Ερυθροκύτταρα. Δομή, φορτίο, ποσότητα, λειτουργίες, χαρακτηριστικά μεταβολισμού
ερυθροκύτταρα
Τα ερυθροκύτταρα είναι ερυθρά αιμοσφαίρια. Τις περισσότερες φορές έχουν αμφίκυρτο σχήμα. Η διάμετρος ενός ερυθροκυττάρου είναι 7,3 μm και η επιφάνεια είναι 145 μm2. Τα ερυθροκύτταρα έχουν αμφίκοιλο σχήμα - normocytes 3D, και σε τέτοια μορφή δεν υπάρχει ούτε ένα σημείο στο ερυθροκύτταρο που να απέχει περισσότερο από 0,85 μικρά από την επιφάνειά του ^ Εάν τα ερυθροκύτταρα ήταν σφαιρικά, τότε το κέντρο του κυττάρου θα ήταν στο μια απόσταση 25 μικρών, και η συνολική επιφάνεια θα ήταν 20% μικρότερη. Η αναλογία επιφάνειας προς όγκο, ίση με 1,5, ευνοεί την παραμόρφωση των ερυθροκυττάρων και προωθεί τη μεταφορά οξυγόνου από τους πνεύμονες στα όργανα.Μείωση αυτής της αναλογίας, που παρατηρείται με αύξηση του όγκου ενός ερυθροκυττάρου, αποκτώντας σφαιρικό σχήμα, το κάνει λιγότερο παραμορφώσιμο. Αυτό οδηγεί σε ταχεία καταστροφή των ερυθροκυττάρων. Επιπλέον, αυτή η μορφή επιτρέπει στα ερυθροκύτταρα να στερεώνονται στο δίκτυο του ινώδους κατά το σχηματισμό θρόμβου ^ £ μεταξύ των ερυθροκυττάρων, εκτός από τα νορμοκύτταρα, υπάρχουν και μικροκύτταρα (με d< 7,2 мкм) и макроцитьг^с d >8-9 μm). Δισκοκύτταρα (νορμοκύτταρα), πλανοκύτταρα (με επίπεδη επιφάνεια), στοματοκύτταρα (σε σχήμα θόλου), σφαιροκύτταρα (σφαιροκύτταρα), εχινοκύτταρα (στυλοειδή) κ.λπ.
Η μεμβράνη των ερυθροκυττάρων αποτελείται από 4 στοιβάδες.
Τα δύο μεσαία στρώματα αποτελούνται από φωσφολιπίδια που σταθεροποιούνται από τη χοληστερόλη. Η αύξηση της αναλογίας χοληστερόλης/φωσφολιπιδίων στη μεμβράνη αυξάνει το ιξώδες της, μειώνει τη ρευστότητα και την ελαστικότητά της. Η παραμόρφωση των ερυθροκυττάρων μειώνεται.
Τα φωσφολιπίδια είναι το κύριο δομικό και λειτουργικό συστατικό των μεμβρανών. Υπάρχουν τέσσερις κύριες κατηγορίες φωσφολιπιδίων, τα οποία περιέχονται στη μεμβράνη των ερυθροκυττάρων στις ακόλουθες συγκεντρώσεις: φωσφατιδυλοχολίνη - 28%, φωσφατιδυλαιθανολαμίνη - 27%, σφιγγομυελίνη 26%, φωσφατιδυλοσερίνη -13%.
Το μόριο φωσφολιπιδίου αποτελείται από τρία κύρια μέρη - ένα "κεφάλι" και δύο "ουρές". "Ουρές" - επιμήκεις αλυσίδες λιπαρών οξέων, η σύνθεση των φωσφολιπιδίων της μεμβράνης των ερυθροκυττάρων περιλαμβάνει ελαϊκό, αραχιδονικό, λινολεϊκό, παλμιτικό και στεατικό οξύ. Στη διπλή στιβάδα, οι υδρόφιλες «κεφαλές» των μορίων φωσφολιπιδίου σχηματίζουν την άνω και κάτω επιφάνεια της μεμβράνης, ενώ οι υδρόφοβες «ουρές» της μεμβράνης συνδέονται μεταξύ τους και κρύβονται στο πάχος της. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό των μεμβρανών είναι η ασυμμετρία της διπλής στιβάδας - η διαφορετική σύνθεση των λιπιδίων στο εσωτερικό και το εξωτερικό στρώμα της.Η ασυμμετρία διπλών στοιβάδων δημιουργείται και διατηρείται από ένζυμα του μεταβολισμού των λιπιδίων. Παρέχει διακυτταρικές αλληλεπιδράσεις - τα φωσφολιπίδια της μεμβράνης των ερυθροκυττάρων ενημερώνονται λόγω της ανταλλαγής τους με τα λιπίδια του πλάσματος του αίματος. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, ανταλλάσσεται το 25% όλων των φωσφολιπιδίων της μεμβράνης.
Οι πρωτεΐνες είναι ένα άλλο σημαντικό συστατικό της μεμβράνης μαζί με τα φωσφολιπίδια. Διαφέρουν ως προς τον βαθμό βύθισης στη λιπιδική διπλοστοιβάδα: μερικά βρίσκονται επιφανειακά, σχηματίζοντας το εξωτερικό στρώμα της μεμβράνης. άλλοι το διαπερνούν? το τρίτο - στηρίξτε το διπλό στρώμα από την πλευρά του κυτταροπλάσματος, σχηματίζοντας το εσωτερικό στρώμα. Αλληλεπιδρώντας μεταξύ τους, οι πρωτεΐνες δημιουργούν το πλαίσιο της μεμβράνης, εξασφαλίζοντας την αντοχή της; Υπάρχει στενή σχέση μεταξύ πρωτεϊνών και λιπιδίων. Τα λιπίδια καθορίζουν την κινητικότητα των πρωτεϊνών και είναι υπεύθυνα για την πλαστικότητα και την παραμόρφωση των μεμβρανών.
Οι κύριες κατηγορίες πρωτεϊνών μεμβράνης αντιπροσωπεύονται από ενσωματωμένες και περιφερειακές πρωτεΐνες.
Οι ενσωματωμένες πρωτεΐνες συνδέονται στενά με τη λιπιδική διπλοστιβάδα, τη διεισδύουν διαμέσου και διαμέσου και μπορεί να περιλαμβάνουν θραύσματα λιπιδίων και υδατανθράκων στη σύνθεσή τους.
(Η πρωτεΐνη-3 είναι η κύρια ενσωματωμένη πρωτεΐνη. Αυτή, αλληλεπιδρώντας με το αγκύρινο "m> που βρίσκεται στην εσωτερική πλευρά της μεμβράνης, παρέχει έναν ισχυρό δεσμό μεταξύ της λιπιδικής διπλής στοιβάδας και των περιφερειακών πρωτεϊνών. Οι λειτουργίες της πρωτεΐνης-3 είναι οι εξής: Είναι ο κύριος φορέας ανιόντων, Περιέχει θέσεις δέσμευσης αφυδρογονάσης φωσφορικής γλυκεραλδεΰδης, αλδολάσης, αιμοσφαιρίνης. Στην εξωτερική του επιφάνεια υπάρχει ένα αντιγονικό σύστημα που καθορίζει την ομαδική συσχέτιση των ερυθροκυττάρων.
Οι γλυκοφορίνες σχηματίζουν μεγάλα μόρια σιαλογλυκοπεπτιδίων: Γλυκοζυλιωμένα μέρη γλυκοφορινών, που φέρουν φορτισμένες ομάδες ή υποδοχείς, συμβάλλουν στην εξάπλωσή τους σε σημαντικές αποστάσεις προς τα έξω από την επιφάνεια των μεμβρανών. Η γλυκοφορίνη Α ενισχύει τη δράση των διαμεμβρανικών πρωτεϊνών, συμβάλλει στην ενίσχυση και σταθεροποίηση του κυτταροσκελετού.
Μεμβρανικές ΑΤΡάσες - υπάρχουν 3. Η Na * -K + -ATPase αφαιρεί το Na + από τα ερυθροκύτταρα και εισάγει το K +. Ca2+-ATP-άση - μετακινεί το Ca2+ έξω από τα ερυθροκύτταρα όταν συνδέεται με την πρωτεΐνη καλμοδουλίνη. Με την αύξηση της συγκέντρωσης του Ca2* στο κυτταρόπλασμα, ενισχύεται το έργο της αντλίας ασβεστίου, αποτρέπεται η διάσπαση του σκελετού της μεμβράνης_1\^2+ -ATPase, η οποία μπορεί να είναι ρυθμιστής των αλλαγών στο σχήμα των ερυθροκυττάρων. Η λειτουργία όλων των ΑΤΡασών της μεμβράνης είναι να παρέχουν ενέργεια για την ενεργό μεταφορά ιόντων.
Οι περιφερειακές πρωτεΐνες χαρακτηρίζονται από μικρότερο βάθος διείσδυσης στη διπλή στιβάδα και ασθενή αλληλεπίδραση με αυτήν.
Η σπεκτρίνη είναι η κύρια πρωτεΐνη του σκελετού της μεμβράνης Η τελευταία περιλαμβάνει επίσης άλλες περιφερειακές πρωτεΐνες: ακτίνη, πρωτεΐνη-4.1 και πρωτεΐνη-4.9 (δεσμεύει την ακτίνη). Όλα αυτά εντοπίζονται στην κυτταροπλασματική επιφάνεια της μεμβράνης και αποτελούν τη βάση του σκελετού της μεμβράνης, ο οποίος έχει μια ισχυρή, άκαμπτη δομή.
Η ακετυλχολινεστεράση - ένα ένζυμο που καταλύει τη διάσπαση της ακετυλοχολίνης) βρίσκεται στην εξωτερική πλευρά της μεμβράνης των ερυθροκυττάρων. Τα περισσότερα ένζυμα γλυκόλυσης προσανατολίζονται στον κυτταροσκελετό της μεμβράνης των ερυθροκυττάρων.
Οι πρωτεΐνες που σχηματίζουν τη μεμβράνη των ερυθροκυττάρων εκτελούν πολλές λειτουργίες: παρέχουν τη δύναμη του κυτταροσκελετού, ελέγχουν τη σταθερότητα της ιοντικής σύνθεσης του κυτταροπλάσματος με τη συμμετοχή μεταφορικών ΑΤΡασών, συμμετέχουν στην ειδική αναγνώριση βιολογικά δραστικών ουσιών, ρυθμίζουν τον ενδοκυτταρικό μεταβολισμό. καθορίζει τις ιδιότητες του ανοσοποιητικού και παρέχει επίσης τις ενεργειακές ανάγκες του κυττάρου.
Σε αντίθεση με τις μεμβράνες άλλων κυττάρων, η μεμβράνη των ερυθροκυττάρων έχει υψηλή διαπερατότητα για C>2, CCL, HCO3, CG. Είναι ελάχιστα διαπερατή στα κατιόντα Na +, K +, τα οποία διέρχονται αργά μέσα από τους διαμεμβρανικούς πόρους.
Τα ερυθροκύτταρα θηλαστικών είναι σχηματισμοί ελεύθεροι πυρήνων με πολύ χαμηλή ενδογενή αναπνοή. Χωρίς πυρήνα, ένα ερυθροκύτταρο καταναλώνει 200 φορές λιγότερο U2 από τα πυρηνικά κύτταρα. Η μείωση της κατανάλωσης Oi οδηγεί σε αύξηση της διάρκειας ζωής ενός ερυθροκυττάρου. Η κύρια πηγή ενέργειας τους είναι
απελευθερώνεται γλυκόζη. Η ενέργεια που απαιτείται για τη διατήρηση της δομής και τη σταθεροποίηση της αιμοσφαιρίνης παράγεται από τη γλυκόλυση και τη διαφυγή πεντόζης.
1.5 Θέματα πρακτικών μαθημάτων
ΕΝΟΤΗΤΑ 1. ΒΙΟΦΥΣΙΚΗ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ
1. 1. Βιολογικές μεμβράνες. Δομή, ιδιότητες.
Η ειδική ηλεκτρική χωρητικότητα της μεμβράνης του άξονα, που μετρήθηκε με ένα ενδοκυτταρικό μικροηλεκτρόδιο, βρέθηκε να είναι 0,5 microfarad/cm2. Χρησιμοποιώντας τον τύπο του επίπεδου πυκνωτή, υπολογίστε το πάχος του υδρόφοβου στρώματος μιας μεμβράνης με διηλεκτρική σταθερά 2.
Ποια είναι η απόσταση στην επιφάνεια της μεμβράνης των ερυθροκυττάρων που διανύει ένα μόριο φωσφολιπιδίου σε 1 δευτερόλεπτο ως αποτέλεσμα της πλευρικής διάχυσης; Ο συντελεστής πλευρικής διάχυσης λαμβάνεται ίσος με 10 -12 m 2 /s. Συγκρίνετε με την περιφέρεια ενός ερυθροκυττάρου με διάμετρο 8 μικρά.
Κατά τη μετάβαση φάσης των φωσφολιπιδίων της μεμβράνης από την υγρή-κρυσταλλική κατάσταση στο πήκτωμα, το πάχος της διπλής στιβάδας αλλάζει. Πώς θα αλλάξει η ηλεκτρική χωρητικότητα της μεμβράνης σε αυτή την περίπτωση; Πώς θα αλλάξει η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου στη μεμβράνη;
Με τη βοήθεια μορίων φωσφολιπιδίου σημασμένων με spin, καθορίστηκε η βαθμίδα ιξώδους σε όλο το πάχος της μεμβράνης. Περιγράψτε το πρώην πείραμα. Πού είναι υψηλότερο το ιξώδες: στην επιφάνεια της μεμβράνης ή στο κέντρο της;
1.1.1. Βιολογικό πάχος μεμβράνης:
10 Α, 3. OD μm
10 nm 4. 10 μm
1.1.2. Το ρευστό μωσαϊκό μοντέλο μιας βιολογικής μεμβράνης περιλαμβάνει:
πρωτεϊνικό στρώμα, πολυσακχαρίτες και επιφανειακά λιπίδια
μονοστιβάδα λιπιδίων και χοληστερόλη
λιπιδική διπλοστιβάδα, πρωτεΐνες, μικρονημάτια
λιπιδική διπλοστιβάδα
1.1.3. Το λιπιδικό τμήμα της βιολογικής μεμβράνης βρίσκεται στην ακόλουθη φυσική κατάσταση:
υγρό άμορφο
στερεό κρυσταλλικό
στερεό άμορφο
υγρό κρύσταλλο
1.1.4. Ειδική ηλεκτρική χωρητικότητα της μεμβράνης άξονα:
1.1.5. Ο χαρακτηριστικός χρόνος μεταφοράς της μεταφοράς ενός μορίου φωσφολιπιδίου από τη μια θέση ισορροπίας στην άλλη κατά τη διάχυσή τους:
1.1.6. Η μετάβαση φάσης της λιπιδικής διπλής στοιβάδας των μεμβρανών από την υγρή-κρυσταλλική κατάσταση στη γέλη συνοδεύεται από:
αραίωση μεμβράνης
το πάχος της μεμβράνης δεν αλλάζει
πάχυνση μεμβράνης
1.2. Μεταφορά ουσιών μέσω βιολογικών μεμβρανών.
