En nyttig mikro-makro omregning

1. En nyttig mikro-makro omregning room • Ved stuetemperatur T = 295K er den termiske energi k T = 4,1 x 10 J = 4,1 pN nm -21 B room -9 10 m -12 10 N nano-meter pico- newton

2. Kræfter og termisk energi kBTroom ~ 4.1 pN nm Examples: C–C ~ 100 kBTroom ~ 5000pN H····O ~ 10 kBTroom ~ 200pN vdW forces ~ 1kBTroom ~ 40pN enzyme on surface ~ 20pN lipid anchoring ~ 2pN molecular motor in muscle ~ 1pN kinesin

3. Enkeltmolekyle biofysikKræfterDiffusion

4. Små kræfter i biologiske systemer 1000 N 0,0000000001 N = 100pN Molecular force transducer

5. Hvordan måler vi en kraft ? ? Δx Δx Hookes Lov : Kraften = F= - kΔx

6. Fjederkonstanten k F = - k Δx } F ~ pN Δx ~ nm k ~ 1 pN/nm

7. Meget bløde fjedre k~ 10 - 1000 pN/nm k~ 0.1 - 100 pN/nm

8. Endnu blødere fjedre Optisk pincet Magnetisk pincet k~ 0.01 - 10 pN/nm k~ 0.0001 – 0.1 pN/nm

9. Hvordan sætter vi molekylerne fast på fjederen ?

10. Molekylært klister

11. En kraftkurve Thormann, Hansen, Simonsen & Mouritsen, Coll. Surf. B: Biointerfaces 53, 149-156 (2006)

12. Kræfter i lungens immunforsvar Wright, J. R. J. Clin. Invest. 2003;111:1453-1455 MEMPHYS – Center for Biomembrane Physics

13. Infection and Immunity (2004), 72, 709-716 MEMPHYS – Center for Biomembrane Physics

15. Så er vi klar til at fiske Kraft Afstand Esben Thormann MEMPHYS – Center for Biomembrane Physics

16. SP-D binder stærkere til mannose end til galactose ~ bakterieoverflade Thormann, Dreyer, Simonsen, Hansen, Hansen, Holmskov & Mouritsen, Biochemistry (in press, 2007) MEMPHYS – Center for Biomembrane Physics

17. Kontrol eksperiment