Основной курс по олимпиадной биологии: Общая биология
О чём курс
Данный курс представляет собой комплексную программу подготовки к Всероссийской олимпиаде школьников (ВсОШ) и другим перечневым олимпиадам по биологии, ориентированную на учеников 9–11 классов. Программа охватывает все ключевые «лабораторные» разделы современной биологической науки, обеспечивая глубокое погружение в теоретические основы и практические аспекты дисциплины. В рамках обучения рассматриваются такие фундаментальные области, как цитология, динамическая и статическая биохимия, молекулярная биология, микробиология, генетика, физиология растений, биоинформатика и эволюционная биология.
Курс включает 69 структурированных занятий, каждое из которых направлено на проработку важнейших тем, необходимых для успешного выступления на олимпиадах высокого уровня. Обучение построено таким образом, чтобы учащиеся могли не только освоить теоретический материал, но и научиться применять его при решении сложных олимпиадных задач. Формат курса максимально адаптирован для эффективного усвоения информации: к каждому занятию прилагаются подробные конспекты и презентации, позволяющие быстро повторять пройденное. Для закрепления знаний предусмотрены регулярные домашние задания и контрольные работы, которые помогают отслеживать прогресс и выявлять пробелы в понимании тем.
Одним из главных преимуществ курса является доступность материалов: все занятия сохраняются в записи, что позволяет ученикам выстраивать индивидуальный график обучения и возвращаться к сложным темам в любое удобное время. Программа курса разработана с учетом актуальных требований олимпиадных заданий, что делает её незаменимым инструментом для тех, кто стремится к глубокому пониманию биологических процессов — от молекулярного уровня до функционирования целых организмов и популяций. Прохождение данного курса дает мощную базу для дальнейшего обучения в профильных вузах и участия в интеллектуальных состязаниях самого высокого ранга. Участники получают не просто набор фактов, а системное видение биологии как науки, что критически важно для решения нестандартных задач, встречающихся на олимпиадах.
Программа обучения
- Цитология (9 занятий)
- Динамическая биохимия (6 занятий)
- Статическая биохимия (5 занятий)
- Микробиология (8 занятий)
- Генетика (8 занятий)
- Эволюция (4 занятия)
- Физиология растений (13 занятий)
- Биоинформатика (6 занятий)
- Молекулярная биология (10 занятий)
- Спойлер: Подробно
- Цитология:
- Мембраны и транспорт
- Строение и состав биологических мембран, модели их организации и динамики. Пассивный и активный транспорт, регуляция проницаемости мембраны
- Органеллы
- Посттрансляционный таргетинг белков. Ультраструктура, происхождение и функции митохондрий, хлоропластов. Ультраструктура и функции эндоплазматического ретикулума, аппарата Гольджи, пероксисом, везикулярный транспорт
- Цитоскелет и органеллы движения
- Строение и функции цитоскелета. Актиновые нити. Микротрубочки и центросомы. Промежуточные филаменты. Построение жгутиков, ресничек, ламеллоподий. Внутриклеточная подвижность
- Клеточный сигналинг
- Разнообразие рецепторов плазматической мембраны. Воспомогательные сигнальные белки. Циклические нуклеотиды. Строение и функции внеклеточного матрикса
- Клеточная адгезия и внеклеточный матрикс
- Компоненты межклеточного матрикса. Адгезия клеток. Межклеточные контакты
- Клеточный цикл. Часть I
- Циклины и циклинзависимые киназы. Контроль клеточного цикла. Фазы G0, G1, S, G2 клеточного цикла и контрольные точки
- Клеточный цикл. Часть II
- Амитоз. Митоз. Мейоз.
