ISTORIYa_IZUChENIYa_MEMBRAN.ppt

Содержание

Слайд 2

1851 Гуго МОЛЬ (1805—1872) ОПИСАЛ ПЛАЗМОЛИЗ РАСТИТЕЛЬНЫХ КЛЕТОК, ПРЕДПОЛОЖИЛ, ЧТО КЛЕТКИ ОКРУЖЕНЫ МЕМБРАНОЙ

1851 Гуго МОЛЬ (1805—1872) ОПИСАЛ ПЛАЗМОЛИЗ РАСТИТЕЛЬНЫХ КЛЕТОК, ПРЕДПОЛОЖИЛ, ЧТО КЛЕТКИ

ОКРУЖЕНЫ МЕМБРАНОЙ
Слайд 3

1855 К. НАГЕЛИ: КЛЕТОЧНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ – БАРЬЕР ДЛЯ ПРОНИКНОВЕНИЯ КРАСИТЕЛЯ В КЛЕТКУ

1855 К. НАГЕЛИ: КЛЕТОЧНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ – БАРЬЕР ДЛЯ ПРОНИКНОВЕНИЯ КРАСИТЕЛЯ В

КЛЕТКУ
Слайд 4

Микроскопы XVIII века Современный микроскоп Микроскоп, 1876 год

Микроскопы XVIII века

Современный микроскоп

Микроскоп, 1876 год

Слайд 5

Клеточная стенка

Клеточная стенка

Слайд 6

ЭКСПЕРИМЕНТЫ ОВЕРТОНА Э.Овертон (1895 г.): клеточная мембрана избирательно проницаема, т.к. через

ЭКСПЕРИМЕНТЫ ОВЕРТОНА

Э.Овертон (1895 г.):
клеточная мембрана избирательно проницаема, т.к. через нее

в клетки легко проникают жирорастворимые вещества.
Предположение: в состав мембран входят липиды.

Чарльз Эрнст Овертон (1865–1933)

Слайд 7

МОНОСЛОЙ ЛИПИДОВ НА ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ Э.ГОРТЕР И Ф.ГРЕНДЕЛ ЭКСТРАГИРОВАЛИ ЛИПИДЫ ИЗ

МОНОСЛОЙ ЛИПИДОВ НА ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ

Э.ГОРТЕР И Ф.ГРЕНДЕЛ ЭКСТРАГИРОВАЛИ ЛИПИДЫ ИЗ МЕМБРАН

ТЕНЕЙ ЭРИТРОЦИТОВ И НАНОСИЛИ НА ПОВЕРХНОСТЬ ВОДЫ

ХВОСТЫ В ВОЗДУХЕ

ГОЛОВКИ В ВОДЕ

Слайд 8

ЭКСПЕРИМЕНТ Э.ГОРТЕРА И Ф.ГРЕНДЕЛА

ЭКСПЕРИМЕНТ Э.ГОРТЕРА И Ф.ГРЕНДЕЛА

Слайд 9

БИСЛОЙ ГОРТЕРА - ГРЕНДЕЛА

БИСЛОЙ ГОРТЕРА - ГРЕНДЕЛА

Слайд 10

ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП ЭЛЕКТРОНЫ УСКОРЯЮТСЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПОЛЕМ НАПРЯЖЕНИЕМ 105 В, ИХ СКОРОСТЬ

ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП

ЭЛЕКТРОНЫ УСКОРЯЮТСЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПОЛЕМ НАПРЯЖЕНИЕМ 105 В, ИХ СКОРОСТЬ 106

М/С,
ДЛИНА ВОЛНЫ 0,1 НМ
Слайд 11

ТРЕХСЛОЙНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ БИОМЕМБРАНЫ НА ЭЛЕКТРОНОГРАММЕ ВНУТРИКЛЕТОЧНОЕ ПРОСТРАНСТВО ВНЕКЛЕТОЧНОЕ ПРОСТРАНСТВО МЕЖДУ ПАРОЙ ТЕМНЫХ ПОЛОС – СВЕТЛОЕ ПРОСТРАНСТВО

ТРЕХСЛОЙНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ БИОМЕМБРАНЫ НА ЭЛЕКТРОНОГРАММЕ

ВНУТРИКЛЕТОЧНОЕ ПРОСТРАНСТВО

ВНЕКЛЕТОЧНОЕ ПРОСТРАНСТВО

МЕЖДУ ПАРОЙ ТЕМНЫХ ПОЛОС –

СВЕТЛОЕ ПРОСТРАНСТВО
Слайд 12

МОДЕЛИ МЕМБРАНЫ Унитарная модель мембраны Робертсона Модель Даниэлли - Давсона Джеймс

МОДЕЛИ МЕМБРАНЫ

Унитарная модель мембраны Робертсона

Модель Даниэлли - Давсона

Джеймс Дэвид Робертсон
(

1923 - 1995)
Слайд 13

МЕТОД ЗАМОРАЖИВАНИЯ - СКАЛЫВАНИЯ Николсон и Сингер СХЕМА ЖИДКОСТНО-МОЗАИЧНОЙ МОДЕЛИ МЕМБРАНЫ С.СИНГЕРА И Г.НИКОЛСОНА (1972 г.)

МЕТОД ЗАМОРАЖИВАНИЯ - СКАЛЫВАНИЯ

Николсон и Сингер

СХЕМА ЖИДКОСТНО-МОЗАИЧНОЙ МОДЕЛИ МЕМБРАНЫ С.СИНГЕРА И

Г.НИКОЛСОНА (1972 г.)
Слайд 14

А скалывание образца Б разделение двух половинок В возгонка льда (травление)

А скалывание образца
Б разделение двух половинок
В возгонка льда (травление)
Г напыление парами

металла
Д отведение реплики от образца с помощью флотации
Слайд 15

МИКРОФОТОГРАФИЯ МЕМБРАНЫ, ПРИГОТОВЛЕННОЙ МЕТОДОМ ЗАМОРАЖИВАНИЯ – СКАЛЫВАНИЯ

МИКРОФОТОГРАФИЯ МЕМБРАНЫ, ПРИГОТОВЛЕННОЙ МЕТОДОМ ЗАМОРАЖИВАНИЯ – СКАЛЫВАНИЯ

Слайд 16

ЭЛЕКТРОНОГРАММА ПОВЕРХНОСТЕЙ СКОЛА БИОМЕМБРАНЫ (МЕТОД ЗАМОРАЖИВАНИЯ - СКАЛЫВАНИЯ) ВЫСТУПАМ (1- 5)

ЭЛЕКТРОНОГРАММА ПОВЕРХНОСТЕЙ СКОЛА БИОМЕМБРАНЫ (МЕТОД ЗАМОРАЖИВАНИЯ - СКАЛЫВАНИЯ)

ВЫСТУПАМ (1- 5) НА

ЛЕВОЙ ПОВЕРХНОСТИ СООТВЕТСТВУ-ЮТ ВМЯТИНЫ (1* - 5*)
Слайд 17

МОДЕЛЬ МЕМБРАНЫ ЭРИТРОЦИТА

МОДЕЛЬ МЕМБРАНЫ ЭРИТРОЦИТА

Слайд 18

МИЕЛИНОВАЯ ОБОЛОЧКА

МИЕЛИНОВАЯ ОБОЛОЧКА

Слайд 19

ЭТАПЫ ИЗУЧЕНИЯ МЕМБРАН

ЭТАПЫ ИЗУЧЕНИЯ МЕМБРАН

Слайд 20

Слайд 21

ФУНКЦИИ МЕМБРАН

ФУНКЦИИ МЕМБРАН

Слайд 22

ИСКУССТВЕННЫЕ МЕМБРАНЫ

ИСКУССТВЕННЫЕ МЕМБРАНЫ

Слайд 23

ИСКУССТВЕННЫЕ МЕМБРАНЫ - ЛИПОСОМЫ Однослойные липосомы

ИСКУССТВЕННЫЕ МЕМБРАНЫ - ЛИПОСОМЫ

Однослойные липосомы

Слайд 24

Приготовление бимолекулярных липидных мембран (БЛМ) 1 -стеклянный стакан 2 - раствор

Приготовление бимолекулярных липидных мембран (БЛМ)
1 -стеклянный стакан
2 - раствор

