Předmět Biofyzika biologických membrán III (KFY / BBMP3)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KFY / BBMP3 - Biofyzika biologických membrán III, Přírodovědecká fakulta, Ostravská univerzita v Ostravě (OU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

I, Bioenergetika a oxidativní stres1, Chemiosmotická přeměna energie: základy chemiosmotické teorie, systém 2 protonových pump, význam "gradientu" protonů, protonmotivní síla a její složky, "el. obvod" protonů.2, Základní charakteristiky morfologie membrán přeměny energie: mitochondrie a submitochondriální částice, respirující bakterie, chloroplasty a thylakoidní membrány, fotosyntetizující bakterie a chromatofory, rekonstituované systémy.3, Kvantitativní bioenergetika I: termodynamické systémy, entropie a změna volné Gibbsovy energie ( G), Gibbsova volná energie a odchylka od rovnovážného stavu, změna Gibbosovy volné energie při hydrolýze ATP.4, Kvantitativní bioenergetika II: redoxní páry a redoxní potenciál, faktory ovlivňující redoxní potenciál, redoxní potenciál glutathionu a jeho význam, rozdíl redoxních potenciálů a změna volné Gibbsovy energie ( G), transport iontů a G, bioenergetické přeměny a jejich stechiometrie (dýchací řetězec, reakce ATP-ázy, účinnost syntézy ATP).5, Tvorba protonmotivní síly přes membrány mitochondrií, chloroplastů a baktérií: komponenty primárních pump a jejich funkce, metody měření.6, Transport metabolitů a iontů přes membrány mitochondrií: přenašeče iontů v membránách mitochondrií, transport metabolitů přes vnitřní membránu mitochondrií, transport elektronů z cytoplasmického NADH do dýchacího řetězce, přenos anorganického fosfátu a nukleotidů, bakteriální transport.7, Reaktivní formy kyslíku a dusíku (ROS a RNS), oxidativní stres I: definice oxidativního stresu a jeho vznik (faktory); ROS a RNS, jejich rozdělení, významní zástupci; produkce ROS a RNS v mitochondriích, chloroplastech (PSI, PSII), při oxidativním vzplanutí neutrofilních granulocytů atd.,8, Reaktivní formy kyslíku a dusíku, oxidativní stres II: interakce ROS a RNS s proteiny, lipidy a DNA; systémy potlačující oxidativní stres - antioxidanty - definice, rozdělení, vybraní zástupci a jejich funkce; metody stanovení radikálové a antioxidační aktivity9, Další funkce mitochondrií v buňkách a organismu: nekrotická smrt buněk, programovaná smrt buněk, "mitochondriální" nemoci genetického původu.II, Transport látek přes membránu a jeho význam pro fyziologii buňky a celé rostliny10, Transport vody přes membránu - akvaporiny: propustnost biomembrán, metody stanovení propustnosti biomembrán, klasifikace akvaporinů, terciální a kvartérní uspořádání akvaporinu, mechanismus transportu vody, regulace akvaporinu (fosforylace, kohezně tenzní mechanismus, inhibice akvaporinu), transport vody rostlinou, transport CO2 přes akvaporiny.11, Protonové pumpy: Klasifikace protonových pump, funkční struktura H+-ATPázy P typu, Post-Albers schéma, mechanismus transportu H+, regulace H+-ATPázy, funkce H+-ATPázy při regulaci průduchů, rostlinné pyrofosfatázy, elektrogenita protonových pump.12, Transport iontů: Elektrochemický potenciál, Nernstova rovnice, sodíko-protonový antiport, transport vápenatých iontů, vysoko a nízko afinitní systém transportu draslíkových iontů, kanály R a S typu, regulace průduchů - uzavírání, otevírání, přenos signálu modulovaný Ca2+.13) Transport proteinů a sacharózy: signální sekvence, chaperony, transport proteinů do plastidů, TIC TOC systém, signál rozpoznávající sekvence, transport proteinů do mitochondrií, transport proteinů do/z jádra, transport sacharózy, symplastická a apoplastická cesta, hybná síla toku floému, přenašeči sacharózy, mechanismus transportu.

Získané způsobilosti

Syntetizuje poznatky o bioenergetice od fyzikálně-chemických principů bioenergetiky, přes složení a funkci komponent membrán přeměny energie bakterií, chloroplastů a mitochondrií, až po jejich úlohu v metabolismu buňky, respektive orgánů. Osvojuje si interdisciplinární pojetí studia významu transportu biologicky významných látek přes membránu ve fyziologii rostlinné buňky a celé rostliny.

Literatura

NICHOLLS D.G., FERGUSON S.J. Bioenergetics 3. London: Academic Press Limited, 2002. ISBN 0-12-518121-3.ŠPUNDA et al. Biofyzika biologických membrán III (učební texty). Ostrava. BUCHANAN B, GRUISSEM W, JONES R. Biochemistry and molecular biology in plants. 2000. ISBN 978-0-943088-39-6.GEISLER M, VENEMA K. Transporters and pumps in plant signaling, In: Signaling and communication in plants (ed. Baluška F). Springer-Verlag Berlin, 2010. Sorg O. Oxidative stress: a theoretical model or a biological reality? Critical Reviews in Biology 327 p. 649-662. 2004. Logan D.C. (ed.). Plant Mitochondria. Blackwell Publishing Ltd. Oxford, 2007.

Požadavky

Zkouška bude hodnocena na základě znalostí v rozsahu probrané problematiky. Přehledná znalost základů fyzikální chemie (v rozsahu kurzu KCH/FCHE1), biochemie (v rozsahu kurzu KCH/BIOCH).Znalosti struktury a funkce biologických membrán v rozsahu kurzu KFY/BBMP1 (Biofyzika biologických membrán I)Klasifikace v souladu s platným Studijním a zkušebním řádem OU (1. 9. 2015).

Garant

doc. RNDr. Vladimír Špunda, CSc.

Vyučující

doc. RNDr. Vladimír Špunda, CSc.Mgr. Daniel Vrábl, Ph.D.