatika törvényei anyag jelenlétében, dielektrikumok

Fizikaverseny, Döntő, Elméleti forduló február 8.

EGÉSZTESTSZÁMLÁLÁS. Mérésleírás Nukleáris környezetvédelem gyakorlat környezetmérnök hallgatók számára

1. Ha két közeg határfelületén nem folyik vezetési áram, a mágneses térerősség vektorának a(z). komponense folytonos.

T I T - M T T. Hevesy György Kémiaverseny. országos döntő. Az írásbeli forduló feladatlapja. 8. osztály. 2. feladat:... pont. 3. feladat:...

A talliummal szennyezett NaI egykristály, mint gammasugárzás-detektor

Mössbauer Spektroszkópia

Az Orvosi Fizika Szigorlat menete a 2012/2. tanévtől

Folyadékkristályok: szépek és hasznosak

SPEKTROFOTOMETRIAI MÉRÉSEK

Röntgensugárzás 9/21/2014. Röntgen sugárzás keltése: Röntgen katódsugárcső. Röntgensugárzás keletkezése Tulajdonságok Anyaggal való kölcsönhatás

1) CO 2 hidrolízise a) semleges és b) bázikus körülmények között.

4. sz. Füzet. A hibafa számszerű kiértékelése 2002.

I. Atomszerkezeti ismeretek (9. Mozaik Tankönyv: oldal) 1. Részletezze az atom felépítését!

Javítóvizsga. Kalász László ÁMK - Izsó Miklós Általános Iskola Elérhető pont: 235 p

Mérési jegyzőkönyv. Coulter számláló és áramlási citometria. 1. mérés: Semmelweis Egyetem, Elméleti Orvostudományi Központ Biofizika laboratórium

Azonosító jel: KÉMIA EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA október :00. Az írásbeli vizsga időtartama: 240 perc

H H 2. ábra: A diazometán kötésszerkezete σ-kötések: fekete; π z -kötés: kék, π y -kötés: piros sp-hibrid magányos elektronpár: rózsaszín

VEGYIPARI ALAPISMERETEK

A plazmamembrán felépítése

Kolloid kémia Anyagmérnök mesterképzés (MSc) Vegyipari technológiai szakirány MAKKEM 274M

ESR színképek értékelése és molekulaszerkezeti értelmezése

Száloptika, endoszkópok

Utazások alagúteffektussal

KÉMIA I. RÉSZLETES ÉRETTSÉGI VIZSGAKÖVETELMÉNY A) KOMPETENCIÁK

Atommagok mágneses momentumának mérése

Villamos kapcsolókészülékek BMEVIVEA336

A fehérjék szerkezete és az azt meghatározó kölcsönhatások

Tevékenység: Olvassa el a fejezetet! Gyűjtse ki és jegyezze meg a ragasztás előnyeit és a hátrányait! VIDEO (A ragasztás ereje)

A projekt eredetileg kért időtartama: 2002 február december 31. Az időtartam meghosszabbításra került december 31-ig.

7. VIZES OLDATOK VISZKOZITÁSÁNAK MÉRÉSE OSTWALD-FENSKE-FÉLE VISZKOZIMÉTERREL

Biofizika és orvostechnika alapjai

Abszorpciós fotometria

A fény. Abszorpciós fotometria Fluoreszcencia spektroszkópia. A fény. A spektrumok megjelenési formái. A fény kettıs természete: Huber Tamás

HEVESY GYÖRGY ORSZÁGOS KÉMIAVERSENY

Élelmiszereink és a zsírok dr. Schöberl Erika

Elméleti zika 2. Klasszikus elektrodinamika. Bántay Péter. ELTE, Elméleti Fizika tanszék

Átírás:

1. A röntgensugárral nyert interferencia kép esetében milyen esetben beszélünk szórásról és milyen esetben beszélünk diffrakcióról? Intenzitás Nincs rács, amibe rendeződnek a részecskék Szórás, azaz lecsengő görbe 2θ vagy q

Intenzitás Van rács, periódus 2θ vagy q Diffrakció, Bragg csúcsok tapasztalhatók (ezek a valóságban nem ilyen rondák)

