
- •Билет № 1
- •Динамика белков. Гемоглобин и миоглобин. Конформационные изменения гемоглобина при оксигенации.
- •Билет № 1
- •Условия светопоглощения (взаимодействия квантов света) в биологических системах.
- •Билет № 1
- •Биофизические основы восприятия звука. Закон Вебера-Фехнера. Пороги слышимости у человека.
- •Билет № 2
- •Состав и функции биологических мембран
- •Билет № 2
- •2. Работа мышцы при различных режимах сокращения. Уравнение Хилла. Механическая эффективность работы мышцы.
- •Билет № 2
- •3. Низкочастотные механические колебания в теле человека. Кохлеарная акустическая эмиссия. Их источники. Методы регистрации.
- •Билет № 3
- •Механизмы ферментативного катализа. Модели Фишера, Кошланда.
- •Билет № 3
- •Активное сокращение мышцы в изометрическом и изотоническом режимах.
- •Билет № 3
- •Инфракрасное, оптическое и свч-излучения тела человека. Их природа. Методы регистрации.
- •Билет № 4
- •Механизм восприятия звуковых колебаний во внутреннем ухе.
- •Билет № 4
- •Пассивные механические свойства мышцы. Механическая модель мышцы Хилла.
- •Билет № 4
- •Электрическое и магнитное поле тела человека. Методы регистрации.
- •Билет № 5
- •Стабилизация белковой глобулы. Роль водного окружения.
- •Свойства воды гидратной оболочки
- •Билет № 5
- •Электромеханическое сопряжение в клетке скелетных мышц.
- •Билет № 5
- •Виды физических полей тела человека. Их источники.
- •Билет № 6
- •Основные типы вторичной структуры полипептидов и белков. Стабилизация вторичной структуры.
- •Билет № 6
- •Электромеханическое сопряжение в мышечной клетке сердца (кардиомиоците).
- •Билет № 6
- •Биологические эффекты ультрафиолетового излучения и их использование в медицине.
- •Билет № 7
- •Химическая (первичная) структура белковой молекулы. Аминокислоты и их свойства.
- •Общие химические свойства аминокислот:
- •Классификация стандартных аминокислот по r-группам
- •Билет № 7
- •Кинетическая теория мышечного сокращения в. Дещеревского.
- •Билет № 7
- •Биолюминесценция как частный случай хемилюминесценции.
- •Биологические функции
- •Билет № 8
- •Физические свойства воды. Структурные модели воды. Гидратация ионов.
- •Билет № 8
- •Модель скользящих нитей Хаксли и ее основные положения.
- •Билет № 8
- •Биофизические основы зрения. Структура фоторецепторных клеток. Рецепторные потенциалы.
- •Билет № 9
- •Гидрофобные взаимодействия. Роль в биосистемах.
- •Билет № 9
- •Уравнение Ходжкина-Хаксли для ионных токов в биологических мембранах.
- •Билет № 9
- •Физико-химические основы фотобиологических процессов.
- •Билет № 10
- •Водородная связь и ее роль в биологических системах.
- •Билет № 10
- •Структура мышечной клетки и мышечных белков.
- •Билет № 10
- •Гемодинамические процессы и их количественная характеристика.
- •Билет № 11
- •Индукционные и дисперсионные силы в макромолекулах.
- •Билет № 11
- •Индукционные и дисперсионные силы в макромолекулах.Продолжение
- •Билет № 11
- •Билет № 11
- •Билет № 12
- •Билет № 12
- •Мембранный потенциал покоя; его происхождение. Уравнение Нернста.
- •Билет № 12
- •Электрическая активность головного мозга. Метод регистрации.
- •Билет № 13
- •Второй закон термодинамики в открытых системах. Изменение энтропии открытых систем.
- •Билет № 13
- •Активный перенос ионов через биологические мембраны при участии атФаз.
- •Билет № 13
- •Физические основы электрической активности сердца. Модель Эйнтховена. Методы регистрации.
- •Билет № 14
- •Энтропия и термодинамическая вероятность. Свободная энергия Гиббса.
- •Билет № 14
- •Активный транспорт веществ через биологические мембраны. Опыты Уссинга.
- •Билет № 14
- •Биофизические процессы восприятия звуковых колебаний в наружном и среднем ухе.
- •Билет № 15
- •Равновесная термодинамика. Первое и второе начала термодинамики.
- •Билет № 15
- •Виды пассивного транспорта веществ через биологические мембраны.
- •Билет № 15
- •Молекулярный механизм фоторецепции. Фотопревращения зрительного пигмента.
- •Билет № 16
- •Цветовое зрение. Цветочувствительность. Теории цветоощущения.
- •Билет № 16
- •Транспорт ионов через биологические мембраны при участии переносчиков. Подвижные переносчики. Каналообразующие агенты.
- •Билет № 16
- •Активные электрические свойства органов. Принцип эквивалентного генератора. Методы исследования.
- •Билет № 17
- •Конкурентный, неконкурентный и бесконкурентный тип ингибирования ферментативных реакций.
