Informasi

7.3: Menyatukannya- Membran Sel - Biologi

7.3: Menyatukannya- Membran Sel - Biologi


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Mari kembali ke pembahasan kita tentang cystic fibrosis. Ini pada gilirannya mengarah langsung ke banyak gejala CF: lendir yang kental dan lengket, infeksi dada yang sering, dan batuk atau sesak napas.

Perlakuan

Fibrosis kistik adalah penyakit yang sulit diobati. Seperti yang kami sebutkan di awal modul, pasien dengan CF sering menderita infeksi paru-paru dan terkadang memerlukan transplantasi paru-paru. Selain itu, banyak pasien CF menggunakan satu atau lebih antibiotik setiap saat—bahkan saat sehat—untuk menekan infeksi. Beberapa teknik mekanis digunakan untuk mengeluarkan dahak dan mendorong pengeluarannya. Di rumah sakit, fisioterapi dada digunakan. Saat penyakit paru-paru memburuk, bantuan pernapasan mekanis mungkin diperlukan. Transplantasi paru bilateral sering menjadi penting bagi individu dengan cystic fibrosis karena fungsi paru-paru dan toleransi latihan menurun.

Terapi gen telah dieksplorasi sebagai obat potensial untuk cystic fibrosis. Idealnya, terapi gen mencoba menempatkan salinan normal gen CFTR ke dalam sel yang terkena. Mentransfer gen CFTR normal ke dalam sel epitel yang terkena akan menghasilkan produksi CFTR fungsional di semua sel target, tanpa reaksi merugikan atau respons peradangan. Penelitian telah menunjukkan bahwa untuk mencegah manifestasi paru dari cystic fibrosis, hanya 5-10 persen jumlah normal ekspresi gen CFTR yang diperlukan.

Akhirnya, sejumlah molekul kecil yang bertujuan untuk mengkompensasi berbagai mutasi gen CFTR sedang dalam pengembangan. Sekitar 10 persen kasus CF disebabkan oleh kodon stop prematur dalam DNA, yang menyebabkan penghentian dini sintesis protein dan protein terpotong. Salah satu pendekatan untuk memerangi reseptor yang rusak adalah dengan mengembangkan obat yang membuat ribosom mengatasi kodon stop prematur ini dan mensintesis protein CFTR full-length.


7.3: Menyatukannya- Membran Sel - Biologi

оличество арегистрированных ащихся: 95 .

Аствовать есплатно

DESKRIPSI KURSUS Kursus ini memberikan pengenalan prinsip-prinsip teknik yang paling kuat yang pernah Anda pelajari - Termodinamika: ilmu mentransfer energi dari satu tempat atau bentuk ke tempat atau bentuk lain. Kami akan memperkenalkan alat yang Anda butuhkan untuk menganalisis sistem energi mulai dari panel surya, mesin, hingga cangkir kopi berinsulasi. Lebih khusus, kita akan membahas topik prinsip-prinsip konservasi massa dan energi analisis hukum pertama massa kontrol dan sistem volume kontrol sifat dan perilaku zat murni dan aplikasi untuk sistem termodinamika yang beroperasi pada kondisi tunak. FORMAT KURSUS Kelas terdiri dari video ceramah, yang rata-rata berdurasi 8 sampai 12 menit. Video mencakup pertanyaan Kuis Dalam-Video terintegrasi. Ada juga kuis di akhir setiap bagian, yang mencakup masalah untuk melatih kemampuan analisis Anda yang bukan bagian dari video ceramah. Tidak ada ujian. KEBIJAKAN PENILAIAN Setiap pertanyaan bernilai 1 poin. Jawaban yang benar bernilai +1 poin. Jawaban yang salah bernilai 0 poin. Tidak ada kredit parsial. Anda dapat mencoba setiap kuis hingga tiga kali setiap 8 jam, dengan jumlah total upaya yang tidak terbatas. Jumlah pertanyaan yang harus dijawab dengan benar untuk lulus ditampilkan di awal setiap kuis. Mengikuti model Pembelajaran Penguasaan, siswa harus lulus semua 8 kuis latihan dengan skor 80% atau lebih tinggi untuk menyelesaikan kursus. ESTIMASI BEBAN KERJA Jika Anda mengikuti tenggat waktu yang disarankan, kuliah dan kuis masing-masing akan memakan waktu sekitar

Masing-masing 3 jam per minggu, dengan total

6 jam per minggu. TARGET AUDIENCE Mahasiswa sarjana teknik dasar atau sains. PERTANYAAN YANG SERING DIAJUKAN - Apa prasyarat untuk mengikuti kursus ini? Latar belakang pengantar (tingkat sekolah menengah atau tahun pertama perguruan tinggi) dalam kimia, fisika, dan kalkulus akan membantu Anda sukses di kelas ini. -Apa yang akan kelas ini persiapkan untuk saya di dunia akademik? Termodinamika merupakan prasyarat untuk banyak kursus lanjutan, seperti perpindahan panas, mesin pembakaran internal, propulsi, dan dinamika gas, untuk beberapa nama. -Apa yang akan kelas ini persiapkan untukku di dunia nyata? Energi adalah salah satu tantangan utama yang kita hadapi sebagai masyarakat global. Permintaan energi sangat terkait dengan tantangan utama lainnya seperti air bersih, kesehatan, sumber daya pangan, dan kemiskinan. Memahami cara kerja sistem energi adalah kunci untuk memahami cara memenuhi semua kebutuhan ini di seluruh dunia. Karena tuntutan energi semakin meningkat, kursus ini juga memberikan landasan bagi banyak karir profesional yang bermanfaat.

Олучаемые авыки

Energi, Sistem Energi, Teknik Mesin, Analisis Energi

Ецензии

Margaret mam telah melakukan pekerjaan yang sangat baik. Konten dan video yang dirancang dengan baik sangat membantu untuk menyelesaikan pertanyaan dalam tugas. Terima kasih kepada ibu. dan Harap Tambahkan kursus tentang Perpindahan Panas.

Informasi praktis yang bagus untuk proses dan mesin termodinamika dengan banyak contoh yang diperhitungkan. Sedikit ringan pada definisi mendasar, seperti entropi, tetapi sangat bagus untuk pekerjaan langsung.

Dalam modul ini kami fokus pada analisis mendalam dari pembangkit listrik Rankine. Pembangkit listrik Rankine adalah desain dasar untuk pembangkit listrik stasioner ketika fluida kerja adalah air (atau uap) dan pembawa energi nuklir, batubara, gas, atau tenaga surya termal. Kami juga belajar bahwa pembangkit listrik konvensional menghasilkan banyak limbah panas! Co-generation adalah cara yang bagus untuk menggunakan limbah panas itu. Dapatkah Anda memikirkan beberapa cara untuk menangkap limbah panas dan menggunakannya secara produktif? Maka Anda mungkin memiliki usaha bisnis ramah lingkungan berikutnya!

Еподаватели

Margaret Woodridge, Ph.D.

