Мембранология

Медицинские аспекты мембранологии. Свободнорадикальное пероксидное окисление липидов мембран в норме и при патологических процессах. Активные формы кислорода, механизм их образования, свойства, пути утилизации, роль в регулировании метаболических процессов в биосистемах. Антиоксиданты, их классификация, локализация, свойства, механизм биологического действия. Понятие о прооксидантах и окислительном стрессе. [c.283]

Рис. 60. Структурные формулы некоторых детергентов, используемых в мембранологии

Мембранология. Bragan a et al. (1967) из яда индийской кобры Naja naja выделили белковую фракцию, обладающую цитотоксическим действием на некоторые клетки. Наибольшей чувствительностью к этой фракции отличались клетки саркомы Яшида, умеренной — лейкоциты человека, лимфоциты и клетки костного моз- [c.186]

Мембранология, таким образом, стала важнейшей научной дисциплиной, призванной разрешать многие вопросы не только биологии, но и техники. Поток информации по различным вопросам мембранологии (биологической и технической) как в СССР, так и за рубежом стремительно возрастает. Так, только по обратному осмосу и ультрафильтрации публикуется 350—400 работ в год. Нет сомнения в том, что совместные усилия ученых в этой области должны в ближайшем будущем привести к становлению мембранологии как самостоятельного научного направления. [c.9]

П. В. Сергеев (1973) подчеркивает, что несмотря на существующие различия в биологических мембранах и специфичность их организации, связанной с функциями, общность в строении и основных принципах функционирования несомненна. Он говорит о мембранологии как о единой науке. В связи с изложенным выяснение взаимоотношения между строением кожи, ее функциями и проницаемостью представляет определенный общебиологический интерес. [c.8]

Перечисление предполагаемых многообразных функций н-пара-финов в мембранах мозга вряд ли можно считать полным, а описание этих функций — доказанным. Тем не менее, уже сейчас есть основания полагать, что н-парафины обладают мощными регуляторными свойствами, меняющими режим работы липид-белковых мембранных комплексов. Можно надеяться, что результаты всестороннего целенаправленного изучения ротационных кристаллов н-пара-финов и их биохимических и биофизических свойств станут со временем важнейшей частью мембранологии. [c.282]

Для студентов-биохимиков, экологов, биологов, а также магистров-биотехнологов, специалистов в области сбережения ресурсов и мембранологии. [c.2]

Согласно определению, в сложном организме нервная система является органом коммуникации. Эта специфическая функция выполняется мембранами нервных клеток. Например, прохождение нервного импульса вдоль аксона, который может достигать метра в длину, приводит к возникновению потенциала действия, формирующегося в результате кратковременного переноса ионов через аксональную мембрану (гл. 5 и 6). Аналогично основные стадии передачи импульса от одной клетки к другой — это химические и электрические явления на синаптической мембране (гл. 8 и 9). Нервные мембраны играют также важную роль при развитии нервной системы и в ее взаимодействии с окружающей средой. Итак, в настоящее время биохимия нервной мембраны составляет значительную часть современной нейрохимии. По существу эта глава представляет собой краткое изложение основ современной мембранологии, поданных со специфических позиций нейрохимика. Для более полного ознакомления с мембранологией следует обратиться, например, к двум последним монографиям [1, 2]. [c.65]

Рассмотрим некоторые аспекты общей мембранологии , имеющие существенное значение для нейрохимии. Любая удовлетворительная мембранная модель должна ответить на следующие основные вопросы, касающиеся взаимосвязи структуры к функции мембраны [c.65]

Хотя бислойная модель предполагает симметричную структуру, при которой поверхность раздела монослоев является плоскостью симметрии, теперь мы знаем, что эта концепция ошибочна. Белки, углеводы и липиды в бислое распределены асимметрично. Эти данные, как и многие другие основополагающие концепции мембранологии, были получены при изучении мембран эритроцитов [12]. Есть многочисленные свидетельства того, что и нервная мембрана устроена аналогичным образом. [c.75]

Значительная часть информации об общей структуре биомембран, которой мы сейчас располагаем, получена в ходе нзуче-пня специализированной мембраны нервной системы—миели-па. Благодаря своей относительно простой структуре миелин 1спользовался для разработки экспериментальных методов исследования мембран и построения их теоретических моделей. Миелин представляет собой многослойную систему, которая служит своеобразной изоляцией центральных и периферических нервных волокон. Белое вещество мозга у высших организмов более чем на 50% состоит из миелина, поэтому нарушения в образовании миелина при онтогенезе или изменения в структуре миелина в развитой нервной системе приводят к тяжелой невропатии. Следовательно, исследование структуры, функции и образования миелина представляется весьма важным для мембранологии и неврологии. [c.91]

