Кафедра 1  “Радиационная физика, биофизика и экология”

БИОЭНЕРГЕТИКА

( для группы Т7-01а)

1-2 недели

Бислойные липидные мембраны. Липосомы. Электрическое сопротивление мембран. Мембранные белки. Организация фосфолипидов и топография белков в биомембранах. Биофизические модели мембран. Жидкостно-мозаическая модель биологических мембран. Проблема компартментализации. Перенос малых молекул через мембрану. Уравнение Уссинга. Пассивный и активный мембранный транспорт. Электро-химический потенциал. Уравнение Нернста.

Специфические методы мембранной биоэнергетики. Измерение мембранного потенциала. Измерение быстрых процессов протонирования и депротонирования. Ионные градиенты в неперемешиваемых примембранных слоях. 

3-4 недели

Биологическое окисление. Биоэнергетика дыхательной цепи. Термодинамическая эффективность аэробной энергетики в сравнении с анаэробным гликолизом. Эффект Пастера. Первичные генераторы электро-химического потенциала. Гипотезы сопряжения процессов окислительного фосфорилирования. Хемиосмотическая теория Митчелла. Дальнейшее развитие теории сопряжения. Потребление электро-химического градиента в клетке. Разобщители окислительного фосфорилирования. Натриевая биоэнергетика. Декарбоксилазы, транспортирующие Na⁺. Дыхательная цепь, переносящая натрий. Na⁺-транспортирующие АТФазы. Общая схема соотношений протонного и натриевого циклов.

5-7 недели

Строение и свойства митохондрий. Ферментные комплексы дыхательной цепи митохондрий. Роль переноса нуклеотидов в регуляции митохондриальных процессов. АДФ/АТФ антипортер и разобщающее действие жирных кислот. Порин и бензодиазепиновый рецептор. Локализация процессов в митохондриальных компартментах. Цикл Кребса. Кальций зависимая, циклоспорин чувствительная митохондриальная пора и регуляция программируемой гибели клеток. Структура и принцип работы F_OF₁ -АТФ синтазы. Переносчики во внутренней митохондриальной мембране.

8-9 недели

Фотобиологические процессы. Цикл Кальвина-Бенсона. Циклическая светозависимая редокс-цепь фотосинтезирующих бактерий. Нециклическая светозависимая редокс-цепь зеленых бактерий. Хлоропласты и цианобактерии. Две фотохимические системы. Механизм фотосинтеза. Бактериородопсин. Геномы митохондрий и хлоропластов.

10-11 недели

 Регуляция, транспорт и стабилизация протонного потенциала. Альтернативные функции дыхания. Регуляция потоков восстановительных эквивалентов между цитозолем и митохондриями. Соотношение системы контроля электро-химического градиента и основных регуляторных механизмов эукариот. Регуляция мембранного потенциала у бактерий. Митохондриальный ретикулум.

Основы современной количественной теории контроля метаболизма. Системные и локальные параметры регуляции. Теоремы суммирования и соотношения связности. Связь системных и локальных параметров регуляции. Вычисление системных показателей. Анализ регуляции метаболизма в системах с переменным обьемом. Системы реакций с нелинейными зависимостями скоростей от концентраций ферментов. Теория регуляции нестационарных метаболических процессов.

12-13 недели

Ионный гомеостаз. Потенциал-зависимые ионные каналы, их структура и принцип работы. Уровни проводимости ионных каналов. Депонирование ионов в компартментах. Метаболизм кальция. Сопоставление пассивной диффузии и переноса ионов через канал. Уравнение Фоккера-Планка. Вторичные генераторы электро-химического потенциала. Классификация и основные особенности АТФаз.   

14-15 недели

Медицинские аспекты биоэнергетики. Мышечное сокращение и его энергетическое обеспечение. Структура акто-миозинового волокна. Роль митохондрий в акте сокращения. Креатинфосфат и его превращение в мышечной ткани.  

Биоэнергетика нейронов. Распространение нервного импульса. Натриевые и калиевые каналы как основа физиологии нервной системы. Значение ионных каналов в совместной переработке информации нейронами. Тормозные и активирующие медиаторы. Классификация рецепторов. Агонисты и антагонисты рецепторов. G-белки. Уравнение Ходжкина-Хаксли. Синаптическая передача сигнала. Образование и уничтожение синапсов. Митохондриальная регуляция активности нейронов.

 

ЛИТЕРАТУРА.

Основная

1*	57 ¾¾¾ С31	Скулачев В.П. Биоэнергетика.Мембранные преобразователи энергии /Учебное пособие.М.: Высш.школа.1989.-271с.
2*	57 ¾¾ В71	М.В.Волькенштейн. Биофизика. М.: Наука,1988
3*	57 ¾¾ Л91	Молекулярная биология клетки./Албертс Б., Брей Д. И др. //в 3-х томах. М.: Мир, пер. С англ.,1994

 

ЛИТЕРАТУРА.

Дополнительная

1*	57 С46	Скулачев В.П. Энергетика биологических мембран. М.: Наука.1989.-536 с.
2*	57 Р82	Рубин А.Б. Биофизика ./Учеб. для студентов биол.спец.вузов: в 2-х кн. М.: Высш. школа.1987 .- 622 с.

 

*    -  Книга   находится в читальном зале.