|
|
|
||
|
Hlavním cílem předmětu Buněčná biologie je, aby studenti získali představu, jak pracuje živá buňka a z čeho je složená, což jsou základní znalosti pro řadu navazujících předmětů. V průběhu studia se studenti seznámí se strukturou a funkcí jednotlivých součástí buňky a jejich chemickým složením. Mezi další probírané oblasti patří komunikace mezi buňkami, dělení buňky a regulace buněčného cyklu.
Témata: struktura prokaryotní a eukaryotní buňky, membrány, membránové organely, DNA a chromosomy, komunikace mezi buňkami, buněčný cyklus a rozmnožování organizmů.
Poslední úprava: Svobodová Zuzana, Mgr., Ph.D. (21.08.2024)
|
|
||
|
Předmět se ukončuje písemně formou zkouškového testu, který se skládá z 35-40 otázek. Mezi typy otázek patří: single best answer (výběr jedné nejlepší odpovědi z nabídky), přiřazovací, doplňovací anebo popis obrázku. Limit pro absolvování testu je minimálně 70 % správných odpovědí, přičemž známky jsou udělovány následovně:
Pokud student průběžně zpracovává otázky z kurzu Buněčné biologie v Moodlu, může získat 0.5-2,5 bodu k celkovému hodnocení v závěrečném testu. Poslední úprava: Svobodová Zuzana, Mgr., Ph.D. (21.08.2024)
|
|
||
|
Povinná:
Doporučená:
Poslední úprava: prepocet_literatura.php (19.09.2024)
|
|
||
|
Přednášky - teorie Moodle - videa, "procvičovací kvízy", "otázky a odpovědi", sestavování "slovníku" pojmů Poslední úprava: Svobodová Zuzana, Mgr., Ph.D. (21.08.2024)
|
|
||
|
Student/ka má prokázat znalosti napříč celým předmětem Buněčná biologie, konktrétně v těchto okruzích: 1. Definice a obecné znaky buňky 2. Stavba prokaryontní buňky 3. Stavba eukaryontní buňky 4. Buněčné jádro 5. Struktura DNA 6. Struktura chromosomů u prokaryot a virů 7. Struktura chromosomů u eukaryot 8. Replikace, transkripce, translace 9. Chemické složení živých soustav - voda, anorganické látky, nízkomolekulární organické látky (sacharidy, organické kyseliny, aminokyseliny, nukleotidy, fosfolipidy) 10. Chemické složení živých soustav – vysokomolekulární organické látky (polysacharidy, proteiny, nukleové kyseliny) 11. Struktura membrán 12. Cytoplazmatická membrána 13. Transport látek přes membrány – transportní proteiny, iontové kanály 14. Mitochondrie – struktura, buněčné dýchání 15. Chloroplasty – struktura, fotosyntéza 16. Endoplazmatické retikulum 17. Golgiho aparát 18. Endosomy 19. Lyzosomy 20. Peroxisomy 21. Mechanizmy vstupu proteinů do organel 22. Obecné principy buněčné komunikace 23. Receptory - základní charakteristika, rozdělení, signalizační kaskáda 24. Receptory spojené s iontovými kanály 25. Receptory spojené s G-proteiny 26. Receptory spojené s enzymy 27. Intermediární filamenta 28. Mikrotubuly 29. Aktinová vlákna 30. Buněčný cyklus 31. Mitóza 32. Meióza 33. Systém regulace buněčného cyklu 34. Diferenciace buněk 35. Buněčná smrt 36. Buněčný stres 37. Nepohlavní rozmnožování 38. Spermiogeneze 39. Oogeneze 40. Fertilizace Poslední úprava: Svobodová Zuzana, Mgr., Ph.D. (21.08.2024)
