Біохімія мембранних структур
Topic outline
-
Тема 1 Структура біологічних мембран
Викладач: Півнева Тетяна Андріівна
Зміст теми
1. Історичний нарис розвитку біомембранологіі
2. Структура біологічних мембран.
3.Динамічний стан ліпідних і білкових компонентів у мембрані. Ліпід-білкові взаємодії.
4. Хімічний склад біомембран. Класифікація і характеристика мембранних ліпідів. Фосфоліпіди. Гліколіпіди. Стероїди Глікопротеїни, їх функціональна роль.
5. Мембранні білки. Способи вбудовування та упаковки в ліпідному бішарі. Методи вивчення топографії білків в мембрані.
6. Штучні мембрани: принципи отримання, використання в якості модельних систем для вивчення функціональних властивостей іонних каналів, активних транспортних систем, рецепторів.
Завдання для самостійної робот по теме 1.
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання матеріалу, що винесений на самостійне вивчення:
Значення робіт вітчизняних та зарубіжних вчених для розвитку біомембранології. Література: [1, 4, 5]
Розвиток методів і методичних підходів до вивчення структури мембран. Література: [4, 5]
Характеристика інтегральних, периферичних, ліпід - пов'язаних мембранних білків. Література: [1, 3]:
Функції гліцерофосфоліпідів, церамидов, фосфосфінголідов. Література: [2, 4]
Характеристика стеринів (холестерин) Література: [1,2, 3]
Призначення клітинних мембран Література: [1,2,3,4,5.]
РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА
Основна література:
1. Брик Т.М. Енциклопедія мембран: 2 т. – К.: Вид. дім «Києво-Могилянська академія», 2005.
2. K. R. Vinothkumar and R. Henderson. Structures of membrane proteins Quarterly Reviews Biophys. 2010. 65 стор.
3. Biochemistry. Roger L. Miesfeld, Megan M. McEvoy. W W NORTON & Company, 2021 р. - 1392 стор.
4. Ingeborg Schmidt-Krey, James C. Gumbart. Structure and Function of Membrane Proteins. Розділ 7,11
Humana press. 2021 5. Robert H. Chen. Liquid Crystal Displays: Fundamental Physics and Technology. John Wiley & Sons, Inc. 2011 497 стор.
Електронні ресурси, включаючи доступ до баз даних і. т.д.
Інформаційні ресурси: http://scitation.aip.org/, http://www.sciencemag.org/ електронні конспекти лекцій, навчальні посібники та збірники завдань, розроблені для даного курсу.
-
Тема 2. Сучасні підходи до дослідження біомембран.
Викладач: Півнева Тетяна Андріівна
Зміст теми
1.Виділення і характеристика мембранних компонентів клітини
2.Підходи до виділення та ідентифікації субклітинних мембранних компонентів.
3.Аналіз структурних компонентів біологічних мембран.
4.Виділення та аналіз ліпідних компонентів клітинних мембран.
5.Виділення і аналіз та ідентифікація білкових компонентів мембран.
Завдання для самостійної робот по теме 2.
1.Вивчення матеріалу лекції.
2.Опрацювання матеріалу, що винесений на самостійне вивчення:
Метод адсорбційної хроматографії, імуноафінні методи. Ідентифікація субклітинних мембранних компонентів за допомогою маркерних ферментів. Вивчення білків методами рентгенівської та електронної кристалографії. Метод диференційної сканувальної калориметрії. Література: [1,2,3]
Метод флуоресцентного фарбування. Література: [3, 4, 5]
Вибір детергенту. Розподіл білкових сумішей: висолювання, іонобмінна хроматографія, афінна хроматографія, гель-фільтрація, електрофорез.
