09 (1123225)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Биофизика возбудимой клеткимембраны, проницаемостьВозбудимые клеткиМорфология и структуры нервнойклеткиМорфология и структуры нервнойклеткиСтруктура миелинаБелки и структура миелинаМежклеточные контакты в нервной системе•••••••••••••••••А. Контакты ( по механизму)1. синаптический2. щелевые контакты: 1.размер канала ‐15‐20А2. проводимость для простых ионов , сложных молекул 1500 Дт3. транспорт‐ активный (энергозависимы) однонаправленный, т.е. работает как синапс.‐ пассивный ( 10‐7‐ 10‐5 см2/с) передача сигнала в обоих направлениях4. не обеспечивает направленности в передаче ПД5. аналог симметричной связи в нейросети Хопфилда6. не существует понятия афферент и эфферентБ. Контакты ( что с чем)1. Аксо‐дендритные контакты2. Аксо‐соматические контакты в теле нейрона3. Аксо‐аксональные контакты: пресинаптическое торможение, сходное с синаптическим4.Дендро‐дендритные связи: сигналы передаются в обе стороны, симметричные связи (ЩК). Контактирующие нейроны превращаются в синцитий5. Дендро‐аксональный контакт ( противоположное п.1) как синаптически, так и ЩКБИОЛОГИЧЕСКАЯ МЕМБРАНА•••••••••Функции плазматической мембраны1. эндоцитоз2.эксоцитоз3.клеточная адгезия: миелин; А‐ШК4. движение клетки ( ШК по аксону)5. межклеточные взаимодействии я6. синтез АТФ7. генерация и проведение ПД8. движение бактерийСостав биологической мембраны• 1. Липиды: фосфолипиды; гликолипиды (50% Л);холестерин; триглицерол; стероиды; свободные жирные кислоты; • 2. Белки:интегральные; периферические; белки связанные с цитоскелетом; белки с вязанные с гликокаликсом;Ассоциация мембранных белков с липидным бислоем. Трансмембранные белки пронизывают бислой в виде :одиночной α‐спирали (1) или нескольких α‐спиралей (2). Некоторые белки (1 и 3) присоединяют ковалентно цепь жирной кислоты, погруженную в монослой с цитоплазматической стороны (1). Другие белки ассоциируют с бислоем только за счет ковалентно присоединенного к ним липида – либо жирной кислоты, погруженной в монослой (3), либо через фосфолипид фосфатидилинозитол, погруженный во внешний монослой и соединенный с белком через олигосахарид (4). Многие белки ассоциируют с мембраной только благодаря нековалентным взаимодействиям с другими мембранными белками (5).( 6‐14)Силы, формирующие мембрану ‐ поверхностные явления и межмолекулярные взаимодействия•А. поверхностные явления ( адсорбция Гибса): •••Р – поверхностное натяжение, (н/м)Гi – степень адсорбции на поверхности – химический потенциал•Поверхностное натяжение (весы Ленгмюра) ••••А‐ площадь молекулы в монослоеА0 – минимальная площадь молекулы В – коэффициент эластичности монослояА0 для лецитина = 0.6‐0.8 нм 2•••••••Б. межмолекулярные взаимодействия: 1. электростатические взаимодействия 2. белок‐липидные взаимодействияТипы электростатических взаимодействий‐латеральные – в монослое мембраны‐транслатеральные ‐ в разных монослоях мембраны‐межмембранные ‐ разные монослои разных мембран‐dp =  ГidiР= А0‐ А/ в Механические свойства мембраны•••А. подвижность молекул в мембране ‐ вращение вокруг своей оси ( липид 10‐8 с ; белок 10‐6 – 10 ‐4 с) ‐ латеральная диффузия: • e2 = 4 D t ••e2 – среднеквадратичное расстояние;D липида 10 ‐8 – 10‐7 см 2/ с ; D белка 10‐12 ‐ 10 – 10 см2/ с;•‐ трансмембранное движение («флип‐флоп» переход) – 30‐60 мин.• R‐1 = 2 x 3 ½ D/A••R‐1 ‐ частота обмена молекулА ‐ площадь молекулы ( м2)Типы движений фосфолипидных молекул в липидном бислое Двойные связи в ненасыщенных углеводородных цепях увеличивают текучесть липидного бислоя, затрудняя совместную упаковку гидрофобных хвостов (6‐6 и 6‐7)Молекула холестерола, представленная в виде химической формулы (А), схематического изображения (Б) и при взаимодействии с двумя фосфолипидными молекулами в монослое (В).( 6‐8)Вязкость мембранызависит от-ФЛ состава,холестерина итемпературыАсимметрическое распределение фосфолипидов и гликолипидов в липидном бислое эритроцитов Полярные головки гликолипидов изображены в виде шестиугольников. Холестерол (не показан), по‐видимому, распределяется между монослоями примерно одинаково.

