2.12. Электростатические взаимодействия.
Этот вид взаимодействий дает не только существенный вклад в энергию водородной связи, но и играет большую роль в стабилизации биоструктур. Различные атомы в пептидных цепях существенно различаются по характеру взаимодействия в их частях. Взаимодействие частично заряженных атомов характеризуется электростатическим потенциалом, который в квазиклассическим приближении описывается законом Кулона:
,
где 
-
проницаемость, для белков~3,5.
Распределение зарядов частично заряженных атомов в трифосфате имеет вид:
Подобное точечное представление, полученное на основе квантовых расчетов, оправдано в тех случаях, когда размеры составляют 60-70% от суммы радиусов Ван-дер-Ваальса, т.е. характерных расстояний, которые определяются дисперсионными, ориентационными и индукционными взаимодействиями.
3.Элементы биофизики белка.
3.1. Биологические функции белков.
Все важнейшие процессы в клетке и организме происходят при обязательном участии белков. Белки-ферменты катализируют все биохимические процессы в клетке, поэтому каталитическая (или ферментативная) функция белков является основной. Ферменты являются необходимыми участниками биосинтеза белков, запрограммированного на генетическом уровне, и одновременно с этим белки служат регуляторами генетических функций нуклеиновых кислот. Механохимическая функция сократительных белков лежит в основе мышечного сокращения. Сократительные белки - это ферменты, в результате каталитической деятельности которых химическая энергия превращается в механическую работу. Существование клетки и целостного организма требует пространственного разграничения мембранами, которые характеризуются различными проницаемостями. Белки, входящие в состав мембран в комплексе с липидами, обеспечивают активный транспорт, как в клетке, так и из нее в направлении против градиента концентрации. Переходя от клетки к многоклеточному организму, мы встречаем новые специфические функции белков.
Белки служат для запасания (примером является миоглобин) и переноса (гемоглобин) кислорода. Эта функция белков сходна с ферментативной, но отличается от нее тем, что молекулярный кислород не испытывает превращений в этих процессах. Специализированные белки высших организмов - гаммаглобулины - защищают организм от чужеродных биополимеров, выполняя тем самым иммунологическую функцию. Специальные (фибриллярные) белки входят в состав кожи, костей, волос, сухожилий и выполняют опорную функцию, обеспечивая не жесткую, но надежную взаимосвязь органов, а также их механическую целостность и защиту.
Реакция организма на большинство внешних воздействий любой природы сводится к перекодированию внешних сигналов на язык белковых взаимодействий.
3.2. Основные задачи биофизики белка
Теоретические и экспериментальные исследования белковых молекул, а также надмолекулярных систем, которые ими образованы.
Установление связей первичной структуры белка, т.е. последовательности аминокислотных остатков, и пространственного строения молекул белков.
Изучение физических механизмов биосинтеза белка.
Исследование физических процессов, лежащих в основе биологических функций белков.