|
|
||
|
Struktura buňky · definice a obecné znaky buňky (buněčná teorie) · stavba prokaryontní buňky · stavba eukaryontní buňky (rostlinné a živočišné)
Struktura živých soustav - chemické složení živých soustav · voda a anorganické látky · nízkomolekulární organické látky: sacharidy, organické kyseliny, aminokyseliny, nukleotidy, fosfolipidy · vysokomolekulární organické látky: polysacharidy, nukleové kyseliny, proteiny
Nukleové kyseliny a chromosomy I · struktura DNA · struktura chromosomů u prokaryot a virů · struktura chromosomů u eukaryot
Nukleové kyseliny a chromosomy II · replikace · transkripce · translace
Membrány I · struktura membrán o lipidová dvojná vrstva o molekulární struktura membrán – lipidy, proteiny, sacharidy · cytoplazmatická membrána
Membrány II · transport látek přes membrány · transportní proteiny · iontové kanály a membránový potenciál
Membránové organely I · mitochondrie o struktura o buněčné dýchání – Krebsův cyklus, dýchací řetězec, oxidativní fosforylace · chloroplasty o struktura o fotosyntéza – světelná a tmavá fáze
Membránové organely II · endoplazmatické retikulum · Golgiho aparát · endosomy · lysosomy · peroxisomy · mechanizmy vstupu proteinů do organel o transport z cytosolu do jádra – jaderné póry o transport z cytosolu do ER, mitochondrií, chloroplastů a peroxisomů o transport z ER do dalších oddílů
Komunikace mezi buňkami · obecné principy buněčné komunikace · signální molekuly · receptory o receptory spojené s iontovými kanály o receptory spojené s G-proteiny o receptory spojené s enzymy
Buněčné dělení · buněčný cyklus – 4 fáze (G1, S, G2, M) · mitoza – profáze, prometafáze, metafáze, anafáze, telofáze, cytokineze · meioza
Regulace buněčného cyklu · systém regulace buněčného cyklu · diferenciace buněk · buněčná smrt
Rozmnožovaní organizmů · nepohlavní rozmnožování o charakteristika o binární dělení, gemiparie, fiziparie, vegetativní rozmnožování · pohlavní rozmnožování o charakteristika o spermiogeneze, oogeneze, fertilizace
Poslední úprava: Svobodová Zuzana, Mgr., Ph.D. (21.08.2024)
|
|
||
|
Pracoviště: Univerzita Karlova, Farmaceutická fakulta Hradci Králové, Katedra biologických a lékařských věd
Vyučující: Dr. Zuzana Svobodová a Dr. Petra Fikrová
Název předmětu: Buněčná biologie
Téma 1: Struktura buňky
Sylabus – Struktura buňky • definice a obecné znaky buňky (buněčná teorie) • stavba prokaryontní buňky • stavba eukaryontní buňky (rostlinné a živočišné)
Cíl výuky: Studenti by měli umět Buněčnou teorii. 3 základní domény živých organismů. Znát strukturu prokaryotní, eukaryotní, živočišné a rostlinné buňky.