Έλεγχος ερωτήσεων, εργασιών, εργασιών για σεμινάρια
1. Από ποιες παραμέτρους εξαρτάται η κρίσιμη ακτίνα ενός λιπιδικού πόρου σε μια μεμβράνη;
2. Υπολογίστε την κρίσιμη ακτίνα πόρων απουσία δυναμικού μεμβράνης. Πάρτε την ακραία τάση του πόρου 10 -11 N, την επιφανειακή τάση της διπλής στιβάδας λιπιδίων 0,3 mN/m.
3. Πώς θα αλλάξει η διευκολυνόμενη διάχυση των ιόντων καοίου με τη συμμετοχή του μορίου της βαλινομυκίνης μετά τη μετάβαση φάσης των λιπιδίων της μεμβράνης από υγρές-κρυσταλλικές καταστάσεις σε γέλη;
4. Η ειδική ηλεκτρική χωρητικότητα της μεμβράνης του άξονα, που μετρήθηκε με ένα ενδοκυτταρικό μικροηλεκτρόδιο, αποδείχθηκε ότι είναι 0,5 microfarad/cm2. Χρησιμοποιώντας τον τύπο του επίπεδου πυκνωτή, υπολογίστε το πάχος του υδρόφοβου στρώματος μιας μεμβράνης με διηλεκτρική σταθερά 2.
Δοκιμές παρακολούθησης μοντέλων
1.2.1. Η μεταφορά ιόντων γίνεται προς την κατεύθυνση:
1.2.2. Η εξίσωση διάχυσης για μη ηλεκτρολύτες (Fika) γράφεται:
2.3. Το μόριο της βαλινομυκίνης μεταφέρει κατά μήκος της μεμβράνης:
1.2.4. Η μεταφορά της ύλης κατά τη διευκόλυνση της διάχυσης συγκρίνεται με την απλή διάχυση:
βραδύτερη
1.3. Βιοηλεκτρικά δυναμικά.
Έλεγχος ερωτήσεων, εργασιών, εργασιών για σεμινάρια
Ποια μεταφορά ιόντων δημιουργεί διαφορά δυναμικού μεμβράνης: παθητική ή ενεργή;
Ποια είναι μεγαλύτερη: η ταχύτητα διάδοσης ενός ηλεκτρικού σήματος κατά μήκος των καλωδίων ενός θαλάσσιου τηλέγραφου ή η ταχύτητα διάδοσης ενός νευρικού παλμού κατά μήκος μιας μεμβράνης άξονα; Γιατί;
Εξηγήστε τον βιοφυσικό μηχανισμό δράσης του δηλητηρίου Tetro-Dotoxin και του τοπικού αναισθητικού τετρααιθυλαμμωνίου.
Πώς συσχετίζεται η διαπερατότητα της μεμβράνης του άξονα του καλαμαριού για διάφορα ιόντα σε ηρεμία και κατά τη διέγερση;
Πώς θα αλλάξει η μορφή του γραφήματος του δυναμικού δράσης εάν αλλάξουμε τη χημική σύσταση εντός και εκτός του άξονα: το αξόπλασμα αντικαθίσταται με εξωκυττάριο υγρό και το εξωκυττάριο υγρό - με αξόπλασμα;
Ποια είναι η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου στη μεμβράνη σε ηρεμία, εάν η συγκέντρωση των ιόντων καλίου στο εσωτερικό του κυττάρου είναι 125 mmol / l, έξω - 2,5 mmol / l και το πάχος της μεμβράνης είναι 8 nm;
(Απάντηση: 1,3 * 10 7 V / m.)
7. Υπολογίστε το πλάτος του δυναμικού δράσης, εάν
συγκέντρωση καλίου και νατρίου μέσα στο κύτταρο του διεγέρσιμου ιστού
ούτε αντίστοιχα: 125 mmol / l, 1,5 mmol / l και έξω
2,5 mmol/l και 125 mmol/l.(Απάντηση: 160 mV.)
Δοκιμές παρακολούθησης μοντέλων
1.3.1 Το δυναμικό μεμβράνης f m ονομάζεται:
1.3.2. Διάμετρος του άκρου του χρησιμοποιούμενου ενδοκυτταρικού ηλεκτροδίου Γιαμετρήσεις δυναμικού μεμβράνης:
ανάλογο με το μέγεθος των κυττάρων
πολύ μικρότερο από το κελί
πολύ μεγαλύτερα κύτταρα
1.4. Μηχανισμός δημιουργίας δυναμικού δράσης.
Έλεγχος ερωτήσεων, εργασιών, εργασιών για σεμινάρια
1. Είναι δυνατόν μια διεργασία στη μεμβράνη ενός διεγέρσιμου κυττάρου, κατά την οποία ροές διαφορετικών ιόντων με το ίδιο πρόσημο φορτίου ρέουν ταυτόχρονα;
2. Ποιο είναι το νόημα της έκφρασης
για τη φάση II του δυναμικού δράσης των καρδιομυοκυττάρων;
3. Ποιος είναι ο λόγος που το ρεύμα μέσω του καναλιού είναι διακριτό, και μέσω της μεμβράνης - συνεχές, ομαλά μεταβαλλόμενο;
Δοκιμές παρακολούθησης μοντέλων
1.4.1. Στη φάση της εκπόλωσης κατά τη διέγερση του άξονα, οι ροές των ιόντων Na + κατευθύνονται:
1. κόλαση 2. βδ 3. κόλαση 4. σε 5. αγ
1. 4.2. Στη φάση της επαναπόλωσης του άξονα, οι ροές ιόντων κατευθύνονται:
1.ad 2.bd 3.be 4.d
4.3. Διάρκεια δυναμικού δράσης καρδιομυοκυττάρων έναντι δυναμικού δράσης άξονα
1. μεγαλύτερο από 2. μικρότερο από 3. ίσο
4.4. Η φάση πλατώ σε ένα καρδιομυοκύτταρο προσδιορίζεται από ροές ιόντων:
1. Antonov V.F. Βιοφυσική των μεμβρανών // Εκπαιδευτικό περιοδικό Sorovsky. - 1997. - Τ. - 6. Σ. 1-15.
2. Antonov V.F., Smirnova E.Yu., Shevchenko E.V.Λιπιδικές μεμβράνες κατά τους μετασχηματισμούς φάσης. - M.: Nauka, 1992. - S. 125.
3. Klenchin V.A.βιολογικές μεμβράνες. - 1993. - Τ. 10. -Σ. 5-19.
4. Chizmajaev Yu.A., Arakelyan V.B., Pastushenko V.F.Βιοφυσική των μεμβρανών. - Μ.: Nauka, 1981. - S. 207-229.
5. Kotek A., Janacek K.μεταφορά μεμβράνης. Μ.: Μιρ, 1980.
6. Lightfoot Ε.Φαινόμενα μεταφοράς σε ζωντανά συστήματα. Μ.: 1977.
7. Rubin A.B.Βιοφυσική. Μ.: Πιο ψηλά. Shk., 1987.
8. Βιολογικές μεμβράνες: Συλλογή / Κάτω. Εκδ. D.S. Parsons. Μόσχα: Atomizdat, 1978.
9. Μεμβράνη: Κανάλια ιόντων: Σάβ. Τέχνη. Μ.: Μιρ, 1981.
10. Hills B.V.Σάβ. Μεμβράνη: κανάλια ιόντων. Μ.: Μιρ, 1981.
11. Φυσιολογία και παθοφυσιολογία της καρδιάς. Υπό. εκδ. Ν. Σπερελάκης: Μ.: Ιατρική, 1998.
12. Ανθρώπινη φυσιολογία. Υπό. εκδ. Schmidt R. And Tevs G. T. 1. M .: Mir, 1996.
ΕΝΟΤΗΤΑ 2. ΒΙΟΦΥΣΙΚΗ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΩΝ
2. 1. Ηλεκτρική δραστηριότητα οργάνων.
Έλεγχος ερωτήσεων, εργασιών, εργασιών για σεμινάρια
1. Ποια είναι η αρχή μιας ισοδύναμης γεννήτριας; Δώστε παραδείγματα για τη χρήση αυτής της αρχής.
2. Γιατί το αντίστροφο πρόβλημα του ηλεκτροκαρδιογραφήματος είναι διαγνωστικό έργο και όχι άμεσο;
3. Ποιος είναι ο μηχανισμός σχηματισμού χάρτη ηλεκτρικών δυναμικών στην επιφάνεια του ανθρώπινου σώματος;
4. Γιατί είναι απαραίτητο να καταγράψετε τουλάχιστον 3 απαγωγές ΗΚΓ, και όχι, για παράδειγμα, ένα;
Δοκιμές παρακολούθησης μοντέλων
2.1.1. Κατά τη μοντελοποίηση του ΗΚΓ, θεωρείται ότι το περιβάλλον που περιβάλλει τα δίπολα
ένα. ομοιογενής α, ετερογενής
σι. ισότροπο β», ανισότροπο
σε. περιορισμένο σε», άπειρο
1. abc 2. a"b"c" 3.ab"c 4.abc"
2.1.2. Ποιος είναι ο λόγος για τις αλλαγές στο μέγεθος και την κατεύθυνση του ενιαίου ηλεκτρικού φορέα της καρδιάς κατά τη διάρκεια του κύκλου της εργασίας της;
συστολή των κοιλιών της καρδιάς
διαδοχική κάλυψη του κύματος διέγερσης διαφόρων δομών της καρδιάς
μεταβολική δραστηριότητα των καρδιομυοκυττάρων
επιβράδυνση της ταχύτητας του κύματος στον κολποκοιλιακό κόμβο
2.1.3. Γιατί τα πλάτη των ίδιων δοντιών ΗΚΓ την ίδια στιγμή σε διαφορετικές απαγωγές δεν είναι ίδια;
για διαφορετικές απαγωγές, η τιμή του ενιαίου ηλεκτρικού διανύσματος E _
σε διαφορετικές απαγωγές, η περιστροφή του διανύσματος Ε είναι διαφορετική
οι προβολές του διανύσματος Ε σε διαφορετικές απαγωγές δεν είναι ίδιες
κάθε απαγωγό έχει το δικό του διάνυσμα Ε
2.1.4. Το ενσωματωμένο ηλεκτρικό διάνυσμα της καρδιάς Ε περιγράφει τους βρόχους P, QRS, T:
1.οριζόντια
2.στο επίπεδο της επιφάνειας του στήθους
Ζ.στο χώρο όγκου XYZ
4. στο επίπεδο που συνδέει τα σημεία του δεξιού, του αριστερού χεριού και του αριστερού ποδιού
2.1.5 Καταγεγραμμένες διαφορές δυναμικού
1. ag 2. be 3. vg 4. dv
2.2. Διεργασίες Autowave σε ενεργά μέσα.
Έλεγχος ερωτήσεων, εργασιών, εργασιών για σεμινάρια
Ποια είναι η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ των αυτόματων κυμάτων σε ενεργά μέσα και των μηχανικών κυμάτων στα ελαστικά μέσα;
Γιατί ένα αυτόματο κύμα διαδίδεται σε ένα ενεργό μέσο χωρίς απόσβεση;
Παρατηρούνται παρεμβολές αυτόματων κυμάτων σε ενεργά μέσα;
Από τι εξαρτώνται οι παράμετροι autowave στο ενεργό μέσο;
Το δυναμικό κατωφλίου για τα κύτταρα της περιοχής του μυοκαρδίου είναι - 30 mV. Το διαμεμβρανικό δυναμικό των κυττάρων σε αυτήν την περιοχή κάποια στιγμή έφτασε σε τιμή 40 mV. Μπορεί ένα κύμα διέγερσης να μεταδοθεί μέσω αυτής της περιοχής του μυοκαρδίου;
Δοκιμές παρακολούθησης μοντέλων
2.2.1. Το κύμα διέγερσης (αυτόματο κύμα), που διαδίδεται μέσω του ενεργού μέσου (για παράδειγμα, μέσω της δομής του μυοκαρδίου), δεν διασπάται:
μεταφέροντας ενέργεια από το ένα κύτταρο στο άλλο
θα ανιχνεύσει την απελευθέρωση ενέργειας που αποθηκεύεται από κάθε κύτταρο
ως αποτέλεσμα της μεταφοράς της μηχανικής ενέργειας της συστολής του μυοκαρδίου
ως αποτέλεσμα της χρήσης της ενέργειας του ηλεκτρικού πεδίου
2.2.2 Το μήκος κύματος διέγερσης στο ενεργό μέσο εξαρτάται από:
ένα. πλάτη του δυναμικού δράσης του καρδιομυοκυττάρου
σι. σχετικά με την ταχύτητα διάδοσης των κυμάτων μέσω του μυοκαρδίου
σε. στη συχνότητα παλμών του βηματοδότη
ζ. από τη διάρκεια της πυρίμαχης περιόδου του διεγερμένου
κύτταρα1. αβ 2. bg 3. cg 4. αγ
2.2.3 Η κυκλοφορία ενός αυτόματου κύματος (επανεισόδου) διάρκειας Χ σε δακτύλιο με περίμετρο / μπορεί να συμβεί υπό την προϋπόθεση:
2.2.4. Εάν σε ένα ανομοιογενές ενεργό μέσο υπάρχουν ζώνες με ανθεκτικότητα R 1 και R 2 (R 2 > R:) και οι ώσεις από τον βηματοδότη ακολουθούν με περίοδο T, τότε ο μετασχηματισμός του ρυθμού μπορεί να συμβεί υπό την προϋπόθεση:
1. Τ
R 1 3.T = R 2 -R 1 2.3. Βιοφυσική της μυϊκής συστολής.
Έλεγχος ερωτήσεων, εργασιών, εργασιών για σεμινάρια
Γιατί η ισομετρική σύσπαση έχει διαφορετική μορφή εξάρτησης F(t) σε διαφορετικά αρχικά μήκη μυών;
Είναι δυνατόν να προσδιοριστεί το μέγιστο φορτίο που μπορεί να κρατήσει ένας μυς από την καμπύλη V(P) Hill;
Αυξάνεται η αποτελεσματικότητα της μυϊκής συστολής με την αυξημένη παραγωγή θερμότητας από αυτόν τον μυ;
Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ της ηλεκτρομηχανικής σύζευξης σε καρδιομυοκύτταρα και σκελετικούς μυς;
Δοκιμές παρακολούθησης μοντέλων
2.3.1. Κατά τη συστολή των μυών:
ένα. νημάτια ακτίνης ολισθαίνουν στο σαρκομέριο κατά μήκος της μυοσίνης
σι. Η μυοσίνη συμπιέζει σαν ελατήριο
σε. γέφυρες προσκολλώνται σε ενεργές θέσεις ακτίνης
δ. γέφυρες ανοιχτές
1. av 2. bg 3. bv 4. ag
2.3.2. Η δύναμη της συστολής που δημιουργείται από έναν μυ προσδιορίζεται από:
1. ενεργό μήκος νήματος
2 αλλαγή στη δύναμη που δημιουργείται από μία γέφυρα
τον αριθμό των ταυτόχρονα κλειστών γεφυρών
ελαστικότητα του νήματος της μυοσίνης
2.3.3. Η εξάρτηση της ταχύτητας v μιας μεμονωμένης μυϊκής συστολής από το φορτίο P έχει τη μορφή:
2.3.4 Η ηλεκτρομηχανική σύζευξη καθορίζεται από την ακόλουθη αλυσίδα γεγονότων:
ένα. απελευθέρωση ιόντων Ca 2+ στα μυοϊνίδια
σι. διέγερση της κυτταρικής μεμβράνης
σε. ενεργή μεταφορά ιόντων Ca 2+ στο σαρκοπλασματικό δίκτυο
δ. κλείσιμο γεφυρών προς ενεργά κέντρα ακτίνης
ε. ολίσθηση ακτίνης στο σαρκομέριο
1. Ανθρώπινη φυσιολογία. T. 2. M.: Mir, 1996.