Profesor Arthur F. Thurnau

Екст ео

Oke. Setiap kali kita mencoba untuk mendefinisikan suatu keadaan, kita perlu mengambil informasi tentang prosesnya, baik sebelum dan sesudah keadaan itu, ketika kita sedang mempertimbangkan sebuah siklus. Jadi, untuk kasus ini, ingat kita sedang mencari entalpi pada tahap keluar turbin pertama. Jadi, jika ini adalah negara bagian satu, kami ingin informasi di negara bagian dua. Sekarang, dari satu ke dua, kita tahu bahwa itu adalah proses isentropik, dan kemudian dari dua ke tiga, kita tahu bahwa itu adalah proses isobarik. Jadi untuk mendefinisikan keadaan dua, kita perlu menyadari bahwa P2 diberikan. Kita tahu tekanannya adalah 25 bar dan itu sama dengan P3. Dalam hal ini saya katakan pemanas memiliki tekanan masuk 25 bar dan itu persis P2. Sebaliknya, aku bisa memberitahumu. Pemanas ulang memiliki tekanan keluar 25 bar dan Anda seharusnya berhasil memetakannya ke fakta bahwa itu P3. sehingga memberi kita informasi dari 2 hingga 3. Kemudian kita perlu melihat ke hulu untuk menentukan sisa informasi untuk sepenuhnya mendefinisikan keadaan dan itu adalah sifat isentropik dari proses tersebut. Jadi, kami menggunakan entropi yang kami temukan dari kalkulator uap online kami. Dan di antara kedua informasi itu, tekanan dan entropi selalu independen. Seperti yang kita lihat pada gambar kita, dan seperti yang kita tunjukkan di sini, keadaan dua berada di wilayah super panas. Dan sekali lagi, petunjuk kami di sini adalah bahwa kami tidak suka turbin uap mengalami perubahan fasa. Jadi kami akan mempertimbangkannya secara umum sebagai wilayah yang selalu sangat panas. Jadi, kami akan mencari di tabel uap kami. Jadi jika kita memiliki kalkulator online yang lebih ekstensif, tabel uap online, kita akan menemukan bahwa untuk tekanan 25 bar dan entropi yang diberikan pada keadaan pertama 6,9, jadi S1 ​​sama dengan 6,904 kilojoule per kilogram kelvin. Yang sama dengan S2, kita mendapatkan entalpi 3149 kilojoule per kilogram. Oke, pada titik ini kita sekarang memiliki nilai entalpi untuk semua informasi yang dinyatakan pada setiap kondisi keadaan dalam proses ini. Jadi kita bisa menentukan informasi apa saja yang kita inginkan. Sekarang, pertanyaan awal yang diajukan kepada kami adalah menghitung efisiensi siklus pembangkit listrik. Dan kami akan melakukan itu, dan kami akan mengambil beberapa informasi tambahan yang berbeda di sepanjang jalan yang akan sangat informatif tentang memberi tahu kami skala, besaran, dan bagaimana kami dapat menafsirkan informasi dari jenis ini sebuah siklus. Oke, jadi langkah selanjutnya adalah mencari perpindahan panas ke dalam siklus. Sekarang, ingat dari diagram proses kita, mari kita lanjutkan dan gambar itu lagi. Kami memiliki generator uap kami. Dan di sinilah kami menambahkan panas. Dan ingat karena ada pemanas ulang, ada dua titik dalam siklus ini di mana kita menambahkan panas. Jadi ini adalah QN1. Kami memiliki turbin tahap pertama, dan kemudian kami memiliki pemanas ulang. Dan di situlah kami menambahkan panas untuk kedua kalinya. Jadi, ini adalah negara bagian satu. Ini adalah negara bagian dua. Inilah keadaan tiga, dan sekali lagi untuk melengkapi diagram, inilah tahap kedua turbin saya, kondensor saya, dan kemudian ini pompa saya. Dan kami akan menyelesaikan pelabelan kami, sepertinya itu. Oke, jadi kami ingin mencari perpindahan panas ke dalam siklus. Kami akan menggunakan semua asumsi yang biasanya kami lakukan untuk jenis mesin turbo ini. Jadi, kita akan mengasumsikan bahwa kita memiliki kondisi mapan. Aliran stabil. Jadi semua turunan waktu itu akan menjadi nol. Kita akan menganggap bahwa kinetik, perubahan energi kinetik dan potensial dapat diabaikan. Jadi, kita tidak perlu khawatir tentang itu dan itu meninggalkan kita untuk masing-masing komponen ini. Ingat, semua yang harus kita pertimbangkan adalah perpindahan panas, perpindahan kerja dan entalpi. Oke. Untuk turbin, kami akan mempertimbangkan yang adiabatik. Jadi, mereka akan bekerja di luar turbin tetapi semua turbin dianggap adiabatik. Dan untuk pembangkit uap kami, tentu saja, mereka, penukar panas, jadi setiap penukar panas, tidak ada transfer kerja. Oke, jadi saya akan menyederhanakan analisis kekekalan energi ini menjadi bentuk yang sangat disederhanakan yang telah kita tentukan sebelumnya. Dan saya hanya akan memotong langsung ke pengejaran supaya kita bisa mendapatkan beberapa nomor lebih cepat di sini. Jadi jika kita mempertimbangkan perpindahan panas masuk, ke dalam pembangkit uap, itu akan diberikan oleh keseimbangan antara entalpi di pintu keluar dan entalpi di pintu masuk. Jadi, H1, dikurangi H6. Itu adalah perpindahan panas ke dalam sistem, jadi kami berharap angka ini lebih besar dari 0, karena itulah konvensi tanda kami. Dan jika kita melanjutkan dan memasukkan angka-angka yang telah Anda kumpulkan di unit sebelumnya, kita akan memiliki entalpi pada keadaan satu dari 3625,8 dikurangi entalpi pada keadaan 6 yaitu 426,5. Dan lagi, ini dinormalisasi dengan laju aliran massa jadi ini adalah jumlah kilo joule per kilogram dan jika kita ingin lebih tepatnya di sini kita bisa memberi label ini sebagai q, huruf kecil q. Qn1 dan saya ingin menyimpannya, saya ingin membuatnya tetap normal dengan laju aliran massa hanya untuk sementara waktu. Karena kita akan benar-benar menentukan laju aliran massa ini hanya dalam beberapa saat, beberapa saat lagi. Dan jika Anda melanjutkan matematika, kami mendapatkan angka 3199,3 kilojoule per kilogram. Ditambahkan di pembangkit uap. Jadi, ini jumlah energi per massa, ditambahkan ke air di pembangkit uap. Kami melalui proses yang sama persis untuk pemanas ulang untuk menentukan bagian kedua dari panas yang ditambahkan ke sistem kami. Jadi, untuk reheaternya ada tambahan panas di 2. Itu yang ini. Sekali lagi, kita akan menormalkan semuanya dengan laju aliran massa. Dan kita akan memiliki ketika kita memasukkan nilai di sini, ini akan menjadi untuk H3 dikurangi H2, entalpi pada keadaan 3 dikurangi entalpi pada keadaan 2. Dan itu akan memberi kita nilai 3686,8 dikurangi 3149.0 pada basis kilojoule per kilogram yang memberi kita total 537,8 kilojoule per kilogram. Jadi, lebih tepatnya dalam bahasa kami, ini adalah panas bersih yang kami minati di sini. Panas bersih ke dalam siklus, yang merupakan jumlah dari dua kontribusi ini. Kontribusi dari pembangkit uap dan kontribusi dari reheater. Jadi Q total. Sekali lagi, semua dinormalisasi pada laju aliran massa, sama dengan Q dalam 1 plus, yang merupakan jumlah dari 3.199 dan 538 kilojoule per kilogram. Memberi kita nilai bersih 3.737,1 kilojoule per kilogram ditambahkan ke siklus, di antara kedua penukar panas itu. Oke, kami akan mengambil informasi itu. Dan ingat, bagi kita untuk menentukan efisiensi siklus, kita perlu memiliki, mengingat efisiensi siklus. Kami hanya akan mengingatkan hal itu. Apakah perpindahan kerja untuk siklus, dibagi dengan perpindahan panas masuk. Dan kita ingat perpindahan kerja untuk siklus, perpindahan kerja bersih identik sama dengan perpindahan panas untuk siklus, dibagi dengan perpindahan panas masuk. Oke. Jadi, kami baru saja menemukan penyebut yang kami butuhkan untuk perhitungan ini. Kami masih membutuhkan pembilangnya. Kita dapat menentukan transfer kerja bersih atau perpindahan panas bersih, salah satu dari keduanya, tetapi kita tidak perlu melakukan keduanya. Karena kita sudah mulai dengan perhitungan perpindahan panas, saya pikir kita harus terus bekerja dengan perpindahan panas. Jadi, itulah yang akan kami lakukan. Jadi, kita akan menemukan perpindahan panas bersih untuk siklus tersebut. Ingat, kita perlu mengetahui semua perpindahan panas masuk, dan semua perpindahan panas keluar. Sekarang, sekali lagi, kita telah menemukan semua perpindahan panas. Dan sekali lagi, kita dapat membuat ini berdasarkan laju. Sekarang kita perlu mencari perpindahan panas keluar. Hanya ada satu penukar panas di mana kita membuang panas, yaitu kondensor, dan jika kita ingin mencari perpindahan panas keluar. Sekali lagi, dinormalisasi berdasarkan massa, itu hanya perbedaan entalpi di kondensor. Jadi, itu akan menjadi h5 dikurangi h4. Dan jika kita melanjutkan dan mengganti nilai yang kita tentukan untuk kedua entalpi itu, kita mendapatkan 417,46 dikurangi 2756,4 kilojoule per kilogram. Dan kami mendapatkan angka ketika kami memasukkannya ke dalam kalkulator kami, yaitu minus 2,338,9. Ini adalah angka negatif, seperti yang kita harapkan, karena ingat, ini adalah perpindahan panas keluar dari sistem. Jadi, untuk menemukan efisiensi siklus itu, seperti yang kita miliki pada slide sebelumnya, kita perlu mengetahui perpindahan panas bersih untuk siklus dibagi dengan perpindahan panas bersih masuk. Silakan dan letakkan ini pada basis laju. Semuanya dinormalisasi dengan satu laju aliran massa yang konsisten untuk semua komponen dalam contoh ini. Dalam siklus ini, karena hanya ada satu loop. Jadi, kita memiliki satu perpindahan massa dalam sistem ini. Sekali lagi, perpindahan panas bersih untuk siklus hanyalah jumlah perpindahan panas masuk dan keluar. Jadi jika kita melanjutkan dan melakukan perhitungan itu, kita mendapatkan 537,8 ditambah 3,199,3 dikurangi 2,338,9 semuanya dibagi dengan perpindahan panas bersih, yaitu 3737.1. Yang merupakan nilai dalam pembilang di sini dan perpindahan panas itu adalah 1398,2 kilojoule per kilogram. Dan kemudian penyebutnya, kita memiliki 3737,1 kilojoule per kilogram, jadi efisiensi siklus kita adalah dimensi, seperti yang kita harapkan. Dan kami mendapatkan efisiensi siklus 37,4%. Oke, selanjutnya. Saya ingin memberi Anda beberapa makanan untuk dipikirkan. Kami masih akan terus mengerjakan masalah ini. Kami masih akan terus melihat angka-angkanya. Tetapi sebelum kita melakukan ini, saya ingin Anda memikirkan beberapa masalah kekuasaan yang kita hadapi di Amerika Serikat dan luar negeri. Apa yang Anda lihat di sini adalah diagram di mana produksi listrik oleh batu bara di Amerika Serikat. Dan kami melihat terawatt hours di gambar ini. Tetapi yang lebih penting, apa yang Anda lihat adalah bahwa produksi listrik biasanya dilakukan oleh batu bara di mana terdapat cadangan batu bara. Jadi, jika Anda tidak menyadarinya, Illinois memiliki cadangan batu bara yang signifikan, begitu pula Midwest, secara umum, dan Texas. Jadi, apa yang Anda lihat adalah produksi listrik oleh batu bara, tentu saja, di mana umumnya berada di mana cadangan batu bara berada. Kapasitas daya tahunan turbo AS adalah sekitar 340 gigawatt daya yang dihasilkan kapasitas tipikal di Amerika Serikat. Itu sekitar 50% dari pembangkit listrik di Amerika Serikat adalah dengan batu bara. 90% dari pembangkit listrik ini berusia di atas 25 tahun. Setidaknya 25% atau 50 gigawatt dari kapasitas pembangkit listrik tenaga batu bara diharapkan akan habis dalam sepuluh tahun ke depan. Mereka melampaui persyaratan lisensi ulang fasilitas tersebut. Energi nuklir di Amerika Serikat diperkirakan akan menghentikan 40 gigawatt atau lebih daya dalam periode waktu yang sama. Jadi sekitar 90 gigawatt listrik akan offline dalam sepuluh tahun ke depan. Apa yang akan menjadi pembawa energi yang paling mungkin untuk pembangkit listrik stasioner yang baru, atau generasi berikutnya? Dan ini benar-benar pertanyaan, hanya duduk dan memikirkannya. Kami benar-benar tidak memiliki alat, namun, bagi kami untuk mengidentifikasi salah satu operator energi mana yang kemungkinan besar akan diganti atau online dalam sepuluh tahun ke depan. Tapi kita akan membahasnya saat kita memulainya lain kali, dan kita akan terus melihat contoh pembangkit listrik tenaga uap itu. Terima kasih.


7.3: Menyatukannya- Membran Sel - Biologi

C2006/F2402 '04 -- Garis Besar Imunologi -- direvisi 25/4/03

(c) 200 4 Dr. Deborah Mowshowitz Universitas Columbia, New York, NY. Pembaruan Terakhir: 27/04/04 19:43 . Urutan topik dalam kuliah dan urutan topik dalam masalah tidak cocok, sehingga Anda mungkin merasa lebih mudah untuk melakukan semua masalah setelah meninjau kuliah. Pada akhirnya, Anda harus bisa menyelesaikan soal 13-4 hingga 13-12.

Pemain Utama dalam Sistem Kekebalan:

Sel Protein yang Disekresikan Protein Permukaan Sel
sel B Antibodi (Ab atau imunoglobulin 5 kelas) MHC
TC sel Perforin BCR
TH sel Sitokin (Interleukin & interferon) TCR
sel fagosit CD4
APC's CD8

Bagan di atas merangkum pemain utama dalam imunologi. Pada akhir kuliah berikutnya, Anda harus dapat menjelaskan apa itu setiap item, signifikansinya, dan bagaimana hubungannya dengan semua item lainnya.

Handout: 224A (Antigen Presenting Cells & Activation of T cells) -- Versi yang diposting dari tahun sebelumnya ada beberapa perbedaan kecil.
Handout 24B tidak ada di web, ini mencakup pemilihan klon (Purves 19.7), interaksi sel T & APC (seperti Purves 19.17) & aktivasi amp sel B (seperti Purves 19.18 (a) -- akan dibahas lain kali).

I. Respon Kekebalan Spesifik (atau Diperoleh) -- Fitur Utama

A. Pendahuluan Apa komponen utama dari sistem kekebalan spesifik?

1. Protein -- antibodi, TCR & MHC. Lihat kuliah 23.

2. Sel apa yang terlibat? (Lihat bagian bawah dari 23B.) Sel darah putih (leukosit) -- tidak mengandung hemoglobin. WBC dibagi menjadi dua jenis utama

A. Fagosit -- makrofag, sel dendritik, dll. ( Lihat Purves 19.2). Terlibat dalam pemrosesan antigen seperti yang akan dijelaskan.

B. Limfosit. Ditemukan di kelenjar getah bening dan di tempat lain. Limfosit (WBC) melakukan produksi aktual antibodi dan/atau pelaksanaan respons imun seluler. Terbagi menjadi sel B dan T.

(1). Kedua sel B & T berasal dari baris sel punca yang sama di sumsum tulang.

(2). Sel B matang di sumsum tulang Sel T di timus

B. Sistem Imun Spesifik memiliki 2 cabang

1. Respons humoris -- pengikatan dan penghancuran antigen dilakukan oleh protein dalam "humor" = antibodi dalam darah dan sekret (misalnya susu, air mata). Antibodi yang dibuat oleh sel B

2. Respon seluler atau yang diperantarai sel - Pengikatan dan penghancuran antigen dilakukan oleh seluruh sel. Penghancuran dilakukan oleh sel T sitotoksik.

C. Ciri-ciri utama dari 2 cabang sistem imun spesifik -- lihat tabel pada materi 23B dan kuliah terakhir & di bawah ini:

1. Aksi sel B untuk memerangi infeksi:

Sel B --> melepaskan antibodi --> Ab (antibodi) mengikat Ag (antigen -- biasanya pada permukaan mikroba) --> memicu penghancuran mikroba (mikroba ditelan oleh fagosit atau dilisis) seringkali dengan bantuan komplemen. (Lihat Purves 19.12 & 19.3) Alergi adalah efek samping dari sistem ini.

