F9600 Spektroskopické studium biopolymerů

Přírodovědecká fakulta
jaro 2012
Rozsah
1/1. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.
Vyučující
prof. Dr. Jiří Kozelka, PhD. (přednášející)
prof. RNDr. Tomáš Polívka, Ph.D. (přednášející)
doc. Mgr. Petr Táborský, Ph.D. (přednášející)
doc. RNDr. Oldřich Vrána, CSc. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Josef Humlíček, CSc.
Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. Dr. Jiří Kozelka, PhD.
Dodavatelské pracoviště: Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
Kurz je určen především pro magisterské studenty s uzavřeným bakalářským vzděláním ve fyzice, chemii či biologii. Základní znalosti o principech spektroskopických metod jsou předpokladem. Velmi doporučujeme předchozí návštěvu kurzu F6530 "Spektroskopické metody".
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem kurzu je poskytnout přehled o informacích, které je možno získat o molekulové struktuře biopolymerů spektroskopickými metodami (absorpční spektrofotometrie, cirkulární dichroismus, luminiscence, vibrační spektroskopie, nukleární magnetická resonance a elektronová spinová resonance). Absolvent kurzu bude schopen rozhodnout, kterou metodu použít pro studium daného biopolymeru. Dále bude seznámen se základními spektroskopickými vlastnostmi DNA, RNA a proteinů.
Osnova
  • 1. Absorpční spektrofotometrie a cirkulární dichroismus Interakce elektromagnetického pole s elektrickým dipólem, spontální a stimulované přechody, Einsteinovy koeficienty. Výběrová pravidla pro emisi a absorpci. Interakce elektromagnetického pole s magnetickým dipolem molekul. Chiralita molekul, cirkulární dichroismus. Metody měření absorpčních spekter a spekter cirkulárního dichroismu s aplikacemi na biopolymery. 2. Luminiscenční spektroskopie Jablonského diagram, Franck-Condonův princip. Luminiscence: fluorescence, fosforescence a zpožděná fluorescence. Emisní a excitační spektra, časové rozlišená luminiscence. Nativní luminiscence. Fluorescenční značky a sondy. 3. Vibrační spektroskopie Symetrie molekul a vibrační spektra. Výběrová pravidla pro vibrační přechody, infračervená spektroskopie, Ramanův rozptyl, struktura a intenzita linií. 4. NMR Na několika příkladech budou objasněny strategie pro určování rezonancí (assignment) a pro využití strukturálních informací z NMR-spekter při konstrukci 3D-modelů molekul. Důraz bude kladen především na modelování nukleových kyselin. 5. EPR Přínos EPR pro strukturální studie na biomolekulách bude diskutován na vybraných metaloproteinech a ribozymech. 6. Praktické příklady Poslední část kurzu budou věnovány diskusi konkrétních strukturních problémů, které posluchačům názorně ukáží přínos jednotlivých spektroskopických metod.
Výukové metody
Výuka v blocích po 3-4 hodinách. Rozvrh bude dohodnut se studenty.
Metody hodnocení
Kolokvium ve formě písemného testu nebo ústního pohovoru
Informace učitele
Literatura: Kurt Wüthrich: NMR of Proteins and Nucleic Acids, ISBN: 978-0-471-82893-8 F. A. Cotton: Chemical Applications of Group Theory, 3rd Edition, ISBN: 978-0471510949
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024, jaro 2025.