2. Vasiliev V.A., Romanovsky Yu.N., Yakhno V.G.Διαδικασίες Autowave. Μόσχα: Nauka, 1987.
3.Ivanitsky G.R., Krinsky V.I., Selkov E.E.Μαθηματική βιοφυσική του κυττάρου. Μόσχα: Nauka, 1978.
4. Chernysh A.M.Εμβιομηχανική των ανομοιογενειών του καρδιακού μυός. Μόσχα: Nauka, 1993.
5. Μπέντολ Τζ.Μύες, μόρια και κίνηση. Μ.: Μιρ, 1989.
ΕΝΟΤΗΤΑ 3. ΒΙΟΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΘΕΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ
3.1. Μοντελοποίηση βιοφυσικών διεργασιών.
Έλεγχος ερωτήσεων, εργασιών, εργασιών για σεμινάρια
Πόσο καιρό μετά την ένεση θα παραμείνει στο αίμα το 10% της αρχικής μάζας του φαρμάκου εάν η σταθερά απέκκρισης k = 0,3 (1/ώρα);
Οι σταθερές απέκκρισης δύο διαφορετικών φαρμάκων διαφέρουν κατά δύο. Σχεδιάστε ποιοτικά γραφήματα των αλλαγών στη μάζα του φαρμάκου στο αίμα κατά τις ενέσεις για αυτές τις δύο περιπτώσεις. Πόσες φορές διαφέρουν οι ρυθμοί απέκκρισης στο t = O;
Λίγο καιρό αφότου ο ασθενής τέθηκε σε σταγόνα (όταν η συγκέντρωση του φαρμάκου έφτασε στο σταθερό επίπεδο), του έγινε ένεση. Σχεδιάστε ένα ποιοτικό γράφημα της μεταβολής της μάζας του φαρμάκου με την πάροδο του χρόνου.
Δοκιμές παρακολούθησης μοντέλων
3.1.1. Το μοντέλο αρπακτικών-θηραμάτων δείχνει ότι οι πληθυσμοί των αρπακτικών και των θηραμάτων εκτελούν αρμονικές ταλαντώσεις. Είναι οι συχνότητες και οι φάσεις αυτών των ταλαντώσεων ίδιες;
ένα. οι συχνότητες είναι ίδιες. οι φάσεις είναι ίδιες
σι. οι συχνότητες είναι διαφορετικές δ. οι φάσεις είναι διαφορετικές
1. av 2. bv 3. ag 4. bg
3.1.2. Ποιο μοντέλο είναι κατάλληλο για μελέτες ηλεκτρογένεσης σε κύτταρα;
1. λιπόσωμα 2. λιπιδική μεμβράνη διπλής στοιβάδας
3. άξονας καλαμαριού 4. Φρανκ μοντέλο
3.2. Βιοφυσική του κυκλοφορικού συστήματος.
Έλεγχος ερωτήσεων, εργασιών, εργασιών για σεμινάρια
Εκπαιδευτικό και μεθοδολογικό συγκρότημα για την πειθαρχία "κρατική ρύθμιση της οικονομίας"
Σύμπλεγμα εκπαίδευσης και μεθοδολογίας... εκπαιδευτικός-μεθοδικόςσυγκρότημαεπίπειθαρχία«ΚΡΑΤΙΚΟΣ ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ» UFA -2007 Κρατική ρύθμιση της οικονομίας: εκπαιδευτικός-μεθοδικόςσυγκρότημα... οικονομικές επιστήμες εκπαιδευτικός-μεθοδικόςσυγκρότημαεπίπειθαρχία"Κατάσταση...
Εκπαιδευτικό και μεθοδολογικό συγκρότημα στον κλάδο της γενικής επαγγελματικής κατάρτισης «θεωρία και μέθοδοι διδασκαλίας της βιολογίας» ειδικότητα «050102 65 - βιολογία»
Σύμπλεγμα εκπαίδευσης και μεθοδολογίαςεκπαιδευτικός-μεθοδικόςσυγκρότημαεπίΣύμπλεγμα εκπαίδευσης και μεθοδολογίας
... __________________________________________________________ (Πλήρες όνομα.) εκπαιδευτικός-μεθοδικόςσυγκρότημαεπίπειθαρχίαΟργάνωση ηλεκτρονικών υπολογιστών και ... Samme G.V. εκπαιδευτικός-μεθοδικόςσυγκρότημαεπίπειθαρχίαΟργάνωση υπολογιστών και συστημάτων (όνομα πειθαρχίες) συντάχθηκε...
Η ακτίνα του σκάφους έχει μειωθεί στο μισό. Πόσες φορές θα αλλάξει η ογκομετρική ταχύτητα ροής του αίματος με σταθερή πτώση πίεσης;
Υπολογίστε την αρτηριακή πίεση σε απόσταση 5 cm από την αρχή του αγγείου, εάν στην αρχή του αγγείου η πίεση είναι 10 4 Pa, η ακτίνα του είναι 1 mm, το ιξώδες του αίματος είναι 0,005 Pa s, η γραμμική ταχύτητα του το αίμα είναι 20 cm/s.
Πόσες φορές θα αλλάξει ο ρυθμός πτώσης της πίεσης στην αρχή της διαστολής εάν η υδραυλική αντίσταση των μικρών αγγείων αυξηθεί κατά 20%;
Πόσες φορές είναι μικρότερη η υδραυλική αντίσταση ενός τμήματος αορτής (ακτίνα αορτής 1,25 cm) από την υδραυλική αντίσταση ενός τμήματος αρτηρίας ίδιου μήκους (ακτίνα αρτηρίας 2,5 mm); Το ιξώδες του αίματος στην αρτηρία είναι 0,9 του ιξώδους του αίματος στην αορτή.
Πόσες φορές πρέπει να αυξηθεί η αρτηριακή πίεση στην αρχή ενός μεγάλου αγγείου, έτσι ώστε όταν ο αυλός του στενεύει κατά 30%, η πίεση στην έξοδο του αγγείου και ο ογκομετρικός ρυθμός ροής του αίματος παραμένουν ίδια; Ελλείψει συστολής, η πτώση πίεσης στο δοχείο είναι 0,2 της πίεσης στην αρχή του δοχείου.
στη Βιολογία, Υποψήφια Παιδιατρικών Επιστημών, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Osipova I.V. μεθοδικόςοδηγίες προς τον μαθητή επίμελετώντας πειθαρχίεςΠειθαρχία«Μεθοδολογία εξωσχολικών…
Αίμα και ερυθροκύτταρα. Συνεχίζουμε να δημοσιεύουμε υλικό για το αίμα.
Πώς μοιάζει ένα ερυθροκύτταρο; Κάτω από κανονικές φυσιολογικές συνθήκες στην κυκλοφορία του αίματος, τα ερυθροκύτταρα έχουν αμφίκοιλο σχήμα με ομοιόμορφη πάχυνση κατά μήκος των άκρων και με ένα κεντρικό ελαφρύτερο τμήμα - πέλμα.
Σε μια μελέτη φωτοοπτικής, ένα κανονικό ερυθροκύτταρο που χρωματίζεται συνήθως με όξινες βαφές έχει το σχήμα δίσκου με διάμετρο 6,9-7,7 και έως 9,0 μικρά. Ανάλογα με το μέγεθος, τα ερυθροκύτταρα χωρίζονται σε μικρο- και μακροκύτταρα, αλλά τα περισσότερα από αυτά αντιπροσωπεύονται από νορμοκύτταρα / δισκοκύτταρα.
Μορφολειτουργικές ιδιότητες ενός ερυθροκυττάρου
Ένα ερυθροκύτταρο είναι ένα αμφίκυρτο κύτταρο χωρίς πυρήνα με μέσο όγκο 90,0 μm 3 και επιφάνεια 142 μm 2 . Το μέγιστο πάχος του είναι 2,4 μm, το ελάχιστο είναι 1 μm.
Στο αποξηραμένο παρασκεύασμα, το μέσο μέγεθος ενός ερυθροκυττάρου είναι 7,55 μm. Το 95% της ξηρής ύλης του πέφτει στην πρωτεΐνη που περιέχει σίδηρο αιμοσφαιρίνη και μόνο το 5% - στο μερίδιο άλλων ουσιών (άλλες πρωτεΐνες και λιπίδια). Τέτοια κύτταρα αντιπροσωπεύουν την απόλυτη πλειοψηφία -πάνω από το 85%- των υγιών ανθρώπινων ερυθροκυττάρων.
Οι πυρηνικές μορφές ενός μικροβίου ερυθροκυττάρου διακρίνονται εύκολα από τα περισσότερα κύτταρα της σειράς λευκοκυττάρων λόγω της απουσίας κόκκων στο κυτταρόπλασμά τους (λάθη είναι δυνατά μόνο κατά την αναγνώριση βλαστικών κυττάρων). Οι ερυθροβλάστες χαρακτηρίζονται από πιο κοκκώδη και πυκνότερη πυρηνική χρωματίνη.
Η κεντρική κοιλότητα (pellor) του δίσκου των ερυθροκυττάρων αντιπροσωπεύει το 35 έως 55% της επιφάνειάς του και στη διατομή το ερυθροκύτταρο έχει σχήμα ντόνατ, το οποίο, αφενός, εξασφαλίζει τη διατήρηση της αιμοσφαιρίνης και, Αφετέρου, επιτρέπει στα ερυθροκύτταρα να περάσουν ακόμη και από τα πιο λεπτά τριχοειδή αγγεία. Τα διαθέσιμα σήμερα μοντέλα της δομής των ερυθροκυττάρων αντιστοιχούν στην έννοια των ειδικών ιδιοτήτων αυτού του κυττάρου, ιδιαίτερα της μεμβράνης του, η οποία, παρά την ευαισθησία της στην πίεση παραμόρφωσης, παρέχει αντίσταση στην κάμψη και αύξηση της συνολικής επιφάνειας.
Τα βιβλιογραφικά δεδομένα υποδεικνύουν ότι το μέγεθος και η παραμόρφωση της μεμβράνης των ερυθροκυττάρων είναι τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά τους, τα οποία σχετίζονται με την κανονική λειτουργία αυτών των κυττάρων, συμπεριλαμβανομένης της υψηλής ικανότητας μετανάστευσης, της συμμετοχής σε μεταβολικές διεργασίες (κυρίως στην ανταλλαγή οξυγόνου).
Αλλαγές στις μικροελαστομετρικές ιδιότητες των ερυθροκυττάρων και η «μετατροπή» των δισκοκυττάρων σε άλλες μορφολογικές μορφές μπορεί να προκληθούν από διάφορους παράγοντες. Έτσι, η εμφάνιση επιφανειακών εκβλαστήσεων οδηγεί σε μείωση της ελαστικότητας της μεμβράνης, η οποία μπορεί να οφείλεται σε αντίθετες δυνάμεις που προκύπτουν κατά την ίδια τη διαδικασία της παραμόρφωσης των ερυθροκυττάρων. η παραμόρφωση αυξάνεται με τη μείωση της συγκέντρωσης του ΑΤΡ στα κύτταρα.
Εάν παραβιαστεί η ακεραιότητα της κυτταρικής μεμβράνης, τότε το ερυθροκύτταρο χάνει το χαρακτηριστικό του σχήμα και μετατρέπεται σε σφαιροπλαστή, ο οποίος με τη σειρά του αιμολύεται. Η δομή της μεμβράνης των ερυθροκυττάρων (δισκοκύτταρο) είναι η ίδια παντού. και παρά το γεγονός ότι στα διάφορα μέρη του μπορεί να εμφανιστούν καταθλίψεις και εξογκώματα, αλλαγές στην ενδοκυτταρική ή εξωκυτταρική πίεση με εξάπλωση ± 15% δεν προκαλούν ζάρες σε ολόκληρο το κύτταρο, επειδή έχει σημαντικό περιθώριο «αντιπαραμόρφωσης». . Η μεμβράνη των ερυθροκυττάρων έχει επαρκή ελαστικότητα για να αντέχει την επίδραση διαφόρων παραγόντων που συμβαίνουν κατά την κυκλοφορία του ερυθροκυττάρου μέσω της κυκλοφορίας του αίματος.
Η σύνθεση της μεμβράνης των ερυθροκυττάρων περιλαμβάνει: φωσφολιπίδια (36,3%), σφιγγομυελίνες (29,6%), χοληστερόλη (22,2%) και γλυκολιπίδια (11,9%). Τα δύο πρώτα στοιχεία είναι αμφίφιλα μόρια σε ένα υδατικό μέσο, που σχηματίζουν μια χαρακτηριστική λιπιδική διπλοστοιβάδα, η οποία είναι επίσης διαποτισμένη από ενσωματωμένα μόρια πρωτεΐνης που συνδέονται μέσα στο ερυθροκύτταρο με τον κυτταροσκελετό του.
Τα λιπίδια της μεμβράνης είναι σε υγρή κατάσταση, έχουν χαμηλό ιξώδες (μόνο 10-100 φορές το ιξώδες του νερού). Λιπίδια, σιαλικό οξύ, αντιγονικοί ολιγοσακχαρίτες, προσροφημένες πρωτεΐνες βρίσκονται στην εξωτερική επιφάνεια της μεμβράνης. η εσωτερική επιφάνεια της μεμβράνης αντιπροσωπεύεται από γλυκολυτικά ένζυμα, νάτριο και ασβέστιο, ΑΤΡάση, γλυκοπρωτεΐνες και αιμοσφαιρίνη.
Το διπλό στρώμα λιπιδίων της μεμβράνης εκτελεί τρεις λειτουργίες: τη λειτουργία ενός φραγμού για ιόντα και μόρια, τη δομική βάση για τη λειτουργία των υποδοχέων και των ενζύμων (πρωτεΐνες, γλυκοπρωτεΐνες, γλυκολιπίδια) και τη μηχανική. Στην υλοποίηση μιας εξειδικευμένης, αναπνευστικής λειτουργίας - της μεταφοράς οξυγόνου ή διοξειδίου του άνθρακα - τον κύριο ρόλο παίζουν οι μεμβρανικές πρωτεΐνες «ενσωματωμένες» στη λιπιδική διπλοστοιβάδα. Τα ώριμα ερυθροκύτταρα δεν είναι ικανά να συνθέσουν νουκλεϊκά οξέα και αιμοσφαιρίνη. χαρακτηρίζονται από χαμηλό επίπεδο μεταβολισμού, το οποίο εξασφαλίζει μια αρκετά μεγάλη περίοδο ζωής των κυττάρων αυτών (120 ημέρες).
Καθώς τα ερυθροκύτταρα γερνούν, η επιφάνειά του μειώνεται, ενώ η περιεκτικότητα σε αιμοσφαιρίνη παραμένει αμετάβλητη. Έχει διαπιστωθεί ότι στην «ώριμη» ηλικία, τα ερυθροκύτταρα διατηρούν σταθερή χημική σύσταση για μεγάλο χρονικό διάστημα, αλλά καθώς τα κύτταρα γερνούν, η περιεκτικότητα σε χημικές ουσίες σε αυτά μειώνεται σταδιακά. Ο κυτταροσκελετός των ερυθροκυττάρων σχηματίζεται και ελέγχεται από πολυγονιδιακές και σχετιζόμενες με τη μεμβράνη «οικογένειες» πρωτεϊνών που οργανώνουν εξειδικευμένους τομείς μεμβράνης που διατηρούν τη λειτουργία και το σχήμα αυτού του εξαιρετικά εξειδικευμένου κυττάρου.
