Физико-химические методы в биологии

  1. Физико-химические методы анализа. Область применения, значение для биологии. Классификация физико-химических методов. Наиболее существенные открытия в развитии физико-химических методов.
  2. Физико-химические свойства молекул, примеры взаимосвязи свойств молекул и методов их изучения.
  3. Характеристика макромолекул: полипептидные цепи. Связи, обусловливающие взаимодействие аминокислот в белках и уровни структурной организации белков.
  4. Характеристика макромолекул: полинуклеотидные цепи Компоненты нуклеиновых кислот. Связи, возникающие в полинуклеотидной цепи. Линейные и циклические полинуклеотидные цепи. Циклы Херши.
  5. Микроскопия. Наиболее существенные открытия в развитии методов микроскопии. Принципы, возможности и разрешающая способность микроскопии. Виды микроскопии и область их применения.
  6. Оптическая светопольная микроскопия. Факторы, определяющие увеличение микроскопа. Апертура. Разрешающая способность микроскопа.
  7. Темнопольная и фазово-контрастная микроскопия.
  8. Люминесцентная (флуоресцентная) микроскопия. Особенности оптической системы флуоресцентного микроскопа. Красители, использующиеся в флуоресцентной микроскопии
  9. Электронная микроскопия – принцип метода. Сканирующая и просвечивающая (трансмиссинная) микроскопия. Особенности и возможности методов.
  10. Техника подготовки препаратов для микроскопии. Фиксация и окраска клеток.
  11. Хроматография. Наиболее существенные открытия в развитии методов хроматографии. Теория хроматографического процесса. Классификация хроматографических методов.
  12. Жидкостная колоночная хроматография: теоретические основы, аппаратура, детекторы.
  13. Качественный и количественный анализ в жидкостной колоночной хроматографии.  Основные методы анализа. Хроматограмма, ее основные характеристики.
  14. Жидкостно-адсорбционная хроматография. Принцип разделения и современные модификации метода.
  15. Ионообменная хроматография. Типы ионообменников. Ионный обмен. Режимы элюирования.
  16. Аффинная хроматография. Принцип разделения. Область применения.
  17. Эксклюзионная хроматография. Принцип разделения. Область применения.
  18. Газовая хроматография: принцип метода, аппаратура, детекторы и область применения.
  19. Планарная хроматография. Разновидности метода. Качественный анализ в планарной хроматографии.
  20. Планарная хроматография. Разновидности метода. Количественный анализ в планарной хроматографии.
  21. Электрофорез. Наиболее существенные открытия в развитии методов электрофореза. Теория электрофореза. Скорость и электрофоретическая подвижность. Типы электрофореза.
  22. Фронтальный и зональный электрофорез: сравнительные особенности.
  23. Гель-электрофорез. Аппаратурное оформление гель-электрофореза. Характеристика агарозного и полиакриламидного гелей. 
  24. Разновидности электрофореза в ПААГ: SDS-электрофорез.
  25. Разновидности электрофореза в ПААГ: диск-электрофорез.
  26. Разновидности электрофореза в ПААГ: градиент плотности и  изоэлектрофокусирование.
  27. Разновидности электрофореза в ПААГ: изотахофорез и двумерный электрофорез.
  28. Электрофорез нуклеиновых кислот. Характеристики нуклеиновых кислот, обусловливающие особенности их электрофореза. Электрофорез в денатурирующих гелях. Капиллярный электрофорез.
  29. Центрифугирование. Основы теории седиментации. Коэффициент седиментации.
  30. Аналитические и препаративные центрифуги. Виды седиментации – общая характеристика.
  31. Скоростное и  зональное центрифугирование. Изопикнический и изокинетический градиенты.
  32. Оптическая спектроскопия. Наиболее существенные открытия в развитии методов спектроскопии. Электромагнитный спектр. Виды спектроскопии.
  33. Теоретические основы оптической спектроскопии. Постулаты Н. Бора. Теоретическая интерпретация формулы Ридберга. Волна де Бройля. Недостатки модели Бора для объяснения спектров сложных атомов.
  34. Уравнение Э. Шредингера. Квантовые числа, их соотношение. Спектральный терм атома.
  35. Спектральные свойства молекул. Молекулярные орбитали и молеклярные энергетические уровни. Кривая Морзе.
  36. Молекулярная адсорбционная спектроскопия. Типы молекулярных электронных переходов. Оптическая плотность и спектр поглощения.
  37. Закон Бугера-Ламберта-Бэра. Факторы, определяющие отклонение от линейной зависимости. Калибровочные графики.
  38. Аппаратура для изучения спектров поглощения в видимом и в ультрафиолетовом свете: одно- и двухлучевые спектрофотометры.
  39. Область применения видимой и УФ-спектроскопии в биологии и экологии: качественный и количественный анализ вещества. Исследование структурных и динамических свойств молекулярных систем.
  40. Инфракрасная спектроскопия. Теоретические основы метода. Аппаратура для ИК-спектроскопии. Область применения и особенности ИК-спектров вещества.