Елементи теорії будови молекул. Міжмолекулярна взаємодія

Перш ніж досліджувати структуру біологічних макромолекул розглядаються принципи, за якими утворюються їхні структурні елементи – нуклеотиди в ДНК, амінокислоти в білках, тощо. Для цього проводиться огляд фізичних властивостей хімічних та міжмолекулярних зв’язків в різних молекулярних сполуках. Для систематичності спочатку розглядається задача атома водню, яка є основою для розуміння заповнення електронами атомних орбіталей. Наводиться схема розв’язку рівняння Шредінгера для атома водню, проводиться аналіз хвильових функцій та форми атомних орбіталей. Розглядаються принципи заповнення атомних орбіталей. Наводяться властивості ковалентного зв’язку, розглядається гібридизація атомних орбіталей і те, як гібридизація визначає структуру молекул, в які входять атоми. Окремо робиться огляд міжмолекулярних взаємодій – електростатичної, ван-дер-Ваальсової та гідрофобної. Детально наводяться властивості водневого зв’язку. Закінчується тема оглядом модельних потенціалів, які моделюють взаємодію між атомами в молекулах. На прикладі конкретних задач проводиться оцінка енергії зв’язків та їх залежність від різних параметрів.