Программа итогового государственного экзамена по направлению 511600 - "Прикладные математика и физика". - 34 стр.

                                I. ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

      Общая структурная характеристика белков и нуклеиновых кислот как биополимеров.
Понятие о первичной, вторичной, третичной и четвертичной структурах. Биологическое
значение различных уровней структурной организации. Надмолекулярные структуры.
Проблема узнавания и проблема катализа в функционировании биологических
макромолекул.

             II. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ

1. Первичная структура нуклеиновых кислот
     а) Нуклеотиды - мономеры нуклеиновых кислот. Пуриновые и пиримидиновые
основания; кето-енольная таутомерия. Сахарный компонент нуклеотида; β-D-фуранозная
конфигурация. Нуклеозид; гликозидная связь; фосфатный остаток, его положение.
Различные типы нуклеотидов; терминология.
     б) Межнуклеотидные связи. Полярность линейной цепи. Схема полинуклеотидной
цепи
     в) Химическая деградация нуклеиновых кислот. Щелочной и кислотный гидролиз.
Специфическое расщепление по определенным нуклеотидам.
     г) Энзиматическая деградация нуклеиновых кислот. Экзонуклеазы и эндонуклеазы.
ДНКазы и РНКазы. Нуклеотидспецифические нуклеазы.
     д) Принципы количественного определения нуклеиновых кислот. Экстракция
нуклеиновых кислот и разделение ДНК и РНК. Ультрафиолетовое поглощение нуклеиновых
кислот и его применение.
     е) Количественные соотношения азотистых оснований в нуклеиновых кислотах.
Правила Чаргаффа. Специфичность количественных соотношений азотистых оснований в
нуклеиновых кислотах. Равновесное центрифугирование в градиенте плотности.
Гетерогенность ДНК по составу.
     ж) Нуклеотидная последовательность нуклеиновых кислот. Современные методы
прямого определения нуклеотидных последовательностей ДНК и РНК.
     з) Значение изучения первичной структуры ДНК для решения проблем эволюции и
систематики организмов.
2. Физико-химические свойства функциональных групп нуклеиновых кислот и возможности
нековалентных взаимодействий между ними.
     а) Фосфорные группы и полиэлектролитная природа полимера. Влияние ионной силы
на конформационные изменения полиэлектролита и на агрегацию цепей.
     б) Азотистые основания и водородные связи между ними.
     в) Азотистые основания и гидрофобные взаимодействия плоскостей колец оснований.
Гидрофобные взаимодействия в полинуклеотидах; "стопкообразование".

3. Макромолекулярная структура ДНК.
     а) Двойная спираль Уотсона-Крика. Принцип комплементарности и его биологическое
значение. Реализация водородных связей и гидрофобных взаимодействий. Регулярность
структуры и кооперативность. Спирализация. Параметры спирали. В- и А-формы ДНК.
Универсальность макроструктуры ДНК. Z-форма ДНК. Условия взаимопереходов между
разными формами ДНК.
     б) Жесткость молекулы ДНК. Оценка жесткости и ее изменений по характеристической
вязкости. Механизм гибкости двойных спиралей ДНК.
     в) Гипохромизм ДНК. Его связи с упорядоченностью расположения азотистых
оснований в молекуле.
     г) Денатурация двуспиральной ДНК. Влияние ионной силы, гидрофобных
растворителей, мочевины, рН, температуры. Понятие о "плавлении" спирали; температура
"плавления"; связь ее с нуклеотидным составом. Гиперхромный эффект.. Кооперативность.