Bi1700 Buněčná biologie

Přírodovědecká fakulta
podzim 2022
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. RNDr. Renata Veselská, Ph.D., M.Sc. (přednášející)
RNDr. Petr Chlapek, DiS., Ph.D. (náhr. zkoušející)
prof. RNDr. Jan Šmarda, CSc. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Renata Veselská, Ph.D., M.Sc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Renata Veselská, Ph.D., M.Sc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Po 11:00–12:50 B11/132
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 32 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Po absolvování tohoto kursu studenti porozumí základním životním pochodům na buněčné úrovni, budou schopni vysvětlit jejich podstatu a budou znát strukturní komponenty prokaryontních a eukaryontních buněk. Získané znalosti představují nezbytný základ pro navazující více specializované kursy experimentální biologie.
Výstupy z učení
Po absolvování předmětu jsou studenti schopni porozumět stavbě a fungování prokaryontních i eukaryontních buněk. Konkrétně znají rozdíly mezi prokaryontní a eukaryontní buňkou, základní chemické složky buňky a jejich uspořádání do funčkních celků, principy uchování a exprese genetické informace, vnitřní prostorové uspořádání buňky a způsoby komunikace mezi kompartmenty, interakce mezi buňkami, průběh a řízení buněčného cyklu, mechanismy buněčného dělení a buněčné signalizace, chování buněk v patologických podmínkách, způsoby a mechanismy buněčné smrti, evoluční původ buněk.
Osnova
  • 1) BUNĚČNÉ A NEBUNĚČNÉ FORMY ŽIVOTA (historie a technické limity výzkumu buněk pomocí mikroskopu; světelná a elektronová mikroskopie; organizace živých soustav - buněčné a nebuněčné systémy; nebuněčné formy života; buněčné formy života - typy prokaryontních a eukaryontních buněk, rozdíly mezi nimi; základní vlastnosti prokaryontních a eukaryontních buněk; principy funkční organizace buněk)
  • 2) CHEMIE BUNĚK (atomy - molekuly - makromolekuly; prvky tvořící živé systémy; vazby atomů v molekulách; polární a nepolární molekuly; význam vodního prostředí pro chemii buněk; hlavní typy organických molekul; obecná charakteristika sacharidů, mastných kyselin, aminokyselin a nukleotidů; uspořádání stavebních jednotek v hlavních buněčných polymerech - nukleových kyselinách a proteinech).
  • 3) UCHOVÁVÁNÍ A EXPRESE GENETICKÉ INFORMACE (definice genu a genetické informace; hlavní funkce genetického materiálu; chemická povaha genetického materiálu; struktura DNA a RNA; replikace DNA;, princip genové exprese; transkripce u prokaryot a eukaryot; modifikace primárního transkriptu; sestřih RNA; translace a genetický kód)
  • 4) BIOMEMBRÁNY A VNITŘNÍ ORGANIZACE BUŇKY (struktura a vlastnosti biomembrán; transportní funkce biomembrán; plazmatická membrána; osmotické jevy; biomembrány u prokaryontních buněk; kompartmentalizace eukaryontních buněk; organely eukaryontních buněk - stavba a funkce; fúze membrán; princip vezikulárního transportu; endocytóza a exocytóza)
  • 5) CYTOSKELET (komponenty a základní funkce cytoskeletu; metody vizualizace cytoskeletu; mikrotubuly; aktinová filamenta; intermediární filamenta; jaderný a kortikální skelet; cytoskelet u prokaryot)
  • 6) INTRACELULÁRNÍ TRANSPORT (kompartmentalizace buňky; skládání proteinů a chaperony/chaperoniny; třídění proteinů v buňce podle destinace; import proteinů do membránových organel; transport molekul do jádra; sekreční a endocytické dráhy; transportní váčky; význam endoplazmatického retikula a Golgiho aparátu pro nitrobuněčný transport)
  • 7) BUNĚČNÝ CYKLUS (fáze a časové nároky buněčného cyklu; význam kvasinek pro studium buněčného cyklu; metodické přístupy k analýze buněčného cyklu; molekulární podstata buněčného cyklu; hlavní regulátory cyklu; druhy cyklinů; kontrolní body buněčného cyklu; proteiny p53 a Rb v regulaci cyklu)
  • 8) BUNĚČNÉ DĚLENÍ (typy buněčného dělení; binární dělení u prokaryot; změny organizace chromatinu během buněčného dělení u eukaryot; stavba eukaryontních chromosomů; rozdíly mezi mitózou a meiózou; význam a průběh mitózy; význam a průběh meiózy; cytokineze u rostlinných a živočišných buněk)
  • 9) KOMUNIKACE MEZI BUŇKAMI (princip signalizace; typy signálních molekul; význam chemické povahy signálů; druhy receptorů; endokrinní a parakrinní signály; synapse; způsoby převodu mimobuněčného signálu na nitrobuněčný; sekundární přenašeče; proteiny G; dráha MAP; signalizace cytokiny; doména SH2; efektory signálních drah)
  • 10) EXTRACELULÁRNÍ MATRIX A BUNĚČNÉ INTERAKCE (buněčná stěna u prokaryot; buněčná stěna u rostlin a hub; glykokalyx a ECM u živočichů; interakce mezi buňkami a ECM; mezibunečné interakce - buněčné adheze a buněčné spoje)
  • 11) PATOLOGIE BUŇKY (fyziologické a patologické životní podmínky; reakce buňky na stres; fyzikální, chemické a biologické stresové faktory; typy buněčné smrti; katastrofická a fyziologická buněčná smrt; nekróza, apoptóza a autofagie - indukce, příznaky, průběh)
  • 12) EVOLUCE BUŇKY (hypotézy o vzniku organických sloučenin a biopolymerů; Millerův pokus; ribozym a svět RNA; primitivní proteosyntéza; enkapsulace; vznik prvních buněk; evoluční vztahy mezi buňkami; vznik a vývoj eukaryontní buňky; endosymbiotická teorie)
Literatura
    doporučená literatura
  • ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie : úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2004, xxvi, 630. ISBN 8090290620. info
  • SNUSTAD, D. Peter a Michael J. SIMMONS. Genetika. Translated by Jiřina Relichová. Druhé, aktualizované vydá. Brno: Masarykova univerzita, 2017, xix, 844. ISBN 9788021086135. info
Výukové metody
Přednášky s možností dotazů. Jednotlivé přednášky budou streamovány a jejich záznamy budou k dispozici v IS MU (podrobnější informace jsou uvedeny v interaktivní osnově k tomuto předmětu).
Metody hodnocení
Zkouška bude probíhat formou písemného testu složeného ze 30 otázek. Ke každé otázce budou nabízeny 4 varianty odpovědí s tím, že počet správných variant může být 1 až 4. Každá otázka je hodnocena jedním bodem, který lze získat tehdy, jsou-li vyznačeny všechny nabízené správné varianty odpovědi a současně není vyznačena žádná nesprávná varianta odpovědi. Stupnice hodnocení je stanovena takto: A: 27-30 bodů, B: 24-26 bodů, C: 21-23 bodů, D: 18-20 bodů, E: 15-17 bodů, F: 14 a méně bodů.
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

Zobrazit další předměty

Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2010 - akreditace, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2023, podzim 2024.