электролита
3 - тефлоновый сосуд с отверстием в стенке (4).
Слайд 25

A - вносим с помощью капилляра (4) каплю раствора фосфолипида в

A - вносим с помощью капилляра (4) каплю раствора фосфолипида в

гептане (5) в отверстие в стенке сосуда (3). B - капля закрывает просвет отверстия. C - постепенно растворитель уходит и образуется БЛМ D - БЛМ при очень большом увеличении
Слайд 26

Самосборка фосфолипидных везикул в водном растворе

Самосборка фосфолипидных везикул в водном растворе

Слайд 27

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕМБРАН

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕМБРАН

Слайд 28

МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАН ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ ЭКСТРАКЦИЯ ЛИПИДОВ И БЕЛКОВ МЕМБРАН

МЕТОДЫ

ВЫДЕЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАН
ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ
ЭКСТРАКЦИЯ ЛИПИДОВ И БЕЛКОВ МЕМБРАН
РАЗДЕЛЕНИЕ ЛИПИДОВ НА КЛАССЫ
ИДЕНТИФИКАЦИЯ

МЕМБРАННЫХ БЕЛКОВ
РЕКОНСТРУКЦИЯ МЕМБРАННЫХ БЕЛКОВ
ИЗУЧЕНИЕ МЕМБРАННЫХ ЛИПИДОВ И БЕЛКОВ БИОФИЗИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ (ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ, ЭПР, ЯМР, ФЛУОРЕСЦЕНТНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ И ДР.)
Слайд 29

МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕМБРАН НЕДЕСТРУКТИВНЫЕ ДЕСТРУКТИВНЫЕ ПОЛУЧЕНИЕ ВЕЗИКУЛ, ОТДЕЛЯЮЩИХСЯ ОТ ПОВЕРХНОСТИ КЛЕТОК ОСМОТИЧЕСКИЙ ШОК КЛЕТОК ГОМОГЕНИЗАЦИЯ ТКАНЕЙ

МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕМБРАН

НЕДЕСТРУКТИВНЫЕ ДЕСТРУКТИВНЫЕ

ПОЛУЧЕНИЕ ВЕЗИКУЛ, ОТДЕЛЯЮЩИХСЯ ОТ ПОВЕРХНОСТИ КЛЕТОК

ОСМОТИЧЕСКИЙ

ШОК КЛЕТОК
ГОМОГЕНИЗАЦИЯ ТКАНЕЙ
Слайд 30

НЕДЕСТРУКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕМБРАН ИНКУБАЦИЯ КЛЕТОК В СРЕДАХ ОПРЕДЕЛЕННОГО СОСТАВА ПРИВОДИТ

НЕДЕСТРУКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕМБРАН

ИНКУБАЦИЯ КЛЕТОК В СРЕДАХ
ОПРЕДЕЛЕННОГО СОСТАВА ПРИВОДИТ К


СПОНТАННОМУ ОТДЕЛЕНИЮ ОТ ИХ ПОВЕРХНОСТИ ВЕЗИКУЛ
ВЕЗИКУЛЫ ЗАТЕМ ОТДЕЛЯЮТСЯ ОТ КЛЕТОЧНОЙ СУСПЕНЗИИ ПУТЕМ ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ ПРИ НИЗКИХ СКОРОСТЯХ (500 g)

Пузырьки (везикулы)

Слайд 31

ДЕСТРУКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕМБРАН ГИПООСМОТИЧЕСКИЙ ШОК (ДЛЯ ЭРИТРОЦИТОВ) ПОЛУЧЕНИЕ ТЕНЕЙ ЭРИТРОЦИТОВ ЭРИТРОЦИТЫ ТЕНИ ЭРИТРОЦИТОВ

ДЕСТРУКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕМБРАН

ГИПООСМОТИЧЕСКИЙ ШОК (ДЛЯ ЭРИТРОЦИТОВ)
ПОЛУЧЕНИЕ ТЕНЕЙ ЭРИТРОЦИТОВ

ЭРИТРОЦИТЫ

ТЕНИ ЭРИТРОЦИТОВ

Слайд 32

РАЗДЕЛЕНИЕ МЕМБРАН НА ФРАКЦИИ ПУТЕМ ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ В ГРАДИЕНТЕ ПЛОТНОСТИ (при постоянном