Zadání pro znalosti: • Vyjmenujte 3 základní domény živých organismů • Charakterizujte typické vlastnosti u Archeí • Co mají archea společného s bakterii a eukaryi? • Co je typické pro halofilní archea? Vyjmenuj jednoho zástupce • Co je typické pro metan produkující archea? Vyjmenuj jednoho zástupce • Co je typické pro hypertermofilní archea? Vyjmenuj jednoho zástupce • Co je typické pro archea bez buněčné stěny? Vyjmenuj jednoho zástupce • Vyjmenujte 4 základní tvrzení buněčné teorie • Vyjmenujte 5 základních vlastností, které jsou společné všechny buňky • Definujte, které buňky řadíme mezi prokaryotní a které mezi eukaryotní • Vyjmenujte základní struktury eukaryotní buňky a popište jejich funkci (4 součásti jádra, ER, GA, ribosomy, vesikuly, vakuola, mitochondrie, chloroplast) • Vyjmenujte základní struktury prokaryotní buňky a popište jejich funkci (3 možné obaly, bičík, pili, nukleoid, plasmidy, ribosomy) • Popište rozdíl mezi nukleoidem prokaryotní bb. a nukleusem neboli jádrem eukaryotní buňky • Popište rozdíl mezi ribozomem eukaryotní a prokaryotní buňky • Popište, co mají společného a v čem se naopak liší mitochondrie a chloroplast • Vyjmenujte 3 základní typy vláken cytoskeletu (typický výskyt a funkce) Téma 2: Chemické složení buňky
Sylabus – Chemické složení buňky • voda a anorganické látky • nízkomolekulární organické látky: sacharidy, organické kyseliny, aminokyseliny, nukleotidy, fosfolipidy • vysokomolekulární organické látky: polysacharidy, nukleové kyseliny, proteiny
Cíl výuky – Co se snažíte Vaše studenty naučit a co by měli na konci umět: Studenti by měli znát chemické složení živých soustav – voda, anorganické látky, nízkomolekulární organické látky (sacharidy, organické kyseliny, aminokyseliny, nukleotidy, fosfolipidy) a vysokomolekulární organické látky (polysacharidy, proteiny, nukleové kyseliny). Měli by mít přehled které chemické vazby se u těchto molekul vyskytují.
Zadání pro znalosti: • Charakterizujte základní chemické vazby vyskytující se v živých organismech (kovalentní ne-/polární, iontová, nekovalentní vazby) • Popište typické znaky vodíkové vazby z hlediska síly a stability. Definujte, mezi jakými atomy vzniká • Vyjmenujte chemické prvky, které tvoří živé organismy (makrobiogenní, oligobiogenní a stopové prvky) • Vysvětlete, proč voda není plyn ale kapalina (za běžných podmínek T a tlaku) • Vyjmenujte, které ionty jsou hlavní složkou extracelulární a které intracelulární tekutiny • Jmenujte, čím jsou tvořeny polysacharidy, jakou vazbou jsou propojeny a jednoho zástupce • Jmenujte, čím jsou tvořeny proteiny, jakou vazbou jsou propojeny a jednoho zástupce • Jmenujte, čím jsou tvořeny lipidy, jakou vazbou jsou propojeny a jednoho zástupce • Jmenujte, čím jsou tvořeny nukleové kyseliny, jakou vazbou jsou propojeny a jednoho zástupce • Definujte základní složení fosfolipidů a vlastnosti této molekuly • Jmenujte alespoň 4 zástupce nukleotidů, jejich základní funkci, složení a výskyt v buňce • Vyjmenujte základní dělení aminokyselin do 4 skupin, definujte jejich vlastnosti a jmenujte 1 zástupce • Popište základní strukturu proteinu (N-terminus, C-terminus, polypeptidovou kostru, postranní řetězce) • Definujte základní funkci chaperonů • Definujte, které části proteinu a které vazby se podílejí na primární, sekundární, terciální a kvarterní struktuře • Popište, co je typické pro sekundární struktura proteinu alfa-helix a beta-skládaný list • Definujte, co znamená proteinová doména a uveďte příklad • Popište, které struktury či vazby se podílejí na interakci vazebného místa a cílové molekuly
Téma 3 a 4: DNA a jeho struktura
Sylabus: Nukleové kyseliny a chromozomy I • struktura DNA • struktura chromozomů u prokaryot a virů • struktura chromozomů u eukaryot
Nukleové kyseliny a chromozomy II • replikace • transkripce • translace
Cíl výuky – Co se snažíte Vaše studenty naučit a co by měli na konci umět: Naučit studenty strukturu a podobu nukleových kyselin vyskytující se v živých organizmech a virech. V jaké formě se nacházejí v chromozomech organismů. Studenti porozumí, jakým způsobem je v DNA zakódována informace ve formě genů. Jakým způsobem dochází k replikaci DNA při buněčném dělení. Pochopení dogmatu buněčné biologie a jejich základních procesů transkripce a translace.
