Studijní předmět Biologie I se zabývá obecnými principy stavby a funkce eukaryotní (lidské) buňky v širším molekulárním a tkáňovém kontextu. Jeho významnou součástí je i popis (teoretický i praktický) spektra interakcí mezi normální buňkou a prostředím jako hlavního zdroje fyziologických i patologických signálů. Cílem předmětu je pak jednak prezentace současných poznatků v oblasti tradiční i molekulární cytologie, dále teoretické i praktické seznámení se studentů s technikami používanými v cytologii a základní zvládnutí práce s vědeckými informacemi coby základu vzdělanostního profilu absolventa.
Poslední úprava: Marcela Laláková (09.02.2024)
Definition of life, organisation of living systems. Molecules in cells, structure and function of proteins and nucleic acids. Cell theory, prokaryotic and eukaryotic cells. The cell nucleus, organisation of DNA, chromosomes. DNA replication and repair. Transcription and translation of genetic information, RNA processing, posttranslational modification. The cellular membranes - structure and function, transport across biomembranes, cell membrane fusion. The endoplasmic reticulum, the Golgi apparatus. The mitochondrion, production of ATP. The cytoskeleton. Regulation of cellular functions - principles of cell signaling.Interaction of cells with the environment. Cell death, necrosis, apoptosis.
Vstupní požadavky
Poslední úprava: Marcela Laláková (09.02.2024)
Vstupní podmínky:
nejsou vyžadovány
Cíl předmětu
Poslední úprava: Marcela Laláková (09.02.2024)
Výstupy předmětu Biologie I
student získá znalosti (základní fakta, mechanizmy, metodologie) týkající se biologie lidské buňky na celulární, subcelulární i molekulární úrovni
student bude schopen integrovat tyto znalosti v rámci jejich aplikace do vyšších buněčných celků
student se seznámí se strukturou a typy vědeckých informací, získá povědomí o způsobech jejich vyhledávání, hodnocení a využití v biomedicínské vědecké práci
student získá teoretické i praktické dovednosti v základních mikroskopických technikách využívaných především pro studium živých systémů
Požadavky ke zkoušce
Poslední úprava: Marcela Laláková (09.02.2024)
Podmínky pro udělení zápočtu Z BIOLOGIE I
a) Přítomnost na praktiku
Účast na praktikách je povinná. Toleruje se jedna řádně omluvená absence (doložená lékařskou zprávou nebo jinými závažnými důvody – omluvenka musí být doručena do 48 hodin od neabsolvovaného praktického cvičení); do absencí se budou započítávat i pozdní příchody na cvičení.
b) Protokoly
Každý student musí v průběhu semestru vypracovat protokoly z absolvovaných cvičení a odevzdat je vždy nejpozději na následujícím praktiku. Důraz se klade především na nákres objektů a jejich popis včetně odhadu velikosti pozorovaných buněk.
c) Znalosti
Každý student musí absolvovat všechny tři průběžné testy, které se budou psát prezenčně. Každý průběžný test bude hodnocen 33, resp. 34 body (při zodpovězení všech otázek správně). Body ze všech testů se budou v průběhu semestru sčítat. Maximum je 100 bodů. Minimální hranice úspěšnosti pro obdržení zápočtu je 70 bodů.
Při nesplnění tohoto limitu bude muset student absolvovat opravný písemný test, jehož náplní bude učivo celého semestru praktických cvičení. Student musí dosáhnout nejméně hranice 70 % z tohoto testu. Pro splnění opravného testu má dva pokusy. Pokud tento limit nesplní, zápočet nezíská.
V případě neomluvené absence na průběžném/zápočtovém testu bude student hodnocen 0 body, resp. klasifikován „nedostatečně“.
V případě, že vážný zdravotní stav studenta neumožní absolvovat průběžný test, bude vyžadována omluvenka od lékaře a test bude student psát na základě osobní domluvy s vyučujícím.
Konzultace: Jsou možné po předchozí domluvě s vyučujícími Ústavu lékařské biologie a genetiky.
Při jakémkoliv způsobu ověřování znalostí (zápočtový test, ústní přezkoušení, zkouška) včetně přípravy je zakázáno používat jakékoliv elektronické přístroje (mobilní telefon, hodinky, notebook apod..). Bude-li student přistižen při porušení tohoto pravidla, bude ohodnocen „nedostatečně“. „Nedostatečně“ bude klasifikován také student přistižený při opisování nebo komunikaci s jiným studentem během testu nebo přípravy na zkoušku.
Sylabus
Poslední úprava: Marcela Laláková (10.02.2024)
Přednášky:
Vyučující: prof. PharmDr. Emil Rudolf, Ph.D.
