Bioenergetika

Predkladaný vysokoškolský učebný text „Bioenergetika“ by mal slúžiť ako úvod  do problematiky štúdia v oblasti bioenergetiky. Táto vedná oblast je v súčasnosti vysoko aktuálna, pretože výsledky získané bioenergetickým výskumom v uplynulých rokoch zreteľne ukazujú, že bioenergetické procesy prebiehajúce v živých systémoch neslúžia “len” na transformáciu energie, ale ovplyvňujú aj priebeh procesov ako sú apoptóza, starnutie, vznik a rozvoj mnohých ochorení (predovšetkým neurodegeneratívnych). Tieto skutočnosti jednoznačne naznačujú potrebu existencie kvalitných učebných textov, ktoré by prijateľným spôsobom umožnili študentom získať potrebné informácie a vedomosti v tejto vednej discipline. Z vyššie uvedených dôvodov sme sa rozhodli vytvoriť tieto učebné texty, ktoré sú vo forme desiatich samostatných kapitol, ktoré však na seba prirodzene a logicky nadväzujú.  Jedna kapitola predstavuje v podstate jednu prednášku v rámci kurzu Bioenergetiky, ktorý je realizovaný na Prírodovedeckej fakulte Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach na magisterskom a doktorandskom stupni študijného programu „Biofyzika“. Zároveň tieto texty môžu poslúžiť aj pri výučbe v študijnom predmete Biochémia, ktorý je prednášaný v bakalárskych a magisterských stupňoch študijných programov “Biochémia” resp. “Biofyzika”. Dovoľujeme si vyjadriť presvedčenie, že tieto učebné texty by mohli byť istým spôsobom nápomocné aj vedeckým pracovníkom pracujúcim v oblasti výskumu týkajúceho sa problematiky transformácie energie v biologických organizmoch a fenoménoch spojených s touto transformáciou. V týchto učebných textoch sú postupne uvádzané poznatky týkajúce sa základných konceptov bioenergetiky, mechanizmov procesov ako sú glykolýza a Krebsov cyklus (okrem podrobného a uceleného popis týchto procesov je tu uvedený aj všeobecný náhľad o prepojenosti týchto procesov ako aj ich začlenenie do kompaktného pohľadu na celkový proces transformácie energie v biologických organizmoch), zloženia štruktúry a funkčnosti biologických membrán (táto oblast je nevyhnutná pre lepšie pochopenie poznatkov, ktoré sú uvedené v nasledujúcich kapitolách). V nasledujúcich kapitolách sa učebný text zaoberá popisom štruktúry a funkcie mitochondrií, pričom veľký dôraz je dávaný na popis vlastností a mechanizmov fungovania štyroch komplexov dýchacieho reťazca a ATP-syntázy. Tieto komplexy vytvárajú podmienky pre existenciu “najdôležitejšieho” bioenergetického procesu, oxidatívnej fosforylácie. V záverečných dvoch kapitolách sú uvedené mechanizmy procesov vytvárajúcich fotosyntézu, jej svetlej aj tmavej fázy. Sú tu relevantné informácie o tomto “druhom” najdôležitejšom bioenergetickom procese prebiehajúcom v mnohých biologických organizmoch a poskytujúcom možnosť transformácie enrgie elektromagnetického žiarenia na energiu “ukrytú” v chemických väzbách určitých chemických molekúl. Chceme vyjadriť naše presvedčenie, že predložené učebné texty “Bioenergetika”  budú dobrým “pomocníkom a inšpirátorom” pre mnohých študentov, ktorí sa budú chcieť dozvedieť čo najviac o fascinujúcich štruktúrach a mechanizmoch umožňujúcich transformáciu energie v živých systémoch, bez ktorej by nebola možná existencia života ako ho poznáme. Želáme príjemné a podnetné čítanie a štúdium.