Delivered at:: Joint Department with RAS Shemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry

Course type:: Compulsory course

When:: 3 year, 3 module

Instructors

Высоких Михаил Юрьевич

Slobodov, Sergey

Full Syllabus Ask Question

Abstract

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.

Learning Objectives

Основная цель дисциплины - познание молекулярных механизмов преобразования энергии в живых организмах

Expected Learning Outcomes

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 генераторовН+
Знание и понимание вопросов потребителейН+
Знание и понимание вопросов, связанных с гигантскими митохондриями
Знание и понимание роли Na+ в мембранной энергетике

Course Contents

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.
Topic 10. Energetics of Movement.

Assessment Elements

Test
Oral presentation
Exam

Interim Assessment

2024/2025 3rd module
0.8 * Exam + 0.1 * Oral presentation + 0.1 * Test

Bibliography

Recommended Core Bibliography

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.

Recommended Additional Bibliography

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).

Authors

Stepanova Evgeniia Vladislavovna
Iakhina Mariia Rafailovna

Bachelor’s Programme 'Cell and Molecular Biotechnology'

Contacts

Bioenergy