В области мембранологии ведутся широкие исследования по поиску синтетических ионофоров, среди которых наибольшего внимания заслуживают краун-эфиры (см. 9.3.1). [c.354]

Мембранология как самостоятельная наука, изучающая строение, свойства, механизмы функционирования биологических мембран, сформировалась сравнительно недавно (1950—1970 гг.). Однако сам термин мембрана используется вот уже почти 150 лет для обозначения клеточной фаницы, служащей, с одной стороны, барьером между содержимым клетки и внешней средой, а с другой — полупроницаемой перегородкой, через которую могут проходить вода и растворенные в ней вещества. Однако мембраны представляют собой не только статически организованные поверхности раздела. Быстрое развитие биохимии мембран и прежде всего широкое исследование мембранных белков и липидов обусловили прогресс в понимании структуры и функций биологических мембран. [c.301]

Исследование ионофороа на протяжении длительного периода было, по существу, центральным направлением мембранологии н в настоящее аремя продолжает развиваться. Значительный вклад в эту область внесли теоретические работы Дж. Эйзенмаиа и П. Лойге-ра, кинетические исследования Э. Гр>елла, создание новых ионофорных молекул В. Симоном и другие работы. Ионофоры — тончайшие инструменты изучения процессов транспорта ионоа чер>ез искусственные и биологические мембраны. [c.596]

Все обменные процессы развивающихся прокариотических клеток осуществляются с участием клеточной мембраны Через мембрану поступают внутрь клетки питательные вещества, через нее же секретируются определенные продукты из клетки в окружающую среду, мембраны участвуют в регуляторных процессах и энергообеспечении клетки Вот почему, начиная с 70-х — 80-х годов XX в, когда удалось в чистом виде изолировать и исследовать мембранные фракции различного происхождения, интерес к мембранам резко возрос Сформировалась самостоятельная научная дисциплина — мембранология, а специалисты, работающие в этой области, стали называться мембранологами [c.91]

Текучесть мембран и значение этой характеристики. Согласно основной гипотезе мембранологии <т.е. науки о мембранах), для нормального функционирования мембран составляющие их липиды должны быть в жидком (а не в замороженном ) состоянии. Подтверждением этой гипотезы служит тот факт, что соотношение жирных кислот в бактериальных мембранах зависит от условий роста бактерий. Так, если бактерии растут при пониженной температуре, у них увеличивается относительное содержание ненасыщенньк жирньк кислот (по отношению к насыщенным). И наоборот, если бактерии растут при повышенной температуре, уровень ненасьпценньк жирньк кислот (по отношению к насыщенным) оказывается ниже нормы. [c.352]

Эта книга посвящается Лоэбу и Соурираджану по случаю двадцатипятилетней годовщины изобретения ими гиперфиль-трационной мембраны с цельносформированным поверхностным барьерным слоем — события, которое не только сфокусировало научные интересы на преимуществах мембран с негомогенно-стью по толщине, но явилось также предвестником прихода золотого века мембранологии. [c.7]

СТРУКТУРНЫЙ ПОДХОД В МЕМБРАНОЛОГИИ [c.11]

Таблица 1.2. Важнейшие этапы развития мембранологии (1960—1980 [c.18]

Вследствие большого размера и сложности макромолекулы можно рассматривать на различных уровнях — макромолеку-лярные агрегаты, макромолекулярные, сегментные и химические группы. К самому простому уровню в мембранологии обычно относят химическую группу и группировку. Группировкой называют соединение атомов, которое проявляется как единое целое. Однако толкование группы или группировки довольно относительно и зависит от точки зрения исследователя. Например, полиэтилен ПЭ можно рассматривать как соединение метиленовых (—СНг—) групп. Значительно чаще его считают полимером, состоящим из этиленовых (—СН2СН2—) групп. В отдельных случаях, например при сравнении с полигексаметилен-диамидом адипииовой кислоты или с поли-е-капролактамом, полиэтилен можно рассматривать как соединение гексаметиле-новых [—(СНг)6—] группировок. Вследствие этого составление перечня большого числа группировок с различными размерами и полярностями считают нецелесообразным. Вместо этого выбраны основные принципы, следуя которым, будут рассмотрены важнейшие классы полимеров, представляющие интерес для мембранной технологии. [c.119]

