Биоэнергетика

2026/2027

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

3

Кредиты

Кто читает:

Базовая кафедра Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Статус:

Курс обязательный

Когда читается:

3-й курс, 3 модуль

Программа дисциплины

Аннотация

Дисциплина "Биоэнергетика" направлена на получение знаний обосновных механизмах преобразования энергии в живых организмах. Рассмотриваются системв субстратного, фото- и окислительного фосфорилирования, поставляющих всю энергию, необходимую для жизнедеятельности организмов, молекулярные механизмы генерации мембранных форм энергии, а также их использования для синтеза ATP, аккумуляции химических веществ в клетках и органеллах, подвижности бактерий, образования тепла в целях терморегуляции и других видов работ.

Цель освоения дисциплины

• Ознакомление студентов с современными теоретическими знаниями и последними научными достижениями о молекулярных основах превращения энергии в живых системах, структурно-функциональной организации клеточных мембран, об основных энергозапасающих и энергозатратных процессах и реакциях, протекающих внутри клеток и связанных с жизненно важными функциями организма.
• Формирование представления о возможностях применения полученных знаний биоэнергетики в профессиональной деятельности, что является неотъемлемым этапом развития профессиональных навыков и компетенций обучающихся в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки Биология.

Планируемые результаты обучения

• Знание реакции гликолиза.
• Знание реакции глюконеогенеза.
• Освоение аденинового фотосинтеза, бактериородопсинового фотосинтеза, хлорофилльного фотосинтеза зеленых серных, пурпурных и цианобактерий, дыхательного фосфорилирования.
• Освоение законов термодинамики в биологических системах и метаболических путей.
• Освоение источников электронов для е-транспортной цепи.
• Освоение общей схемы и энергетического баланса, истории изучения фотосинтеза, световой и темновой фаз фотосинтеза, пигментов и их роли, реакционного центра, фотосистем, модели световых реакций (Z-схема), фотофосфорилирования (нециклическое и циклическое), С3-путь и С4-путей темновых реакций, фотодыхания у С3- и С4-растений, САМ-метаболизма.
• Освоение регуляторной взаимосвязи катаболизма глюкозы.
• Освоение строения и механизма работы молекулярного мотора бактерий.
• Освоение транспортных (митохондриальных переносчиков: АТФ/АДФ-транслоказа, переносчик фосфата, разобщающий белок) системы внутренней мембраны митохондрий: назначение и механизм функционирования.
• Освоение трех законов биоэнергетики и основ биомембран.
• Освоение ферментов гликолиза: функция, общая характеристика.
• Освоение ферментов глюконеогенеза: функция, общая характеристика.

Содержание учебной дисциплины

• Тема 1. Вводная лекция
• Хлорофильные генераторы протонного потенциала
• Органотрофная энергетика
• Дыхательная цепь
• Строение дыхательных цепей прокариот, а также митохондрий простейших, растений и грибов
• Бактериородопсин
• Химическая работа за счет энергии протонного потенциала
• Осмотическая работа за счет энергии протонного потенциала
• Натриевый мир
• Тема 10. Энергетика движения.

Элементы контроля

• Экзамен
• Контрольная

Промежуточная аттестация

• 2026/2027 3rd module
  0.7 * Экзамен + 0.3 * Контрольная

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Нетрадиционные источники энергии: биоэнергетика : учеб. пособие / С.Н. Кузьмин, В.И. Ляшков, Ю.С. Кузьмина. — М. : ИНФРА-М, 2019. — 128 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — ww.dx.doi.org/10.12737/17709. - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/1017319
• Основы биохимии Ленинджера. Т. 2: Биоэнергетика и метаболизм, Нельсон, Д., 2017

Рекомендуемая дополнительная литература

• Панцхава Е.С. - Биоэнергетика в современном и будущем сельскохозяйственном производстве. Продовольственная безопасность - Русайнс - 2017 - ISBN: 978-5-4365-1720-9 - Текст электронный // ЭБС BOOKRU - URL: https://book.ru/book/922846