2. Milyen szögtartományban nyerünk információt az atomok elhelyezkedéséről? (Indoklás) 3. Milyen szögtartományban nyerünk információt a nanométer vagy ennél nagyobb méretskálán? (Indoklás) Bragg egyenlet nλ = 2dsinθ Annyi, hogy a lambda helyébe kb 1,5Å-öt ha behelyettesít az ember, akkor kijön, hogy nagyobb periódustáv (d) esetén kisebb a theta, mert n*lambda állandó Egész konkrétan a 2. kérdésre: az alsó határ 10-20, innen felfelé lehet info a 3. kérdésre: felső határ 5-10, az alsó pedig az, ameddig le tud menni a masina

4. Mi az ideális mintavastagság röntgendiffrakciós (képlet is) és elektrondiffrakciós vizsgálatnál? Képlet: I = I 0 *e -μd Lambert-Beer törvénnyel analóg μ az extinkciós együttható, d a mintavastagság olyanra kell d-t megválasztani, hogy az eredeti intenzitás e-ad részére csökkenjen kb. (μ adatbázisban megvan, mellesleg energiafüggő) 5. Mi az előnye a fehérjeszerkezet meghatározásában a fehérje-kristály használatának az oldott fehérjemolekulákkal szemben? Az, hogy a fehérjemolekulák rögzítettek a kristályban, tehát mindig minden atom ugyanott van a másikhoz képest (nincs mozgolódás, mint oldatban), a periódus megvan, amit röntgendiffrakcióval nézni lehet. 6. Hol és milyen berendezésekben lehet kivitelezni a röntgenszórást (röntgendiffrakciót), neutronszórást (neutron diffrakciót), elektrondiffrakciót? röntgenszórás: labor, vagy szinkrotron neutronszórás: neutronreaktor elektrondiffrakció: elektronmikroszkóp (laborban megvalósítható)

7. Sorolja fel és ismertesse a modell-membránok fajtáit! 7/a Langmuir-film lipidfilm víz (legyen jó tiszta) teflonkád 7/b Langmuir-Blodgett film lipidfilm (lehet egy- v. többrétegű, hidrofób felületre fordítva is felrakható) szilárd hordozó

7/c fél-vezikula kapilláris (benne lipid oldat) lipidréteg (nem önmagába záródó gömb) elektrolit/tetszőleges vizes oldat (extracelluláris tér modellezése

7/d vezikula UniLamellar Vesicule (ULV) MultiLamellar Vesicule (MLV) vízmag kettősréteg

8. Hogyan működik, és milyen információval szolgál a Langmuir filmmérleg? A vízfelszínen monomolekuláris v. monorészecskés filmet képeznek Ezt egy mozgatható korláttal összenyomják Eközben egy vízbe mártott erőmérővel figyelik a felületi feszültség változását Információ: anyagok nedvesíthetősége, felületi erők, felületi kölcsönhatások + ld. 9. kérdés

9. Mi az oldalnyomás? (képlet) Hogyan mérjük? Úgy kell elképzelni a vízfelszíni filmet, mint egy 2D tökéletes gázt ennek értelmében RT = pv egyenlet jobboldalát egy hosszúsággal (l) elosztva RT = Π*A (mert Π= p/ l és A= V/ l ennek a kétdimenziós gáznak a nyomása az oldalnyomás (Π) mérése: Langmuir filmmérleggel (összenyomják a filmet a mozg. korláttal, majd aztán mérik az erőmérővel a fel.felszültséget) 10. Mik a liotróp folyadékkristályos rendszerek? Soroljon fel néhányat! olyan, legalább két komponensű (egyik az oldószer, másik egy amfipatikus molekula) rendszerek, ahol a tulajdonságok a koncentrációtól és a hőmérséklettől függenek pl. kézmosó folyadék, mosószer, nátrium-dodecil-szulfát oldat 11. Milyen fázisok léteznek a liotróp folyadékkristályos rendszerekben? gél, valódi oldat, micellás, hexagonális, kristályos

