En nyttig mikro-makro omregning •Ved stuetemperatur T = 295K termiske energi er den termiske energi k T = 4,1 x 10 J = 4,1 pN nm room B N 10 m pico- newton nano-meter
Kræfter og termisk energi k B T room ~ 4.1 pN nm Examples: C–C ~ 100 k B T room ~ 5000pN H····O ~ 10 k B T room ~ 200pN vdW forces ~ 1k B T room ~ 40pN enzyme on surface ~ 20pN lipid anchoring ~ 2pN molecular motor in muscle ~ 1pN kinesin
Enkeltmolekyle biofysik Kræfter Diffusion
Små kræfter i biologiske systemer Molecular force transducer 1000 N 0, N = 100pN
Hvordan måler vi en kraft ? ? ΔxΔx ΔxΔx Hookes Lov : Kraften = F = - k Δx
Fjederkonstanten k F = - k Δx F ~ pN Δx ~ nm k ~ 1 pN/nm }
Meget bløde fjedre k ~ pN/nm k ~ pN/nm
Endnu blødere fjedre Optisk pincet Magnetisk pincet k ~ pN/nmk ~ – 0.1 pN/nm
Hvordan sætter vi molekylerne fast på fjederen ?
Molekylært klister
En kraftkurve Thormann, Hansen, Simonsen & Mouritsen, Coll. Surf. B: Biointerfaces 53, (2006)
MEMPHYS – Center for Biomembrane Physics Wright, J. R. J. Clin. Invest. 2003;111: Kræfter i lungens immunforsvar
MEMPHYS – Center for Biomembrane Physics Infection and Immunity (2004), 72,
MEMPHYS – Center for Biomembrane Physics Kraft Afstand Esben Thormann Så er vi klar til at fiske
MEMPHYS – Center for Biomembrane Physics Thormann, Dreyer, Simonsen, Hansen, Hansen, Holmskov & Mouritsen, Biochemistry (in press, 2007) SP-D binder stærkere til mannose end til galactose ~ bakterieoverflade
Kontrol eksperiment