(6‐10)1. поддержание формы клетки2. поддержание белков вориентации способствующей ихоптимальной активности3. распознавание агентов4. вязкость5. выведение ( освобождение) отстарых клетокФазовый переход – это переход липидов мембраны изкристаллического в жидкокристаллическое состояниеФазовый переход – уменьшает длину жирной кислоты ( на 0,13 нм), отодвигает ее ( на 0,15нм) и увеличивает свободный объем липида (на 0,05 нм 3), образуя «кинк»;Dk = 0,5  (  L) 2Dk – коэффициент диффузии «кинка»;  - частота перескока «кинка»L - шаг скачка «кинка»; при  = 1010 с-1 D= 10 -5 см2 / с ( аналогично коэффициентупроницаемости мембраны для О2 и Н2ОКристаллическое состояниеизменением температурыизменением рНизменение электрического потенциалаизменение рСаЖидкокристаллическоесостояниеКривые плавления, измеренные с помощью флуоресцентного зонда МБА•При фазовомпереходе изменениясостояния мембранынастолькосущественны, чтоменяетсяфлуоресценциязонда:•вязкость (меняетсядиффузия зонда –пирен),•сродство АНС кжидкой фазесущественно выше•Кривые плавления, измеренные с помощью МБА. Липосомы были сформированы из ДМЛ (слева) и ДПЛ (справа).• Цифры слева от кривых обозначают исходное положение максимума флуоресценции, справа –конечное.• При плавлении липидного слоя мембран происходит длинноволновый сдвиг флуоресценции МБА.Соотношение фаз при переходе Доляжидкойфазы равнаmlml  m s1,0mlml  ms0,8ms0,6 = 0,50,4ml0,2Тс0,020T304050Температура (оС)60Закон «все или ничего» бислояТвердая фазаТак не бываетЖидкая фазаЭто – кооперативная единицаФункции белков•••••1. клеточное узнавание2. молекулы рецепторов3. соединение молекул4. молекулы эффекторов5. транспортирующие молекулыМембранный транспорт ионовNa+Cl‐Ca2+2 H+насосыATP2 K+Na+ 142 mMK+ 4 mMCl‐ 103 mM Ca2+ 1 mMMg2+ 1 mMpH 7.4каналы2 Ca2+ATP2H+2 K+ATP3 Na+2 Ca2+3 Na+переносчикиK+Na+ 10 mMK+ 140 mMCl‐ 4 mMCa2+ 0.0001 mMMg2+ ~ 0.3 mMpH 7.0Cl‐H+HCO3‐Na+H+K+Cl‐Na+K+котранспорт2 Cl‐Na+Cl‐Na+Pi, glucose, AA,neurotransmitters, nucleotidesNa+20% генома человека кодирует ионные траспортеры плазматическоймемраны клетокТранспорт ионов в биологических мембранахСтруктура и блокаторыпотенциалозависимого ионного каналатетродотоксин (ТТХ) , сакситоксин (STX), токсин морской анемоны (ATX), батрахотоксин(BTX), токсин скорпиона (ScTX), тетраэтиламмоний (ТЭА), 4‐аминопиридин (4‐АП)Олигомерность ионного канала1.ионный канал - имеет единственную пору; подсостояния канала возникают при флуктуацииэффективного диаметра поры;2.

ионный канал – ансамбль протомеров, которые взаимодействуют синхронно, что создает видимостьработы одного каналаСвойства протомеров канала1. подсостояния протомеров квантованы и кратны2. величина скачка проводимости составляет несколько пСм3. кооперативность переходов между протомерами4. протомеры могут распадаться на независимые группы ( олигомеры) вплоть до мономеров5.