Úvod do předmětu, modelování v biomedicíně Vlastnosti eukaryontních v mnohobuněčném organizmu Jádro – stavba a funkce, medicínský význam
Replikace DNA a její exprese (transkripce a translace)
Biologické membrány – stavba a funkce, medicínský význam
Cytoskelet – struktura a funkce, medicínský význam
Buněčný cyklus a reprodukce – regulace, signalizace
Buněčný stres – typy, mechanizmy
Buněčná smrt – typy, principy, regulace
Praktická cvičení a semináře
Vyučující :
RNDr. Ladislava Schröterová, Ph.D.
Mgr.. Kateřina Caltová, Ph.D.
Mgr. Blanka Šestáková, Ph.D.
MUDr. Stanislav John, Ph.D.
Informační zdroje a jejich využití v biomedicíně – téma č. 1 Praktické seznámení s mikroskopem Leica úvod do praktik - podmínky zápočtu; bezpečnost práce základy práce s vědeckými informacemi v biomedicíně elektronické bibliografické databáze (PubMed, Science Direct)
Pozorování živých buněk (skupina A) – téma č. 2 principy práce se světelným mikroskopem trvalý preparát buněk pěstovaných in vitro,určování velikosti buněk principy práce s fázově kontrastním mikroskopem druhy mikroskopů - demonstrace příprava nativního preparátu živočišné buňky (stěr bukální sliznice) e-learningový kurz Fluorescenční mikroskopie (skupina B)
Pozorování živých buněk (skupina B) principy práce se světelným mikroskopem trvalý preparát buněk pěstovaných in vitro,určování velikosti buněk principy práce s fázově kontrastním mikroskopem druhy mikroskopů - demonstrace příprava nativního preparátu živočišné buňky (stěr bukální sliznice) e-learningový kurz Fluorescenční mikroskopie (skupina A)
Buněčné pohyby - cytoskeletální soustava buňky (skupina A) – téma č. 3 rotace cytoplazmy v buňkách Elodea densa bičíkový pohyb nepatogenního bičíkovce sledování příjmu potravy endocytózou u prvoků e-learningový kurz Buněčné pohyby (skupina B)
Buněčné pohyby - cytoskeletální soustava buňky (skupina B) rotace cytoplazmy v buňkách Elodea densa bičíkový pohyb nepatogenního bičíkovce sledování příjmu potravy endocytózou u prvoků e-learningový kurz Buněčné pohyby (skupina A)
Buněčné kultury v biomedicíně – téma č. 4 princip 3 R, princip modelování, in vitro metody pěstování buněk in vitro; růst buněk v buněčné kultuře praktické seznámení s provozem laboratoře buněčných kultur, ukázka pasážování buněk 1.průběžný test z témat 1-3
Plazmatická membrána, fúze buněk (skupina A) Transport přes membránu – osmotické jevy - téma č. 5 osmotické děje u rostlinných a živočišných buněk sledování vlivu anizotonických roztoků na erytrocyty periferní lidské krve plazmolýza u rostlinné buňky (Elodea densa) e-learningový kurz Testování toxicity in vitro (skupina B)
Plazmatická membrána, fúze buněk (skupina B) Transport přes membránu – osmotické jevy - téma č. 5 osmotické děje u rostlinných a živočišných buněk sledování vlivu anizotonických roztoků na erytrocyty periferní lidské krve plazmolýza u rostlinné buňky (Elodea densa) e-learningový kurz Testování toxicity in vitro (skupina A)
Stresové reakce buňky – téma č. 6 testy cytotoxicity využívající buněk pěstovaných in vitro apoptóza Hep-2 buněk po působení cytostatika etopozidu pozorování suspenze buněk buněčné kultury; stanovení buněčné viability 2. průběžný test z témat 4-5
Buněčná proliferace - téma č. 7 Demonstrace mitóz v rostlinných a živočišných buňkách (trvalé preparáty) Mitóza v buňkách tkáňových kultur Stanovení relativní četnosti jednotlivých fází mitózy
Eukaryontní chromozomy, meióza - seminář; téma č. 8 Morganovy zákony, vazba genů Meióza v buňkách varlat sarančete (trvalý preparát) průběžný test z témat 6-8
Literatura
Poslední úprava: Marcela Laláková (10.02.2024)
Alberts, B. a kol.: Základy buněčné biologie (Úvod do molekulární biologie buňky), Espero Publishing, Ústí nad Labem, 2001
Slabý a kol., Lékařská biologie I (Buněčná a molekulární biologie), Masarykova univerzita, 2022