Методи хімічного аналізу білків. Література: [1, 4, 7,8 http://www.sciencemag.org]
Історія відкриття флуоресцентних міток, конфокальна мікроскопія. Література: [ 1, 5]
Основна література:
1. Ingeborg Schmidt-Krey, James C. Gumbart. Structure and Function of Membrane Proteins. Humana press. 2021 357 cтор.
2. Брик Т.М. Енциклопедія мембран: 2 т. – К.: Вид. дім «Києво-Могилянська академія», 2005
3. Hammond, C. Cellular and molecular neurophysiology. Third edition. - Amsterdam: ELSEVIER, 2008. - 405 pp.
4. Molecular Biology of the Cell by Alexander Johnson (Autor), Bruce Alberts Julian Lewis, 2014 p. – 1464 р.
5. Luis Del Valle. Immunohistochemistry and Immunocytochemistry. Methods and protocols Humana press. 2022p.- 281 cтор.
Додаткова література.
6. Костюк П.Г., Зима В.Л., Магура И.С., Мірошниченко М. С., Шуба М.Ф. Біофізика: К.: Обереги, 2001.
7. Joseph R. Lakowicz. Principles of Fluorescence Spectroscopy. -N.Y.: Springer Science, 2006.
8. Peters A., Palay S.L., Webster H.deF Fine Structure of the Nervous System: Neurons and Their Supporting Cells, Third edition. NY, Oxford University Press, 1991
Електронні ресурси, включаючи доступ до баз даних і. т.д. Інформаційні ресурси: http://scitation.aip.org/, http://www.sciencemag.org/ електронні конспекти лекцій, навчальні посібники та збірники завдань, розроблені для даного курсу.
-
Тема 3. Рідкі кристали, транспортні системи біологічних мембран
Викладач: Півнева Тетяна Андріівна
Зміст теми.
1.Історія відкриття рідких кристалів ( РК) та ії структура.
2.Класифікація та властивості РК
3.Транспорт іонів через біологічні мембрани.
4.Молекулярні основи первинно-активного транспорту іонів.
5.Мембранний транспорт макромолекул: екзоцитоз і ендоцитоз.
6.Молекулярні механізми синаптичної передачі.
Завдання для самостійної робот по теме 3.
1.Вивчення матеріалу лекції.
2.Опрацювання матеріалу, що винесений на самостійне вивчення:
Класифікація РК: нематичні, смектічні, холестерічні Література: [1, 2,4]
Молекулярні механізми синаптичної передачі. Синтез нейротрансмітера і його транспорт в синаптичні везикули. Мембранні білки везикул і пресинаптичної мембрани, що регулюють екзоцитоз. Викид медіатора в синаптичну щілину.
Література: [1, 3, 5,6]
РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА
Основна література:
1. Hille В. "Ion channels of excitable membranes", 3rd Edition, Sunderland MA, Sinauer Associates Inc., 2001.
2. Костюк П.Г., Зима В.Л., Магура И.С., Мірошниченко М. С., Шуба М.Ф. Біофізика: К.: Обереги, 2001.
3. Hammond, C. Cellular and molecular neurophysiology. Third edition. - Amsterdam: ELSEVIER, 2008. - 405 p.
4. Robert H. Chen. Liquid Crystal Displays: Fundamental Physics and Technology. John Wiley & Sons, Inc. 2011.- 497 стор.
Додаткова література.
5. Брик Т.М. Енциклопедія мембран: 2 т. – К.: Вид. дім «Києво-Могилянська академія», 2005
6. Ingeborg Schmidt-Krey, James C. Gumbart. Structure and Function of Membrane Proteins. Humana press. 2021 357 cтор.
Електронні ресурси, включаючи доступ до баз даних і. т.д.
Інформаційні ресурси: http://scitation.aip.org/, http://www.sciencemag.org/ електронні
-
Topic 4
HighlightedТема 4. Мембранні рецептори та іонні канали
Викладач: Півнева Тетяна Андріівна
Зміст теми.
1.Мембранні рецептори.
2.Рецептори, відповідальні за перенесення макромолекул через мембрану в клітину. Фагоцитоз, піноцитоз, ендоцитоз.
3.Іонні канали клітинної мембрани.
4.Моделювання функціонування натрієвих, кальцієвих і калієвих каналів збудливих клітин в штучних фосфоліпідних мембранах (ліпосомах, БЛМ).
Завдання для самостійної робот по теме 4.
1.Вивчення матеріалу лекції.
