Биофизика: в 3-х томах. Том 2. Биофизика клеточных процессов. Биофизика мембранных процессов

Аннотация

Предлагаемая книга представляет собой фундаментальный учебник по биофизике, в котором излагаются основы современной биофизической науки.
Во втором томе учебника «Биофизика клеточных процессов. Биофизика мембранных процессов» рассматриваются физико-химические механизмы ряда важнейших процессов, протекающих в организмах. Детально освещаются вопросы структуры и функционирования биологических мембран, биоэлектрогенеза, мышечного сокращения, рецепции, переноса электронов и трансформации энергии в биомембранах. Представлен материал о молекулярных механизмах функционирования ионных каналов.
Книга предназначена для широкого круга читателей разного профиля, включающего студентов и аспирантов, а также научных работников, которые интересуются фундаментальными проблемами современной физико-химической биологии. Предполагается, что читатель знаком с основами биологических дисциплин, физики, химии и математического анализа, которые читаются студентам биологических специальностей университетов России в рамках общих курсов на 1-3 годах обучения. Новые необходимые сведения по физике и математике приводятся по ходу изложения основного материала книги.

Рекомендовано Учебно-методическим объединением по классическому университетскому образованию в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 020400 (020200) «Биология» и специальности 020207 «Биофизика»

Содержание

Часть III. Биофизика мембранных процессов

Раздел V. Структурно-функциональная организация биологических мембран
ГЛАВА 12. Молекулярная организация биологических мембран
§ 1. Состав и строение биологических мембран
§ 2. Образование мембранных структур
§ 3. Термодинамика процессов формирования и устойчивости мембран
§ 4. Механические свойства мембран
§ 5. Влияние электрических полей на клетки

ГЛАВА 13. Конформационные свойства мембран
§ 1. Фазовые переходы в мембранных системах
§ 2. Липид-липидные взаимодействия в мембранах
§ 3. Липид-белковые и белок-белковые взаимодействия в мембранах
§ 4. Перекисное окисление липидов биомембран

Раздел VI. Транспорт веществ и биоэлектрогенез
ГЛАВА 14. Транспорт неэлектролитов
§ 1. Диффузия
§ 2. Облегченная диффузия
§ 3. Транспорт воды. Аквапорины

ГЛАВА 15. Транспорт ионов. Ионные равновесия
§ 1. Электрохимический потенциал
§ 2. Гидратация ионов
§ 3. Ионное равновесие на границе раздела фаз
§ 4. Профили потенциала и концентраций у границы раздела фаз
§ 5. Двойной электрический слой
§ 6. Доннановское равновесие

ГЛАВА 16. Электродиффузионная теория транспорта ионов через мембраны
§ 1. Уравнение электродиффузии Нернста-Планка
§ 2. Приближение постоянного поля

ГЛАВА 17. Индуцированный ионный транспорт
§ 1. Бислойные липидные мембраны
§ 2. Подвижные переносчики
§ 3. Каналообразующие агенты
§ 4. Влияние поверхностного и дипольного потенциалов на скорость ионного транспорта

ГЛАВА 18. Ионный транспорт в каналах
§ 1. Дискретное описание транспорта
§ 2. Блокирование и насыщение канала
§ 3. Функции состояния канальной поры
§ 4. Ионный канал как динамическая структура
§ 5. Транспорт в открытом канале. Теория селективности
§ 6. Общие свойства ионных каналов нервных волокон
§ 7. Молекулярное строение каналов
§ 8. Флуктуации электрических свойств мембран
§ 9. Кальциевая проводимость возбудимых мембран

ГЛАВА 19. Транспорт ионов в возбудимых мембранах
§ 1. Потенциал действия
§ 2. Ионные токи в мембране аксона
§ 3. Описание ионных токов в модели Ходжкина-Хаксли
§ 4. Токи ворот
§ 5. Упрощенные математические модели возбудимых мембран
§ 6. Качественные модели возбуждения
§ 7. Распространение импульса

ГЛАВА 20. Активный транспорт
§ 1. Кальциевый насос
§ 2. Натрий-калиевый насос
§ 3. Электрогенный транспорт ионов
§ 4. Транспорт протонов

Раздел VII. Трансформация энергии в биомембранах
ГЛАВА 21. Перенос электронов и трансформация энергии в биомембранах
§ 1. Общая характеристика преобразования энергии в биомембранах
§ 2. Электрон-транспортные цепи
§ 3. Механизмы транслокации протонов и генерации ΔμH+
§ 4. АТФазный комплекс
§ 5. Общие принципы энергетического сопряжения
§ 6. АТФ-азный комплекс — молекулярный мотор

ГЛАВА 22. Физика мышечного сокращения, актин-миозиновый молекулярный мотор
§ 1. Общая характеристика преобразования энергии в системах биологической подвижности
§ 2. Основные сведения о свойствах поперечно-полосатых мышц
§ 3. Структурная организация сократительных и регуляторных белков мышцы
§ 4. Регуляция мышечного сокращения
§ 5. Механохимическое преобразование энергии в мышце, схема Лимна-Тейлора
§ 6. Нестационарные режимы сокращения
§ 7. Трехмерная структура актина и миозиновой головки
§ 8. Механизм рабочего цикла актин-миозинового мотора

ГЛАВА 23. Биофизика процессов внутриклеточной сигнализации
§ 1. Общие закономерности внутриклеточной сигнализации
§ 2. Биофизика клеточной сигнализации
§ 3. Методы исследования клеточной сигнализации

Рекомендуемая литература
Предметный указатель