Biologie

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra přírodovědných oborů

Anotace:

Základní informace o buněčné organizaci. Nebuněčné formy života - viry. Virové infekce člověka. Buněčné struktury. Prokaryotní buňky - bakterie a archea. Bakteriální onemocnění. Eukaryotické buňky. Struktura rostlinné a živočišné buňky. Biopolymery - struktura a konformace, (nukleové kyseliny DNA, RNA a proteiny). Jádro, plastidy, mitochondrie. Cytoplazma. Endomembránový systém - endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, lysozómy, microbodies, vakuoly. Semiautonomní organely: mitochondrie, místa respirace a chloroplasty, místa fotosyntézy. Vznik eukaryot, endosymbiotická teorie. Ribozómy. Cytoskelet: mikrotubuly, mikrofilamenta. Buněčný cyklus. Dělení buněk. Buněčná diferenciace. Zánik buněk. Apoptóza a nekróza. Mendelovská a moderní genetika: struktura a funkce genů. Chemická struktura chromatinu a chromozómů. Rostlinná anatomie a histologie. Typy rostlinných buněk a pletiv. Systém pletiv - meristémy, krycí pletiva, vodivá a základní, jejich struktura a funkce. Histologie živočišných tkání. Živočišné buňky a tkáně. Lidská genetika. Chromozomální aberace, genetická onemocnění. Genové inženýrství. GMO organizmy. Genová terapie.

Požadavky:

Podmínky zápočtu:

Účast na laboratorních cvičeních, v případě neúčasti je třeba předložit omluvu a cvičení po dohodě s vedoucím cvičení nahradit.

Úspěšné zvládnutí zápočtové písemné práce, minimální úspěšnost 60%

Podmínky zkoušky:

Získání zápočtu. Zkouška je tvořena písemným testem a ústním zkoušením. Odpovědi na otázky jsou bodově ohodnoceny dle obtížnosti. Po opravě testu následuje ústní zkoušení. Celkové hodnocení zkoušky odpovídá platné klasifikační stupnici. Je-li výsledek kterékoliv části hodnocen stupněm F, je i výsledek zkoušky automaticky F.

Osnova přednášek:

1.Úvod do studia biologie, chemické složení živých organismů.

2.Nebuněčné formy - viry. Stavba virové částice, virová infekce, virová onemocnění člověka.

3.Základy bakteriologie - stavba a chemické složení bakteriální buňky, metabolismus, růst a množení, patogenita a virulence bakterií, fyzikální, chemické a biologické antibakteriální faktory.

4.Základy buněčné biologie - buňka jako samostatná jednotka, stavba biomembrány, cytoplazma, buněčné jádro, semiautonomní organely, membránové struktury, ostatní organely a cytoskeletární struktury.

5. Buněčný cyklus, buněčné a jaderné dělení, buněčná diferenciace, zánik apoptóza a nekróza.

6. Základy genetiky. Základní pojmy. Mendelovy a Morganovy zákony.

7. Změny genetické informace - mutace. Spontánní a indukované. Reparační mechanismy buněk.

8. Cytogenetika a klinická genetika člověka. Genetické patologické stavy.

9. Základy molekulární biologie - struktura nukleových kyselin - DNA, RNA, struktura proteinů - bílkovin, genetický kód a genetická informace.

10. Přenos genetické informace - procesy replikace, transkripce, translace, regulace genové exprese.

11.Genové manipulace, genové inženýrství, geneticky modifikované buňky a organizmy.

12.Biotechnologie. Klonování a přenos genů. GMO organizmy.

13.Základy histologie živočichů, tkáně - epitelové, pojivové, svalové a nervové.

14.Tkáňové kultury.

Osnova cvičení:

1.Historie mikroskopování, používání zvětšovacích přístrojů. Stavba mikroskopu, mikroskopické techniky a typy mikroskopů.

2.Mikroskopické preparáty - typy, způsoby přípravy.

3.Mikroskopování jednoduchých struktur a buněk.

4.Mikroskopování prokaryotní buňky.

5.Mikroskopování eukaryotní buňky.

6.Mikroskopování buněčných organel - jádro, plastidy

7.Mikroskopování buněčných organel a buněčných inkluzí

8. Dělení buněk, buněčný cyklus.Buňka a okolní prostředí. Plazmolýza.

9. Anatomie rostlin.

10. Organologie rostlin.

11. Základy histologie. Živočišné tkáně.

12. Základy histologie. Živočišné tkáně.

13.Vybrané úlohy z genetiky.Úlohy z molekulární biologie.

14. Zápočtová písemná práce. Závěr.

Cíle studia:

Základní informace o buněčné organizaci, od nebuněčných forem přes prokaryota k eukaryotům. Viry. Prokaryotní buňky. Bakterie a archea. Bakteriální onemocnění a jejich kontrola. Eukaryotické buňky. Struktura rostlinné a živočišné buňky. Biopolymery - struktura a konformace, (nukleové kyseliny DNA, RNA a proteiny). Jádro, plastidy, mitochondrie. Cytoplazma. Endomembránový systém - endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, lysozómy, microbodies, vakuoly. Semiautonomní organely: mitochondrie a chloroplasty. Vznik eukaryot, endosymbiotická teorie. Ribozómy. Cytoskelet: mikrotubuly, mikrofilamenta. Buněčný cyklus.Dělení buněk. Buněčná diferenciace. Buněčná smrt. Apoptóza a nekróza. Mendelovská a moderní genetika: struktura a funkce genů. Chemická struktura chromatinu a chromozómů. Rostlinná anatomie a histologie. Typy rostlinných buněk a pletiv. Systém pletiv - meristémy, krycí pletiva, vodivá a základní, jejich struktura a funkce. Histologie živočišných tkání. Živočišné buňky a tkáně. Lidská genetika. Chromozomální aberace, genetická onemocnění. Genové inženýrství. GMO organizmy. Genová terapie.

Studijní materiály:

Povinná literatura

[1] VYMĚTALOVÁ V.: Biologie pro biomedicínské inženýrství, skripta ČVUT 2016,

[2]VYMĚTALOVÁ V.: Biologie pro biomedicínské inženýrství - laboratorní cvičení, skripta ČVUT 2013,

[3]ALBERTS, B. et al.: Essential Cell Biology. Garland Publishing Inc..

NewYork, 1998, české vydání : Základy buněčné biologie, Espero Publishing, Ústí n.L., 2000

[4]NEČAS, O. et al.: Biologie Nakladatelství H+H Praha, 2000

[5]ŠMARDA J. a kol.: Biologie pro psychology a pedagogy, Portál 2004

[6]ROSYPAL a kol.:Nový přehled biologie, Scientia 2003.

Doporučená literatura

Reischig, J.; Korabečná, M.; Kufner, P.; Hatina, J.: Obecná biologie. Praktická cvičení. Praha, Karolinum 2000,

Campbell N.A. , Reece J.B.: Biologie. Computer Press, Brno 2006.

http://webzam.fbmi.cvut.cz/hozman/index.html stránka věnovaná snímání a zpracování obrazu v mikroskopii

http://micro.magnet.fsu.edu/ stránka věnovaná všem aspektům mikroskopie (uděleno svolení k používání pro výuku)

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

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