Управление в медикобиологических системах: субклеточный и клеточный уровни организации

Специальный курс

Лектор: д.биол.н. проф. Токин И.Б.

Принципы управления в биологических системах: иерархическая организация, локальное управление, адаптация. Представления о структуре, физико-химии и функциях клеток. Ядро в интефазе. Хромосомы. Способы деления половых и соматических клеток: митоз и мейоз. Контроль численности популяций клеток.

Жизненный цикл клеток. ДНК. Гены. Генетический код, контроль и регуляция. Репликация. Прыгающие генетические элементы. Ошибки в наследственности. Генная инженерия. Действие физико-химических факторов.

Биосинтез. Трансляция. Ошибки в обмене веществ. Энергетические процессы в клетке. Окислительное фосфорилирование, синтез АТФ. Биоэлектроника. Превращение энергии в клетке. Особенности обмена веществ в клетке, как элементарной единицы живой системы.

Мембранный принцип строения клеток. Органоиды цитоплазмы. Структура плазматических мембран, проницаемость (ионные каналы, насосы, пассивный и активный транспорт). Белки-переносчики. Управление ионными каналами. Внутриклеточный транспортный конвейер. Движение клеток.

Авторегуляция. Метастабильные состояния клеток. Специфичность и неспецифичность реакции. Действие повреждающих факторов. Молекулярные болезни. Механизмы клеточной репарации, регуляция процессов репарации, математические модели репарации. Дифференцировка. Регенерация.

Специализированные клетки. Биофизика мышечного сокращения. Модели движения ресничек и жгутиков. Проведение нервного импульса. Процессы управления в нервной системе. Математические модели нейронов.

Одноклеточные организмы. Организм как целое. Старение клеток.

Литература

Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж. и др. Молекулярная биология клетки. М.: Мир, 1986. Т.1. 223 с. Т.2. 313 с.
Гудвин Б. Временная организация клетки. М.: Мир, 1966. 183 с.
Зенгбуш П. Молекулярная и клеточная биология. М.: Мир, 1982. Т. 1. 344 с. Т.2. 438 с.
Свирежев Ю.М., Елизаров Е.Я. Математическое моделирование биологических систем. М.: Наука, 1972. 159 с.
Сентаготай Я., Арбиб М. Концептуальные модели нервной системы. М.: Мир, 1976. 285 с.
Токин И.Б. Проблемы радиационной цитологии. Л.: Медицина, 1974. 319 с.
Токин И.Б., Самышкина Н.Д. Проблемы математического моделирования живых систем при внешних воздействиях. СПб.: Изд-во СПбГУ, 1996. 84 с.
Токин И.Б., Толстая М.В., Филимонова Г.Ф. Кишечный эпителий: процессы пролиферации, регуляции и апоптоза: Мат. модели. СПб.: Изд-во СПбГУ, 1997. 79 с.