4. Требования к результатам освоения дисциплины

Вид учебной работы

Трудоемкость в часах

Семестры

1

2

3

4

Аудиторные занятия:

62

+

Лекции (ЛК)

22

+

Практические занятия (ПЗ)

Лабораторные работы (ЛБ)

40

+

Контроль самостоятельной работы студента (КСР)

Самостоятельная работа:

Самостоятельное изучение и конспектирование отдельных тем дисциплины в соответствии с графиком выполнения лабораторных работ.

Промежуточная аттестация (указать зачет или экзамен):

Зачет

ИТОГО:

№

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

История изучения мембран. Основные понятия о многообразии и структурной организации мембран. Методы мембранологии.

Краткая история развития учения о мембранах. Работы Негели, фон Моля, Овертона. Модели мембран Гортеля и Гренделя, Даниэлли и Дэвсона, жидкостно-мозаичная модель мембраны Синджера и Никольсона.

Методы выделения субклеточных органоидов и мембранных систем. дифференциальное центрифугирование. Электронно-микроскопические методы. Химические маркеры мембран и их использование в идентификации мембран. Методы изучения химических компонентов мембран: электрофорез, хроматографическое разделение. Тонкослойная хроматография липидов. Иммунологические методы исследования мембран.

Биологическая роль мембран. Разнообразие функций мембран в клетке. Универсальные и специфические функции различных мембранных образований.

2

Химические компоненты мембран, их биологическая роль

Основные химические компоненты мембран, их соотношение в клеточных мембранах различных организмов и отдельных субклеточных структурах. Липиды мембран, их классификация и распространение. Строение и функции фосфолипидов, их субклеточная локализация. Фосфолипиды в процессе онто - и филогенеза. Жирные кислоты фосфолипидов, их классификация и свойства. Закономерности встречаемости различных жирнокислотных остатков в мембранах разных организмов и субклеточных фракций. Стеролы в клеточных мембранах. Холестерин, его строение и свойства, распространенность в разных мембранах. Гликолипиды мембран, их строение и свойства. Классификация гликолипидов клеточных мембран. Характеристика цереброзидов и ганглиозидов. Гликолипиды растений и бактерий. Биологическая роль мембранных гликолипидов.

Белки мембран: интегральные и периферические. Белки цитоскелега субклеточный слой. Монотонные и политопные интегральные белки. Домены интегральных белков, особенности их строения и функций. Значение мембранных белков в функционировании клеток.

Углеводы мембран, их строение, локализация и функции. Гликокаликс, его строение и биологическая роль.

Асимметрия распределения белков, липидов и углеводов в мембране

3

Свойства клеточных мембран. Проницаемость и влияние на нее различных факторов

Амфифильные свойства фосфолипидов и их роль в организации мицелл, моно - и бислоев. Подвижность компонентов биологических мембран, типы движения липидов и белков и его значение.

Понятие о текучести биологических мембран, роли гидрофильных головок и жирнокислотных хвостов фосфолипидов. Влияние на текучесть мембран холестерина. Температура фазового перехода мембран, молекулярная природа фазовых переходов в мембранах. Факторы, влияющие на температуру фазового перехода.

4

Транспортная функция мембран. Разнообразие видов транспорта и их механизмы

Транспортная функция. Классификация типов мембранного транспорта, его значение в жизнедеятельности клетки. Пассивный транспорт, его разновидности. Неспецифическая диффузия, и ее характеристика. Влияние на проницаемость свойств мембран и диффундируемых веществ. Мембранные каналы, их строение и свойства. Ионофоры, механизмы транспорта веществ через мембраны с участием ионофоров. Облегченная диффузия, ее особенности. Эффект насыщения. Пермеазы, их химическая природа и механизм действия.

Активный транспорт, его биологическая роль. Молекулярная организация и механизм действия натриевого насоса. Кальциеввые насосы, их локализация и функции. Протонные каналы и сопрягающие мембраны митохондрий и хлоропластов. Вторично-активный транспорт.

Эндо - и экзоцитоз. Пиноцитоз и фагоцитоз, их характеристика, этапы поглощения внеклеточного материала и особенности.

Опосредованный рецепторами эндоцитоз. Экзоцитозный путь, как транспорт веществ, секретируемых клеткой. Роль экзоцитоза в рециклировании клеточных мембран.

5

Рецепторная функция мембран. Клеточная адгезия и принятие сигналов

Рецепторная функция мембран, ее биологическая роль. Химическая природа мембранных рецепторов, их локализация и разнообразие. Рецепторы клеточной адгезии, строение и функции. Роль мембран в процессах межклеточного узнавания и взаимодействия. Рецепторы для связывания клеток с внеклеточным матриксом. Адгезивные белки и интегриновые рецепторы. Механизм взаимодействия клеток с внеклеточным матриксом. Рецепторы для сигнальных молекул. Основные принципы принятия и передачи сигналов в клетке. Понятие об агонисгах и антагонистах. Механизмы преобразования рецепторами внешних сигналов. Вторичные посредники, модели передачи сигнала с участием посредников. Роль и многообразие протеинкиназ. Рецепторы, сопряженные с G -белками, их строение и механизм действия в разных клеточных мембранах. Понятие о фоторецепторах

6

Разнообразие мембранных структур в про - и эукариотических клетках

Особенности строения и функций бактериальных мембран. Сопрягающие мембраны митохондрий и пластид. Возбудимые мембраны нейронов. Миелин, особенности его химического состава, структурной организации и локализации. Роль мембран в адаптационных процессах.