Гросберг А.Ю., Хохлов А.Р.Ак Полимеры и биополимеры с точки зрения физики.
Пер. с англ. Изд. 2, стереот.

Оглавление

Глава 1.

Введение: физика в мире полимеров

Глава 2.

Как выглядит молекула полимера?

2.1 Полимеры - длинные молекулярные цепи

2.2 Гибкость полимерных цепей

2.3 Механизмы гибкости

2.4 «Портрет» полимерного клубка

2.5 Гетерополимеры, разветвлённые полимеры, и заряженные полимеры

2.5.1 Гетерополимеры

2.5.2 Разветвлённые полимеры

2.5.3 Заряженные полимеры

2.6 Кольцевые макромолекулы и топологические эффекты

Глава 3.

Как синтезируют полимеры?

3.1 Полимеризация

3.2 Поликонденсация

3.3 Катализаторы для синтеза полимеров

3.4 Полидисперсность, живая полимеризация

3.5 Разветвлённые полимеры

Глава 4.

Какие бывают полимерные вещества?

4.1 «Традиционные» агрегатные состояния и полимеры

4.2 Возможные состояния полимерных веществ

4.3 Пластмассы

4.4 Полимерные волокна

4.5 Полимерные жидкие кристаллы и сверхвысокопрочные волокна

4.6 Полимерные растворы

4.7 Полимерные смеси и блок-сополимеры

4.8 Иономеры и ассоциирующие полимеры

Глава 5.

Полимеры в живой природе

5.1 Немного о воде, о любви к ней, и о водобоязни

5.2 Молекулы из головы и хвоста

5.3 Молекулярная биология и молекулярная архитектура

5.4 Молекулярные машины: белки, РНК, и ДНК

5.5 Химическое строение белков, ДНК, и РНК

5.5.1 Белки

5.5.2 Нуклеиновые кислоты

5.6 Первичная, вторичная, и третичная структуры биополимеров

5.6.1 Первичная структура: последовательности

5.6.2 Вторичные структуры

5.6.3 Третичные структуры

5.7 Глобулярные белки-ферменты

5.8 Молекулярные моторы

5.9 Физика и биология

Глава 6.

Математика простого полимерного клубка

6.1 Математика в физике

6.2 Полимерная цепь как траектория движения броуновской частицы

6.3 Размер полимерного клубка

6.4 Вывод закона «квадратного корня»

6.5 Персистентная длина и сегмент Куна

6.6 Плотность полимерного клубка и диапазоны концентраций полимерного раствора

6.7 Гауссово распределение

Глава 7.

Физика высокоэластичности

7.1 Колумб открыл... натуральный каучук

7.2 Высокоэластичность

7.3 Открытие вулканизации

7.4 Синтетический каучук

7.5 Высокоэластичность и растяжение отдельной полимерной цепочки

7.6 Энтропия

7.7 Энтропийная упругость идеального газа

7.8 Свободная энергия

7.9 Энтропийная упругость полимерной цепи

7.10 Энтропийная упругость полимерной сетки

7.11 Эффект Гуха - Джоуля и тепловые явления при деформации каучука

7.12 Снова о растяжении полимерной цепи: червеобразная модель и дсДНК

7.12.1 Сильное растяжение цепи эквивалентно заключению её в узкую трубку.

7.12.2 Сильное растяжение свободно-сочленённой цепи

7.12.3 Сильное растяжение червеобразной цепи

7.12.4 Силовая спектроскопия

Глава 8.

Проблема исключённого объёма

8.1 Линейная память и объёмные взаимодействия

8.2 Четыре силы в мире молекул; масштабы и единицы

8.3 Проблема исключенного объёма: постановка задачи

8.4 Плотность клубка и столкновения мономерных звеньев

8.5 Хорошие растворители, плохие растворители, и θ-условия

8.6 Набухание полимерного клубка в хорошем растворителе

8.7 Эффект исключённого объёма в полуразбавленном растворе

8.8 Совместимость полимерных смесей

Глава 9.

Клубки и глобулы

9.1 Что такое переход клубок-глобула?

9.2 Свободная энергия глобулы

9.3 Энергия взаимодействия мономеров

9.4 Энтропийный вклад

9.5 Коэффициент набухания α

9.6 Переход клубок-глобула

9.7 Предпереходное разбухание

9.8 Экспериментальные наблюдения перехода клубок-глобула

9.9 Динамика перехода клубок-глобула

9.10 Некоторые обобщения

9.11 Коллапс полимерных сеток

9.12 Глобулярное состояние двойной спирали ДНК

9.13 Почему они называются глобулами?

Глава 10.

Глобулярные белки и их сворачивание

10.1 О глобулярной структуре белков и о конформационных переходах в глобулярных белках

10.2 Эксперимент Анфинсена по ренатурации

10.3 Непериодичный кристалл или равновесное стекло?

10.4 Парадокс Левинталя

10.5 Денатурация и ренатурация – скачкообразные кооперативные переходы со скрытой теплотой

10.6 Статистические сополимеры - не белковоподобные, поскольку у них нет скрытой те-плоты

10.7 Избранные последовательности

10.8 Ландшафты и воронки

10.9 Образование зародышей и разрешение парадокса Левинталя

10.10 In vivo, in vitro, in virtuo

10.11 Что такое свёртывание белка?

10.12 Деревянная игрушка

Глава 11.

Узлы. Запутать или не запутать?

11.1 Узлы в физике: что такое атомы?

11.2 Таблица узлов

11.3 Часто ли бывают узлы?

11.4 Узлы на ДНК

11.5 Паранемная ДНК и топологические ферменты

11.6 Узлы на белках

Глава 12.

Динамика полимерных жидкостей

12.1 Вязкость

12.2 Вязкоупругость

12.3 Модель рептаций

12.4 Максимальное время релаксации

12.5 Модуль Юнга сетки, образованной квазисшивками

12.6 Трубка

12.7 Зависимость максимального времени релаксации от длины цепи

12.8 Вязкость полимерного расплава и коэффициент самодиффузии

12.9 Экспериментальная проверка теории рептаций

12.10 Теория рептаций и гель-электрофорез ДНК

12.11 Теория рептаций и гель-эффект при полимеризации

Глава 13.

Математика сложных полимерных структур. Фракталы

13.1 Ещё немного о математике в физике: как физик определяет размерность пространства?

13.2 Регулярные фракталы, или как рисовать красивые узоры

13.3 Самоподобие

13.4 Природные фракталы

13.5 Простые полимерные фракталы

13.6 Зачем говорить о фракталах? Диалог двух авторов

13.7 Почему самоподобие описывается степенными законами, и как это можно использовать в физике полимеров?

13.8 Другие фракталы в полимерах и полимеры во фракталах

13.9 Фрактальные тексты в ДНК

Глава 14.

Полимеры и происхождение жизни

14.1 Зачем упоминать происхождение жизни в книге о полимерах?

14.2 Биологическая эволюция на молекулярном уровне

14.3 Зарождение жизни и эволюция Вселенной

14.4 Химическая эволюция на ранней Земле

14.5 Предбиологическая эволюция: полимеры «объедают» друг друга

14.6 Первичная полимеризация: можно ли случайно написать «Войну и мир»?

14.7 Спонтанное нарушение симметрии, запоминание случайного выбора

14.8 Право-левая асимметрия живой природы

14.9 Запоминание случайного выбора, создание новой информации, творчество

14.10 Заключение. Что непонятно?

Об авторах