- Клеточный цикл. Часть III
- Сенесценция и клеточная гибель. Нарушения регуляции клеточного цикла, появление и терапия онкологических заболеваний
- Методы цитологии
- Микроскопия и практика определения объектов на микрофотографиях. Центрифугирование. Гемоцитометр. Проточная цитометрия. Другие методы
- Динамическая биохимия:
- Метаболизм углеводов
- Основные этапы и регуляция синтеза и распада моно-, олиго- и полисахаридов. Гликолиз (+ эффект Варбурга + путь Энтнера-Дудорова), пентозофосфатный путь, молочнокислое и спиртовое брожения, глюконеогенез, гликогеногенез, гликогенолиз, общая регуляция углеводного метаболизма на уровне клетки и организма
- Цикл Кребса и электрон-транспортная цепь митохондрий
- Как работают, регулируются и для чего нужны цикл Кребса и окислительное фосфорилирование в клетках человека. Реакция пируватдегидрогеназного комплекса, реакции и ферменты цикла Кребса, анаплеротические/катаплеротические реакции ЦТК, регуляция ЦТК, принцип работы ЭТЦ, варианты ЭТЦ у разных организмов, синтез АТФ, транспорт электронов между матриксом митохондрий и цитозолем, регуляция окислительного фосфорилирования
- Метаболизм липидов
- Основные этапы и регуляция синтеза и распада жирных кислот, триглицеридов, фосфолипидов и стероидов. Транспорт и расщепление липидов, бета-окисление ЖК, альфа- и омега-окисление ЖК, синтез ЖК, синтез фосфолипидов, триацилглицеридов, глицеронеогенез и его регуляция, синтез и распад стероидов, общая регуляция липидного метаболизма на уровне клетки и организма
- Метаболизм аминокислот и нуклеотидов
- Пути ассимиляции и диссимиляции азота, какие аминокислоты относятся к заменимым или к незаменимым и почему, основные этапы синтеза и распада аминокислот и нуклеотидов и их регуляция. Ассимиляция азота (принцип работы нитрогеназы, образование глутамата и глутамина), биосинтез аминокислот, деградация аминокислот, биосинтез нуклеотидов, деградация нуклеотидов, общая регуляция метаболизма аминокислот и нуклеотидов
- Семинар
- Семинар
- Статическая биохимия:
- Аминокислоты. Строение и свойства
- Способы классификации аминокислот, общие и специфические реакции их функциональных групп, ионизация, методы разделения и идентификации аминокислот и пептидов, а также необычные аминокислоты, их производные и пептиды.
- Белки. Первичная и вторичная структура
- Первичная структура белка и методы ее установления. Природа пептидной связи. Упорядоченные (а-спираль, В-слои) и неупорядоченные структуры полипептидных цепей. Третичная структура. Методы химии белка. Природа внутри- и межмолекулярных взаимодействий (ионные, водородные, гидрофобные, дисульфидные связи). Методы работы с белком. Аналитические методы: хроматография, электрофоретический анализ, физико-химические методы анализа.
- Основы энзимологии и ферментативной кинетики
- Основы каталитических механизмов, принципы стационарного приближения и кинетики (уравнение Михаэлиса-Мэнтен)
- Химия и биология углеводов
- Общая характеристика и классификация, строение и свойства моносахаридов, глюкоза и фруктоза, химические свойства глюкозы, дисахариды и сахароза, полисахариды (крахмал и целлюлоза), реакции гидролиза, биологическая роль и значение углеводов
- Химия и биология липидов
- Общая характеристика и классификация, строение и состав жиров, насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, физические и химические свойства жиров, гидролиз и омыление жиров, фосфолипиды и стероиды, биологическая роль и значение липидов
- Микробиология:
- Введение. Строение бактериальной клетки
- Трёхдоменная система. LUCA. LECA. Сравнение клеточных структур: размеры, клеточная стенка, мембраны, рибосомы. Грамположительные и грамотрицательные бактерии. Метод окраски по Граму. Органеллы движения (жгутики, фимбрии, пили). Генетический материал (хромосомы, плазмиды, опероны). Горизонтальный перенос генов (конъюгация, трансдукция, трансформация). Спорообразование. Морфотипы.
