• ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ

• РЕНТГЕНОГРАФИЯ

• СПЕКТРОСКОПИЯ МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА (ЯМР, ЭПР)

• ФЛУОРЕСЦЕНТНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ

• ИСКУССТВЕННЫЕ МЕМБРАНЫ

ПАРАМАГНИТНЫЕ ИЛИ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ МЕТКИ И ЗОНДЫ.

МЕТКА - МОЛЕКУЛА, ВСТРОЕННАЯ В МЕМБРАНУ И* УДЕРЖИВАЕМАЯ ТАМ

(В ЛИПИДНОМ БИСЛОЕ ИЛИ НА БЕЛКЕ) КОВАЛЕНТНЫМИ СВЯЗЯМИ.

3) МИКРОКАЛОРИМЕТРИЧЕСКИМИ ИЗМЕРЕНИЯМИ

УСТАНОВЛЕНО, ЧТО ПРИ ОПРЕДЕЛЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ В МЕМБРАНЕ НАБЛЮДАЕТСЯ ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД, СООТВЕТСТВУЮЩИЙ ПЛАВЛЕНИЮ ЛИПИДОВ.

ЭТА ТЕМПЕРАТУРА ТАКЖЕ НИЖЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ

(ЧАСТО ДАЖЕ НИЖЕ НУЛЯ ЦЕЛЬСИЯ).

С ДРУГОЙ СТОРОНЫ, МЕМБРАНЫ НЕ РАСТЕКАЮТСЯ, А НАОБОРОТ, ПОДДЕРЖИВАЮТ ПОСТОЯННЫЕ ФОРМУ И ОБЪЕМ КЛЕТКИ.

ОНИ ИМЕЮТ СЛОЖНУЮ СТРУКТУРУ, СОХРАНЯЮЩУЮСЯ ВО ВРЕМЕНИ. ft

ТАКИМ ОБРАЗОМ, В МЕМБРАНАХ РЕАЛИЗУЕТСЯ СОЧЕТАНИЕ УПОРЯДОЧЕННОСТИ И ПОДВИЖНОСТИ. ЛАБИЛЬНОСТИ.

БИОМЕМБРАНЫ НАХОДЯТСЯ В ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ.

ЗОНД - МОЛЕКУЛА, ВСТРОЕННАЯ В МЕМБРАНУ И

УДЕРЖИВАЕМАЯ ТАМ

СЛАБЫМИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯМИ.

С ПОМОЩЬЮ МЕТОК МОЖНО СУДИТЬ О СТРУКТУРЕ МОЛЕКУЛЫ, ВЗАИМНОЙ ОРИЕНТАЦИИ ЕЕ ЧАСТЕЙ,

А С ПОМОЩЬЮ ЗОНДОВ - ЕЩЕ И О МИКРОВЯЗКОСТИ, Т.Е. О ФИЗИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ ОКРУЖЕНИЯ МОЛЕКУЛЫ.

ЕДИНСТВЕННЫЙ НЕДОСТАТОК - НЕКОТОРОЕ (НЕЗНАЧИТЕЛЬНОЕ) ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА ОБЪЕКТА.

Метод ЯМР лишен этого недостатка. Позволяет судить о СТРУКТУРЕ МОЛЕКУЛ, ПОДВИЖНОСТИ ОТДЕЛЬНЫХ ГРУППИРОВОК.

В МЕДИЦИНЕ - ДИАГНОСТИКА ЗАБОЛЕВАНИЙ, СВЯЗАННЫХ С ИЗМЕНЕНИЕМ СТРУКТУРНОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ,- НАПРИМЕР, ОНКОЛОГИЧЕСКИХ. ПРОИЗВОДИТСЯ СКАНИРОВАНИЕ- ПОСЛОЙНЫЙ ПРОСМОТР НЕОБХОДИМОГО УЧАСТКА; ЭТО ЯМР-ИНТРОСКОПИЯ (ВНУТРИВИДЕНИЕ).