Первая асимметричная мембрана, полученная мокрым формованием из ацетата целлюлозы Лоэбом и Соурираджаном (20] в 1960 г. для обессоливания гиперфильтрацией, считалась предвестником наступления золотого века мембранологии. В этой мембране (мембране с цельносформированным поверхностным барьерным слоем) барьерный слой и расположенный под ним пористый слой состоят из одного и того же материала. Различие в плотности между двумя слоями является результатом действия межфазных сид, а также того, что потеря растворителя происходит быстрее на Г ранице раздела воздух — растворитель [c.265]

В этой главе будут обсуждены структурные и функциональные особенности природных биологических мембран с целью логического обоснования разработки некоторых синтетических биологических мембран, находящих практическое применение для биомедицинских целей, процессов контролируемого освобождения и сохранения энергии, что примыкает к современной мембранологии. [c.323]

Отметим особую роль, которую сыграли в распространении ИСЭ исследователи, связанные с биологией и медициной. Помимо использования ИСЭ как инструмента исследования, они заняты изучением самих мембранных процессов и возможностями моделирования некоторых функций мембран живых клеток. В этом отношении разработка и изучение ИСЭ — лишь одна из частей общей науки, которую можно бы назвать мембранологией . С этой стороной проблемы советский читатель может ознакомиться по книгам [8—10]. [c.6]

Несколько слов о книге Н. Лакшминараянайаха и о нем самом. Крупная обзорная статья в области мембранологии или монография — его типичная научная продукция (см. [7, 13, 21 ] к гл. 3). Эта книга привлекла нас прежде всего своей актуальностью и новизной (мы получили ее в начале 1977 г.). Ее некоторая эклектичность и наличие повторений в отдельных главах компенсируются полнотой изложения и многообразием материала. [c.7]

В настоящее время не вызывает сомнений тот факт, что биологические мембраны играют ключевую роль в процессах приема, переработки и передачи информации в клетке, обеспечивающих согласованное протекание множества биохимических реакций целостного организма. Изучение молекулярных механизмов регуляции клеточного метаболизма с помощью внешних (первичных) и внутриклеточных (вторичных) сигналов (проблемы клеточной сигнализации) является предметом пристального внимания биофизиков, биохимиков, молекулярных биологов, иммунологов. Эта стремительно развивающаяся область мембранологии как комплексной научной дисциплины начала развиваться во второй половине XX века после открытия Е. Сазерлендом (Нобелевский лауреат, 1971) циклического аденозин-3,5-монофосфата (сАМР) и создания концепции вторичных сигналов (мессенджеров). Рассмотрим более подробно основные принципы функционирования систем получения и переработки информации в клетке. [c.64]

Плоские бислойные липидные мембраны. Липиды, спонтанно образующие ламеллярные слои, обычно способны формировать бислойные структуры (БЛМ или черные пленки) на небольших отверстиях в тонких гидрофобных материалах. Это явление впервые было описано О. Мюллером и соавторами (1962), которые получили БЛМ из фосфолипидов мозга на небольших отверстиях (0,5-5,0мм ) в тефлоновой перегородке, разделяющей две водные фазы. Доказав бислойность сформированных мембран, авторы с помощью простой электроизмерительной техники охарактеризовали важнейшие электрические параметры этих мембран. Относительная простота получения БЛМ, широкий спектр применения разнообразных электроизмерительных методов исследования, возможность изменять в широких пределах липидный состав БЛМ и состав омывающих растворов, включать в БЛМ разнообразные модификаторы барьерных свойств мембран, функционально активные элементы биологических мембран — все это быстро обеспечило этим искусственным мембранным системам центральное место в современной экспериментальной мембранологии. [c.15]

Про мембраны теперь известно так много, что возникла особая наука — мембранология в нашей стране выходит специальный журнал Биологические мембраны , а за рубежом журнал Биология мембран . Для подробного рассказа о мембранах нужно было бы написать отдельную книгу. Такие книги уже написаны ), поэтому мы расскажем здесь о мембранах лишь то, что будет нам совершенно необходимо для дальнейшего. [c.72]

В книге известного американского специалиста на основе новейших данных изложены современные представления о структуре мембран и их отдельных компонентов, описаны подходы к анализу механизмов работы мембранных систем клетки. Книга может быть использована как руководство по мембранологии. [c.542]

Внутреннее пространство живой клетки содержит разветвленную сеть мембран эндоплазматического ретикулума. Кроме того, присутствующие в цитоплазме органеллы также окружены собственными мембранами (ядро, митохондрии, липосомы, пероксисомы). С точки зрения современной технической мембранологии, клетка эукариот является многокамерным и многофункциональным мембранным устройством. При таком подходе всю жидкость организма можно разделить на экстрацеллюлярную и интрацеллюлярную. Экс-трацеллюлярная жидкость включает интерстициальную жидкость, лимфу и плазму крови, что составляет приблизитель- [c.105]

