| Název předmětu | Bioenergetika |
|---|---|
| Kód předmětu | KBC/BENE |
| Organizační forma výuky | Přednáška |
| Úroveň předmětu | Magisterský |
| Rok studia | nespecifikován |
| Semestr | Zimní |
| Počet ECTS kreditů | 3 |
| Vyučovací jazyk | Čeština, Angličtina |
| Statut předmětu | Povinně-volitelný, Volitelný |
| Způsob výuky | Kontaktní |
| Studijní praxe | Nejedná se o pracovní stáž |
| Doporučené volitelné součásti programu | Není |
| Vyučující |
|---|
|
| Obsah předmětu |
|
Membrány - Základní typy energii přeměňujících membrán, membránový transport. Termodynamika biochemických pochodů - Systémy a toky energie, volná energie a entropie, reverzibilní a ireverzibilní pochody, dynamická rovnováha, chemický, elektrochemický a redoxní potenciály. Chemiosmotický tok protonů -Chemiosmotické teorie, protonmotivní síla a její měření, stechiometrie toku protonů, respirační a metabolická kontrola, reverzní tok protonů. Mitochondriální dýchací řetězec - Komponenty, mechanismus transportu elektronů a translokace protonů, stechiometrie, umělé akceptory a donory, spřažení a rozpojení fosforylace, Produkce superoxidu a oxidační stres, alternativní oxidasa u rostlin. Bakteriální dýchací řetězce - P.denitrificans, E.coli, H.pylori, Nitrobacter, Thiobacillus, methanogenní baktérie. Vznik protonmotivní síly při fotosyntéze - Zachycení zářivé energie, přenosu excitační energie, fotosyntetické bakterie - Rhodobacter, fotosyntetická reakční centra, fotosyntéza u zelených rostlin a řas, fotosystém II a fotosystém I, Cyklický transport elektronů, bakteriorhodopsin a halorhodopsin jako protonové pumpy. ATP synthasa - F1.Fo-ATPasa , podjednotky, enzymologie, regulace ATPasy. Přenos metabolitů a iontů přes membrány - Mitochondriální přenašeče kationtů a metabolitů. Přenos elektronů z cytoplasmy na dýchací řetězec. Přenašeče fosfátu , AMP a ADP. Rozpojovací proteiny. Transportní mechanismy u baktérií. Primární aktivní přenos, transportní ATPasy. Mitochondrie a nemoc - oxidační stres, apoptóza a nekróza buněk, reperfúzní poškození buněk, neurodegenerativní poruchy, mitochondriální genom a dědičné poruchy. ATP a energetické spřažení. Centrální postavení ATP jako přenašeče volné energie. Bilance reakcí spřažených s hydrolýzou ATP. Zdroje energie, evoluce. Auto- a heterotrofie, anaerobní a aerobní organismy. Srovnání energetických výhodností. Ukládání energie, zásobní látky. Regulace iontové permeability jako signální mechanismus - Neurotransmitery, excitabilní membrány, přenos nervového vzruchu. Přeměna energie při pohybu organismu - molekulární motory, buněčné mikrotubuly, pohyb bakterií, mechanismus svalové kontrakce. Experimentální metody studia bioenergetiky.
|
| Studijní aktivity a metody výuky |
Přednášení, Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming)
|
| Výstupy z učení |
|
Získat širší znalosti a pochopení konceptů, mechanismů a regulace přeměn energie v živých buňkách a organismech.
Pochopení základních principů a mechanismů přeměny energií v buňkách a organismech, schopnost popsat bioenergetické poměry v buňce, identifikovat zdroje energie pro významné biologické procesy. |
| Předpoklady |
|
Potřebné jsou znalosti a dovednosti získané úspěšným absolvováním předmětu KBC/BCH Základy biochemie.
|
| Hodnoticí metody a kritéria |
|
Známkou, Písemná zkouška
Předmět je zakončen zkouškou formou písemného testu. Test obsahuje 20 otázek, kde každá je hodnocena max. 2 body za správnou odpověď a její zdůvodnění. Stupnice hodnocení testu: F: 0-19, E: 20-23, D: 24-28, C: 29-32, B: 33-36, A: 37-40. |
| Doporučená literatura |
|
| Studijní plány, ve kterých se předmět nachází |
| Fakulta | Studijní plán (Verze) | Kategorie studijního oboru/specializace | Doporučený semestr | |
|---|---|---|---|---|
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Molekulární a buněčná biologie (2021) | Kategorie: Biologické obory | - | Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Zimní |
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Anorganická a bioanorganická chemie - specializace Bioanorganická chemie (2021) | Kategorie: Chemické obory | 1 | Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní |
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Biochemie (2026) | Kategorie: Chemické obory | 1 | Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní |
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Analytický biochemik (2024) | Kategorie: Chemické obory | - | Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Zimní |
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Bioorganická chemie a chemická biologie (2020) | Kategorie: Chemické obory | 1 | Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní |