कृत्रिम झिल्ली और प्राकृतिक झिल्ली के बीच समानताएं और अंतर। कृत्रिम झिल्ली: जीवन की ओर एक कदम

कृत्रिम झिल्ली विशेष रूप से विकसित तकनीकों का उपयोग करके प्राप्त की जाती है। इस तरह की झिल्ली प्रणालियों में आमतौर पर एक एकल फॉस्फोलिपिड (प्राकृतिक या सिंथेटिक) या उसका मिश्रण होता है। उपयुक्त परिस्थितियों में (जैसे, माइल्ड सोनिकेशन), ये फॉस्फोलिपिड गोलाकार बाइलेयर वेसिकल्स बनाते हैं। लिपिड बाईलेयर से घिरे पुटिकाओं को लिपोसोम कहा जाता है।

आइए उपयोग के कुछ उदाहरण देखें

चावल। 42.8 झिल्ली की स्व-संयोजन के दौरान, इसकी मौलिक संरचना संरक्षित होती है, लेकिन विषमता नहीं। जब डिटर्जेंट की उच्च सांद्रता के साथ इलाज किया जाता है तो झिल्ली नष्ट हो जाती है; एम्फीफिलिक डिटर्जेंट अणु मिसेल नामक छोटी बूंदों का निर्माण करते हैं। डिटर्जेंट लिपिड और प्रोटीन के हाइड्रोफोबिक क्षेत्रों को कोटिंग करके झिल्ली घटकों को भंग कर देता है और उन्हें मिसेल में बंद कर देता है जहां वे पानी से सुरक्षित होते हैं। डिटर्जेंट को हटाने के बाद, लिपिड स्वचालित रूप से एक नया बाइलेयर बनाते हैं जिसमें प्रोटीन एकीकृत होता है। हालांकि, बाद वाले को मुख्य रूप से यादृच्छिक अभिविन्यास में शामिल किया गया है। यहाँ वर्णित एक जैसे प्रयोगों से पता चला है कि सभी कोशिका झिल्ली उचित स्व-संयोजन करने में सक्षम नहीं हैं; कम से कम कुछ अभिन्न प्रोटीनों को एक निश्चित अभिविन्यास के साथ तैयार झिल्ली में एकीकृत किया जाना चाहिए। (लोदीश एच.एफ., रोथमैन जे.ई.: सेल मेम्ब्रेन की असेंबली। विज्ञान। एम। 1979,240, 43, दयालु अनुमति के साथ।)

कृत्रिम झिल्ली प्रणालियाँ और प्राकृतिक झिल्लियों पर उनके लाभों का संकेत देती हैं।

1. कृत्रिम झिल्लियों में विभिन्न लिपिड की सामग्री भिन्न हो सकती है; यह किसी विशेष कार्य पर झिल्ली की लिपिड संरचना के प्रभाव के व्यवस्थित अध्ययन की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, विशेष रूप से फॉस्फेटिडिलकोलाइन से या, इसके विपरीत, ग्लाइकोलिपिड्स और कोलेस्ट्रॉल के समावेश के साथ ज्ञात संरचना के फॉस्फोलिपिड्स के मिश्रण से पुटिकाओं को प्राप्त करना संभव है। विभिन्न फैटी एसिड अवशेषों के साथ लिपिड से झिल्ली बनाना संभव है। यह कुछ झिल्ली कार्यों (उदाहरण के लिए, परिवहन) पर फैटी एसिड संरचना के प्रभाव के व्यवस्थित अध्ययन की अनुमति देता है।

2. शुद्ध झिल्ली प्रोटीन या एंजाइम को पुटिकाओं में शामिल किया जा सकता है। इससे यह पहचानना संभव हो जाता है कि शुद्ध प्रोटीन के कार्य के पुनर्निर्माण के लिए किन अणुओं (जैसे, विशिष्ट लिपिड या सहायक प्रोटीन) की आवश्यकता होती है। सार्कोप्लाज्मिक रेटिकुलम के Ca2+-ATPase जैसे शुद्ध प्रोटीन के अध्ययन से पता चलता है कि कुछ मामलों में आयन पंप के पुनर्निर्माण के लिए एक प्रोटीन और एक लिपिड पर्याप्त है।

