生物物理化学

生物物理化学是一门结合物理学、物理化学与生物学的交叉学科，主要用于研究生物大分子的结构、动力学及生物分子识别。它试图通过分子或超分子结构来解释生物系统中的各种现象。

1．生物大分子：组成、结构及构象：

构成蛋白质的20种氨基酸的生物物理化学性质；蛋白质的化学组成、层次结构与折叠类型；DNA：双螺旋的发现、三级结构、A,B,Z型、四联体结构、线状与环状、超螺旋；RNA：类型、性质，及与DNA的对比；结构测定：XRD及NMR；蛋白质二级及三级结构的预测；

2．生物分子的动力学（dynamics）行为及在溶液中的性质：

振动及正交模分析；扩散、布朗运动及外场的影响；密度与超速离心技术；跨膜传输；动态光散射；

3．构象转变及分子结合：

Coils的统计性质二级结构及helix-coil转变；DNA的单股－双股结构转变、B-Z转变、worm-like model；蛋白质的变性与折叠；水合作用：疏水与亲水；分子结合：双分子体系、多结合位点、酶促反应与米氏方程；

4．生物学测试中的物理化学方法：

紫外、荧光光谱方法在蛋白质折叠及生物分子识别研究中的应用；圆二色光谱方法在蛋白质结构测定中的应用；热力学性质：量热法；动力学（kinetics）：快速反应技术、弛豫方法、氢核交换、表面等离子体共振；单分子方法：原子力显微镜、单分子光谱、电子显微镜；

5．高级专题：

蛋白质折叠；蛋白质及药物分子设计。

生物物理化学家采用多种物理化学技术来检测生物体系的结构，这些技术包括但不限于光谱方法，如核磁共振（NMR）和X射线衍射。例如，2009年诺贝尔化学奖得主的工作就是基于核糖体的X射线衍射研究。生物物理化学家研究的领域包括蛋白质结构和细胞膜的功能结构。通过研究蛋白质分子中与底物分子形状相匹配的口袋形状或金属离子结合引起的修饰，可以解释酶的作用。此外，通过研究不同组成和大小的脂质体或磷脂囊泡等模型超分子结构，可以更好地理解生物膜的结构和功能。