Министерство образования и науки украины донецкий национальный университет

Факультет биологический Кафедра биофизики

Специальность биофизика

Курсовая работа

Студентки группы 3-Г з/о Гайдук Юлии Эдуардовны

Тема работы: Изучение влияния низкочастотных механических колебаний в диапазоне частот 2-32 Гц на конформационное состояние фермента каталаза методом спектрофотометрии

Научный руководитель асс.Тарадина Г.В.

Работа допущена к защите: ______________

Зав. кафедрой проф. д.ф-м.н С.В.Беспалова

Донецк 2006

Содержание Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Влияние механических колебаний на биологические объекты

1.2. Строение и биологическая роль фермента каталаза

1.3. Основы метода спектрофотометрии. Его применимость для исследования биомакромолекул

1.3.1. Основные фотометрические законы

1.3.2. Электронные спектры поглощения

1.3.3. Гиперхромный эффект и гипохромизм

1.3.4. Изучение конформационных переходов белков методом производных спектров поглощения

Глава 2. Методика эксперимента и методы исследования

Глава 3. Экспериментальная часть. Изучение влияния низкочастотных механических колебаний в диапазоне частот 2-32 Гц на конформационное состояние фермента каталаза методом спектрофотометрии

Выводы

Литература

Введение

Действие механических колебаний на всё живое и на человеческий организм на протяжении всей биологической эволюции относится к очень важным экологическим факторам. В эпоху современной цивилизации механические колебания в виде вибраций, шума и т.п. приобретают все большее значение в жизни человека, составляя часть окружающей среды и становясь социальным фактором. Именно поэтому в настоящее время столь актуально изучение действия механических колебаний на биологические объекты.

Любой биологический объект обладает своей собственной структурой и, следовательно, должен обладать повышенной чувствительностью к определенной ему присущей частоте колебаний. Максимальный биологический эффект наступает в том случае, когда частота вибрации совпадает с собственной частотой данного объекта, т. е. в условиях резонанса [1]. Механический резонанс является физической основой биологического действия вибрации. Чувствительность определенной биологической структуры к резонансным или близким к ним частотам сохраняется независимо от ее связи с другими структурами. Более того, реакции тканей (органов) на вибрацию отчетливо проявляется частотная зависимость: вибрация с заданной частотой избирательно находит свой структурный адресат. Избирательная чувствительность различных биологических структур к определенным частотам вибрации может быть использована в качестве метода изучения биологического действия механических колебаний и для оценки функционального состояния этих структур [2]. С этой точки зрения, возникает необходимость изучения воздействия механических колебаний определенного диапазона частот на конкретные биологические объекты на молекулярном уровне. Однако, исследованиям подобных процессов уделяется меньше внимания, данные же о влиянии низкочастотной вибрации в литературе практически отсутствуют.

Одним из объектов вибрационного воздействия является фермент каталаза, играющий ключевую роль в антиоксидантном ферментном комплексе (каталаза, супероксиддисмутаза, глутатион–пероксидаза) и выполняющий детоксицирующую функцию по отношению к пероксиду водорода. Несмотря на это, в литературе отсутствуют данные о чувствительности этого фермента к вибрационному фактору.

В связи с вышесказанным, целью работы было изучение влияния низкочастотных механических колебаний в диапазоне частот 2-32 Гц на конформационное состояние каталазы.