ПРЕДИСЛОВИЕ

Молекулярная биофизика – это часть биологической физики, основными объектами изучения которой являются биологические полимеры – белки и нуклеиновые кислоты. Методами современной физики молекулярная биофизика исследует строение и физико-химические свойства этих соединений. Предметом изучения молекулярной биофизики являются: 1) сложнейшая структура биополимеров, 2) условия стабильности их пространственной структуры, 3) природа сил, ответственных как за устойчивость биополимеров, так и за их конформационную подвижность, 4) условия, в которых существуют стабильные формы и происходят различные структурные изменения биополимеров. Основная задача молекулярной биофизики состоит в раскрытии физических механизмов, ответственных за биологическую функциональность молекул. Знания по молекулярной биофизике нашли широкое применение в современных нанотехнологиях.

Учебно-методическое пособие «Молекулярная биофизика» создано авторским коллективом кафедры биохимии и биофизики ДГУ и предназначено для студентов специальности «Биохимия» биологического факультета, изучающих спецкурс «Молекулярная биофизика». Учебно-методическое пособие направлено на формирование у студентов знаний о физических принципах формирования пространственной структуры и функционирования молекул в биосистемах. Оно основано на знаниях студентов, полученных ранее на курсах биохимии, молекулярной биологии, физической химии и квантовой физики.

Информация, изложенная в пособии, может оказаться полезной для студентов, аспирантов и научных сотрудников широкого спектра биологических и медицинских специальностей, ставящих своей целью раскрытие молекулярных механизмов каких-либо биологических процессов.

Пособие включает 14 лекций, в которых доступно и последовательно изложены основы современной «Молекулярной биофизики». Первая часть пособия посвящена описанию уровней структурной организации, внутримолекулярных взаимодействий, условий формирования устойчивых пространственных конфигураций биополимеров. Здесь же приводятся разные методы исследования структуры и конформационной подвижности биополимеров. Вторая часть пособия содержит информацию об электронном строении биополимеров, их спектральных свойствах, механизмах миграции энергии в биополимерах и межмолекулярного переноса энергии в биоструктурах. Здесь же изложены современные представления о механизмах ферментативного катализа.

В конце пособия приводится перечень, единицы измерения и абсолютные значения фундаментальных физических постоянных, применяемых в молекулярной биофизике.