Biology and Biochemistry of Cell - OPBB4B012A

• Title: Biologie a biochemie buňky
• Guaranteed by: Katedra biologie a environmentálních studií (41-KBES)
• Faculty: Faculty of Education
• Actual: from 2022
• Semester: winter
• E-Credits: 5
• Examination process: winter s.:
• Hours per week, examination: winter s.:2/1, C+Ex [HT]
• Extent per academic year: 0 [hours]
• Capacity: 60 / 60 (80)
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Teaching methods: full-time
• Note: course can be enrolled in outside the study plan; enabled for web enrollment; priority enrollment if the course is part of the study plan
• Guarantor: RNDr. Lenka Pavlasová, Ph.D.; PhDr. Karel Vojíř, Ph.D.
• Teacher(s): RNDr. Lenka Pavlasová, Ph.D.; PhDr. Karel Vojíř, Ph.D.
• Is pre-requisite for: OPBB4B033A

Annotation

English

Last update: PhDr. Karel Vojíř, Ph.D. (11.09.2023)

The course is focused on basic microscopic and submicroscopic aspects of life. It will be discussed in the context of cytology, biochemistry, molecular biology and genetics. The aim of the course is to understand the basic organization of living organisms at the cellular and subcellular levels and the processes taking place in them. The student should be able to evaluate their significance for the organism and use the knowledge in the interpretation of specific manifestations of life. The subject of the course is mainly the characteristics of prokaryotic and eukaryotic cells and their components, basic molecular structure of organisms, cellular cycle and cell reproduction, genetic control of organisms and inheritance of characters, thermodynamic principles in living organisms, main metabolic reactions related to saccharides, lipids, nucleic acids and proteins and the origin and development of life from the point of view of molecular biology. The course also focuses on the development of skills related to comprehension of scientific text and various types of representation and reasoning in the context of inquiry within cell biology and biochemistry.

Czech

Last update: PhDr. Karel Vojíř, Ph.D. (11.09.2023)

Kurz se zaměřuje na základní mikroskopické a submikroskopické aspekty života, se kterými bude absolvent seznámen v kontextu cytologie, biochemie, molekulární biologie a genetiky. Cílem kurzu je porozumění základní organizaci živých organismů na buněčné a subbuněčné úrovni a procesům, které v nich probíhají. Absolvent by měl být schopen zhodnotit jejich významu pro organismus a využít poznatky v interpretaci specifických projevů života. Předmětem kurzu je zejména charakteristika prokaryotních a eukaryotních buněk a jejich součástí, základní molekulární stavba organismů, buněčný cyklus a rozmnožování buněk, genetické řízení organismů a dědičnost znaků, termodynamické principy v živých organismech, hlavní metabolické reakce vztahující se k sacharidům, lipidům, nukleovým kyselinám a proteinům a jejich řízení a vznik a vývoj života z pohledu molekulární biologie. Kurz se zaměřuje také na rozvoj dovedností spojených s porozuměním odbornému textu a různým typům reprezentací a usuzování v kontextu bádání v rámci buněčné biologie a biochemie.

Descriptors

Last update: PhDr. Karel Vojíř, Ph.D. (11.09.2023)

Výuka přednášek i cvičení bude probíhat v prezenční podobě. V případě nemožnosti prezenční výuky budou přednášky probíhat v online prostředí v čase dle rozvhu a cvičení budou probíhat formou samostatného řešení zadaných úloh s reflexí prostřednictvím videohovoru.

Literature

Last update: PhDr. Karel Vojíř, Ph.D. (11.09.2023)

• Alberts, B., Bray, D., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2005). Základy buněčné biologie. Úvod do molekulární biologie buňky. Ústí nad Labem: Espero.
• Murray, R. K., Bender, D. A., Bothlam, K. M., Kennelly, P. J., Rodwel, V. W., & Weil, P. A. (2013). Harperova ilustrovaná biochemie. Praha: Galén.
• Klouda, P. (2013). Základy biochemie. Ostrava: Pavko.
• Kodíček, M., Valentová, O., & Hynek, R. (2015). Biochemie. Chemický pohled na biologický svět. Praha: VŠCHT.
• Klug, W. S., Cummings, M. R.,  Spencer, C. A., Palladino, M. A., Killian, D. (2019). Concepts of Genetics. Pearson.
• Vodrážka, Z. (1999). Biochemie. Praha: Academia.
• Rusell, p. J. (2006). IGenetics: a Mendelian approach. Pearson.
• Snudstad, D. P., & Simmons, M. J. (2009). Genetika. Brno: Masarykova univerzita.
• Trakovická, A. (2017). Genetika. Nitra: Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre.
• Pritchard, D. J., & Korf, B. R. (2007). Základy lékařské genetiky. Praha: Galén.
• materiály v Moodle: https://dl1.cuni.cz/course/view.php?id=7628

