Dugo at erythrocytes. Patuloy kaming naglalathala ng mga materyales tungkol sa dugo.
Ano ang hitsura ng isang erythrocyte? Sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng pisyolohikal sa daloy ng dugo, ang mga erythrocyte ay may hugis na biconcave na may pare-parehong pampalapot sa mga gilid at may gitnang mas magaan na bahagi - pellor.
Sa isang light-optical na pag-aaral, ang isang normal na erythrocyte na regular na nabahiran ng acid dyes ay may hugis ng isang disk na may diameter na 6.9-7.7 at hanggang 9.0 microns. Depende sa laki, ang mga erythrocytes ay nahahati sa micro- at macrocytes, ngunit karamihan sa kanila ay kinakatawan ng mga normocytes / discocytes.
Morphofunctional na katangian ng isang erythrocyte
Ang erythrocyte ay isang nuclear-free biconcave cell na may average na volume na 90.0 µm 3 at isang lugar na 142 µm 2 . Ang pinakamalaking kapal nito ay 2.4 µm, ang pinakamababa ay 1 µm.
Sa pinatuyong paghahanda, ang average na laki ng isang erythrocyte ay 7.55 µm; 95% ng tuyong bagay nito ay nahuhulog sa protina na naglalaman ng bakal na hemoglobin at 5% lamang - sa bahagi ng iba pang mga sangkap (iba pang mga protina at lipid). Ang nasabing mga cell ay kumakatawan sa ganap na mayorya - higit sa 85% - ng malusog na mga erythrocytes ng tao.
Ang mga nuklear na anyo ng isang erythrocyte na mikrobyo ay madaling makilala mula sa karamihan ng mga selula ng serye ng leukocyte sa pamamagitan ng kawalan ng mga butil sa kanilang cytoplasm (ang mga error ay posible lamang kapag kinikilala ang mga blast cell). Ang mga erythroblast ay nailalarawan sa pamamagitan ng mas butil at mas siksik na nuclear chromatin.
Ang gitnang lukab (pellor) ng erythrocyte disc ay nagkakahalaga ng 35 hanggang 55% ng ibabaw nito, at sa cross section, ang erythrocyte ay may hugis ng isang donut, na, sa isang banda, ay nagsisiguro sa pangangalaga ng hemoglobin at, sa sa kabilang banda, pinapayagan ang erythrocyte na dumaan kahit sa pinakamanipis na mga capillary. Ang kasalukuyang magagamit na mga modelo ng istraktura ng erythrocyte ay tumutugma sa konsepto ng mga tiyak na katangian ng cell na ito, lalo na ang lamad nito, na, sa kabila ng pagiging sensitibo nito sa deforming pressure, ay nagbibigay ng paglaban sa baluktot at isang pagtaas sa kabuuang ibabaw.
Ang data ng panitikan ay nagpapahiwatig na ang laki at deformability ng erythrocyte membrane ay ang kanilang pinakamahalagang katangian, na nauugnay sa normal na paggana ng mga cell na ito, kabilang ang mataas na kakayahan sa paglipat, pakikilahok sa mga metabolic na proseso (pangunahin sa pagpapalitan ng oxygen).
Ang mga pagbabago sa mga microelastometric na katangian ng mga erythrocytes at ang "pagbabago" ng mga discocytes sa iba pang mga morphological form ay maaaring sanhi ng iba't ibang mga ahente. Kaya, ang hitsura ng mga mababaw na outgrowth ay humahantong sa isang pagbawas sa pagkalastiko ng lamad, na maaaring dahil sa mga kabaligtaran na pwersa na nagmumula sa proseso ng pagpapapangit ng erythrocyte; ang pagpapapangit ay nagdaragdag sa isang pagbawas sa konsentrasyon ng ATP sa mga selula.
Kung ang integridad ng lamad ng cell ay nilabag, kung gayon ang erythrocyte ay nawawala ang katangian nitong hugis at nagiging isang spheroplast, na, naman, ay hemolyzed. Ang istraktura ng erythrocyte membrane (discocyte) ay pareho sa kabuuan; at sa kabila ng katotohanan na ang mga depression at bulge ay maaaring mangyari sa iba't ibang bahagi nito, ang mga pagbabago sa intra- o extracellular pressure na may pagkalat na ± 15% ay hindi nagiging sanhi ng pagkunot ng buong cell, dahil mayroon itong makabuluhang margin ng "anti-deformability" . Ang erythrocyte lamad ay may sapat na pagkalastiko upang mapaglabanan ang impluwensya ng iba't ibang mga kadahilanan na nangyayari sa panahon ng sirkulasyon ng erythrocyte sa pamamagitan ng daluyan ng dugo.
Ang komposisyon ng erythrocyte membrane ay kinabibilangan ng: phospholipids (36.3%), sphingomyelins (29.6%), cholesterol (22.2%) at glycolipids (11.9%). Ang unang dalawang elemento ay mga molekulang amphiphilic sa isang may tubig na daluyan, na bumubuo ng isang katangian na lipid bilayer, na natatakpan din ng mga integral na molekula ng protina na nauugnay sa loob ng erythrocyte kasama ang cytoskeleton nito.
Ang mga lipid ng lamad ay nasa likidong estado, may mababang lagkit (10-100 beses lamang ang lagkit ng tubig). Ang mga lipid, sialic acid, antigenic oligosaccharides, adsorbed protein ay matatagpuan sa panlabas na ibabaw ng lamad; ang panloob na ibabaw ng lamad ay kinakatawan ng glycolytic enzymes, sodium at calcium, ATPase, glycoproteins at hemoglobin.
Ang dobleng lipid layer ng lamad ay gumaganap ng tatlong mga pag-andar: ang pag-andar ng isang hadlang para sa mga ion at molekula, ang istrukturang batayan para sa paggana ng mga receptor at enzymes (mga protina, glycoproteins, glycolipids) at mekanikal. Sa pagpapatupad ng isang dalubhasang, respiratory function - ang paglipat ng oxygen o carbon dioxide - ang pangunahing papel ay nilalaro ng mga protina ng lamad na "naka-embed" sa lipid bilayer. Ang mga mature na erythrocyte ay hindi kayang mag-synthesize ng mga nucleic acid at hemoglobin; ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mababang antas ng metabolismo, na nagsisiguro ng isang sapat na mahabang panahon ng buhay ng mga selulang ito (120 araw).
Habang tumatanda ang erythrocyte, bumababa ang ibabaw nito, habang ang nilalaman ng hemoglobin ay nananatiling hindi nagbabago. Ito ay itinatag na sa "mature" na edad, ang mga erythrocyte ay nagpapanatili ng isang pare-parehong komposisyon ng kemikal sa loob ng mahabang panahon, ngunit habang ang mga selula ay tumatanda, ang nilalaman ng mga kemikal sa kanila ay unti-unting bumababa. Ang erythrocyte cytoskeleton ay nabuo at kinokontrol ng multigene at membrane-associated na "mga pamilya" ng mga protina na nag-aayos ng mga espesyal na domain ng lamad na nagpapanatili ng paggana at hugis ng napaka-espesyal na cell na ito.
Electric potensyal ng erythrocyte
Ang erythrocyte membrane ay naglalaman ng 50% na protina, hanggang 45% na lipid at hanggang 10% na carbohydrates. Sa ibabaw ng mga buo na cell, ang "network" na pamamahagi ng mga singil ay tinutukoy ng isang glycoprotein na naglalaman ng sialic (neutramic) acid, na tumutukoy sa hanggang 62% ng negatibong singil sa ibabaw ng cell.
Ito ay pinaniniwalaan na ang bawat singil sa kuryente ay tumutugma sa 1 molekula ng acid na ito. Ang pagkawala ng sialic acid ng erythrocyte surface ay humahantong sa pagbaba sa electrophoretic mobility (EPM) nito at pagsugpo sa transportasyon ng cation. Dahil dito, mayroong isang "mosaic" ng mga singil sa ibabaw ng cell, na tinutukoy ng mga cationic at anionic na grupo, ang ratio kung saan tinutukoy ang kabuuang singil ng kuryente ng mga erythrocytes.
Upang mapanatili ang isang pinakamainam na estado ng homeostasis, ang mga selula ng dugo ay dapat magkaroon ng isang matatag na singil. Ang mataas na katatagan ng EFP ay sinisiguro ng isang banayad na mekanismo ng regulasyon nito - ang balanse ng mga proseso ng lipid peroxidation (LPO) sa mga lamad ng erythrocyte at ang proteksiyon na epekto ng antioxidant system.
Ito ay empirically itinatag na ang mga receptor para sa mga antibodies ay matatagpuan sa erythrocyte membrane, at ang pagkakaroon ng kahit na isang maliit na halaga ng mga ito sa ibabaw ay maaaring makagambala sa normal na physiological function sa katawan at baguhin ang EFP ng mga erythrocytes. Ito ay maaaring makaapekto sa antas ng hemoglobin sa huli, dahil ang nilalaman ng hemoglobin at EFP ay mahigpit na pinag-ugnay.
Dapat din itong isaalang-alang na sa ilalim ng matinding epekto ng mga negatibong kadahilanan sa katawan, ang mga produkto ng lipid peroxidation ay nakakaapekto sa mga electrokinetic na katangian ng mga erythrocytes. Sa turn, ito ay makikita sa rate ng mga proseso ng peroxide sa kanilang mga lamad.
Salamat sa electrostatic repulsion ("pagkalat" ayon kay Chizhevsky) ng mga like-charged na erythrocyte cells, ang huli ay malayang gumagalaw sa mga daluyan ng dugo, na gumaganap ng kanilang oxygen-transport function. Samakatuwid, ang isang paglabag sa katatagan ng singil ay maaaring ituring na isang mahalagang tagapagpahiwatig ng mga pagbabago sa pathological sa katawan.
1.5 Mga paksa ng mga praktikal na klase
SEKSYON 1. MEMBRANE BIOPHYSICS
1. 1. Biological membranes. Istraktura, mga katangian.
Ang tiyak na kapasidad ng kuryente ng axon membrane, na sinusukat sa isang intracellular microelectrode, ay natagpuan na 0.5 microfarad/cm2. Gamit ang flat capacitor formula, tantyahin ang kapal ng hydrophobic layer ng isang lamad na may dielectric constant na 2.
