Биоэнергетика клетки

Аннотация
рабочей программы дисциплины
М3.В.ДВ.4.1. Биоэнергетика клетки
Направление подготовки: 020400.68 “Биология”, профиль “Биохимия и
молекулярная биология»”
1. Цели и задачи дисциплины
Цель: получение современных представлений об основных типах систем
биологического окисления эукариотической клетки; формирование понимания роли
митохондриальной системы окисления в биоэнергетике клетки и клеточной биологии;
формирование представлений о ткане- и органоспецифических
особенностях
структурно-функциональной организации митохондрий; получение современных
представлений о микросомальной системе окисления и ее роли в биоэнергетике и
биохимических процессах клетки; формирование понимания роли активных форм
кислорода, образующихся при работе систем биологического окисления клетки, в
процессах регуляции клеточного метаболизма при разных физиологических состояниях
организма.
Задачи:
- изучение основных систем биологического окисления клетки: митохондриальной
системы окислительного фосфорилирования и микросомальной монооксигеназной
системы;
- знакомство с основными методами изучения ферментных систем,
обеспечивающих сопряженное и несопряженное окисление;
- получение знаний об особенностях структурно-функциональной организации
генома митохондрий и его отличиях от геномов других ДНК-содержащих органелл
эукариотической клетки (хлоропластов и ядра);
- получение знаний об особой роли митохондрий в ретроградной регуляции
экспрессии ядерных генов; детальное знакомство с ролью кислорода и его активных форм
как факторов регуляции метаболических процессов;
- изучение повреждающих эффектов активных форм кислорода, образующихся в
митохондриях, в отношении основных типов информационных биополимеров (ДНК, РНК
и белков);
- получение знаний о клеточных системах контроля активных форм кислорода и
сигнальной роли активных форм кислорода;
- изучение взаимоотношений систем окислительного фосфорилирования,
микросомального окисления и фотосинтеза у растений.
2. Место дисциплины в учебном плане и общая трудоемкость
Курс М3.В.ДВ.4.1 “Биоэнергетика клетки” относится к профессиональному циклу,
его вариативной части, и базируется на знаниях, полученных по курсам «Биохимия
дыхания», «Биохимия», «Эволюция энергетических систем».
Профессионально
ориентирован на подготовку магистра по молекулярной биологии и биохимии.
Трудоемкость – 1 зач. ед.
3. Формируемые компетенции: ОК-1, ОК-2, ОК-6, ПК-1, ПК-3, ПК-5, ПК-10.
4. Знания, умения и навыки, формируемые в результате освоения
дисциплины
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
знать:

структурно-функциональную
организацию
основных
систем
биологического окисления клетки; роль активных форм кислорода, образующихся при
работе клеточных систем биологического окисления, в процессах регуляции клеточного
метаболизма при разных физиологических состояниях организма;

важность определения содержания активных форм кислорода как
высокоинформативного диагностического и физиолого-биохимического параметра в
медицине и биологии.
уметь:

использовать знания дисциплины для решения научно-исследовательских
задач профессиональной специализации; использовать полученные знания для
расширения своего кругозора и совершенствования общей профессиональной подготовки.
владеть:

навыками решения задач по отдельным темам дисциплины.
5. Содержание дисциплины
Тема 1. Биоэнергетическая классификация мембран.
Тема 2. Специфические методы мембранной биоэнергетики.
Тема
3.
Первичные
генераторы
трансмембранного
потенциала
в
энерготрансформирующих органеллах.
Тема 4. Митохондриальная система окисления и ее роль в биоэнергетике клетки.
Тема 5. Дыхательная электрон-транспортная цепь как источник АФК.
Тема
6.
Система
альтернативного
дыхания
в
митохондриях.
Ротенон-нечувствительные НАДН-дегидрогеназы.
Тема 7. Альтернативная оксидаза.
Тема 8. Микросомальная система окисления и ее роль в биоэнергетике и биологии
клетки.
Тема 9. Кислород и дыхательные системы клетки. Регуляторная и сигнальная роль
АФК Тема 10. Биохимические механизмы эволюции и роль кислорода.
Тема 11. Митохондриальная биоэнергетика: связь с проблемами биотехнологии,
биомедицины и сельского хозяйства.
6. Виды учебной работы
Лекции
7. Технические и программные средства обучения, Интернет- и
Интранет-ресурсы
Лекционная часть каждого занятия сопровождается демонстрацией
иллюстративного материала из литературных источников. Готовятся копии схем,
рисунков, помогающие восприятию материала по данному вопросу.
Рекомендуется работа в сети Интернет на сайте Соросовского образовательного журнала,
а также использование других Интернет-ресурсов и электронных научных библиотек для
поиска необходимой литературы, например http://www.sambal.co.uk/biology.html;
http://en.wikipedia.org/wiki/Bioenergetics; http://www.molbiol.ru; http://www.biotechnolog.ru;
http://www.iteb.serpukhov.su/; http://en.wikipedia.org/wiki/Energetics;
http://www.volgmed.ru/biochem/301/edu-libr-d.php;http://www.inbi.ras.ru;
http://www.xumuk.ru; http://www.molbiol.ru; http://www.rusbiotech.ru; http://biomolecula.ru;
www.membrana.ru; www.biolinks.net.ru; http://www.xumuk.ru.
8. Формы текущего контроля успеваемости студентов
Контрольные работы
9. Виды и формы промежуточной аттестации
Форма итоговой аттестации – зачет.
Разработчик аннотации: Константинов Ю.М., профессор кафедры физиологии
растений, клеточной биологии и генетики.