- Типы питания. Фототрофия
- Классификация организмов по источникам энергии, углерода и электронов. Оксигенный и аноксигенный фотосинтез. Пигменты. Фотосистемы типа I и II. Локализация пигментов. Фиксация CO2: цикл Кальвина и обратный цикл Кребса. Фототрофия галоархей. Эволюция фотосинтеза и роль кислорода в биосфере.
- Хемотрофия: брожения
- Методы получения энергии: фотофосфорилирование, окислительное и субстратное фосфорилирование. Хемоорганотрофия и хемолитотрофия. Пути расщепления сахаров: гликолиз, пентозофосфатный путь, КДФГ-путь. Брожение как анаэробный процесс регенерации NAD+. Типы брожения: молочнокислое (гомо- и гетероферментативное), спиртовое, пропионовокислое, масляно-кислое, смешанное. Особенности метаболизма и практическое применение в пищевой промышленности и биотехнологиях.
- Хемотрофия: дыхания
- Анаэробное дыхание с различными акцепторами электронов: нитратное, денитрификация, сульфатное, серное, железное, фумаратное. Экологическое влияние анаэробного дыхания. Хемосинтетики.
- Цикл азота и серы
- Аэробный хемосинтез: окисление водорода, сероводорода, двухвалентного железа, аммиака, угарного газа. Анаэробный хемосинтез: анаммокс, метаногенез, окисление железа. Фиксация азота: нитрогеназа. Циклы азота и серы. Экология: очистка вод, парниковые газы, сельское хозяйство.
- Медицинская микробиология. Антибиотики
- Основные бактериальные инфекции: кишечные (эшерихиоз, холера и др.), легочные (туберкулез, пневмония и др.), трансмиссивные (чума, болезнь Лайма и др.), инфекции покровов (сибирская язва, сифилис и др.). Антибиотики: бактерицидные и бактериостатические, широкого и узкого спектра. Основные классы: бета-лактамы (пенициллины, цефалоспорины), макролиды, тетрациклины и др. Мишени: синтез клеточной стенки, белка, ДНК и др. Механизмы резистентности: изменение мишени, ферментативная инактивация, активный выброс и т.д. Фаги как альтернатива антибиотикам.
- Вирусы
- Введение в вирусологию. Классификация вирусов по Балтимору: ДНК-вирусы (I, II группы), РНК-вирусы (III-VI группы), ретровирусы (VII группа). Структура вирионов. Репродукция вирусов. Патогенез вирусных инфекций. Субвирусные агенты.
- Семинар
- Решение олимпиадных задач по микробиологии
- Генетика:
- Введение. Основы теории вероятностей. Термины
- Основы теории вероятностей. Элементарные исходы. События. Вероятность. Условная вероятность. Независимые события. Теорема Байеса. Случайные величины. Распределение дискретной случайной величины. Непрерывные распределения. Термины. Ген как структурно-функциональная единица наследственности.
- Законы Менделя. Аллельные и неаллельные взаимодействия генов
- Аллельные взаимодействия генов: полное доминирование, неполное доминирование, кодоминирование. Множественный аллелизм. Бомбейский феномен. Неаллельные взаимодействия генов: комплементарность, эпистаз (рецессивный, доминантный), полимерия (кумулятивная, некумулятивная)
- Сцепленное наследование
- Определение пола. Кроссинговер. Сцепленное наследование. Наследование, сцепленное с полом. Интерференция. Коинциденция.
- Что может сломаться: генетические заболевания и транспозоны
- Модельные организмы. Транспозоны. Генетические заболевания. Геномный импринтинг. Эпигенетика
- Популяционная генетика
- Популяционная генетика. Закон Харди-Вайнберга для двухаллельных, трехаллельных генов, для триплоидов.
