Bi1110 Biologie živočišné buňky

Přírodovědecká fakulta
jaro 2020
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. RNDr. Jan Vondráček, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Karel Souček, Ph.D. (přednášející)
prof. Mgr. Vítězslav Bryja, Ph.D. (přednášející)
Garance
prof. Mgr. Vítězslav Bryja, Ph.D.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jan Vondráček, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Út 13:00–14:50 B11/333
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Jiné omezení: Na předmět se vztahuje povinnost registrace; bez registrace může být znemožněn zápis předmětu!
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem tohoto předmětu je umožnit studentům porozumět a vysvětlit povahu základních dějů odehrávajících se v živočišné buňce a správně interpretovat jejich význam pro fyziologické procesy odehrávající se v živočišných tkáních, orgánech i celém organismu. Zejména porozumí základním strukturám a procesům zajišťujícím fyziologické funkce živočišné buňky.
Výstupy z učení
Po absolvování předmětu bude student schopen: popsat základní strukturní prvky živočišné buňky, jejich dynamiku a kompartmentalizaci; popsat syntézu proteinu a základní principy dějů spojených s životním cyklem proteinu a proteinovým transportem; definovat a popsat základní principy energetického metabolismu živočišné buňky; popsat strukturu, funkce a dynamiku membránových struktur živočišné buňky; popsat principy výstavby mezibuněčných spojení, cytoskeletu a extracelulární matrix, včetně principů buněčného transportu a pohybu buněk; popsat základní děje spojené se signalizací na úrovni buněčné membrány a vnitrobuněčné signalizace; popsat mechanismy spojené s životním cyklem živočišné buňky – principy buněčné proliferace, diferenciace a programované buněčné smrti.
Osnova
  • 1) STAVBA ŽIVOČIŠNÉ BUŇKY: základní přehled strukturních prvků živočišných buněk zejména s ohledem na dynamiku tvorby a zanikání specializovaných buněčných struktur a buněčné kompartmentalizace; specializované typy živočišných buněk; přehled specializovaných buněčných organel významných z pohledu fyziologických regulací.
  • 2) BUNĚČNÉ JÁDRO A JEHO DYNAMIKA: opakování - přehled struktury buněčného jádra a chromatinu; komunikace mezi složkami buněčného jádra a ostatními buněčnými organelami; variabilita buněčného jádra v živočišných buňkách.
  • 3) ŽIVOTNÍ CYKLUS PROTEINŮ: základní principy životního cyklu proteinů a mechanismů regulujících dynamiku těchto procesů; post-translační modifikace proteinů významné z pohledu regulace buněčného metabolismu, buněčné proliferace, diferenciace a rychlých reakcí buněk na změny ve vnějším prostředí; možnosti manipulace vzniku, intracelulární lokalizace a degradace proteinů; fyziologické dopady deregulace syntézy a degradace proteinů.
  • 4) BUNĚČNÝ METABOLISMUS: základní dráhy energetického metabolismu buňky a dynamická podstata jejich regulací – glykolýza, citrátový cyklus a oxidativní fosforylace, pentózový cyklus, glukoneogeneze, syntéza a degradace glykogenu, syntéza a degradace mastných kyselin v kontextu živočišné buňky; mitochondriální metabolismus a jeho regulace na úrovni buňky a mitochondrií; struktura a dynamika mitochondrií; metabolické dráhy ve specializovaných buněčných typech a v patologii.
  • 5) ÚLOHA BUNĚČNÝCH MEMBRÁN A LIPIDOVÝCH SLOŽEK ŽIVOČIŠNÝCH BUNĚK: obecné principy regulace tvorby a recyklace buněčných membrán; specializované membránové struktury zahrnující membránové mikrodomény a lipidové rafty; fúze organel a membránových struktur; specializované typy buněčných membrán živočišných buněk; dynamika syntézy a odbourávání lipidů.
  • 6) MEZIBUNĚČNÉ SPOJE ŽIVOČIŠNÝCH BUNĚK: principy výstavby mezibuněčných spojení významných z pohledu výstavby struktur živočišných tkání a orgánů a jejich funkce; dynamika změn mezibuněčných spojení významných z pohledu mezibuněčné komunikace a buněčné polarizace.
  • 7) EXTRACELULÁRNÍ MATRIX, CYTOSKELET A JEJICH VZÁJEMNÁ KOMUNIKACE: specifické typy proteinů a dalších makromolekul významných pro výstavbu specifických živočišných tkání a orgánů - jejich struktura, tvorba, degradace a mechanické vlastnosti; mechanismy regulující životní cyklus proteinů podílejících se na výstavbě extracelulární matrix; pohyb buněk vs. motilita a invazivita.
  • 8) SIGNALIZACE NA ÚROVNI BUNĚČNÉ MEMBRÁNY: přehled základních typů membránových receptorů; mechanismy řídící jejich tvorbu, lokalizaci a degradaci; signální dráhy významné pro regulaci embryonálního vývoje živočišného organismu; signální dráhy regulující buněčnou diferenciaci.
  • 9) INTRACELULÁRNÍ SIGNALIZACE: základních principy signální transdukce; mechanismy specifických signálních drah významných z pohledu syntézy a působení hormonů, růstových regulátorů a cytokinů; signální dráhy řídící metabolismus na úrovni buňky a organismu.
  • 10) REGULACE BUNĚČNÉHO CYKLU A PROLIFERACE: základních principy regulace buněčného cyklu; signální dráhy kontrolující růst živočišných buněk; dynamika procesů regulujících buněčný cyklus; integrace signálů působení okolních buněk a ECM, růstových faktorů, cytokinů a dalších regulátorů buněčné proliferace vs. kontrolní mechanismy integrity DNA a mitotického aparátu; buněčný cyklus specializovaných typů živočišných buněk.
  • 11) ŽIVOTNÍ CYKLUS ŽIVOČIŠNÉ BUŇKY – DIFERENCIACE A BUNĚČNÁ SMRT: proces diferenciace – kmenové, progenitorové a diferencované buněčné typy v organismu živočichů; procesy kontrolující diferenciaci specializovaných buněčných populací; buněčná senescence; buněčná smrt a důsledky deregulace její dynamiky pro poruchy vývoje a onemocnění.
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
  • ALBERTS, Bruce, Alexander JOHNSON, Julian LEWIS, David Owen MORGAN, Martin C. RAFF, Keith ROBERTS a Peter WALTER. Molecular biology of the cell. Edited by John H. Wilson - Tim Hunt. Sixth edition. New York, NY: Garland Science, 2014, xxxiv, 134. ISBN 9780815344322. info
  • Cell physiology :source book. Edited by E. Kaneshiro. 4th ed. San Diego: Academic Press, 2012. ISBN 9780123877383
Výukové metody
přednášky
Metody hodnocení
Psaný test. Test se skládá z přibližně 20 otázek, z nichž každá je hodnocena maximálně 3 body. Správnost odpovědí je hodnocena učiteli. Pro úspěšné složení zkoušky je nutné získat nejméně 60 % z možných bodů.
Navazující předměty
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024, jaro 2025.