Ηλεκτρικό δυναμικό των ερυθροκυττάρων
Η μεμβράνη των ερυθροκυττάρων περιέχει 50% πρωτεΐνη, έως 45% λιπίδια και έως 10% υδατάνθρακες. Στην επιφάνεια των ανέπαφων κυττάρων, η «δικτυακή» κατανομή των φορτίων καθορίζεται από μια γλυκοπρωτεΐνη που περιέχει σιαλικό (ουδέτερο) οξύ, το οποίο καθορίζει έως και το 62% του επιφανειακού αρνητικού φορτίου του κυττάρου.
Πιστεύεται ότι κάθε ηλεκτρικό φορτίο αντιστοιχεί σε 1 μόριο αυτού του οξέος. Η απώλεια σιαλικού οξέος από την επιφάνεια των ερυθροκυττάρων οδηγεί σε μείωση της ηλεκτροφορητικής κινητικότητάς του (EPM) και καταστολή της μεταφοράς κατιόντων. Κατά συνέπεια, υπάρχει ένα «μωσαϊκό» φορτίων στην επιφάνεια του κυττάρου, που προσδιορίζεται από κατιονικές και ανιονικές ομάδες, η αναλογία των οποίων καθορίζει το συνολικό ηλεκτρικό φορτίο των ερυθροκυττάρων.
Για να διατηρηθεί μια βέλτιστη κατάσταση ομοιόστασης, τα κύτταρα του αίματος πρέπει να έχουν σταθερό φορτίο. Η υψηλή σταθερότητα του EFP εξασφαλίζεται από έναν λεπτό μηχανισμό ρύθμισής του - την ισορροπία των διεργασιών υπεροξείδωσης λιπιδίων (LPO) στις μεμβράνες των ερυθροκυττάρων και την προστατευτική δράση του αντιοξειδωτικού συστήματος.
Έχει αποδειχθεί εμπειρικά ότι οι υποδοχείς για αντισώματα βρίσκονται στη μεμβράνη των ερυθροκυττάρων και η παρουσία ακόμη και μικρής ποσότητας από αυτούς στην επιφάνεια μπορεί να διαταράξει τις φυσιολογικές φυσιολογικές λειτουργίες στο σώμα και να αλλάξει την EFP των ερυθροκυττάρων. Αυτό μπορεί να επηρεάσει το επίπεδο της αιμοσφαιρίνης στην τελευταία, καθώς η περιεκτικότητα σε αιμοσφαιρίνη και EFP είναι αυστηρά συντονισμένη.
Θα πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη ότι υπό ακραίες επιδράσεις αρνητικών παραγόντων στο σώμα, τα προϊόντα υπεροξείδωσης των λιπιδίων επηρεάζουν τις ηλεκτροκινητικές ιδιότητες των ερυθροκυττάρων. Με τη σειρά του, αυτό αντανακλάται στον ρυθμό διεργασιών υπεροξειδίου στις μεμβράνες τους.
Χάρη στην ηλεκτροστατική απώθηση («εξάπλωση» σύμφωνα με τον Chizhevsky) ομο-φορτισμένων ερυθροκυττάρων, τα τελευταία κινούνται ελεύθερα μέσω των αιμοφόρων αγγείων, εκτελώντας τη λειτουργία μεταφοράς οξυγόνου τους. Ως εκ τούτου, η παραβίαση της σταθερότητας του φορτίου μπορεί να θεωρηθεί ως αναπόσπαστος δείκτης παθολογικών αλλαγών στο σώμα.
2. Ποια είναι η απόσταση στην επιφάνεια της μεμβράνης των ερυθροκυττάρων που διανύει ένα μόριο φωσφολιπιδίου σε 1 δευτερόλεπτο ως αποτέλεσμα της πλευρικής διάχυσης; Πάρτε τον συντελεστή πλευρικής διάχυσης ίσο με 10–12 m2/s. Συγκρίνετε με την περιφέρεια ενός ερυθροκυττάρου με διάμετρο 8 μm.
3. Κατά τη μετάβαση φάσης των φωσφολιπιδίων της μεμβράνης από την υγρή-κρυσταλλική κατάσταση στο πήκτωμα, το πάχος της διπλής στιβάδας αλλάζει. Πώς θα αλλάξει η χωρητικότητα της μεμβράνης σε αυτή την περίπτωση; Πώς θα αλλάξει η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου στη μεμβράνη;
4. Πώς θα αλλάξει η ηλεκτρική χωρητικότητα της μεμβράνης (ειδική) κατά τη μετάβασή της από την κατάσταση υγρών κρυστάλλων στη γέλη, εάν είναι γνωστή
5. Υπολογίστε το χρόνο της καθιζάνουσας ζωής και τη συχνότητα των πηδημάτων από το ένα στρώμα μεμβράνης στο άλλο λιπιδικές μεμβράνες του σαρκοπλασμικού δικτύου, εάν ο συντελεστής πλευρικής διάχυσης D=12 μm 2 /s, η περιοχή που καταλαμβάνει ένα μόριο φωσφολιπιδίου Α= 0,7 nm 2.
6. Υπολογίστε τον συντελεστή διαπερατότητας για την ουσία της οποίας η ροή διαμέσου της μεμβράνης είναι mol/m. Η συγκέντρωση μιας ουσίας μέσα στο κύτταρο, και έξω - mol / l.
7. Πόσες φορές η ενδοκυτταρική συγκέντρωση ιόντων καλίου πρέπει να υπερβαίνει την εξωτερική ώστε το δυναμικό ηρεμίας να είναι 91mV. Υπολογίστε τη θερμοκρασία του κυττάρου.
8. Υπολογίστε τον συντελεστή κατανομής K για μια ουσία εάν, με πάχος μεμβράνης 10 nm, ο συντελεστής διάχυσης είναι 7,2 * 10 cm και ο συντελεστής διαπερατότητας είναι 14 cm / s.
9. Η διαφορά στη συγκέντρωση των μορίων ουσίας στη μεμβράνη ενός συγκεκριμένου κυττάρου είναι 48 mmol / l, ο συντελεστής κατανομής μεταξύ της μεμβράνης και του περιβάλλοντος είναι 30, ο συντελεστής διάχυσης είναι 1,5 * 10, η πυκνότητα ροής είναι 25 mol / Μ. Υπολογίστε το πάχος αυτής της μεμβράνης.
10. Βρείτε τον συντελεστή διαπερατότητας της μεμβράνης πλάσματος Mycoplasma, για φορμαμίδη, εάν, με διαφορά στις συγκεντρώσεις αυτής της ουσίας εντός και εκτός της μεμβράνης, ίση με 0,5 * 10, η πυκνότητα ροής της μέσω της μεμβράνης είναι 8 * 10 cm / s .
17. Η κρίσιμη ακτίνα ενός λιπιδικού πόρου σε μια μεμβράνη εξαρτάται από την τάση ακμής του πόρου , την επιφανειακή τάση της μεμβράνης και το δυναμικό της μεμβράνης . Εξάγετε έναν τύπο για την κρίσιμη ακτίνα πόρων. Υπολογίστε την κρίσιμη ακτίνα πόρων απουσία δυναμικού μεμβράνης. Πάρτε την τάση ακμής του πόρου 10 - 11 N, την επιφανειακή τάση της διπλής στιβάδας λιπιδίων 0,3 mN/m.18. Κατά τη μετάβαση φάσης των φωσφολιπιδίων της μεμβράνης από την υγρή-κρυσταλλική κατάσταση στο πήκτωμα, το πάχος της διπλής στιβάδας αλλάζει. Πώς θα αλλάξει η χωρητικότητα της μεμβράνης σε αυτή την περίπτωση; Πώς θα αλλάξει η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου στη μεμβράνη;
19. Κατά τη μετάβαση φάσης των φωσφολιπιδίων της μεμβράνης από την υγρή-κρυσταλλική κατάσταση στο πήκτωμα, το πάχος της διπλής στιβάδας αλλάζει. Πώς θα αλλάξει η χωρητικότητα της μεμβράνης σε αυτή την περίπτωση; Πώς θα αλλάξει η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου στη μεμβράνη;20. Πώς θα αλλάξει η ηλεκτρική χωρητικότητα της μεμβράνης (ειδική) κατά τη μετάβασή της από την κατάσταση υγρών κρυστάλλων στο πήκτωμα, αν είναι γνωστό ότι στην κατάσταση υγρών κρυστάλλων το πάχος της υδρόφοβης στρώσης είναι 3,9 nm, και στη γέλη κατάσταση - 4,7 nm. Διηλεκτρική σταθερά λιπιδίων 2.
21. Η ωσμωτική πίεση του ανθρώπινου αίματος είναι 0,77 MPa. Πόσα mol άλατος NaCl πρέπει να περιέχει ένα ισοτονικό αλατούχο διάλυμα σε 200 ml νερού σε θερμοκρασία 37 0 C;
22. Όταν το φάσμα NMR του ίδιου δείγματος καταχωρήθηκε εκ νέου, η θερμοκρασία άλλαξε, οι γραμμές του φάσματος έγιναν στενότερες. Σε ποια κατεύθυνση άλλαξε η θερμοκρασία: μειώθηκε ή αυξήθηκε;
23. Να βρείτε το μήκος του ηλεκτρομαγνητικού κύματος στο οποίο εμφανίζεται το EPR σε μαγνητικό πεδίο με μαγνητική επαγωγή 0,3Τ. Πάρτε τον παράγοντα Lande ίσο με δύο.
24. Ένα ρεύμα ρέει κατά μήκος ενός περιγράμματος με ακτίνα 0,5 m. Βρείτε την ισχύ αυτού του ρεύματος αν είναι γνωστό ότι η μαγνητική ροπή του κυκλώματος Β.
26. Προσδιορίστε την ισχύ θερμικής ακτινοβολίας ενός γυμνού ατόμου με S = 1 m 2 της επιφάνειας του σώματος, εάν η θερμοκρασία του δέρματος είναι t 1 = 30 0 C, το περιβάλλον είναι t 2 = 20 0 C. Συντελεστής απορρόφησης δέρματος k = 0,9
27. Η ένταση ακτινοβολίας του ανθρώπινου σώματος αυξήθηκε κατά 2,62%. Κατά πόσο αυξήθηκε η θερμοκρασία;
28. Προσδιορίστε το μήκος κύματος που αντιστοιχεί στη μέγιστη φασματική πυκνότητα της ενεργειακής φωτεινότητας του ανθρώπινου σώματος, θεωρώντας το γκρίζο σώμα. Θερμοκρασία δέρματος t=30 0 C.
29. Προσδιορίστε τον φυσικό μοριακό δείκτη απορρόφησης των ουσιών εάν, στη συγκέντρωσή του σε διάλυμα c = 0,03 mol / l, η οπτική πυκνότητα του διαλύματος είναι D = 1. Μήκος κυβέτας l= 2 cm.
30. Παρατηρώντας την κίνηση των ερυθρών αιμοσφαιρίων σε ένα τριχοειδές στο μικροσκόπιο, μπορείτε να μετρήσετε την ταχύτητα της ροής του αίματος (). Ο μέσος ρυθμός ροής αίματος στην αορτή είναι . Με βάση αυτά τα δεδομένα, προσδιορίστε πόσες φορές το άθροισμα όλων των λειτουργικών τριχοειδών είναι μεγαλύτερο από τη διατομή της αορτής.
31. Υπολογίστε το όριο ανάλυσης z ενός ηλεκτρονικού μικροσκοπίου, αν η τάση επιτάχυνσης σε αυτό είναι U=100 kV, η γωνία ανοίγματος είναι u=10 -2 rad.
32. Υπολογίστε το ιξώδες του αίματος σε φυσιολογικό αιματοκρίτη (c=45%) εάν το ιξώδες του πλάσματος είναι
33. Υπολογίστε τον μέγιστο λεπτό όγκο Qmax αίματος στον οποίο η ροή του αίματος στην αορτή παραμένει στρωτή. Διάμετρος αορτής d=2 cm, ιξώδες αίματος , πυκνότητα , κρίσιμος αριθμός Reynolds Re kr =2000.
34. Η ταχύτητα διάδοσης του παλμικού κύματος διαμέσου της αρτηρίας είναι v=10 m/s. Προσδιορίστε το μέτρο ελαστικότητας Ε της αρτηρίας, εάν πάχος τοιχώματος h=0,7 mm, εσωτερική διάμετρος d=8 mm, πυκνότητα αίματος
35. Η ακτίνα της αορτής είναι 1,0 cm. η ταχύτητα ροής του αίματος στην αορτή είναι 30 cm/s. Ποιος είναι ο ρυθμός ροής αίματος στα τριχοειδή αγγεία εάν η συνολική επιφάνεια διατομής των τριχοειδών είναι 2000 cm 2 . (Η διάμετρος κάθε τριχοειδούς λαμβάνεται ως , και ο αριθμός των τριχοειδών είναι περισσότερο από ένα εκατομμύριο).
36. Στην ιατρική, το φαινόμενο Doppler χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της ταχύτητας κίνησης μεμονωμένων βιολογικών δομών (για παράδειγμα, αίμα, καρδιακές βαλβίδες). Πώς αντανακλάται η αλλαγή στη συχνότητα ενός σήματος υπερήχων από ένα κινούμενο αντικείμενο με την ταχύτητά του;
37. Μια δύναμη F = 10 N ασκείται στο έμβολο μιας σύριγγας που βρίσκεται οριζόντια. Προσδιορίστε την ταχύτητα v της εκροής του φαρμάκου από τη βελόνα της σύριγγας εάν η πυκνότητα του φαρμάκου είναι , η διάμετρος του εμβόλου είναι d = 7 mm και η περιοχή του είναι πολύ μεγαλύτερη από την περιοχή διατομής της βελόνας.
38. Με ποια ταχύτητα v επιπλέει μια φυσαλίδα αέρα με διάμετρο d = 4 mm σε ένα δοχείο γεμάτο με γλυκερίνη; Το κινηματικό ιξώδες της γλυκερίνης, η πυκνότητά της είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή του αέρα.
39. Σε ορισμένες ασθένειες, ο κρίσιμος αριθμός Reynolds στα αγγεία γίνεται ίσος με 1160. Βρείτε την ταχύτητα κίνησης του αίματος με την οποία είναι δυνατή η μετάβαση από τη στρωτή στην τυρβώδη ροή σε ένα αγγείο με διάμετρο 2 mm.
40. Το επίπεδο της έντασης του ήχου είναι 120 τηλέφωνο, και μια ήσυχη συνομιλία - στην ίδια απόσταση - 41 τηλέφωνο. Προσδιορίστε την αναλογία των εντάσεων.
42. Ένταση ήχου 10-2 W/m2. Βρείτε την ηχητική πίεση εάν η ακουστική αντίσταση του μέσου (αέρας) είναι 420 kg/m2s.