- •Билет № 17
- •Транспорт молекул через биологические мембраны путем облегченной диффузии. Переносчик глюкозы в мембранах эритроцитов.
- •Билет № 17
- •Транспорт молекул через биологические мембраны путем облегченной диффузии. Переносчик глюкозы в мембранах эритроцитов. Продолжение
- •Билет № 17
- •Особенности взаимодействия с биологическими объектами инфракрасного, видимого, ультрафиолетового и ионизирующего излучений окружающей среды.
- •Билет № 18
- •Кинетика ферментативных реакций. Уравнение Михаэлиса-Ментен.
- •Билет № 18
- •Пассивный транспорт молекул и ионов через биологические мембраны. Электродиффузионное уравнение Нернста-Планка.
- •Билет № 18
- •Особенности взаимодействия с биологическими объектами электромагнитных волн радио-, увч- и свч-диапазонов окружающей среды.
- •Билет № 19
- •Химическая кинетика. Классификация химических реакций. Скорость реакции. Молекулярность, стехиометрия, порядок.
- •Классификация химических реакций: По фазовому составу реагирующей системы
- •По типу превращений реагирующих частиц
- •Билет № 19
- •Транспорт веществ и электролитов через биологические мембраны. Уравнение диффузии Фика.
- •Билет № 19
- •Естественные источники электромагнитных излучений как фактор среды обитания человека. Шкала электромагнитных волн.
- •Билет № 20
- •Модель «хищник-жертва» Вольтерра. Модель изменения численности популяций с учетом внутривидовой конкуренции.
- •Билет № 20
- •Физическое состояние и фазовые переходы в липидном бислое биологических мембран.
- •Билет № 20
- •Сопротивление биологических объектов электрическому току. Электропроводность биологических объектов.
- •Крутизну дисперсии электропроводности выражают отношением величины сопротивления, измеренного на низкой частоте, к величине сопротивления, измеренного на низкой частоте при одних и тех же условиях.
- •Билет № 21
- •Математические модели роста численности популяции. Модель естественного роста численности популяций.
- •2. Модель логистического роста
- •Билет № 21
- •Структура клеточных мембран. Модели.
- •Билет № 21
- •Пассивные электрические свойства биологических объектов. Явления поляризации.
Билет № 1
Динамика белков. Гемоглобин и миоглобин. Конформационные изменения гемоглобина при оксигенации.
Нативная трехмерная структура устанавливается в результате действия целого ряда энергетических и энтропийных факторов. Изменение конформационного состояния молекулы белка за счет различных внешних воздействий (рН, температура, ионный состав) отражается и на его функциональной активности. Конформационные перестройки происходят весьма быстро. На первых стадиях они носят локальный микроконформационный характер, вызывая смещения лишь отдельных атомных групп. Распространение таких локальных смещений на остальные области макромолекулярной структуры приведет уже к общему конформационному изменению молекулы биополимера.
Миоглобин — состоит из одной полипептидной цепи, включающей 153 аминокислотных остатка, и одной железопорфириновой группы (гем) на молекулу. Миоглобин относится к гемопротеинам, могущим обратимо связывать кислород; в клетках скелетной мышцы он ответствен за резервирование кислорода, а также за увеличение скорости его диффузии через клетки. Филогенетически миоглобин — предшественник гемоглобина. Молекула не содержит дисульфидиых связей и характеризуется -спиральностью на 77%. Гем, ответственный за связывание кислорода, находится в «гидрофобном кармане», образованном особыми, для этого предназначенными аминокислотами. Гем представляет собой макроцикл протопорфирина с координационно связанным ионом двухвалентного железа, находящимся в центре молекулы. Такая пространственная фиксация гема делает возможным связывание молекулы кислорода в качестве шестого лиганда.
Гемоглобин — «дыхательный» белок крови. Он осуществляет транспорт кислорода по кровеносной системе легких к другим органам и центрам потребления. Молекула гемоглобина состоит из четырех попарно идентичных полипептидных цепей, каждая из которых несет гем. Полипептидные цепи гемоглобина называют и , а симметричное строение молекулы записывают как 22. Образование четвертичной структуры осуществляется путем гидрофобных взаимодействий между отдельными полипептидными цепями. При присоединении кислорода к гему образуется оксигемоглобин, четвертичная структура которого лишь незначительно отличается от неоксигенированной формы.
Присоединение кислорода индуцирует ряд конформационных изменений в молекуле НЬ. Связывание кислорода с переводом иона Fe2+ в низкоспиновое состояние сопровождается одновременным смещением железа в плоскость гемовой группы. Происходит поэтапный разрыв солевых мостиков между -субъединицами. Расстояние между гемами --субъединиц увеличивается, а между гемами -субъединиц сокращается. В целом оксигенация переводит каждую из субъединиц из дезокси- и оксиконформацию. Разрыв четырех солевых мостиков из шести при оксигенации первых двух -субъединиц способствует разрыву двух остальных мостиков и, следовательно, облегчает присоединение следующих молекул кислорода к остальным субъединицам, увеличивая сродство их к кислороду в несколько сотен раз. В этом и состоит кооперативный характере присоединения.