Zadání pro znalosti: • Popište složení nukleotidu u DNA a RNA • Vyjmenujte možné nukleotidy vyskytující se u DNA a RNA • Vyjmenujte, které chemické vazby se podílejí na struktuře dvoušroubovice DNA, jaký charakter z hlediska náboje má DNA? • Vysvětlete, co znamená Watson-Crickovo párování bazí • Uveďte, kolik vodíkových můstků se podílí na párování bazí u DNA a u RNA • Jmenujte, který enzym se podílí na nadšroubovicovém vinutí • Vyjmenujte základní typy RNA v lidském těle a popište základní funkce (3 základní + 1 z těch ostatních, např. mikroRNA) • Vyjmenujte, z čeho jsou složeny ribosomy a jaký je jejich životní cyklus (kde vznikají a kde zanikají) • Definujte, co je gen • Vyjmenujte a charakterizujte 3 základní typy genů • Popište a uveďte příklady, co tvoří genovou a co negenovou DNA • Definujte, co je genom, co genofor • Vyjmenujte, s jakými genofory se setkáváme u prokaryotní a eukaryotní buňky • Popište výskyt DNA a RNA u virů a uveďte příklady • Definujte, čím je tvořen eukaryotní chromozom a jaké proteiny se podílejí na jeho struktuře • V jaké formě se vyskytuje v interfázovém chromozomu a v jaké formě během mitózy • Popište, které části lidského genomu se nacházejí v jádře ve formě euchromatinu a které ve formě heterochromatinu. • Popište, čím je tvořeno jadérko a jakou má funkci • Definujte následující pojmy: Karyotyp, homologní chromozomy, nehomologní chromozomy, gonozomy, autosomy • Popište, kdy a jak dochází k inaktivaci 1 chromozomu X u žen. Popište. v jaké formě se pak chromozom nachází. • Vysvětlete, proč označujeme proces replikace jako „semikonzervativní“ • Vysvětlete pojem „replikační počátek a replikační vidlička“ • Vyjmenujte, kolik replikačních počátků se nachází u eukaryotních organismů a kolik u prokaryotních • Jmenujte enzymy podílející se na replikaci DNA během buněčného dělení a popište stručně jejich funkci (helikáza, DNA polymeráza III, I, DNA-ligáza, primáza, topoizomeráza I/II či telomeráza • Vysvětlete pojem „asymetričnost replikační vidličky, vedoucí vlákno, opožďující se vlákno, Okazakiho fragmenty“ • Vysvětlete následující pojmy „Exprese genu a Ústřední dogma molekulární biologie“. Popište, z jakých dvou základních kroků se skládají a stručně je popište • Vysvětlete pojem „transkripce“ a určete co je cílovým produktem tohoto procesu • Vyjmenujte, které enzymy a nukleotidy se při transkripci používají • Vysvětlete, co znamená „primární transkript“ • Popište 3 kroky posttranskripční úpravy pre-mRNA • Popište mechanismus sestřihu pre-RNA • Vysvětlete pojmy „genetický kód, kodon, čtecí rámec“ • Naučte se používat genetický klíč k přepisu mRNA do aminokyselinové sekvence • Popište strukturu t-RNA, např. kde je připojena AMK, kde antikodon apod. • Vysvětlete, jakým způsobem dochází k párování t-RNA s AMK • Popište strukturu ribosomu z hlediska transkripce, kde je vazebné místo pro mRNA, kde je M/P/E-místo • Charakterizujte 3 fáze translace (iniciace, elongace a terminace) • Popište rozdíly u exprese genu u prokaryot a eukaryot
Téma 5 a 6: Membrány I a II
Sylabus: Membrány I. • struktura membrán o lipidová dvojná vrstva o molekulární struktura membrán – lipidy, proteiny, sacharidy • cytoplazmatická membrána
Membrány II • transport látek přes membrány • transportní proteiny • iontové kanály a membránový potenciál
Cíl výuky – Co se snažíte Vaše studenty naučit a co by měli na konci umět: Naučit studenty strukturu a složení plazmatické membrány. Vysvětlit jim principy transportu látek přes membránu. Studenti by měli znát základní typy transportu látek přes iontové kanály a proteinové přenašeče. Studenti porozumí pojmům membránový potenciál a vedení nervového vzruchu.
