Biologie

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra přírodovědných oborů

Anotace:

Úvod do obecné biologie. Organizace živých systémů, chemické složení, nebuněčné a buněčné organismy, prokaryotní a eukaryotní buňka. Biopolymery (nukleové kyseliny a proteiny). Základy virologie. Viry, jejich struktura, životní cykly a reprodukce. Virový genom. Priony. Základy bakteriologie. Bakterie, stavba buňky, taxonomie a fyziologie. Buněčná biologie (buňka jako systém, biologické membrány a jejich funkce, membránové organely a struktury, cytoskeletární struktury). Buněčný cyklus, buněčné a jaderné dělení (mitóza, meióza), jejich regulace. Diferenciace a stárnutí. Apoptóza a nekróza. Buněčné faktory a faktory zevního prostředí. Molekulární biologie a genetika (genetická informace, replikace, transkripce a translace, mutace). Genetické inženýrství. Genetika mnohobuněčných organismů. Typy reprodukce, pohlavní rozmnožování, meióza, gamety. Oplodňování. Fenotyp a genotyp, metody hybridizace, Mendelovy a Morganovy zákony. Autozomální a gonozomální dědičnost. Monogenní znaky, normální a patologické. Polygenní znaky. Autozomální a gonozomální dědičnost. Genová vazba a genové mapování. Základy cytogenetiky. Základy lidské genetiky. Lidský karyotyp, početní a strukturální aberace. Moderní metody studia lidského genomu. Genetické inženýrství. Genetická kontrola metabolismu, farmakogenetika. Základy imunogenetiky. Genetika nádorů. Ekologie a ochrana životního prostředí.

Požadavky:

Podmínky zápočtu: Aktivní účast na všech formách laboratoří a cvičení. Vypracování domácích prací.

Požadavky ke zkoušce: Splnění požadavků k zápočtu. Zkouška bude probíhat formou písemného testu a ústní zkoušky.

Osnova přednášek:

1.Úvod do biologie. Vznik života na Zemi. Evoluční vývoj organizmů. Taxonomie organizmů. Původ a vývoj člověka, průběh hominizace a sapientace u předků člověka - vyšších primátů.

2.Chemické složení živých organizmů. Biopolymery. Buněčná organizace živých systémů. Prokaryotní a eukaryotní buňka.

3.Nebuněčné formy života. Základy virologie. Viry, viroidy, priony. Virová onemocnění člověka. Prionová onemocnění.

4.Prokaryota - Základy mikrobiologie. Bakteriální onemocnění člověka.

5.Organely a membránové systémy eukaryotní buňky. Základy histologie - živočišné tkáně.

6.Buněčný cyklus, buněčné dělení, diferenciace buněk, buněčná smrt - apoptóza a nekróza.

7.Základy molekulární biologie. Přenos genetické informace - replikace, transkripce, translace.

8.Regulace genové exprese. Mutace. Kultivace buněk in vitro - tkáňové kultury.

9.Obecná genetika. Mendelovy a Morganovy zákony. Genetika rostlin a živočichů.

10.Genetika člověka. Cytogenetika. Autozomálně dominantní a recesivní genetická onemocnění. Pohlavně vázaná onemocnění. Chromozomální aberace.

11.Rozmnožování a vývoj rostlin a živočichů.

12.Základy biologie člověka - jednotlivé soustavy. Opěrná a pohybová. Oběhová, dýchací, trávicí, vylučovací, nervová a rozmnožovací.

13.Genové inženýrství a biotechnologie.

14.Základy ekologie a ochrany životního prostředí.

Osnova cvičení:

1.Základy světelné mikroskopie, metody světelné mikroskopie, elektronová mikroskopie, nativní a trvalý mikroskopický preparát. Vlastní příprava jednoduchého mikroskopického preparátu.

2.Mikrofotografie. Dokumentace a archivace mikrofotografií vlastních preparátů.

3.Mikroskopování prokaryotních a eukaryotních buněk - vybraní zástupci bakterií (E.coli, B. subtilis, mléčné bakterie), řas a sinic (Scenedesmus, Chlorella, Spirogyra), kvasinky (Saccharomyces cerevisiae) - příprava nativního preparátu. Barvení mikroskopického preparátu. Sledování viability buněčné suspenze.

4.Mikroskopování organel eukaryotní buňky - příprava vlastních nativních preparátů - buněčné jádro a jadérko, buněčná stěna, vizualizace cytoplazmatické membrány (plazmolýza), mitochondrie, plastidy, vakuola.

5.Mikroskopování buněčných inkluzí eukaryotní buňky - příprava vlastních nativních preparátů.

6.Izolace rostlinných pigmentů - chlorofyly, xantofyly a karoteny. Jednoduchá kruhová chromatografie.

7.Cytogenetika. Jaderné a buněčné dělení - příprava preparátu mitoticky se dělících buněk - studium jednotlivých fází (profáze, metafáze, anafáze, telofáze). Barvení acetonigrosinem, acetoorceinem.

8.Histologie živočišných tkání. Studium trvalých histologických preparátů - tkáně epitelové (dlaždicovitý, kubický, cylindrický), pojivové (vazivo, chrupavka, kost), svalové (hladký sval, příčně pruhovaný, srdeční) a nervové (Purkyňovy b.). Krev - základní typy krevních elementů - trvalý preparát. Stěr bukální sliznice, příprava preparátu, barvení acetoorceinem - pozorování Baarova tělíska.

9.Studium trvalých histologických preparátů - tkáně epitelové (dlaždicovitý, kubický, cylindrický), pojivové (vazivo, chrupavka, kost), svalové (hladký sval, příčně pruhovaný, srdeční) a nervové (Purkyňovy b.). Krev - základní typy krevních elementů - trvalý preparát. Stěr bukální sliznice, příprava preparátu, barvení acetoorceinem - pozorování Baarova tělíska.

10.Trvalé histologické preparáty jednotlivých soustav a orgánů (např. stavba ledviny a močovodů).

11. Příklady z genetiky rostlin a živočichů.

12. Genetika člověka. Karyotyp člověka.

13. Příklady z klinické genetiky.

14. Příklady z molekulární biologie.

Cíle studia:

Cílem je seznámit studenty se základy obecné a molekulární biologie, mikrobiologie, genetiky, histologie a biologie člověka, ekologie.

Studijní materiály:

[1] 1.S. Rosypal a kolektiv autorů: Nový přehled biologie. Scientia Praha 2003. V kapitolách 1-3, 5-8 a v kapitole 10.3 pokrývá základní pojmy z přednášky. Znalost těchto kapitol je dostačující k úspěšnému uzavření předmětu.

[2]J. Šmarda a kolektiv: Biologie pro psychology a pedagogy, Portál Praha 2004. Velmi dobrý učební text pro studenty, kteří neukončili přírodovědně, ale technicky zaměřenou střední školu. Text odpovídá obsahu přednášky.

[3] O. Nečas a kol. Obecná biologie pro lékařské fakulty. H&H Jinočany 2000. Obsahuje velmi dobře zpracované kapitoly z evoluce živých soustav - původ života na Zemi, molekulární a buněčné biologie, reprodukce buněk, biologii virů, vertikální přenos genetické informace u mnohobuněčných organizmů - rozmnožování a sexuální proces,lidský genom, metody lidské genetiky.

[4] Učebnice L. Šilhánková: Mikrobiologie pro potravináře a biotechnology. Academia Praha 2002. Velice dobrá učebnice mikrobiologie.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Bakalářský studijní obor Biomedicínský technik - kombinovaný (povinný předmět)