2. Aksi sel T (sitotoksik)

Sel T --> mengikat Ag pada permukaan sel eukariotik yang terinfeksi virus --> menghancurkan sel baik dengan lisis atau memicu apoptosis. Untuk lisis, sel T menggunakan protein yang disebut perforin untuk membuat lubang dan membunuh target (dengan bantuan protein lain). Catatan komplemen serupa tetapi bekerja pada penyerbu prokariotik perforin bekerja pada sel eukariotik jahat. (Lihat Purves 19.15) Inilah sebabnya mengapa cangkokan gagal. Sel asing cangkok terlihat seperti sel yang terinfeksi (cacat?) dan dihancurkan. (*Lihat bagian tentang MHC di bawah -- MHC asing terlihat seperti host MHC plus antigen.)

3. Peran sel T pembantu -- diperlukan untuk fungsi sel B dan sel T sitotoksik selengkapnya di bawah ini.

II. Sistem Kekebalan Tubuh -- Fitur Penting untuk Dijelaskan

A. Kekhususan & Keanekaragaman -- setiap Ab atau TCR diarahkan terhadap satu epitop atau determinan antigenik (= potongan antigen -- lihat Purves 19.6), dan ada banyak, banyak antigen yang berbeda. Bagaimana Anda bisa membuat begitu banyak Ab atau TCR yang berbeda, masing-masing spesifik untuk antigen atau bagian tertentu?

B. Memori -- Respons sekunder lebih cepat, lebih besar, lebih baik daripada respons primer. Pada respon sekunder, membuat lebih banyak Ab, Ab lebih efektif (mengikat Ag lebih baik karena sedikit perubahan dalam urutan asam amino Ab), dan respon Ab berlangsung lebih lama. (Purves 19.8 [18.9]) Bagaimana ini dilakukan?

C. Toleransi -- dapat membedakan diri/nonself atau normal/abnormal -- menjadikan Ab hanya untuk benda asing/abnormal (kecuali dalam keadaan sakit). Bagaimana cara kerjanya?

D. Respon dapat disesuaikan -- Respon tergantung pada jumlah dan jenis antigen. Bagaimana Anda "tahu" antibodi mana yang harus dibuat sebagai respons terhadap antigen tertentu?

E. Anda membutuhkan pembantu T's agar T sitotoksik dan B bekerja. Bagaimana helper T terlibat dalam respon imun humoral dan seluler?

AKU AKU AKU. Seleksi Klon -- Bagaimana Anda memperhitungkan "fitur penting" yang tercantum di atas?

sel A.B (Lihat Purves gbr. 19.7)

1. Setiap sel berdiferensiasi --> menghasilkan satu jenis Ab di permukaan ("perawan" atau "naif" B). Setiap sel menyusun ulang DNA-nya selama diferensiasi, sehingga setiap sel memiliki satu set unik gen pengkode Ab dan membuat antibodi unik -- yaitu, dengan satu set "grabbers." yang unik.

Catatan: Saat sel B matang dan berspesialisasi, perubahan antibodi yang mereka buat dapat terjadi karena penyambungan alternatif dan/atau penataan ulang DNA tambahan. Struktur & amp penataan ulang gen pengkode Ab dan antibodi akan dibahas secara rinci waktu berikutnya.

2. Ab pada permukaan sel bertindak sebagai "trap". Antibodi permukaan (juga disebut reseptor antigen sel BCR atau B) bertindak sebagai perangkap/reseptor untuk Ag.

3. Aktivasi atau penghancuran sel B dipicu oleh pengikatan Ag ke permukaan Ab (BCR)

A. Penghancuran. Jika Ag dianggap sebagai "diri" --> sel dihancurkan atau ditekan (--> toleransi).

B. Pengaktifan. Jika Ag dianggap asing --& sel gt membelah --> ekspansi klon, diferensiasi lebih lanjut menjadi

(1). Sel efektor -- berumur pendek tapi mengeluarkan banyak Ab --> menghancurkan atau menonaktifkan target kelas Ab menentukan poin bagus. (Dalam kuliah sebelumnya kami menjelaskan bagaimana splicing alternatif dapat memungkinkan sel untuk beralih dari membuat Ab terikat permukaan menjadi Ab yang disekresikan.)

(2). Sel memori -- berumur panjang dan lebih khusus untuk membuat Ab menunggu waktu berikutnya (bertanggung jawab atas memori).

C. Apakah antigen dianggap sebagai "diri" atau "asing" tergantung pada waktu paparan (embrio vs dewasa) dan faktor tambahan. (Ini ternyata sangat rumit, jadi kami mengabaikan "faktor tambahan.")

4. Apa gunanya?

A. Seleksi Klon: Setiap sel membuat sedikit Ab sebelum setiap Ag hadir. Setiap sel membuat Ab yang berbeda. Antibodi ini tetap berada di permukaan sel dan bertindak sebagai BCR = perangkap antigen. Ag bertindak sebagai pemicu -- pengikatan Ag ke "trap" hanya merangsang sel-sel yang terjadi untuk membuat Ab yang mengikat pemicu tertentu. (Ini adalah bagian seleksi yang menjelaskan kekhususan, keragaman, dan kemampuan beradaptasi.)

B. Ekspansi klon: Sel-sel yang dipicu oleh pengikatan Ag tumbuh dan membelah --> (lebih) sel efektor & sel memori. Kedua jenis sel hanya membuat antibodi yang mengikat pemicu Ag. (Ini adalah bagian ekspansi klonal yang memperhitungkan memori & toleransi -- memori saat Ag memicu perkalian, dan toleransi saat Ag memicu penghancuran atau penekanan).

5. Mengapa Anda membutuhkan sel T pembantu? Untuk sebagian besar antigen, helper T harus berikatan dengan kompleks sel B-Ag untuk mengaktifkan B (langkah 3b di atas lihat di bawah untuk detailnya).

Coba Soal 13-4.

B. sel T -- proses yang sama seperti pada sel B -- Penataan ulang DNA terjadi sehingga satu jenis protein dengan situs pengikatan unik dibuat per sel -- tetapi terdapat perbedaan/komplikasi sebagai berikut:

  • Sitokin adalah protein yang disekresikan yang diperlukan untuk pengembangan sistem kekebalan tubuh.

  • Sitokin umumnya parakrin atau autokrin

  • Sitokin yang disekresikan oleh WBC kadang-kadang disebut limfokin

  • Sebagian besar sitokin dibuat oleh sel T pembantu. Namun, banyak sel yang berbeda dari sistem kekebalan, dan beberapa sel non-imun, mengeluarkan sitokin.

  • Banyak dari sitokin disebut IL-1, IL-2, dll untuk interleukin 1, 2 dll. Interleukin umumnya sitokin yang dibuat oleh WBC yang mengatur fungsi WBC.

  • Sitokin mana yang dibuat tergantung pada jenis sel (B, TH, TC, dll.), antigen yang ditemuinya, dan faktor lainnya. Sitokin mana yang dibuat mempengaruhi langkah selanjutnya dalam respon imun, dan seterusnya. Lihat teks untuk detailnya.

  • Sitokin terlibat dalam fungsi lain (nonimun), misalnya produksi sel darah merah & penyembuhan luka.

5. Aktivasi sel T membutuhkan "Antigen Presentation." Antigen harus berada di permukaan sel lain (yang disebut "sel penyaji antigen" atau APC). Ag harus terikat pada protein tertentu (MHC -- hanya ditemukan pada eukariota) pada permukaan "sel yang menyajikan" Lihat Purves 19.17. Dengan kata lain, sinyal untuk mengaktifkan sel T semuanya jukstarin -- memerlukan interaksi permukaan sel-sel.

A. T sitotoksik diaktifkan oleh antigen pada permukaan sel yang terinfeksi -- sel target yang terinfeksi ini "menyajikan" antigen virus pada permukaannya + MHC Saya lihat di bawah. Sel T sitotoksik yang diaktifkan kemudian membunuh sel target yang terinfeksi.

B. Helper T's diaktifkan oleh antigen pada permukaan makrofag, sel B (& sel imun lainnya) -- sel-sel ini "menyajikan" antigen pada permukaannya + MHC II. Sel T Helper yang diaktifkan membantu sel imun efektor dalam memproduksi

C. Dua jenis utama sel T (Lihat materi 24B, atas, untuk perbandingan B, TH dan TC sel, protein permukaan, dll.)

1. Ada dua jenis sel T -- pembantu T (TH) atau T sitotoksik (CTL atau TC). Diskusi di atas hanya membahas helper T's. Bagaimana perbandingan T sitotoksik & T helper?

2. Fungsi

A. Pembantu T diperlukan untuk dua jenis sel lainnya (B dan TC) menjadi matang dan merespon antigen. (Oleh karena itu cacat pada T pembantu sangat serius.)

B. Sitotoksik T membunuh sel yang terinfeksi (& mungkin sel kanker) seperti dijelaskan di atas.

Coba soal 13-7.

3. H bagaimana Anda membedakan kedua jenis itu? Protein permukaan/penanda pada sel T dan signifikansinya

A. TH memiliki protein bernama CD4 di permukaannya (oleh karena itu dikatakan CD4 + )

(1). CD4 membantu aksi normal TH -- membantu TH mengikat sel target normal sistem imun & membantu aktivasi sel imun.

(2). CD4 berfungsi sebagai penanda pengenal untuk T helper.

(3). HIV mengikat CD4. Oleh karena itu CD4 (secara tidak sengaja) bertindak sebagai reseptor HIV (ada co-reseptor lain) -- memungkinkan HIV memasuki sel T penolong. Infeksi HIV --> kehilangan helper T --> kehilangan fungsi kekebalan sepenuhnya

(1). CD8 membantu fungsi normal TC -- membantu TC mengikat ke sel target biasa = sel yang terinfeksi atau jahat.

(2). CD8 berfungsi sebagai penanda identifikasi untuk T sitotoksik.

4. (FYI only): Ada lebih dari satu jenis T helper. Saat ini dianggap dua jenis utama -- TH1 (kebanyakan membantu makrofag dan T sitotoksik) dan TH2 (membantu B berfungsi). Detail berada di luar cakupan kursus ini, tetapi saat ini merupakan area penelitian yang sedang hangat.

5. Bagaimana dua jenis T cocok dengan target yang tepat?

A. CD8 atau CD4 mengikat protein masing-masing pada permukaan sel target.

B. CD8 pada T sitotoksik mengikat protein - MHC I - ditemukan pada permukaan sel yang terinfeksi.

C. CD4 pada T penolong mengikat protein yang berbeda - MHC II - pada permukaan sel sistem kekebalan. Jadi apa itu MHC??

D. Bagaimana sitoksik T membedakan sel normal dari sel yang terinfeksi? Itulah yang selanjutnya!

Coba soal 13-6.

IV. Presentasi Antigen & Kompleks Histokompatibilitas Utama (MHC) . Lihat materi 24A. (Untuk gambar yang lebih baik, lihat Purves 19.18).

A.Apa itu MHC?

1. MHC = protein permukaan yang sangat bervariasi. Ada 2 tipe utama, dan banyak versi dari masing-masing tipe. Setiap individu memiliki beberapa gen yang berbeda untuk masing-masing dari dua jenis utama MHC. Masing-masing gen tersebut memiliki 20-40 atau bahkan lebih varian (alel). Karena ada beberapa gen per orang dan banyak alel berbeda dari setiap gen dalam populasi, ada banyak variasi dalam protein MHC (dan DNA) yang sebenarnya dari orang ke orang. Gen-gen ini, tidak seperti gen untuk antibodi dan TCR, tidak diatur ulang selama perkembangan. Jadi ada variasi dari orang ke orang, tetapi semua sel dalam satu orang memiliki gen MHC yang sama.

