Biologia komórki
Karta opisu przedmiotu
Informacje podstawowe
Kierunek studiów biologia
Ścieżka
Kształcenie indywidualne Jednostka organizacyjna Wydział Biologii
Poziom kształcenia pierwszego stopnia Forma studiów studia stacjonarne Profil studiów ogólnoakademicki Obligatoryjność obowiązkowy
Cykl kształcenia 2020/21
Kod przedmiotu
UJ.WBlBIOKszIndS.140.5ca756965cd81.20 Języki wykładowe
Polski Dyscypliny Nauki biologiczne Klasyfikacja ISCED 0511 Biologia Kod USOS
WBNZ-941-A, WBNZ-941-B, WBNZ-941-IK
Koordynator przedmiotu
Grzegorz Tylko
Prowadzący zajęcia Jolanta Górska-Andrzejak, Anna Osyczka, Grzegorz Tylko
Okres Semestr 3
Forma weryfikacji uzyskanych efektów uczenia się egzamin
Sposób realizacji i godziny zajęć
wykład: 22, konwersatorium: 15, ćwiczenia: 25
Liczba
punktów ECTS 4.0
Cele kształcenia dla przedmiotu
C1 Kurs ma za zadanie przedstawić studentom najważniejsze aspekty związane z funkcjonowaniem komórki w powiązaniu z jej strukturą, najważniejsze szlaki sygnałowe oraz oddziaływania z innymi komórkami, środowiskiem i sztucznymi podłożami.
C2 Zapoznaje studentów z kryteriami planowania eksperymentów dotyczących funkcjonowania komórki z wykorzystaniem modeli komórkowych oraz organizmów transgenicznych.
Efekty uczenia się dla przedmiotu
Kod Efekty w zakresie Kierunkowe efekty
uczenia się Metody weryfikacji Wiedzy – Student zna i rozumie:
W1 student rozumie podstawowe zjawiska i procesy biologiczne zachodzące w komórkach
eukaryotycznych i prokaryotycznych.
BIO_K1_W03, BIO_K1_W11,
BIO_K1_W42 egzamin pisemny
W2
student opisuje budowę i funkcjonowanie organizmów na poziomie komórkowym i zna podstawowe techniki i narzędzia badawcze wykorzystywane do identyfikacji struktur komórkowych.
BIO_K1_W03, BIO_K1_W07, BIO_K1_W24, BIO_K1_W34
egzamin pisemny
W3
student zna sposoby modyfikacji genetycznych komórek (tj. transfekcje i trandukcje) oraz sposoby stymulacji chemicznej i fizycznej komórek (tj. sztuczne i naturalne podłoża i rusztowania, siły mechaniczne) i metody oceniania efektów takich stymulacji. Student wie jak komórki odczytują genom, rozumie poziomy regulacji ekspresji genów w komórce i zna
podstawowe techniki badawcze stosowane w badaniach nad ekspresją genów w komórce
BIO_K1_W11, BIO_K1_W13, BIO_K1_W27, BIO_K1_W38, BIO_K1_W42
egzamin pisemny
Umiejętności – Student potrafi:
U1
odpowiednio zastosować podstawowe techniki służące identyfikacji struktur komórkowych oraz ich stanu metabolicznego, zaplanować i przeprowadzić eksperymenty z udziałem komórek modyfikowanych genetycznie (po transfekcji i transdukcji), dobrać podłoża i rusztowania 2D i 3D oraz warunki środowiska bioreaktora.
BIO_K1_U03, BIO_K1_U04, BIO_K1_U05, BIO_K1_U06, BIO_K1_U10,
BIO_K1_U12, BIO_K1_U24
egzamin pisemny, zaliczenie na ocenę
U2
student buduje na bazie dostępnej literatury schematy oddziaływań pomiędzy strukturami komórkowymi oraz komórkami i ich środowiskiem (tj. podłożami
o zmiennej topografii porowatości i chemizmie), oddziaływań pomiędzy komórkami, przewiduje efekty oddziaływań, w tym oddziaływań fizycznych
(grawitacji, perfuzji płynów, wibracji, rozciągania itp.) i odpowiednio dobiera narzędzia do weryfikacji własnych założeń, krytycznie odnosi się do dostępnych informacji i umiejętnie wyciąga wnioski.
BIO_K1_U01, BIO_K1_U06, BIO_K1_U14,
BIO_K1_U17, BIO_K1_U22
zaliczenie na ocenę, zaliczenie
U3
zastosować model Drosophila melanogaster do badań nad ekspresją genów w komórce. Potrafi przeszukiwać banki szczepów D. melanogaster i planować krzyżówki genetyczne pomiędzy szczepami transgenicznymi typu GAL4 i UAS w celu ukierunkowanej modyfikacji
BIO_K1_U01, BIO_K1_U05,
BIO_K1_U06, BIO_K1_U10
egzamin pisemny, zaliczenie
K1
pracować w grupie, integrować wiedzę i doświadczenie członków grupy oraz określać priorytety służące realizacji danego zadania. Jest odpowiedzialny za powierzony mu sprzęt, bezpieczeństwo pracy własnej i innych; umie pracować indywidualnie i w grupie, postępować właściwie w stanach zagrożenia, umie podsumować zdobytą wiedzę i doświadczenie w postaci
sprawozdania naukowego. Czuje potrzebę stałego aktualizowania wiedzy kierunkowej.
BIO_K1_K01, BIO_K1_K02,
BIO_K1_K03, BIO_K1_K06 zaliczenie
Bilans punktów ECTS
Forma aktywności studenta Średnia liczba godzin* przeznaczonych na zrealizowane rodzaje zajęć
wykład 22
konwersatorium 15
ćwiczenia 25
studiowanie literatury wskazanej przez prowadzącego
zajęcia 10
przygotowanie do egzaminu 15
przygotowanie raportu 10
zbieranie informacji do zadanej pracy 3
Łączny nakład pracy studenta Liczba godzin
100 ECTS
4.0
Liczba godzin kontaktowych Liczba godzin
62
ECTS 2.1
* godzina (lekcyjna) oznacza 45 minut
Treści programowe
Lp. Treści programowe Cele kształcenia dla przedmiotu
Efekty uczenia się dla przedmiotu
Formy prowadzenia zajęć
1.
Omówienie struktury, funkcjonowania i roli organelli komórkowych, cytoszkieletu i błon komórkowych.
Przedstawienie typów hodowli komórkowych (tj. bakteryjnych, zwierzęcych), w warunkach 2D i 3D, na wybranych podłożach i rusztowaniach służących hodowli, wykorzystania bioreaktorów do stymulacji mechanicznej komórek, metod transfekcji i transdukcji komórek.
Wskazanie metod identyfikacji organelli oraz wzajemne relacje pomiędzy komórkami i
poszczególnymi składnikami komórkowymi w prawidłowym funkcjonowaniu oraz w stanach programowanej śmierci.
Identyfikacja jąder komórkowych oraz stanu chromatyny w komórkach hodowli in vitro.
Analiza stanu funkcjonalnego endosomów/lizosomów oraz mitochondriów przy pomocy cytometrii przepływowej.
Znakowanie elementów cytoszkieletu komórkowego i jego obserwacje mikroskopowe.
Zakładanie hodowli
komórkowych 2D i 3D (tj. na podłożach i rusztowaniach).
Transfekcje hodowli 2D plasmidami z GFP, w tym przygotowanie cząstek transfekcyjnych i analiza efektów. Stymulacja hodowli 3D w bioreaktorze perfuzyjnym i ocena liczebności komórek przed i po perfuzji. Drosophila
melanogaster jako model w badaniach nad komórką – zasady hodowli i krzyżowania w systemie GAL4/UAS.
Wywoływanie i mikroskopowa obserwacja ekspresji
reporterowego białka zielonej fluorescencji (GFP) w określonych przedziałach komórkowych wybranych typów neuronów lub komórek
glejowych in vivo. Wyciszenie ekspresji genu w badanym typie
W1, W2, W3, U1, U2, U3, U4, K1
Rodzaj zajęć Formy zaliczenia Warunki zaliczenia przedmiotu
wykład egzamin pisemny Uczestnictwo w 14/15 zajęć, 51% punktów z testu sprawdzającego wiedzę
konwersatorium zaliczenie Uczestnictwo w 14/15 zajęć, aktywność, prezentacja i omówienie wyników ćwiczeń
ćwiczenia zaliczenie na ocenę Uczestnictwo w 14/15 zajęć, 51% punktów z testu sprawdzającego wiedzę, raport z ćwiczeń
Wymagania wstępne i dodatkowe
obowiązkowe uczestnictwo w zajęciach, znajomość języka angielskiego na poziomie podstawowym
Literatura
Obowiązkowa
Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Keith, R., Walter, P.: Podstawy biologii komórki, tom 2.
