Содержание
Предисловие
Об авторах
Глава 1
Введение
Геном человека и всё вокруг него
Транскрипция и трансляция
Ионные каналы
Ссылки
Предлагаемая литература вопроса
Задание
Глава 2
Первый закон: энергия сохраняется
Общие представления
Превращение и сохранение энергии
Системы и их окружение
Обмены энергии
Первый закон термодинамики
Описание состояния системы
Изменения состояния
Уравнения состояния
Пути, связывающие разные состояния
Зависимость энергии и энтальпии чистого вещества от P, V и T
Соотношения между теплообменами и DE и DH
Фазовые переходы
Химические реакции
Тепловые эффекты химических реакций
Температурная зависимость Н
Изменение энергии Е реакции
Стандартные энтальпии (или теплоты) образования
Энергии связи
Молекулярная интерпретация энергии и энтальпии
Краткое содержание
Изменения состояния
Перевод единиц измерения
Общие уравнения
Работа только как соотношение давление–объём
Кристаллы и жидкости
Газы
Фазовые изменения
Химические реакции
Математика, необходимая для главы 2
Ссылки
Предлагаемая литература вопроса
Задания
Глава 3
Второй закон: энтропия Вселенной возрастает
Общие представления
Приложения
Историческое развитие Второго закона: цикл Карно
Новая функция состояния – энтропия
Второй закон термодинамики: энтропия не сохраняется
Молекулярная интерпретация энтропии
Флуктуации
Измерение энтропии
Химические реакции
Третий закон термодинамики
Температурная зависимость энтропии
Температурная зависимость изменения энтропии для химической реакции
Изменение энтропии для фазового перехода
Зависимость энтропии от давления
Самопроизвольные химические реакции
Свободная энергия Гиббса
G и способность системы совершать работу без расширения
Самопроизвольные реакции при постоянных Т и Р
Вычисление свободной энергии Гиббса
Температурная зависимость свободной энергии Гиббса
Зависимость свободной энергии Гиббса от давления
Фазовые изменения
Свободная энергия Гельмгольца
Нековалентные реакции
Гидрофобные взаимодействия
Белки и нуклеиновые кислоты
Использование частных производных в термодинамике
Соотношения между частными производными
Краткое содержание
Изменения состояния
Перевод единиц измерения
Общие уравнения
G и способность системы совершать работу без расширения
Самопроизвольные реакции при постоянных Т и Р
Изменения энтропии и свободной энергии Гиббса
Ссылки
Предлагаемая литература по теме
Задания
Глава 4
Свободная энергия и химические равновесия
Общие представления
Приложения
Химический потенциал (парциальная молярная свободная энергия Гиббса)
Свободная энергия Гиббса и химический потенциал
Правило сумм для парциальных молярных количеств
Химический потенциал и направление химической реакции
Реакции газов:приближение идеального газа
Зависимость химического потенциала от парциальных давлений
Константа равновесия
Неидеальные системы
Активность
Стандартные состояния
Коэффициенты активности ионов
Константа равновесия и стандартные свободные энергии Гиббса исходных веществ и продуктов реакции
Расчет равновесных концентраций:идеальные растворы
Температурная зависимость константы равновесия
Гальванические элементы
Стандартные электродные потенциалы
Зависимость концентрации. Биохимические приложения термодинамики
Термодинамика метаболизма
Биологические окислительно-восстановительные реакции
NADH-Q-редуктаза
Цитохром редуктаза
Цитохром-С-оксидаза
Двойственный характер образования нуклеиновых кислот
Влияние ионов на взаимодействия белки-нуклеиновые кислоты
Краткое содержание
Химический потенциал (парциальная молярная свободная энергия Гиббса)
Стандартные состояния и активности
Изменения свободной энергии Гиббса и константа равновесия химической реакции
Гальванические элементы
Математика , необходимая для главы 4
Ссылки
Предлагаемая литература вопроса
Задание
Глава 5
Свободная энергия и физические равновесия
Общие представления
Приложения
Мембраны и перенос
Связывание лигандов
Связывающие свойства
Фазовые равновесия
Однокомпонентные системы
Точка кипения и точка замерзания
Растворы двух или более компонентов
Равновесие диализа
Уравнение рассеяния
Кооперативное и некооперативное связывание
Свободная энергия фазового перехода
Эффект Доннана и потенциал Доннана
Мембраны
Молекулы липидов
Двойные слои липидов
Фазовые переходы в липидах, двойных слоях и мембранах
Поверхностное натяжение
Свободная энергия поверхности
Давление газа и поверхностное натяжение
Биологические мембраны
Активный и пассивный переход
Связывающие свойства
Определение молекулярного веса
Снижение давления пара
Краткое содержание
Фазовое равновесие
Растворы
Ссылки
Предполагаемая литература вопроса
Интернет
Задания
Глава 6
Молекулярное движение и свойства переноса
Общие представления
Приложения
Кинетическая теория
Броуновское движение, блуждающее молекулярное движение
Скорости молекул, кинетическая энергия трансляции и температура
Распределение скорости Максвела-Больцмана
Молекулярные столкновения
Средний свободный путь
Диффузия
Хоатическое движение и диффузия в газе
Коэффициент диффузии м первый закон Фика
Второй закон Фика
Определение коэффициента диффузии
Соотношение между коэффициентом диффузиии и среднеквадратичным смещением
Определение коэффициента диффузии методом лазерного рассеяния света
Коэффициент диффузии и молекулярные параметры
Растворение
Фактор формы
Коэффициенты диффузии блуждающих спиралей
Седиментация
Определение коэффициента седиментации
Стандартный коэффициент седиментации
Определение молекулярных весов из данных по седиментации и диффузии
Определение молекулярных весов из равновесия седиментации
Градиент плотности центрифугирования
Вязкость
Измерение вязкости
Вязкость растворов
Электрофорез
Гель - электрофорез
Секвенирование ДНК
Фингепринт ДНК (отпечатки пальцев)
Конформации нуклеиновых кислот
Гель - электрофорез с переменным полем (импульсный)
Молекулярные веса белков
Заряд белка
Макромолекулярные взаимодействия
Размер и форма макромолекул
Краткое содержание
Кинетическая теория
Диффузия
Седиментация
Коэффициент трения и молекулярные параметры
Сочетание диффузии и седиментации
Вязкость
Электрофорез
Гель - электрофорез
Ссылки
Предполагаемая литература
Задания
Глава 7
Кинетика: скорости химических реакций
Общие представления
Приложения
Кинетика
Закон скорости
Порядок реакции
Экспериментальные данные по скорости
Реакции нулевого порядка
Реакции первого порядка
Реакции второго порядка
Ренатурация ДНК как пример реакции второго порядка
Реакции других порядков
Определение порядка и константы скорости реакции
Механизмы реакций и законы скорости
Параллельные реакции
Последовательные реакции (первого порядка)
Равновесие и кинетика
Сложные реакции
Выведение механизма реакции из кинетических данных
Температурная зависимость
Теория переходного состояния
Реакции с переносом электронов: теория Маркуса
Ионные реакции и солевой эффект
Изотопы и стереохимические свойства
Очень быстрые реакции
Методы релаксации
Кинетика релаксации
Реакции в диффузном режиме
Фотохимия и фотобиология
Видимая область
Фотосинтез
Краткое содержание
Реакции нулевого порядка
Реакции первого порядка
Реакции второго порядка
Температурная зависимость
Реакции с переносом электронов: теория Маркуса
Кинетика релаксации
Реакции в диффузном режиме
Поглощение света
Фотохимия
Математика, необходимая для главы 7
Ссылки
Предлагаемая литература вопроса
Задания
Глава 8
Ферментативная кинетика
Общие представления
Приложения
Антитела-катализаторы и РНК-Ферменты-рибозимы
Ферментативная кинетика
Кинетика Михаэлиса-Ментена
Анализ кинетических данных
Два промежуточных комплекса (интермедиаты)
Конкуренция и ингибирование
Конкуренция
Конкурирующее ингибирование
Неконкурирующее ингибирование
Аллостерические эффекты
Мономолекулярная кинетика
Краткое содержание
Типичная ферментативная кинетика
Механизм Михаэлиса-Ментена
Механизм Монод-Ваймана-Шанго
Математика, необходимая для главы 8
Ссылки
Предполагаемая литература вопроса
Задания
Глава 9