2. Dua jenis MHC

A. Semua sel berinti memiliki MHC I pada permukaannya.

B. Sel-sel sistem kekebalan (semua APC) memiliki MHC II di permukaannya. (Tidak semua sel T memiliki MHC II setiap saat, & kami akan menganggap sel T tidak memiliki MHC II.)

B. Apa itu Antigen Presenting Cells (APC's)? APC's = Sel yang memiliki antigen yang terikat pada MHC pada membran plasmanya. Bagaimana mereka mendapatkan antigen/epitop dan menempelkannya ke MHC ditunjukkan di bagian atas 24A. Sel T mengikat kompleks MHC-Antigen, seperti yang ditunjukkan di tengah selebaran. (Lihat Purves 19.17)

1. APC tidak menyajikan antigen utuh -- Fragmen antigen APC saat ini yang disebut epitop atau determinan antigenik. Lihat 1/2 teratas dari 24A & Lihat Purves 19.16

(1). Sel biasa (bukan dari sistem kekebalan) menyajikan fragmen protein apa pun yang mereka buat (+ MHC I). Epitop ini berasal dari protein yang dibuat dalam APC itu sendiri dan kemudian sebagian dicerna dalam proteosom.

(2). Sel sistem kekebalan (sel B, sel dendritik & makrofag = "klasik" APC) menyajikan fragmen dari apa pun yang telah mereka telan atau endositosis (+ MHC II) -- Purves 19.16. Epitop ini berasal dari protein yang awalnya di luar APC dan sebagian dicerna dalam lisosom/endosom.

2. Setiap APC menghadirkan banyak epitop yang berbeda sekaligus (bahkan jika semuanya berasal dari antigen tunggal).

3. Bagaimana epitop mencapai permukaan sel?

A. Fragmen endogen yang dicerna dalam proteosom memasuki RE (dengan transporter khusus), dan bergabung dengan molekul MHC yang baru dibuat (dalam membran RE). Kompleks diangkut ke permukaan sel melalui RE, Golgi, dll dengan cara yang sama seperti protein permukaan sel.

B. Fragmen eksogen yang dicerna dalam lisosom/endosom bergabung dengan MHC yang baru dibuat dalam lisosom/endosom dan kompleks mencapai permukaan sel dengan cara yang sama seperti reseptor yang digunakan mendaur ulang ke permukaan.

C. Mengapa Anda membutuhkan MHC & APC?

1. Sel T "MHC dibatasi" sel B tidak

A. Sel B mengenali Ag polos = Antibodi mengikat Ag dalam plasma atau pada permukaan bakteri/virus.

B. Sel T hanya mengenali Ag yang terikat pada MHC pada permukaan sel (euk.) ( Purves 19.17 dan materi 24B.)

(1). Reseptor sel T mengikat bagian variabel kompleks MHC-Ag = mengikat Ag itu sendiri

(2). CD4 atau CD8 mengikat bagian konstan dari MHC yang sesuai.

2. Dua jenis T mengenali (mengikat) Ag yang berasosiasi dengan MHC yang berbeda -- beginilah cara sel T membedakan sel imun dan sel terinfeksi (biasa). Lihat materi 24B.

A. Sitotoksik T (CD8 + ) mengenali Ag + MHC I (dikatakan "MHC I dibatasi") -- perhatikan target harus memiliki MHC I dan Ag.

B. Helper T (CD4 + ) mengenali Ag + MHC II (dikatakan "MHC II dibatasi") -- perhatikan target harus memiliki MHC II dan Ag.

Intinya: Sel T mengenali target mereka (sebagian) berdasarkan jenis MHC yang mereka miliki -- sel yang terinfeksi memiliki MHC I dan sel imun memiliki MHC II.

V. Menyatukan semuanya -- Purves 19.18 atau handout 24A

A. Sel T diaktifkan (Pertengahan 24A)

1. Perlu mengikat ke APC -- salah satu

A. Mengikat APC klasik (sel B atau sel fagosit -- makrofag atau sel dendritik) untuk mengaktifkan TH

(1). Pada respon primer, APC kemungkinan merupakan sel fagosit (tidak spesifik untuk antigen tertentu)

(2). Pada Respon sekunder, APC cenderung menjadi sel B (dengan antibodi spesifik untuk antigen tersebut)

B. Mengikat ke sel yang terinfeksi untuk mengaktifkan TC.

2. Sel T - pengikatan sel APC membutuhkan kecocokan

A. APC harus memiliki Ag (epitop) + MHC

B. Sel T harus memiliki TCR yang cocok dengan Ag, dan CD4 atau CD8 agar sesuai dengan MHC yang tepat.

Catatan: Gambar pada handout menunjukkan epitop di tengah, di antara MHC APC dan TCR sel T. Epitop terikat kuat ke MHC dan tetap dengan APC ketika sel T selesai aktivasi dan terlepas. Sel T yang diaktifkan sekarang memiliki TCR kosong dan akan berikatan dengan lain (B) sel dengan epitop yang sama.

3. Sitokin harus disediakan untuk aktivasi - untuk mengikat reseptor pada sel T.

A. Sitokin (IL-1) dari APC diperlukan untuk mengaktifkan TH .

B. Sitokin yang berbeda (IL-2) dari TH diperlukan untuk mengaktifkan TC. (Inilah mengapa Anda membutuhkan THuntuk respon T sitotoksik.)

4. Aktivasi --> ekspansi klon (lebih banyak sel TH) DAN lebih banyak spesialisasi sel T. Sel T yang diaktifkan ini dapat melepaskan diri dari APC dan mencari sel lain untuk "membantu."

B. Apa yang mengaktifkan TH sel tidak (lihat bagian bawah handout 24A)

1. Respons Humor: Diaktifkan TH sel kemudian membelah dan/atau mengaktifkan sel B -- mengaktifkan APC yang sama yang baru saja mengaktifkannya atau menemukan sel B baru.

2. Respons yang Dimediasi Sel: Diaktifkan TH sel membelah dan/atau membantu mengaktifkan TC sel (dengan menyediakan sitokin) - rincian ini tidak dibahas.

C. Apa yang Diaktifkan TC sel tidak (lihat bagian bawah handout): Membagi dan/atau membunuh sel yang terinfeksi.

Coba soal 13-9 & 13-10. Untuk meninjau semua terminologi sejauh ini, coba 13-11.

VI. Bagaimana sel T dan B diaktifkan? Bungkus. Lihat materi 24A. dan topik V di atas. - Ini akan dibahas lain kali.


7.3 Normalisasi dengan dekonvolusi

Seperti disebutkan sebelumnya, bias komposisi akan muncul ketika ada ekspresi diferensial yang tidak seimbang di antara sampel. Pertimbangkan contoh sederhana dari dua sel di mana satu gen (X) diregulasi dalam satu sel (A) dibandingkan dengan sel lain (B) . Upregulasi ini berarti bahwa (i) lebih banyak sumber daya pengurutan dikhususkan untuk (X) di (A) , sehingga mengurangi cakupan semua gen non-DE lainnya ketika ukuran perpustakaan total setiap sel diperbaiki secara eksperimental (mis. karena kuantifikasi pustaka) atau (ii) ukuran pustaka (A) meningkat ketika (X) ditetapkan lebih banyak bacaan atau UMI, meningkatkan faktor ukuran pustaka dan menghasilkan nilai ekspresi ternormalisasi yang lebih kecil untuk semua gen non-DE. Dalam kedua kasus, efek bersihnya adalah bahwa gen non-DE di (A) akan muncul secara tidak benar diregulasi ke bawah dibandingkan dengan (B) .

Penghapusan bias komposisi adalah masalah yang dipelajari dengan baik untuk analisis data sekuensing RNA massal. Normalisasi dapat dilakukan dengan fungsi estimasiSizeFactorsFromMatrix() di DESeq2 paket (Anders dan Huber 2010 Love, Huber, dan Anders 2014) atau dengan fungsi calcNormFactors() (Robinson dan Oshlack 2010) di tepiR kemasan. Ini mengasumsikan bahwa sebagian besar gen bukan DE antar sel. Setiap perbedaan sistematis dalam ukuran jumlah di sebagian besar gen non-DE antara dua sel diasumsikan mewakili bias yang digunakan untuk menghitung faktor ukuran yang sesuai untuk penghapusannya.

Namun, data sel tunggal dapat menjadi masalah untuk metode normalisasi massal ini karena dominasi jumlah rendah dan nol. Untuk mengatasinya, kami mengumpulkan jumlah dari banyak sel untuk meningkatkan ukuran penghitungan untuk estimasi faktor ukuran yang akurat (Lun, Bach, dan Marioni 2016). Faktor ukuran berbasis kumpulan kemudian "didekonvolusi" menjadi faktor berbasis sel untuk normalisasi profil ekspresi setiap sel. Ini dilakukan dengan menggunakan fungsi countSumFactors() dari memindai, seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Kami menggunakan langkah pra-pengelompokan dengan quickCluster() di mana sel-sel di setiap klaster dinormalisasi secara terpisah dan faktor ukuran diskalakan ulang agar dapat dibandingkan di seluruh klaster. Ini menghindari asumsi bahwa sebagian besar gen adalah non-DE di seluruh populasi - hanya mayoritas non-DE yang diperlukan di antara pasangan klaster, yang merupakan asumsi yang lebih lemah untuk populasi yang sangat heterogen. Secara default, quickCluster() akan menggunakan algoritme perkiraan untuk PCA berdasarkan metode dari irlba kemasan. Perkiraan bergantung pada inisialisasi stokastik sehingga kita perlu mengatur seed acak (melalui set.seed() ) untuk reproduktifitas.

Kami melihat bahwa faktor ukuran dekonvolusi menunjukkan penyimpangan spesifik tipe sel dari faktor ukuran perpustakaan pada Gambar 7.2. Ini konsisten dengan adanya bias komposisi yang diperkenalkan oleh ekspresi diferensial yang kuat antara tipe sel. Penggunaan faktor ukuran dekonvolusi menyesuaikan bias ini untuk meningkatkan akurasi normalisasi untuk aplikasi hilir.

Gambar 7.2: Faktor ukuran dekonvolusi untuk setiap sel dalam dataset otak Zeisel, dibandingkan dengan faktor ukuran ekivalen yang diturunkan dari ukuran perpustakaan. Garis merah sesuai dengan identitas antara dua faktor ukuran.

Normalisasi yang akurat paling penting untuk prosedur yang melibatkan estimasi dan interpretasi statistik per-gen. Misalnya, bias komposisi dapat membahayakan analisis DE dengan secara sistematis menggeser perubahan log-fold ke satu arah atau lainnya. Namun, ini cenderung memberikan lebih sedikit manfaat dibandingkan normalisasi ukuran perpustakaan sederhana untuk analisis berbasis sel seperti pengelompokan. Kehadiran bias komposisi sudah menyiratkan perbedaan yang kuat dalam profil ekspresi, sehingga mengubah strategi normalisasi tidak mungkin mempengaruhi hasil dari prosedur pengelompokan.


