Περιγραφή θέματος

  • Γενικά

    • Μεμβρανική Βιοφυσική

      Διδάσκων: Χαράλαμπος Λαμπρακάκης

    • Περιγραφή μαθήματος: Εισαγωγή. Τεχνικές και Μεθόδοι. Οι ηλεκτρικές ιδιότητες της κυτταρικής μεμβράνης. Η δομή των ιονικών διαύλων. Το δυναμικό ενέργειας και το μοντέλο των Hodgkin και Huxley. Ηλεκτροφυσιολογικά χαρακτηριστικά των διαύλων Ι. Τασεοελεγχόμενοι δίαυλοι. Ηλεκτροφυσιολογικά χαρακτηριστικά των διαύλων ΙI. Συνδεματικοί δίαυλοι. Φαρμακολογία ιονικών διαύλων. Μοριακή και κυτταρική βιολογία ιονικών διαύλων.

      Μαθησιακοί στόχοι: Εξοικείωση των φοιτητών με εισαγωγικές έννοιες της Μεμβρανικής Βιοφυσικής. Συγκεκριμένα οι φοιτητές μετά το πέρας του μαθήματος θα πρέπει να γνωρίζουν για τα εξής: τις ιδιότητες της κυτταρικής μεμβράνης, τα δυναμικά ενέργειας και τους διαύλους. 

      Λέξεις κλειδιά: μεμβρανική βιοφυσική, κυτταρική μεμβράνη, ιονικοί δίαυλοι, δυναμικό ενέργειας, μοντέλο Hodgkin και Huxley, τασεοελεγχόμενοι δίαυλοι, συνδεματικοί δίαυλοι.

  • 1. Εισαγωγή

    • Περιγραφή θεματικής ενότητας: Το αντικείμενο της Μεμβρανικής Βιοφυσικής, μελέτη των κυτταρικών μεμβρανών με φυσικοχημικές μεθόδους, Μεμβρανικοί δίαυλοι: Δομή και λειτουργία & Κυτταρική φυσιολογία, αντλίες ιόντων και μεταφορείς μικρομορίων, λιπιδιακή διπλοστιβάδα (μηχανική, πιέσεις, ροή λιπιδίων και πρωτεϊνών, σύντηξη), ποιές οι λειτουργίες της μεμβράνης, Σχέσεις συγγένειας μεταξύ μεμβρανικών δίαυλων.

      Λέξεις κλειδιά: Μεμβρανική Βιοφυσική, κυτταρικές μεμβράνες, μεμβρανικοί δίαυλοι, κυτταρική φυσιολογία, αντλίες ιόντων, μεταφορείς μικρομορίων, λιπιδιακή διπλοστιβάδα.

  • 2. Τεχνικές και μέθοδοι

    • Περιγραφή θεματικής ενότητας: Τεχνικές και Μεθοδολογία για τη μελέτη της μεμβράνης, το ρόλο της στη λειτουργία του κυττάρου ιστού και οργανισμού. Προσομοίωση βιολογικών συστημάτων. Προσομοίωση νευρικού συστήματος. Τεχνικές ηλεκτροφυσιολογικών καταγραφών. Έκφραση πρωτεϊνών που φθορίζουν σε ζωντανά κύτταρα.

      Λέξεις κλειδιά: φαρμακολογία, γενετική μηχανική, βιοχημικές μεθόδοι, ανοσοϊστοχημία,  κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ, φθορισμός/FRET (Biophotonics), οπτογενετική.

  • 3. Οι ηλεκτρικές ιδιότητες της κυτταρικής μεμβράνης

    • Περιγραφή θεματικής ενότητας: Οι ηλεκτρικές ιδιότητες της κυτταρικής μεμβράνης. Παθητικές ηλεκτρικές ιδιότητες μεμβρανών. Η μεμβράνη ως πυκνωτής. Χωρητικότητα της μεμβράνης και ιοντικά ρεύματα. Η αγωγιμότητα της μεμβάνης. Ποια η σημασία της χρονικής σταθεράς της μεμβράνης. Χαρακτηρηστικά της αξονικής αντίστασης. Ισοδύναμο ηλεκτρικό κύκλωμα ενός δενδρίτη.

      Λέξεις κλειδιά: Ηλεκτρική χωρητικότητα, ηλεκτρική αντίσταση, αγωγιμότητα μεμβράνης, ενδοκυτταρική αντίσταση, αξονική αντίσταση, δενδρίτες, ηλεκτροτονική αγωγή.

  • 4. Η δομή ιοντικών διαύλων

    • Περιγραφή θεματικής ενότητας: Η δομή των ιοντικών διαύλων. Οι ιονικοί δίαυλοι είναι διαμεμβρανικές πρωτεΐνες. Ομάδες ιονικών διαύλων. Κατηγορίες τασεοευαίσθητων διαύλων. Ονοματολογία της οικογένειας των τασεοευαίσθητων διαύλων. H υπεροικογένεια διαύλων καλίου. Ιονικοί υποδοχείς νευροδιαβιβαστών.

      Λέξεις κλειδιά: ιοντικοί δίαυλοι, διαμεμβρανικές πρωτεΐνες, τασεοευαίσθητοι ιονικοί δίαυλοι, συνδεματικοί ιονικοί δίαυλοι, δίαυλοι καλίου, δίαυλοι νατρίου, δίαυλοι χλωρίου, δίαυλοι ασβεστίου, νευροδιαβιβαστές.

  • 5. Το δυναμικό ενέργειας

    • Περιγραφή θεματικής ενότητας: Το Δυναμικό Ενέργειας. Η περιγραφή, μελέτη και μοντελοποίηση του απο τους Hodgkin και Huxley. Χαρακτηριστικά του δυναμικού ενέργειας. Ο γιγαντιαίος άξονας του καλαμαριού Loligo vulgaris. Μεταβολές στην αγωγιμότητα της μεμβράνης. Τεχνική καθήλωσης της τάσης.

      Λέξεις κλειδιά: ουδός, αναστροφή πόλωσης μεμβράνης, επαναπόλωση, υπερπόλωση, εκπόλωση,περίοδος ανερεθιστότητας, βιοηλεκτρισμός, αγωγιμότητα μεμβράνης, μεμβρανικό ρεύμα, καθήλωση τάσης.

  • 6. Ηλεκτροφυσιολογικά χαρακτηριστικά τασεοευαίσθητωνών διαύλων

    • Περιγραφή θεματικής ενότητας: Ηλεκτροφυσιολογικά χαρακτηριστικά των Διαύλων. Χαρακτηριστικά διαύλων νατρίου. Μεταβατικές καταστάσεις του δίαυλου. Χαρακτηριστικά διαύλων ασβεστίου. Χαρακτηριστικά διαύλων καλίου.

      Λέξεις κλειδιά: τασεοευαίσθητοι δίαυλοι, μικροσκοπικό ρεύμα, μακροσκοπικό ρεύμα, δίαυλοι νατρίου, δίαυλοι καλίου, δίαυλοι ασβεστίου.

  • 7. Ηλεκτροφυσιολογικά χαρακτηριστικά συνδεματικών διαύλων

    • Περιγραφή θεματικής ενότητας: Ηλεκτροφυσιολογικά χαρακτηριστικά των Διαύλων. Τρόποι πειραματικής ενεργοποίησης συνδεματικών δίαυλων. Συνδεματικοί δίαυλοι GABA. Απευαισθητοποίηση (desensitisation) δίαυλων. Οι Ιδιότητες των συναπτικών ρευμάτων. Η πλαστικότητα της συναπτικής διαβίβασης  στις συνάψεις γλουταμινικού οξέως.

      Λέξεις κλειδιά: Συνδεματικοί δίαυλοι GABA, δίαυλοι γλουταμινικού, δυναμικό ισορροπίας, απευαισθητοποίηση, συναπτικά ρεύματα, συναπτική διαβίβαση.

  • 8. Φαρμακολογία διαύλων

    • Περιγραφή θεματικής ενότητας: Φαρμακολογία των ιοντικών διαύλων. Χημικές ουσίες μπορούν να αλληλεπιδράσουν και να επηρρεάσουν τη λειτουργία των διαύλων. Κανναλοπάθειες και φαρμακευτικές ουσίες. Ιδιότητες της αλληλεπίδρασης φαρμακολογικών ουσιών με τους διαύλους. Φαρμακολογία διαύλων Νατρίου. Φαρμακολογία διαύλων Ασβεστίου. Φαρμακευτική χρήση αναστολέων  διαύλων ασβεστίου. Φαρμακολογία διαύλων Καλίου

      Λέξεις κλειδιά: τοξίνες, ιονικοί δίαυλοι, βατραχοτοξίνη, σαξιτοξίνη, κανναλοπάθειες, αναστολείς, αγωνιστές, ανταγωνιστές, αλλοστερικοί μετατροπείς, εξειδίικευση, συγγένεια σύνδεσης.

  • 9. Δίαυλοι: απο το γονίδιο στην εξέλιξη

    • Περιγραφή θεματικής ενότητας: Η μοριακή και κυτταρική βιολογία ιονικών διαύλων. Γονίδια υπομονάδων ιονικών διαύλων. Η γονιδιακή έκφραση των ιονικών διαύλων ρυθμίζεται. Μεταγραφικοί παράγοντες  ρυθμίζουν τη γονιδιακή έκφραση των ιονικών διαύλων. Επιγενετική ρύθμιση έκφρασης των ίονικών διαύλων. Η οργάνωση συναπτικών διαύλων με άλλες μεμβρανικές και κυτταροπλασματικές πρωτεΐνες. Συναπτικοί και εξωσυναπτικοί υποδοχείς νευροδιαβιβαστών.

      Λέξεις κλειδιά: ιονικοί δίαυλοι, επιγενετική, κυτταροπλασματικές πρωτεΐνες, συναπτικοί δίαυλοι, συναπτικοί υποδοχείς νευροδιαβιβαστών, εξωσυναπτικοί υποδοχείς νευροδιαβιβαστών.

  • Συγγράμματα

      • ΝΕΥΡΟΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 467, Έκδοση: 1η/2009, Συγγραφείς: KANDEL E.R., SCHWARTZ J.H., JESSELL T.M., ISBN: 978-960-524-075-2, Διαθέτης (Εκδότης): ΙΔΡΥΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ & ΕΡΕΥΝΑΣ-ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ

      •  Θέματα Μοριακής Βιοφυσικής Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 45398 Έκδοση: 1η έκδ./1993 Συγγραφείς: Χαμόδρακας Σταύρος Ι. ISBN: 978-960-266-138-3 Τύπος: Σύγγραμμα Διαθέτης (Εκδότης): Σ.ΑΘΑΝΑΣΟΠΟΥΛΟΣ & ΣΙΑ Ο.Ε.

      •  ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 2622 Έκδοση: 2/2006 Συγγραφείς: Carl Branden & John Tooze ISBN: 960-88412-4-0 Τύπος: Σύγγραμμα Διαθέτης (Εκδότης): ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ Ι. ΜΠΑΣΔΡΑ & ΣΙΑ Ο.Ε.