Zadání pro znalosti: • Uveďte základní 3 skupiny látek tvořící plazmatickou membránu a popište jejich základní funkce v membráně • Vyjmenujte několik zástupců z každé skupiny • Popište základní stavbu fosfolipidu, jeho vlastnosti a také možnosti pohybu v rámci dvojvrstvy • Vyjmenujte, jaké složení řetězců fosfolipidů přispívá ke změně fluidity membrány a uveďte příklad • Vysvětlete, jaké je rozložení různých typů fosfolipidů v membráně a které organely a enzymy se na tomto uspořádání podílí • Uveďte, jakým způsobem ovlivňuje vlastnosti membrán přítomnost cholesterolu • Definujte, co jsou glykolipidy, kde se nachází a jaká je její funkce • Uveďte, jaké jsou 4 základní funkce proteinů v membránách • Popište, jakým způsobem jsou proteiny začleněny do membrány • Uveďte, jakými způsoby se mohou proteiny v membráně pohybovat a jaké jsou naopak způsoby jejich ukotvení v membráně (4) • Popište, kdy a jakým způsobem dochází ke glykosilaci proteinů a lipidů • Definujte, co je glykokalyx a jaká je její funkce • Definujte, co jsou přenašečové proteiny, uveďte jejich stavbu a funkci • Uveďte, jaké látky transportují a které typy transportu umožňují s ohledem na počet přenášených látek či použití energie • Definujte, co je osmóza a jakými způsoby prochází voda přes membránu • Uveďte, jaké typy osmotických jevů mohou nastat a jak probíhají u živočišné a rostlinné buňky • Uveďte 3 způsoby, kterým se buňky vyhýbají osmotickému botnání • Popište, které látky prochází difuzí přes membránu velmi snadno, snadno, pomalu, téměř vůbec, uveďte konkrétní molekuly (2-3) • Definujte, co je elektrochemický gradient a jak ovlivňuje rychlost průchodu nabitých molekul přes membránu • Definujte 3 typy ATP pump a jaký typ molekul obvykle transportují • Popište princip přenosu světlem poháněného transportu • Vysvětlete princip u glukoso-sodného symportu, Na+/H + antiportu, Ca2+ pumpy, sodno-draselná pumpa (uveďte poměr transportovaných iontů), • Definujte, co jsou iontové kanály, uveďte jejich stavbu a funkci • Uveďte, jaké látky iontové kanály transportují a které typy transportu umožňují s ohledem na povahu přenášených látek či použití energie • Uveďte typy 4 iontových kanálů a principy jejich řízení • Vysvětlete, jakým způsobem dochází k vedení nervového vzruchu • Uveďte, co je akční potenciál (5 kroků) • Vysvětlete, proč se šíří akční potenciál jen jedním směrem, co se na tom podílí • Definujte, co je saltatorní vedení vzruchu • Vysvětlete, jak dochází k synaptickému přenosu (chemického) signálu • Které neurotransmitery jsou excitační a které inhibiční (2 příklady u každého) a popište princip daného jevu
Téma 7 a 8: Membránové organely I a II
Sylabus: Membránové organely I • mitochondrie o struktura o buněčné dýchání – Krebsův cyklus, dýchací řetězec, oxidativní fosforylace • chloroplasty o struktura o fotosyntéza – světelná a tmavá fáze
Membránové organely II. • endoplazmatické retikulum • Golgiho aparát • endosomy • lysosomy • peroxisomy • mechanismy vstupu proteinů do organel o transport z cytosolu do jádra – jaderné póry o transport z cytosolu do ER, mitochondrií, chloroplastů a peroxisomů o transport z ER do dalších oddílů
Cíl výuky – Co se snažíte Vaše studenty naučit a co by měli na konci umět: Naučit studenty strukturu mitochondrií a chloroplastu. Vysvětlit jim principy buněčného dýchání a fotosyntézy. Dopodrobna jim vysvětlit funkci endomembránového systému. Seznámit studenty s mechanismy vstupu proteinů do organel (jádro, ER, GA, chloroplast, peroxisomy a další oddíly buňky), membrány či vně membrány (do extracelulárního prostorů), dále s endocytózou látek z vnějšího prostředí.
