Vsebina predmeta
Uvod v biološke membrane: sestava, zgradba, funkcije.
Membranski lipidi.
Primerjalni pregled, zgradba membranskih lipidov (glicerofosfatidi, sfingolipidi, glikolipidi, steroli, hopanoidi, LPS, maščobne kisline).
Biogeneza biomembran.
Membranski lipidi.
Biosinteza, pregradnje in razgradnja glicerofosfatidov, sfingolipidov, sterolov in razvrščanje membranskih lipidov. Reaktivne kisikove zvrsti in membranski lipidi. Biološko aktivni derivati maščobnih kislin in sterolov. Sistem lipoproteinov in recikliranje membranskih lipidov.
Membranski proteini.
Posebnosti zgradbe integralnih in perifernih proteinov. Membranski glikoproteini in proteoglikani v ECM. Biosinteza in razvrščanje membranskih proteinov, kontrola kakovosti in razgradnja. Glikozilacija proteinov. Membranski translokoni in sidranje membranskih proteinov.
Membranski modeli.
Vrste lipidnih tvorb in modelov (miceli, biceli, lipidni monosloj, lipidni vezikli in lipidna kapljica, planarna lipidna membrana), lastnosti in uporaba.
Biofizikalne lastnosti membran.
Ukrivljenost membrane. Površinska napetost in lateralni tlak. Električne lastnosti. Urejenost in fazni prehodi. Lateralna segregacija lipidov in proteinov, lipidne mikrodomene in »lipidni rafti«.
Tehnike za študij lipidnih membran.
Pomen poznavanja in razumevanja prednosti in omejitev posameznih tehnik za študij lastnosti modelnih in bioloških membran. Kombiniranje metod za celovit pristop k reševanju problemov. Študij strukture in dinamike. Predstavitev metod na primerih: mikroskopije, spektroskopije, metode na osnovi sipanja. površinske metode. metode na osnovi termodinamskih konceptov.
Osnove transmembranskega transporta.
Konceptualne razlike med načini transporta. Primarni in sekundarni aktivni transport. Membranski transporterji-pregled s primeri.
Membrane in celično signaliziranje.
Principi celičnega signaliziranja in sekundarni sporočevalci. Membranski receptorji. Zunajcelične signalne snovi. G-proteini in transdukcijski mehanizmi. Primeri protein-kinaznih kaskad in njihove interakcije.
Praktični del-laboratorijske vaje, seminarske vaje in dodatno delo:
Laboratorijske vaje:
1. Izolacija eritrocitnih membran-»duhkov« in lipidnih raftov.
2. Kvalitativna in kvantitativna analiza eritrocitnih membranskih proteinov in lipidov
3. Priprava lipidnih majhnih unilamelarnih veziklov (SUV)
4. Preverjanje permeabilnost lipidnih veziklov
5. Merjenje površinska napetosti lipidnega monosloja (demonstracija)
6. Merjenje interakcij med proteini in lipidnimi membranami s površinsko plazmonsko resonanco (demonstracija).
Študent izbere in predstavi seminarsko nalogo.
Študenti (4-5) skupinsko zasnujejo, pripravijo in kolegom predstavijo manjši raziskovalni projekt.
Pogoji za vključitev v delo
Pogoji za vključitev v delo:
- vpis v ustrezni letnik študijskega programa,
- poznavanje vsebin s področja biokemije in genetike na prvi stopnji.