12. Ismertesse az egyrétegű és sokrétegű réteges modell-membrán rendszereket! Ez kb. a 7. kérdés. 13. Mik a vezikulák, jellemezze azokat! Gömb alakba rendeződő rendszerek, ahol a gömb héját egy, vagy több lipid (többnyire foszfolipid) kettősréteg alkotja, belsejében vízmag van. A foszfolipid réteg hidrofil rétegnek mindig hidratáltnak kell lenni A kettősréteg vastagsága a szénlánc hosszától függ, a láncok egymásba ágyazódása szintén Az egyes lipidmolekulák mozgása változhat a hőmérséklettel 14. Milyen lipid alkotók vannak a sejtmembránokban? (példákkal) foszfolipidek (DPPC dipalmitoil-foszfatidilkolin, DPPE dipalmitoilfoszfatidiletanolamin) glikolipidek () proteolipidek vagy lipoproteinek (Apoprotein család a kilomikronban) szfingolipidek (szfingomielin) szteroidok ugyebár (koleszterin, ergoszterin, fitoszterin) + amit akartok

15. Ismertesse a DPPC (dipalmitoil-foszfatidilkolin = dipalmitoil-lecitin) és vízből álló rendszer fázisait a hőmérséklet függvényében! Hőmérséklet, C 35 41 gél fázis ~ 1/ 7 ΔH hullámosgél fázis ΔH Folyadékkristályos fázis nagy rendezettség korlátozott mozgás kisebb rendezettség kevésbé korlátozott mozgás nagy mozgékonyság

16. Hogyan határozza meg a vezikula rendszer rétegszerkezetét és a lipidek-kettősrétegen belüli szerkezetet (utalás a 2. és a 3. kérdésre)? Valóban, rétegszerkezet kisszögű röntgen alapján (mert az nano mérettartomány), kettősrétegen belüli szerkezet inkább nagyszögű alapján (mert az inkább atomi tartomány) ld. 2. illetve 3. kérdés

17. Ismertesse a Gram negatív és Gram pozitív baktériumok külső membránjának felépítését!

18. Jellemezze a termotróp folyadékkristályokat és ismertesse fajtáit! 1 komponensű is lehet (szemben a liotróppal) tulajdonságai csak a hőmérséklettől függenek 18/a Nematikus folyadékkristály Irányban rendezett egységek, a tömegközéppontok nem rendezettek 18/b Szmektikus folyadékkristály Az irány és a tömegközéppontok rendezettek

18/c Koleszterikus folyadékkristály A molekulák egymásra pakolódnak, egy funkcióscsoport (piros háromszög) más és más pozícióban van (kialakul egy periódus, illetve periódustávolság), ami a látható fény hullámhosszával összevethető a koleszterinnél fedezték fel 19. Hogyan működik a fóliás lázmérő? Az ún. koleszterikus folyadékkristályok színe változik a hőmérséklettől függően. Melegítésre az anyagok színe a teljes látható színtartományban, a vöröstől az ibolyáig változhat. A mérési tartománya 1-2 C-tól kb. 20 C-ig terjed, pontossága néhány tized fok. Tehát ami éppen olyan hőmérsékletű, mint a környezet, az látszik, ami meg nem, az beleolvad a háttérbe (színét tekintve). Hőérzékeny film szükséges.

20. Hogyan készül a röntgen rétegfelvétel (a rétegfelvételi eljárás)? Alapja: a sugárgyengülési (=abszorpciós) törvény: I=I 0 e (n 1 x 1 +n 2 x 2 + ) RÉTEGFELVÉTELI ELJÁRÁS = TOMOGRÁFIA Röntgencső mozgatás objektum Leképzett réteg Kazetta/film mozgatás

21. Milyen célból és milyen radioaktív izotópokat használnak diagnosztikai célra? PC Fotoelektron sokszorozók Fényvezető Detektor kristály NaI(Tl) Ólom kollimátor Test-rész Radiológia a játszma neve Egyébként köv. dián elég részletesen ott van, igaz, angol nyelven

22. Ismertesse a komputertomográfia (CT) elvi alapjait! Azonos felvételi pozíciókból készített 2 képsorozat : kontrasztanyag nélkül és kontrasztanyaggal > a két sorozat különbsége Pl. érvizsgálat SZÁMÍTÓGÉPES RÖNTGENTOMOGRÁFIA = KOMPUTERTOMOGRÁFIA: CT Forrás Detektor ennek az elemnek az abszorpciós együtthatója μ ij N X M es mátrix N X M ismeretlenes egyenletrendszer