43. Προσδιορίστε την τιμή πλάτους της ηχητικής πίεσης για έναν καθαρό τόνο με συχνότητα 1000 Hz, στον οποίο η τυμπανική μεμβράνη μπορεί να σπάσει εάν η ρήξη συμβεί σε επίπεδο έντασης L E = 160 phon. (Η απάντηση εκφράζεται σε πασκάλ και σε atm.)
44. Ο ηλεκτρικός θερμαντήρας στην εγκατάσταση θερμικής επεξεργασίας φαρμακευτικών πρώτων υλών εξατμίζει 1 λίτρο νερό σε 10 λεπτά, παχύρρευστο σε θερμοκρασία 20 0 C. Προσδιορίστε το μήκος του σύρματος νικρώματος με διατομή 0,5 mm 2, δεδομένου ότι η εγκατάσταση τροφοδοτείται από 120 V και η απόδοσή της είναι 80% ;
45. Η ένταση του φωτός που διέρχεται από διάλυμα ασπιρίνης σε μη απορροφητικό διαλύτη μειώνεται κατά τρεις φορές λόγω της απορρόφησης. Η συγκέντρωση των μορίων της ασπιρίνης n 0 =10 20 m -3 . Η διαδρομή του φωτός στο διάλυμα = 150 mm. Προσδιορίστε την αποτελεσματική διατομή απορρόφησης της ασπιρίνης.
46. Προσδιορίστε τη διαφορά φάσης στο παλμικό κύμα μεταξύ δύο σημείων της αρτηρίας που βρίσκονται σε απόσταση μεταξύ τους, λαμβάνοντας υπόψη την ταχύτητα του παλμικού κύματος ίση με v = 10 m / s, οι καρδιακές ταλαντώσεις είναι αρμονικές με μια συχνότητα = 1,2 Hz.
49. Για τη θέρμανση του μυϊκού ιστού, εφαρμόζεται τάση στα επίπεδα ηλεκτρόδια με πλάτος U 0 \u003d 250 V και συχνότητα \u003d 10 6 Hz. Η ενεργή αντίσταση αυτού του τμήματος του κυκλώματος R=10 3 Ohm; χωρητικότητα C= F. Προσδιορίστε την ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται στον όγκο του ιστού μεταξύ των ηλεκτροδίων κατά την περίοδο ταλάντωσης T και κατά τη διαδικασία t=10 min.
50. Η ιοντοφόρηση χρησιμοποιείται για την εισαγωγή φαρμάκων στον ανθρώπινο οργανισμό. Προσδιορίστε τον αριθμό των μεμονωμένων ιονισμένων ιόντων της φαρμακευτικής ουσίας που χορηγήθηκαν στον ασθενή με την πάροδο του χρόνου t= 10 min σε πυκνότητα ρεύματος 0,05 mA/cm 2 από ένα ηλεκτρόδιο με εμβαδόν S=5 cm 2
ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ
βιολογικές μεμβράνες. Τύποι βιολογικών μεμβρανών και οι λειτουργίες τους.
Τύποι λιπιδίων της μεμβράνης και οι ιδιότητές τους. Διστοιβάδες λιπιδικές δομές.
Χοληστερίνη. Δυναμική των λιπιδίων στη μεμβράνη. Μεταβάσεις φάσεων στη μεμβράνη.
πρωτεΐνες μεμβράνης. Τύποι και λειτουργίες μεμβρανικών πρωτεϊνών.
Η δομή των βιολογικών μεμβρανών.
τεχνητές μεμβράνες. Λιποσώματα.
Μέθοδοι για τη μελέτη της δομής των μεμβρανών.
Τριχοειδή φαινόμενα, η σημασία τους στη βιολογία και την ιατρική. εμβολή αερίου.
Μεταφορά ουσιών μέσω βιολογικών μεμβρανών Τρόποι διείσδυσης ουσιών στο κύτταρο.
Είδη μεταφοράς. απλή διάχυση.
Μεταφορά μη ηλεκτρολυτών μέσω βιολογικών μεμβρανών.
Βασικοί μηχανισμοί παθητικής μεταφοράς.
Μεταφορά ιόντων. Ιονική μεταφορά ουσιών σε κανάλια.
Μηχανισμοί διαπερατότητας βιολογικών μεμβρανών. Δομή και λειτουργίες διαύλων ιόντων και φορέων. Μηχανισμοί ηλεκτρογένεσης.
Ενεργή μεταφορά μέσω βιολογικών μεμβρανών.
Μοριακοί μηχανισμοί ηλεκτροχημικών δυναμικών μεμβρανών και διάδοση μιας νευρικής ώθησης κατά μήκος μιας διεγέρσιμης ίνας.
Η έννοια της ηλεκτρικής διεγερσιμότητας . Δυνατότητες ανάπαυσης .
Μέθοδοι μέτρησης δυναμικού μεμβράνης. Τεχνολογία μικροηλεκτροδίων.
δυνατότητες δράσης . Ο μηχανισμός δημιουργίας και διάδοσης του δυναμικού δράσης.
Μέθοδοι μελέτης των μοριακών μηχανισμών των ηλεκτρομηχανικών δυναμικών των μεμβρανών.
Διάδοση μιας νευρικής ώθησης κατά μήκος μιας διεγέρσιμης ίνας.
Αισθητήρες βιοϊατρικών πληροφοριών. Τύποι αισθητήρων.
Σκοπός και ταξινόμηση αισθητήρων, χαρακτηριστικά.
Θερμοηλεκτρικά φαινόμενα σε μέταλλα και ημιαγωγούς.
Βαθμονόμηση θερμικών αισθητήρων και προσδιορισμός της θερμοκρασίας μιας ουσίας.
Ηλεκτρόδια για λήψη βιοηλεκτρικού σήματος.
Ιονικά ρεύματα στο μοντέλο Hodgkin-Huxley.
Κανάλια ιόντων στις κυτταρικές μεμβράνες. Δομή του διαύλου ιόντων.
Ο μηχανισμός δημιουργίας του δυναμικού δράσης του καρδιομυοκυττάρου.
δυναμικά μεμβράνης. Το δυναμικό δράσης του καρδιακού κυττάρου.
Φυσική βάση ηλεκτροκαρδιογραφήματος. Η συσκευή, η αρχή λειτουργίας του ηλεκτροκαρδιογράφου .. Βασικές προσεγγίσεις καταγραφής ΗΚΓ.
Καταγραφή ΗΚΓ και αρχές ανάλυσης.
Ηλεκτροεγκεφαλογραφία. Βασικοί ρυθμοί ΗΕΓ. τη λειτουργική τους σημασία.
Καταγραφή ΗΕΓ και αρχές ανάλυσης. λειτουργικές δοκιμές.
Οι κύριοι τύποι ηλεκτρικής δραστηριότητας των πυραμιδικών νευρώνων.
37. Ενεργειακά επίπεδα μορίων (ηλεκτρονική, δονητική και περιστροφική ενέργεια μορίων).
38. Ηλεκτρονικές μεταπτώσεις στην απορρόφηση του φωτός.
39. Φάσματα απορρόφησης μορίων ορισμένων βιολογικά σημαντικών ενώσεων.
40. Μέθοδοι μελέτης φωτοβιολογικών διεργασιών με χρήση φασμάτων.
41. Συσκευή και αρχή λειτουργίας φασματοφωτομέτρων .
42. Η μελέτη φασματοφωτομετρικών μεθόδων έρευνας για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης ουσιών σε βιολογικά υγρά.
43. Φωτεινότητα βιολογικών συστημάτων.
44. Φωτεινότητα. Διάφοροι τύποι φωταύγειας.
45. Φωτοφωταύγεια. Ο κανόνας του Στόουκς.
46. Κβαντική απόδοση φθορισμού. Επίπεδο τριπλής και φωσφορισμός.
47. Φωτοφωταύγεια ποιοτική και ποσοτική ανάλυση βιολογικών αντικειμένων.
48. Μικροσκόπιο φθορισμού. Χημειοφωταύγεια, μηχανισμός δημιουργίας χημειοφωταύγειας
49. Πρωτογενή στάδια φωτοβιολογικών διεργασιών.
50. Φάσματα φωτοβιολογικής δράσης.
51. Μελέτη προϊόντων πρωτογενών φωτοβιοχημικών αντιδράσεων.
52. Οξείδωση ελεύθερων ριζών Πρωτογενείς φωτοχημικές αντιδράσεις πρωτεϊνών.53. Φωτοχημικός μετασχηματισμός DNA.
54. Χαρακτηριστικά της δράσης της υψηλής έντασης ακτινοβολίας λέιζερ στο DNA.
55. Φωτοεπανενεργοποίηση και φωτοπροστασία.
56. Δράση του υπεριώδους φωτός σε βιολογικές μεμβράνες.
57. Φωτοευαισθητοποιημένες φωτοβιολογικές διεργασίες.
58. Μελέτη βιολογικών αντικειμένων στη μικροσκοπία.
59. Ειδικές μέθοδοι μικροσκοπίας βιολογικών αντικειμένων
60. Οπτικό σύστημα μικροσκοπίου, κατασκευή εικόνας αντικειμένου.
61. Ο τύπος για τη μεγέθυνση ενός οπτικού μικροσκοπίου.
62. Βιοφυσική της μυϊκής συστολής . Μοντέλο συρόμενου νήματος.
63. Εμβιομηχανική του μυός. Εξίσωση Hill.
64. Δύναμη μιας μόνο συστολής. Προσομοίωση μυϊκής συστολής.
65. Ηλεκτρομηχανική διεπαφή
66. Κυκλοφορικό σύστημα (αρτηρίες, φλέβες). Μηχανισμός κυκλοφορίας του αίματος
67. Κίνηση αίματος σε μεγάλα αγγεία.
68. Οργάνωση της ροής του αίματος στα μικροαγγεία.
69. Μετακίνηση των αιμοσφαιρίων στα τριχοειδή αγγεία.
70. Παράγοντες που καθορίζουν τις ρεολογικές ιδιότητες του αίματος.
71. Μορφές προσανατολισμού ερυθροκυττάρων στα τριχοειδή αγγεία.
72. Αιμοδυναμικά σχήματα ροής αίματος μέσω των αγγείων.
73. Γενικά φυσικά και μαθηματικά πρότυπα κίνησης του αίματος στην κυκλοφορία του αίματος.
74. Ρεογραφία διαφόρων οργάνων και ιστών . Μέθοδοι για τη μελέτη της κυκλοφορίας του αίματος.
75. Μέθοδοι καταγραφής και αρχές ανάλυσης της ηλεκτρογραφικής καμπύλης. Ολοκληρωμένη και περιφερειακή ρεογραφία.
76. Μέθοδοι έμμεσης καταγραφής κραδασμών και λεπτών εκτινάξεων. Ολοκληρωμένη ρεογραφία με υπολογιστή.
77. Φυσική βάση της αλληλεπίδρασης ήχου και βιολογικών ιστών.
78. Ταξινόμηση ιατροτεχνολογικών προϊόντων και συσκευών.
79. Μορφές ενέργειας που μετατρέπονται σε μορφοτροπέα μέτρησης.
80. Ιατροτεχνολογικά προϊόντα για θεραπευτικούς σκοπούς.
81. Θεραπευτικό ηλεκτρονικό ιατρικό εξοπλισμό.
82. Μέθοδοι θεραπείας υψηλής συχνότητας (HF, UHF, φούρνοι μικροκυμάτων κ.λπ.) και τα βιοφυσικά τους αποτελέσματα.
83. Η συσκευή της συσκευής θεραπείας UHF και η αρχή λειτουργίας της.
84. Θεραπευτική τεχνική που βασίζεται στη χρήση συνεχούς ρεύματος
85. Η διάταξη της συσκευής γαλβανισμού και η αρχή λειτουργίας της. Φυσική βάση γαλβανισμού
86. Φωτοηλεκτρικοί μετατροπείς.
87. Βασικά τεχνικά μέσα ιατρικής ενδοσκόπησης.
88. Σχέδια αισθητήρων και κύρια χαρακτηριστικά τους.
89. Συσκευές μέτρησης της λειτουργίας της εξωτερικής αναπνοής
90. Καταγραφή των κινήσεων του στήθους κατά τις αναπνευστικές κινήσεις. Πνευμονογραφία, σπιρομέτρηση, σπιρογραφία.
Κατάλογος πρακτικών δεξιοτήτων
για εγγραφή EEG., RG
να καταχωρήσει ΗΚΓ σε τυπικές απαγωγές.
να είναι σε θέση να εξηγήσει τη γένεση φαινομένων ΗΚΓ και μεθόδους για την ανίχνευσή τους.
μάθουν να σχηματίζουν ηλεκτροκαρδιογραφική διάγνωση.
καταχώρηση φυσικών παραμέτρων,
αποτελέσματα μέτρησης της διαδικασίας με χρήση υπολογιστικών εργαλείων.
μετρήστε τη συγκέντρωση ουσιών χρησιμοποιώντας φωτομετρικά όργανα.
επίλυση του προβλήματος της βέλτιστης σύζευξης ενός βιολογικού αντικειμένου και τεχνικών μέσων στη βιοϊατρική έρευνα.
να επιλέξει τα σωστά τεχνικά μέσα για την επίλυση ιατρικών προβλημάτων
1. Από αυτό συνήχθη το συμπέρασμα ότι η μεμβράνη των ερυθροκυττάρων αποτελείται από μόρια λιπιδίων διατεταγμένα σε δύο στοιβάδες.
Προφανώς, αυτό το συμπέρασμα των Gorter και Grendel αποδείχθηκε σωστό μόνο λόγω της αμοιβαίας αντιστάθμισης των λαθών, ωστόσο, από ιστορικούς όρους, αυτή η εργασία είχε μεγάλη σημασία, καθώς έκτοτε η έννοια της λιπιδικής διπλοστοιβάδας ως δομικής βάσης της βιολογικής μεμβράνες έχει γίνει κυρίαρχη και στην πραγματικότητα αποδείχθηκε σωστή.
Η ιδέα μιας διμοριακής λιπιδικής μεμβράνης αναπτύχθηκε περαιτέρω στο μοντέλο Devson-Danielli του 1935, ή μοντέλο «σάντουιτς», στο οποίο οι πρωτεΐνες υποτίθεται ότι καλύπτουν την επιφάνεια της διπλής στοιβάδας λιπιδίων. Αυτό ήταν ένα ασυνήθιστα επιτυχημένο μοντέλο και τα επόμενα 30 χρόνια, πολυάριθμα πειραματικά δεδομένα, ειδικά αυτά που ελήφθησαν χρησιμοποιώντας περίθλαση ακτίνων Χ και ηλεκτρονική μικροσκοπία, επιβεβαίωσαν πλήρως την επάρκειά του. Ωστόσο, την ίδια στιγμή, ανακαλύφθηκε ότι οι μεμβράνες εκτελούν μια τεράστια ποικιλία λειτουργιών και για να εξηγηθεί αυτό το φαινόμενο, το αρχικό μοντέλο Devson-Danielli τροποποιήθηκε επανειλημμένα.
