Bachelor
2022/2023
Bioenergy
Type:
Compulsory course (Cell and Molecular Biotechnology)
Area of studies:
Biology
When:
3 year, 3 module
Mode of studies:
offline
Open to:
students of all HSE University campuses
Instructors:
Olga Samuilova
Language:
English
ECTS credits:
3
Contact hours:
20
Course 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 7
- Устный ответ_Тема 2-3
- Устный ответ_Тема 4-6
- Устный Ответ. Реферат_Тема 10
- ЭкзаменБилет на экзамене состоит из 3 вопросов из разных тем.
- Устный ответ_Тема 8
- Устный ответ_Тема 9
Interim Assessment
- 2022/2023 3rd module0.07 * Устный ответ_Тема 7 + 0.5 * Экзамен + 0.07 * Устный ответ_Тема 2-3 + 0.07 * Устный ответ_Тема 9 + 0.06 * Устный ответ_Тема 1 + 0.07 * Устный ответ_Тема 4-6 + 0.07 * Устный ответ_Тема 8 + 0.09 * Устный Ответ. Реферат_Тема 10
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