РАЗДЕЛЕНИЕ МЕМБРАН НА ФРАКЦИИ ПУТЕМ ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ В ГРАДИЕНТЕ ПЛОТНОСТИ (при постоянном

центробежном ускорении)

ДЕСТРУКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕМБРАН

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ ТКАНЕЙ

Слайд 33

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СУБКЛЕТОЧНЫХ ФРАКЦИЙ ИСПОЛЬЗУЮТ МЕТОД ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ (при различном центробежном

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СУБКЛЕТОЧНЫХ ФРАКЦИЙ ИСПОЛЬЗУЮТ МЕТОД ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ (при различном центробежном

ускорении )

Центробежное ускорение выражают величиной, которая кратна ускорению свободного падения g=9,81 м/с2

Слайд 34

ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕ В ГРАДИЕНТЕ ПЛОТНОСТИ

ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕ В ГРАДИЕНТЕ ПЛОТНОСТИ

Слайд 35

ИДЕНТИФИКАЦИЯ МЕМБРАННЫХ ПРЕПАРАТОВ (по маркерным ферментам)

ИДЕНТИФИКАЦИЯ МЕМБРАННЫХ ПРЕПАРАТОВ (по маркерным ферментам)

Слайд 36

ИЗУЧЕНИЕ МЕМБРАННЫХ ЛИПИДОВ И БЕЛКОВ

ИЗУЧЕНИЕ МЕМБРАННЫХ ЛИПИДОВ И БЕЛКОВ

Слайд 37

ВЫДЕЛЕНИЕ МЕМБРАННЫХ ЛИПИДОВ

ВЫДЕЛЕНИЕ МЕМБРАННЫХ ЛИПИДОВ

Слайд 38

ЭКСТРАКЦИЯ ЛИПИДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СМЕСИ ПОЛЯРНЫХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ (МЕТАНОЛ, ХЛОРОФОРМ, ЭТАНОЛ)

ЭКСТРАКЦИЯ ЛИПИДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СМЕСИ ПОЛЯРНЫХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ (МЕТАНОЛ, ХЛОРОФОРМ, ЭТАНОЛ)

Слайд 39

ДЛЯ УДАЛЕНИЯ НЕЛИПИДНЫХ КОМПОНЕНТОВ ПРОМЫВАНИЕ СМЕСИ ЛИПИДОВ ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕ УДАЛЕНИЕ РАСТВОРИТЕЛЯ (ВЫСУШИВАНИЕ

ДЛЯ УДАЛЕНИЯ НЕЛИПИДНЫХ КОМПОНЕНТОВ ПРОМЫВАНИЕ СМЕСИ ЛИПИДОВ
ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕ
УДАЛЕНИЕ РАСТВОРИТЕЛЯ (ВЫСУШИВАНИЕ В ПОТОКЕ

АЗОТА ИЛИ СЖАТОГО ВОЗДУХА)
Слайд 40

РАЗДЕЛЕНИЕ ЛИПИДОВ НА КЛАССЫ (фракционирование по растворимости, тонкослойная хроматография, жидкостная хроматография)

РАЗДЕЛЕНИЕ ЛИПИДОВ НА КЛАССЫ (фракционирование по растворимости, тонкослойная хроматография, жидкостная хроматография)

Разделение

основных классов липопротеидов методом аналитического ультрацентрифугирования.
Sf — скорость флотации в флотационных сведбергах при центрифугировании при плотности (d), равной 1,063 г/мл; F˚ — скорость флотации при плотности, равной 1,21 г/мл.
Слайд 41

ТОНКОСЛОЙНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ

ТОНКОСЛОЙНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ

Слайд 42

ВЫДЕЛЕНИЕ МЕМБРАННЫХ БЕЛКОВ МЕМБРАННЫЕ БЕЛКИ СВЯЗАНЫ С ЛИПИДАМИ, ПОЭТОМУ ДЛЯ ИХ

ВЫДЕЛЕНИЕ МЕМБРАННЫХ БЕЛКОВ

МЕМБРАННЫЕ БЕЛКИ СВЯЗАНЫ С ЛИПИДАМИ, ПОЭТОМУ ДЛЯ ИХ ВЫДЕЛЕНИЯ

ИСПОЛЬЗУЮТ ДЕТЕРГЕНТЫ («РАЗРУШИТЕЛИ» МЕМБРАН)
СОЛЮБИЛИЗАЦИЯ МЕМБРАННЫХ БЕЛКОВ – ПРОЦЕСС ПОЛУЧЕНИЯ ОДНОРОДНОГО РАСТВОРА БЕЛКА В ПРИСУТСТВИИ ДЕТЕРГЕНТА
Слайд 43

ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ БЕЛКОВ, ИМЕЮЩИХСЯ В МЕМБРАНАХ, ИСПОЛЬЗУЮТ ЭЛЕКТРОФОРЕЗ В ПОЛИАКРИЛАМИДНОМ ГЕЛЕ В ПРИСУТСТВИИ ДОДЕЦИЛСУЛЬФАТА НАТРИЯ.

ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ БЕЛКОВ, ИМЕЮЩИХСЯ В МЕМБРАНАХ, ИСПОЛЬЗУЮТ ЭЛЕКТРОФОРЕЗ В ПОЛИАКРИЛАМИДНОМ ГЕЛЕ

В ПРИСУТСТВИИ ДОДЕЦИЛСУЛЬФАТА НАТРИЯ.
Слайд 44

ЭЛЕКТРОФОРЕЗ В ПОЛИАКРИЛАМИДНОМ ГЕЛЕ В ПРИСУТСТВИИ ДОДЕЦИЛСУЛЬФАТА НАТРИЯ

ЭЛЕКТРОФОРЕЗ В ПОЛИАКРИЛАМИДНОМ ГЕЛЕ В ПРИСУТСТВИИ ДОДЕЦИЛСУЛЬФАТА НАТРИЯ

Слайд 45

ЭЛЕКТРОФОРЕГРАММА БЕЛКОВ ИЗ ТЕНЕЙ ЭРИТРОЦИТОВ СПЕКТРИН БЕЛОК ПОЛОСЫ 3 БЕЛКИ ПОЛОС 4.1 И 4.2 АКТИН

ЭЛЕКТРОФОРЕГРАММА БЕЛКОВ ИЗ ТЕНЕЙ ЭРИТРОЦИТОВ

СПЕКТРИН
БЕЛОК ПОЛОСЫ 3
БЕЛКИ ПОЛОС 4.1 И 4.2
АКТИН

Слайд 46

УДАЛЕНИЕ ДЕТЕРГЕНТА путем промывания СОЗДАНИЕ ЛИПОСОМ ВСТРАИВАНИЕ В НИХ БЕЛКОВ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

УДАЛЕНИЕ ДЕТЕРГЕНТА путем промывания
СОЗДАНИЕ ЛИПОСОМ
ВСТРАИВАНИЕ В НИХ БЕЛКОВ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ
АКТИВНОСТИ БЕЛКОВ

РЕКОНСТРКУЦИЯ

БЕЛКОВ - ЭТО ВСТРАИВАНИЕ БЕЛКОВ В ЛИПИДНЫЕ ВЕЗИКУЛЫ

ЭТАПЫ:

Слайд 47

ЛИПОСОМЫ – ЛИПИДНЫЕ ВЕЗИКУЛЫ (ПУЗЫРЬКИ), ОБРАЗУЮЩИЕСЯ ИЗ ФОСФОЛИПИДОВ В ВОДНОМ РАСТВОРЕ

ЛИПОСОМЫ – ЛИПИДНЫЕ ВЕЗИКУЛЫ (ПУЗЫРЬКИ), ОБРАЗУЮЩИЕСЯ ИЗ ФОСФОЛИПИДОВ В ВОДНОМ РАСТВОРЕ

Слайд 48

ВКЛЮЧЕНИЕ БЕЛКОВ В ЗАРАНЕЕ СФОРМИРОВАННЫЕ ЛИПОСОМЫ БЕЛКИ

ВКЛЮЧЕНИЕ БЕЛКОВ В ЗАРАНЕЕ СФОРМИРОВАННЫЕ ЛИПОСОМЫ

БЕЛКИ