2.Опрацювання матеріалу, що винесений на самостійне вивчення:
Основні експериментальні підходи, що використовуються для вивчення рецепторів. Рецептори-канали. Література: [1, 2, 3]
РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА
Основна література:
1. Hille В. "Ion channels of excitable membranes", 3rd Edition, Sunderland MA, Sinauer Associates Inc., 2001.
2 Jie Zheng, Matthew C. Trudeau. Handbook of Ion Channels. CRC Press, 2015.-659 p.
3. Костюк П.Г., Зима В.Л., Магура И.С., Мірошниченко М. С., Шуба М.Ф. Біофізика: К.: Обереги, 2001.
Електронні ресурси, включаючи доступ до баз даних і. т.д.
Інформаційні ресурси: http://scitation.aip.org/, http://www.sciencemag.org/ електронні
-
Тема 5 Біогенез клітинних мембран
Викладач: Півнева Тетяна Андріівна
Зміст теми.
1. Компартменталізація в клітинах вищих організмів за допомогою внутрішніх мембран.
2. Синтез білків на рибосомах в цитозолі, їх ковалентна модифікація.
3.Синтез ліпідів у мембрані ендоплазматичного ретикулуму.
Завдання для самостійної робот по теме 5
1.Вивчення матеріалу лекції.
2.Опрацювання матеріалу, що винесений на самостійне вивчення:
Компартменталізація в клітинах вищих організмів за допомогою внутрішніх мембран. Ендоплазматичний ретикулум, мітохондрії, апарат Гольджі, ядра.Література: [1, 3, 4, 6] Асиметрія біосінтеза ліпідів. Транспорт ліпідів та білків в клітині. Модифікація структурних компонентів мембран в апараті Гольджі. Література: [1, 2, 4,5]
РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА
Основна література:
1. Брик Т.М. Енциклопедія мембран: 2 т. – К.: Вид. дім «Києво-Могилянська академія», 2005.
2. Ingeborg Schmidt-Krey, James C. Gumbart. Structure and Function of Membrane Proteins. Humana press. 2021 357 cтор.
3. K. R. Vinothkumar and R. Henderson. Structures of membrane proteins Quarterly Reviews Biophys. 2010.
4. Hammond, C. Cellular and molecular neurophysiology. Third edition. - Amsterdam: ELSEVIER, 2008. - 405 pp.
Додаткова література.
5. Molecular Biology of the Cell by Alexander Johnson (Autor), Bruce Alberts Julian Lewis, 2014p. – 1464 р.
6. Peters A., Palay S.L., Webster H.deF Fine Structure of the Nervous System: Neurons and Their Supporting Cells, Third edition. NY, Oxford University Press, 1991
Електронні ресурси, включаючи доступ до баз даних і. т.д.
Інформаційні ресурси: http://scitation.aip.org/, http://www.sciencemag.org/ електронні конспекти лекцій, навчальні посібники та збірники завдань, розроблені для даного курсу.
-
Тема 6. Введення в імунологію
Викладач: Півнева Тетяна Андріівна
Зміст теми
1. Історичний нарис розвитку імунології
2. Онтогенез та філогенез захисних реакцій.
3. Функціональна організація імунної системи.
4. Органний рівень організації імунної системи
5. Клітинний рівень організації імунної системи
Контрольні питання:
1 Значення робіт вітчизняних та зарубіжних вчених для розвитку імунології
2.Хто здійснив вперше щеплення проти віспи.
3.Направления імунології: общая и частная, імунопатологія, інфекційна та неінфекційна імунологія
4. Імунна система людини. Визначення. Структура. Функції.
5. Визначення (а) специфічних, (в) неспецифічних гуморальних факторів ІС.
6. Характеристика центральних і периферичних органів ІС.
7. Дозрівання В- і Т-лімфоцитів.
Рекомендована література
Основна
1.Пол У.Е. Иммунология. Том 1., М.: Мир., 1987-1988 – 472 с.
2.Kuby Immunology 7th Edition, Judy Owen, 2013.- 832 p
3.Peters J. Delves Клеточные компоненты иммунной системы University College London, London, UK, 2017
4.Cellular & Molecular Immunology, 7th Edition, Abul K. Abbas & Andrew H. Lichtman & Shiv Pillai, 2011.-554p.
Додаткова:
1. Оригінальні журнальні статті та огляди.
2. Інтернет ресурси.
3. http://www.booksmed.com/fiziologiya/page/8/
4. http://www.onu.edu.ua/
-
Тема 7. Молекулярний рівень організації імунної системи.
Викладач: Півнева Тетяна Андріівна
Зміст теми
1. Антигенроспознаючі рецептори - T і B - cells.
2. HLA - молекули - білки гістосумісності, які цікавлять область трансплантології
3. Імуноглобуліни (АТ)
4.Адгезивні молекули, які забезпечують міжклітинні молекулярні взаємодії
5.Імуноцитокіни, імунолемокіни - гормони імунної системи.
Контрольні питання:
1. Ефекторні функції Т- і В-клітин.
2. Рецепторні і антигенні структури Т-лімфоцитів.
3. Рецепторні і антигенні структури В-лімфоцитів.
4. Маркери, характерні для Т-лімфоцитів, що циркулюють в крові.
5. Роль макрофагів у формуванні імунної відповіді.
6. Дозрівання Т- і В-лімфоцитів.
Рекомендована література
Основна:
1. Kuby Immunology 7th Edition, Judy Owen, 2013.- 832 p
2. Review of Medical Microbiology and Immunology. Warren E. Levinson, Lange, 2016,- 832p.
3. Cellular & Molecular Immunology, 7th Edition, Abul K. Abbas & Andrew H. Lichtman & Shiv Pillai, 2011.-554p.
Додаткова:
4. Molecular Biology of the Cell by Alexander Johnson (Autor), Bruce Alberts Julian Lewis, 2014p. – 1464 р.
5. Microbiology and Immunology Textbook of 2nd Edition. Chandra Farija, 2014,-682 p.
6. Luis Del Valle. Immunohistochemistry and Immunocytochemistry. Methods and protocols Humana press. 2022p.- 281 cтор.
7. Pediatric Allergy: Principles and Practice: Expert Consult (Leung, Pediatric Allergy), Second Edition, Hugh Sampson, 2010,-705p.
Інформаційні ресурси
1. http://meduniver.com/Medical/Physiology/
2. http://www.berl.ru/article/biology/fisiology.htm
3.http://fondknig.com/2009/06/04/lekcii_po_anatomii_i_fiziologii_s_osnova
-
Тема 8. Антигены и иммуноглобуліны.
Викладач: Півнева Тетяна Андріівна
Зміст теми
1. Властивості антигенів
2. Класифікація антигенів
3. Специфічні та неспецифічні функції антитіл:
4. Властивості антитіл:
5. Структура антитела
6. Різноманіття імуноглобулінів
Контрольні питання:
1.Каталітичні антитіла - одночасно і антитіла, і ферменти
2. Активація комплементу
3. Структура імуноглобулінов
4. Два важких ідентичних ланцюги - Н (heavy)
5. Два ідентичних легких ланцюги - L – ланцюги
6. Ізотипія, алотипія, ідиотипія імуноглобулінів
Рекомендована література
Основна:
1. Cellular & Molecular Immunology, 7th Edition, Abul K. Abbas & Andrew H. Lichtman & Shiv Pillai, 2011.-554p..
2. Microbiology and Immunology Textbook of 2nd Edition. Chandra Farija, 2014,-682 p.
3. Global atlas of allergy. Cezmi A, Akdis European Academy of Allergy and Clinical Immunology , 2014,- 389p.
4. Kuby Immunology 7th Edition, Judy Owen, 2013.- 832 p
Додаткова:
1. Review of Medical Microbiology and Immunology. Warren E. Levinson, Lange, 2016,- 832p.
Інформаційні ресурси
1. http://meduniver.com/Medical/Physiology/
2. http://www.berl.ru/article/biology/fisiology.htm
3.http://fondknig.com/2009/06/04/lekcii_po_anatomii_i_fiziologii_s_osnova
mi_patologii_audiokniga.html
4. http://www.booksmed.com/fiziologiya/page/8/
5. http://www.onu.edu.ua/