В рамках каждой из моделей предлагается произвести моделирование эффекта индукции флуоресценции хлорофилла при разных интенсивностях освещения объекта с интерпретацией полученных результатов. <...> Математическое моделирование фотосинтетических процессов Объекты исследования Структурные и функциональные схемы процессов тилакоидной мембраны, экспериментальные данные по световой индукции флуоресценции и формированию электрохимического потенциала мембраны. <...> Теоретическое введение Структура и функция фотосистемы II высших растений Организация ФС II Фотосистема II представляет собой пигмент-белковый комплекс с общей молекулярной массой более 400 кДа. <...> По [2] Теоретическое введение Флуоресценция хлорофилла ФС II. <...> Кривая индукции флуоресценции хлорофилла Для изучения фотосинтетических процессов, протекающих в хлоропластах зеленых растений, широко используются данные по регистрации флуоресценции хлорофилла. <...> Одной из наиболее информативных характеристик работы фотосинтетического аппарата считается кривая индукции флуоресценции хлорофилла, представляющая собой изменение во времени выхода флуоресценции растения в ответ на освещение после периода темновой адаптации. <...> Регистрируемая кинетика выхода флуоресценции представляет собой сложную многокомпонентную кривую, что определяется устройством фотосинтетической системы, включающей в себя процессы, различающиеся по своим характерным временам. <...> Индукционные кривые при разных интенсивностях освещения объекта (лист гороха) приведены на рис. <...> Кривые индукции флуоресценции хлорофилла при разных интенсивностях освещения, полученные в эксперименте при освещении адаптированных к темноте листьев гороха красным (650 нм) светом интенсивностью 600 (100%), 60 (10%) и 6 (1%) Втм–2. <...> В целом индукционные кривые флуоресценции отражают совокупный результат взаимодействия процессов трансформации энергии и переноса электрона по фотосинтетической цепи <...>
Практикум_по_биофизике._В_2_ч._Ч._2.pdf
УДК 373.167.1:57
ББК 28.57я73
П69
С е р и я о с н о в а н а в 2009 г.
П69
Практикум по биофизике : в 2 ч. Ч. 2 / А. М. Абатурова
[и др.] ; под ред. А. Б. Рубина, Г. В. Максимова,
С. М. Ременникова.—2-е изд., электрон.—
М. : Лаборатория знаний, 2020.—512 с.—(Учебник
для высшей школы).—Систем. требования: Adobe
Reader XI ; экран 10".—Загл. с титул. экрана.—
Текст : электронный.
ISBN 978-5-00101-775-2 (Ч. 2)
ISBN 978-5-00101-773-8
Практикум по биофизике содержит описания практических
работ с применением ряда биофизических методов
и служит дополнением к теоретическим материалам по курсу
«Биофизика». Каждая практическая работа предваряется
теоретическим введением и включает описание экспериментальной
установки или используемой математической
модели, а также порядок выполнения работы. В ходе
выполнения работ студенты ознакомятся с устройством
приборов, овладеют современными биофизическими методами
и приобретут навыки применения этих методов в научных
исследованиях.
Часть 2 практикума рассчитана на магистрантов, студентов
биологических специальностей 5–6-го курсов вузов.
