Delivered at:: Faculty of Biology and Biotechnology

Course type:: Compulsory course

When:: 3 year, 3 module

Instructor

Samuilova, Olga

Full Syllabus

Abstract

Биоэнергетика — это междисциплинарная наука, раздел биологии, изучающий совокупность процессов преобразования внешних ресурсов в биологически полезную работу в живых системах. Традиционно эта наука исследует такие процессы, как клеточное дыхание, фотофосфорилирование, энергизация мембран и связанный с этим транспорт, а также другие способы получения организмами энергии. Кроме того, в сферу этой науки входит изучение митохондрий как регуляторных систем, их роли в запрограммированной гибели клеток и тканей. Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает требования к образовательным результатам и результатам обучения студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности. Программа предназначена для преподавателей, ведущих дисциплину «Биоэнергетика», учебных ассистентов и студентов направления подготовки 06.03.01 Биология, обучающихся по образовательной программе «Клеточная и молекулярная биотехнология». Программа учебной дисциплины разработана в соответствии с: Образовательным стандартом НИУ ВШЭ по направлению 06.03.01 Биология; Образовательной программой «Клеточная и молекулярная биотехнология» и объединенным учебным планом по образовательной программе «Клеточная и молекулярная биотехнология». Данная учебная дисциплина включена в раздел «Профессиональный цикл» Учебного плана 06.03.01 Биология и относится к части Дисциплины по выбору. Осваивается на 4 курсе в 1-2 модуле. Изучение данной дисциплины базируется на результатах освоения дисциплины «Органическая химия для биологии и медицины», «Биохимия», «Биоинформатика», «Экология и биоэкология» и др. Основные положения дисциплины «Биоэнергетика» будут использоваться при прохождении практик на 4 курсе образовательной программы «Клеточная и молекулярная биотехнология».

Learning Objectives

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.

Expected Learning Outcomes

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.

Course Contents

Тема 1. Энергетика биосферы.
Тема 2. Закономерности биоэнергетики и биомембраны.
Тема 3. Транспортные системы мембран.
Тема 4. Катаболизм глюкозы.
Тема 5. ЦПЭлектронов (ЭТЦ).
Тема 6. Регуляция катаболизма глюкозы.
Тема 7. Глюконеогенез
Тема 8. Фотосинтез.
Тема 9. Эволюция биологических механизмов запасания энергии.
Тема 10. Энергетика движения.

Assessment Elements

Устный ответ_Тема 1
Устный ответ_Тема 2-3
Устный ответ_Тема 4-6
Устный ответ_Тема 7
Устный ответ_Тема 8
Устный ответ_Тема 9
Устный Ответ. Реферат_Тема 10
Экзамен
Билет на экзамене состоит из 3 вопросов из разных тем.

Interim Assessment

2021/2022 3rd module
0.05 * Устный Ответ. Реферат_Тема 10 + 0.55 * Экзамен + 0.05 * Устный ответ_Тема 8 + 0.05 * Устный ответ_Тема 7 + 0.05 * Устный ответ_Тема 1 + 0.1 * Устный ответ_Тема 2-3 + 0.1 * Устный ответ_Тема 4-6 + 0.05 * Устный ответ_Тема 9

Bibliography

Recommended Core Bibliography

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

Recommended Additional Bibliography

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

Bachelor’s Programme 'Cell and Molecular Biotechnology'

Contacts

Bioenergy