Zadání pro znalosti: • Popište základní stavbu mitochondrie, co obsahuje matrix a jaké děje se v té které části mitochondrie • Vyjmenujte několik zástupců z každé skupiny • Popište specifika mitochondrií v zárodečných buňkách a u buněk svalů či jater • Uveďte jednotlivé kroky buněčného dýchání (4), kde se v buňce odehrávají, a které látky do nich vstupují a které vystupují • Uveďte energetickou bilanci Krebsova cyklu a dýchacího řetězce na 1 acetyl-CoA • Vyjmenujte 3 komplexy tvořící dýchací řetězec ve správném pořadí • Popište strukturu a funkci těchto komplexů • Vysvětlete, jak vzniká protonový gradient v mitochondrii a k čemu slouží • Vysvětlete princip ATP syntázy • Popište energetický metabolismus mitochondrie na souhrnném obrázku (které látky vstupují, které vystupují a jak jdou jednotlivé kroky za sebou)
• Popište základní stavbu chloroplastu, co obsahuje stroma a jaké děje se v chloroplatu odehrávají a kde • Definujte, co je světelná a tmavá fáze fotosyntézy • Popište, kde se nachází a jakou má stavbu a funkci anténa a reakční centrum • Vysvětlete princip přenosu vysokonabitých elektronů v rámci fotosystému I, komplexu cytochromů b a f a fotosystému I a následné tvorby gradientu protonu spojeného s tvorbou ATP • Popište, kde probíhá Calvinův cyklus, které látky do něj vstupují a vystupují • Uveďte, jaká je energetická bilance Calvinova cyklu • Popište význam fotosyntézy pro rostlinu a pro její okolí
• Vysvětlete, jakým způsobem vstupují proteiny do membránových organel, uveďte 3 hlavní mechanismy • Vysvětlete, co je adresová sekvence a jakou má strukturu a u kterých proteinů se vyskytuje • Vysvětlete, jaké jsou dvě populace ribozomů a které proteiny se na nich tvoří • Popište hlavní funkce drsného a hladkého ER • Vysvětlete princip proteosyntézy na ribozomech ER • Popište dle obrázku princip začlenění proteinu do membrány ER • Uveďte, co je hlavní a postranní větev sekreční dráhy a endocytotická dráha v rámci vezikulárního transportu • Popište tvorbu klatrinových vezikul, které molekuly se na nich podílejí • Vysvětlete princip navádění váčků k cílovým strukturám (včetně fúze) a uveďte, které molekuly se na tom podílejí • Vysvětlete princip regulace koncentrace Ca2+ iontů v cytoplazmě ve vztahu s kontrakcí svalu • Popište strukturu GA, vysvětlete jeho základní fungování a prostup látek obsažených ve vezikulách z cis strany na trans stranu GA • Vysvětlete princip základní a regulované dráhy exocytózy • Vysvětlete formy dráhy endocytózy u pinocytózy, fagocytózy a autofagie • Popište stavbu a funkci peroxisomů a lysozomů
Téma 9: Komunikace mezi buňkami
Sylabus – Základní druhy signalizace, Receptory, Chemorecepce, Receptory spojené s iontovými kanály, Receptory spojené s G proteiny, Receptory spojené s enzymy
Cíl výuky: Studenti budou schopni popsat různé typy buněčné komunikace: endokrinní, parakrinní, nervovou a dotykovou signalizaci, budou schopni vysvětlit rozdíly mezi povrchovými a intracelulárními receptory a jejich role v buněčné signalizaci. Studenti pochopí, jak různé typy receptorů (iontové kanály, G-proteinové receptory, enzymově spojené receptory) přenášejí signály do buňky a jak signalizační kaskády přenášejí a zesilují signály uvnitř buňky.