Ano ang distansya sa ibabaw ng erythrocyte membrane na dinadala ng phospholipid molecule sa loob ng 1 segundo bilang resulta ng lateral diffusion? Ang koepisyent ng lateral diffusion ay kinuha katumbas ng 10 -12 m 2 / s. Ihambing sa circumference ng isang erythrocyte na may diameter na 8 microns.
Sa panahon ng phase transition ng membrane phospholipids mula sa liquid-crystalline state hanggang sa gel, nagbabago ang kapal ng bilayer. Paano magbabago ang electrical capacitance ng lamad sa kasong ito? Paano magbabago ang lakas ng electric field sa lamad?
Sa tulong ng mga molekulang phospholipid na may label na spin, naitatag ang gradient ng lagkit sa kapal ng lamad. Ilarawan ang dating eksperimento. Saan mas mataas ang lagkit: sa ibabaw ng lamad o sa gitna nito?
1.1.1. Kapal ng biological membrane:
10 A, 3. OD µm
10 nm 4. 10 µm
1.1.2. Ang fluid mosaic na modelo ng isang biological membrane ay kinabibilangan ng:
layer ng protina, polysaccharides at mga lipid sa ibabaw
lipid monolayer at kolesterol
lipid bilayer, protina, microfilament
lipid bilayer
1.1.3. Ang bahagi ng lipid ng biological membrane ay nasa sumusunod na pisikal na estado:
likidong walang hugis
solidong mala-kristal
solid amorphous
likidong kristal
1.1.4. Tukoy na electrical capacitance ng axon membrane:
1.1.5. Ang katangian ng oras ng paglipat ng paglipat ng isang molekula ng phospholipid mula sa isang posisyon ng balanse patungo sa isa pa sa panahon ng kanilang pagsasabog:
1.1.6. Ang phase transition ng lipid bilayer ng mga lamad mula sa liquid-crystalline state hanggang sa gel ay sinamahan ng:
pagnipis ng lamad
hindi nagbabago ang kapal ng lamad
pampalapot ng lamad
1.2. Transport ng mga substance sa mga biological membrane.
Kontrolin ang mga tanong, gawain, takdang-aralin para sa mga seminar
1. Anong mga parameter ang nakasalalay sa kritikal na radius ng isang lipid pore sa isang lamad?
2. Kalkulahin ang kritikal na pore radius sa kawalan ng potensyal na lamad. Kunin ang pag-igting sa gilid ng pore 10 -11 N, ang pag-igting sa ibabaw ng lipid bilayer 0.3 mN/m.
3. Paano magbabago ang pinadali na pagsasabog ng mga kaoium ions na may partisipasyon ng molekula ng valinomycin pagkatapos ng phase transition ng mga lipid ng lamad mula sa mga estado ng likido-crystalline patungo sa gel?
4. Ang tiyak na kapasidad ng kuryente ng axon membrane, na sinusukat sa isang intracellular microelectrode, ay naging 0.5 microfarad/cm2. Gamit ang flat capacitor formula, tantyahin ang kapal ng hydrophobic layer ng isang lamad na may dielectric constant na 2.
Mga pagsubok sa pagsubaybay sa modelo
1.2.1. Ang transportasyon ng ion ay nangyayari sa direksyon:
1.2.2. Ang diffusion equation para sa non-electrolytes (Fika) ay nakasulat:
2.3. Ang molekula ng valinomycin ay dinadala sa buong lamad:
1.2.4. Ang paglipat ng bagay sa panahon ng pinadali na pagsasabog ay inihambing sa simpleng pagsasabog:
mas mabagal
1.3. Mga potensyal na bioelectric.
Kontrolin ang mga tanong, gawain, takdang-aralin para sa mga seminar
Anong transportasyon ng mga ion ang lumilikha ng potensyal na pagkakaiba ng lamad: pasibo o aktibo?
Alin ang mas malaki: ang bilis ng pagpapalaganap ng isang de-koryenteng signal kasama ang mga wire ng isang marine telegraph o ang bilis ng pagpapalaganap ng isang nerve impulse kasama ang isang axon membrane? Bakit?
Ipaliwanag ang biophysical na mekanismo ng pagkilos ng lason na Tetro-Dotoxin at ang local anesthetic na tetraethylammonium.
Paano nauugnay ang pagkamatagusin ng pusit axon membrane para sa iba't ibang mga ion sa pamamahinga at sa panahon ng paggulo?
Paano magbabago ang anyo ng action potential graph kung babaguhin natin ang kemikal na komposisyon sa loob ng axon at sa labas: ang axo-plasma ay pinapalitan ng extracellular fluid, at extracellular fluid - ng axoplasm?
Ano ang lakas ng electric field sa lamad sa pahinga, kung ang konsentrasyon ng mga potassium ions sa loob ng cell ay 125 mmol / l, sa labas - 2.5 mmol / l, at ang kapal ng lamad ay 8 nm?
(Sagot: 1.3 * 10 7 V / m.)
7. Kalkulahin ang amplitude ng potensyal ng pagkilos, kung magkakaugnay
konsentrasyon ng potassium at sodium sa loob ng cell ng excitable tissue
alinman ayon sa pagkakabanggit: 125 mmol / l, 1.5 mmol / l, at sa labas
2.5 mmol/l at 125 mmol/l.(Sagot: 160 mV.)
Mga pagsubok sa pagsubaybay sa modelo
1.3.1 Ang potensyal ng lamad f m ay tinatawag na:
1.3.2. Diameter ng dulo ng intracellular electrode na ginamit para sa Mga potensyal na sukat ng lamad:
naaayon sa laki ng cell
mas maliit kaysa sa cell
mas malalaking selula
1.4. Mekanismo ng pagbuo ng potensyal na pagkilos.
Kontrolin ang mga tanong, gawain, takdang-aralin para sa mga seminar
1. Posible ba para sa isang proseso sa lamad ng isang excitable cell, kung saan ang mga daloy ng iba't ibang mga ion na may parehong sign ng singil ay sabay-sabay na dumadaloy patungo?
2. Ano ang kahulugan ng pagpapahayag
para sa phase II ng cardiomyocyte action potential?
3. Ano ang dahilan na ang kasalukuyang sa pamamagitan ng channel ay discrete, at sa pamamagitan ng lamad - tuloy-tuloy, maayos na nagbabago?
Mga pagsubok sa pagsubaybay sa modelo
1.4.1. Sa yugto ng depolarization sa panahon ng paggulo ng axon, ang mga daloy ng Na + ions ay nakadirekta:
1. impiyerno 2. bd 3. impiyerno 4. sa 5. ag
1. 4.2. Sa axon repolarization phase, ang mga daloy ng ion ay nakadirekta:
1.ad 2.bd 3.be 4.d
4.3. Ang tagal ng potensyal ng pagkilos ng cardiomyocyte kumpara sa potensyal ng pagkilos ng axon
1. mas malaki sa 2. mas mababa sa 3. katumbas
4.4. Ang yugto ng talampas sa isang cardiomyocyte ay tinutukoy ng mga flux ng ion:
1. Antonov V.F. Biophysics ng mga lamad // Sorovsky educational journal. - 1997. - T. - 6. S. 1-15.
2. Antonov V.F., Smirnova E.Yu., Shevchenko E.V. Mga lamad ng lipid sa panahon ng mga pagbabagong bahagi. - M.: Nauka, 1992. - S. 125.
3. Klenchin V.A. biological na lamad. - 1993. - T. 10. -S. 5-19.
4. Chizmajaev Yu.A., Arakelyan V.B., Pastushenko V.F. Biophysics ng mga lamad. - M.: Nauka, 1981. - S. 207-229.
5. Kotek A., Janacek K. transportasyon ng lamad. M.: Mir, 1980.
6. Lightfoot E. Mga phenomena ng transportasyon sa mga sistema ng pamumuhay. M.: 1977.
7. Rubin A.B. Biophysics. M.: Mas mataas. Shk., 1987.
8. Biological membranes: Collection / Under. Ed. D.S. Parsons. Moscow: Atomizdat, 1978.
9. Lamad: Ion channels: Sab. Art. M.: Mir, 1981.
10. Hills B.V. Sab. Lamad: mga channel ng ion. M.: Mir, 1981.
11. Physiology at pathophysiology ng puso. Sa ilalim. ed. N. Sperelakis: M.: Medisina, 1998.
12. Pisyolohiya ng tao. Sa ilalim. ed. Schmidt R. At Tevs G. T. 1. M .: Mir, 1996.
SEKSYON 2. BIOPHYSICS NG MGA CELLS AT ORGANS
2. 1. Electrical na aktibidad ng mga organo.
Kontrolin ang mga tanong, gawain, takdang-aralin para sa mga seminar
1. Ano ang prinsipyo ng isang katumbas na generator? Magbigay ng mga halimbawa ng paggamit ng prinsipyong ito.
2. Bakit ang kabaligtaran na problema ng electrocardiography ay isang diagnostic na gawain, at hindi isang direktang isa?
3. Ano ang mekanismo para sa pagbuo ng isang mapa ng mga potensyal na elektrikal sa ibabaw ng katawan ng tao?
4. Bakit kailangang magtala ng hindi bababa sa 3 ECG lead, at hindi, halimbawa, isa?
Mga pagsubok sa pagsubaybay sa modelo
2.1.1. Kapag nagmomodelo ng ECG, ipinapalagay na ang kapaligiran na nakapalibot sa mga dipoles
a. homogenous a, heterogenous
b. isotropic b", anisotropic
sa. limitado sa", walang katapusan
1. abc 2. a"b"c" 3.ab"c 4.abc"
2.1.2. Ano ang dahilan ng mga pagbabago sa magnitude at direksyon ng integral electric vector ng puso sa panahon ng cycle ng trabaho nito?
pag-urong ng ventricles ng puso
sunud-sunod na saklaw ng alon ng paggulo ng iba't ibang istruktura ng puso
metabolic aktibidad ng cardiomyocytes
nagpapabagal sa bilis ng alon sa atrioventricular node
2.1.3. Bakit ang mga amplitude ng parehong ECG na ngipin sa parehong oras sa iba't ibang mga lead ay hindi pareho?
para sa iba't ibang mga lead, ang halaga ng integral electric vector E _
sa iba't ibang mga lead, iba ang pag-ikot ng vector E
ang mga projection ng vector E sa iba't ibang lead ay hindi pareho
bawat lead ay may sariling vector E
2.1.4. Inilalarawan ng integral electrical vector ng puso E ang mga loop P, QRS, T:
1.pahalang
2.sa eroplano ng ibabaw ng dibdib
Z.sa volume space XYZ
4. sa eroplano na nagdudugtong sa mga punto ng kanan, kaliwang kamay at kaliwang binti
2.1.5 Naitala ang mga potensyal na pagkakaiba
1. ag 2. maging 3. vg 4. dv
2.2. Mga proseso ng Autowave sa aktibong media.
Kontrolin ang mga tanong, gawain, takdang-aralin para sa mga seminar
Ano ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga autowave sa aktibong media at mga mekanikal na alon sa nababanat na media?
