ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие................................................................................................................. 7

Глава 1. Состав и структурно-функциональная органи­

зация молекулярных компонентов биомембран................

1.1. Липиды биомембран: классификация, состав, структура,

физико-химические и динамические, свойства, функции...................... 11

1.1.1. Классификация, состав и структура липидов мембран.................. 11

1.1.2. Физико-химические и динамические свойства

и функции липидов мембран.......................................................................... 19

1.2. Мембранные белки.................................................................................. 26

1.2.1. Классификация, структура и функции мембранных

белков.......................................................................................................................... 26

1.2.2. Цитоскелет (мембранный каркас).................................................. 31

1.2.3. Интегральные белки биомембран.................................................. 34

1.2.4. Структура, функциональные и некоторые физико­химические свойства Na⁺, К⁺-АТФазы 35

1.2.5. Структура, функциональные и некоторые физико­химические свойства ацетилхолкнэстеразы 50

1.3. Углеводы мембран......................................................................................... 56

1.4. Типы взаимодействий мембранных компонентов

и их роль в функционировании биомембран.................................... 58

Контрольные вопросы............................................................................................. 62

Глава 2. Участие компонентов биомембран в осуществле­

нии и регулировании метаболических процессов.............. 64

2.1. Общая характеристика процессов передачи информации

в клетке................................................................................................................

2.1.1. Особенности структуры и функций мембранных

рецепторов ................................................................................................................. 65

2.1.2. Аденилатциклазный путь передачи сигнала............................ 71

2.1.3. Фосфоинозитидный путь передачи............... информации 72

2.2. Роль ионов в осуществлении метаболических процессов

с участием мембран......................................................................................... 74

2.3. Молекулярные механизмы интеграции клеточного

метаболизма...................................................................................................... 78

2.3.1. Механизмы регулирования функциональной активности

ферментов и ферментных систем в клетке ....................................................... 78

2.3.2. Адсорбционный механизм регуляции метаболизма:

понятие о метаболоне, его структура, физиологическое значение образования 82

2.3.3. Пути регулирования активности

векторных ферментов биомембран .................................................................... 91

2.3.4. Молекулярные механизмы нейрогуморальною регуляции

функций клеток......................................................................................................... 97

Контрольные вопросы........................................................................................ 100

Глава 3. Механизмы модификации компонентов

биомембран при патологических состояниях:

роль кислородных метаболитов.................... .................102

3.1. Перокеидное окисление липидов как один из ключевых

механизмов модификации структурно-функционального состояния биомембран 102

3.2. Роль активных форм кислорода в регулировании метаболи­ческих процессов в биосистемах 107

3.3. Пути регулирования уровня свободнорадикальных продук­тов и активных кислородных метаболитов 114

Контрольные вопросы..........................................................................................

Глава 4. Структурно-функциональные модификации

молекулярных компонентов биомембран под воздействием физико-химических агентов 126

4.1. Фотохимические и радиационно-химические превращения

компонентов биомембран в условиях различного микроокружения 126

4.1.1. Структурно-функциональные модификации молекуляр­ных компонентов биомембран под действием УФ-излучения. 126

4.1.2. Радиационно-химические превращения

структурных компонентов биомембран........................................................ 142

4.2. УФ-индуцированные изменения структурно-функционального состояния мембраносвязанных ацетилхолинэстеразы и Na⁺, К⁺-

АТФазы в присутствии некоторых химических модификаторов ... 149

4.2.1. Функциональная активность мембраносвязанной

ацетилхолинэстеразы после УФ-облучения в присутствии бензилового спирта и конканавалина А 149

4.2.2. Фоточувствительность ацетилхолинэстеразы эритроци­

тарных мембран в присутствии фосфолипазы D и аскорби­новой кислоты 157

4.2.3. УФ-индуцированные изменения функциональных

свойств мембраносвязанной Na⁺, К⁺-АТФазы в присутствии фосфолипазы D 169

4.3. Функциональные свойства лактатдегидрогеназы в комплек­се с эритроцитарными мембранами и их компонентами

в интактном состоянии и после УФ-облучения..................................... 172

4.4. Исследование роли активных форм кислорода в процессах

УФ-модификации лактатдегидрогеназы ................................................ 184

Контрольные вопросы.......................................................................................... 200

Глава 5. Характеристика некоторых методов изучения

биологических мембран..................................................... 202

5.1. Краткий обзор групп методов исследования биомембран............ 202

5.2. Выделение и разделение мембран ........................................................ 217

5.3. Оценка чистоты мембранных фракций................................................ 222

5.4.

5.5. Выделение и фракционирование липидов мембран........................ 227

Контрольные вопросы......................................................................................... 228

Глава 6. Исследование структурно-функционального

состояния отдельных компонентов биомембран в норме и при воздействии различных физико-хими­ческих факторов ....................................................................................... .230

6.1. Выделение эритроцитарных мембран ................................................ 230

Лабораторная работа № 1. Выделение эритроцитарных

мембран из крови доноров......................................................................... 231

Лабораторная работа № 2. Определение концентрации белка

плазматических мембран по методу Лоури.......................................... 232

Лабораторная работа № 3. Количественное определение белка

по биуретовой реакции............................................................................... 235

6.2. Исследование функциональной активности мембраносвязан­ных ферментов в норме и при воздействии физико-химических

факторов.......................................................................................................... 236

Лабораторная работа № 4. Определение функциональной актив­ности ацетилхолинэстеразы эритроцитарных мембран 237

Лабораторная работа Ха 5. Исследование УФ-индуцированных

изменений функциональной активности ацетилхолинэсте­разы эритроцитарных мембран 238

Лабораторная работа Ха 6. Исследование ферментативной активности свободной и мембраносвязанной ацетилхолин­эстеразы в интактном состоянии и после УФ-облучения........................................................................................ 240

Лабораторная работа Ха 7. Определение функциональной

активности ацетилхолинэстеразы эритроцитарных мембран после индукции пероксидного окисления липидов 240

Лабораторная работа Ха 8.

активности мембраносвязанной Na⁺, К⁺-АТФазы............................... 241

Лабораторная работа Ха 9. Изучение УФ-индуцированных изменений функциональных свойств Na⁺, К⁺-АТФазы эритроцитарных мембран 243

Лабораторная работа Ха 10. Определение ферментативной активности Na⁺, К⁺-АТФазы эритроцитарных мембран после индукции пероксидного окисления липидов................................................................................................................ 245

6.3. Исследование интенсивности протекания процесса пероксид-

ного окисления липидов мембран............................................................ 245

Лабораторная работа Ха 11. Определение уровня продуктов

пероксидного окисления липидов мембран с использова­нием тиобарбитуровой кислоты 246

6.4. Изучение изменений структурного состояния биологических

мембран методом флуоресцентных зондов .......................................... 248

Лабораторная работа № 12. Исследование фотоиндуцированных изменений структурного состояния эритроцитарных мембран

методом флуоресцентных зондов............................................................ 250

6.5. Исследование устойчивости эритроцитарных мембран к действию различных химических агентов при помощи

метода регистрации осмотических и кислотных эритрограмм... 252 Лабораторная работа № 13. Автоматический метод регистра­

ции осмотических и кислотных эритрограмм ..................................... 253

6.6. Количественное определение липидного состава эритроцитов ... 256

Лабораторная работа № 14. Определение фосфолипидов эритро­цитарных мембран методом тонкослойной хроматографии.... 257

6.7. Определение функциональной активности некоторых

антиоксидантных ферментов крови................................................................ 260

Лабораторная работа № 15. Исследование каталитической

активности супероксиддисмутазы в эритроцитах крови доноров 260

Лабораторная работа № 16.

Лабораторная работа № 17. Исследование функциональной

активности глутатионредуктазы эритроцитов ................................... 264

6.8. Изучение участия активных форм кислорода в процессах

УФ-модификации белковых молекул ............................................................. 265

Лабораторная работа № 18. Исследование каталитической

активности лактатдегидрогеназы спектрофотометрическим методом 267

Лабораторная работа № 19. Выделение лактатдегидрогеназы

из сердца свиньи............................................................................................ 269

Лабораторная работа Ха 20. Исследование изоферментного спектра лактатдегидрогеназы методом электрофореза в полиакриламидном геле 271

Лабораторная работа № 21. Исследование УФ-чувствитель­ности лактатдегидрогеназы в присутствии некоторых модифицирующих агентов 273

Контрольные вопросы....................................................................................... 274

Список основной литературы ........................................................................... 276

Список дополнительной литературы.............................................................. 277

Программа спецкурса «Биофизика мембран» .............................................. 282

ПРИЛОЖЕНИЯ...................................................................................................... 285

Качественный и количественный состав липидов различных

организмов....................................................................................................... 285

Приготовление буферных растворов............................................................... 288

Предметный указатель......................................................................................... 290