1.
2009. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
Dodatkowa
Bradshow R.A., Dennis E.A. Handbook of Cell Signaling. 2009. Academic Press 1.
Cooper, GM. The Cell: A Molecular Approach. 2000. ASM Press, Washington, Sindauer Associates, Inc., Sunderland, 2.
Massachusetts
Pollard, TD., Earnshaw, WC. Cell Biology. 2002, Saunders Elsevier Science (USA) 3.
Bieżąca literatura naukowa – polska i anglojęzyczna podawana przez prowadzącego przed i w trakcie zajęć.
4.
Kierunkowe efekty uczenia się
Kod Treść
BIO_K1_W03 Absolwent zna i rozumie molekularne podstawy funkcjonowania żywego organizmu, a w szczególności funkcje komórki oraz całego organizmu.
BIO_K1_W11 Absolwent zna i rozumie podstawowe zjawiska i procesy z zakresu biochemii i biologii molekularnej
BIO_K1_W42 Absolwent zna i rozumie podstawowe zjawiska i procesy determinujące strukturę białek, na różnych poziomach rzędowości strukturalnej
BIO_K1_W07 Absolwent zna i rozumie zasady stosowania technik mikroskopowych i preparacyjnych oraz ma wiedzę w zakresie stosowania sprzętu laboratoryjnego w pracowni biologicznej
BIO_K1_W24 Absolwent zna i rozumie zasady stosowania technik i specjalistycznego sprzętu wykorzystywanych w badaniach biologicznych
BIO_K1_W34 Absolwent zna i rozumie podstawowe techniki laboratoryjne stosowane w badaniach biologicznych
BIO_K1_W13 Absolwent zna i rozumie podstawową wiedzę z zakresu chemii niezbędną do zrozumienia zjawisk i procesów chemicznych
BIO_K1_W27 Absolwent zna i rozumie czynniki biotyczne i kierunki zastosowań współczesnej biotechnologii
BIO_K1_W38 Absolwent zna i rozumie podstawy genetyki molekularnej oraz obowiązujących praw i mechanizmów dziedziczenia cech
BIO_K1_U03 Absolwent potrafi rozwiązywać proste problemy z dziedziny biochemii i biologii molekularnej i przygotowuje udokumentowane opracowanie
BIO_K1_U04 Absolwent potrafi posługiwać się podstawowym sprzętem laboratoryjnym BIO_K1_U05 Absolwent potrafi przeprowadzać doświadczenia według procedur
BIO_K1_U06 Absolwent potrafi przeprowadzać obserwacje podczas wykonywania doświadczeń i wyciągać właściwe wnioski
BIO_K1_U10 Absolwent potrafi stosować podstawowe techniki badawcze w zakresie nauk biologicznych
BIO_K1_U12 Absolwent potrafi samodzielnie przeprowadzać zadania badawcze w oparciu o wskazówki opiekuna BIO_K1_U24 Absolwent potrafi stosować zasady ergonomii w pracy laboratoryjnej
BIO_K1_U01 Absolwent potrafi korzystać ze źródeł literaturowych oraz innych źródeł (strony internetowe), potrafi interpretować i łączyć w spójną całość uzyskane informacje biologiczne
BIO_K1_U14 Absolwent potrafi analizować przykłady, wykresy, tabele i schematy z zakresu nauk przyrodniczych
BIO_K1_U17 Absolwent potrafi planować i przeprowadzać eksperyment, potrafi wykorzystać poznane techniki badawcze, interpretuje i wyciąga wnioski
BIO_K1_U22 Absolwent potrafi poprawnie wnioskować na podstawie danych pochodzących z teoretycznej analizy problemu biologicznego
BIO_K1_U02 Absolwent potrafi uczyć się samodzielnie w sposób ukierunkowany
