1. Общие особенности кинетического описания живых систем. Примеры аналитического решения систем дифференциальных уравнений, описывающих биологические процессы. Быстрые и медленные переменные.

2. Методы качественного исследования кинетических систем: основные этапы. Понятие бифуркации и бифуркционного значения параметра. Изображающая точка. Фазовая траектория. Фазовый портрет.

3. Этапы качественного исследования кинетической системы. Особые точки, их типы. Примеры качественного описания кинетических систем.

4. «Точечные» и распределенные в пространстве кинетические системы. Брюсселятор. Диссипативные структуры, их типы. Биологические триггеры.

5. Кинетика ферментативных процессов. Уравнение Михаэлиса-Мэнтон.

6. Предмет термодинамики живых систем, типы термодинамических систем, равновесные и неравновесные термодинамические процессы. Приложимость 1-го закона термодинамики к биосистемам.

7. 2-й закон термодинамики. Его приложимость к биосистемам.

8. Энергия Гельмгольца и энергия Гиббса. Их связь с химическим потенциалом.

9. Применение 2-го закона термодинамики к открытым системам: общие особенности, связь изменения энтропии с необратимыми процессами в системе, термодинамическое сопряжение. Диссипативная функция.

10. Соотношения Онзагера. Линейные соотношения между силами и потоками. Примеры таких соотношений. Коэффициенты взаимности Онзагера. Условия применимости соотношений взаимности Онзагера.

11. Теорема Пригожина: формулировка, доказательство. Устойчивость стационарных состояний вблизи равновесия.

12. Общая теория роста и развития животных Пригожина и Виам. Ее экспериментальная и теоретическая обоснованность.

13. Область применения линейной термодинамики, ее ограниченность. Общие особенности нелинейной термодинамики.

14. Общее представление о биофизике транспортных процессов. Простая диффузия. Облегченная диффузия.

15. Особенности пассивного транспорта ионов. Электрохимический потенциал. Потенциал Нернста. Равновесие Доннана. Электродиффузия. Соотношения Уссинга-Теорелла.

16. Транспорт ионов через каналы. Структура ионного канала, модель Хилле. Математическое моделирование ионных каналов. Примеры ионных каналов.

17. Первичный и вторичный активный транспорт. Е₁Е₂ и F₀F₁ – АТФазы. Математическое описание. Примеры систем вторичного активного транспорта.

18. Общие особенности биоэлектрогенеза. Потенциал покоя клеток животных. Диффузионные механизмы потенциала покоя.

19. Потенциал покоя у растений. Роль активной (метаболической) компоненты. Лабильность потенциала. Функциональная роль.

20. Потенциал действия в нервных клетках. Ионные механизмы генерации потенциала действия.

21. Модель Ходжкина-Хаксли. Воротные частицы. Распространение потенциала действия по нервному волокну. Кабельные свойства нервного волокна.

22. Потенциалы возбуждения у растений. Потенциал действия. Вариабельный потенциал. Функциональная роль потенциалов возбуждения.

23. Общие особенности первичных фотохимических процессов. Синглетные и триплетные состояния. Флуоресценция. Фосфоресценция. Тепловая диссипация энергии.

24. Первичные процессы фотосинтеза. Транспорт возбуждения в светособирающем комплексе: индукционно-резоннасный механизм, обменно-резонансный механизм, экситонный механизм.

25. Транспорт электронов в электронно-транспортной цепи хлоропластов. Нециклический, циклический и псевдоциклический потоки электронов.

26. Особенности математического моделирования электронно-транспортных цепей хлоропластов. Кинетическое и многочастичное моделирование.

27. Фоторецепция при участии родопсина. Структура родопсина. Механизм фоторецепции на его основе.