Séance de cours

Membranes biologiques : structure et fonction

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Dans cours

BIOENG-455: Computational cell biology

Computer modeling is used to study dynamic phenomena in cell biology. This course shows how to identify mathematical features of cell biology mechanisms and use numerical algorithms to model their behavior. ...

Description

Cette séance de cours explore la complexité des membranes biologiques, en soulignant leur nature dynamique et leurs diverses fonctions. L'instructeur discute de la composition lipidique, des protéines membranaires et de l'impact du cholestérol sur la fluidité membranaire. Les théories élastiques et les propriétés des matériaux membranaires sont également couvertes, soulignant l'importance de la structure membranaire dans les processus cellulaires. La séance de cours explore le rôle des lipides polyinsaturés dans le cerveau, mettant en lumière leur importance pour la fonction cérébrale et la connectivité. Dans l'ensemble, la session fournit un aperçu complet des propriétés et des fonctions complexes des membranes biologiques.

Enseignant·e

Julian Charles Shillcock

Julian received his PhD at Simon Fraser University in Canada for work on Monte Carlo simulations of liquid crystal phase transitions and the elastic properties of fluid and polymerized membranes. He was a Group Leader at the Max Planck Institute of Colloids and Interfaces, Germany for five years applying coarse-grained simulation techniques - principally Dissipative Particle Dynamics (DPD) and Brownian Dynamics - to equilibrium and dynamic properties of fluid lipid membranes. A major target of this research was to reveal the molecular rearrangements that occur during vesicle fusion. During this time, he developed a commercially-available, parallel DPD code that is being used by several universities. He was an Associate Professor at MEMPHYS in the Department of Physics and Chemistry, University of Southern Denmark. He has also worked in industry, designing and writing software for communication satellite simulations (British Aerospace, 1986-1990), and fluid simulation software (Accelrys, Inc., 1998-1999). He joined the Blue Brain Project in 2011, and uses mesoscale simulation techniques, together with theoretical analysis and collaborations with experimentalists, to study the dynamics of cellular processes. Current projects include simulating the formation of the post-synaptic density in dendritic spines and developing theoretical models of the supramolecular organisation of synapses. He also teaches Master's and PhD courses in computational cell biology and biophysics. He wrote and maintains an open source dissipative particle dynamics simulation code: https://github.com/Osprey-DPD/osprey-dpd Orcid: orcid.org/0000-0002-7885-735X

Source officielle

Proximité ontologique

Biologie

Biologie cellulaire: Membrane (biologie)

Concepts associés (32)

Membrane plasmique

La membrane plasmique, également appelée membrane cellulaire, membrane cytoplasmique, voire plasmalemme, est une membrane biologique séparant l'intérieur d'une cellule, appelé cytoplasme, de son environnement extérieur, c'est-à-dire du milieu extracellulaire. Cette membrane joue un rôle biologique fondamental en isolant la cellule de son environnement.

Membrane hémi-perméable

Semipermeable membrane is a type of biological or synthetic, polymeric membrane that will allow certain molecules or ions to pass through it by osmosis. The rate of passage depends on the pressure, concentration, and temperature of the molecules or solutes on either side, as well as the permeability of the membrane to each solute. Depending on the membrane and the solute, permeability may depend on solute size, solubility, properties, or chemistry. How the membrane is constructed to be selective in its permeability will determine the rate and the permeability.

Membrane (chimie)

Une membrane est une structure de faible épaisseur, relativement à sa taille, séparant deux milieux en empêchant toute la matière dans le cas de certaines membranes biologiques, ou seulement une partie de la matière de passer de l'un à l'autre des milieux en fonction de la largeur de ses pores et de son épaisseur. Le concept de membrane date du , mais n’a été utilisé, pour les membranes synthétiques, massivement en dehors des laboratoires qu'à partir de la seconde guerre mondiale.

Membrane synthétique

vignette|Schéma d'une membrane. Une membrane synthétique est une membrane agissant comme un filtre dans des procédés industriels ou des expériences biochimiques. Une membrane est une couche de matériau servant de filtre entre deux phases, imperméable à certaines particules, molécules ou substances dans certaines conditions. Certains composant peuvent traverser la membrane par le flux d'imprégnation, tandis que d'autres ne passent pas et s'accumulent dans le flux de retenue.

Protéine membranaire périphérique

redresse=1.67|vignette|Représentation des différents types d'interaction entre protéines membranaires monotopiques et membrane biologique : (1) interaction par une hélice α amphiphile parallèle au plan de la membrane ; (2) interaction par une boucle hydrophobe ; (3) interaction par un lipide membranaire lié par covalence (lipidation) ; (4) interaction électrostatique ou ionique avec les lipides membranaires (par exemple par l'intermédiaire de cations de calcium Ca).

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Séances de cours associées (64)

Lipides et Membranes Cellulaires / Glucides

Explore les enzymes, l'évolution, les lipides, les membranes, les glucides, les protéines membranaires et les mécanismes d'inhibition des enzymes.

Lipidation des protéines : localisation et signalisation membranaires

Couvre la lipidation des protéines, la localisation des membranes, les principales classes lipidiques, la modulation de la signalisation et les radeaux lipidiques dans les membranes biologiques.

Lipidation des protéines: Membrane Organisation

Explore la lipidation des protéines, la localisation des membranes, l'impact de la modification des lipides sur la signalisation et les processus de lipidation dynamique.

Contrôle génétique des protéines et des lipides

Explore le contrôle génétique des protéines, la formation de bicouches lipidiques, les mécanismes de réparation membranaire et les propriétés structurelles des lipides.

Propriétés membranaires: Structure et fonction

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Concepts associés (32)

Membrane plasmique

Membrane hémi-perméable

Membrane (chimie)

Membrane synthétique

Protéine membranaire périphérique

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