УДК 373.167.1:57
ББК 28.57я73
В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений,
установленных техническими средствами защиты авторских прав,
правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков
или выплаты компенсации
ISBN 978-5-00101-775-2 (Ч. 2)
ISBN 978-5-00101-773-8
○c Лаборатория знаний, 2017
Стр.3
Содержание
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Раздел 1. Теоретическая биофизика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1. Математическое моделирование фотосинтетических
процессов в фотосистеме II высших растений
Н. Е. Беляева, Г. Ю. Ризниченко . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
Приложение 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
2. Анализ метаболических путей клетки для оптимизации
выхода целевого продукта и роста биомассы
Т. Ю. Плюснина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3. Методы главных и независимых компонент
в анализе динамических изображений
А. Р. Браже . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
4. Современные методы моделирования белок-белковых
взаимодействий
А. М. Абатурова, А. Н. Дьяконова, И. Б. Коваленко,
Г. Ю. Ризниченко, Д. М. Устинин, С. С. Хрущев . . . . . . . . . 64
5. Моделирование упругих свойств углеродных
нанотрубок методами молекулярной механики
Д. В. Зленко, П. А. Мамонов, А. М. Нестеренко,
П. М. Красильников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
6. Моделирование адсорбции катионов на фосфолипидных
мембранах из анионных липидов
Д. В. Зленко, П. А. Мамонов, А. М. Нестеренко,
П. М. Красильников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
Приложение 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148
Раздел 2. Молекулярная биофизика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .179
7. Пикосекундная лазерная флуориметрия биологических
и модельных объектов
Б. Н. Корватовский . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
8. Определение эффективности FRET, R0 и kТ
от квантовых точек к биологическим акцепторам
Е. Г. Максимов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
9. Изучение с нанометровым разрешением морфологии
поверхности полиплексов с помощью АСМ
Ю. В. Храмцов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
Стр.508
508
Оглавление
10. Исследование свойств гемопорфириносодержащих
белков в клетках и органоидах методами спектроскопии
КР и ГКР
Н. А. Браже . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
Раздел 3. Биофизика клетки и мембран . . . . . . . . . . . . . . . . . .265
11. Сравнение параметров клеток эритроцитов методом
лазерной интерференционной микроскопии
А. И. Юсипович . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
12. Полярографический метод определения скорости
выделения кислорода в фотосистеме II
Л. Н. Давлетшина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
13. Роль ионов каталитического центра
кислород-выделяющего комплекса
в функционировании фотосистемы II
Е. Р. Ловягина, Б. К. Сёмин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
14. Ионные токи возбудимых мембран в клетках
харовых водорослей
А. А. Булычев, А. А. Черкашин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318
15. Изучение изменений микровязкости липидных
мембран с использованием метода ЭПР
и спиновых зондов
О. Г. Лунева, Е. Ю. Паршина, К. Н. Тимофеев . . . . . . . . . . 335
16. Основы культивирования клеток млекопитающих
А. А. Розенкранц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
17. Микрофлуориметрическое определение рН
в одиночных клетках животных
В. Б. Туровецкий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
18. Взаимодействие фотосенсибилизаторов с клетками
бактерий и их фотобактерицидная активность
М. Г. Страховская, Н. С. Беленикина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377
19. Измерение ионных токов в хлоропластах
методом пэтч-кламп
А. А. Булычев, А. А. Черкашин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
Раздел 4. Биофизика фотобиологических процессов . . . . . . .405
20. Влияние УФB-излучения на Cu-содержащие
антиоксидантные ферменты плазмы крови in vitro
А. А. Байжуманов, А. Г. Платонов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407
Стр.509
Оглавление
509
21. Влияние ПД на фотосинтетическую активность
хлоропластов и рН в клетках Chara
Н. А. Крупенина, А. А. Булычев . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423
22. Фотоиндуцированные сигналы Р700 и их связь
с переносом электронов и ∆μH + в листьях гороха
А. А. Булычев . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436
Раздел 5. Экологическая биофизика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .447
23. Определение спектральными методами состояния
фотосинтетического аппарата микроводорослей
при изменении внешней среды
С. И. Погосян, И. В. Конюхов, Е. Н. Воронова . . . . . . . . . . . 449
24. Изучение механизмов фотопродукции водорода
зелеными микроводорослями флуоресцентным
методом in situ
Т. К. Антал, Г. П. Кукарских, Т. Е. Кренделева . . . . . . . . 467
25. Изучение токсичности тяжелых металлов
по флуоресценции микроводорослей
Д. Н. Маторин, Д. А. Тодоренко . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482
Стр.510