Minta izin untuk menggunakan kembali konten dari situs ini

1 Ini Kecil, Dunia Kecil: Sejarah Singkat Mikroskop Korelatif Biologis
Christopher J. Guérin, Nalan Liv, dan Judith Klumperman

1.1 Semuanya Dimulai dengan Foton 1

1.2 Elektron Mengambil Tempatnya 2

1.3 Menyatukannya, 1960-an hingga 1980-an 3

1.4 CLEM Menjadi Dewasa sebagai Alat Ilmiah 1990 hingga 2017 4

2 Tantangan untuk CLEM dari Perspektif Mikroskop Cahaya 23
Kurt Anderson, Tommy Nilsson, and Julia Fernandez‐Rodriguez

2.1.1 Elektron dan Mikroskop Cahaya 23

2.1.2 Mikroskop Korelatif: Dua Kultur Bertabrakan 25

2.2 Mikroskopik Multikulturalisme 26

2.2.1 Ketika Resolusi Mikroskop Cahaya Fluoresensi Tidak Cukup 26

2.2.2 Mikroskop Fluoresensi (FM), Lokalisasi Jarum/Haystack 27

2.2.3 Mikroskop Elektron, Memvisualisasikan Ultrastruktur 27

2.2.4 Menemukan Koordinat 28

2.3 Menjembatani Kesenjangan antara Mikroskop Cahaya dan Elektron 29

2.3.1 Menemukan Struktur Sel yang Sama pada Mikroskop Cahaya dan Elektron 29

2.3.2 Membuat Label Fluoresensi Terlihat di Mikroskop Elektron 29

2.3.3 Memvisualisasikan Perdagangan Membran Menggunakan CLEM 30

2.4 Aplikasi dan Modifikasi CLEM Masa Depan 31

2.4.1 Mikroskop Kontras Refleksi Korelatif dan Mikroskop Elektron Pada Bagian Jaringan 31

2.4.2 Probe Dinamis dan Fungsional untuk CLEM 32

3 Pentingnya Pemrosesan Sampel untuk Pencitraan Korelatif (atau, Sampah Masuk, Sampah Keluar) 37
Christopher J. Peddie dan Nicole L. Schieber

3.2 Mencari Mikroskop Elektron Korelatif Utopia 40

3.3 Pemrosesan Sampel untuk Pencitraan Korelatif: Primer untuk Langkah Pertama 40

3.4 Menjadikannya Lebih Cepat (Kami Ingin Lebih Cepat, Lebih Cepat&hellip) 42

3.6 Menjaga agar Wilayah Yang Diinginkan Tetap Terlihat 45

3.7 Korelasi dan Relokasi dengan Probe Modalitas Ganda 48

3.8 Integrasi Modalitas Pencitraan, dan Fluoresensi Dalam‐Resin 49

3.9 Memperlancar Pendekatan Korelatif Masa Depan: SmartCLEM 51

3.10 Seberapa Dalam Lubang Kelinci? 52

3.11 Tahan Pikiran Itu, Meskipun &minus Apakah Ini Semua Benar-Benar Diperlukan? 53

3.12 Meningkatkan Aksesibilitas ke Alur Kerja Korelatif 54

4 3D CLEM: Menghubungkan Volume Cahaya dan Mikroskop Elektron 67
Saskia Lippens dan Eija Jokitalo

4.3 Pencitraan LM dan EM Komparatif dan Korelatif 69

4.4 CLEM Lebih dari LM + EM 69

4.6 Dua Alur Kerja untuk 3D CLEM 71

4.7 Kemana Arah CLEM di Masa Depan? 74

5 Dapatkah Mikroskop Korelatif Menjadi Mudah? Sudut Pandang Tomografi Array 81
Irina Kolotuev dan Kristina D. Micheva

5.2 Mengapa Array Tomografi? 81

5.3 Tomografi Array Struktur Subseluler yang Berlimpah: Sinapsis 82

5.4 Tomografi Array dari Struktur yang Terdistribusi Jarang: Organel Cisternal 84

5.5 Tomografi Array Organisme Model Kecil: C. elegans 87

5.6 Untuk Meringkas: Menemukan Pendekatan yang Tepat AT 90

5.7 Bidang Peningkatan 91

5.7.2 Pemotongan Ultra Tipis Serial 91

5.7.4 Fluorofor yang Kompatibel dengan EM 92

5.7.5 Detektor dan Resolusi EM 92

5.7.6 Registrasi Gambar dan Alat Perataan 93

6 Mikroskop Korelatif Menggunakan Scanning Probe Microscopes 99
Georg Fantner dan Frank Lafont

6.3 Pendekatan Korelatif AFM dan Mikroskop Optik 103

6.4 Korelasi dengan CLSM 104

6.5 Korelasi dengan Mekanika Sel 104

6.5.1 Korelasi dengan Super‐Resolution Light Microscopy (SRLM) 105

6.5.2 Perkembangan Masa Depan 107

6.6 AFM dan Korelasi dengan Mikroskop Elektron 109

6.6.1 Korelasi yang Melibatkan AFM, EM, dan Karakterisasi Permukaan Kimia 110

6.6.2 Perkembangan Masa Depan 113

6.7 Perkembangan Masa Depan yang Melibatkan Mikroskop Korelasi Menggunakan HS‐AFM 113

6.8 Catatan Penutup 114

7 Mikroskop Cahaya dan Elektron Terintegrasi 119
R. I. Koning, A. Srinivasa Raja, R. I. Lane, A. J. Koster, dan J. P. Hoogenboom

7.2 Mikroskop Throughput (Volume) Besar & Berskala dan Tinggi 120

7.2.1 Keuntungan dan Tantangan untuk EM 120 Skala Besar‐

7.2.2 Keuntungan CLEM untuk EM Skala Besar 121

7.2.3 Prospek Mikroskopi Terintegrasi 121

7.3 Mikroskop Fluoresensi Super‐Resolusi 123

7.3.1 Keuntungan dan Tantangan CLEM dengan Super‐Resolution Fluorescence 123

7.3.2 Implementasi SR‐FM dengan CLEM 124

7.3.3 Prospek SR‐CLEM 124 . Terintegrasi

7.4 Cryo‐Electron Microscopy 125

7.4.1 Keuntungan CryoEM 125

7.4.2 Kemungkinan dan Tantangan untuk Korelatif Cryo‐Mikroskopi 126

7.4.2.1 Super‐Resolution Fluorescence Cryo‐Mikroskopi: Probe dan Instrumen 126

7.4.2.2 Transfer Sampel Cryo‐ antar Mikroskop 127

7.4.2.3 Ketebalan Sampel 127

7.4.2.4 Kecepatan Pengumpulan Data 128

7.4.3 Sistem Terintegrasi untuk CryoCLEM 129

7.4.4 Prospek Cryo‐Mikroskopi 129 . Terintegrasi

8 Cryo‐Cahaya Korelatif dan Mikroskop Elektron: Menuju di tempat Biologi Struktural 137
Tanmay A.M. Bharat dan Wanda Kukulski

8.2 Cryo‐CLEM untuk Mendukung Analisis Partikel Tunggal dari Makromolekul yang Dimurnikan 138

8.3 Menangkap Dinamika Struktural dari in vitro Sistem yang Dibentuk Kembali 141

8.4 Mengidentifikasi Makromolekul dalam Sel Utuh Beku' Terjun 142

8.5 Struktur Makromolekul dalam Sampel Tipis dari Area Sel Tebal 144

8.6 Mengaktifkan Biologi Struktural pada Organisme dan Jaringan Multiseluler oleh Cryo‐CLEM 145

9 Pencitraan Correlative Cryo Soft X‐ray 155
Eva Pereiro, Francisco Javier Chichoón, dan Jose L. Carrascosa

9.1 Pengenalan Cryo Soft X‐ray Microscopy 155

9.2 Korelasi Cryo‐SXT dengan Mikroskop Cahaya Tampak 159

9.3 Korelasi Cryo‐SXT dengan Fluoresensi Cryo X‐ray 160

9.4 Korelasi Cryo‐SXT dengan TEM 163

9.5 Korelasi Ganda dan Integrasi Metode 165

10 Korelatif Cahaya‐ dan Cairan‐Phase Scanning Transmisi Mikroskop Elektron untuk Studi Fungsi Protein dalam Sel Utuh 171
Niels de Jonge

10.2 Batasan Metode Seni Negara ' 8208 ' 172

10.3 Prinsip Cair STEM 173

10.3.1 Contoh 1: Penentuan Stoikiometri Subunit Saluran ORAI dengan Memvisualisasikan Molekul Tunggal Menggunakan STEM 175

10.3.2 Contoh 2: Wawasan Baru tentang Peran HER2 179

10.4 Keuntungan dari STEM Cair 182

11 Data Korelasi dari Modalitas Pencitraan 191
Perrine Paul‐Gilloteaux dan Martin Schorb

11.2 Pendaftaran selama Tahapan CLEM 194

11.2.1 Pendaftaran Panduan Persiapan Sampel 194

11.2.2 Pendaftaran untuk Memandu Akuisisi 195

11.2.2.1 Paket Perangkat Lunak 195

11.2.2.2 Fitur Khas dan Bidang Pandang 195

11.2.3 Pendaftaran Pasca Akuisisi (Relokasi Akurat) 196

11.2.3.1 Perangkat Lunak dan Pendekatan untuk Pendaftaran Pasca Akuisisi 196

11.2.4 Kepercayaan dalam Keselarasan: Akurasi dalam Praktek 198

11.3 Paradigma Pendaftaran 198

11.3.1 Fitur Gambar untuk Memandu Pendaftaran 198

11.3.2 Fungsi Jarak 199

11.3.3 Basis Transformasi 199

11.3.4 Strategi Pengoptimalan 200

11.4 Perkembangan Masa Depan yang Dibayangkan 201

11.4.1 Mikroskop Integratif versus Mikroskopi Korelatif 201

11.4.2 Memasukkan Pengetahuan Priori tentang Spesimen 202

11.4.3 Menuju Penggunaan Pembelajaran Mesin 202

11.5 Visualisasi Korelasi 204

12 Data Besar dalam Pencitraan Korelatif 211
Ardan Patwardhan dan Jason R. Swedlow

12.2 Bank Data Protein 212

12.3 Sumber Daya untuk Cryo‐EM 212

12.4 Sumber Data Mikroskop Cahaya 214

12.6 IDR: Sumber Data Gambar Prototipe 216

12.7 Sumber Daya Publik untuk Pencitraan Korelatif 217

12.7.1 Format Data CLEM 217

12.8 Arah Masa Depan 218

12.8.1 Arsip BioImage 218

12.8.2 Pipa Penyampaian Data CLEM 219

12.8.3 Menskalakan Volume dan Penggunaan Data 219

12.8.4 Adopsi Komunitas dan Keterlibatan Internasional 220

13 Masa Depan CLEM: Ringkasan 223
Lucy Collinson dan Paul Verkade


Mahasiswa dan peneliti di bidang teknik biomedis, biologi komputasi, matematika, ilmu komputer dan ilmu kehidupan yang tertarik untuk memahami dan menerapkan pemodelan matematika

Unit 1 Pengenalan Pemodelan Menggunakan Persamaan Diferensial
1.1 Model Waktu Diskrit
1.1.1 Solusi untuk Persamaan Perbedaan Orde Pertama
1.1.2 Menggunakan Regresi Linier untuk Menaksir Parameter
1.2 Menyatukan semuanya: Bangau Rejan
1.3 Studi Kasus1: Biogeografi Pulau
1.3.1 Latar Belakang
1.3.2 Formulasi Model
1.3.3 Cerita Rakata
1.3.4 Pendekatan Modern: Data Silsilah
1.3.5 Kembali ke MacArthur dan Wilson: Pengaruh Jarak dan Luas
1.4 Studi Kasus2: Model Farmakokinetik
1.4.1 Latar Belakang
1.4.2 Merumuskan model
1.4.3 Memahami Model
1.4.4 Estimasi Parameter
1.4.5 Evaluasi/Analisis Model
1.4.6 Eksplorasi Lebih Lanjut
1.5 Studi Kasus3: Spesies Tanaman Invasif
1.5.1 Latar Belakang
1.5.2 Formulasi Model
1.5.3 Estimasi Parameter
1.5.4 Prediksi Model
1.5.5 Strategi Manajemen
1.6 Lab Basah: Model Pertumbuhan Logistik Dinamika Populasi Bakteri
1.6.1 Pendahuluan
1.6.2 Pemodelan populasi
1.6.3 Eksperimen
1.6.4 Kalibrasi dan Analisis Model
1.6.5 Percobaan Bagian2: Pengaruh Perubahan Media

Persamaan Diferensial Unit 2: Formulasi Model, Regresi Nonlinier, dan Pemilihan Model
2.1 Latar Belakang Biologis
2.2 Latar Belakang Matematika dan R
2.2.1 Formulasi Model Berdasarkan Persamaan Diferensial
2.2.2 Solusi untuk Persamaan Diferensial Biasa
2.2.3 Menyelidiki Ruang Parameter
2.2.4 Pemasangan Nonlinier
2.3 Pemilihan Model
2.4 Studi Kasus 1: Bagaimana Tingkat Dekomposisi Daun Bervariasi dengan Deposisi Nitrogen Antropogenik
2.4.1 Latar Belakang
2.4.2 Data
2.4.3 Formulasi Model
2.4.4 Estimasi Parameter
2.4.5 Evaluasi Model
2.5 Studi Kasus 2: Menjelajahi Model untuk Menggambarkan Tingkat Pertumbuhan Tumor
2.5.1 Latar Belakang
2.5.2 Data
2.5.3 Formulasi Model
2.5.4 Estimasi Parameter
2.5.5 Evaluasi Model: Daya Deskriptif
2.5.6 Evaluasi Model: Daya Prediksi
2.6 Studi Kasus 3: Respon Predator terhadap Kepadatan Mangsa Bervariasi dengan Suhu
2.6.1 Latar Belakang
2.6.2 Analisis data respons fungsional: menentukan parameter
2.6.3 Menjelajahi respons fungsional sebagai fungsi suhu
2.7 Lab Basah: Kinetika Enzim dari Katekol Oksidase
2.7.1 Ikhtisar Kegiatan
2.7.2 Pengantar Kinetika Reaksi yang Dikatalisis Enzim
2.7.3 Menurunkan model
2.7.4 Memperkirakan KM dan Vmax
2.7.5 Enzim Kami: Katekol Oksidase
2.7.6 Eksperimen: Mengumpulkan Tarif Awal untuk Model Michaelis-Menten
2.7.7 Efek Inhibitor pada Kinetika Enzim
2.7.8 Percobaan: Mengukur Pengaruh Dua Inhibitor Katekol Oksidase, Feniltiourea dan Asam Benzoat

Persamaan Diferensial Unit 3: Solusi Numerik, Kalibrasi Model, dan Analisis Sensitivitas
3.1 Latar Belakang Biologis
3.2 Latar Belakang Matematika dan R
3.2.1 Solusi Numerik untuk Persamaan Diferensial
3.2.2 Kalibrasi: Menyesuaikan Model dengan Data
3.2.3 Analisis Sensitivitas
3.2.4 Menyatukan Semuanya: Dinamika Sel yang Menginfeksi Virus Ebola
3.3 Studi Kasus: Influenza: Mengadaptasi Model SIR Klasik dengan Pandemi Influenza 2009
3.3.1 Latar Belakang
3.3.2 Model SIR
3.3.3 Jumlah Kumulatif Kasus
3.3.4 Ambang Epidemi
3.3.5 Intervensi Kesehatan Masyarakat
3.3.6 Pandemi Influenza H1N1 2009

3.4 Studi Kasus 2: Kanker Prostat: mengoptimalkan imunoterapi
3.4.1 Latar Belakang
3.4.2 Formulasi Model
3.4.3 Implementasi Model
3.4.4 Estimasi Parameter
3.4.5 Protokol Vaksinasi dan Model Prediksi
3.4.6 Analisis Sensitivitas
3.4.7 Mensimulasikan Strategi Perawatan Lainnya
3.5 Studi Kasus 3: Quorum Sensing
3.5.1 Pendahuluan
3.5.2 Formulasi Model
3.5.3 Estimasi Parameter
3.5.4 Simulasi Model
3.5.5 Analisis Sensitivitas
3.6 Lab Basah: Hormon dan Homeostasis—Menjaga Konsentrasi Glukosa Darah Stabil
3.6.1 Ikhtisar Kegiatan
3.6.2 Pengantar regulasi glukosa darah dan pentingnya
3.6.3 Mengembangkan model
3.6.4 Percobaan: Mengukur Konsentrasi Glukosa Darah Setelah Konsumsi Glukosa
3.6.5 Analisis
3.6.6 Pemikiran yang Perlu Dipertimbangkan untuk Eksperimen Tindak Lanjut Potensial

Unit 4 Catatan Teknis Kegiatan Laboratorium
4.1 Pendahuluan
4.2 Pertumbuhan Penduduk
4.3 Kinetika Enzim
4.3.1 Catatan tentang enzim lain atau eksperimen serupa
4.4 Catatan Instruktur untuk Lab Pemantauan Glukosa Darah
4.4.1 Tips untuk pemantauan glukosa
4.4.2 Kegiatan Lab Lainnya


Impedansi Kompleks Sirkuit AC, Bagian 3: Menyatukan Semuanya

Di Bagian 1 dari seri ini, Ini Hanya Fase yang Lewat, kami mendefinisikan bentuk gelombang sinus dari sinyal AC yang paling umum, menggambarkan bagaimana tegangan dan arus AC masing-masing bervariasi sebagai bentuk gelombang sinus di sirkuit AC, dan kami memeriksa konsep sudut fase dalam menggambarkan keselarasan (atau kekurangannya) antara tegangan gelombang sinus dan gelombang sinus arus.

Di Bagian 2, Bereaksi dengan Baik, kami memeriksa sedikit dinamika tegangan dan arus dalam kapasitor dan induktor untuk memahami bagaimana komponen ini memaksakan sudut fasa antara tegangan dan gelombang sinus arus. Kami menggambarkan konsep reaktansi dan mengilustrasikan perhitungan reaktansi kapasitif dan induktif.

Kembali ke poin gambaran besar yang diuraikan di Bagian 1 dan Bagian 2:

  1. Tegangan dan arus yang diterapkan ke sirkuit AC masing-masing diwakili oleh bentuk gelombang sinus yang berubah dengan halus dengan frekuensi yang sama, yang menggambarkan pembalikan arah yang teratur dan besarnya masing-masing yang berubah dengan lancar.
  2. Gelombang sinus tegangan dan arus yang diterapkan sering keluar dari langkah satu sama lain sehingga kedua representasi tidak lagi berosilasi bersama, seolah-olah satu gelombang sinus digeser ke depan atau di belakang yang lain dalam waktu, atau fase.
  3. Besarnya deviasi antara sinyal gelombang sinus tegangan dan arus dalam suatu rangkaian digambarkan dengan sudut fasa antara dua sinyal, dalam satuan derajat.
  4. Pergeseran sudut fasa antara tegangan dan arus dikenakan oleh jenis oposisi terhadap aliran arus yang disebut reaktansi dalam komponen rangkaian AC, khususnya reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif, diukur dalam satuan ohm.
  5. Reaktansi induktif dan kapasitif bergabung secara kompleks dengan resistansi dalam rangkaian untuk menentukan impedansi keseluruhan rangkaian.
  6. Impedansi kompleks dijelaskan dengan besaran dalam ohm dan sudut fase dalam derajat, dan ada dua metode singkatan utama untuk merepresentasikan impedansi kompleks secara tertulis (bentuk persegi panjang dan kutub).
  7. Besaran impedansi dan sudut fasa berdampak pada perilaku rangkaian AC, khususnya yang berkaitan dengan transfer daya dan resonansi, seperti pada rangkaian antena RF, rangkaian osilator, jaringan pencocokan, rangkaian catu daya, dan banyak lainnya.

Kami membahas poin 1 hingga 3 di Bagian 1. Di Bagian 2 kami fokus pada poin 4. Sekarang kami akan menyelesaikan seri ini dengan penjabaran poin 5, 6, dan 7. Ini benar-benar menyatukan semuanya!

Impedansi Kompleks: Anda mungkin ingat bahwa impedansi (Z) didefinisikan sebagai oposisi terhadap aliran arus dalam rangkaian AC. Impedansi menggabungkan efek resistansi sederhana dengan reaktansi karena komponen kapasitif dan induktif dalam rangkaian. Namun, hubungan antara resistansi, reaktansi kapasitif, dan reaktansi induktif lebih kompleks daripada penambahan sederhana setiap faktor. Mari kita pertimbangkan interaksi antara resistansi dan reaktansi secara lebih rinci tentang cara memahami dan menghitung impedansi suatu rangkaian.

Pertama, hambatan dalam rangkaian dengan kapasitor dan/atau induktor akan mempengaruhi sudut fasa antara tegangan dan arus. Kasus "murni" hanya kapasitansi atau hanya induktansi yang kami pertimbangkan di Bagian 2 hanyalah model ideal yang memberikan sudut fase 90 derajat yang sempurna antara gelombang sinus tegangan dan arus. Semua rangkaian nyata akan memiliki beberapa hambatan karena kabel dan komponen, dan seringkali juga memiliki resistor komponen, yang semuanya menggeser sudut fasa bila digabungkan dengan kapasitor dan/atau induktor. Jadi, perbedaan fasa antara tegangan dan arus dapat menjadi sudut kurang dari 90 derajat, dan sudut fasa yang tepat tergantung pada nilai relatif dari resistansi dan reaktansi dalam rangkaian AC.

Resistansi mempengaruhi sudut fasa antara tegangan dan arus pada rangkaian AC yang mengandung komponen kapasitif dan induktif.

Kedua, resistansi dan reaktansi bergabung sebagai vektor dan bukan melalui penambahan sederhana. Kami akan memeriksa "penambahan vektor" sebentar lagi menggunakan grafik di bawah ini.

Ketiga, reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif memiliki efek yang berlawanan pada sudut fasa. Ingat, reaktansi induktif membuat tegangan memimpin arus, sedangkan reaktansi kapasitif membuat arus memimpin tegangan.Ketika komponen induktif dan kapasitif digabungkan dalam rangkaian seri, reaktansi yang berlawanan ini saling meniadakan, sebagian atau seluruhnya, sehingga menentukan reaktansi resultan dari rangkaian seri dan mempengaruhi impedansi keseluruhan rangkaian.

Reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif dalam rangkaian AC seri saling mengimbangi.

Impedansi Sirkuit Seri: Saat ini, kami hanya akan mempertimbangkan kasus rangkaian seri. Sirkuit paralel memerlukan sedikit twist pada kasus seri dan kami akan mempertimbangkannya nanti di artikel ini. Mari kita ambil contoh masalah rangkaian seri yang berasal dari kumpulan pertanyaan Kelas Ekstra dan menyelesaikannya menggunakan grafik vektor rangkaian, dengan penjelasan di sepanjang jalan.

Q. Berapa impedansi dari rangkaian yang terdiri dari resistor 400- yang dirangkai seri dengan induktor yang memiliki reaktansi 300-?

Seperti yang kita catat di atas, resistansi dan reaktansi ditambahkan sebagai vektor. Kita dapat menggambarkan ini secara grafis menggunakan bidang koordinat persegi panjang yang umum dan memplot vektor untuk resistansi dan reaktansi. Dengan konvensi standar, kami akan memplot nilai resistansi sepanjang sumbu X (sumbu horizontal), dan kami akan memplot reaktansi sepanjang Y (sumbu vertikal).

Dalam contoh pertama ini kita memiliki resistansi 400-, jadi kita akan menggambar vektor dari titik asal (0, 0) sepanjang sumbu resistansi horizontal hingga 400, atau posisi bidang koordinat (400, 0).

Nilai resistansi diplot sebagai vektor.

Selanjutnya, kita harus memplot reaktansi induktif 300-Ω. Untuk menjumlahkan kedua vektor ini, kita harus memulai vektor reaktansi induktif ini pada kepala vektor resistansi yang sudah diplot, atau pada titik (400, 0). Dengan konvensi standar, semua reaktansi induktif diplot dalam sumbu vertikal positif, atau "ke atas" dalam bidang koordinat.

Karena reaktansi induktif adalah 300-Ω, kita menggambar vektor lurus ke atas dari posisi (400, 0) ke posisi 300 unit di atas. Titik yang kita capai adalah koordinat (400, 300).

Vektor reaktansi induktif ditambahkan ke vektor resistansi.

Sekarang, kita melengkapi diagram vektor dengan menghubungkan titik asal dengan posisi resultan vektor, atau vektor yang terbentang dari (0, 0) hingga (400, 300).

Vektor impedansi yang dihasilkan menggambarkan besaran dan sudut fasa.

Dalam bahasa koordinat persegi panjang seperti ini, kami menggunakan singkatan berikut untuk mewakili gambar impedansi ini:

Z = 400 + J300

Untuk menyatakan impedansi kompleks (Z) dalam bentuk persegi panjang pertama nyatakan nilai resistansi (400) dan tempelkan nilai reaktansi (+300) dengan huruf kecil ‘J' sebelumnya, seperti yang ditunjukkan di atas. Pertimbangkan J sebagai penanda khusus untuk menunjukkan bahwa nilai yang mengikutinya adalah reaktansi.

Vektor yang dihasilkan dalam gambar sistem koordinat persegi panjang mewakili impedansi kompleks rangkaian seri. Kita dapat menyatakannya dalam steno persegi panjang di atas atau kita dapat mengubahnya menjadi bentuk kutub notasi. Perhatikan bahwa vektor yang dihasilkan memiliki panjang yang mewakili besarnya impedansi dalam ohm dan memiliki sudut yang diukur berlawanan arah jarum jam dari sumbu resistansi horizontal yang mewakili sudut fase antara tegangan dan arus. Untuk menyatakan dengan benar impedansi kompleks rangkaian dalam bentuk kutub, kita harus menghitung besaran (panjang) dan sudutnya.

Panggil beberapa matematika sekolah menengah dengan Teorema Pythagoras yang bekerja untuk semua segitiga siku-siku seperti yang dihasilkan dari plot vektor kami. Sisi yang berhadapan dengan sudut siku-siku (sudut 90 derajat) selalu merupakan sisi miring, dan selalu merupakan sisi terpanjang dari segitiga siku-siku. Ini adalah sisi yang menggambarkan besarnya impedansi. Kami akan menyebut sisi itu 'C'. Dua sisi lainnya kita akan menjuluki 'A' dan 'B'. Teorema menyatakan, karena saya yakin Anda sekarang akan ingat ...

A2 + B2 = C2

Anda mengetahui nilai sisi A dan B dari resistansi dan reaktansi yang Anda plot, sehingga Anda dapat menyelesaikan masalah ini untuk sisi C dengan sedikit menyusun ulang aljabar persamaan untuk mendapatkan

Perhitungan besaran vektor impedansi dan perhitungan sudut fasa.

Masukkan nilai A dan B untuk menyelesaikannya sebagai

Ini berarti besarnya impedansi untuk rangkaian adalah 500-Ω.

Menghitung sudut fase sedikit lebih sulit, membutuhkan beberapa trigonometri yang sangat mendasar. Tapi itu sangat sederhana. Kami akan menggunakan konsep trigonometri dari garis singgung yang menghubungkan sudut yang dimaksud dengan kedua sisi segitiga yang kita gambarkan sebagai vektor untuk resistansi dan reaktansi. Secara khusus, kami menggunakan kebalikan dari tangen, atau "arctangent." (Ini kadang-kadang digambarkan pada kalkulator sebagai tan -1 .)

Pertama, kami menghitung nilai tangen sudut fase sebagai "sisi berlawanan di atas sisi yang berdekatan." Sisi yang berhadapan dengan sudut yang diinginkan adalah sisi yang kita gambarkan sebagai reaktansi induktif, sama dengan 300-Ω. Sisi yang berdekatan dengan sudut yang diinginkan (dan itu bukan sisi miring) adalah vektor yang kita plot untuk resistansi, sama dengan 400-Ω. Dengan demikian,

Tangen Sudut Fasa = 300/400 (fraksi: reaktansi/resistansi).
Tangen Sudut Fasa = 0,75

Sekarang kita dapat menentukan sudut dalam derajat dengan mengambil tangen terbalik, atau arctangen, dari 0,75. Pada kebanyakan kalkulator dengan fungsi trigonometri, ini adalah tombol "shift" diikuti oleh tombol "tan". (Pastikan mode "derajat" dipilih, dan bukan "radian.")

Sudut Fase = 37 derajat

Kita sekarang dapat menyatakan impedansi kompleks (Z) dari rangkaian dalam bentuk kutub sebagai 500-Ω pada 37 derajat. Karena sudut fasa ini disebabkan oleh reaktansi induktif, kita tahu bahwa tegangan memimpin arus sebesar 37 derajat. Kita juga dapat mengenali kasus induktif ini karena sudut adalah nilai positif. Mencerminkan kembali ke diagram hubungan bentuk gelombang tegangan-arus yang kita gunakan di Bagian 1, sudut fasa 37 derajat muncul sebagai berikut:

Tegangan memimpin arus sebesar 37 derajat, ditunjukkan oleh perhitungan sudut fasa untuk
Z = 400 + j300

Bentuk kutub dari impedansi menyatakan besaran dalam ohm dan sudut fase dalam derajat.

Sekarang mari kita pertimbangkan kasus rangkaian seri reaktansi kapasitif dan resistansi. Ini sangat mirip dengan kasus reaktansi induktif.

Q. Berapa impedansi dari rangkaian yang terdiri dari resistor 300- secara seri dengan kapasitor yang memiliki reaktansi 400-?

Sekali lagi, kami membuat diagram vektor untuk membantu kami menjaga skenario tetap lurus. Resistansi 300-Ω diplot sebagai vektor dari titik asal sepanjang sumbu resistansi. Kemudian kami memplot reaktansi kapasitif 400-Ω mulai dari kepala vektor resistansi.

Tapi kali ini kita plot vektor reaktansi ke bawah bukannya ke atas. Dengan konvensi standar semua reaktansi kapasitif ditunjukkan dalam arah –Y dan dengan sudut fase negatif. Dalam bentuk persegi panjang skenario ini adalah:

Z = 300 – J400

Setelah kita menghubungkan vektor resultan dari titik asal ke kepala vektor reaktansi, kita kembali memiliki besaran dan sudut fasa yang harus dihitung untuk mengubah ke bentuk polar.

Plot vektor resistansi dan reaktansi kapasitif, dan vektor impedansi yang dihasilkan.

Besarannya dihitung dengan metode yang sama seperti sebelumnya, hanya saja kali ini ada nilai negatif (-400) untuk dimasukkan.

Sekali lagi kami memiliki impedansi besarnya 500-Ω. Namun, sudut fase akan berbeda ...

Tangen Sudut Fasa = -400 / 300
Tangen Sudut Fase = -1.333

Sekali lagi menggunakan fungsi arctangent, kami menemukan:

Sudut Fase = -53 derajat

Jadi, Z = 500-Ω pada -53 derajat adalah definisi bentuk kutub dari impedansi kompleks ini. Ini berarti bahwa arus memimpin tegangan sebesar 53 derajat (ICE), dan reaktansi harus kapasitif.

Pada bidang koordinat persegi panjang reaktansi induktif diplot ke arah Y positif dan reaktansi kapasitif diplot ke arah Y negatif, dan ini ditunjukkan dengan tanda bagian reaktansi (j) dari notasi bentuk persegi panjang atau tanda fase sudut dalam notasi bentuk polar.

Bagaimana dengan skenario di mana rangkaian seri mengandung resistansi (R) dan reaktansi induktif (L) dan kapasitif (C), yang disebut rangkaian seri RLC? Satu lagi contoh untuk menggambarkan kasus RLC:

Q. Berapa impedansi dari rangkaian yang terdiri dari resistor 4Ω secara seri dengan induktor dengan reaktansi 4Ω dan kapasitor dengan reaktansi 1Ω?

Kita dapat kembali memulai dengan koordinat persegi panjang dengan memplot vektor hambatan 4Ω.

Namun, kita harus menghitung nilai reaktansi tunggal untuk diplot dalam arah vertikal. Di sinilah negasi reaktansi induktif dan kapasitif berperan. Anda cukup mengurangi reaktansi kapasitif dari reaktansi induktif dan memplot hasilnya, baik positif (naik, induktif) atau negatif (turun, kapasitif). Anda juga dapat berpikir secara grafis untuk memplot nilai reaktansi induktif naik dari kepala vektor resistansi dan kemudian memplot nilai reaktansi kapasitif turun dari kepala vektor reaktansi induktif.

Reaktansi induktif dan kapasitif saling mengimbangi pada sumbu vertikal.

Dalam contoh ini, hasil dari reaktansi offset adalah: X = 4Ω – 1Ω, atau X = 3Ω. Ini adalah reaktansi induktif bersih (nilai positif) dan kita harus melengkapi diagram vektor dengan vektor ke titik resultan (4, 3). Notasi bentuk persegi panjang di sini adalah:

Mengingat vektor impedansi yang dihasilkan, kita dapat menghitung besarnya dan sudut fase seperti sebelumnya untuk bentuk kutub.

(besarnya)

Arctan (3/4) = 37 derajat (sudut fase)

Z = 5Ω pada 37 derajat.

Dengan impedansi rangkaian seri di bawah ikat pinggang Anda, Anda siap untuk mempertimbangkan tikungan yang datang dengan rangkaian paralel.

Impedansi Sirkuit Paralel: Kita akan membahas beberapa contoh rangkaian paralel, tetapi pertama-tama kita harus memperkenalkan konsep masuk. Admitansi adalah kebalikan dari impedansi, dan Anda mungkin menganggapnya sebagai ukuran seberapa mudah suatu rangkaian akan memungkinkan arus mengalir.

Pertimbangkan rangkaian kapasitif di mana AC frekuensi tinggi mudah dilewatkan (impedansi rendah) dan di mana AC frekuensi rendah mengalami impedansi tinggi. Ukuran masuk untuk rangkaian akan persis sebaliknya - masuknya frekuensi tinggi sangat besar nilainya, dan masuknya frekuensi rendah nilainya kecil.

Penerimaan ditandai dengan 'Y', dan dapat dihitung sebagai Y = 1/Z. Satuan masuk adalah siemens (S).

Demikian pula, ada ukuran kebalikan komponen untuk resistansi dan reaktansi, masing-masing dalam satuan siemens. Kebalikan dari hambatan disebut daya konduksi (G), dihitung sebagai G = 1/R. Kebalikan dari reaktansi (X) disebut susceptance (B), dan B = 1/X.

Admitansi (Y) adalah kebalikan dari impedansi. Y=1/Z
Konduktivitas (G) adalah kebalikan dari resistansi. G=1/R
Susceptance (B) adalah kebalikan dari reaktansi. B=1/X

Langkah-langkah terbalik ini, yang disebut penerimaan secara umum, berguna dengan rangkaian paralel. Mengapa? Penerimaan secara paralel ditambahkan bersama-sama secara sederhana. Jadi, untuk menentukan impedansi rangkaian paralel kita dapat melakukan langkah-langkah ini:

  1. Balikkan nilai resistansi dan reaktansi menjadi konduktivitas dan susceptance
  2. Tambahkan penerimaan ini bersama-sama
  3. Kembalikan nilai yang dijumlahkan kembali ke impedansi

Voila! Sederhana! Nah, ada satu nuansa mengenai sudut fasa atau bentuk persegi panjang'J' bagian. Setiap kali Anda membalikkan nilai reaktansi tanda sudut (tanda J) membalik ke tanda yang berlawanan. Artinya, + menjadi –, atau – menjadi + selama perhitungan pembalik atau pembalik antara reaktansi dan susceptance.

Mari kita coba contoh agar ini tetap jelas.

Q. Berapa impedansi dari rangkaian yang terdiri dari resistor 300- secara paralel dengan induktor yang memiliki reaktansi 400-?

Pertama: Ubah impedansi menjadi penerimaan.

G = 1/R [Konduktivitas adalah kebalikan dari resistansi]
G = 1/300-Ω
G = 0,0033 S

BL = 1/XL [Susseptansi adalah kebalikan dari reaktansi]
BL = 1/J400 [Reaktansi harus mencakup J, positif atau negatif]
BL = –J0.0025 [Saat membalikkan reaktansi, balikkan J tanda]

Kedua: Jumlahkan penerimaan yang dihitung di atas.

Y = 0,0033 – J0,0025 S

Ketiga: Hitung nilai masuk(Y) dalam bentuk polar menggunakan metode yang sama seperti untuk impedansi.


Sudut Y = Arctan (-0,0025 / 0,0033)
Sudut Y = -37 derajat.

Y = 0,00414 pada -37 derajat S

Keempat: Kembalikan masuk (Y) kembali ke impedansi.

Z = 1/Y
Z = 1/0,00414 pada – (-37 derajat) [Balik tanda sudut]

Z = 240 pada 37 derajat

Dan di sana Anda memilikinya! Anda dapat melihat bagaimana teknik yang sama akan bekerja untuk resistor dan kapasitor secara paralel, hanya tanda J atau sudutnya akan kebalikan dari contoh induktor paralel di atas.

Selanjutnya, dalam kasus yang lebih rumit di mana beberapa komponen seri disusun secara paralel dengan komponen seri lainnya, gunakan metode komputasi seri untuk mendapatkan impedansi total untuk setiap rangkaian komponen seri, dan kemudian gabungkan hasil seri dengan metode paralel.

Aturan Ringkasan untuk Perhitungan

  1. Impedansi seri ditambahkan bersama-sama.
  2. Reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif membatalkan atau mengimbangi satu sama lain dengan pengurangan sederhana.
  3. Admitansi adalah kebalikan, atau timbal balik, dari impedansi. Y=1/Z
  4. Penerimaan paralel ditambahkan bersama-sama.
  5. Tanda dari J atau tanda sudut fasa terbalik dengan setiap konversi antara impedansi dan penerimaan.

Penutup Pencocokan Impedansi

Meskipun kami tidak akan membahas secara rinci nuansa pencocokan impedansi, Anda mungkin menyadari bahwa pencocokan impedansi sangat penting untuk mendapatkan hasil maksimal dari sistem antena pemancar Anda. Ketidaksesuaian impedansi pada saluran transmisi menyebabkan pantulan daya yang mengurangi transfer daya efektif. Anda ingin pemancar, saluran umpan, dan titik umpan antena Anda benar-benar cocok dalam impedansi untuk menghindari nilai SWR tinggi yang menunjukkan adanya pantulan tersebut.

Anda mungkin menyadari sekarang bahwa pencocokan impedansi harus melibatkan lebih dari sekedar memastikan bahwa besarnya impedansi sangat cocok. Ya, di sebagian besar pemancar dan sistem antena berbasis kabel koaksial, kami menggunakan impedansi 50, dan kami mencari impedansi titik umpan antena yang mendekati besaran tersebut. Tetapi pencocokan impedansi juga melibatkan sudut fasa, atau reaktansi J bagian dari impedansi. Idealnya, kami ingin impedansi titik umpan pada antena sebagian besar resistif dan memiliki sedikit komponen reaktif. Artinya, impedansi dengan nilai kecil atau nol J paling mudah untuk dicocokkan. Pencocokan lebih sederhana jika ada sedikit atau tidak ada perbedaan sudut fase untuk diperdebatkan.

Kami akan menyelesaikan diskusi dengan satu prinsip transfer daya yang dapat dipahami dengan sifat impedansi kompleks sekarang dengan kuat dalam pikiran. Ketika impedansi keluaran dari sumber daya (pemancar) memiliki komponen reaktif yang signifikan (besar J bagian yang menunjukkan perbedaan sudut fasa), daya maksimum yang mungkin diberikan ke beban (antena) jika impedansi beban sama dengan konjugasi kompleks dari impedansi sumber daya. Apa itu konjugat kompleks, Anda bertanya?

Daya maksimum yang mungkin ditransfer ke beban jika impedansi sumber dan beban adalah konjugat kompleks.

Konjugat kompleks adalah sepasang bilangan, masing-masing seperti bentuk notasi persegi panjang impedansi kompleks, dengan nilai identik tetapi tanda berlawanan untuk J bagian. Sebagai contoh:

Z = 53 + j12 Ω

Konjugat kompleks dari impedansi ini adalah

Z = 53 – j12 Ω

Perangkat pencocokan impedansi, seperti yang disebut tuner antena, dapat menggunakan jaringan kapasitor dan induktor yang cocok untuk melakukan pencocokan impedansi konjugasi yang kompleks untuk membantu transfer daya. Anda mungkin memiliki intuisi bahwa konjugat kompleks memberikan kompensasi yang cocok untuk perbedaan sudut fase, mengoptimalkan transfer daya untuk kondisi impedansi tertentu.

Impedansi kompleks adalah salah satu konsep yang paling sulit dari ilmu radio untuk membungkus pikiran Anda. Saya harap diskusi kita di Bagian 1, 2, dan 3 telah membantu Anda memahami dengan lebih baik bagaimana impedansi kompleks bekerja dan mengapa penting untuk sistem kelistrikan dan RF. Semoga sukses dengan studi Anda! 73.


Soal ulangan tengah semester biologi

Archaea: Prokariotik, organisme uniseluler, Tidak memiliki nukleus yang dibatasi membran, Reproduksi secara aseksual banyak yang autotrofik dengan kemosintesis beberapa heterotrofik dengan penyerapan, urutan basa rRNA yang unik, Membran plasma yang khas dan kimia dinding sel

Senyawa adalah zat yang terdiri dari dua atau lebih unsur yang berbeda yang digabungkan dengan perbandingan tetap.

Fluorida ditambahkan ke makanan manusia untuk mengurangi kerusakan gigi itu ditambahkan ke air minum dan produk gigi.

Elektron adalah partikel subatomik dengan muatan negatif tunggal.

neutron bersifat netral secara listrik. Jika sebuah atom seukuran stadion bisbol, nukleusnya akan seukuran lalat di tengah lapangan, dan elektronnya akan seperti dua agas kecil yang berdengung di sekitar stadion.

Elektron bergerak mengelilingi inti hanya pada tingkat energi tertentu, yang disebut kulit elektron.

Ini adalah jumlah elektron di kulit terluar, yang disebut kulit valensi, yang menentukan sifat kimia atom.

Dalam ikatan kovalen polar, tarikan bersama, elektron bermuatan negatif lebih dekat ke atom yang lebih elektronegatif membuat atom itu sebagian negatif dan atom lainnya sebagian positif.

Ketika daya tarik dua ion dengan muatan yang berlawanan menyatukan ion, itu disebut ikatan ion.

Bahan awal adalah reaktan dan produk adalah bahan yang dihasilkan dari reaksi kimia.

Adhesi- Daya tarik antara berbagai jenis molekul.

Suhu - Ukuran intensitas panas dalam derajat, yang mencerminkan energi kinetik rata-rata molekul

Pelarut - Zat pelarut dari suatu larutan. Air adalah pelarut paling serbaguna yang dikenal.

Hidrokarbon: senyawa yang hanya terdiri dari karbon dan hidrogen

Kerangka karbon: Kerangka karbon adalah rantai atom karbon yang dapat berbeda panjangnya dan lurus, bercabang, atau tersusun dalam cincin.

Kelima kelompok ini bersifat polar, sehingga senyawa yang mengandungnya biasanya bersifat hidrofilik (suka air) dan larut dalam air.

•Kami akan mempertimbangkan tiga jenis lipid:
1. lemak,
2. fosfolipid, dan
3.steroid.

•Lemak adalah lipid besar yang terbuat dari dua jenis molekul yang lebih kecil:
•gliserol dan
•asam lemak.

• Asam lemak dapat berikatan dengan gliserol melalui reaksi dehidrasi.
• Sebuah lemak mengandung satu gliserol yang terkait dengan tiga asam lemak.
•Lemak sering disebut trigliserida karena strukturnya.
-jenuh dan tidak jenuh (ditunjukkan dengan ikatan hidrogen yang membengkokkan asam lemak)

•sangat beragam, dengan puluhan ribu protein berbeda, masing-masing dengan struktur dan fungsi tertentu, dalam tubuh manusia.

• Protein terdiri dari susunan yang berbeda dari satu set umum hanya 20 monomer asam amino.
•berfungsi sebagai katalis dan

• mengatur hampir semua reaksi kimia di dalam sel.

• Jenis protein lainnya termasuk
•mengangkut protein yang tertanam dalam membran sel, yang memindahkan molekul gula dan nutrisi lain ke dalam sel Anda,
• protein pertahanan, seperti antibodi dari sistem kekebalan tubuh,
• protein sinyal seperti banyak hormon dan pembawa pesan kimia lainnya yang membantu mengkoordinasikan aktivitas tubuh,
• Jenis protein lainnya termasuk (lanjutan)

protein reseptor, dibangun ke dalam membran sel, yang menerima dan mengirimkan sinyal ke dalam sel Anda,

• protein kontraktil yang ditemukan di dalam sel otot,

• protein struktural seperti kolagen, yang membentuk serat jaringan ikat yang panjang dan kuat, dan

• Rantai polipeptida mengandung ratusan, atau ribuan asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida.

Scanning Electron Microscope (SEM) - Mempelajari permukaan sel secara detail. 100x lebih baik dari LM. Lapisi permukaan organisme dengan emas, yang membunuh organisme

Mikroskop Elektron Transmisi (TEM) - Dapat mempelajari detail struktur sel internal. Noda dengan atom logam berat, yang membunuh organisme

Pembesaran - Seberapa besar suatu organisme diproyeksikan

Kompartemenisasi sel lingkungan lokal yang berbeda sehingga beberapa fungsi yang tidak kompatibel dapat berlangsung di dalam sel pada saat yang sama

Bentuk Bulat <Persegi Panjang>
(bentuk tidak beraturan) <(bentuk tetap)>

Vakuola 1+ (kecil) <Satu, tengah besar>
vakuola <vakuola - menghabiskan 90% sel>

Sentriol Hadir di semua <Hanya ada di> bawah
sel hewan &bentuk tumbuhan>

Kloroplas Tidak ada <Sekarang>
Sitoplasma Hadir <Sekarang>

Retikulum> dan Kasar
Ribosom Hadir <Ada>
Mitokondria Hadir <Saat>
Plastida Tidak Ada <Ada>
Aparatur Golgi Hadir <Present>
Membran Plasma Hadir <Ya +dinding sel>

Nukleolus - Struktur nukleus yang menonjol di mana RNA ribosom (rRNA) disintesis menurut instruksi dari DNA.

Amplop Nuklir - Sebuah membran dua lapis ganda yang membungkus nukleus, mengontrol aliran bahan masuk dan keluar dari nukleus

rRNA - membentuk sub unit ribosom.

- Ribosom mengambang bebas secara struktural identik tetapi membuat protein untuk digunakan dalam sitosol

Vesikel - Menghubungkan kantung sistem endomembran yang terbuat dari membran yang mentransfer segmen membran di antara mereka

Retikulum Endoplasma - Komponen terbesar dari sistem endomembran, itu adalah jaringan yang luas dari kantung dan tubulus yang rata. Ini membagi sel menjadi departemen fungsional

RE halus - mensintesis lipid dan memproses racun

RE kasar - Mengambil instruksi dari mRNA untuk menghasilkan membran, ribosom di permukaannya membuat membran dan protein sekretori

Aparat Golgi - Tumpukan tumpukan rata bertindak sebagai departemen penyortiran untuk produk UGD. Juga berfungsi sebagai pusat pengiriman ke organel lain dan permukaan sel

Lisosom - Membran kantung tertutup enzim pencernaan, juga memecah organel yang rusak. Menyediakan lingkungan asam untuk enzim dan menyimpannya dengan aman dari sisa sel

Vakuola - vesikel besar dengan berbagai fungsi seperti berkontraksi. Sel tumbuhan mengandung vakuola sentral besar yang menyimpan molekul, limbah, dan memfasilitasi pertumbuhan


Tonton videonya: Վիրուսներ. Հովակիմ Զաքարյան (November 2022).