3. कृत्रिम प्रणालियों के सूक्ष्म पर्यावरण को कड़ाई से नियंत्रित और उद्देश्यपूर्ण रूप से विविध किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, आयनों की एकाग्रता को बदलना)। वे लिपोसोम में निहित कुछ प्रोटीन रिसेप्टर्स के लिए विशिष्ट लिगैंड के संपर्क में आ सकते हैं।

4. लिपोसोम के निर्माण के दौरान, कुछ घटकों को उनके द्वारा कब्जा कर लिया जा सकता है, उदाहरण के लिए, औषधीय पदार्थ या पृथक जीन। विशिष्ट ऊतकों को दवा वितरण के लिए लिपोसोम का उपयोग बहुत ही आशाजनक प्रतीत होता है। ऐसा करने के लिए, लिपोसोम झिल्ली में घटकों को शामिल करना आवश्यक है (उदाहरण के लिए, कुछ सेल सतह अणुओं के एंटीबॉडी) जो उन्हें विशिष्ट ऊतकों या ट्यूमर को संबोधित करने की अनुमति देते हैं। दवा वितरण की इस पद्धति का चिकित्सीय प्रभाव बहुत महत्वपूर्ण होना चाहिए। लिपोसोम के भीतर संलग्न डीएनए न्यूक्लियस के प्रति कम संवेदनशील प्रतीत होता है; इसे जीन थेरेपी में ध्यान में रखा जाना चाहिए।

दो कार्य क्षेत्रों के लिए उपकरण, जिसमें अलग किए जाने वाले मिश्रण के विभिन्न दबाव और रचनाएं बनी रहती हैं।

झिल्लियों को चपटी चादरों, ट्यूबों, केशिकाओं और खोखले रेशों के रूप में बनाया जा सकता है। मेम्ब्रेन मेम्ब्रेन सिस्टम में लाइन अप करते हैं। सबसे आम कृत्रिम झिल्ली बहुलक इलेक्ट्रोलाइटिक झिल्ली हैं। कुछ शर्तों के तहत, सिरेमिक झिल्ली का लाभकारी रूप से उपयोग किया जा सकता है।

कुछ झिल्ली झिल्ली संचालन की एक विस्तृत श्रृंखला में काम करते हैं जैसे कि माइक्रोफिल्ट्रेशन, अल्ट्राफिल्ट्रेशन, रिवर्स ऑस्मोसिस, वेपरेशन, गैस सेपरेशन, डायलिसिस या क्रोमैटोग्राफी। आवेदन की विधि झिल्ली में शामिल कार्यक्षमता के प्रकार पर निर्भर करती है, जो आयामी अलगाव, रासायनिक आत्मीयता या इलेक्ट्रोस्टैटिक्स पर आधारित हो सकती है।

प्रयोग

झिल्ली का उपयोग आमतौर पर जल शोधन, डेयरी उत्पादों से माइक्रोबियल हटाने, पानी के विलवणीकरण, प्राकृतिक गैस निर्जलीकरण, हेमोडायलिसिस, या ईंधन सेल घटकों के रूप में किया जाता है।

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साहित्य

यू। आई। डायटनर्सकी, वी। पी। ब्रायकोव, जी। जी। काग्रामानोव. गैसों का झिल्ली पृथक्करण। - एम .: रसायन विज्ञान, 1991।