ОБРАЗНОЕ ОПИСАНИЕ МОЗАИЧНОЙ МОДЕЛИ (ПРИНЯТО В

НАУКЕ):

«БЕЛКОВЫЕ АЙСБЕРГИ ПЛАВАЮТ В ЛИП И ДНОМ МОРЕ.»

УТОЧНЕНИЕ: ЧАСТЬ БЕЛКОВЫХ МОЛЕКУЛ ЗАКРЕПЛЕНА НА ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИХ СТРУКТУРАХ КЛЕТКИ -

МИКРОФИЛАМЕНТАХ и

МИКРОТРУБОЧКАХ. (СТАБИЛИЗАТОРЫ КЛЕТОЧНОЙ ПОВЕРХНОСТИ.)

6. Методы анализа структуры биомембран

ПРЕИМУЩЕСТВО ПЕРЕД РЕНТГЕНОВСКОЙ ТОМОГРАФИЕЙ -ПРАКТИЧЕСКОЕ ОТСУТСТВИЕ ВРЕДНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОРГАНИЗМ.

ИСКУССТВЕННЫЕ ЛИПИДНЫЕ МЕМБРАНЫ

ПЛОСКИЕ СФЕРИЧЕСКИЕ

(ВЕЗИКУЛЯРНЫЕ)

Получаются при контакте СМЕСИ ЛИПИДОВ В ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРИТЕЛЯХ С ВОДОЙ.

ЛИПОСОМНАЯ ТЕРАПИЯ: ЛИПОСОМЫ - КАПСУЛЫ ДЛЯ ДОСТАВКИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ В ОРГАНЫ И ТКАНИ.

В ОСНОВЕ - КАЧЕСТВА:

14. НЕТОКСИЧНЫ

15. ПОЛНОСТЬЮ УСВАИВАЮТСЯ

16. СПОСОБНЫ ПРЕОДОЛЕВАТЬ РЯД АНАТОМИЧЕСКИХ БАРЬЕРОВ ОРГА-НИЗМА (ВВЕДЕННЫЕ ПЕРОРАЛЬНО, ПОПАДАЮТ В КРОВЬ ИНТАКТНЫЕ, С СОДЕРЖИМЫМ).

ПРОБЛЕМА НАПРАВЛЕННОСТИ:

ЛИПОСОМА + АНТИТЕЛО К ОПРЕДЕЛЕННОЙ ТКАНИ-АНТИГЕНУ

ДВУСЛОЙНОЕ СТРОЕНИЕ - « БЛМ »

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТАКЖЕ БЛИЗКИ К БИОМЕМБРАНАМ (ТОЛЩИНА, ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ, СОПРОТИВЛЕНИЕ, ЭЛЕКТРОЕМКОСТЬ)

НЕ ОБЛАДАЮТ МЕТАБОЛИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ (нет белков).

МОДЕЛЬ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ, ТРАНСПОРТА ВЕЩЕСТВ.

МНОГОСЛОЙНЫЕ ВЕЗИКУЛЯРНЫЕ БЛМ ■ ЛИПОСОМЫ:

ЗАМКНУТЫЕ ЧАСТИЦЫ, ОБРАЗОВАННЫЕ РЯДОМ КОНЦЕНТРИЧЕСКИХ БИЛИПИДНЫХ СЛОЕВ, РАЗДЕЛЕННЫХ ВОДНЫМ ПРОСТРАНСТВОМ.

ТОЛЩИНА КАЖДОГО БИЛИПИДНОГО СЛОЯ В 3-4 РАЗА БОЛЬШЕ ВОДНОЙ ПРОСЛОЙКИ. ОБЩИЙ ДИАМЕТР-ОТ 5 ДО 50 МКМ.

ГРАДИЕНТ ХАРАКТЕРИЗУЕТ БЫСТРОТУ ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРА В ПРОСТРАНСТВЕ (ВДОЛЬ ВЫБРАННОГО НАПРАВЛЕНИЯ):

Г_п = dn/dx.