Bakit kumakalat ang isang autowave sa isang aktibong medium nang walang pamamasa?
Ang interference ba ng mga auto-wave ay naobserbahan sa aktibong media?
Ano ang nakasalalay sa mga parameter ng autowave sa aktibong medium?
Ang potensyal na threshold para sa mga cell ng myocardial region ay - 30 mV. Ang potensyal ng transmembrane ng mga cell sa lugar na ito sa ilang mga punto sa oras ay umabot sa isang halaga ng 40 mV. Maaari bang maipadala ang isang excitation wave sa lugar na ito ng myocardium?
Mga pagsubok sa pagsubaybay sa modelo
2.2.1. Ang excitation wave (autowave), na kumakalat sa pamamagitan ng aktibong daluyan (halimbawa, sa pamamagitan ng istraktura ng myocardium), ay hindi nabubulok:
sa pamamagitan ng paglilipat ng enerhiya mula sa isang cell patungo sa isa pa
ay makikita ang paglabas ng enerhiya na nakaimbak ng bawat cell
bilang isang resulta ng paglipat ng mekanikal na enerhiya ng myocardial contraction
bilang resulta ng paggamit ng enerhiya ng electric field
2.2.2 Ang excitement wavelength sa aktibong medium ay nakasalalay sa:
a. amplitudes ng potensyal na pagkilos ng cardiomyocyte
b. sa bilis ng pagpapalaganap ng alon sa pamamagitan ng myocardium
sa. sa dalas ng pulso ng pacemaker
g.mula sa tagal ng refractory period ng excited
mga selula1. ab 2. bg 3. cg 4. ag
2.2.3 Ang sirkulasyon ng isang autowave (muling pagpasok) ng tagal X sa isang singsing na may perimeter / ay maaaring mangyari sa ilalim ng kundisyon:
2.2.4. Kung sa isang hindi homogenous na aktibong daluyan ay may mga zone na may refractoriness R 1 at R 2 (R 2 > R :) at ang mga impulses mula sa pacemaker ay sumunod sa isang panahon T, kung gayon ang pagbabago ng ritmo ay maaaring mangyari sa ilalim ng kondisyon:
1. T
R 1 3.T = R 2 -R 1 2.3. Biophysics ng pag-urong ng kalamnan.
Kontrolin ang mga tanong, gawain, takdang-aralin para sa mga seminar
Bakit ang isometric contraction ay may ibang anyo ng dependence F(t) sa iba't ibang mga unang haba ng kalamnan?
Posible bang matukoy ang maximum load na maaaring hawakan ng kalamnan mula sa V(P) Hill curve?
Tumataas ba ang kahusayan ng pag-urong ng kalamnan sa pagtaas ng init na nalikha ng kalamnan na iyon?
Ano ang mga pagkakaiba sa pagitan ng electromechanical coupling sa cardiomyocyte at skeletal muscle?
Mga pagsubok sa pagsubaybay sa modelo
2.3.1. Sa panahon ng pag-urong ng kalamnan:
a. Ang mga filament ng actin ay dumudulas sa sarcomere kasama ang myosin
b. ang myosin ay pumipilit na parang bukal
sa. ang mga tulay ay nakakabit sa mga aktibong site ng actin
d. bukas ang mga tulay
1. av 2. bg 3. bv 4. ag
2.3.2. Ang puwersa ng pag-urong na nabuo ng isang kalamnan ay tinutukoy ng:
1. aktibong thread haba
2 pagbabago sa puwersa na nabuo ng isang tulay
ang bilang ng mga sabay-sabay na saradong tulay
pagkalastiko ng myosin filament
2.3.3. Ang pag-asa ng bilis v ng isang solong pag-urong ng kalamnan sa pagkarga P ay may anyo:
2.3.4 Natutukoy ang electromechanical coupling ng sumusunod na chain of events:
a. paglabas ng Ca 2+ ions sa myofibrils
b. paggulo ng lamad ng cell
sa. aktibong transportasyon ng Ca 2+ ions sa sarcoplasmic reticulum
d. pagsasara ng mga tulay sa actin active centers
e. glide ng actin papunta sa sarcomere
1. Pisyolohiya ng tao. T. 2. M.: Mir, 1996.
2. Vasiliev V.A., Romanovsky Yu.N., Yakhno V.G. Mga proseso ng Autowave. Moscow: Nauka, 1987.
3.Ivanitsky G.R., Krinsky V.I., Selkov E.E. Mathematical biophysics ng cell. Moscow: Nauka, 1978.
4. Chernysh A.M. Biomechanics ng inhomogeneities ng kalamnan ng puso. Moscow: Nauka, 1993.
5. Bendol J. Mga kalamnan, molekula at paggalaw. M.: Mir, 1989.
SEKSYON 3. BIOPHYSICS NG COMPLEX SYSTEMS
3.1. Pagmomodelo ng mga biophysical na proseso.
Kontrolin ang mga tanong, gawain, takdang-aralin para sa mga seminar
Gaano katagal pagkatapos ng iniksyon ay mananatili sa dugo ang 10% ng unang masa ng gamot kung ang pare-parehong paglabas k = 0.3 (1/oras)?
Ang mga pare-pareho ng paglabas ng dalawang magkaibang gamot ay nag-iiba sa kadahilanan ng dalawa. Gumuhit ng mga qualitative graph ng mga pagbabago sa masa ng gamot sa dugo sa panahon ng mga iniksyon para sa dalawang kaso na ito. Ilang beses nag-iiba ang excretion rate sa t = O?
Ilang oras pagkatapos ilagay ang pasyente sa isang drip (kapag ang konsentrasyon ng gamot ay umabot sa nakatigil na antas), binigyan siya ng isang iniksyon. Gumuhit ng qualitative graph ng pagbabago sa masa ng gamot sa paglipas ng panahon.
Mga pagsubok sa pagsubaybay sa modelo
3.1.1. Ang modelo ng predator-prey ay nagpapakita na ang mga populasyon ng mga mandaragit at biktima ay nagsasagawa ng mga harmonic oscillations. Pareho ba ang mga frequency at phase ng mga oscillation na ito?
a. pareho ang mga frequency. ang mga yugto ay pareho
b. magkaiba ang mga frequency d. magkaiba ang mga phase
1. av 2. bv 3. ag 4. bg
3.1.2. Anong modelo ang sapat para sa pag-aaral ng electrogenesis sa mga cell?
1. liposome 2. bilayer lipid membrane
3. pusit axon 4. Frank model
3.2. Biophysics ng sistema ng sirkulasyon.
Kontrolin ang mga tanong, gawain, takdang-aralin para sa mga seminar
Pang-edukasyon at metodolohikal na kumplikado sa disiplina na "regulasyon ng estado ng ekonomiya"
Pagsasanay at metodology complex... pang-edukasyon-pamamaraankumplikadosadisiplina"REGULASYON NG ESTADO NG EKONOMIYA" UFA -2007 Regulasyon ng estado ng ekonomiya: pang-edukasyon-pamamaraankumplikado... agham pang-ekonomiya pang-edukasyon-pamamaraankumplikadosadisiplina"Estado...
Pang-edukasyon at pamamaraan na kumplikado sa disiplina ng pangkalahatang propesyonal na pagsasanay "teorya at pamamaraan ng pagtuturo ng biology" espesyalidad "050102 65 - biology"
Pagsasanay at metodology complexpang-edukasyon-pamamaraankumplikadosaPagsasanay at metodology complex
... __________________________________________________________ (Buong pangalan.) pang-edukasyon-pamamaraankumplikadosadisiplina Organisasyon ng mga kompyuter at ... Samme G.V. pang-edukasyon-pamamaraankumplikadosadisiplina Organisasyon ng mga computer at system (pangalan mga disiplina) pinagsama-sama...
Ang radius ng sisidlan ay nahati. Ilang beses magbabago ang volumetric na bilis ng daloy ng dugo sa patuloy na pagbaba ng presyon?
Kalkulahin ang presyon ng dugo sa layo na 5 cm mula sa simula ng sisidlan, kung sa simula ng sisidlan ang presyon ay 10 4 Pa, ang radius nito ay 1 mm, ang lagkit ng dugo ay 0.005 Pa s, ang linear na bilis ng ang dugo ay 20 cm/s.
Ilang beses magbabago ang rate ng pressure drop sa simula ng diastole kung ang hydraulic resistance ng maliliit na vessel ay tumaas ng 20%?
Ilang beses mas mababa ang hydraulic resistance ng isang aortic section (aortic radius 1.25 cm) kaysa sa hydraulic resistance ng isang artery section na may parehong haba (artery radius 2.5 mm)? Ang lagkit ng dugo sa arterya ay 0.9 ng lagkit ng dugo sa aorta.
Ilang beses dapat tumaas ang presyon ng dugo sa simula ng isang malaking sisidlan upang kapag lumiit ang lumen nito ng 30%, mananatiling pareho ang presyon sa labasan ng sisidlan at ang volumetric na daloy ng dugo? Sa kawalan ng constriction, ang pagbaba ng presyon sa sisidlan ay 0.2 ng presyon sa simula ng sisidlan.
sa Biology, Kandidato ng Pediatric Sciences, Associate Professor Osipova I.V. pamamaraan tagubilin sa mag-aaral sa nag-aaral mga disiplinaDisiplina"Methodology ng extracurricular ...
1. Mga Eksperimento ng Pfefer, Hardy-Fischer, Overton. Ang likas na katangian ng cell lamad at ang kahalili sa cell lamad.
2. Ang paraan ng fluorescent probes sa pag-aaral ng mga lamad ng cell.
3. Ang partikular na electrical capacitance ng axon membrane, na sinusukat ng intracellular electrode, ay 0.5 μF/cm 2 . gamit ang flat capacitor formula, matukoy ang kapal ng hydrophobic layer ng lamad. Ang Ε ng mga lipid ay itinuturing na katumbas ng 2.
4.Mekanismo ng pagbuo ng potensyal na pagkilos ng cardiomycetes.
5. Paraan ng spin probes sa pag-aaral ng cell membranes.
6. Ano ang distansya sa ibabaw ng erythrocyte membrane na dinadala ng phospholipid molecule sa loob ng 1 segundo bilang resulta ng lateral diffusion? Ang koepisyent ng lateral diffusion ay kinuha katumbas ng 10 -12 m 2 / s. ihambing sa circumference ng isang erythrocyte na may diameter na 8 µm.
7. Istraktura ng ion channel.
8.Paraan ng differential microcalorimetry.
9. Sa panahon ng phase transition ng membrane phospholipids mula sa liquid-crystal state sa isang gel, nagbabago ang kapal ng bilayer. Paano magbabago ang kapasidad ng lamad sa kasong ito?
10. Mga channel ng Ion ng mga lamad ng cell.
11. X-ray structural analysis sa pag-aaral ng cell membranes. Mga prinsipyo at halimbawa.
12. Sa panahon ng phase transition ng membrane phospholipids mula sa liquid-crystal state hanggang sa gel, nagbabago ang kapal ng bilayer. Paano magbabago ang lakas ng electric field sa lamad sa kasong ito?
13. Ionic currents sa axon. Modelo ng Hodgkin-Huxley.
14.Mga pamamaraan para sa pag-aaral ng pagkamatagusin ng lamad.
15. Sa tulong ng spin-labeled phospholipid molecules, ang kapal ng gradient ng lagkit sa lamad ay naitatag. Ilarawan ang eksperimento.
16.Mekanismo ng pagbuo ng potensyal na pagkilos.
17. Paglalapat ng conductometry sa pag-aaral ng mga lamad. Mga eksperimento ni Fricke.
18. Kung saan ang lagkit ng hydrophobic layer ay mas mataas: sa ibabaw ng lamad o sa kapal nito. Paano ito naka-install?
19. Pamamahagi ng isang nerve impulse kasama ang isang excitable fiber.
20. Electrokinetic phenomena sa mga cell at suspension.
21. Paano magbabago ang pinadali na pagsasabog ng mga potassium ions na may partisipasyon ng valinomycin molecule pagkatapos ng phase transition ng membrane lipids mula sa liquid-crystalline state tungo sa isang gel?
22. Potensyal sa pagkilos. pisikal na mekanismo.
23. Electrosmosis sa mga buhay na selula at tisyu.
24. Magkakaroon ba ng osmotic effect (pamamaga sa hypotonic at wrinkling sa hypertonic solutions) sa panahon ng akumulasyon ng sodium ions ayon sa antiport scheme?
25. Potensyal sa pagpapahinga. Ang kanyang kalikasan.
26. Ang likas na katangian ng osmosis sa mga buhay na selula.
27. Magkakaroon ba ng osmotic effect (pamamaga sa hypotonic at wrinkling sa hypertonic solutions) sa panahon ng akumulasyon ng sodium ions ayon sa symport scheme?
28. Kalikasan ng mga potensyal na bioelectric.
29. Ang isang cell ay parang osmometer. Isang halimbawa ng pagtukoy sa isotonicity ng isang solusyon gamit ang mga live na cell.
30. Ipakita na ang Nernst-Planck equation ay binawasan sa Fick equation para sa kaso ng diffusion ng mga uncharged particle.
31. Mga pagkakaiba sa pagitan ng mga channel ng protina at lipid pores.
32. Kalikasan ng pag-aayos ng mga patay na selula. Batayan ng pisikal na kemikal ng pamamaraan ng ESR.
33. Ang enzyme Na + -K + - ATPase sa plasma membrane ng erythrocyte ay nakakumpleto ng anim na cycle. Ilang sodium at potassium ions ang aktibong dinadala? Gaano karaming enerhiya ang ginugol sa kasong ito, kung ang hydrolysis ng isang mole ng ATP ay sinamahan ng pagpapalabas ng 33.6 kJ?. Ang kahusayan ng pagkabit ay ipinapalagay na 100%.
34.mekanismo ng pagkamatagusin ng lamad para sa mga molekula ng tubig. Ang kink hypothesis.
35. NMR spectroscopy sa pag-aaral ng mga lamad. Mga halimbawa at prinsipyo.
36. Ang tatlong ion pump ay kilala sa mga lamad ng cell: sodium-potassium, proton, at calcium. Paano isinasagawa ang aktibong transportasyon ng asukal at mga amino acid?
37. Modelo ng pore formation sa panahon ng phase transition.
38. Mga pamamaraan para sa pagsukat ng microviscosity sa mga lamad.
39. Posible ba ang sabay-sabay na transmembrane transfer ng potassium at sodium ions ayon sa symport scheme?
40. electrical breakdown ng membrane lipids.
42.paraan ng spectral probes.
43. Posible ba ang sabay-sabay na transmembrane transfer ng potassium at sodium ions ayon sa antiport scheme?
44. modelo ng kritikal na butas ng lipid.
45. application ng ion-selective electrodes sa pag-aaral ng lamad pagkamatagusin.
46. Posible ba ang sabay-sabay na transmembrane na paglipat ng potassium at sodium ions ayon sa uniport scheme?
47. lipid pores sa liwanag ng katatagan ng lamad.
48. paraan ng erythrograms. kanilang halaga ng impormasyon.
49. Anong transportasyon ng mga ion ang lumilikha ng potensyal na pagkakaiba ng lamad: pasibo o aktibo?
50. Mekanismo at mga pattern ng pangalawang aktibong transportasyon ng mga ion.
51. Pang-eksperimentong pamantayan para sa pinadali na pagsasabog.
52. Ano ang higit na bilis ng pagpapalaganap ng isang de-koryenteng signal sa kahabaan ng mga wire ng isang marine telegraph o ang bilis ng pagpapalaganap ng isang nerve impulse sa kahabaan ng axon membrane? Bakit?
53. Mga electrogenic ion pump.
54. Mga paraan ng cell fractionation.
55. Ano ang biophysical na mekanismo ng pagkilos ng local anesthetic tetraylammonium?
56. Ang karanasan at pamamaraan ni Ussing.
57. Ang likas na katangian ng mga puwersa ng pakikipag-ugnayan ng lipid-lipid sa lamad. Mga pamamaraan ng pananaliksik.
Kalendaryo na pampakay na plano para sa disiplina
"Molekular na organisasyon ng mga biological na lamad"
2011/2012 akademikong taon taon (4th year, 7th semester ng All-Russian Biophysics Facility)
Ang petsa Hindi. p/p Uri at pangalan ng module ng pagsasanay Pang-edukasyon at metodolohikal na suporta ng module ng pagsasanay LECTURES: Ang mga biological membrane bilang unibersal na istruktura at functional na mga pormasyon ng mga buhay na sistema. Buod ng lecture. Structural na organisasyon ng biomembranes. Buod ng lecture. Mga protina at lipid ng lamad. Buod ng lecture. Mga pakikipag-ugnayan ng protina-lipid. Buod ng lecture. Mga dinamikong katangian ng mga lamad. Buod ng lecture. Pagmomodelo ng istraktura ng mga lamad. Buod ng lecture. Pagkalkula ng istraktura ng lamad Buod ng lecture. KABUUAN - 14 na oras Mga workshop * Pagkalkula ng mga de-koryenteng kapasidad at impedance ng mga lamad. Klase ng kompyuter ng departamento. Pagpapasiya ng kapal ng erythrocyte membrane sa pamamagitan ng electrical conductivity. Klase ng kompyuter ng departamento. Pag-aaral ng mekanikal na lakas ng mga lamad ng erythrocyte. Klase ng kompyuter ng departamento. Pag-aaral ng epekto ng kolesterol sa deformability ng erythrocyte membranes. Klase ng kompyuter ng departamento. Pagkalkula ng lakas ng mga lamad ng erythrocyte. Klase ng kompyuter ng departamento. Pag-aaral ng epekto ng magnetic field sa mga mekanikal na katangian ng erythrocyte membranes Klase ng kompyuter ng departamento. Kabuuan - 22 oras * - Ang bawat praktikal na aralin ay idinisenyo para sa 4 na oras.
Naaprubahan sa isang pulong ng departamento _____________________________________________
1. Mula dito ay napagpasyahan na ang erythrocyte membrane ay binubuo ng mga molekulang lipid na nakaayos sa dalawang layer.
Tila, ang konklusyon na ito nina Gorter at Grendel ay naging tama lamang dahil sa magkaparehong kabayaran sa mga pagkakamali, gayunpaman, sa mga makasaysayang termino, ang gawaing ito ay napakahalaga, mula noon ang konsepto ng lipid bilayer bilang ang istrukturang batayan ng biological Ang mga lamad ay naging nangingibabaw at sa katunayan ay naging tama.
Ang konsepto ng isang bimolecular lipid membrane ay higit na binuo noong 1935 na modelo ng Devson-Danielli, o modelong "sandwich", kung saan ang mga protina ay ipinapalagay na sumasakop sa ibabaw ng lipid bilayer. Ito ay isang hindi pangkaraniwang matagumpay na modelo, at sa susunod na 30 taon, maraming pang-eksperimentong data, lalo na ang mga nakuha gamit ang X-ray diffraction at electron microscopy, ganap na nakumpirma ang kasapatan nito. Gayunpaman, sa parehong oras, natuklasan na ang mga lamad ay gumaganap ng isang malaking iba't ibang mga pag-andar, at upang ipaliwanag ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, ang orihinal na modelo ng Devson-Danielli ay paulit-ulit na binago.
Ang mabilis na pag-unlad sa membranology, na nagresulta sa pagbuo ng mga modernong konsepto, ay nakamit higit sa lahat dahil sa mga pagsulong sa pag-aaral ng mga katangian ng mga protina ng lamad. Ang mga pag-aaral ng mikroskopiko ng elektron gamit ang pamamaraan ng freeze-shear ay nagpakita na ang mga globular na particle ay naka-embed sa mga lamad. Samantala, ang mga biochemist na gumagamit ng mga detergent ay nagawang ihiwalay ang mga lamad sa estado ng functionally active na "mga particle". Ang spectral na data ay nagpahiwatig na ang mga protina ng lamad ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mataas na nilalaman ng a-helice at malamang na sila ay bumubuo ng mga globule sa halip na ibinahagi bilang isang monolayer sa ibabaw ng lipid bilayer. Ang mga nonpolar na katangian ng mga protina ng lamad ay nagmungkahi ng pagkakaroon ng mga hydrophobic contact sa pagitan ng mga protina at ang panloob na nonpolar na rehiyon ng lipid bilayer. Kasabay nito, ang mga pamamaraan ay binuo na naging posible upang ipakita ang pagkalikido ng lipid bilayer. Pinagsama ng mang-aawit at Nicholson ang lahat ng mga ideyang ito upang lumikha ng isang tuluy-tuloy na modelo ng mosaic. Sa loob ng modelong ito, ang lamad ay kinakatawan bilang isang tuluy-tuloy na phospholipid bilayer, kung saan ang mga malayang nagkakalat na protina ay inilulubog. Ang lumang modelo ng Devson-Danielli ay static at matagumpay na ipinaliwanag ang structural data na magagamit sa panahong iyon, na nakuha sa isang medyo mababang resolution. Kasabay nito, mula noong 1970, maraming pansin ang binayaran sa pag-aaral ng mga dynamic na katangian at ang kanilang kaugnayan sa mga function ng lamad. Sa mga nagdaang taon, ang modelo ng fluid mosaic ay binago din, at ang prosesong ito ay magpapatuloy. Sa partikular, naging malinaw na ngayon na hindi lahat ng mga protina ng lamad ay malayang nagkakalat sa likidong lipid bilayer. Mayroong data sa pagkakaroon ng mga lateral j-domain sa mismong lamad. Ang papel ng cytoskeleton ay maingat ding pinag-aaralan. Ito ay nagiging lalong malinaw na ang ilang mga bahagi ng mga lamad ay lumilitaw na naiiba sa istraktura mula sa klasikal na lipid bilayer. Gayunpaman, sa nakikinita na hinaharap, ang modelo ng fluid mosaic sa iba't ibang mga pagbabago nito ay magsisilbing isang konseptong batayan para sa maraming pag-aaral ng lamad.
3. Morpolohiya ng mga lamadDalawang pamamaraan ang gumanap ng mahalagang papel sa pagpapaliwanag ng morpolohiya ng mga lamad: x-ray diffraction at electron microscopy. Ito ay sa kanilang tulong na nakumpirma ang kawastuhan ng modelo ng bilayer. Gayunpaman, dapat itong isipin na ang parehong mga pamamaraan na ito ay nahaharap sa isang bilang ng mga limitasyon sa pagpapaliwanag ng isang detalyadong larawan ng molekular na organisasyon ng mga lamad.
3.1 X-ray diffraction
Sa pag-aaral ng mataas na ordered crystalline sample gamit ang X-ray diffraction method, posibleng makakuha ng impormasyon tungkol sa structure na may mataas na resolution. Sa kaso ng hindi maayos na pag-order ng mga paghahanda, ang mga posibilidad ng pamamaraang ito ay limitado. Ang ilang mga dalubhasang sistema ng lamad ay mayroon nang regular na istraktura, at samakatuwid ay maaari silang pag-aralan ng mga pamamaraan ng X-ray diffraction. Ang isang halimbawa ng ganitong uri ay ang myelin sheath ng peripheral nerve fibers; ito ay isang lamad na, paulit-ulit na bumabalot sa paligid ng axon, ay bumubuo ng isang regular na sistema ng mga istruktura ng concentric na lamad. Ang mga pag-aaral ng X-ray diffraction sa myelin, na isinagawa noong 1930s, ay nagpapatunay sa kasapatan ng bilayer na modelo ng mga lamad. Ang parehong konklusyon ay iginuhit sa pamamagitan ng pag-aaral ng panlabas na bahagi ng mga rod ng retina ng mga vertebrates, na mga natural na inayos na mga sistema ng lamad, pati na rin ang mga artipisyal na inayos na mga sistema na nabuo sa panahon ng pagbagsak sa ilalim ng mga kondisyon ng centrifugation ng mga vesicle ng lamad na nakuha mula sa mitochondria at erythrocytes. . Sa lahat ng mga kasong ito, ang isang katulad na pamamahagi ng density ng elektron sa lamad ay naobserbahan, na ipinapakita sa Fig. 1.4
Upang bigyang-kahulugan ang data ng diffraction ng X-ray, kinakailangan upang matukoy hindi lamang ang mga intensidad ng mga pagmuni-muni, kundi pati na rin ang kanilang mga yugto. Sa kaso ng regular na nakaimpake na mga sistema ng lamad, ang problema ay lubos na pinasimple, dahil ang mga sistemang ito ay binubuo ng mga paulit-ulit na elemento na may sentral na simetrya.
Ang nakuha na data ay nagpapakita na ang istraktura ng lahat ng mga lamad ay magkatulad: mayroon silang isang hydrophobic na panloob na rehiyon na may mababang density ng elektron at dalawang layer ng mga polar group na may mataas na density ng elektron. Ang data ng X-ray diffraction na nakuha para sa iba't ibang lamad ay bahagyang naiiba, sa kabila ng malaking pagkakaiba sa nilalaman ng protina ng mga ito. Bagama't ang data ng X-ray diffraction ay nagbibigay ng ilang impormasyon tungkol sa kung paano matatagpuan ang bulto ng mga protina ng lamad sa lamad, sa pangkalahatan, ang paraan ng pagsusuri ng X-ray diffraction ay hindi nagbibigay ng isang detalyadong larawan ng molekular.
Nabanggit ni Wilkins et al noong 1971 na ang X-ray diffraction ay maaari ding gamitin upang pag-aralan ang may tubig na dispersion ng mga lamad at phospholipid. Sa kasong ito, ang mga pagmuni-muni na nabuo ng mga polar na rehiyon sa magkabilang panig ng bilayer ay ginagawang posible upang mahanap ang kapal nito na katumbas ng distansya sa pagitan ng mga polar head, at ang distansya sa pagitan ng mga chain na ito ay maaaring matukoy mula sa mga reflection na nabuo ng mga order na hydrocarbon chain. . Sa kasong ito, masyadong, ang mga paghahanda ng lamad na nakuha mula sa iba't ibang mga mapagkukunan ay nagbigay ng katulad na pattern ng diffraction, na nagpapatunay sa pagiging pandaigdigan ng modelo ng bilayer.
Ang imposibilidad ng pagkuha ng isang detalyadong molecular pattern gamit ang diffraction method ay naglilimita sa paggamit ng pamamaraang ito sa pag-aaral ng biological membranes. Gayunpaman, maaari itong maging lubhang kapaki-pakinabang sa pag-aaral ng mga ordered lipid-aqueous system.
3.2 Electron microscopy
Ang transmission electron microscopy ng manipis na mga seksyon ng myelin, at sa katunayan ng lahat ng iba pang mga lamad, ay nagpapakita ng isang katangian na tatlong-layer na istraktura na binubuo ng dalawang electron-siksik na banda na pinaghihiwalay ng isang puwang na humigit-kumulang 80 A. Ang larawang ito ay nakuha sa isang malaking lawak bilang isang resulta ng paggamot ng mga paghahanda na may osmium tetroxide, kadalasang ginagamit sa pamamaraang ito. Tinawag ni Robertson ang naobserbahang istraktura na "unitary" upang bigyang-diin ang pagiging pangkalahatan nito, at kahit na ang mga mekanismo ng molekular ng paglamlam ng lamad na may osmium ay hindi alam, ang istrakturang ito ay itinuturing na kumpirmasyon ng bisa ng bilayer na modelo ng lamad. Ito ay malinaw, gayunpaman, na ang mga lamad ay maaaring maapektuhan nang masama sa panahon ng paghahanda ng mga ispesimen para sa paghahatid ng electron microscopy. Sa partikular, alam na ang paggamot na may osmium tetroxide ay humahantong sa isang makabuluhang pagkawala ng protina mula sa erythrocyte membrane. At kahit na ang tatlong-layer na istraktura na sinusunod sa kasong ito ay sumasalamin sa ilang lawak ng samahan ng mga bilayer na lamad, ang mas detalyadong impormasyon sa lokalisasyon ng protina ay hindi maaaring makuha sa pamamaraang ito.
Ang ilang impormasyon tungkol sa lokasyon ng mga protina ng lamad ay ibinigay ng mga bagong pamamaraan, na ngayon ay naging "klasikal" - mga paraan ng pagyeyelo-cleavage at pagyeyelo-pag-ukit. Sa mga kasong ito, ang mga paghahanda ay mabilis na nagyelo nang hindi inilalantad ang mga ito sa anumang nakakapinsalang epekto, tulad ng kapag nakakuha ng manipis na mga seksyon. Kasama sa proseso ng paghahanda ng gamot ang mga sumusunod na operasyon.
Pagkatapos ng pagyeyelo, ang sample, na isang suspensyon ng mga cell o lamad, ay pinutol gamit ang isang kutsilyo sa mababang temperatura sa isang mataas na vacuum. Ang mga puwersa na nabuo sa panahon ng chipping ay humantong sa pagbuo ng isang hiwa na dumadaan sa sample. Ito ay lumabas na kapag ang hiwa na eroplano ay dumaan sa lamad, ang huli ay nahahati sa kahabaan ng gitnang rehiyon nito at nahahati sa dalawang halves. Bilang isang resulta, ang panloob na rehiyon ng lamad ay nakalantad sa nabuo na mga eroplano ng cleavage.
Kung kinakailangan, ang sample ay napapailalim sa pag-ukit - ang karaniwang sublimation ng yelo ay isinasagawa sa isang vacuum. Ito ay nagbibigay-daan sa mas mahusay na paggunita ng mga istruktura sa ibabaw ng mga lamad ng cell.
Pagkatapos nito, ang isang tinatawag na replika mula sa nakalantad na ibabaw ay nakuha. Ang replica na ito ay pinag-aaralan sa ilalim ng electron microscope. Upang makakuha ng replica, ang platinum ay unang idineposito sa sample sa isang anggulo na humigit-kumulang 45° upang ipakita ang mga topological na katangian ng paghahanda. Pagkatapos ang platinum replica ay binibigyan ng mekanikal na lakas sa pamamagitan ng paglalagay ng isang layer ng carbon dito. Pagkatapos nito, ang paghahanda ay lasaw, ang replica ay lumulutang, at ito ay hinuhuli gamit ang isang espesyal na lambat.