कृत्रिम झिल्ली की विशेषता वाला एक अंश

इसलिए, सबसे पवित्र पोप के आवास के चारों ओर स्वतंत्र रूप से घूमते हुए, मैंने अपने दिमाग को रैक किया, यह कल्पना नहीं की कि इस अकथनीय, लंबे "ब्रेक" का क्या अर्थ है। मैं निश्चित रूप से जानता था कि काराफ़ा अक्सर अपने कक्षों में रहता था। जिसका केवल एक ही मतलब था - वह अभी तक लंबी यात्राओं पर नहीं गया था। लेकिन किसी कारण से उसने मुझे परेशान नहीं किया, जैसे कि वह ईमानदारी से भूल गया कि मैं उसकी कैद में था, और मैं अभी भी जीवित था ...
अपने "चलने" के दौरान मैं कई अलग-अलग, सुंदर आगंतुकों से मिला जो पवित्र पोप से मिलने आए थे। ये दोनों कार्डिनल और कुछ बहुत ही उच्च श्रेणी के व्यक्ति थे जो मेरे लिए अज्ञात थे (जिसे मैंने उनके कपड़ों से और बाकी लोगों के साथ कितना गर्व और स्वतंत्र रूप से व्यवहार किया था)। लेकिन पोप के कक्षों को छोड़ने के बाद, ये सभी लोग अब उतने आत्मविश्वासी और स्वतंत्र नहीं दिखे, जितने वे प्रतीक्षालय में जाने से पहले थे ... आखिरकार, काराफ़ा के लिए, जैसा कि मैंने कहा, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि कौन खड़ा है। उनके सामने पोप के लिए एकमात्र महत्वपूर्ण उनकी इच्छा थी। और बाकी सब कुछ मायने नहीं रखता था। इसलिए, मुझे अक्सर बहुत "जर्जर" आगंतुकों को देखना पड़ता था, जितनी जल्दी हो सके "काटने" पोप कक्षों को छोड़ने की कोशिश कर रहा था ...
उसी में से एक पर, ठीक उसी "उदास" दिनों में, मैंने अचानक कुछ ऐसा करने का फैसला किया जो मुझे लंबे समय से सता रहा था - अंत में अशुभ पापल तहखाने का दौरा करने के लिए ... मुझे पता था कि यह शायद "परिणामों से भरा था" ", लेकिन खतरे की उम्मीद खुद खतरे से सौ गुना ज्यादा खराब थी।
और मैंने फैसला किया ...
पत्थर की संकरी सीढि़यों से नीचे उतरते हुए और एक भारी, उदास परिचित दरवाजा खोलते हुए, मैंने खुद को एक लंबे, नम गलियारे में पाया, जिसमें मोल्ड और मौत की गंध आ रही थी ... कोई रोशनी नहीं थी, लेकिन आगे बढ़ना मुश्किल नहीं था, क्योंकि मैं हमेशा एक अच्छा अभिविन्यास था अंधेरे में। कई छोटे, बहुत भारी दरवाजे उदास रूप से एक के बाद एक बारी-बारी से, उदास गलियारे की गहराई में पूरी तरह से खो गए ... मुझे ये ग्रे दीवारें याद आईं, मुझे हर बार मेरे साथ आने वाली डरावनी और दर्द याद आ गई। लेकिन मैंने खुद को मजबूत होने और अतीत के बारे में न सोचने का आदेश दिया। उसने मुझे अभी जाने के लिए कहा। होम > कार्यक्रम

कृत्रिम झिल्ली। चरण सीमा पर मोनोलेयर। बिलीयर लिपिड झिल्ली। लिपोसोम और प्रोटियोलिपोसोम। बायोमेम्ब्रेन के साथ लिपोसोम की बातचीत के तंत्र। कृत्रिम झिल्लियों के गुण, उनकी समानताएं और प्राकृतिक झिल्लियों से अंतर, जीव विज्ञान और चिकित्सा में व्यावहारिक उपयोग।

बायोमेम्ब्रेन के माध्यम से पदार्थों के परिवहन की प्रक्रियाओं की बायोफिज़िक्स

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बायोइलेक्ट्रिक घटना।

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ऊर्जा संयुग्मन प्रक्रियाओं के आणविक तंत्र।

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सिकुड़ा हुआ सिस्टम की बायोफिज़िक्स।

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जैविक प्रक्रियाओं का विनियमन।

सूचना सिद्धांत की मूल अवधारणाएँ। जैविक प्रणालियों में एन्ट्रापी और सूचना के बीच संबंध। जैविक जानकारी की मात्रा, उसका मूल्य। जैव प्रक्रियाओं के लिए सूचना सिद्धांत का अनुप्रयोग: आनुवंशिक कोड, प्रोटीन संरचना की सूचनात्मक विशेषताएं, आदि। बायोसाइबरनेटिक्स की अवधारणा। जैविक प्रक्रियाओं के ऑटोरेग्यूलेशन के सिद्धांत (सकारात्मक और नकारात्मक प्रतिक्रिया, आत्म-दोलन, बायोरिदम)। चयापचय के नियमन में जैविक ट्रिगर की भूमिका।

