BIOPHYSIK 1 - Bio Salzburg - Index

Fragenkatalog Biophysik I, WS2009
Quadrupolmoment (im einfachsten Sinne eine räumliche Anordnung von vier Punktladungen) des
aromatischen Systems angesehen werden.
Das elektrostatische Potential von Benzol ist dementsprechend auf den Oberflächen des Ringes
negativ und in der Peripherie positiv. Kationen können also mit Flächen von aromatischen
Ringsystemen wechselwirken.
Abb. 20 Quadrupolmoment des Benzolrings; Wechselwirkung mit Metallkation
In biologischen Systemen, vor allem in Proteinen, hat die Kation-π-Wechselwirkung eine wichtige
Funktion. Als Kationen fungieren vor allem Metallionen oder partiell positiv geladene
Seitengruppen, die mit den aromatischen Seitenketten von Phenylalanin, Tyrosin oder Tryptophan
interagieren.
In vielen Studien wurde diese Wechselwirkung als wichtige nicht-kovalente Kraft in biochemischen
Makromolekülen identifiziert. So fand man sie bei der Funktion des Acetylcholin-Rezeptors, als
Bestandteil der Ligand-Rezeptor-Wechselwirkungen, bei der Protein-DNA-Bindung und in
Ionenkanälen während der Durchflussbewegung der Metall-Kationen. Eine wichtige Rolle spielen
sie weiterhin bei der Stabilisierung von α-Helices.
26. Erläutern Sie das Prinzip der konfokalen Mikroskopie!
Die konfokale Mikroskopie (confocal microscopy) hat im Vergleich zur herkömmlichen Mikroskopie
den Vorteil, dass nur die Bereiche des Bildes dargestellt werden, welche im vertikalen Fokus der
optischen Apparatur liegen; dadurch stören bei der Fluoreszenzmikroskopie keine Lichtsignale von
anderen als der fokussierten Ebene, was in einer deutlich besseren Bildqualität resultiert. Mit
anderen Worten, es erlaubt mir einzelne Schichten einer Probe zu betrachten. Die beiden
wesentlichen Schritte der konfokalen Fluoreszenzmikroskopie sind:
• Fluorophore in der Probe werden (meist mittels eines Lasers) in einem durch Beugung
begrenzten Areal durch elektromagnetische Strahlung angeregt; dies allein führt noch nicht
zu einer wesentlichen Verbesserung der Bildqualität, weil Moleküle ober- und unterhalb der
Fokusebene immer noch angeregt werden.
• Eine Lochblende (pinhole) wird genau im der Probe abgewandten Brennpunkt des
Objektivs platziert, wodurch nur das Licht zum Okular gelangt, welches genau vom Fokus
des Objektivs stammt.
Abb. 21 Konfokale Fluoreszenzbilder von Vesikeln, die sich gerade am Schmelzpunkt befinden
(ihre Membran liegt in zwei Phasen – rot und grün – vor)
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