Definice života - organizace živých soustav, teorie systémů, modelování v biomedicíně. Buněčná teorie - buňky prokaryontní a eukaryontní, mikroskopické techniky. Základní stavební prvky buněk, struktura a funkce nukleových kyselin. Jádro, chromozómy - mikrostruktura, makrostruktura. Syntéza DNA. Realizace genetické informace,transkripce a posttranskripční modifikace, translace a posttranslační modifikace. Buněčné membrány - stavba a funkce, transport látek přes membrány, fúze biomembrán, princip kompartmentace. Endoplazmatické retikulum,Golgiho komplex, lysozomy - stavba a funkce. Mitochondrie - stavba a funkce, tvorba ATP, chemiosmotická teorie.Cytoskelet (mikrotubuly, mikrofilamenta, střední filamenta). Pěstování buněk a tkání in vitro, využití v medicíně. Fluorescenční techniky. Buněčný stres, smrt buňky (programovaná a neprogramovaná). Buněčný cyklus a jeho regulace, mitóza, meióza.Geny, genomy, variabilita jedinců. Mutace, polymorfismy, reparační mechanismy.
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 (13.09.2023)
Podmínky pro udělení zápočtu:
a) Docházka
Účast na praktických cvičeních je povinná. Toleruje se maximálně jedna řádně omluvená absence (doložená lékařskou zprávou nebo jinými závažnými důvody do 48 h od absence na praktiku); do absencí se budou započítávat i pozdní příchody na cvičení.
b) Protokoly
Pečlivě vypracované protokoly z absolvovaných cvičení - důraz se klade především na nákres objektů a jejich popis včetně odhadu velikosti pozorovaných buněk. V závěru protokolu je nutné zhodnotit výsledky pozorování a zodpovědět případné otázky zadané asistentem. Student musí odevzdat vypracovaný protokol nejpozději na následujícím praktickém cvičení. Je možné vypracovat protokol v elektronické podobě a zaslat asistentovi e-mailem.
c) Znalosti
Každý student musí absolvovat 3 průběžné testy, hranice pro jejich splnění je 70 % bodů a závěrečný zápočtový test, hranice úspěšnosti v tomto testu je 75 % bodů. Při nesplnění tohoto limitu student bude mít možnost test opakovat (maximálně dvakrát, z toho alespoň jednou v zimním zkouškovém období). Termíny pro opravné zápočtové testy budou včas zveřejněny. V případě neodůvodněné neúčasti na opravném zápočtovém testu bude student klasifikován „nedostatečně“. Pokud ani na třetí pokus student nepřekročí v testu limit 75 % bodů, zápočet nezíská.
d) V případě vynuceného přechodu na on-line výuku bude postupováno dle aktuální situace. Studentům budou na Moodle dodávány k jednotlivým tematickým celkům pro jednotlivá praktická cvičení textové přípravy a další podklady včetně úkolů, jejichž plnění bude kontrolováno v rámci nastavených časových i obsahových limitů. Prezenční testy budou psány dle původního plánu distančně. Pokud se některý ze studentů bude muset podrobit karanténě/izolaci individuálně, je povinen to neprodleně oznámit vedení ÚLBG a domluvit si individuální výuku s vyučujícím po dobu trvání jeho nepřítomnosti.
Při jakémkoliv způsobu ověřování znalostí (zápočtový test, ústní přezkoušení, zkouška) včetně přípravy je zakázáno používat jakékoliv elektronické přístroje (mobilní telefon, palmtop, 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.
Konzultace jsou možné po předchozí domluvě s vyučujícími Ústavu lékařské biologie a genetiky.
Sylabus
Poslední úprava: Marcela Laláková (13.09.2023)
Přednášky
Přednášející:
Doc. RNDr. Věra Králová, Ph.D.
Organizace živých soustav. Buňky prokaryontní a eukaryontní Modely v biomedicíně Replikace DNA Transkripce, posttranskripční modifikace RNA Translace, posttranslační modifikace proteinů - úvod do e-learningového kurzu Buněčnémembrány, membránový transport
Membránové organely eukaryontní buňky Mitochondrie – stavba a funkce, tvorba ATP Cytoskelet – mikrotubuly, mikrofilamenta, střední filamenta, pohyby buněk a organel
Regulace buněčných funkcí – obecné principy, signály, receptory, signální dráhy, Regulace genové exprese
Informační zdroje v biomedicíně, seznámení s mikroskopem Leica
úvod do praktik - podmínky zápočtu; bezpečnost práce přehled informačních zdrojů – odborné články, bibliografické databáze princip práce se světelným mikroskopem trvalé preparáty buněk pěstovaných in vitro, určování velikosti buněk
Pozorování živých buněk principy práce s fázově kontrastním mikroskopem princip fluorescenční mikroskopie techniky pozorování živých buněk příprava nativního preparátu živočišné buňky (stěr bukální sliznice) přípravanativníhopreparátubuněk stabilizované linie
Plazmatická membrána, fúze buněk Transport přes membránu – osmotické jevy osmotické děje u živočišné buňky – sledování vlivu anizotonických roztoků na erytrocyty periferní krve plazmolýza u rostlinné buňky (Elodea densa)
Buněčné pohyby princip améboidního a bičíkového pohybu buňky sledování rotace cytoplazmy v buňkách Elodea densa bičíkový pohyb nepatogenního bičíkovce sledování příjmu potravy endocytózou u prvoků 1. průběžný test – obsahem jsou témata 1-3
Buněčné kultury v biomedicíně
pěstování buněk in vitro – terminologie, podmínky, růstová křivka charakteristické vlastnosti buněk s limitovaným a nelimitovaným růstovým potenciálem praktické seznámení s provozem laboratoře buněčných kultur
Testy cytotoxicity využívající buněk pěstovaných in vitro
modelování v biomedicíně (princip 3R, in vitro metody) typy testů cytotoxicity určení indexu viability
Buněčný stres a buněčná smrt faktory indukující buněčný stres charakteristicképrojevy programované a neprogramované smrti buňky trvalý preparát nádorových buněk ovlivněných cytostatikem 2. průběžný test – obsahem jsou témata 4-6
Buněčná reprodukce mitóza v rostlinných buňkách mitóza v buňkách tkáňových kultur stanovení růstové frakce buněk
Eukaryontní chromozómy, meióza
meióza u samce sarančete genetický význam meiózy 3. průběžný test– obsahem jsou témata 7-9
Zápočtový test (látka probraná za celý zimní semestr)
Poznámky: Vstup do praktikárny je možný jedině v pracovním plášti a po přezutí a také s vypnutým mobilním telefonem, student odpovídá za vybavení svého pracovního místa a musí se řídit pokyny pro zajištění bezpečnosti práce v laboratořích (v praktikárně a laboratoři se především nesmí nic jíst a pít). Student musí být na praktikum řádně připraven z teorie, která se bezprostředně váže k probíranému tématu. Protokoly je třeba vypracovávat v jednotné úpravě na nelinkovaném papíře formátu A4 (nejlépe na počítači ve Wordu + ručně nákresy tužkou, nezapomínat na popisy obrázků a zakreslených buněčných struktur). Praktika nelze nahrazovat s jinou studijní skupinou. Po předchozí domluvě jsou možné konzultace s kterýmkoliv učitelem Ústavu lékařské biologie a genetiky.
Literatura
Poslední úprava: Marcela Laláková (13.09.2023)
Povinná literatura: Studijní materiály připravované ústavem - MOODLE Alberts, B. a kol.: Základy buněčné biologie (Úvod do molekulární biologie buňky), Espero Publishing, 2005
