Отчет ИВМ СО РАН за 2002 годПрограммы РАН и СО РАН по поддержке научной молодежи
Шестой конкурс научных проектов молодых ученых РАНПроект № 9 — «Исследование бесконечных групп с условиями конечности». Руководитель: Основные публикации
(Отдел дискретной математики)
Проект № 217 — «Исследование возможностей современных оптических методов в оценке дисперсной структуры сложных биологических систем». Организации соисполнители: Руководитель: В качестве рабочей гипотезы принималось, что основные особенности формирования индикатрисы светорассеяния в связи с формирующими ее факторами (форма, размер, радиальное распределение показателя преломления вещества частиц) могут быть описаны однородными шарами или их ансамблями. В частности, было косвенно доказано, что распределение сферических частиц в таких ансамблях должно удовлетворять условию: общие площадь поверхности, объем и квадрат объема сферических частиц совпадают с соответствующими характеристиками модельных хаотично ориентированных частиц. Последнее позволяет решать обратную задачу в методе интегральной индикатрисы светорассеяния. В методе «пролетной» индикатрисы рассеяния было теоретически и экспериментально показано, что для большинства структурированных природных объектов, образованных в результате адсорбции органического вещества на более плотном ядре (модель хориона), также достаточно точно можно использовать модель однородной сферы с модифицированным размером и показателем преломления. В виду важности решения светорассеяния на сфере уточнены особенности формирования индикатрисы светорассеяния, присущие только оптически мягким частицам. Полученные результаты позволили эффективно решать обратные оптические задачи для широкого спектра природных и биологических объектов, а также связанные с ними исследовательские задачи. Основные публикации
(Лаборатория биологической спектрофотометрии)
Проект № 218 — «Электронная структура активных центров клеточных гемопротеинов при образовании комплексов с оксидом азота и другими лигандами». Руководитель: Сравнительный анализ межъядерного расстояния показал, что комплекс гема с His, и еще в большей степени гем-Gly, удерживают молекулу лиганда (О2, NО) слабее, чем гем-Cys. Анализ зарядов на атомах показывает, что характеры химического связывания молекулы кислорода в комплексах с Cys и Gly аналогичны, но принципиально отличаются в случае с His. Основной критерий для аминокислот, которые координируются в 5-ом и 6-ом положении с железом гема, — емкость их р-электронного буфера. Среди всех аминокислот максимальные значения, на основе квантово-химических расчетов, определены для His и серосодержащих Met и Cys. Именно эти аминокислоты и координируются с железом гема цитохромов электронтранспортной цепи и Р-450, причем максимальную электронную подвижность обеспечивает сера за счет слабости координационной связи. Верхняя заполненная молекулярная орбиталь (ВЗМО) порфириновых колец кластерных моделей цитохромов b и с1 дыхательной цепи практически полностью сформированы р-орбиталями атомов углерода. Эти же орбитали на половину формируют ВЗМО-1 (ниже по энергии относительно ВЗМО) и дают наибольший вклад в НВМО (нижнюю вакантную молекулярную орбиталь) и НВМО+1 (выше по энергии относительно НВМО). Оставшиеся вклады в НВМО, НВМО+1 и ВЗМО-1 приходятся на p-орбитали атомов азота порфиринового кольца. При расчете систем с зарядом -1 добавленная электронная плотность большей частью распределяется в порфириновой части кластера, а именно на атомах углерода и азота порфиринового кольца (53,7% в кластере b и 63,1% в кластере с1). Оставшаяся часть электронной плотности распределяется на ближайшем аминокислотном окружении. При добавлении второго электрона наблюдаются те же соотношения величин в распределении эффективного отрицательного заряда. Основные публикации
(Отдел моделирования неравновесных систем)
|
||||||||||||||||
| Webmaster |