1。分子構造と結合:
*物理化学は、タンパク質、核酸、およびその他の生体分子の3次元構造を分析するためのツールを提供します。
*結合タイプ(共有、イオン、水素結合、ファンデルワールスの力)とその強みを理解することは、生体分子の安定性と相互作用を理解するために不可欠です。
*分子形状、双極子モーメント、分子間力などの概念は、生体分子が互いにどのように認識し、結合するかを説明するための基本です。
2。熱力学と動力学:
*生化学者は熱力学的原理を利用して、次のような生化学反応のエネルギーを理解します。
*ギブス自由エネルギー、エンタルピー、およびエントロピーの反応に関連するエントロピーの変化。
*平衡定数と自由エネルギーの変化との関係。
*反応の自発性と実現可能性に影響する要因。
*動力学は、生化学反応の速度と、次のような影響の要因に関する洞察を提供します。
*活性化エネルギー、速度定数、および反応順序。
*酵素速度論と酵素触媒のメカニズム。
*生物学的プロセスが時間の経過とともにどのように発生するかを理解する。
3。 分光法と分析技術:
*物理化学の原則は、生化学で使用される多数の分光技術を支えています。
*タンパク質および核酸の定量化のためのUV-vis分光法。
*分子振動と官能基を研究するための赤外線(IR)分光法。
*タンパク質構造とダイナミクスを決定するための核磁気共鳴(NMR)分光法。
*これらの技術により、生化学者は生体分子の組成と構造を分析し、生化学的プロセスを監視することができます。
4。 生物物理学的手法:
*物理化学は、分子レベルで生体分子の構造と機能を調査する生物物理学的手法の基礎です。
*タンパク質構造を決定するためのX線結晶学。
*タンパク質およびペプチド腫瘤を分析するための質量分析。
*タンパク質の折り畳みと二次構造を研究するための循環二色性分光法。
5。 生物学的システムの理解:
*物理化学は、実験データを解釈し、複雑な生物学的システムのモデルを構築するための理論的枠組みを提供します。
*生化学者は、細胞、組織、および生物の挙動を支配する力の相互作用を理解するのに役立ちます。
要するに、物理化学は生化学の言語です。生化学者に生命の分子基盤について基本的な質問をするための知識とツールを装備し、生物システムを研究し操作するための新しいアプローチを開発します。