Введение в проблему

Молекулярная нейрохимия
2008
Курс читает
профессор Александр Александрович БОЛДЫРЕВ
По окончанию курса – зачет
Учебники для подготовки –
Болдырев и соавт. «Биомембранология», М-П, 2006
Болдырев и соавт. Нейрохимия, М. 2008
Введение в биомембранологию, М. 1990
Геннис, Биомембраны, М. 1998
Введение
в проблему
ОСНОВНЫЕ ТЕМЫ ЛЕКЦИЙ
Мембранная организация клетки
Биомембраны – физико-химические методы
исследования
Транспорт через клеточные мембраны:
структурные основы
Ионные каналы и насосы
Са-насосы и регуляция кальциевого гомеостаза
клетки
Na-насос и регуляция гомеостаза нейрона
Окислительный стресс
Механизмы клеточной смерти
Природные механизмы защиты клеток от
окислительного стресса
Биогенез мембран. Мембранные патологии
А.А. Болдырев и соавторы «НЕЙРОХИМИЯ»
учебник для ВУЗОВ по специальностям
«биохимия», «физиология», «фармакология», «эмбриология», «психология
Раздел 1. ОБЩАЯ НЕЙРОХИМИЯ
Особенности липидного и белкового состава нервной ткани
Современные представления об организации нейрональной мембраны
Свойства липидного бислоя
Мембранные белки
Белок-липидные взаимодействия
Роль цитоскелета и гликокаликса
Мембранные механизмы адаптации
Раздел 2. МОЛЕКУЛЯРНАЯ НЕЙРОХИМИЯ
Типы синапсов и классификация нейромедиаторов
Мембранные рецепторы – передача сигнала из внешней среды внутрь клетки.
Глутаматные рецепторы. Принцип множественности рецепторов
Вторичные посредники и нейропептиды (включая активные формы кислорода).
G-белки и протеинкиназы
Ионные каналы и ионные насосы
Signal Transduction Mechanisms
Микровязкость мембранного бислоя как фактор регуляции клеточных функций
Механизмы отбора и усиления сигналов на клеточной мембране
Раздел 3. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ НЕЙРОХИМИЯ
Особенности пластического обмена головного мозга
Энергетический обмен головного мозга
Синаптические контакты и принципы функционирования синапса
Электрические и химические механизмы передачи информации
Постсинаптические механизмы анализа информации
Сенсорные и зрительные процессы
Регуляция двигательной активности
Нейрохимические механизмы памяти
Окислительный стресс и нейропатологии
…знанье без умения – напрасно,
умение без знания – опасно.
Китайская пословица
Таким образом, умение соединять
теорию с практикой является
необходимым условием развития
науки. Об этом – у Пушкина…
О сколько нам открытий чудных
готовят просвещения дух,
и опыт, сын ошибок трудных,
и гений, парадоксов друг…
О сколько нам открытий чудных
готовят просвещения дух,
и опыт, сын ошибок трудных,
и гений, парадоксов друг,
и случай, бог-изобретатель
А.С. Пушкин
…Гений и злодейство
Есть вещи несовместные
А.С. Пушкин
Образование незрелого ума
разрушает нравственность.
Василий Андреевич Жуковский
НАУКА, РЕЛИГИЯ И
ИСКУССТВО:
сходство и различия
НАУКА, РЕЛИГИЯ И
ИСКУССТВО:
сходство и различия
Наука объясняет окружающий нас мир,
искусство его создает,
а религия примиряет нас
с его несовершенством.
ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ:
значение фактов для понимания
окружающего нас мира
ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ:
значение фактов для понимания
окружающего нас мира
Лишь теория объясняет, что на самом
деле мы ухитряемся наблюдать.
Альберт ЭЙНШТЕЙН
ДОГМАТЫ ВЕРЫ
и
ДОКАЗАТЕЛЬНОСТЬ ФАКТА:
познаваем ли материальный мир?
ДОГМАТЫ ВЕРЫ
и
ДОКАЗАТЕЛЬНОСТЬ ФАКТА:
познаваем ли материальный мир?
Чудеса противоречат не законам природы,
а нашим представлениям о них.
Блаженный Августин
МОЖНО ЛИ ОТЛИЧИТЬ
НАУКУ
ОТ ШАРЛАТАНСТВА?
МОЖНО ЛИ ОТЛИЧИТЬ
НАУКУ
ОТ ШАРЛАТАНСТВА?
•
•
•
•
•
Были ли алхимики шарлатанами?
Хиромантия сегодня
Астрология в современном мире
Существует ли телекинез
Опережающее отражение (феномен Ванги,
дежа вю, передача мысли на расстояние)
• История Туринской плащаницы
Туринская
плащаница –
обман или
заблуждение?
