или войти через:
Ваша корзина пока пуста
favorite_border
Доступно только зарегистрированным пользователям

Введение в конструирование бионических наносистем

schedule 2011
account_circle Роберт Букарев
account_balance ФИЗМАТЛИТ
language Русский
book 474
info_outline 978-5-9221-1047-1


​Целью монографии является ознакомление широкого круга читателей с базовыми понятиями, необходимыми для решения инженерных задач в области нанобиоэлектроники. Представлен системный подход, ориентированный на интеграцию физико-технического и молекулярно-биологического направлений в исследовании нанобиосистем. Описана концепция систем сопряженных ионно-водородных связей как основы построения биоорганических наноструктур и каналов переноса заряда, а также ее применение к построению структурно-функциональных моделей нанобиоструктур (катализаторов, мембран и наносенсоров). Изложена теория топологического кодирования цепных полимеров, в том числе представления о топологическом коде, системе физических операторов и молекулярной векторной машине.

Предложены пространственные структуры генетического кода и канонического набора аминокислот, сформулированы принципы создания наборов базовых модулей для самоорганизующихся цепных полимеров. Обсуждаются возможности конструирования на этой основе сенсоров, полимерных катализаторов и других биотехнических наносистем, а также средств медицинской терапии.

Для научных работников, аспирантов и инженеров, специализирующихся в области нанотехнологий и биомолекулярной инженерии, а также бакалавров и магистров, обучающихся по специальностям "Нанотехнологии и микросистемная техника", "Электроника и наноэлектроника", "Биомедицинская инженерия".

Содержание:

От авторов......9

I. Физико-химические основы

Глава 1. Основы материаловедения бионических наносистем......11
1.1. Основные понятия и представления......11
1.2. Особенности биоструктур как основы создания функционально-ориентированных систем......13
1.3. Свойства биоструктур как перспективных материалов......14
1.4. Переход от неорганических наноструктур к бионическим наноструктурам......17
Литература к главе 1......20

Глава 2. Строение биомолекул и биополимеров......22
2.1. Нуклеиновые кислоты......22
2.2. Белки......26
2.3. Липиды......38
Литература к главе 2......42

Глава 3. Принципы надмолекулярной организации биологических структур......43
3.1. Физико-химические основы формирования надмолекулярных структур......43
3.2. Общая организация надмолекулярных структур......48
3.3. Третичная структура белков......56
3.4. Вторичная структура белков......60
3.5. Первичная структура белков......61
3.6. Проблема самоорганизации структуры белков......63
Литература к главе 3......69

Глава 4. Механизмы переноса энергии и зарядов в биоструктурах......81
4.1. Экспериментальные подходы к изучению биоэнергетики......81
4.2. Теоретические подходы в биоэнергетике......95

II. Системно-методологический подход

Глава 5. Концепция систем сопряженных ионно-водородных связей......107
5.1. Основные понятия и представления......107
5.2. Модель переноса зарядов по ССИВС......118

Глава 6. Биоструктуры и биомолекулы в рамках концепции ССИВС......126
6.1. Базовая архитектура бионических наноструктур......126
6.2. Базовые элементы......130
6.3. Полифункциональность биологических молекул......145
Литература к главе 6......149

Глава 7. Реализация принципа непрерывности ССИВС в биоструктурах......151
7.1. Базовые положения......151
7.2. Белковые структуры......154
7.3. Нуклеиновые кислоты и их комплексы с белками......164
7.4. Рекомендации конструктору наноструктур, использующему представления о ССИВС......171
Литература к главе 7......172

III. Физическо-технологическая реализация бионических наносистем

Глава 8. Модель топологического кодирования цепных полимеров......175
8.1. Принцип непрерывности ССИВС как основа модели топологического кодирования......175
8.2. Топологический код......177
8.3. Алгоритм кодирования n-звенного графа и цепного полимера......186
8.4. Физические операторы и их соответствие триплетам топологического кода......190
8.5. Молекулярная векторная машина......195
8.6. Модель топологического кодирования и биоструктуры......208
8.7. Реализация модели молекулярной векторной машины в биоструктурах......224
8.8. Значение модели топологического кодирования цепных полимеров, перспективы ее развития и применения......236
Литература к главе 8......238

Глава 9. Модель топологического кодирования цепных полимеров и структура белков......241
9.1. Декодирование триплетных последовательностей белков с помощью алгоритма кодирования–декодирования......241
9.2. Анализ 4-звенных двойных циклов в белках с позиций молекулярной векторной машины......250
Литература к главе 9......288

Глава 10. Олигомерные катализаторы как молекулярные процессоры......290
10.1. Модель молекулярного катализа на основе ССИВС......290
10.2. Развитие представлений о сущности ферментативного катализа......296
10.3. Приложение модели катализа на основе ССИВС к реальным ферментам......305
10.4. Флип-флоп-механизм в биокатализе: гипотеза универсальности......318
10.5. Происхождение олигомерных ферментов и проблемы биогенеза......332
10.6. Модель катализа на основе ССИВС и ее значение для разработки проблем бионической наноэлектроники, биокатализа и биогенеза......346
Литература к главе 10......348

Глава 11. Молекулярные мембраны — большие интегральные структуры......359
11.1. Зонно-блочная модель мембранных структур на основе ССИВС......359
11.2. Зонно-блочная модель биологических мембран: роль молекул фосфолипидов......367
11.3. Анализ современных данных о структуре и функциях биомембран......373
11.4. Физическая реконструкция зонно-блочной модели биомембран......387

Глава 12. Хемосенсорные структуры......415
12.1. Принципы конструирования хемосенсоров на основе концепции ССИВС......415
12.2. Межсистемные рецепторы......419
12.3. Внутрисистемные рецепторы......424
12.4. Внутриклеточные рецепторы......446
12.5. Обсуждение модели работы хемосенсоров......453

Литература к главе 12......456
Заключение......461

Комментарии:

Рекомендуем еще несколько книг:

Интеллектуальные роботы
schedule Год выпуска: 2011
language Язык книги: Русский
Модели и алгоритмы коллективного управления в группах роботов
schedule Год выпуска: 2011
language Язык книги: Русский
</