- Статистика в генетике
- Основы статистики. Генеральная совокупность. Выборка. Медиана. Мода. Среднее. Дисперсия. Стандартное отклонение. Коэффициент корреляции. Z-стандартизация. Критерий Хи-квадрат. Т-тест.
- Семинар
- Решение олимпиадных задач по генетике
- Семинар
- Решение олимпиадных задач по генетике
- Эволюция:
- Эволюция как наука
- Начало изучения эволюции. Эволюционная теория Дарвина. Синтетическая теория эволюции. Нейтральная теория эволюции.
- Микроэволюция
- Мутационные процессы. Дрейф генов. Миграции. Изоляции. Естественный отбор и его формы. Вид. Видообразование. Половое размножение. Половой отбор. Эволюция альтруизма
- Макроэволюция
- Переходные формы. Биогеография. Филогенетика
- Происхождение и развитие жизни на земле
- Гипотезы возникновения жизни на земле. РНК-мир. Геохронологическая шкала. Эры. Периоды.
- Физиология растений:
- Физиология растительной клетки. Часть I
- Предмет изучения физиологии растений. Особенности растений. A. thaliana — модельный организм физиологии растений. Строение растительной клетки. Ядро и ядерный геном растений. Функции ЭПР. Образование олеосом и белковых тел. Функции аппарата Гольджи. Формирование вакуолей. Литические и запасающие вакуоли, их функции. Транспорт через тонопласт. Роль вакуолей в создании тургорного давления. Функции пероксисом. Динамика одномембранных органелл. Митохондрии и митохондриальный геном растений. Пластиды, пластидный геном и особенности его экспрессии. Разнообразие пластид. Цитоскелет.
- Физиология растительной клетки. Часть II
- Строение клеточной стенки, структурное и аморфное вещество. Целлюлозосинтазный комплекс. Роль кортикальных микротрубочек в регуляции синтеза целлюлозы. Строение и функции сшивочных гликанов. Строение и функции пектинов. Белки клеточной стенки. Модификации клеточной стенки: лигнификация, суберинизация, кутинизация. Особенности растительного митоза. Препрофазное кольцо. Фрагмопласт. Синтез и функции каллозы. Строение и функции плазмодесм. Первичные и вторичные плазмодесмы. Рост клеток растяжением. Модель кислого роста. Экспансины и ксилоглюканэндотрансгликозилазы. Роль укладки микрофибрилл целлюлозы в регуляции формы клеток при росте растяжением. Каллусные и суспензионные культуры клеток и их биотехнологическое применение. Микроклональное размножение.
- Дыхание растений
- Иерархия метаболических процессов при клеточном дыхании. Сахароза как субстрат гликолиза. Шунтирующие реакции гликолиза у растений. Регуляция гликолиза у растений. Молочнокислое и этанольное брожение и их регуляция. Пентозофосфатный путь. Цикл Кребса. Роль ФЕП-карбоксилазы и маликэнзимов в переключении режимов цикла Кребса. Электрон-транспортная цепь дыхания. Окислительно-восстановительный потенциал. Комплексы ЭТЦ дыхания. Цианидрезистентное дыхание. Несопряжённый электронный транспорт: альтернативные дегидрогеназы и альтернативная оксидаза, их регуляция. Растительные разобщающие белки. Механизмы термогенеза. Конверсия жиров в углеводы.
- Световая стадия фотосинтеза. Часть I
- Разнообразие фотосинтетических пигментов. Биосинтез хлорофиллов и каротиноидов. Спектры поглощения и формула Планка. Схема Яблонского и её связь со спектрами поглощения. Люминесценция: флуоресценция и фосфоресценция, их спектры. Фотохимическая работа и реакция Красновского. Первичные этапы фотосинтеза. ЭТЦ фотосинтеза.
