Б.1.В.ДВ.17.2 Биоэнергетика клетки
Вопросы для самоподготовки к зачету по дисциплине Б.1.В.ДВ.17.2 Биоэнергетика клетки
1. Биоэнергетика в системе биологических наук. Определение основных понятий. Конвертируемые энергетические “валюты” живой клетки.
2. Специфические методы мембранной биоэнергетики. Полярографический метод. Виды дыхания. Дыхательный контроль.
3. Изотопный метод в биоэнергетике. Примеры использования изотопов при изучении процессов трансформации энергии в клетке. Метаболическое обновление отдельных соединений в составе разных тканей.
4. Перенос электронов и окислительное фосфорилирование. Классы окислительно-восстановительных ферментов. Фосфатный потенциал в клетке и митохондрии.
5. Основные виды систем биологического окисления клетки. Биохимические функции ферментных систем, локализованных в микросомальных мембранах. Цитохром P-450-зависимые реакции метаболизма.
6. Организация дыхательной цепи митохондрий. Пункты сопряжения. Ингибиторы дыхания как инструмент изучения дыхательной цепи.
7. Перенос адениннуклеотидов в митохондриях. Адениннуклеотидтранслоказа (АНТ). Роль переносчика адениннуклеотидов в регуляции окислительного фосфорилирования (ОФ). Факторы регуляции ОФ на уровне АНТ.
8. Бесклеточные и реконструированные системы и их роль в изучении биоэнергетических процессов. Митохондрии и микросомы. Протеолипосомы.
9. Роль мягкого разобщения при кислородной интоксикации. Виды разобщителей in vivo. Фосфатный потенциал в клетке и митохондрии при разобщении.
10. Кислород и дыхательные системы клетки. Активные формы кислорода (АФК). Физиологический механизм понижения внутриклеточной концентрации кислорода и АФК. Внутриклеточный механизм, предотвращаюший резкое повышение [O2].
11. Ксантиноксидаза и ксантиндегидрогеназа. NADPH-оксидаза. Роль АФК у фагоцитов.
12. Системы измерения уровня АФК. Доказательства существования этих систем у бактерий и высших организмов.
13. Системы защиты вирусов от АФК. Система защиты клетки от вируса. Апоптическая зона.
14. Митоптоз и апоптоз. Роль апоптоза в защите клетки от действия АФК.
15. Горизонтальный перенос генов в растительных митохондриях.
16. Роль кислорода в биохимических механизмах эволюции. r- и K-стратегии.
17. Возможный механизм переключения стратегий: роль кислорода. Действие АФК на генетический аппарат клетки. Мутант нематоды Caenorhabtidis elegans: сдвиг r → K. Геронтогены.
18. Открытие Энтони Мура: сдвиг K → r.
19. Использование методов генетической инженерии при изучении вопросов биоэнергетики.
20. Биоэнергетика хлоропластов и митохондрий. Принципиальное сходство и отличия в организации двух основных типов энерготрансформирующих органелл у растений.
21. Сравнительный анализ структурно-функциональной организации митохондрий у растений и животных.
22. Молекулярные механизмы возникновения «митохондриальных болезней», нейродегенеративных заболеваний и болезней пожилого возраста.
23. Роль активных форм кислорода (АФК) в регуляции кодирующих митохондриальные и хлоропластные белки генов органелл и ядра.
24. «Редокс-чувствительные гены» и их роль в общем метаболизме и биоэнергетике клетки.
25. Генетическая инженерия митохондрий и хлоропластов. Возможности генной и клеточной терапии с участием стволовых клеток «митохондриальных болезней», нейродегенеративных заболеваний и болезней пожилого возраста.
Темы рефератов
- Молекулярно-биологическая, биохимическая и цитологическая характеристика систем сопряженного и несопряженного окисления клетки.
- Основные методы мембранной биоэнергетики.
- Основные мишени действия АФК в организме. Физиологические и генетико-биохимические последствия действия АФК на ключевые биополимеры клетки.
- Активные формы кислорода (АФК) как регуляторы экспрессии генов. АФК-сигналинг.
- Редокс-чувствительные гены митохондрий, хлоропластов и ядра.
Литература к курсу Б.1.В.ДВ.17.2 Биоэнергетика клетки
б) Основная литература
- Хелдт, Ганс-Вальтер. Биохимия растений [Электронный ресурс] : учебник / Г. -В. Хелдт. - Москва : Бином. Лаборатория знаний, 2014. - 471 с. : цв. ил. ; 26. - (Лучший зарубежный учебник). - Режим доступа: ЭБС "Издательство "Лань". - Неогранич. доступ. - Библиогр. в конце гл. - Указ.: с. 464-471. - Пер. изд. : Plant biochemistry / Heldt, . - ISBN 978-5-9963-1302-0.
- Уилсон, К. Принципы и методы биохимии и молекулярной биологии [Электронный ресурс] / К. Уилсон, Дж Уолкер. - Москва : Бином. Лаборатория знаний, 2013. - 848 с. - (Методы в биологии). - Режим доступа: ЭБС "Издательство "Лань". - Неогранич. доступ. - ISBN978-5-9963-2126-1 http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=8811
б) Дополнительная литература
1. Тейлор, Д. Биология: в 3 т. Т. 1 [Электронный ресурс] / Д. Тейлор. - Москва : Бином. Лаборатория знаний, 2013. - Режим доступа: ЭБС "Издательство "Лань". - Неогранич. доступ. - ISBN 978-5-9963-2200-8.
2. Плакунов, В. К. Основы динамической биохимии [Текст] : [учебник] / В. К. Плакунов, Ю. А. Николаев. - Москва : Логос, 2010. - 216 с. ; нет. - (Новая университетская библиотека). - Режим доступа: ЭБС "Руконт". - Неогранич. доступ. - ISBN 978-5-98704-493-3.
3. Молекулярно-генетические и биохимические методы в современной биологии растений / под ред. Вл. В. Кузнецова, В. В. Кузнецова, Г. А. Романова. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 487 с. (9 экз.). 20 доступов в ЭЧЗ «Библиотех».
4. Скулачев В.П. Мембранная биоэнергетика: Учебное пособие / В.П. Скулачев, А.В. Богачев, Ф.О. Каспаринский. – М: Изд-во Московского университета, 2010. – 368 с. – 1 экз.