Физическая биохимия - Фрайфелдер Д.
Скачать (прямая ссылка):
1-9. Если одноцепочечный полинуклеотид с последовательностью 5'AGCTAACGGGA3/ смешать в условиях гибридизации с другим, с последовательностью 3'TCGATTAGTCATGCGCT5', какой тип молекулы при этом получится? Предположим, что второй полинуклеотид имеет последовательность 3'TCGATTAGTACTGCGCT5'. Нарисуйте структуру образующегося комплекса.
1-10. Вычислите количество фракции 14N—15Ы-ДНК (гибридной), получающейся при денатурации и ренатурации смеси 1 ч. ,4Ы-ДНК и 3 ч. ,5N-flHK.
1-11. Напишите структуру гексапептида ЫНг-глицил-трнптофанил-про-лил-изолейцил-валил-метионил-СООН Сколько в нем пептидных связей?
ЧАСТЬ
НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ НАБЛЮДЕНИЕ
ГЛАВА
Оптическая микроскопия
Довольно часто биохимики и молекулярные биологи забывают, что изучаемые химические и физические системы, а также молекулы и макромолекулы локализованы в клетках. Микроскопические наблюдения не только интересны и позволяют непосредственно увидеть клетки, но и дают количественную информацию, особенно в сочетании с поляризацией, интерференцией и флуоресценцией. Однако микроскоп со множеством линз, диафрагм и винтов может показаться очень сложным прибором. В данной главе будет сделана попытка помочь читателю разобраться в устройстве, работе и использовании некоторых типов микроскопов.
Основы теории микроскопии
Теория получения изображения с помощью линз может быть представлена с точки зрения либо геометрической, либо физической оптики. Геометрическая оптика хорошо объясняет фокусирование и аберрацию, однако для понимания, почему изображение не совсем четкое и как получается контрастность, необходимо привлечь физическую оптику.
Теория геометрической оптики представлена в многочисленных руководствах (см. список литературы в конце главы), поэтому здесь мы остановимся на ней очень коротко. В геометрической оптике существует два правила, которые следует постоянно помнить: 1) свет распространяется по прямой и 2) луч отклоняется от прямой (преломляется) на границе раздела между двумя прозрачными средами (рис. 2-1).
2,0
19
1,8
1,7
1,6
1,5
1,4
флинтглас
флюорит
К
А
300 400 500 600 700 нм
В
РИС 2-1.
А — рефракция на поверхности; П\ и п2 — показатели преломления по каждую сторону от поверхности; i и г — углы падения и преломления соответственно. Соотношение между ними описывается приведенным уравнением (закон Снелла). Б — зависимость п от --------------кривая вдали от максимума поглощения; ------------------------------------- кривая в относительной близости от максимума поглощения
К0. В — зависимость п от % для двух материалов, используемых для изготовления линз микроскопов.
Идеальная линза с двумя выпуклыми сферическими поверхностями, у которых радиусы кривизны не обязательно одинаковы, имеет две фокусные точки (рис. 2-2). Если две линии, изображающие лучи света, идущие из данной точки к объекту (О), провести таким образом, что один луч будет параллелен оси линзы, а другой пройдет через фокус (F), то они появятся с другой стороны линзы, причем параллельный луч пройдет через фокус (F'), а другой луч будет параллельным оптической оси, как показано на рис. 2-2. Точка пересечения этих лучей и дает положение изображения в точке О'. Это простое построение определяет плоскости объекта и изображения. Расстояния, показанные на рисунке, связаны соотношением aa' = ff\ а увеличение изображе-
11 главные плоскости
РИС. 2-2.
Образование изображения в простой линзе.
ния равно —(f/'a), где знак минус означает, что изображение перевернуто.
Приведенное простое построение справедливо для идеальной линзы. Однако практически не все лучи, выходящие из данной точки объекта, фокусируются в одной точке; это явление называется аберрацией. Наиболее простым случаем аберрации является хроматическая аберрация (рис. 2-3,Л). Ее возникновение обусловлено тем, что показатель преломления любого вещества зависит от длины волны преломляющегося света (рис. 2-1), поэтому положение фокуса также зависит от длины волны. Таким образом, вследствие суперпозиции большого числа изображений, из которых не все одновременно находятся в фокусе, изображение в белом свете будет размытым. Проще всего хроматическая аберрация корректируется с помощью системы линз, изготовленных из различных типов стекла, для которых соотношение показателей преломления (п) и длин волн (X) таково, что п не зависит от X.
Другие типы аберрации существуют даже при использовании монохроматического света. Главные из них носят название аберраций изображения точки, поскольку они являются следствием
плоскости
изображения
РИС. 2-3.
Два наиболее распространенных вида аберрации простых линз.
А — хроматическая аберрация, при которой положение фокусной точки зависит от длины волны; Б — сферическая аберрация, при которой положение фокусной точки зависит от положения части линзы, где происходит преломление, на поверхности линзы. 1 — белый свет; 2 — голубой свет; 3 — красный свет.
