PředmětyPředměty(verze: 849)
Předmět, akademický rok 2019/2020
   Přihlásit přes CAS
Rentgenová strukturní analýza biomolekul a makromolekul - NBCM098
Anglický název: X-ray Structure Analysis of Biomolecules and Macromolecules
Zajišťuje: Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2017 do 2019
Semestr: zimní
E-Kredity: 3
Rozsah, examinace: zimní s.:2/0 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Garant: RNDr. Petr Kovář, Ph.D.
doc. RNDr. Miroslav Pospíšil, Ph.D.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Biofyzika a chemická fyzika
Anotace -
Poslední úprava: prof. RNDr. Marek Procházka, Ph.D. (29.01.2019)
Základy strukturní krystalografie a fyzikální základy difrakční analýzy krystalických, částečně uspořádaných a amorfních látek s důrazem na vztah struktury a vlastností a se zaměřením na aplikace metod strukturní analýzy v biofyzice, makromolekulární fyzice, chemické fyzice a krystalochemii.
Cíl předmětu
Poslední úprava: POSPISIL/MFF.CUNI.CZ (05.04.2008)

Difrakční experimenty, principy a využití pro biologii, strukturní analýza s využitím výpočetních metod.

Podmínky zakončení předmětu
Poslední úprava: doc. RNDr. Miroslav Pospíšil, Ph.D. (09.10.2017)

Předpokládá se, že budou max. 2 opravné termíny pro úspěšné složení zkoušky.

Literatura
Poslední úprava: G_F (26.05.2003)

J. Chojnacki : Základy chemické a fyzikální krystalografie, Academia Praha 1979.

V. Valvoda, M. Polcarová, P. Lukáč: Základy strukturní analýzy, Karolinum, Praha, 1992.

I. Kraus : Úvod do strukturní rentgenografie, Academia, 1985.

Metody výuky
Poslední úprava: doc. RNDr. Miroslav Pospíšil, Ph.D. (09.10.2017)

Přednáška.

Požadavky ke zkoušce
Poslední úprava: doc. RNDr. Miroslav Pospíšil, Ph.D. (11.10.2017)

Zkouška sestává z písemné přípravy a ústní části. Písemná příprava předchází části ústní. Student obdrží tři otázky, každá otázka je hodnocena známkou a výsledná známka je průměrnou známkou ze známek u jednotlivých otázek. Je-li jedna z otázek hodnocena známkou nevyhověl(a) znamená to nesplnění zkoušky. Nesložení zkoušky znamená, že při příštím termínu budou položeny opět tři otázky.

Požadavky u ústní části zkoušky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce.

Sylabus -
Poslední úprava: prof. RNDr. Marek Procházka, Ph.D. (29.01.2019)

Úvod: Vztah struktury a vlastností (struktura a biologická aktivita) a význam tohoto vztahu pro predikci vlastností ve vývoji nových i materiálů.

Základy strukturní krystalografie; Popis 3D periodických krystalových struktur: Volba buňky, typy mříží, operace symetrie bodových a prostorových grup; Reciproká mříž a její vlastnosti. Reciproká mříř a difrakční obraz. Vizualizace krystalových struktur a demonstrace účinků operace symetrie prostorových grup pomocí systému Cerius.

Difrakce Rtg záření na krystalových strukturách; Difrakční podmínka v přímém a reciprokém prostoru; Způsoby naplnění difrakční podmínky a základní typy difrakčních experimentů; Vliv symetrie struktury a typu krystalové mříře na tvar difraktogramů, Friedelův zákon, vyhasínací podmínky. Demonstrace vlivu symetrie struktur a typu mříží na tvar difraktogramů v práškových a monokrystalických vzorcích pomocí systému Cerius.

Fyzikální základy rtg difrakce: Od difrakce na atomech k difrakci na 3D periodických strukturách, strukturní faktor; Intenzita difraktovaného záření; Elektronová hustota a strukturní faktor; Fázový problém strukturní analýzy a metody jeho řešení, Pattersonova funkce, statistické metody v řešení fázového problému.

Difrakce na reálných krystalech: Vliv teplotních kmitů na difrakční obraz, Difrakce na částečně neuspořádaných strukturách; Typy krystalových poruch a jejich projevy na difraktogramech; Difrakce na amorfních látkách - radiální distribuční funkce a její interpretace. Přednostní orientace krystalitů - textura v přírodních a syntetických polymerních vláknech.

Určování struktur makromolekulárních látek maloúhlovým rozptylem; Příklady struktur makromolekulárních látek: struktury polymerů, bílkovin, struktura DNA, struktury virů.

Difrakce neutronů, elektronů a synchrotronového záření, fyzikální povaha a z ní vyplývající možnosti využití ve strukturní analýze.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK