Бакалавриат
2025/2026
Биоэнергетика
Статус:
Курс обязательный (Клеточная и молекулярная биотехнология)
Кто читает:
Базовая кафедра Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН
Где читается:
Факультет биологии и биотехнологии
Когда читается:
3-й курс, 3 модуль
Охват аудитории:
для своего кампуса
Язык:
русский
Кредиты:
3
Контактные часы:
24
Программа дисциплины
Аннотация
В курсе "Биоэнергетика" планируется изложение основных сведений о механизмах преобразования энергии в живых организмах. Будет проведено рассмотрение систем субстратного, фото- и окислительного фосфорилирования, поставляющих всю энергию, необходимую для жизнедеятельности организмов. Планируется описание молекулярных механизмов 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
- Основная цель дисциплины - познание молекулярных механизмов преобразования энергии в живых организмах
Планируемые результаты обучения
- Knows the laws of thermodynamics in biological systems and metabolic pathways.
- Knows the three laws of bioenergetics and fundamentals of biomembranes.
- Knows transport systems (mitochondrial carriers: ATP/ADP translocase, phosphate carrier, uncoupling protein) of the inner mitochondrial membrane: purpose and mechanism of functioning.
- Know glycolysis reactions.
- Know glycolysis enzymes: function, general characteristics.
- Know electron sources for the e-transport chain/
- Know the regulatory relationship of glucose catabolism
- Know gluconeogenesis reactions.
- Know gluconeogenesis enzymes: function, general characteristics.
- Know the general scheme and energy balance, history of photosynthesis study, light and dark phases of photosynthesis, pigments and their role, reaction center, photosystems, model of light reactions (Z-scheme), photophosphorylation (non-cyclic and cyclic), C3-pathway and C4-pathways of dark reactions, photorespiration in C3 and C4 plants, CAM metabolism.
- Know adenine photosynthesis, bacteriorhodopsin photosynthesis, chlorophyll photosynthesis of green sulfur, purple and cyanobacteria, respiratory phosphorylation.
- Know the structure and mechanism of bacterial molecular motor operation.
- Знание и понимание общих вопросов биоэнергетики
- Знание и понимание вопросов запасания энергии бактериями, содержащими бактериохлорофилл
- Знание и понимание энергетической системы хлоропластов
- Знание и понимание пути унификации энергетических ресурсов при аэробном типе энергетики
- Знание и понимание дыхательной цепи
- Знание и понимание особых типов энергообеспечения
- Знание и понимание бактериородопсина
- Знание и понимание вопросов Н+-ATPаз - вторичных генераторовН+
- Знание и понимание вопросов потребителейН+
- Знание и понимание вопросов, связанных с гигантскими митохондриями
- Знание и понимание роли Na+ в мембранной энергетике
Содержание учебной дисциплины
- Лекция 1. Вводная лекция.
- Лекции 2-3. Хлорофильные генераторы протонного потенциала
- Лекция 4. Органотрофная энергетика.
- Лекции 5-6. Дыхательная цепь.
- Лекция 7. Строение дыхательных цепей прокариот, а также митохондрий простейших, растений и грибов.
- Лекция 8. Бактериородопсин.
- Лекции 9-10. Химическая работа за счет энергии протонного потенциала.
- Лекция 11. Осмотическая работа за счет энергии протонного потенциала.
- Лекция 12. Натриевый мир.
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Биохимия : Учебник для вузов, , 2005
- Ершов, Ю. А. Биохимия : учебник и практикум для вузов / Ю. А. Ершов, Н. И. Зайцева ; под редакцией С. И. Щукина. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2022. — 323 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-07505-2. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/489993 (дата обращения: 04.07.2025).
- Ершов, Ю. А. Биохимия : учебник и практикум для вузов / Ю. А. Ершов, Н. И. Зайцева ; под редакцией С. И. Щукина. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2024. — 323 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-07505-2. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/536976 (дата обращения: 04.07.2025).
- Зайцев, С. Ю. Биоэнергетика фотосинтеза : учебно-методическое пособие / С. Ю. Зайцев, Т. А. Садовская. — Москва : МГАВМиБ им. К.И. Скрябина, 2011. — 21 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/49925 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
- Нельсон, Д. Основы биохимии Ленинджера : учебное пособие : в 3 томах / Д. Нельсон, М. Кокс , перевод с английского под редакцией Н. Б. Гусева. — 5-е изд. (эл.). — Москва : Лаборатория знаний, 2022 — Том 2 : Биоэнергетика и метаболизм — 2022. — 689 с. — ISBN 978-5-93208-608-7. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/319172 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
- Основы биохимии Ленинджера. Т. 2: Биоэнергетика и метаболизм, Нельсон, Д., 2017
- Скулачев, В. П. Мембранная биоэнергетика : учебное пособие / В. П. Скулачев, А. В. Богачев, Ф. О. Каспаринский. — Москва : МГУ имени М.В.Ломоносова, 2010. — 368 с. — ISBN 978-5-211-05871-2. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/96187 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Рекомендуемая дополнительная литература
- Комов, В. П. Биохимия : учебник для вузов / В. П. Комов, В. Н. Шведова ; под общей редакцией В. П. Комова. — 4-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 684 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-13939-6. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/519746 (дата обращения: 04.07.2025).