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Séance de cours

Bioénergétique : Génération d'énergie cellulaire

Dans cours

ChE-411: Principles and applications of systems biology

The course introduces and develops the key concepts from systems biology and systems engineering in the context of complex biological networks. The lectures elaborate on techniques and methods to model and analyze complex biological problems. ...

Description

Cette séance de cours couvre les concepts fondamentaux de la bioénergétique, en se concentrant sur la production d'énergie cellulaire par des processus tels que la phosphorylation oxydative et la glycolyse. Il traite également des contraintes thermodynamiques et de l'analyse de l'équilibre des flux utilisés pour modéliser et analyser les voies métaboliques.

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Enseignant·e

Vassily Hatzimanikatis

Dr. Vassily Hatzimanikatis is currently Associate Professor of Chemical Engineering and Bioengineering at Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL), in Lausanne, Switzerland. Vassily received a PhD and an MS in Chemical Engineering from the California Institute of Technology, and his Diploma in Chemical Engineering from the University of Patras, in Greece. After the completion of his doctoral studies, he held a research group leader position at the Swiss Federal Institute of Technology in Zurich (ETHZ), Switzerland. Prior to joining EPFL, Vassily worked for three years in DuPont, Cargill, and Cargill Dow, and he has been assistant professor at Northwestern University, at Illinois, USA. Vassilys research interests are in the areas of computational systems biology, biotechnology, and complexity. He is associate editor of the journals Biotechnology & Bioengineering, Metabolic Engineering and Integrative Biology, and he serves on the editorial advisory board of the journals Bioprocess and Biosystems Engineering, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, and Industrial Biotechnology. He has written over 70 technical publications and he is co-inventor in three patents and patent applications. Vassily is a fellow of the American Institute for Medical and Biological Engineering (2010), he was a DuPont Young Professor (2001-2004), and he has also received the Jay Bailey Young Investigator Award in Metabolic Engineering (2000), and the ACS Elmar Gaden Award (2011).

Source officielle

Proximité ontologique

Biologie

Biologie cellulaire: Métabolisme

Physique

Thermodynamique: Statistical mechanics

Concepts associés (32)

Thermodynamique

La thermodynamique est la branche de la physique qui traite de la dépendance des propriétés physiques des corps à la température, des phénomènes où interviennent des échanges thermiques, et des transformations de l'énergie entre différentes formes. La thermodynamique peut être abordée selon deux approches différentes et complémentaires : phénoménologique et statistique. La thermodynamique phénoménologique ou classique a été l'objet de nombreuses avancées dès le .

Chemical thermodynamics

Chemical thermodynamics is the study of the interrelation of heat and work with chemical reactions or with physical changes of state within the confines of the laws of thermodynamics. Chemical thermodynamics involves not only laboratory measurements of various thermodynamic properties, but also the application of mathematical methods to the study of chemical questions and the spontaneity of processes. The structure of chemical thermodynamics is based on the first two laws of thermodynamics.

Respiration cellulaire

redresse=2|vignette|Schéma de principe de la phosphorylation oxydative dans une mitochondrie illustrant l'intégration du cycle de Krebs avec la chaîne respiratoire, et le couplage de celle-ci avec l'ATP synthase au moyen d'un gradient électrochimique issu d'un gradient de concentration de protons à travers la membrane mitochondriale interne. La respiration cellulaire est l'ensemble des processus du métabolisme cellulaire convertissant l'énergie chimique contenue dans le glucose en adénosine triphosphate (ATP).

Principes de la thermodynamique

vignette|Entropie d'un corps à 0 K (à gauche) Corps avec une température supérieur à 0 K (à droite) Les principes de la thermodynamique sont les principales lois (principes en fait, car non démontrés) qui régissent la thermodynamique : premier principe de la thermodynamique : principe de conservation de l'énergie ; introduction de la fonction énergie interne, U ; deuxième principe de la thermodynamique : principe d'évolution ; création d'entropie, S ; troisième principe de la thermodynamique ou principe de N

Phosphorylation oxydative

upright=2|vignette|Schéma général de fonctionnement de la phosphorylation oxydative mitochondriale illustrant le couplage de la chaîne respiratoire avec la phosphorylation de l'ADP en ATP par l'ATP synthase. Les oxydations accompagnant la circulation des électrons le long de la chaîne respiratoire libèrent de l'énergie utilisée par des pompes à protons pour générer un gradient de concentration de protons autour de la membrane mitochondriale interne.

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Chemical thermodynamics

Respiration cellulaire

Principes de la thermodynamique

Phosphorylation oxydative

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