Ang pinaka-katangian na mga istraktura na sinusunod sa pag-aaral ng mga lamad sa pamamagitan ng paraan ng freeze-cleavage ay maraming mga partikulo ng intramembrane na may diameter na 80 hanggang 100 Å, na nakahiga sa eroplano ng mga cleavage ng lamad. Kadalasan sila ay matatagpuan nang random, ngunit kung minsan sila ay bumubuo ng mga grupo. Maraming mga pag-aaral ang nagpakita na ang mga particle na ito ay posibleng mga protina ng lamad. Kahanga-hanga, ang electron microscopy ng manipis na mga seksyon ay hindi nagbubunyag ng gayong mga istruktura. Ang mga replika na nakuha mula sa dalawang halves ng split membrane ay hindi palaging topologically complementary. Nangangahulugan ito na ang ilang mga particle ay nakatali sa isa lamang sa mga kalahati ng lamad. Ang data ng freeze-splitting ay malawakang ginagamit ng Singer at Nicholson sa pagbuo ng fluid mosaic na modelo ng mga lamad, dahil nakakumbinsi silang ipinakita na ang mga globular na protina ay matatagpuan hindi lamang sa ibabaw ng lamad, kundi pati na rin sa loob ng bilayer.
Ang Figure 1.6 ay nagpapakita ng isang electron micrograph ng isang paghahanda ng mga proteoliposome na na-reconstruct mula sa egg phosphatidylcholine at isang unfractionated na paghahanda ng band 3 na protina mula sa isang human erythrocyte membrane; Ang paghahanda ay nakuha sa pamamagitan ng paraan ng pagyeyelo-cleaving.
Ang band 3 na protina ay ang pangunahing bahagi ng protina ng erythrocyte membrane at kilala sa transportasyon ng mga anion. Kung ang mga phospholipid vesicle ay hindi naglalaman ng protina na ito, kung gayon ang mga nagresultang paghahanda ng frozen na chip ay may makinis na ibabaw.
Sa pagsasama ng band 3 na protina sa mga phospholipid vesicles, lumilitaw ang mga intramembrane particle sa mga cleavage, na halos hindi makilala mula sa mga particle na naobserbahan sa erythrocyte membranes. Bukod dito, sa pH 5.5, ang mga particle na nakikita sa erythrocyte membrane aggregate, at ang pagsasama-sama na ito ay isinasagawa bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan ng band 3 na protina sa dalawang iba pang mga protina, spectrin at actin.
Ang huli ay mga bahagi ng cytoskeleton na matatagpuan sa panloob na ibabaw ng erythrocyte membrane. Ang reconstructed system na binubuo ng band 3 protein at phosphatidylcholine ay kumikilos nang katulad, na may particle aggregation na sinusunod sa pagkakaroon ng spectrin at actin sa pH 5.5, ngunit hindi sa pH 7.6.
Ang mga datos na ito ay lalong nagpalakas sa konsepto ng mga protina ng lamad bilang mga globular na particle na malayang gumagalaw sa eroplano ng lamad. Kapansin-pansin, ang mga static na micrograph ng mga paghahanda na nakuha sa pamamagitan ng freeze-cleavage method ay nakatulong sa mga mananaliksik sa pag-aaral ng mga dynamic na katangian ng mga lamad. Tulad ng makikita natin, maraming mga protina sa mga lamad na hindi malayang lumangoy sa dagat ng lipid.
4. Paghihiwalay ng mga lamadSa nakalipas na tatlong dekada, naging mas malinaw na ang karamihan sa mga pag-andar ng cellular ay isinasagawa sa direktang pakikilahok ng mga lamad.
Ang parehong mga cell ng halaman at hayop ay nahahati sa mga compartment, at maraming cytoplasmic organelles, tulad ng ipinapakita sa Seksyon 1.1, ay may likas na lamad.
Bilang karagdagan sa mga organelles na katangian ng karamihan sa mga cell, mayroon ding mga espesyal na sistema ng lamad, tulad ng sarcoplasmic reticulum ng mga selula ng kalamnan, ang myelin sheath ng peripheral nerve fibers, ang thylakoid membranes ng chloroplasts, at ang mga lamad ng mga disc sa retinal rods. Ang mga prokaryotic na organismo ay mayroon ding mga lamad, bagaman hindi kasing-unlad ng mga eukaryotic.
Ang Gram-positive bacteria, gaya ng Bacillus subtilis, ay mayroon lamang cytoplasmic membrane, habang ang Gram-negative bacteria, gaya ng Escherichia coli, ay mayroon ding panlabas na matatagpuan sa ibabaw ng manipis na peptidoglycan cell wall.
Ang ilang mga espesyal na organel ay natagpuan din sa mga prokaryotic na selula. Ang ilang mga virus na pathogenic sa mga hayop, tulad ng mga nakabalot na virus, ay may tunay na lamad, at ang mga naturang lamad ay napatunayang lubhang kawili-wiling pag-aralan.
Ang pag-aaral ng mga lamad, bilang panuntunan, ay nauugnay sa kanilang paglilinis, at ang bawat uri ng lamad ay nailalarawan sa sarili nitong mga kondisyon para sa paghahanda ng paghihiwalay.
Kaya, kung kailangan mong pag-aralan ang plasma membrane ng anumang mga cell, kailangan mo munang ihiwalay ang mga cell na ito mula sa tissue. Ang pinakamainam na mga kondisyon para sa pagkagambala sa mga cell at paghihiwalay ng mga lamad ng interes mula sa iba pang mga bahagi ng cellular ay dapat pagkatapos ay piliin. Ang pamantayan ng kadalisayan ng mga nakahiwalay na lamad ay nararapat na espesyal na pansin.
4.1 Pagkasira ng mga selula
Ito ay kanais-nais na pumili ng isang pamamaraan na epektibong sumisira sa mga selula sa kanilang sarili habang pinapanatili ang istraktura ng mga lamad na ihiwalay. Para sa maraming selula ng hayop, maaaring gumamit ng medyo banayad na pamamaraan tulad ng homogenization sa glass-walled Downs o Potter-Elveheim homogenizer na may Teflon pestle. Sa kasong ito, ang mga cell ay nawasak dahil sa mga puwersa ng paggugupit na nangyayari kapag ang suspensyon ay pinilit sa isang makitid na agwat sa pagitan ng Teflon pestle at ng glass wall ng homogenizer. Sa paggamot na ito, ang plasma membrane ay "nasira" at ang mga bono sa pagitan ng iba't ibang mga organel ay nawasak habang pinapanatili ang integridad ng mga organel mismo. Gamit ang pamamaraang ito, ang mga dalubhasang rehiyon ng lamad ng plasma ay maaari ding ihiwalay sa isa't isa, halimbawa, ang basolateral o apikal na mga rehiyon ng lamad ng mga epithelial cells. Ito ay kanais-nais na magtrabaho sa ilalim ng mga kondisyon kung saan ang integridad ng mga organelles ay pinananatili upang mabawasan ang posibilidad ng paglabas ng hydrolytic enzymes at upang mapadali ang kasunod na mga operasyon ng paghihiwalay ng lamad.
Para sa pagkasira ng mga cell na may pader, kinakailangan ang mas mahigpit na pamamaraan. Minsan, bago sirain ang mga selula, ginagamot muna sila ng mga enzyme na sumisira sa mga bahagi ng pader ng selula upang mapadali ang kasunod na pagkasira nito. Halimbawa, ang paggamot na may Tris-EDTA buffer at lysozyme ay ginagamit upang sirain ang E. coli cells. Kasama sa mas mahigpit na mga diskarte ang pagkuskos sa mga cell, pag-sonic sa kanila, at pag-extrude sa kanila. Ang paggiling ay karaniwang isinasagawa sa pagkakaroon ng iba't ibang mga nakasasakit na materyales - buhangin, alumina o mga kuwintas na salamin. Ang mga maliliit na volume ng materyal ay maaaring gilingin sa isang mortar at pestle, ngunit para sa mas malalaking volume ay dapat gumamit ng mga espesyal na mekanikal na aparato. Ang mga bacterial cell ay madalas na nawasak gamit ang ultrasound. Ito ay pinaniniwalaan na sa kasong ito, ang pagkawasak ay nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng mga puwersa ng paggugupit na nagreresulta mula sa cavitation. Ang parehong mga puwersa ay nangyayari kapag ang isang cell suspension ay pinilit sa pamamagitan ng isang maliit na butas, halimbawa, kapag ang mga cell ay nawasak gamit ang isang French press. Mayroong maraming mga uri ng mga pamamaraang ito, at ang kanilang pagpili ay nakasalalay sa mga katangian ng sistema ng lamad na pag-aaralan.
Dapat pansinin na ang mga fragment ng lamad na nakuha sa panahon ng pagkasira ng cell ay karaniwang kusang bumubuo ng mga vesicle. Ang isang halimbawa ay:
1) mga microsome na nagmula sa plasma membrane, ang endoplasmic reticulum, o mga espesyal na sistema tulad ng sarcoplasmic membrane;
2) mga partikulo ng submitochondrial mula sa panloob na lamad ng mitochondrial;
3) nabuo ang mga synaptosome kapag ang mga nerve ending ay napunit sa lugar ng synaptic contact;
4) bacterial membrane vesicle na nabuo mula sa plasma membrane ng E. coli. Ang mga vesicle ay nabuo din mula sa iba pang mga sistema ng lamad, halimbawa, mula sa mga lamad ng Golgi apparatus. Ang kanilang sukat sa karamihan ng mga kaso ay lubos na nakasalalay sa paraan ng pagkasira ng cell. Ito ay lalong mahalaga, dahil ang laki ng mga vesicle ay higit na tumutukoy sa rate ng kanilang sedimentation sa panahon ng centrifugation at ang kanilang pag-uugali sa mga kasunod na yugto ng paglilinis ng lamad. Ang ilang mga lamad ay hindi bumubuo ng mga vesicle, lalo na ang mga lamad ng mga lateral surface ng mga selula ng hayop na nakikipag-ugnayan sa isa't isa. Kapag ang gayong mga selula ay nawasak, ang isang pares ng katabing mga fragment ng lamad ay napupunit, na pinagsasama-sama ng lugar ng kontak. Ang pagkakaroon ng naturang mga contact ay pumipigil sa pagsasara ng mga fragment sa mga vesicle, kaya ang mga lamad ay inilabas sa anyo ng mga plato o mga istrukturang tulad ng laso.