Η ταχεία πρόοδος στη μεμβρανολογία, η οποία είχε ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό σύγχρονων αντιλήψεων, έχει επιτευχθεί σε μεγάλο βαθμό λόγω της προόδου στη μελέτη των ιδιοτήτων των πρωτεϊνών της μεμβράνης. Ηλεκτρονικές μικροσκοπικές μελέτες με τη χρήση της μεθόδου ψύξης-διάτμησης έδειξαν ότι σφαιρικά σωματίδια είναι ενσωματωμένα στις μεμβράνες. Εν τω μεταξύ, βιοχημικοί που χρησιμοποιούν απορρυπαντικά κατάφεραν να διαχωρίσουν τις μεμβράνες στην κατάσταση των λειτουργικά ενεργών «σωματιδίων». Τα φασματικά δεδομένα έδειξαν ότι οι μεμβρανικές πρωτεΐνες χαρακτηρίζονται από υψηλή περιεκτικότητα σε α-έλικες και ότι πιθανότατα σχηματίζουν σφαιρίδια αντί να κατανέμονται ως μονοστοιβάδα στην επιφάνεια της λιπιδικής διπλοστοιβάδας. Οι μη πολικές ιδιότητες των μεμβρανικών πρωτεϊνών υποδηλώνουν την παρουσία υδρόφοβων επαφών μεταξύ των πρωτεϊνών και της εσωτερικής μη πολικής περιοχής της λιπιδικής διπλοστοιβάδας. Ταυτόχρονα, αναπτύχθηκαν μέθοδοι που κατέστησαν δυνατή την αποκάλυψη της ρευστότητας της λιπιδικής διπλοστιβάδας. Ο Singer και ο Nicholson συγκέντρωσαν όλες αυτές τις ιδέες για να δημιουργήσουν ένα ρευστό μωσαϊκό μοντέλο. Σε αυτό το μοντέλο, η μεμβράνη αντιπροσωπεύεται ως μια ρευστή διπλοστοιβάδα φωσφολιπιδίου, στην οποία βυθίζονται ελεύθερα διαχυόμενες πρωτεΐνες. Το παλιό μοντέλο Devson-Danielli ήταν στατικό και εξήγησε με επιτυχία τα δομικά δεδομένα που ήταν διαθέσιμα εκείνη την εποχή, τα οποία αποκτήθηκαν σε αρκετά χαμηλή ανάλυση. Παράλληλα, από το 1970, έχει δοθεί μεγάλη προσοχή στη μελέτη των δυναμικών ιδιοτήτων και της σχέσης τους με τις λειτουργίες της μεμβράνης. Τα τελευταία χρόνια, το μοντέλο του ρευστού μωσαϊκού έχει επίσης τροποποιηθεί και αυτή η διαδικασία θα συνεχιστεί. Συγκεκριμένα, έχει πλέον καταστεί σαφές ότι δεν διαχέονται ελεύθερα όλες οι μεμβρανικές πρωτεΐνες στην υγρή λιπιδική διπλοστιβάδα. Υπάρχουν δεδομένα για την ύπαρξη πλευρικών j-περιοχών στην ίδια τη μεμβράνη. Ο ρόλος του κυτταροσκελετού μελετάται επίσης προσεκτικά. Γίνεται όλο και πιο σαφές ότι ορισμένα τμήματα των μεμβρανών φαίνεται να διαφέρουν στη δομή από την κλασική διπλοστοιβάδα λιπιδίων. Ωστόσο, στο ορατό μέλλον, το μοντέλο ρευστού μωσαϊκού στις διάφορες τροποποιήσεις του θα χρησιμεύσει ως εννοιολογική βάση για πολλές μελέτες μεμβρανών.
3. Μορφολογία μεμβρανώνΔύο μέθοδοι έπαιξαν σημαντικό ρόλο στη διασαφήνιση της μορφολογίας των μεμβρανών: η περίθλαση ακτίνων Χ και η ηλεκτρονική μικροσκοπία. Με τη βοήθειά τους επιβεβαιώθηκε η ορθότητα του μοντέλου διπλής στρώσης. Ωστόσο, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι και οι δύο αυτές μέθοδοι αντιμετωπίζουν έναν αριθμό περιορισμών στη διασαφήνιση μιας λεπτομερούς εικόνας της μοριακής οργάνωσης των μεμβρανών.
3.1 Περίθλαση ακτίνων Χ
Στη μελέτη κρυσταλλικών δειγμάτων υψηλής τάξης με τη χρήση της μεθόδου περίθλασης ακτίνων Χ, είναι δυνατό να ληφθούν πληροφορίες για τη δομή με υψηλή ανάλυση. Στην περίπτωση παρασκευασμάτων με κακή παραγγελία, οι δυνατότητες αυτής της μεθόδου είναι περιορισμένες. Ορισμένα εξειδικευμένα συστήματα μεμβρανών έχουν ήδη μια κανονική δομή και επομένως μπορούν να μελετηθούν με μεθόδους περίθλασης ακτίνων Χ. Ένα παράδειγμα αυτού του είδους είναι το περίβλημα μυελίνης των περιφερικών νευρικών ινών. Είναι μια μεμβράνη που τυλίγοντας επανειλημμένα γύρω από τον άξονα, σχηματίζει ένα κανονικό σύστημα ομόκεντρων μεμβρανικών δομών. Μελέτες περίθλασης ακτίνων Χ στη μυελίνη, που πραγματοποιήθηκαν στη δεκαετία του 1930, επιβεβαιώνουν την επάρκεια του μοντέλου διπλής στιβάδας των μεμβρανών. Το ίδιο συμπέρασμα συνάγεται από τη μελέτη του εξωτερικού τμήματος των ράβδων του αμφιβληστροειδούς των σπονδυλωτών, τα οποία είναι φυσικά διατεταγμένα συστήματα μεμβρανών, καθώς και τεχνητά διατεταγμένα συστήματα που σχηματίζονται κατά την κατάρρευση υπό συνθήκες φυγοκέντρησης μεμβρανικών κυστιδίων που λαμβάνονται από μιτοχόνδρια και ερυθροκύτταρα . Σε όλες αυτές τις περιπτώσεις, παρατηρήθηκε παρόμοια κατανομή της πυκνότητας ηλεκτρονίων στη μεμβράνη, όπως φαίνεται στο Σχ. 1.4
Για την ερμηνεία των δεδομένων περίθλασης ακτίνων Χ, είναι απαραίτητο να προσδιοριστούν όχι μόνο οι εντάσεις των ανακλάσεων, αλλά και οι φάσεις τους. Στην περίπτωση των τακτικά γεμιζόμενων συστημάτων μεμβράνης, το πρόβλημα απλοποιείται πολύ, καθώς αυτά τα συστήματα αποτελούνται από επαναλαμβανόμενα στοιχεία με κεντρική συμμετρία.
Τα ληφθέντα δεδομένα δείχνουν ότι η δομή όλων των μεμβρανών είναι παρόμοια: έχουν μια υδρόφοβη εσωτερική περιοχή με χαμηλή πυκνότητα ηλεκτρονίων και δύο στρώματα πολικών ομάδων με υψηλή πυκνότητα ηλεκτρονίων. Τα δεδομένα περίθλασης ακτίνων Χ που λαμβάνονται για διαφορετικές μεμβράνες διαφέρουν ελάχιστα, παρά τις μεγάλες διαφορές στην περιεκτικότητά τους σε πρωτεΐνη. Αν και τα δεδομένα περίθλασης ακτίνων Χ παρέχουν κάποιες πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο ο κύριος όγκος των πρωτεϊνών της μεμβράνης βρίσκεται στη μεμβράνη, γενικά, η μέθοδος ανάλυσης περίθλασης ακτίνων Χ δεν παρέχει λεπτομερή μοριακή εικόνα.
Οι Wilkins et al., σημείωσαν το 1971 ότι η περίθλαση ακτίνων Χ μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη υδατικών διασπορών μεμβρανών και φωσφολιπιδίων. Σε αυτή την περίπτωση, οι αντανακλάσεις που δημιουργούνται από τις πολικές περιοχές και στις δύο πλευρές της διπλής στρώσης καθιστούν δυνατό να βρεθεί το πάχος της ίσο με την απόσταση μεταξύ των πολικών κεφαλών και η απόσταση μεταξύ αυτών των αλυσίδων μπορεί να προσδιοριστεί από τις αντανακλάσεις που δημιουργούνται από διατεταγμένες αλυσίδες υδρογονανθράκων. . Και σε αυτή την περίπτωση, τα παρασκευάσματα μεμβράνης που ελήφθησαν από διαφορετικές πηγές έδωσαν ένα παρόμοιο σχέδιο περίθλασης, το οποίο επιβεβαιώνει την καθολικότητα του μοντέλου διπλής στιβάδας.
Η αδυναμία λήψης ενός λεπτομερούς μοριακού σχεδίου χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της περίθλασης περιορίζει την εφαρμογή αυτής της μεθόδου στη μελέτη βιολογικών μεμβρανών. Ωστόσο, μπορεί να είναι πολύ χρήσιμο στη μελέτη διατεταγμένων λιπιδικών-υδατικών συστημάτων.
3.2 Ηλεκτρονική μικροσκοπία
Η ηλεκτρονική μικροσκοπία μετάδοσης λεπτών τμημάτων της μυελίνης, και μάλιστα όλων των άλλων μεμβρανών, αποκαλύπτει μια χαρακτηριστική δομή τριών στρωμάτων που αποτελείται από δύο ζώνες πυκνότητας ηλεκτρονίων που χωρίζονται από ένα διάκενο περίπου 80 Α. Αυτή η εικόνα λαμβάνεται σε μεγάλο βαθμό ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας παρασκευασμάτων με τετροξείδιο του οσμίου, που συνήθως χρησιμοποιείται σε αυτή τη μέθοδο. Ο Robertson ονόμασε την παρατηρούμενη δομή "ενιαία" για να τονίσει την καθολικότητά της, και παρόλο που οι μοριακοί μηχανισμοί της χρώσης της μεμβράνης με όσμιο είναι άγνωστοι, αυτή η δομή θεωρήθηκε ως επιβεβαίωση της εγκυρότητας του μοντέλου διπλής στιβάδας της μεμβράνης. Είναι σαφές, ωστόσο, ότι οι μεμβράνες μπορεί να επηρεαστούν αρνητικά κατά την προετοιμασία των δειγμάτων για ηλεκτρονική μικροσκοπία μετάδοσης. Συγκεκριμένα, είναι γνωστό ότι η θεραπεία με τετροξείδιο του οσμίου οδηγεί σε σημαντική απώλεια πρωτεΐνης από τη μεμβράνη των ερυθροκυττάρων. Και παρόλο που η δομή τριών στρωμάτων που παρατηρείται σε αυτή την περίπτωση αντικατοπτρίζει σε κάποιο βαθμό την οργάνωση των μεμβρανών διπλής στιβάδας, πιο λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με τον εντοπισμό της πρωτεΐνης δεν μπορούν να ληφθούν με αυτήν τη μέθοδο.
Ορισμένες πληροφορίες σχετικά με τη διάταξη των πρωτεϊνών της μεμβράνης δόθηκαν με νέες μεθόδους, οι οποίες έχουν γίνει πλέον «κλασικές» - οι μέθοδοι κατάψυξης-διάσπασης και κατάψυξης-εγχάραξης. Σε αυτές τις περιπτώσεις, τα παρασκευάσματα καταψύχονται γρήγορα χωρίς να εκτεθούν σε βλαβερές συνέπειες, όπως όταν λαμβάνονται λεπτές τομές. Η διαδικασία παρασκευής του φαρμάκου περιλαμβάνει τις ακόλουθες λειτουργίες.
Μετά την κατάψυξη, το δείγμα, που είναι ένα εναιώρημα κυττάρων ή μεμβρανών, κόβεται με ένα μαχαίρι σε χαμηλή θερμοκρασία σε υψηλό κενό. Οι δυνάμεις που δημιουργούνται κατά το θρυμματισμό οδηγούν στο σχηματισμό τομής που διέρχεται από το δείγμα. Αποδείχθηκε ότι όταν το κομμένο επίπεδο διέρχεται από τη μεμβράνη, η τελευταία χωρίζεται κυρίως κατά μήκος της μεσαίας περιοχής της και χωρίζεται σε δύο μισά. Ως αποτέλεσμα, η εσωτερική περιοχή της μεμβράνης εκτίθεται στα σχηματισμένα επίπεδα διάσπασης.
Εάν είναι απαραίτητο, το δείγμα υποβάλλεται σε χάραξη - η συνήθης εξάχνωση του πάγου πραγματοποιείται σε κενό. Αυτό επιτρέπει την καλύτερη οπτικοποίηση των επιφανειακών δομών των κυτταρικών μεμβρανών.
Μετά από αυτό, λαμβάνεται ένα λεγόμενο αντίγραφο από την εκτεθειμένη επιφάνεια. Είναι αυτό το αντίγραφο που μελετάται κάτω από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Για να ληφθεί ένα αντίγραφο, η πλατίνα εναποτίθεται πρώτα στο δείγμα υπό γωνία περίπου 45° προκειμένου να αποκαλυφθούν τα τοπολογικά χαρακτηριστικά του παρασκευάσματος. Στη συνέχεια, το αντίγραφο πλατίνας αποκτά μηχανική αντοχή εφαρμόζοντας ένα στρώμα άνθρακα πάνω του. Μετά από αυτό, το παρασκεύασμα αποψύχεται, το αντίγραφο επιπλέει και πιάνεται χρησιμοποιώντας ένα ειδικό δίχτυ.
Οι πιο χαρακτηριστικές δομές που παρατηρούνται στη μελέτη των μεμβρανών με τη μέθοδο της διάσπασης κατάψυξης είναι πολυάριθμα ενδομεμβρανικά σωματίδια με διάμετρο 80 έως 100 Α, που βρίσκονται στο επίπεδο των διασπάσεων της μεμβράνης. Συνήθως εντοπίζονται τυχαία, αλλά μερικές φορές σχηματίζουν ομάδες. Πολυάριθμες μελέτες έχουν δείξει ότι αυτά τα σωματίδια είναι πιθανώς πρωτεΐνες μεμβράνης. Περιέργως, η ηλεκτρονική μικροσκοπία λεπτών τομών δεν αποκαλύπτει τέτοιες δομές. Τα αντίγραφα που λαμβάνονται από τα δύο μισά της διαχωρισμένης μεμβράνης δεν είναι πάντα τοπολογικά συμπληρωματικά. Αυτό σημαίνει ότι ορισμένα σωματίδια συνδέονται μόνο με ένα από τα μισά της μεμβράνης. Τα δεδομένα κατάψυξης χρησιμοποιήθηκαν ευρέως από τους Singer και Nicholson στην ανάπτυξη του ρευστού μωσαϊκού μοντέλου μεμβρανών, καθώς έδειξαν πειστικά ότι οι σφαιρικές πρωτεΐνες βρίσκονται όχι μόνο στην επιφάνεια της μεμβράνης, αλλά και στο εσωτερικό της διπλής στιβάδας.
Το Σχήμα 1.6 δείχνει μια ηλεκτρονική μικρογραφία ενός παρασκευάσματος πρωτεολιποσωμάτων που ανακατασκευάστηκε από φωσφατιδυλοχολίνη αυγού και ένα μη κλασματοποιημένο παρασκεύασμα πρωτεΐνης ζώνης 3 από μεμβράνη ανθρώπινων ερυθροκυττάρων. Το παρασκεύασμα ελήφθη με τη μέθοδο κατάψυξης-διάσπασης.
Η πρωτεΐνη ζώνης 3 είναι το κύριο πρωτεϊνικό συστατικό της μεμβράνης των ερυθροκυττάρων και είναι γνωστό ότι μεταφέρει ανιόντα. Εάν τα φωσφολιπιδικά κυστίδια δεν περιέχουν αυτή την πρωτεΐνη, τότε τα παρασκευάσματα κατεψυγμένου τσιπ που προκύπτουν έχουν λεία επιφάνεια.