Zadání pro znalosti: • Definujte a charakterizujte základní druhy buněčné signalizace: endokrinní, parakrinní, nervovou a dotykovou a pro každý typ uveďte příklad. • Vysvětlete obecně úlohu receptorů a intracelulární signalizační kaskády v buněčné signalizaci. • Porovnejte lokalizaci a z toho plynoucí vlastnosti signálních molekul pro povrchové a pro intracelulární receptory a pro každý typ uveďte příklad. • Definujte a charakterizujte druhy membránových receptorů: receptory spojené s enzymy, receptory spojené s iontovými kanály, receptory spojené s G-proteiny. • Vysvětlete úlohu G proteinu a jeho složek v buněčné signalizaci. • Vysvětlete úlohu druhých poslů v buněčné signalizaci. • Vyjmenujte a charakterizujte druhé posly enzymů spojených s G proteinem: adenylátcykláza a fosfolipáza C. • Popište (případně nakreslete schéma) jakým způsobem je aktivována proteinkináza A. • Popište (případně nakreslete schéma) jakým způsobem je aktivována proteinkináza C.
Téma 10: Buněčné dělení
Sylabus – 4 fáze buněčného cyklu (G1, S, G2, M), mitóza (profáze, prometafáze, metafáze, anafáze, telofáze), cytokineze, meióza
Cíl výuky: Studenti budou schopni popsat jednotlivé fáze buněčného cyklu a také budou schopni vysvětlit proces mitózy, včetně jednotlivých fází a popsat rozdíly v cytokinezi živočišných a rostlinných buněk. Dále budou studenti schopni popsat proces meiózy a pochopí význam genetické rekombinace a crossing-overu pro genetickou variabilitu.
Zadání pro znalosti: • Definujte a charakterizujte jednotlivé fáze buněčného cyklu. • Vysvětlete význam a hlavní události, které se odehrávají v jednotlivých fázích buněčného cyklu. • Popište proces replikace DNA a jmenujte enzymy, které se na něm podílejí, vysvětlete semi-konzervativní povahu replikace DNA. • Popište strukturu chromozomů a jejich roli v dědičnosti. • Vysvětlete rozdíly mezi prokaryotickými a eukaryotickými chromozomy • Vysvětlete rozdíly mezi binárním dělením a mitotickým buněčným dělením. • Popište proces mitózy a jejích jednotlivých fází: profáze, prometafáze, metafáze, anafáze a telofáze. • Vysvětlete roli mitotického vřeténka a popište jeho vliv na pohyb chromozomů. • Popište mechanismus a význam cytokineze. • Definujte a vysvětlete rozdíly mezi cytokinezí u živočišných a rostlinných buněk. • Popište jednotlivé fáze meiózy a vysvětlete v čem se zásadně proces meiózy liší od mitózy. • Vysvětlit význam meiózy v pohlavním rozmnožování. • Detailně popište proces rekombinace (crossing overu) a jeho význam v genetické diverzitě.
