PODSTAWY PROCESÓW ŻYCIOWYCH

podstawowy

obowiązkowy

Wiedza z zakresu podstaw biologii i chemii na poziomie licealnym

Przedmiot obejmuje zagadnienia dotyczące budowy i funkcjonowania komórek pro- i eukariotycznych oraz organelli komórkowych. Zapoznaje studenta z procesami życiowymi komórek, takimi jak transport wewnątrz- i międzykomórkowy, transdukcja sygnału, oddychanie, fotosynteza, podziały komórek, horyzontalny transfer informacji genetycznej (replikacja, transkrypcja, translacja), różnicowanie się komórek.

Zagadnienia, z którymi student zapoznaje się na wykładzie:

1. Komórka jako podstawowa jednostka strukturalno – funkcjonalna organizmów

• Metody badania komórek

• Mikroskopia świetlna i elektronowa, fluorescencyjna i konfokalna

• Budowa komórki prokariotycznej i eukariotycznej

• Porównanie budowy komórki roślinnej i zwierzęcej

• Organizacja i skład chemiczny cytoplazmy, ruch cytoplazmy

• Budowa, powstawanie i rola składników cytoszkieletu, działanie białek motorycznych, procesy komórkowe regulowane przez cytoszkielet

• Kompartmentacja komórki

• Struktura , funkcja i wzajemne powiązania funkcjonalne organelli komórkowych

• Hipotezy dotyczące powstania życia na Ziemi, teorie powstania i kompartmentacji komórki eukariotycznej

• Tendencje ewolucyjne komórek eukariotycznych

2. Metabolizm żywego organizmu

• Transport wewnątrz- i międzykomórkowy

• Lokalizacja, morfologia, budowa molekularna i klasyfikacja połączeń komórkowych, rola połączeń komórkowych w funkcjonowaniu organizmu wielokomórkowego

• Transdukcja sygnału. Wzmocnienie i zwielokrotnienie sygnału, budowa i klasyfikacja receptorów.

• Fotosynteza, fosforylacja fotosyntetyczna cykliczna i niecykliczna

• Oddychanie: łańcuch oddechowy, fosforylacja oksydacyjna, bilans energetyczny oddychania

• Budowa i funkcja syntaz ATP

• Programowana śmierć komórki

3. Ciągłość życia w aspekcie genetycznym

• Budowa kwasów nukleinowych, kod genetyczny, struktura i organizacja chromatyny jądrowej,

• Horyzontalny transfer informacji genetycznej (transkrypcja, translacja)

• Wertykalny transfer informacji genetycznej: replikacja DNA, cykl komórkowy i jego regulacja.

• Struktura chromosomu mitotycznego, metody identyfikacji chromosomów, kariotyp, kariogram i idiogram

• Genom jądrowy, wielkość genomu, paradoks C DNA

• Podziały jądra – mitoza, mejoza, ich przebieg i znaczenie

• Podstawy dziedziczenia, prawa Mendla

• Różnicowanie się komórek

• Organizmy poliploidalne i ich znaczenie biologiczne i gospodarcze

• Stabilność genomu, czynniki mutagenne, mutacje

• Organizmy transgeniczne

• Mapowanie i sekwencjonowanie genomów

Na zajęciach laboratoryjnych student:

• zapoznaje się z podstawami mikroskopowej preparatyki przyżyciowej oraz obserwacji preparatów trwałych komórek i tkanek.

• uczy się posługiwania różnymi typami mikroskopów oraz aparaturą laboratoryjną.

• wykorzystując wiedzę z dostępnych źródeł dokonuje identyfikacji badanych struktur w analizowanych preparatach

• doskonali umiejętność analizy i interpretacji wyników przeprowadzonych obserwacji

W ramach pracy własnej student:

• w oparciu o notatki z wykładów i literaturę uzupełniającą dąży do utrwalenia pozyskanej wiedzy

• na podstawie poznanych na laboratorium przykładów analizuje związek między strukturą i funkcją komórek i struktur subkomórkowych

• systematyzuje zdobytą wiedzę

Literatura obowiązkowa:

1 Wojtaszek P., Woźny A., Ratajczak L. (red.). 2006. Biologia komórki roślinnej, tom 1. Struktura i tom 2. Funkcja. 2009. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.

2. Kilarski W. Strukturalne podstawy biologii komórki 2003. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa

Literatura uzupełniająca:

1. Alberts B., Bray D., Hopkin K., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P. 2005. Podstawy biologii komórki. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.

2. Hejnowicz Z., Anatomia i histogeneza roślin naczyniowych 2002. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.

3. Kopcewicz J., Lewak E. 2002. Fizjologia roślin. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.

4. Kurczyńska E. U., Borowska-Wykręt D. 2007. Mikroskopia świetlna w badaniach komórki roślinnej. Ćwiczenia. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.

5. Litwin J. A. 1999. Podstawy technik mikroskopowych. Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków.

6. Rogalska S., Małuszyńska J., Olszewska M.J. Podstawy cytogenetyki roślin. 2005. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa

7. Wróbel B., Zienkiewicz K, Smoliński DJ., Niedojadało J, Świdziński M. 2005. Podstawy mikroskopii elektronowej. Wydawnictwo Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń.

Po ukończeniu przedmiotu student posiada wiedzę dotyczącą struktury i funkcjonowania komórek roślinnych i zwierzęcych oraz podstawową wiedzę na temat natury kodu genetycznego oraz mechanizmów wertykalnego i horyzontalnego transferu informacji genetycznej. Zna i rozumie zjawiska fizykochemiczne będące podstawą procesów życiowych zachodzących w komórkach. Zna budowę, zasadę działania i zastosowanie różnych typów mikroskopów oraz innej aparatury wykorzystywanej w laboratoriach biologicznych do badania procesów wewnątrzkomórkowych. Potrafi w sposób zrozumiały w mowie i na piśmie opisać, zidentyfikować i zinterpretować obserwowane struktury, zjawiska i procesy wewnątrzkomórkowe. Student umie posługiwać się różnymi typami mikroskopów świetlnych oraz aparaturą naukową służącą do pomiarów wybranych właściwości układów biologicznych oraz potrafi przygotować preparaty mikroskopowe komórek i tkanek roślinnych i zwierzęcych.

Na każdym ćwiczeniu laboratoryjnym za wyjątkiem pierwszego przeprowadzane jest kolokwium. Terminy kolokwiów zostają podane do wiadomości studentów na początku semestru, zakres zagadnień do przygotowania podany tydzień przed kolokwium. Skala ocen: 2-5.

Na każdym ćwiczeniu odbywa się sprawdzian umiejętności praktycznych studenta. Ocenie podlega sprawność studenta w posługiwaniu się mikroskopem, sprzętem laboratoryjnym i aparaturą naukową, jakość preparatów wykonanych przez studenta i jego umiejętność identyfikowania i opisu obserwowanych na preparatach biologicznych struktur komórkowych. Skala ocen: zaliczone/niezaliczone.

Przedmiot kończy się egzaminem pisemnym. Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest pozytywne zaliczenie ćwiczeń. Zakres materiału do przygotowania na egzamin – wszystkie zagadnienia omawiane na wykładach. Skala ocen: 2-5

Ocenę końcową modułu stanowi średnia z oceny końcowej z ćwiczeń i oceny z egzaminu.

nie dotyczy