Κατά την ενσωμάτωση της πρωτεΐνης ζώνης 3 σε φωσφολιπιδικά κυστίδια, εμφανίζονται ενδομεμβρανικά σωματίδια στις διασπάσεις, τα οποία πρακτικά δεν διακρίνονται από τα σωματίδια που παρατηρούνται στις μεμβράνες των ερυθροκυττάρων. Επιπλέον, σε pH 5,5, τα σωματίδια που φαίνονται στη μεμβράνη των ερυθροκυττάρων συσσωματώνονται και αυτή η συσσωμάτωση πραγματοποιείται ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης της πρωτεΐνης ζώνης 3 με δύο άλλες πρωτεΐνες, τη σπεκτρίνη και την ακτίνη.
Τα τελευταία είναι συστατικά του κυτταροσκελετού που βρίσκονται στην εσωτερική επιφάνεια της μεμβράνης των ερυθροκυττάρων. Το ανακατασκευασμένο σύστημα που αποτελείται από την πρωτεΐνη της ζώνης 3 και τη φωσφατιδυλοχολίνη συμπεριφέρεται παρόμοια, με συσσωμάτωση σωματιδίων που παρατηρείται παρουσία σπεκτρίνης και ακτίνης σε pH 5,5, αλλά όχι σε pH 7,6.
Αυτά τα δεδομένα ενίσχυσαν περαιτέρω την έννοια των μεμβρανικών πρωτεϊνών ως σφαιρωτά σωματίδια που κινούνται ελεύθερα στο επίπεδο της μεμβράνης. Είναι ενδιαφέρον ότι οι στατικές μικροφωτογραφίες παρασκευασμάτων που ελήφθησαν με τη μέθοδο freeze-chipping βοήθησαν τους ερευνητές να μελετήσουν τις δυναμικές ιδιότητες των μεμβρανών. Όπως θα δούμε, υπάρχουν πολλές πρωτεΐνες στις μεμβράνες που δεν μπορούν να κολυμπήσουν ελεύθερα στη λιπιδική θάλασσα.
4. Απομόνωση μεμβρανώνΤις τελευταίες τρεις δεκαετίες, έχει γίνει ολοένα και πιο σαφές ότι η συντριπτική πλειονότητα των κυτταρικών λειτουργιών εκτελείται με την άμεση εμπλοκή των μεμβρανών.
Τόσο τα φυτικά όσο και τα ζωικά κύτταρα χωρίζονται σε διαμερίσματα και πολλά κυτταροπλασματικά οργανίδια, όπως φαίνεται στην Ενότητα 1.1, είναι μεμβρανικής φύσης.
Εκτός από τα οργανίδια που είναι χαρακτηριστικά των περισσότερων κυττάρων, υπάρχουν επίσης εξειδικευμένα συστήματα μεμβρανών, όπως το σαρκοπλασματικό δίκτυο των μυϊκών κυττάρων, το περίβλημα μυελίνης των περιφερειακών νευρικών ινών, οι θυλακοειδείς μεμβράνες των χλωροπλαστών και οι μεμβράνες των δίσκων σε ράβδους αμφιβληστροειδούς. Οι προκαρυωτικοί οργανισμοί έχουν επίσης μεμβράνες, αν και όχι τόσο ανεπτυγμένες όσο οι ευκαρυωτικοί.
Τα θετικά κατά Gram βακτήρια, όπως ο Bacillus subtilis, έχουν μόνο μια κυτταροπλασματική μεμβράνη, ενώ τα αρνητικά κατά Gram βακτήρια, όπως η Escherichia coli, έχουν επίσης μια εξωτερική που βρίσκεται στην κορυφή ενός λεπτού κυτταρικού τοιχώματος πεπτιδογλυκάνης.
Μερικά εξειδικευμένα οργανίδια έχουν επίσης βρεθεί σε προκαρυωτικά κύτταρα. Ορισμένοι ιοί παθογόνοι για τα ζώα, όπως οι ιοί με περίβλημα, έχουν πραγματική μεμβράνη και τέτοιες μεμβράνες έχουν αποδειχθεί εξαιρετικά ενδιαφέρουσες για μελέτη.
Η μελέτη των μεμβρανών, κατά κανόνα, συνδέεται με τον καθαρισμό τους και κάθε τύπος μεμβράνης χαρακτηρίζεται από τις δικές του συνθήκες για προπαρασκευαστική απομόνωση.
Έτσι, εάν πρέπει να μελετήσετε την πλασματική μεμβράνη οποιωνδήποτε κυττάρων, τότε πρέπει πρώτα να απομονώσετε αυτά τα κύτταρα από τον ιστό. Στη συνέχεια πρέπει να επιλεγούν οι βέλτιστες συνθήκες για τη διάσπαση των κυττάρων και το διαχωρισμό των μεμβρανών που ενδιαφέρουν από άλλα κυτταρικά συστατικά. Τα κριτήρια καθαρότητας των απομονωμένων μεμβρανών αξίζουν ιδιαίτερης προσοχής.
4.1 Καταστροφή κυττάρων
Είναι επιθυμητό να επιλέξετε μια τεχνική που καταστρέφει αποτελεσματικά τα ίδια τα κύτταρα ενώ διατηρεί τη δομή των μεμβρανών που πρόκειται να απομονωθούν. Για πολλά ζωικά κύτταρα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια σχετικά ήπια διαδικασία, όπως η ομογενοποίηση σε ομογενοποιητές Downs με γυάλινα τοιχώματα ή Potter-Elveheim με γουδοχέρι Teflon. Σε αυτή την περίπτωση, τα κύτταρα καταστρέφονται λόγω των δυνάμεων διάτμησης που εμφανίζονται όταν το εναιώρημα πιέζεται μέσα από ένα στενό διάκενο μεταξύ του γουδοχέρι από τεφλόν και του γυάλινου τοιχώματος του ομογενοποιητή. Με αυτή τη θεραπεία, η πλασματική μεμβράνη «σπάει» και οι δεσμοί μεταξύ των διαφόρων οργανιδίων καταστρέφονται ενώ διατηρείται η ακεραιότητα των ίδιων των οργανιδίων. Χρησιμοποιώντας αυτή τη διαδικασία, εξειδικευμένες περιοχές της πλασματικής μεμβράνης μπορούν επίσης να διαχωριστούν μεταξύ τους, για παράδειγμα, οι βασικές ή κορυφαίες περιοχές της μεμβράνης των επιθηλιακών κυττάρων. Είναι επιθυμητό να λειτουργεί υπό συνθήκες όπου η ακεραιότητα των οργανιδίων διατηρείται για να ελαχιστοποιηθεί η πιθανότητα απελευθέρωσης υδρολυτικών ενζύμων και να διευκολυνθούν οι επακόλουθες λειτουργίες διαχωρισμού μεμβράνης.
Για την καταστροφή των κυττάρων με τοίχωμα, απαιτούνται πιο αυστηρές μέθοδοι. Μερικές φορές, πριν καταστραφούν τα κύτταρα, πρώτα υποβάλλονται σε επεξεργασία με ένζυμα που διασπούν συστατικά του κυτταρικού τοιχώματος για να διευκολύνουν την επακόλουθη καταστροφή του. Για παράδειγμα, η θεραπεία με ρυθμιστικό διάλυμα Tris-EDTA και λυσοζύμη χρησιμοποιείται για την καταστροφή των κυττάρων Ε. coli. Οι πιο αυστηρές τεχνικές περιλαμβάνουν το τρίψιμο των κυττάρων, την υπερήχησή τους και την εξώθησή τους. Η λείανση πραγματοποιείται συνήθως παρουσία διαφόρων λειαντικών υλικών - άμμου, αλουμίνας ή γυάλινων σφαιριδίων. Μικροί όγκοι υλικού μπορούν να λειανθούν σε γουδί και γουδοχέρι, αλλά για μεγαλύτερους όγκους πρέπει να χρησιμοποιούνται ειδικές μηχανικές συσκευές. Τα βακτηριακά κύτταρα καταστρέφονται συχνά χρησιμοποιώντας υπερήχους. Πιστεύεται ότι σε αυτή την περίπτωση, η καταστροφή συμβαίνει υπό τη δράση των δυνάμεων διάτμησης που προκύπτουν από τη σπηλαίωση. Οι ίδιες δυνάμεις εμφανίζονται όταν ένα αιώρημα κυψελών ωθείται μέσα από μια μικρή τρύπα, για παράδειγμα, όταν τα κύτταρα καταστρέφονται χρησιμοποιώντας γαλλική πρέσα. Υπάρχουν πολλές ποικιλίες αυτών των μεθόδων και η επιλογή τους εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του συστήματος μεμβράνης που πρόκειται να μελετηθεί.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι τα θραύσματα μεμβράνης που λαμβάνονται κατά την καταστροφή των κυττάρων συνήθως σχηματίζουν αυθόρμητα κυστίδια. Ένα παράδειγμα είναι:
1) μικροσώματα που προέρχονται από την πλασματική μεμβράνη, το ενδοπλασματικό δίκτυο ή από εξειδικευμένα συστήματα όπως η σαρκοπλασματική μεμβράνη.
2) Υποχονδριακά σωματίδια από την εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη.
3) τα συναπτοσώματα που σχηματίζονται όταν αποκόπτονται οι νευρικές απολήξεις στην περιοχή των συναπτικών επαφών.
4) κυστίδια βακτηριακής μεμβράνης που σχηματίζονται από την πλασματική μεμβράνη του E. coli. Τα κυστίδια σχηματίζονται επίσης από άλλα συστήματα μεμβρανών, για παράδειγμα, από τις μεμβράνες της συσκευής Golgi. Το μέγεθός τους στις περισσότερες περιπτώσεις εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη μέθοδο καταστροφής των κυττάρων. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό, καθώς το μέγεθος των κυστιδίων καθορίζει σε μεγάλο βαθμό τον ρυθμό καθίζησής τους κατά τη φυγοκέντρηση και τη συμπεριφορά τους στα επόμενα στάδια του καθαρισμού της μεμβράνης. Ορισμένες μεμβράνες δεν σχηματίζουν κυστίδια, ιδιαίτερα οι μεμβράνες των πλευρικών επιφανειών των ζωικών κυττάρων σε επαφή μεταξύ τους. Όταν τέτοια κύτταρα καταστρέφονται, ένα ζεύγος παρακείμενων θραυσμάτων μεμβράνης αποκόπτεται, συγκρατούνται μεταξύ τους από την περιοχή επαφής. Η παρουσία τέτοιων επαφών εμποδίζει το κλείσιμο των θραυσμάτων σε κυστίδια, έτσι οι μεμβράνες απελευθερώνονται με τη μορφή πλακών ή δομών που μοιάζουν με κορδέλα.
Μεγάλη σημασία στην καταστροφή των κυττάρων είναι και η σωστή επιλογή του μέσου. Για παράδειγμα, για να διατηρηθούν τα οργανίδια της μεμβράνης κλειστά, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένα μέσο που είναι ισοωσμωτικό με το εσωτερικό τους περιεχόμενο. Τις περισσότερες φορές, χρησιμοποιείται ένα διάλυμα σακχαρόζης για αυτό σε συγκέντρωση 0,25-0,30 M. Σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε σορβιτόλη και μαννιτόλη. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η διατήρηση της ισοτονικότητας παίζει επίσης σημαντικό ρόλο στα επόμενα στάδια της προπαρασκευαστικής απομόνωσης άθικτων οργανιδίων.
4.2 Διαχωρισμός μεμβρανών
Επί του παρόντος, η φυγοκέντρηση χρησιμοποιείται πιο συχνά για τον διαχωρισμό των μεμβρανών. Τα σωματίδια της μεμβράνης μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με τον ρυθμό καθίζησης ή την πυκνότητα άνωσης. Η πρώτη μέθοδος ονομάζεται ζωνική φυγοκέντρηση και ο διαχωρισμός γίνεται σύμφωνα με τις τιμές S, και η δεύτερη μέθοδος είναι η ισοπυκνική φυγοκέντρηση και ο διαχωρισμός γίνεται υπό συνθήκες ισορροπίας πυκνότητας. Στην πράξη, συνήθως χρησιμοποιείται κάποιο υβρίδιο αυτών των δύο μεθόδων. Το σχήμα 1.7 δείχνει τη θέση ορισμένων υποκυτταρικών μονάδων στο επίπεδο συντεταγμένων "S-g".
Η τετμημένη δείχνει τους συντελεστές καθίζησης σωματιδίων και η τεταγμένη την πυκνότητα.
Η αρχή του διαχωρισμού με ρυθμό καθίζησης μπορεί να γίνει εύκολα κατανοητή συγκρίνοντας τις τιμές S για διαφορετικά κλάσματα. Για παράδειγμα, οι πυρήνες έχουν σχετικά υψηλές τιμές S, δηλ. Ο ρυθμός καθίζησης τους είναι πολύ υψηλότερος από αυτόν των περισσότερων υποκυτταρικών οργανιδίων. Οι πυρήνες μπορούν να σφαιροποιηθούν επιλεκτικά με φυγοκέντρηση του ομογενοποιήματος του κυττάρου, αφήνοντας όλα τα άλλα οργανίδια στο υπερκείμενο. Ταυτόχρονα, το λείο και τραχύ ενδοπλασματικό δίκτυο δεν μπορεί να διαχωριστεί χρησιμοποιώντας ζωνική φυγοκέντρηση.
Οι διαφορές στην πυκνότητά τους χρησιμοποιούνται συχνά για την απομόνωση διαφορετικών κλασμάτων μεμβράνης από ένα ομογενοποίημα κυττάρων. Για το σκοπό αυτό, πραγματοποιείται φυγοκέντρηση σε βαθμίδα πυκνότητας. Τις περισσότερες φορές, η σακχαρόζη χρησιμοποιείται για τη δημιουργία βαθμίδας πυκνότητας, αλλά αυτή η μέθοδος έχει σοβαρά μειονεκτήματα. Για να ληφθεί η απαιτούμενη πυκνότητα για τον διαχωρισμό των διαφορετικών κλασμάτων μεμβράνης, είναι απαραίτητο να παρασκευαστούν διαλύματα με υψηλή συγκέντρωση σακχαρόζης, τα οποία έχουν υψηλό ιξώδες και είναι επίσης υπερτονικά. Η εισαγωγή υποκυτταρικών οργανιδίων σε ένα υπερτονικό διάλυμα σακχαρόζης οδηγεί στην αφυδάτωση τους και η επακόλουθη προσαρμογή του διαλύματος σε ισοτονικές συνθήκες συχνά συνοδεύεται από λύση και βλάβη στα οργανίδια. Ένα άλλο πρόβλημα είναι ότι πολλά μεμβρανικά οργανίδια είναι διαπερατά στη σακχαρόζη. Μπορεί επίσης να οδηγήσει σε οσμωτική καταστροφή των οργανιδίων. Η διείσδυση της σακχαρόζης σε οργανίδια της μεμβράνης που μπορούν να διαχωριστούν μπορεί να αλλάξει την αποτελεσματική τους πυκνότητα.
