1. Elektronový rozptyl a difrakce, difrakce elektronů s nízkou energií (LEED), difrakce elektronů s vysokou energií (RHEED), difrakce elektronů s vysokou energií měřená v procházejícím paprsku (THEED), neutronový rozptyl a difrakce, neutronová difrakce na krystalu a proteinová krystalografie, neutronový maloúhlový rozptyl na biologických molekulách, sledování struktury a kinetiky proteinů pomocí neutronového maloúhlového rozptylu. 2. Úvod do rezonančních spektroskopií. Princip rezonanční spektroskopie, kvantově-mechanistická charakteristika atomového jádra, kvantově-mechanistická charakteristika elektronu. 3. Nukleární magnetická rezonance (NMR). Teorie NMR, stacionární, časově-proměnné a pulzní magnetické pole, klasická teorie (precese, precese doplněná nutací, relaxační procesy), kvantová teorie (rozštěpení energetických hladin, přechod mezi hladinami Zeemanova multipletu), fenomenologická teorie (magnetizace, funkce odezvy, kontinuální a pulzní řešení Blochových rovnic, volná precese, spínové echo). Spektra NMR, počet signálů (počet chemicky neekvivalentních jader), intenzita signálů (počet chemicky ekvivalentních jader), poloha signálů (stínění jader elektrony), štěpení signálů (nepřímá spin-spinová interakce). Metody NMR, jednorozměrá NMR, 1H-NMR (NOED, ID NMR), 13C-NMR (broad band, off rezonance, spin-echo), vícerozměrá NMR, homonukleární (COSY, MQF-COSY, NOESY), heteronukleární (HETCOR, COLOC, HSQC, HMQC, HMBC), NMR zobrazování. Experimentální uspořádání NMR, základní části NMR spektrometru (magnet, frekvenční generátor, detektor), kontinuální NMR spektrometr, pulzní NMR spektrometr. Použití NMR v biologii a medicíně. 4. Elektronová paramagnetická rezonance (EPR). Teorie EPR, rozštěpení energetických hladin, podmínka EPR rezonance, volné radikály, přechodné kovy, spin-orbitální interakce (g-faktor, stanovení, anizotropie), spin-spinová interakce (elektron-jádro), spin-spinová interakce (elektron-elektron), přehled interakcí měřených pomocí EPR, porovnání EPR a NMR. Spektra EPR, poloha píku, intenzita píku, šířka linie. Metody EPR, kontinuální EPR (high-field EPR, EPR spin-trapping, EPR labeling, cw ENDOR/ELDOR), pulzní EPR (FT-EPR, pulzní ENDOR/ELDOR, ESEEM), porovnání cw/pulzní ENDOR a ESEEM, EPR zobrazování. Experimentální uspořádání EPR, základní části EPR spektrometru (magnet, klystron, rezonátor), kryogenní technika, komerčně dostupné EPR spektrometry. Použití EPR v biologii a medicíně. 5. Integrativní přístupy strukturní biologie, demonstrace na publikovaných projektech.
|