Ang malaking kahalagahan sa pagkasira ng mga selula ay ang tamang pagpili ng daluyan. Halimbawa, upang mapanatiling sarado ang mga organelle ng lamad, dapat gumamit ng medium na isoosmotic sa kanilang mga panloob na nilalaman. Kadalasan, ang isang sucrose solution ay ginagamit para dito sa isang konsentrasyon na 0.25-0.30 M. Sa ilang mga kaso, mas mahusay na gumamit ng sorbitol at mannitol. Dapat pansinin na ang pagpapanatili ng isotonicity ay gumaganap din ng isang mahalagang papel sa mga kasunod na yugto ng paghahanda ng paghihiwalay ng mga buo na organelles.
4.2 Paghihiwalay ng mga lamad
Sa kasalukuyan, ang centrifugation ay karaniwang ginagamit upang paghiwalayin ang mga lamad. Ang mga particle ng lamad ay maaaring uriin ayon sa kanilang sedimentation rate o buoyant density. Ang unang paraan ay tinatawag na zonal centrifugation at ang paghihiwalay ay nagaganap ayon sa mga halaga ng S, at ang pangalawa ay isopycnic centrifugation at ang paghihiwalay ay nagaganap sa ilalim ng mga kondisyon ng density ng balanse. Sa pagsasagawa, ang ilang hybrid ng dalawang pamamaraan na ito ay karaniwang ginagamit. Ipinapakita ng Figure 1.7 ang posisyon ng ilang subcellular unit sa "S-g" coordinate plane.
Ang abscissa ay nagpapakita ng particle sedimentation coefficients, at ang ordinate ay nagpapakita ng density.
Ang prinsipyo ng paghihiwalay sa pamamagitan ng sedimentation rate ay madaling maunawaan sa pamamagitan ng paghahambing ng mga halaga ng S para sa iba't ibang mga fraction. Halimbawa, ang nuclei ay may medyo mataas na halaga ng S, i.e. ang kanilang sedimentation rate ay mas mataas kaysa sa karamihan ng iba pang mga subcellular organelles. Ang nuclei ay maaaring piliing pelleted sa pamamagitan ng centrifugation ng cell homogenate, na iniiwan ang lahat ng iba pang organelles sa supernatant. Kasabay nito, ang makinis at magaspang na endoplasmic reticulum ay hindi maaaring paghiwalayin gamit ang zonal centrifugation.
Ang mga pagkakaiba sa kanilang density ay kadalasang ginagamit upang ihiwalay ang iba't ibang mga fraction ng lamad mula sa isang homogenate ng cell. Para sa layuning ito, ang centrifugation sa isang density gradient ay isinasagawa. Kadalasan, ang sucrose ay ginagamit upang lumikha ng isang density ng gradient, ngunit ang pamamaraang ito ay may malubhang mga disbentaha. Upang makuha ang density na kinakailangan upang paghiwalayin ang iba't ibang mga fraction ng lamad, kinakailangan upang maghanda ng mga solusyon na may mataas na konsentrasyon ng sucrose, na may mataas na lagkit at hypertonic din. Ang pagpapakilala ng mga subcellular organelles sa isang hypertonic sucrose solution ay humahantong sa kanilang pag-aalis ng tubig, at ang kasunod na pagsasaayos ng solusyon sa isotonic na kondisyon ay madalas na sinamahan ng lysis at pinsala sa mga organelles. Ang isa pang problema ay ang maraming mga organel ng lamad ay natatagusan sa sucrose. Maaari rin itong humantong sa osmotic na pagkasira ng mga organelles. Ang pagtagos ng sucrose sa mga separable membrane organelle ay maaaring magbago ng kanilang epektibong density.
Talahanayan 1.1. Ang pisikal na oras ay lalong gumagamit ng iba pang media upang lumikha ng isang gradient ng density. Ang ilan sa mga kapaligirang ito ay nakalista sa Talahanayan 1.1
Upang malutas ang mga problemang ito, ang mga huling katangian ng gradient media.
1. Ficoll. Mataas na molekular na timbang hydrophilic polymer ng sucrose, na maaaring magamit upang makakuha ng mga solusyon ng C "Density hanggang 1.2 g / ml. Ang pangunahing bentahe nito ay ang mababang osmotic pressure ng mga solusyon kumpara sa mga solusyon na may katumbas na konsentrasyon ng sucrose. Dahil dito, posibleng lumikha ng mga solusyon na isotonic sa buong hanay ng mga konsentrasyon dahil sa karagdagang pagsasama ng sucrose o physiologically acceptable salts sa medium. konsentrasyon.
2. Metrizamide. Ang triiodosubstituted glucose benzamide Metrizamide solutions ay may mas mataas na density kaysa sa ficoll solution sa parehong mga konsentrasyon. Ang pangunahing bentahe ng mga solusyon sa metrizamide ay ang kanilang napakababang lagkit, na nagbibigay-daan sa mas mabilis na paghihiwalay. Ang 35% na solusyong metrizamide ay may halos physiological osmolarity, upang ang karamihan sa mga operasyon sa panahon ng paghihiwalay ng lamad ay maaaring isagawa nang hindi inilalantad ang mga ito sa mga hypertonic na solusyon. Ang sodium metrizoate ay isang kaugnay na tambalan na may katulad na mga katangian sa metrizamide, na may pagkakaiba lamang na ang solusyon nito ay isotonic sa isang konsentrasyon na humigit-kumulang 20%. Ang sodium metrizoate ay pangunahing ginagamit para sa paghihiwalay ng mga buo na selula. Ang Naikodenz ay isa ring derivative ng triiodobenzoic acid, ngunit may tatlong hydrophilic side chain. Kapag na-centrifuged, mabilis itong nagkakaroon ng sarili nitong density gradient; ginagamit upang ihiwalay ang mga subcellular organelles.
Percoll. Colloidal suspension ng silica gel na pinahiran ng polyvinylpyrrolidone. Binabawasan ng coating na ito ang nakakalason na epekto ng silica gel. Ang pangunahing bentahe ng percoll ay hindi ito tumagos sa mga biological membrane, at ang mga solusyon nito ay may mababang lagkit at mababang osmolarity. Dahil sa malaking laki ng butil, ang centrifugation ng Percoll solution sa katamtamang bilis ay nagreresulta sa pagbuo ng density gradient. Samakatuwid, ang paghihiwalay ay kadalasang nangyayari nang napakabilis. Ang medium na ginagamit para sa centrifugation ay maaaring isotonic sa buong volume dahil sa pagsasama ng mga salts o sucrose dito. Hindi mahirap lumikha ng isang banayad na gradient, na ginagawang posible na magsagawa ng isang napakahusay na paghihiwalay ng mga fraction ng lamad ayon sa kanilang buoyant density.
Sorbitol at mannitol. Ang mga sangkap na ito ay minsan ginagamit sa halip na sucrose dahil, ayon sa nai-publish na data, tumagos sila sa ilang biological membrane na mas malala kaysa sa sucrose.
Tandaan na ang glycerol ay hindi ginagamit upang lumikha ng isang density gradient dahil hindi ito makakamit ng sapat na mataas na mga halaga ng density. Ang mga alkali na metal na asing-gamot tulad ng CsCl ay ginagamit lamang kapag ang mga solusyon na may mataas na density ay kinakailangan. Gayunpaman, dapat itong isipin na sa mga konsentrasyon na kinakailangan upang lumikha ng isang density ng balanse, ang mga asing-gamot na ito ay kadalasang may nakakapinsalang epekto sa mga organel ng lamad.
Ang iba pang mga pamamaraan ay ginagamit din upang ihiwalay ang mga lamad mula sa mga homogenate ng cell, bagama't hindi kasing dalas ng centrifugation.
1. Phase distribution. Sa kasong ito, ang paghihiwalay ng mga particle ng lamad ay nangyayari alinsunod sa kanilang mga katangian sa ibabaw. Para sa layuning ito, nabuo ang dalawang immiscible layer ng mga may tubig na solusyon ng iba't ibang polymer na natutunaw sa tubig. Ang mga halimbawa ay pinaghalong polyethylene glycol dextran at dextranficoll. Ang mga partikulo ng lamad ay pinaghihiwalay ayon sa kanilang pagkakaugnay para sa mga yugtong ito. Ang huli ay maaaring mapili upang paghiwalayin ang mga lamad sa pamamagitan ng kanilang singil sa ibabaw o hydrophobicity.
Patuloy na libreng daloy ng electrophoresis. Sa kasong ito, ang paghihiwalay ng mga particle ay nangyayari alinsunod sa kanilang electric charge. Ang gamot na hahatiin ay patuloy na ipinapasok sa isang manipis na layer ng buffer na dumadaloy pababa sa isang patayong pader. Sa kasong ito, ang isang electric field ay inilapat patayo sa direksyon ng daloy. Kaya, ang electrophoretic separation ng mga particle ay nangyayari sa buong dumadaloy na buffer, na nakolekta sa ilalim ng kamara sa anyo ng magkahiwalay na mga fraction.
affinity adsorption. Ang paghihiwalay ay batay sa isang biospecific na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga bahagi ng lamad at solidong bahagi. Sa pagtuklas ng mga monoclonal antibodies, naging posible na lumikha ng mga pamamaraan ng paghahanda batay sa paggamit ng mga tiyak na sangkap na antigenic para sa paghihiwalay ng lamad. Ang mga nagresultang antibodies ay maaaring magkabit ng covalent sa isang solidong suporta at sa kanilang tulong upang maisagawa ang tiyak na pagbubuklod ng kani-kanilang mga lamad. Kadalasan, ang pamamaraang ito ay ginagamit upang ihiwalay ang mga protina ng lamad. Ang isa sa mga problema na lumitaw dito ay nauugnay sa pagpili ng mga kondisyon ng elution ng lamad na hindi magiging sanhi ng denaturation ng protina.