Πίνακας 1.1. Ο φυσικός χρόνος χρησιμοποιεί όλο και περισσότερο άλλα μέσα για να δημιουργήσει μια κλίση πυκνότητας. Μερικά από αυτά τα περιβάλλοντα παρατίθενται στον Πίνακα 1.1
Για την επίλυση αυτών των προβλημάτων, οι τελευταίες ιδιότητες των μέσων ντεγκραντέ.
1. Φικόλλ. Υψηλού μοριακού βάρους υδρόφιλο πολυμερές σακχαρόζης, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη λήψη διαλυμάτων C "Πυκνότητας έως 1,2 g/ml. Το κύριο πλεονέκτημά του είναι η χαμηλή οσμωτική πίεση των διαλυμάτων σε σύγκριση με διαλύματα με ισοδύναμη συγκέντρωση σακχαρόζης. είναι δυνατόν να δημιουργηθούν διαλύματα ισοτονικά σε όλο το φάσμα των συγκεντρώσεων λόγω της πρόσθετης συμπερίληψης σακχαρόζης ή φυσιολογικά αποδεκτών αλάτων στο μέσο. Τα μειονεκτήματα είναι το υψηλό ιξώδες των διαλυμάτων που προκύπτουν και η σημαντικά μη γραμμική εξάρτηση του ιξώδους και της ωσμωτικότητα συγκέντρωση.
2. Μετριζαμίδη. Τριιωδουποκατεστημένο βενζαμίδιο γλυκόζης Τα διαλύματα μετριζαμίδης έχουν μεγαλύτερη πυκνότητα από τα διαλύματα ficoll στις ίδιες συγκεντρώσεις. Το κύριο πλεονέκτημα των διαλυμάτων metrizamide είναι το πολύ χαμηλό ιξώδες τους, το οποίο επιτρέπει ταχύτερο διαχωρισμό.Το διάλυμα metrizamide 35% έχει σχεδόν φυσιολογική οσμωτικότητα, έτσι ώστε οι περισσότερες εργασίες κατά τον διαχωρισμό μεμβράνης μπορούν να πραγματοποιηθούν χωρίς να εκτεθούν σε υπερτονικά διαλύματα. Το μετριζωικό νάτριο είναι μια σχετική ένωση με παρόμοιες ιδιότητες με τη μετριζαμίδη, με τη μόνη διαφορά ότι το διάλυμά του είναι ισοτονικό σε συγκέντρωση περίπου 20%. Το μετριζωικό νάτριο χρησιμοποιείται κυρίως για την απομόνωση ανέπαφων κυττάρων. Το Naikodenz είναι επίσης ένα παράγωγο του τριιωδοβενζοϊκού οξέος, αλλά έχει τρεις υδρόφιλες πλευρικές αλυσίδες. Όταν φυγοκεντρείται, αναπτύσσει γρήγορα τη δική του κλίση πυκνότητας. χρησιμοποιείται για την απομόνωση υποκυτταρικών οργανιδίων.
Percoll. Κολλοειδές εναιώρημα πυριτικής πηκτής επικαλυμμένο με πολυβινυλοπυρρολιδόνη. Αυτή η επίστρωση μειώνει την τοξική επίδραση του silica gel. Το κύριο πλεονέκτημα του percoll είναι ότι δεν διεισδύει στις βιολογικές μεμβράνες και τα διαλύματά του έχουν χαμηλό ιξώδες και χαμηλή ωσμωτικότητα. Λόγω του μεγάλου μεγέθους σωματιδίων, η φυγοκέντρηση του διαλύματος Percoll σε μέτριες ταχύτητες έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό μιας βαθμίδας πυκνότητας. Επομένως, ο χωρισμός συνήθως συμβαίνει πολύ γρήγορα. Το μέσο που χρησιμοποιείται για τη φυγοκέντρηση μπορεί να είναι ισοτονικό σε όλο τον όγκο λόγω της συμπερίληψης αλάτων ή σακχαρόζης σε αυτό. Δεν είναι δύσκολο να δημιουργηθεί μια ήπια κλίση, η οποία καθιστά δυνατό να πραγματοποιηθεί ένας πολύ αποτελεσματικός διαχωρισμός των κλασμάτων μεμβράνης σύμφωνα με την πυκνότητα άνωσης τους.
Σορβιτόλη και μαννιτόλη. Αυτές οι ουσίες χρησιμοποιούνται μερικές φορές αντί για σακχαρόζη, επειδή, σύμφωνα με δημοσιευμένα δεδομένα, διεισδύουν μέσω ορισμένων βιολογικών μεμβρανών χειρότερα από τη σακχαρόζη.
Σημειώστε ότι η γλυκερίνη δεν χρησιμοποιείται για τη δημιουργία βαθμίδας πυκνότητας επειδή δεν μπορεί να επιτύχει επαρκώς υψηλές τιμές πυκνότητας. Τα άλατα αλκαλιμετάλλων όπως το CsCl χρησιμοποιούνται μόνο όταν απαιτούνται διαλύματα υψηλής πυκνότητας. Ωστόσο, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι στις συγκεντρώσεις που απαιτούνται για τη δημιουργία μιας πυκνότητας ισορροπίας, αυτά τα άλατα συχνά έχουν καταστροφική επίδραση στα οργανίδια της μεμβράνης.
Άλλες μέθοδοι χρησιμοποιούνται επίσης για την απομόνωση μεμβρανών από ομογενοποιήματα κυττάρων, αν και όχι τόσο συχνά όσο η φυγοκέντρηση.
1. Κατανομή φάσης. Σε αυτή την περίπτωση, ο διαχωρισμός των σωματιδίων της μεμβράνης γίνεται σύμφωνα με τις επιφανειακές τους ιδιότητες. Για το σκοπό αυτό, σχηματίζονται δύο μη αναμίξιμες στοιβάδες υδατικών διαλυμάτων διαφόρων υδατοδιαλυτών πολυμερών. Παραδείγματα είναι μίγματα δεξτράνης πολυαιθυλενογλυκόλης και δεξτρανφικόλλης. Τα σωματίδια της μεμβράνης διαχωρίζονται ανάλογα με τη συγγένειά τους για αυτές τις φάσεις. Το τελευταίο μπορεί να επιλεγεί έτσι ώστε να διαχωρίζει τις μεμβράνες με βάση το επιφανειακό φορτίο ή την υδροφοβικότητά τους.
Ηλεκτροφόρηση συνεχούς ελεύθερης ροής. Σε αυτή την περίπτωση, ο διαχωρισμός των σωματιδίων γίνεται σύμφωνα με το ηλεκτρικό τους φορτίο. Το φάρμακο που πρόκειται να διαιρεθεί εισάγεται συνεχώς σε ένα λεπτό στρώμα ρυθμιστικού διαλύματος που ρέει κάτω από ένα κατακόρυφο τοίχωμα. Σε αυτή την περίπτωση, ένα ηλεκτρικό πεδίο εφαρμόζεται κάθετα προς την κατεύθυνση της ροής. Έτσι, ο ηλεκτροφορητικός διαχωρισμός των σωματιδίων συμβαίνει κατά μήκος του ρέοντος ρυθμιστικού διαλύματος, το οποίο συλλέγεται στον πυθμένα του θαλάμου με τη μορφή ξεχωριστών κλασμάτων.
προσρόφηση συγγένειας. Ο διαχωρισμός βασίζεται σε μια βιοειδική αλληλεπίδραση μεταξύ των συστατικών της μεμβράνης και της στερεάς φάσης. Με την ανακάλυψη των μονοκλωνικών αντισωμάτων, κατέστη δυνατή η δημιουργία παρασκευαστικών τεχνικών που βασίζονται στη χρήση ειδικών αντιγονικών συστατικών για την απομόνωση μεμβράνης. Τα αντισώματα που προκύπτουν μπορούν να προσκολληθούν ομοιοπολικά σε ένα στερεό υπόστρωμα και με τη βοήθειά τους να πραγματοποιήσουν την ειδική δέσμευση των αντίστοιχων μεμβρανών. Τις περισσότερες φορές, αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται για την απομόνωση πρωτεϊνών μεμβράνης. Ένα από τα προβλήματα που προκύπτουν εδώ σχετίζεται με την επιλογή συνθηκών έκλουσης μεμβράνης που δεν θα προκαλούσαν μετουσίωση πρωτεΐνης.
Μια μέθοδος που βασίζεται στη χρήση μικροκοκκίων γέλης πυριτίου. Συνήθως, το μερίδιο των πλασματικών μεμβρανών δεν αντιπροσωπεύει περισσότερο από 1°7o της συνολικής μάζας όλων των μεμβρανών των ευκαρυωτικών κυττάρων. Επομένως, η απομόνωση απολύτως καθαρών πλασματικών μεμβρανών συνδέεται με μεγάλες δυσκολίες. Μια προσέγγιση που έχει αναπτυχθεί ειδικά για την απομόνωση πλασματικών μεμβρανών βασίζεται στη χρήση κατιονισμένων μικροσφαιριδίων πυριτικής πηκτής. Αυτοί οι κόκκοι απορροφώνται έντονα στην εξωτερική επιφάνεια της πλασματικής μεμβράνης ανέπαφων κυττάρων και το κλάσμα των πλασματικών μεμβρανών που σχετίζεται με τους κόκκους διαχωρίζεται εύκολα στη βαθμίδα πυκνότητας σακχαρόζης από άλλες μεμβράνες λόγω της υψηλότερης πυκνότητας των κόκκων. Ένα χαρακτηριστικό αυτής της μεθόδου είναι ότι στο παρασκεύασμα που προκύπτει, η πλασματική μεμβράνη με την εσωτερική της επιφάνεια μετατρέπεται σε διάλυμα.
4.3 Κριτήρια καθαρότητας για τα κλάσματα μεμβράνης
Ίσως το πιο αντικειμενικό κριτήριο για την καθαρότητα του απομονωμένου κλάσματος μεμβράνης είναι η παρουσία σε αυτό κάποιου μοναδικού συστατικού που περιέχεται μόνο σε αυτή τη μεμβράνη ή είναι κυρίαρχο σε αυτήν. Τυπικά, τέτοια συστατικά είναι ένζυμα, τα οποία στην περίπτωση αυτή ονομάζονται δείκτες. Ο κατάλογος των ενζύμων δεικτών που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της καθαρότητας των κλασμάτων της μεμβράνης δίνεται στον Πίνακα 1.2. Κατά τον προσδιορισμό της δραστικότητας ενός ενζύμου, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ότι μπορεί να είναι σε λανθάνουσα μορφή, για παράδειγμα, λόγω της γεγονός ότι εντοπίζεται στην εσωτερική επιφάνεια των εκκρινόμενων μεμβρανικών κυστιδίων. Άλλα προβλήματα που σχετίζονται με την αξιολόγηση της καθαρότητας των απομονωμένων μεμβρανών εξετάζονται στην ανασκόπηση. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι συνιστώμενες μέθοδοι στις περισσότερες περιπτώσεις είναι καλά αναπτυγμένες και τυποποιημένες.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι πιο βολικοί δείκτες μεμβράνης δεν είναι ένζυμα, αλλά ειδικοί υποδοχείς για λεκτίνες, ορμόνες, τοξίνες ή αντισώματα. Εάν τα συστήματα υπό μελέτη είναι καλά χαρακτηρισμένα, τότε η καθαρότητα του κλάσματος μεμβράνης μπορεί να κριθεί από τη σύνθεση πρωτεΐνης του που προσδιορίζεται με ηλεκτροφόρηση πηκτής πολυακρυλαμιδίου παρουσία δωδεκυλοθειικού νατρίου. Για παράδειγμα, η εξωτερική μεμβράνη αρνητικών κατά Gram βακτηρίων έχει ένα χαρακτηριστικό σύνολο πολυπεπτιδίων που δεν υπάρχουν στην κυτταροπλασματική μεμβράνη.
Πίνακας 1.2 Δείκτες που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της καθαρότητας των μεμβρανικών κλασμάτων που απομονώνονται από κύτταρα θηλαστικών "
Κλάσμα μεμβράνης ένζυμο δείκτη Πλασματικές μεμβράνες 5"-Νουκλεοτιδάση Αλκαλική φωσφοδιεστεράση Na * / K + -ATPase (βασοπλευρική-
επιθηλιακή μεμβράνη κύτταρα) Αδενυλική κυκλάση (βασική μεμβράνη ηπατοκυττάρων) Αμινοπεπτιδάση (μεμβράνη επιθήλιο περιγράμματος βούρτσας) Μιτοχόνδρια (εσωτερικά Οξειδάση του κυτοχρώματος c μεμβράνη) ηλεκτρικό-κυτόχρωμα c-οξειδο- αναγωγάση Μιτοχόνδρια (εξωτερικά Μονοαμινοξειδάση μεμβράνη) Λυσοσώματα Όξινη φωσφατάση 0-Γαλακτοσεντάση Υπεροξισώματα καταλάση ουρική οξειδάση Οξειδάση D-αμινοξέος Μεμβράνες συσκευών Γαλακτοζυλοτρανσφεράση golgi Ενδοπλασματική Γλυκόζη-6-φωσφατάση δίκτυο Φωσφοτρανσφεράση χολίνης NADPH-κυτόχρωμα c-οξειδο- αναγωγάση Cytosol γαλακτική αφυδρογονάση Άλλα κριτήρια που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να κριθεί η καθαρότητα των μεμβρανών περιλαμβάνουν τη μορφολογία τους, η οποία ανιχνεύεται με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, και τα χαρακτηριστικά της χημικής σύνθεσης. Για παράδειγμα, τα κλάσματα που αντιπροσωπεύουν την πλασματική μεμβράνη, τη συσκευή Golgi ή τα μιτοχόνδρια μπορούν να αναγνωριστούν από τη μορφολογία τους. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το φάρμακο χαρακτηρίζεται από την περιεκτικότητα σε χοληστερόλη σε αυτό. Για παράδειγμα, οι μιτοχονδριακές μεμβράνες περιέχουν πολύ λιγότερη χοληστερόλη από το Golgi και τις πλασματικές μεμβράνες.
Μόρια απορρυπαντικού ανά μικκύλι. Στην έρευνα μεμβρανών, χρησιμοποιείται ένα μάλλον περιορισμένο φάσμα απορρυπαντικών. Στον πίνακα. 1 παρουσιάζει αυτές που χρησιμοποιούνται συχνότερα για διαλυτοποίηση και αναδόμηση μεμβρανών. Αυτά τα απορρυπαντικά χαρακτηρίζονται από μάλλον υψηλές τιμές CMC (10-4-10-2 M) και από το γεγονός ότι ανήκουν στην κατηγορία των λεγόμενων μαλακών απορρυπαντικών, δηλαδή τέτοια ...
Ο σχηματισμός διπλών στοιβάδων είναι μια ειδική ιδιότητα των μορίων λιπιδίων και πραγματοποιείται ακόμη και έξω από το κύτταρο. Οι πιο σημαντικές ιδιότητες της διπλής στιβάδας: - ικανότητα αυτοσυναρμολόγησης - ρευστότητα - ασυμμετρία. 1.2. Αν και οι κύριες ιδιότητες των βιολογικών μεμβρανών καθορίζονται από τις ιδιότητες της λιπιδικής διπλοστιβάδας, οι περισσότερες από τις συγκεκριμένες λειτουργίες παρέχονται από τις μεμβρανικές πρωτεΐνες. Τα περισσότερα από αυτά διεισδύουν στη διπλή στιβάδα με τη μορφή ενός...
προς την αντίθετη κατεύθυνση