СОДЕРЖАНИЕ

Вступление 3

Раздел I. Структура и функции биомембран 5

Глава 1. Мембранные структуры клетки 6

1.1. Основные компоненты архитектуры клетки 6

1.2. Жидкостно-мозаичная модель строения биомембран 10

1.3.

1.4. Эндоплазматический ретикулум 22

1.5. Аппарат Гольджи 23

1.6. Ядро клетки 25

1.7. Лизосомы 27

Глава 2. Мембранные липиды 29

2.1. Жирные кислоты 30

2.2. Классификация липидов 32

2.3. Латеральная мобильность в мембранах 37

2.4. Липидный состав мембран 40

Глава 3. Структура липидных мембран 43

3.1. Жидкокристаллическое состояние биомембран 43

3.2. Влияние липидного состава на толщину и кривизну

биомембран 49

3.3. Распределение липидов между цитозольной и

экзоплазматической сторонами мембраны 51

3.4. Модельные липидные мембраны 53

Глава 4. Межмолекулярные взаимодействия в биомембранах 61

4.1. Липидно-протеиновые кластеры в мембранах 61

4.2. Липид-липидные взаимодействия 64

4.3. Липид-белковые взаимодействия 67

4.4. Белок-белковые взаимодействия 70

Глава 5. Мембранные белки 72

5.1. Способы взаимодействия белков с мембранами 73

5.2. Строение трансмембранных доменов 75

5.3. Взаимодействие белков с мембраной и цитоскелетом 81

5.4. Липид-связывающие мотивы 86

Глава 6. Пассивный трансмембранный транспорт 90

6.1. Виды пассивного транспорта 91

6.2. Пассивная диффузия через мембрану 9 5

6.3. Диффузия молекул воды через мембрану 98

6.4. Транспорт веществ через мембрану с помощью белков-

транспортёров 101

6.5. Облегчённая диффузия 104

6.6. Поры в липидном бислое 110

Глава 7. Активный транспорт 122

7.1. АТФ-насосы 122

7.2. Механизм действия Са²⁺-АТФазы 125

7.3. Механизм действия № /К АТФаэы 130

7.4. Протонные насосы F-класса 131

7.5. Протонные насосы V-класса 139

7.6. АВС-транспортёры 141

Глава 8.

8.1. Механизмы белкового транспорта 150

8.2. Перенос белков через ядерную мембрану 154

8.3. Трансмембранная транслокация 158

8.4. Везикулярный транспорт 161

Раздел II. Электрогенез биомембран 171

Глава 9. Электрические потенциалы биомембран 171

9.1. Мембранный потенциал 172

9.2. Потенциал покоя 173

9.3. Уравнение Гольдмана 179

9.4. Уравнение Томаса 180

Глава 10. Ионные каналы 182

10.1. Нерегулируемые калиевые каналы 182

10.2. Пэтч-метод исследования ионных каналов 187

10.3. Мембранные каналы и переносчики как ферменты 189

Глава 11. Вторичный транспорт котранспортёрами 200

11.1. Nа⁺-симпортёры 201

11.2. Ыа⁺/Са²⁺-антипортёры кардиомиоцитов 203

11.3. Регуляция pH клетки котранспортёрами 204

11.4. Транспортёры в вакуолях растений 205

11.5. Аквапорины 207

11.6. Трансэпителиальный транспорт 210

11.7. Кислотность желудка 214

Глава 12. Потенциал действия 217

12.1. Свойства потенциала действия 219

12.2. Природа потенциала действия 222

12.3. Уравнения Ходжкина-Хаксли 223

12.4. Фиксация мембранного потенциала 225

12.5. Модель Ходжкина-Хаксли 231

Глава 13. Механизмы генерации потенциала действия 238

13.1. Нейроны 238

13.2. Генерация нервного импульса 241

13.3. Потенциалочувствительные натриевые каналы 243

13.4. Потенциалочувствительные калиевые каналы 245

13.5. Распространение потенциала действия 246

13.6. Строение потенциалочувствительных ионных каналов 247

13.7. Миелинирование аксонов нейронов 251

13.8. Детектирование интенсивности воздействия 254

Глава 14. Внутриклеточная сигнализация 258

14.1. Сигнальная функция биомембран 258

14.2. Ионы кальция 263

14.3. Осцилляции внутриклеточного кальция 268

14.4. цАМФ 271

14.5. цГМФ 273

14.6. Множественные месенджеры 274

Глава 15. Мембранные рецепторы 276

15.1. Типы мембранных рецепторов 276

15.2. Тирозин-киназные рецепторы и MAP-киназные каскады 285

15.3. Инсулиновый рецептор 289

Глава 16. Механизмы межклеточной сигнализации 291

16.1. Щелевые соединения 291

16.2. Трансмиттеры 294

16.3. Кальциевая регуляция экзоцитоза нейротрансмиттеров 298

16.4. Нейромышечное соединение 302

16.5. Ацетилхолиновый рецептор 304

16.6. Регуляция кровоснабжения мускулатуры 306

16.7. Синапсы между нейронами 312

Глава 17. Неравновесная термодинамика биомембран 319

17.1. Термодинамические потенциалы 324

17.2. Электрохимический потенциал 326

17.3. Сродство химической реакции 329

17.4. Обобщённые силы и обобщённые потоки 334

17.5. Линейная неравновесная термодинамика 343

17.6. Сопряжение потоков в биомембранах 349

17.7. Термодинамика систем вдали от равновесия 358

Список литературы