свойства протомеров ( селективнсть, потенциалозависимость, проводимость) идентична во всехкооперативных состояниях6. реагенты на S-S группы белков способствуют распаду проводимости, а реагенты на SH- группывосстанавливают синхронность в активации протомеров канала7. двухвалентные катионы ( Ca, Ba) синхронизуют переходы между подсостояниямиРаспределение ионных каналов и физико-химическиеизменения аксолеммы при ПДТипы Са ‐ каналаТип каналаобъектфункцияпараметры активации каналаблокаторL‐типнейрон,аксон,кардио‐миоцитвозбуждение,с активация верапамил, окращениеболее ‐10 мВ., нифедипинпроводимость‐25 пСмТ‐ типнейрон,лимфоцитпейсмекернаяактивностьактивация более ‐20 мВоктанолN‐типМозг:нейронсинапвыбросмедиатораактивация более ‐20 мВLa 3+P‐ типнейрон?активация более – 50 мВНет ответа на конотоксинR и Q ‐типнейрон?активация Ni, конотоксинболее ‐10 мВ;проводимость – 15 пСмОсновные процессы регуляции клетокНейромедиаторыМембранныерецепторыканалоформерыБелково-пептидныегормоны,катехоламины,простагландины идр.МембранныерецепторыОбразованиевторичныхпосредниковСтероидные итиреоидныегормоныВнутриклеточныерецепторыЯдромРНКИзменениемембранногопотенциалаХимическаямодификациябелковСинтез белкаБиологическийэффект(миллисекунды)Биологическийэффект(минуты)Биологическийэффект(часы)Основные типы мембранных рецепторов.C ‐ внешний сигнал; Рц ‐ рецепторный белок; индекс * при компоненте сигнальной системы означает, что он находится в состоянии «включено», а ‐ а‐субъединица G‐белка, которая может находиться в связанной с гуанозиндифосфатом (ГДФ) или гуанозинтрифосфатом (ГТФ) форме; Ру ‐ функционирующий как единое целое комплекс Р‐и у‐субъединиц G‐белка; Р ‐ фосфатный остаток (остатки), ковалент‐но связанный с рецептором; Эф ‐ эффекторы. А ‐ рецепторы, сопряженные с G‐белками; Б ‐ рецепторы‐ионные каналы; В ‐ рецепторы, ассоциированные с ферментативной активностьюЛиганд‐оперируемый канал•••••••••••А. специфичность1. насыщение канала при физиологических концентрациях медиатора2. локализация канала в клетках ткани ,в которой наблюдается его биологическое действие3. селективность лиганд специфичен для данного сайта каналаБ. функции канала1. узнавание линганда2. инациация первой стадии клеточного огтвета ( активация канала; «вторичны й мессенжер»)В. Действие медиатора• R + L = RL = Q ( биологический эффект)Теория занятости – клеточный ответ зависит от концентрации связанных рецепторов ( аналогична М‐М)• Km = Kd = [R][L]/[RL] Q/Qmax = [RL]/ [R] Q = Qmax [L]/ Kd+[L]Гипотеза « плавающего рецептора»Молекулы L находятся в тепловом движенииLv1LR + L ↔ RLRLv2R[L] [RL][R]0- [RL]Места связыванияКонстанта равновесияRL 1Kb  K a K d [ L]  [ R]0  [ RL]Константа связывания или ассоциации (binding)А.Кларк предположил, что ответ клетки прямопропорционален доле занятых лигандом рецепторов,то есть пропорционален [RL].Kb  [ L]  [ R]0[ RL] 1  K b  [ L]Ацетилхолиновый рецептор Обе α‐субъединицы содержат участок связывания ацетилхолина, основная масса рецептора находится во внеклеточном пространстве., каждая субъединица состоит из ~500 аминокислотных остатков ( Мг ~ 300 000 Да). Полипептидная цепь каждой субъединицы пересекает липидный бислой в виде четырех α‐спиралей (Б). Одна из спиралей (показана в цвете) содержит более полярные аминокислотные остатки, чем другие и , видимо, и входит в состав стенки водяной поры при объединении пяти субъединиц (А).

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций