ПРЕДИСЛОВИЕ
Мембранология — современная, стремительно развивающаяся междисциплинарная область естественных наук, находящаяся на стыке биофизики, биохимии, молекулярной биологии, иммунологии, физиологии, генетики, физической и коллоидной химии и др.
Она изучает состав, структуру, свойства, функции, локализацию компонентов биологических мембран, их молекулярную и динамическую организацию, особенности межмолекулярных взаимодействий и фазовые переходы липидов и белков в мембране, транспорт веществ через мембраны, участие биомембран в осуществлении и регулировании метаболических процессов в клетке, механизмы действия различных физико-химических факторов на мембранные системы и другие вопросы, связанные с исследованием состояния компонентов биомембран и отдельных клеток.Одним из центральных разделов мембранологии является биофизика мембран, которая рассматривает, прежде всего, физико-химические механизмы их функционирования в норме и в условиях воздействия разнообразных модифицирующих агентов, а также при развитии патологических состояний отдельных систем организма человека. Спецкурс “Биофизика мембран” в объеме 24 ч читается студентам 4-го и 5-го курсов кафедры биофизики и биотехнологии дневного и вечернего отделений биолого-почвенного факультета Воронежского государственного университета. Однако невозможно освоить программу этого курса без глубокого изучения других разделов мембранологии. Ограниченный объем учебных часов не позволяет подробно рассмотреть многие аспекты мембранологии как междисциплинарной области знаний. Многие вопросы программы курса мембранологии отражены в ряде монографий, учебников, научных обзоров ведущих отечественных и зарубежных специалистов (В. Г. Ивков, Г. Н. Берестовский, 1981; 1982; В. Ф. Антонов, 1982; Я. Кагава, 1985; В. А. Твердислов и со- авт., 1986; С. В. Конев, 1987; А. А. Болдырев, 1985, 1998; В.
П. Скулачев, 1989; 3. И. Крутецкая, А. В. Лонский, 1994; Р. Теннис, 1997, и др.), которые заложили фундамент преподавания в вузах этой важнейшей научной дисциплины. Вместе с тем ряд учебников и учебных пособий по биофизике и мембранологии не содержит разделов, посвященных проблемам, касающимся выявления ключевой роли биологических мембран в осуществлении и регулировании различных метаболических процессов в норме и в условиях воздействия различных физико-химических факторов, в развитии патологических состояний организма человека, а также проявлении терапевтического действия эффективных методов лечения — аутотрансфузии УФ-облученной крови (АУФОК) и эндоваскулярного лазерного облучения крови (ЭЛОК), широко используемых в современной медицинской практике. Следует отметить, что библиотеки многих, в том числе и известных в стране высших учебных заведений (университетов), не могут обеспечить возрастающие научные потребности аспирантов, магистров, студентов-биофизиков и биохимиков, обучающихся на дневном, вечернем и заочном отделениях и выполняющих курсовые и дипломные работы, направленные на выявление молекулярных механизмов функционирования биополимеров и их надмолекулярных комплексов. Кроме того, проведение “Большого практикума” в рамках учебного плана подготовки биолога-биофизика предусматривает выполнение ряда лабораторных работ, связанных с изучением мембранных структур, что требует не только знания принципов современных физико-химических методов анализа биосистем, но и теоретических основ той или иной научной проблемы мембранологии.Настоящее учебное пособие является дальнейшим развитием и существенным дополнением к разделу “Мембраноло- гия” учебника по биофизике, написанного коллективом авторов кафедры биофизики и биотехнологии Воронежского государственного университета (В. Г. Артюхов, Т. А. Ковалева, В. П. Шмелев, 1994). В нем более детально изложены вопросы, касающиеся структурно-функциональной организации молекулярных компонентов биомембран, в том числе и с точки зрения участия последних в осуществлении процессов клеточного метаболизма (глава 1). Большое внимание уделено рассмотрению проблем передачи информации в клетке и роли биомембран в регулировании активности важнейших ферментов и ферментных систем (на примере адсорбционного механизма регуляции гликолитического комплекса).
Представлены современные воззрения о взаимосвязи механизмов интеграции метаболических процессов, нейрогуморальной регуляции функций клеток, путях регулирования векторных ферментов биомембран (глава 2). Глава 3 посвящена проблеме выяснения молекулярных механизмов модификации компонентов биомембран при патологических состояниях организма: рассмотрена ведущая роль пероксидного окисления мембранных липидов; подробно охарактеризованы активные формы кислорода, их свойства, биологическое действие, процессы образования и пути их утилизации, значение в реализации внутриклеточного механизма редокс-регуляции метаболизма; описаны классификация, свойства и механизмы функционирования антиоксидантных систем организма как регуляторов уровня свободнорадикальных продуктов и активных кислородных метаболитов. В главе 4 изложены вопросы, касающиеся исследования закономерностей функционирования биомембран и их компонентов в условиях воздействия различных физико-химических факторов (УФ- и ионизирующей радиации, химических агентов). Пособие содержит и материалы собственных исследований авторов, посвященных изучению фотоиндуцированных изменений структурно-функционального состояния компонентов биомембран (ацетилхолинэстеразы, Na+, К+-АТФазы эритроцитарных мембран, лактатдегидрогеназы в комплексе с эритроцитарными мембранами и их компонентами) в норме и после воздействия УФ-излучения в условиях различного микроокружения. Глава 5 включает обзор методов изучения биомембран, а в главе 6 представлено описание 21 лабораторной работы, которые проводятся в рамках “Большого практикума” и предусматривают не только решение задач учебного плана (т.е. освоение студентами методов и методик), но и обсуждение ряда научно-исследовательских проблем, связанных с интерпретацией полученных результатов, установлением причинно-следственных связей, выдвижением рабочих гипотез.В конце каждой главы приведены контрольные вопросы, а в конце учебного пособия — список основной и дополнительной литературы, учебная программа спецкурса “Биофизика мембран”.
В приложении даны таблицы, материал которых дополняет сведения главы 1 о качественном и количественном' составах липидов биомембран различных организмов.Авторы надеются, что настоящее учебное пособие расширит объем обязательного учебного материала, предназначенного для изучения студентами в рамках спецкурсов “Биофизика мембран” и “Фотобиология”, “Большого практикума” и общего курса биофизики, поможет студентам, магистрам и аспирантам биологических, химических, медицинских специальностей глубже освоить теоретические основы мембранологии, получить представление о современном уровне исследований в данной области, ознакомиться с ее фундаментальными проблемами, методами их разработки, источниками современной учебно-научной литературы, а также приобрести навыки работы с мембранными препаратами.
Авторы выражают глубокую благодарность зав. кафедрой биофизики биологического факультета Московского государственного университета, члену-корреспонденту РАН, профессору А. Б. Рубину и профессору кафедры биофизики Киевского государственного университета В. Л. Зиме за труд по рецензированию учебного пособия и ценные замечания, а также сотруднику кафедры биофизики и биотехнологии Воронежского государственного университета К. П. Ленскому за большую помощь в подготовке рукописи к изданию.
Еще по теме ПРЕДИСЛОВИЕ:
- Предисловие
- Предисловие
- Предисловие
- ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие 5 I.
- Предисловия к сочинениям об учении о формах и протяженностях
- Предисловие к 3-му изданию
- Предисловия и введение
- Предисловие
- 1. Предисловие.
- Предисловие
- Предисловие
- Предисловие
- Предисловие
- Предисловие
- Предисловие