Isang paraan batay sa paggamit ng silica gel microgranules. Karaniwan, ang bahagi ng mga lamad ng plasma ay hindi hihigit sa 1°7o ng kabuuang masa ng lahat ng mga lamad ng mga selulang eukaryotic. Samakatuwid, ang paghihiwalay ng ganap na purong mga lamad ng plasma ay nauugnay sa mga malalaking paghihirap. Ang isang diskarte na partikular na binuo para sa paghihiwalay ng mga lamad ng plasma ay batay sa paggamit ng cationized silica gel microbeads. Ang mga butil na ito ay malakas na na-adsorbed sa panlabas na ibabaw ng lamad ng plasma ng mga buo na selula, at ang bahagi ng mga lamad ng plasma na nauugnay sa mga butil ay madaling ihiwalay sa gradient ng density ng sucrose mula sa iba pang mga lamad dahil sa mas mataas na density ng mga butil. Ang isang tampok ng pamamaraang ito ay na sa nagresultang paghahanda, ang lamad ng plasma na may panloob na ibabaw nito ay naging isang solusyon.
4.3 Pamantayan sa kadalisayan para sa mga fraction ng lamad
Marahil ang pinakalayunin na pamantayan para sa kadalisayan ng nakahiwalay na bahagi ng lamad ay ang pagkakaroon nito ng ilang natatanging sangkap na nakapaloob lamang sa lamad na ito o nangingibabaw dito. Kadalasan, ang mga naturang sangkap ay mga enzyme, na sa kasong ito ay tinatawag na mga marker. Ang listahan ng mga marker enzymes na ginagamit upang kontrolin ang kadalisayan ng mga fraction ng lamad ay ibinibigay sa Talahanayan 1.2. Kapag tinutukoy ang aktibidad ng isang enzyme, dapat itong isaalang-alang na maaari itong nasa isang nakatagong anyo, halimbawa, dahil sa katotohanan na ito ay naisalokal sa panloob na ibabaw ng sikretong mga vesicle ng lamad. Ang iba pang mga problema na nauugnay sa pagsusuri ng kadalisayan ng mga nakahiwalay na lamad ay isinasaalang-alang sa pagsusuri. Dapat tandaan na ang mga inirerekomendang pamamaraan sa karamihan ng mga kaso ay mahusay na binuo at na-standardize.
Sa ilang mga kaso, ang mas maginhawang mga marker ng lamad ay hindi mga enzyme, ngunit mga partikular na receptor para sa mga lectin, hormone, toxins, o antibodies. Kung ang mga sistema sa ilalim ng pag-aaral ay mahusay na nailalarawan, kung gayon ang kadalisayan ng bahagi ng lamad ay maaaring hatulan ng komposisyon ng protina nito na tinutukoy ng polyacrylamide gel electrophoresis sa pagkakaroon ng sodium dodecyl sulfate. Halimbawa, ang panlabas na lamad ng Gram-negative bacteria ay may katangian na hanay ng mga polypeptides na wala sa cytoplasmic membrane.
Talahanayan 1.2 Mga marker na ginamit upang kontrolin ang kadalisayan ng mga fraction ng lamad na nakahiwalay sa mga selulang mammalian "
Fraction ng lamad marker enzyme Mga lamad ng plasma 5"-Nucleotidase Alkaline phosphodiesterase Na * / K + -ATPase (basolateral-
epithelial membrane mga cell) Adenylate cyclase (basal hepatocyte membrane) Aminopeptidase (membrane brush border epithelium) Mitochondria (panloob Cytochrome c oxidase lamad) Succinate-cytochrome c-oxido- reductase Mitochondria (panlabas Monoamine oxidase lamad) Mga lysosome Acid phosphatase 0-Galactosendase Mga peroxisome Catalase urate oxidase D-amino acid oxidase Mga lamad ng kagamitan Galactosyltransferase Golgi Endoplasmic Glucose-6-phosphatase reticulum Choline phosphotransferase NADPH-cytochrome c-oxido- reductase Cytosol lactate dehydrogenase Ang iba pang pamantayan na maaaring magamit upang hatulan ang kadalisayan ng mga lamad ay kinabibilangan ng kanilang morpolohiya, na natukoy gamit ang electron microscopy, at ang mga katangian ng komposisyon ng kemikal. Halimbawa, ang mga fraction na kumakatawan sa plasma membrane, ang Golgi apparatus, o mitochondria ay maaaring makilala sa pamamagitan ng kanilang morpolohiya. Sa ilang mga kaso, ang gamot ay nailalarawan sa pamamagitan ng nilalaman ng kolesterol dito. Halimbawa, ang mitochondrial membrane ay naglalaman ng mas kaunting kolesterol kaysa sa Golgi at plasma membranes.
Mga molekula ng detergent bawat micelle. Sa pagsasaliksik ng lamad, isang medyo limitadong hanay ng mga detergent ang ginagamit. Sa mesa. Ang 1 ay nagpapakita ng mga madalas na ginagamit para sa solubilisasyon at muling pagtatayo ng mga lamad. Ang mga detergent na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng medyo mataas na mga halaga ng CMC (10-4-10-2 M) at ang katotohanan na nabibilang sila sa kategorya ng mga tinatawag na soft detergent, iyon ay, tulad ...
Ang pagbuo ng Bilayer ay isang espesyal na pag-aari ng mga molekula ng lipid at natanto kahit sa labas ng cell. Ang pinakamahalagang katangian ng bilayer: - kakayahan sa self-assembly - pagkalikido - kawalaan ng simetrya. 1.2. Bagaman ang mga pangunahing katangian ng biological membrane ay tinutukoy ng mga katangian ng lipid bilayer, karamihan sa mga partikular na function ay ibinibigay ng mga protina ng lamad. Karamihan sa kanila ay tumagos sa bilayer sa anyo ng isang...
Ang pag-aaral ng mga protina na nakapaloob sa lamad ng plasma ng mga erythrocytes ay naging posible na magbalangkas ng mga bagong ideya tungkol sa istraktura ng mga lamad. Sa partikular, mayroong isang pagpapalagay na hindi bababa sa ilang mga lamad ay may "balangkas". Ang erythrocyte membrane ng tao ay naglalaman ng limang pangunahing protina at isang malaking bilang ng mga menor de edad. Karamihan sa mga protina ng lamad ay glycoproteins. Ang mga integral na protina sa erythrocyte membrane ay kinabibilangan ng glycophorin ("sugar carrier"). Ang molekular na timbang nito ay 30,000; Ang glycophorin ay naglalaman ng 130 amino acid residues at maraming sugar residues, na account para sa tungkol sa 60% ng buong molekula. Sa isang dulo ng polypeptide chain ay isang hydrophilic na ulo ng kumplikadong istraktura, na kinabibilangan ng hanggang 15 oligosaccharide chain, bawat isa ay binubuo ng humigit-kumulang 10 mga residu ng asukal. Sa kabilang dulo ng polypeptide chain ng glycophorin ay isang malaking bilang ng mga nalalabi ng glutamic at aspartic acids (Fig. 12-20), na sa pH 7.0 ay may negatibong singil. Sa gitna ng molekula, sa pagitan ng dalawang hydrophilic na dulo, mayroong isang seksyon ng polypeptide chain na naglalaman ng humigit-kumulang 30 hydrophobic amino acid residues. Ang mayaman sa asukal na dulo ng molekula ng glycophorin ay naisalokal sa panlabas na ibabaw ng erythrocyte membrane, na nakausli mula dito sa anyo ng isang bush. Ito ay pinaniniwalaan na ang hydrophobic na rehiyon na matatagpuan sa gitna ng molekula ng glycophorin ay dumadaan sa lipid bilayer, at ang polar na dulo na may negatibong sisingilin na mga residu ng amino acid ay nahuhulog sa cytosol. Ang ulo ng glycophorin na mayaman sa asukal ay naglalaman ng mga antigenic determinant na tumutukoy sa uri ng dugo (A, B, o O). Bilang karagdagan, mayroon itong mga site na nagbubuklod sa ilang mga pathogenic na virus.
Ang bahagi ng isa pang mahalagang protina ng erythrocyte membrane - spectrino - ay umaabot ng hanggang 20% ng kabuuang halaga ng mga protina sa lamad.
kanin. 12-20. Glycophorin molecule sa erythrocyte membrane. Ang mga branched na chain ng carbohydrate na nakausli mula sa lamad ay nagdadala ng mga partikular na site na tumutukoy sa uri ng dugo, gayundin ang mga site na responsable para sa pagbubuklod ng ilang mga virus.
Ang peripheral na protina na ito ay matatagpuan sa panloob na ibabaw ng lamad; madali itong i-extract. Ang spectrin molecule ay binubuo ng apat na polypeptide chain, ang kabuuang molekular na bigat nito ay humigit-kumulang 1 milyon; ang mga chain na ito ay bumubuo ng mahahabang flexible rod na 100–200 nm ang haba. Sa pamamagitan ng pagbubuklod sa ilang mga protina at lipid sa panloob na ibabaw ng erythrocyte membrane, ang mga molekula ng spectrin ay bumubuo ng isang nababaluktot na sala-sala, na, tila, ay gumaganap ng papel ng balangkas ng lamad. Ang mga actin microfilament ay nagbubuklod din sa spectrin, at malamang na ikinonekta nila ang mga spectrin rod sa isa't isa. Kaya, maaari nating sabihin na ang erythrocyte membrane ay may balangkas, o balangkas, kung saan ang mga tiyak na lipid at mga protina ng lamad ay nakakabit (Larawan 12-21).
Ang mga lamad ng plasma ng iba pang mga selula ay may mas kumplikadong istraktura.
kanin. 12-21. Schematic na representasyon ng isang seksyon ng erythrocyte membrane. Ang scheme ay nagpapakita ng oligosaccharide "antennas" na nabuo sa pamamagitan ng lamad glycoproteins at glycolipids, side oligosaccharide chain ng glycophorin, pati na rin ang isang skeletal base ng spectrin molecules na naka-attach sa panloob na ibabaw ng lamad, interconnected sa pamamagitan ng maikling actin filament.
Sa panlabas na ibabaw ng mga selula sa maraming siksik na tisyu, mayroong isa pang mahalagang glycoprotein, fibronectin (Sec. 11.12), na may mataas na kakayahan sa pandikit at, posibleng, ay nagbibigay ng pagdirikit ng mga selula ng parehong uri sa bawat isa.
sa kabilang direksyon