- Световая стадия фотосинтеза. Часть II
- Суперкомплексы фотосистемы II. Электронные переносчики фотосистемы II. Водоокисляющий комплекс. Комплекс цитохромов-b6f и Q-цикл. Пластоцианин. Суперкомплекс фотосистемы I. Электронный транспорт в фотосистеме I. Ферредоксин. Z-схема фотосинтеза. Гетерогенность тилакоидных мембран. Мобильные антенны и их роль в образовании гран. Регуляция энергетических потоков в ЭТЦ фотосинтеза. Виолаксантиновый цикл: реакции и регуляция. Альтернативные пути электронного транспорта: циклический у фотосистемы I, циклический у фотосистемы II, псевдоциклический и хлоропластное дыхание. Ферредоксин как восстановительный эквивалент. Тиоредоксиновая система. Поток электронов от ЭТЦ фотосинтеза к ЭТЦ дыхания.
- Темновая стадия фотосинтеза
- Цикл Кальвина: история изучения, этапы, реакции и стехиометрия. Связь цикла Кальвина с другими метаболическими процессами. Переключение цикла Кальвина, гликолиза и пентозофосфатного цикла тиоредоксиновой системой хлоропласта. РубисКО: строение, механизм реакции и регуляция. Образование конечных продуктов фотосинтеза. Синтез крахмала. Синтез сахарозы. Оксигеназная активность РуБисКО как причина фотодыхания. Реакции фотодыхания. Связь фотодыхания с температурой. CO2-концентрирующие механизмы бактерий и водорослей. Кранц-анатомия. C2-фотосинтез: экология, эволюция, типы и реакции. C4-фотосинтез без кранц-анатомии. CAM-фотосинтез: экология, типы и реакции.
- Минеральное питание
- Классификация элементов минерального питания. Механизмы поглощения элементов минерального питания корнем. Азотное питание. Различия в развитии растений при поглощении нитратов или солей аммония. Нитратредуктаза, нитритредуктаза, глутаматдегидрогеназа, глутаминсинтаза, глутамин/оксоглутаратаминотрансфераза. Регуляция процессов ассимиляции нитратов. Симбиотическая азотфиксация. Процесс заражения корней клубеньковыми бактериями. Нитрогеназа, леогемоглобин. Ассимиляция сульфатов: реакции и регуляция. Фосфорное питание. Образование микоризы. Механизмы поглощения железа корневыми волосками.
- Водный обмен
- Физико-химические основы водного обмена растений. Химический потенциал воды и его связь с энергией Гиббса. Ячейка Пфеффера. Осмотическое давление и его связь с активностью вещества. Закон Вант-Гоффа. Изотонический коэффициент. Водный потенциал и его связь с химическим потенциалом воды и осмотическим давлением. Разбиение водного потенциала на составляющие потенциалы: осмотический, матричный, гравитационный и потенциал давления. Транспорт воды в клетке. Аквапорины. Транспорт воды в растении. Нижний и верхний концевые двигатели. Транспирация и гуттация. Механизмы загрузки и разгрузки флоэмы и ксилемы.
- Растительные гормоны. Часть 1
- Особенно
Теги курса
Отзывов пока нет. Будьте первым!
Этот курс сейчас в процессе организации складчины. Нажмите кнопку «Записаться» и ожидайте старта — вам придёт уведомление. Когда складчина стартует, в карточке курса будет указан актуальный взнос. Текущая цена пока в процессе формирования и может отличаться от финальной.
Да, мы стремимся, чтобы финальный взнос был не больше ≈10% от оригинальной цены курса. Чем больше участников записывается в складчину, тем ниже выходит взнос для каждого.
Нажмите кнопку «Записаться» и авторизуйтесь на сайте через email (через ту же почту, которую будете использовать для входа). В личном кабинете вас будут ждать инструкции, как пригласить других участников — чем больше людей записалось, тем быстрее стартует складчина и тем ниже взнос. Как только складчина готова к приобретению, вам придёт уведомление.