Видеолекция «Механизмы зрительной рецепции» академика РАН М.А. Островского входит в специально созданный документальный сериал, который содержит материалы 12 лекций Первой школы Нового цикла Всероссийских школ "Современный курс лекций по классической физиологии", которая проходила в Московском государственном университете имени М.В.Ломоносова в Фундаментальной библиотеке (Интеллектуальный центр) и на факультете Фундаментальной Медицины с 30 января по 3 февраля 2006 г.
Организаторы школы "Современный курс лекций по классической физиологии": Отделение биологических наук РАН, Секция физиологии, Научный Совет по физиологическим наукам, Физиологическое общество им.И.П.Павлова. Уникальность этой Школы состоит в том, что лекции по каждому из разделов физиологии в рамках стандартной программы для медицинских ВУЗов и биологических факультетов классических университетов читают не просто квалифицированные специалисты, а высшие авторитеты в своей области!
Создание сериала видеолекций поддержано Факультетом фундаментальной медицины МГУ и грантом "Формирование системы инновационного образования в МГУ им. М.В.Ломоносова" в рамках приоритетного национального проекта "Образование".
Вступление.
От глаза до хромофорной группы молекулы зрительного пигмента.
Глаз и сетчатка.
Клеточная организация сетчатки позвоночных.
Схема клеточной организации сетчатки.
Схема клеточной организации сетчатки.
Нейральная часть сетчатки (без фоторецепторов).
Палочки и колбочки: световая микроскопия, флуоресцентная краска.
Фоторецепторы сетчатки: электронная микроскопия.
От палочки до родопсина.
Молекулы зрительного пигмента родопсина.
Двух- и трёхмерные (2,8 А) модели молекулы родопсина.
Хромофорный центр родопсина.
Подвижность 11-цис ретиналя в хромофорном центре опсина при 20ºС.
Молекулярные основы цветового зрения (спектральная "настройка" зрительных пигментов).
Спектральное разнообразие зрительных пигментов в одиночных и двойных колбочках сетчатки черепахи.
Спектральная настройка. Золотая рыбка, Carassius aurtus: зрительные пигменты колбочек (Микроспектрофотометрия).
Зрительные пигменты колбочек сетчатки человека.
Фотопревращения родопсина позвоночных и беспозвоночных животных.
Фотолиз родопсина: I стадия.
Фемтосекундная спектроскопия родопсина.
Фотолиз родопсина: II стадия.
Взаимодействие метародопсина II с G-белком запускает каскад фототрансдукции.
Фотолиз родопсина: III стадия.
Родопсин беспозвоночных животных.
Фотообратимость родопсина беспозвоночных (осьминог).
Молекулярный механизм фототрансдукции.
Гиперполяризация зрительной клетки позвоночных в ответ на свет.
цГМФ как внутриклеточный переносчик прямо открывает ионный канал плазматической мембраны наружного сегмента палочки.
цГМФ как внутриклеточный переносчик прямо открывает ионный канал плазматической мембраны наружного сегмента палочки.
Количественные характеристики цГМФ-управляемых каналов фоторецепторов позвоночных.
Сравнение фотоэлектрических ответов фоторецепторных клеток беспозвоночных (краб мечехвост) и позвоночных (черепаха).
Структура омматидия глаза морского краба мечехвоста Limulus и реакции на свет его ретикулярной и экцентрической клеток.
Схема механизма фототрансдукции в фоторецепторной клетке глаза морского краба мечехвоста Limulus.
Аппликация цГМФ прямо открывает цГМФ-управляемые каналы плазматической мембраны ретикулярной клетки омматидия Limulus'a. Регистрация с внутренней стороны фрагмента мембраны методом "пэтч-кламп".
Электрический ответ палочки и синей и красной колбочек на поглощение одного фотона. Упрощённая схема фототрансдукции. 11-цис ретиналь.
Синтез и гидролиз цГМФ как вторичного посредника.
Schematic of the rod phototransduction cascade.
Фототрансдукция: механизм активации каскада.
Падение в цитоплазме наружного сегмента концентрации свободного кальция (Са) приводит с помощью белка-активатора (GCAP) к быстрой активации фермента гуанилатциклазы (GC), который синтезирует цГМФ (cGMP).
Фототрансдукция: механизм инактивации каскада. I этап.
Фототрансдукция: механизм инактивации каскада. II этап.
Электрический ответ палочки и синей и красной колбочек на поглощение одного кванта света. Активация и инактивация каскада.
Фотобиологический парадокс.
Фотобиологический парадокс зрения: свет - носитель зрительной информации и потенциально опасный повреждающий фактор.
Две функциональные системы глаза: 1) фоторецепции и 2) защиты от опасности фотоповреждения.
Фотолиз родопсина: III стадия.
Зрительный цикл и световое повреждение.
Дефект белка-переносчика ABCR (болезнь Штаргардта) приводит к образованию фототоксического продукта - бис-ретинилиденэтаноламина (А2Е).
Клетка ретинального пигментного эпителия.
Биосинтез новых и обламывание старых дисков наружного сегмента палочки, образование фагосомы, а из неё - липофусциновой гранулы в клетке пигменткого эпителия.
Повышенное накопление липофусциновых гранул как следствие избыточного обесцвечивания родопсина и/или дефекта белка-переносчика (ABCR).
Фототоксичность липофусциновых гранул. Опасность УФ и синего света.
Ультраструктура одиночной липофусциновой гранулы.
Спектры поглощения полностью-транс ретиналя и липофусцина (фотосенсибилизаторов), и спектры поглощения палочки и колбочек человека.
Жёлтые искусственные хрусталики как оптическая защита сетчатки и пигментного эпителия от опасности повреждающего действия ультрафиолетового и синего света.
Ответы на вопросы из зала.
Автор диска: Ф.О. КАСПАРИНСКИЙ, к.б.н.
Видеосъемка: Т.В. МАЛАНЬИНА, Д.В. СТАМБОЛЬСКИЙ, к.б.н., А.С. ПОПОВ
Цифровая обработка звука и видео: Ф.О. КАСПАРИНСКИЙ, Е.И. ПОЛЯНСКАЯ
Адаптация графики: А.С. ПОПОВ, Е.И. ПОЛЯНСКАЯ
Монтаж аудиовизуальных рядов: Е.И. ПОЛЯНСКАЯ
Монтаж титров и видеозаставки: Ф.О. КАСПАРИНСКИЙ
Система навигации DVD: Е.И. ПОЛЯНСКАЯ
Музыкальное оформление титров и меню: Е.И. ПОЛЯНСКАЯ
Дизайн интерфейса и авторинг DVD: Ф.О. КАСПАРИНСКИЙ
Дизайн обложки и вкладыша DVD: Ф.О. КАСПАРИНСКИЙ
Научный консультант: Ф.О. КАСПАРИНСКИЙ
Продюсер сериала: Ф.О. КАСПАРИНСКИЙ
113 мин. видео и наглядные материалы (58 слайдов) в формате DVD-video с оглавлением эпизодов на одном диске формата DVD-5 в одной коробке