Téma 11: Regulace buněčného cyklu
Sylabus – systém regulace buněčného cyklu, diferenciace buněk, buněčná smrt
Cíl výuky: Studenti budou schopni popsat, jak je buněčný cyklus regulován pomocí kontrolních bodů (G1, G2, M) a pochopí roli cyklinů a cyklin-dependentních kináz (Cdk) v regulaci buněčného cyklu. Dále studenti budou schopni rozlišit mezi jednotlivými typy buněčné smrti - nekrózou a apoptózou, včetně jejich vyvolávacích signálů a fyziologických či patologických významů.
Výsledky učení: • Vysvětlete význam čtyř hlavních fází buněčného cyklu (G1, S, G2, M) v kontextu buněčného dělení a růstu. • Určete, kde se vyskytují hlavní kontrolní body regulace buněčného cyklu a jaké otázky buňka zodpovídá před pokračováním do další fáze. • Vysvětlete význam kontrolních bodů pro zajištění správného průběhu buněčného cyklu a prevenci poškození DNA. • Popište, jak cykliny a Cdk spolupracují na regulaci jednotlivých fází buněčného cyklu. • Popište úlohu Cdk inhibičních proteinů při zastavení buněčného cyklu v případě poškozené DNA. • Uveďte příklady situací, kdy je buněčný cyklus zastaven, a jakým způsobem buňky opravují poškozenou DNA před pokračováním v cyklu. • Vysvětlete rozdíly mezi apoptózou (programovanou buněčnou smrtí) a nekrózou (katastrofickou buněčnou smrtí). • Popište fyziologické a patologické podmínky, které vedou k apoptóze, a její význam pro organismus. • Diskutujte, jak růstové faktory a další extracelulární signály ovlivňují buněčný cyklus a vysvětlete, jak tyto signály mohou buňky stimulovat k dělení nebo naopak inhibovat jejich dělení. • Popište, jak dysregulace buněčného cyklu může vést k nekontrolovanému buněčnému dělení a nádorové transformaci. • Uveďte příklady genů, které hrají klíčovou roli v regulaci buněčného cyklu a nádorové supresi.
Téma 12: Rozmnožování organismů
Sylabus – nepohlavní rozmnožování (charakteristika, binární dělení, gemiparie, fiziparie, vegetativní rozmnožování), pohlavní rozmnožování (charakteristika, spermiogeneze, oogeneze, fertilizace)
Cíl výuky: Studenti by měli porozumět pojmům jako nepohlavní a pohlavní rozmnožování, binární dělení, gemiparie a fiziparie. Měli by být schopni vysvětlit procesy jako meióza, gametogeneze (spermatogeneze a oogeneze) a fertilizace, včetně jejich významu pro genetickou rozmanitost.
Zadání pro znalosti: • Definujte nepohlavní rozmnožování a uveďte příklady organismů, které se tímto způsobem rozmnožují. • Definujte pohlavní rozmnožování a popište jeho evoluční význam ve srovnání s nepohlavním rozmnožováním. • Vysvětlete princip binárního dělení a uveďte příklady organismů, které se tímto způsobem rozmnožují. • Vysvětlete princip pučení (gemiparie) a uveďte příklady organismů, které se tímto způsobem rozmnožují. • Vysvětlete princip spontánního dělení (fiziparie) a uveďte příklady organismů, které se tímto způsobem rozmnožují. • Vysvětlete princip vegetativního rozmnožování rostlin. • Vysvětlete, jak pohlavní rozmnožování vede ke genetické diverzitě prostřednictvím kombinace gamet. • Porovnejte procesy mitózy a meiózy, včetně jejich rolí v nepohlavním a pohlavním rozmnožování. • Popište proces spermatogeneze a oogeneze a jejich význam v pohlavním rozmnožování. • Popište proces oplodnění, včetně rolí spermií a vajíček. • Vysvětlete pojmy kapacitace a akrozomální reakce v kontextu oplodnění.
Poslední úprava: Svobodová Zuzana, Mgr., Ph.D. (12.06.2025)
|