В настоящее время проблема структуры биомембран представляет собой одну из горячих точек молекулярной биологии. Тем не менее, можно констатировать факт, что за последние полтора десятилетия, если не считать разрабатываемых нами представлений, не появилось сколько-нибудь значимых принципиальных идей относительно структуры биомембран. Можно было бы предположить, что имеется полное понимание в данно.м вопросе, однако, это не так. Многие проблемы, стоявшие перед мембранологией, в частности, связи структуры фосфолипидов, наиболее важных, помимо белков, компонентов биомембран, с их функцией (обеспечения переноса электронов), до сих пор остаются нерешенными. [c.145]

Однако мембрана - это не только липидный бислой. Имелись экспериментальные данные, которые свидетельствовали о том, что биологическая мембрана состоит и из белковых молекул. Например, при измерении поверхностного натяжения клеточных мембран было обнаружено, что измеренные значения коэффициента поверхностного натяжения значительно ближе к коэффициенту поверхностного натяжения на границе раздела белок-вода (около 10 Н/м), нежели на границе раздела липид-вода (около 10" Н/м). Эти противоречия экспериментальным результатам были устранены Даниелли и Девсоном, предложившими в 1935 г. так называемую бутербродную модель строения биологических мембран, которая с некоторыми несущественными изменениями продержалась в мембранологии в течение почти 40 лет. Согласно этой модели мембрана - трехслойная. Она образована двумя расположенными по краям слоями белковых молекул с липидным бислоем посередине образуется нечто вроде бутерброда липиды, наподобие масла, между двумя ломтями белка. [c.11]

Мембранология — современная, стремительно развивающаяся междисциплинарная область естественных наук, находящаяся на стыке биофизики, биохимии, молекулярной биологии, иммунологии, физиологии, генетики, физической и коллоидной химии и др. Она изучает состав, структуру, свойства, функции, локализацию компонентов биологических мембран, их молекулярную и динамическую организацию, особенности межмоле-кулярных взаимодействий и фазовые переходы липидов и белков в мембране, транспорт веществ через мембраны, участие биомембран в осуществлении и регулировании метаболических процессов в клетке, механизмы действия различных физико-химических факторов на мембранные системы и другие вопросы, связанные с исследованием состояния компонентов биомембран и отдельных клеток. [c.7]

Настоящее учебное пособие является дальнейшим развитием и существенным дополнением к разделу Мембранология учебника по биофизике, написанного коллективом авторов кафедры биофизики и биотехнологии Воронежского государственного университета (В. Г. Артюхов, Т. А. Ковалева, В. П. Шмелев, 1994). В нем более детально изложены вопросы, касающиеся структурно-функциональной организации молекулярных компонентов биомембран, в том числе и с точки зрения участия последних в осуществлении процессов клеточного метаболизма (глава 1). Большое внимание уделено рассмотрению проблем передачи информации в клетке и роли биомембран в регулировании активности важнейших ферментов и ферментных систем (на примере адсорбционного механизма регуляции гликолитического комплекса). Представлены современные воззрения о взаимосвязи механизмов интеграции метаболических процессов, нейрогуморальной регуляции функций клеток, путях регулирования векторных ферментов [c.8]

Следует отметить,что одной из задач мембранологии является выявление молекулярных механизмов взаимодействия отдельных компонентов цитоскелета клетки и путей его регулирования, которые обеспечивают нормальное функционирование биосистем. [c.34]

Пути регулирования активности векторных ферментов биомембран Одним из наиболее актуальных вопросов современной мембранологии является выяснение принципов и механизмов регуляции векторных ферментов биомембран (в том числе Na% К -АТФазы), выполняющих разнообразные жизненно важные функции не только для отдельных мембранных структур, но и для клетки в целом. Полифункциональный характер Na , К -АТФа-зы (см. раздел 1.2.4), т.е. сочетание в ней метаболической, транспортной и рецепторной функций, определяет существование достаточно сложных механизмов ее регуляции. Кроме того, изучение механизмов функционирования и регулирования транспортных АТФаз на уровне отдельных клеток и субклеточных компонентов актуально не только в теоретическом, но и в практическом аспекте для оценки степени и характера нарушений этих механизмов при некоторых патологических состояниях, связанных с изменением ионного состава среды и накоплением активных форм кислорода (см, главу 3). Рассмотрим основные пути регулирования функциональной активности одного из ключевых [c.91]

С какой целью в мембранологии прхшеняют детергенты Что они представляют собой, каковы их свойства [c.229]

Каковы направления использования флуоресцентных зондов в мембранологии [c.275]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология