生物物理化学是结合生物学、物理学与化学的交叉学科,主要运用物理化学方法研究生物大分子结构、动力学及其相互作用。研究对象包括蛋白质、核酸等生物大分子的组成、构象、折叠规律,以及溶液中的动态行为与分子识别机制。其核心技术涵盖X射线衍射(XRD)、核磁共振(NMR)、光谱分析和单分子检测等手段。
该领域的发展始于20世纪中叶DNA双螺旋结构的发现,随后通过引入XRD与NMR技术实现了生物大分子三维结构的精确测定。随着超速离心、动态光散射及荧光光谱等方法的完善,研究方向扩展到分子动力学、构象转变及跨膜传输等领域。21世纪以来,原子力显微镜、表面等离子体共振等单分子技术进一步推动了蛋白质折叠机制研究与药物分子设计的精准化。核心议题涵盖生物分子结构预测、酶促反应动力学及生物大分子结合的热力学分析,为生命科学基础研究与生物技术应用提供了方法论支撑。
- 中文名
- 生物物理化学
- DNA
- 双螺旋的发现、三级结构
- RNA
- 类型、性质,及与DNA的对比;
简介
-构成蛋白质的20种氨基酸的生物物理化学性质;
-蛋白质的化学组成、层次结构与折叠类型;
-DNA:双螺旋的发现、三级结构、A,B,Z型、四联体结构、线状与环状、超螺旋;
-结构测定:XRD及NMR;
-蛋白质二级及三级结构的预测;
2.生物分子的动力学(dynamics)行为及在溶液中的性质
-振动及正交模分析;
-密度与超速离心技术;
-跨膜传输;
3.构象转变及分子结合
-Coils的统计性质
-二级结构及helix-coil转变;
-DNA的单股-双股结构转变、B-Z转变、worm-like model;
-蛋白质的变性与折叠;
-水合作用:疏水与亲水;
-分子结合:双分子体系、多结合位点、酶促反应与米氏方程;
4.生物学测试中的物理化学方法
-热力学性质:量热法;
5.高级专题
-蛋白质折叠;
-蛋白质及药物分子设计。