Феномен ламы Бадмаева
ПОЗНАВАЕМ ЛИ МИР?
ПОЗНАВАЕМ ЛИ МИР?
Может быть, наше отношение к
проблемам зависит от уровня
наших знаний?
Вспомним историю
Джордано Бруно,
насмешки современников
над Циолковским,
отказ
финансистов поддержать
опыты Николо Тесла
ПОЗНАВАЕМ ЛИ МИР?
• В естествознании существует два типа законов: законыпостулаты, являющиеся результатом обобщения
экспериментов или наблюдений и не могущие быть
логически доказанными, и законы-следствия, логически
выводимые из первых
• В подавляющем большинстве проблемы смысла жизни
(организации живого) относятся к решаемым. Таковы
проблемы направления обратимых биохимических реакций,
устройства молекулярных преобразователей энергии, сути
сверхслабых взаимодействий.
• Но есть проблемы, не доступные нам для решения (без
открытия новых законов естествознания), – проблемы
начальных стадий биологической эволюции, индивидуального
сознания, взаимосвязи души и тела, да и самого понятия
«душа».
Блюменфельд Л.А.
Пути познания: систематический
труд или блестящее озарение?
• Был ли Клавдий Птолемей сознательным
фальсификатором звездного неба?
• Как Мендель внес вклад в развитие
представлений о наследовании признаков?
• Что осталось от учения Дарвина в XXI в?
• Почему Мичурину не удалось «отнять
милости у природы» (спор Лысенко и
Капицы о воспитании новых принципов)
Пути познания: систематический
труд или блестящее озарение?
Пути познания: систематический
труд или блестящее озарение?
• Как был открыт закон сохранения вещества?
• Как была создана периодическая таблица?
• Как угадана формула бензола?
Пути познания: систематический
труд или блестящее озарение?
• Как был открыт закон сохранения вещества?
• Как была создана периодическая таблица?
• Как придумана формула бензола?
Семена познания носятся в воздухе,
но прорастают только попав
на подготовленную почву.
У. Кеннон
Является ли практика критерием
истины?
Является ли практика критерием
истины?
Так называемый «Закон сохранения»
открыт Ломоносовым по небрежности
измерения
Является ли практика критерием
истины?
Так называемый «Закон сохранения»
открыт Ломоносовым вследствие
неточности измерения
Правильность следствия
не обязательно свидетельствует
о справедливости предпосылки.
Аристотель
Все то, что могут сделать дураки,
Поверьте мне, такие пустяки,
В сравненьи с тем, что может сделать гений,
Особенно из добрых побуждений
Борис Заходер
Трагедия цивилизации не в
неспособности решить ту или
иную техническую проблему, а
в неумении этим решением
воспользоваться
Мы знаем тому много примеров:
Хиросима и Чернобыль
Глобальное изменение климата
Трансгенная пища
Искусственное оплодотворение и клонирование живых
существ
Рискованность опытов со стволовыми клетками
Что же такое жизнь?
Жизнь есть способ существования
белковых тел.
Ф. Энгельс?
Что же такое жизнь?
Жизнь есть способ
существования
организованной
протоплазмы.
Энгельс
Уважение к классикам покоится на
том, что их не читают.
А.И. Герцен
Спутав «Bunden» и «Hunden»
переводчик К. Маркса изобрел
тевтонских «псов-рыцарей» (вместо
рыцарских союзов)
Жизнь – это специальным
образом организованное
состояние атомов и молекул.
Отто Леви и
Нобелевская
премия 1934 г.
А.Ф. Самойлов в те же годы в Казани измерял
температурную зависимость задержки в передаче
возбуждения с нерва на мышцу
А.Ф. Самойлов, 1925
Собака
Павлова?
Трактат Граафа напечатан в 1674 г.
СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ
РОЛЬ
КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
• отграничить живое от неживого
• организовать внутри клетки компартменты с
различными свойствами
• контролировать проникновение в клетку и выход
•
из нее метаболитов
• служить запасом ряда биологически активных
соединений (арахидоната, холестерина,
сфингозина, инозитол-трис-фосфата)
• реагировать на внешние сигналы (рецепторы,
восприятие и трансформация сигналов внутрь
клетки)
РЕГУЛЯТОРНАЯ
РОЛЬ
КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
• создавать среду для защиты
гидрофобных белков от водной
атаки и обеспечения их функций
• обеспечивать инструмент контроля
за функцией мембранных белков
Метаболические нарушения –
генетическая основа и роль среды
Устойчивость обмена веществ к
действию повреждающих факторов
Почему в здоровом теле здоровый дух?
Типы психики и склонность к
заболеваниям
Почему для современного человека
характерны сбои иммунитета
Как осуществляется
регуляция метаболизма
в клетке?