शैक्षिक और पद्धति संबंधी कार्ड

अनुभाग संख्या, विषय, कक्षाएं

अनुभाग का नाम, विषय, वर्ग; अध्ययन के तहत मुद्दों की सूची

कक्षा के घंटों की संख्या

पाठ के लिए सामग्री समर्थन (दृश्य, शिक्षण सहायक सामग्री, आदि)

साहित्य

नियंत्रण के रूप

व्यावहारिक

(सेमिनार)

प्रयोगशाला

को नियंत्रित

छात्र का स्वतंत्र कार्य

परिचय:

बायोफिज़िक्स का विषय और कार्य, समस्याएं, विकास के चरण, संभावनाएं और विकास की दिशाएँ।

ग्राफ प्रोजेक्टर स्लाइड, ब्लैकबोर्ड, चाक

एलडी 1,2,3,4,6,7

परीक्षा

जैविक प्रक्रियाओं के ऊष्मप्रवैगिकी

थर्मोडायनामिक सिस्टम। ऊष्मप्रवैगिकी का 1 नियम, जैविक प्रणालियों के लिए इसकी प्रयोज्यता। हेस का नियम और उसका अर्थ। उष्मागतिकी का दूसरा नियम जैसा कि जैव प्रणालियों पर लागू होता है। स्थिर अवस्था और थर्मोडायनामिक संतुलन। मुक्त ऊर्जा और एन्ट्रापी में परिवर्तन की गणना। प्रतिक्रियाओं का थर्मोडायनामिक संयुग्मन, जीव विज्ञान में ऊष्मप्रवैगिकी के नियमों के प्रवाह की विशेषताएं।

ग्राफ़ प्रोजेक्टर के लिए स्लाइड, बोर्ड पर आरेखण की व्याख्या करना।

जैविक प्रक्रियाओं के कैनेटीक्स।प्राथमिक गतिज समीकरण। आणविकता और प्रतिक्रियाओं का क्रम। जैविक प्रक्रियाओं के कैनेटीक्स की विशेषताएं। पदार्थों और तापमान की एकाग्रता पर प्रतिक्रिया दर की निर्भरता। वैन हॉफ गुणांक। सक्रियण ऊर्जा और इसकी परिभाषा। उत्प्रेरक की प्रकृति पर प्रतिक्रिया दर की निर्भरता एंजाइमेटिक प्रक्रियाओं के कैनेटीक्स। एंजाइम-सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्स, इसका पता लगाने के तरीके। सब्सट्रेट, तापमान, पीएच और अन्य कारकों की एकाग्रता पर एंजाइमेटिक प्रतिक्रिया की दर की निर्भरता का ग्राफिक प्रतिनिधित्व। संयुक्त दर स्थिरांक निर्धारित करने के लिए माइकलिस-मेंटेन समीकरण और इसका बीजगणितीय परिवर्तन। निषेध प्रकारों का काइनेटिक-ग्राफिकल विश्लेषण।

ओवरहेड प्रोजेक्टर के लिए स्लाइड।

बोर्ड पर व्याख्यात्मक चित्र

सेल में ऊर्जा रूपांतरण के तरीके।

कोशिका एक रासायनिक मशीन की तरह होती है। ऊर्जा रूपांतरण से जुड़ी मुख्य प्रक्रियाओं की थर्मोडायनामिक विशेषताएं।

ग्राफ प्रोजेक्टर के लिए स्लाइड। बोर्ड पर व्याख्यात्मक चित्र

फोटोबायोलॉजिकल प्रक्रियाएं।फोटोबायोलॉजिकल प्रक्रियाओं का वर्गीकरण। फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाएं। प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश और अंधेरे चरण। पदार्थ के साथ प्रकाश की परस्पर क्रिया का तंत्र। अणुओं की उत्तेजित अवस्था। पदार्थ द्वारा प्रकाश के अवशोषण की क्रियाविधि। प्रतिदीप्ति और स्फुरदीप्ति, विशेषताएँ, गुण, अर्थ।