23. Ismertesse a pozitronemissziós tomográf (PET) működési elvét! Hogyan tudják a Pozitronsugárzó izotópot alkalmaz a detektálás alapja, hogy a pozitron-elektron találkozásakor 180 -os szögben szétsugárzó gamma-fotonpárokat egyidőben érzékeli a két detektor koincidencia-kapcsolásban működik a beütés megnő, ha a góc a mérőfejek közé, azokkal egy vonalra esik Ha az egyik detektorhoz közelebb esik, a másikban a jel késik: 1 ns késés 30 cm-nek felel meg. Egymással párhuzamos gyűrű (pl 8 db) Egy gyűrűben 512 db detektor POZITRONSUGÁRZÓ radioaktív izotópra van szükség

24. Mi adja az ultrahang diagnosztikai alkalmazásának alapját? A testszövetek akusztikai keménysége eltérő Az UH az eltérő akusztikai keménységű közegek határáról részlegesen visszaverődik. A diaganosztika alapja: a rövid időtartamú impulzusok kibocsátása és az echo visszaérkezése közötti időtartam arányos a reflektáló felületek távolságával. Az időtartamok mérése a testszöveti határok helyének meghatározását biztosítja (Radar elv, denevérek tájékozódása) Néhány MHz rezgésekből ms-ként 1 us időtartamú UH-frekvenciás feszültségjelet bocsát ki. Impulzus indítás t echo

25. A számításos kémia alkalmazási lehetőségeinek,területeinek felsorolása, indoklással(példákkal) Kísérletileg nem vizsgálható problémák Kísérleti adatok kiegészítése Kísérleti adatok értelmezése Spektrumok számítása Szerkezet meghatározások finomítása: röntgenkrisztallográfia és NMR Reakciómechanizmus felderítése: reakciólépések, reakcióban résztvevő molekulák és oldalláncok, mi a sebességmeghatározó lépés Átmeneti állapotok vizsgálata Katalízis értelmezése: miért gyorsabb, mint oldatban Enzimaktivitás kinetikájának számítása Ligandumok kötődési energiájának számítása Mutációk hatásának számítása Fehérje-szerkezet stabilitásának számítása Feltekeredés (folding) kinetikájának vizsgálata Szekvencia-hasonlóság esetén szerkezetjóslás

26. Ismertesse a biológiai rendszerekben lejátszódó folyamatok időskáláját! időskála mozgásformák példa 10-15 10-12 s (fs ps) vegyértékrezgés, deformációs rezgés, torziós rezgés 10-12 10-9 s (ps ns) felszíni oldalláncok forgása 10-9 10-6 s (ns ms) 10-6 10-3 s (ms ms) 10-3 1 s (ms s) másodlagos konformációs változás globális konformációs változás, domén mozgás, eltemetett oldalláncok forgása allosztérikus átmenet, lokális denaturáció, prolinizomerizáció peptid folding, hélix - random coil átmenet enzimkatalízis, ligandum kötődés fehérje folding

27. Foglalja össze kvantumkémiai módszerek elméleti alapját. Írja fel a Schrődinger egyenletet! (a rövídítések értelmezését adja meg!) Schrödinger egyenlet: ĤY=EY Hamilton operátor, állapotfüggvény E az energia, pszí a hullámfüggvény Born-Oppenheimer tétel: elektronok és atommagok mozgásának szétválasztása Egyelektron közelítés Sűrűségfunkcionál elmélet (DFT) elektronsűrűség

28. A molekulamechanika alapjainak ismertetése. Klasszikus fizikai egyenletek: atomok golyók kötések rugók Egyszerűsítés, kisebb számítási igény gyors Hooke törvény: F = k*x A paramétereket minden atomra meg kell határozni A paraméterek összessége: erőtér Erőterek pl: CHARMM, AMBER, OPLS

N i N i j ij j i ij ij ij ij ij torsions n i angles i i i i bonds i N r q q r r n V k l l k r E 1 1 0 6 12 2,0 2,0 4 4 )) cos( (1 2 ) ( 2 ) ( 2 ) ( kötés-nyújtás kötésszög-hajlítás d + d + d - elektrosztatikus tag torzió változtatás

29. Ismertesse a kvantumkémiai (QM) és a molekulamechanikai (MM)módszerek közötti különbségeket, és ezek felhasználását a QM/MM technikákban! ld. 28. és 27. QM: Kötések felhasadása és létrejötte, gerjesztési folyamatok Reaktánsok szubsztrátok, kofaktorok, katalitikus oldalláncok MM: A fehérje aktív centrumon kívüli része és az oldószer