В БИОФИЗИКЕ ГРАДИЕНТ НАПРАВЛЕН ОТ БОЛЬШЕГО ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРА К МЕНЬШЕМУ.

Лекция

МЕМБРАННЫЙ ТРАНСПОРТ

17. ПРОНИЦАЕМОСТЬ БИОМЕМБРАН. ВИДЫ ТРАНСМЕМБРАННОГО ПЕРЕНОСА ВЕЩЕСТВ.

18. ПАССИВНЫЙ МЕМБРАННЫЙ ТРАНСПОРТ - СПОСОБЫ, МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ.

19. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПАССИВНОГО МЕМБРАННОГО ТРАНСПОРТА.

20. АКТИВНЫЙ МЕМБРАННЫЙ ТРАНС-ПОРТ. ХАРАКТЕРИСТИКА БИОНАСОСОВ.

21. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ И ЭТАПЫ РАБОТЫ КАЛИЙ-НАТРИЕВОГО НАСОСА.

22. СОПРЯЖЕННЫЙ АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ.

Г_с = dC/dx, Г_ф = d<p / dx.

ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ бывают.

ЭНДЕРГОНИЧЕСКИЕ (ОБРАЗОВАНИЕ ПЕПТИДНОЙ СВЯЗИ ПРИ БИОСИНТЕЗЕ БЕЛКА) - требуют энергии для своего протекания;

ЭКЗЕРГОНИЧЕСКИЕ (ГИДРОЛИЗ АТФ) - протекают с выделением энергии.

1. ПРОНИЦАЕМОСТЬ БИОМЕМБРАН. ВИДЫ ТРАНСМЕМБРАННОГО ПЕРЕНОСА ВЕЩЕСТВ

ПРОНИЦАЕМОСТЬ -

СВОЙСТВО МЕМБРАНЫ ПРОПУСКАТЬ РАЗЛИЧНЫЕ ВЕЩЕСТВА.

СЕЛЕКТИВНОСТЬ (ИЗБИРАТЕЛЬНОСТЬ) -РАЗЛИЧНАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ ДЛЯ РАЗНЫХ СОЕДИНЕНИЙ.

У БМ - ВЫСОКАЯ.

ПАССИВНЫЙ ТРАНСПОРТ-

ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ВЕЩЕСТВА ПО КОНЦЕНТРАЦИОННОМУ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОМУ ГРАДИЕНТАМ.

Характерные черты (критерии):

23. РАБОТЫ ПРОТИВ ВНЕШНИХ СИЛ НЕТ => ЭНЕРГИЯ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НЕ РАСХОДУЕТСЯ.

24. Градиенты уменьшаются.

25. В принципе возможен перенос вещества в обоих направлениях - как в клетку, так и из клетки.

ДВА ПРИНЦИПИАЛЬНО РАЗЛИЧ-НЫХ ТИПА ПЕРЕНОСА ВЕЩЕСТВА ЧЕРЕЗ МЕМБРАНУ:

ПАССИВНЫЙ ТРАНСПОРТ И АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ.

4) СВОЙСТВЕН ЛЮБЫМ МЕМБРАНАМ - И БИОЛОГИЧЕСКИМ, И ИСКУССТВЕННЫМ. _г

ПОЯСНЕНИЯ

АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ -

ДИФФУЗИЯ - САМОПРОИЗВОЛЬНОЕ ПЕРЕМЕ­ЩЕНИЕ ВЕЩЕСТВА ПО ЕГО КОНЦЕНТРАЦИОННОМУ ИЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМУ ГРАДИЕНТУ ЗА СЧЕТ ХАОТИЧЕСКОГО ТЕПЛОВОГО ДВИЖЕНИЯ ЕГО МОЛЕКУЛ (ИОНОВ).

ПЕРЕНОС ПРОТИВ ГРАДИЕНТА, КОНЦЕНТРАЦИОННОГО ИЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО.