Биоэнергетика

Бакалавриат 2026/2027

ID 1147016

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

Дополнительные материалы в LMS Задать вопрос

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

Программа дисциплины