ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Цель курса: изложить основные закономерности функционирования биологических мембран
в норме и при патологии.
Задачи курса:
- теоретическое освоение знаний о молекулярном строении и функционировании
биологических мембран;
- приобретение навыков решения задач по курсу биологические мембраны.
Место в системе социогуманитарного образования: Мембранология – наука,
занимающаяся изучением строения и закономерностей функционирования биологических
мембран. Эта наука стоит на стыке теоретической и экспериментальной физики, биологии и
математики.
Требования к уровню освоения дисциплины
В результате изучения дисциплины студенты должны:
- овладеть необходимыми теоретическими знаниями о строении биологических
мембран;
- иметь опыт решения по курсу мембранология;
- иметь представление о механизмах регуляции метаболизма биологических мембран в
норме и при патологии.
Формы и методы проведения занятий
Лекции, семинары, контрольные работы, тестирование, коллоквиумы.
Тематический план
Объем учебного времени по формам
работы
(в часах)
№
п/п Наименование тем дисциплины
Лекции Самостоятельная
работа
Введение (предмет и задачи, краткий
исторический обзор)
1
1 Классификация биологических
мембран и их функции. Эволюция
биологических мембран. Модели
мембран.
38
2 Методы исследования биологических
мембран.
22
3 Химический состав биологических
мембран.
410
4 Физико-химические основы
организации биологических мембран.
42
5 Электрические и механические
свойства мембран.
22
6 Транспорт в биологических
мембранах.
10 2
4
7 Биологическая информация и
биологические мембраны.
22
8 Перекисное окисление липидов
мембран.
22
ВСЕГО ПО РАЗДЕЛАМ:3030
ИТОГО:60
II. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ
Введение (предмет и задачи, краткий исторический обзор) (1 ауд.час).
Тема 1. Классификация биологических мембран и их функции. Эволюция биологических
мембран. Модели мембран. (5 ауд. часа).
Тема 2. Методы исследования биологических мембран (2 часа).
Принципы выделения биологических мембран. Рентгеноструктурный анализ. Электронная
микроскопия. Нейтронография. Калориметрические и дилатометрические исследования
водных дисперсий липидов и биомембран. Лазеры в изучении мембран. Исследование
влияния заряженных частиц на электропроводность, емкость, поверхностный потенциал и
упругость БЛМ. Применение спиновых меток для исследования искусственных и
биологических мембран. Исследование термоиндуцированных структурных переходов
мембран методом ЭПР. Исследование модельных и биологических мембран методом ЯМР.
Тема 3. Химический состав биологических мембран (4 часа).
Общие сведения о составе мембран. Липидный состав мембран. Жирнокислотный состав
липидов мембран. Фосфолипиды. Сфингогликолипиды. Стерины. Гликопротеины. Фазовые
переходы липидов. Температура фазовых переходов. Факторы, влияющие на температуру
фазовых переходов. Белки биомембран. Классификация белков биомембран. Ферменты
мембран. Транспортные мембранные белки. Рецепторы. Биосинтез белков мембран.
Зависимость активации мембранных белков от липидного окружения. Углеводы в мембранах.
Сравнительные данные по составу мембран. Биогенез мембран. Распределение воды и ионов.
Тема 4. Физико-химические основы организации биологических мембран (4 ауд. часа).
Физические основы внутримембранных взаимодействий. Гидрофобные взаимодействия.
Электростатическое взаимодействие. Силы Ван-дер-Ваальса. Ионно-молекулярные
взаимодействия. Водородная связь. Механические модели взаимодействия макромолекул в
двумерной среде. Границы раздела фаз. Организация липидов в биологической мембране.
Белково-липидные взаимодействия.
Тема 5. Электрические и механические свойства мембран (2 ауд. часа).
Тема 6. Транспорт в биологических мембранах (8 ауд. часов).
Проницаемость биомембран и различные виды транспорта через мембрану. Проницаемость
мембран для воды. Свободная диффузия. Облегченная диффузия. Селективные фильтры.
Активный транспорт ионов в клетках. Физико-химические принципы построения модели Na-
насоса. Параметрический насос. Общие характеристики Na, К-АТРазы. Молекулярная
организация, особенности белок-липидных взаимодействий. Ферментативная активность и
ионная специфичность Na, К-АТРазы. Активация Na, К-АТРазы одновалентными