Requirements to the exam

Last update: PhDr. Karel Vojíř, Ph.D. (11.09.2023)

Rozsah požadovaných znalostí nezbytných ke složení zkoušky vychází z odpřednášeného učiva a materiálů dostupných v Moodle.

Syllabus

Last update: PhDr. Karel Vojíř, Ph.D. (11.09.2023)

• Buňka, charakteristika prokaryotní a eukaryotní buňky, součásti eukaryotních buněk a jejich funkce, porovnání různých typů eukaryotních buněk, transport látek přes buněčnou membránu
• Látkové složení živých organismů (anorganické látky, nízkomolekulární organické látky, biomakromolekuly), chemické vlastnosti uhlíku a vody významné pro živé systémy
• Sacharidy, monosacharidy, oligosacharidy a polysacharidy, chemické vlastnosti sacharidů, aldosy a ketosy, významné sacharidy v živých systémech
• Lipidy, jednoduché (acylglyceroly, vosky a isoprenoidy) a složené lipidy, mastné kyseliny, biomembrány
• Proteiny, funkce bílkovin v organismech, peptidová vazba, aminokyseliny, struktura proteinů a její stabilizace
• Enzymy, enzymová specifita, významné kofaktory, mechanismus účinku, enzymová kinetika, regulace aktivity enzymů
• Nukleové kyseliny, funkce DNA a RNA v organismech, chemická struktura a prostorové uspořádání nukleových kyselin, replikace, stavba a funkce chromozomů, autozomy a gonozomy, karyotyp, genetika jako vědní obor
• Genová exprese, transkripce, posttranskripční úpravy, translace, posttranslační úpravy
• Buněčný cyklus a dělení buněk, mitóza, meióza
• Mutace, hlavní mutační změny, faktory ovlivňující vznik mutací, rekombinace
• Cytogenetika, chromozomální určení pohlaví, cytogenetické změny (nondisjunkce, polyploidie, aneuploidie)
• Dědičnost znaků, principy dědičnosti, Mendelovy zákony dědičnosti a rozšířené pojetí Mendelovy dědičnosti
• Metabolismus, typy metabolismů u jednotlivých organismů, katabolismus a anabolismus, bioenergetika a termodynamika buňky, termodynamické zákony ve vztahu k živým systémům
• Metabolismus sacharidů, glykolýza, glukoneogeneze, glyoxylátová dráha, pentosový cyklus
• Citrátový cyklus, dýchací řetězec, oxidační fosforylace
• Metabolismus lipidů, trávení lipidů, β-oxidace mastných kyselin, biosyntéza mastných kyselin, syntéza triacylglycerolů, fosfatidátů, ketolátek a isoprenoidů
• Metabolismus látek obsahujících dusík, trávení bílkovin a syntéza látek z aminokyselin, odbourávání a syntéza aminokyselin, vylučování amonných iontů, rozdělení organismů dle odpadních forem dusíku, metabolismus nukleotidů (dusíkatých bází)
• Vznik a vývoj života z pohledu molekulární biologie, chemický a biologický vývoj, procesy vedoucí ke vzniku buňky s DNA genomem, vznik eukaryotní buňky, endosymbiotická teorie, vznik mnohobuněčných organismů

Course completion requirements

Last update: PhDr. Karel Vojíř, Ph.D. (11.09.2023)

Podmínkou k udělení zápočtu je aktivní účast na cvičeních a předložení správně vypracovaného řešení zadaných úloh k procvičení.

Podmínkou složení zkoušky je získání alespoň 50 % bodů v závěrečném testu.

Learning resources

Last update: PhDr. Karel Vojíř, Ph.D. (11.09.2023)

Kurz v Moodle: https://dl1.cuni.cz/course/view.php?id=7628