Физическая химия биопроцессов

С. Д. Варфоломеев

Коллективная монография подводит итоги большого периода исследований в области количественного изучения биологических явлений на молекулярном уровне. Основной методической проблемой исследования биологических систем является их принципиальное усложнение по сравнению с химическими системами. Современная физическая химия биопроцессов решает эту проблему путем совершенствования экспериментальных методов и вычислительных процедур. Предлагаемая книга на ряде примеров демонстрирует специфику подхода физической химии, особенности методологии, глубину получаемых результатов.

Монография содержит четыре раздела. Первая глава посвящена новым химикокинетическим задачам в описании поведения биосисте — определению условий устойчивости сложных биологических процессов, рассмотрению нелинейных моделей биокинетики. Во второй главе обсуждаются проблемы связи структуры и реакционной способности биомолекул — ферментов, некоторых биологически активных соединений. Представлены качественно новые возможности использования методов квантовой химии с использованием суперкомпьютеров для моделирования динамических процессов с участием ферментов. Различным аспектам физической химии белков посвящена третья глава. В заключительной главе книги приведены некоторые приложения физико-химических исследований биосистем и биопроцессов для решения разнообразных практических задач: кинетические подходы в фармацевтическом скрининге, структурный и кинетический полиморфизм ферментов человека как новая платформа молекулярной диагностики, масс-спектрометрия высокого разрешения для анализа белков. Физическая химия также является основой создания и развития новых технологических направлений, таких как получение и производство биотоплива.