Předmět: Funkce a struktura buněčných membrán

» Seznam fakult » PRF » KBI
Název předmětu Funkce a struktura buněčných membrán
Kód předmětu KBI/0088
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní a letní
Počet ECTS kreditů 4
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu nespecifikováno
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Sychrová Hana, RNDr. DrSc.
Obsah předmětu
- Struktura a funkce membrán - Transportní systémy a přístupy k jejich studiu - Vnitrobuněčné organely a úloha jejich membrán - Mitochondriální integrovaná fyziologie - Trojdimenzionální fluorescenční mikroskopie a nanoskopie Podrobnější syllabus vybraných přednášek - Úloha mitochondrií ve fyziologii buňky - oxidativní fosforylace a její mašinerie, odpřažení, tvorba reaktivních kyslíkových sloučenin (ROS) - buněčná homeostáza ROS a nemoci z oxidačního stresu; mitochondriální DNA, organizace mitochondriálního genomu v nukleoidech, mechanismy transkripce a replikace mtDNA - úloha mtDNA v embryogeneze a kmenových buňkách - základní dva typy buněčného energetického fenotypu - glykolytický a Oxphos; úloha glykolytického fenotypu a hypoxických adaptací, homeostázy glukózy, v embryogeneze a onkogeneze; organizace mitochondrií v mitochondriální buněčné síti - souvislost fragmentace mitochondriální sítě a nemocí z oxidačního stresu - souvislost fragmentace mitochondriální sítě a genetiky mtDNA - signální dráhy směřující do mitochondrií; specifika mitochondrií u beta buněk pankreatu a úloha mitochondrií v patogeneze diabetu - specifika mitochondrií u srdce a ischemická choroba srdeční - specifika mitochodnrií v nervovém systému; úloha mitochondrií v apoptóze a dalších modech programované smrti buňky - degradace mitochondriálních proteinů; mitochondriálně-zaměřená autofagie - mitofagie a nemoci způsobené porušení jej rovnováhy. - Abbého podmínka rozlišení - konvenční konfokální mikroskopie - 4Pi mikroskopie; STED mikroskopie ve 2D; RESOLF jako varianta STED mikroskopie; STED mikroskopie ve 3D (isoSTED); strukturní iluminace (SIM) a fotoaktivační lokalizační mikroskopie a další mody mikroskopie využívající stochastické přístupy (FPLAM; STORM;GSDIM) ve 2D; mody FPALM ve 3D - BiplaneFPALM, iPALM; 3D SIM; 3D GSDIM. Praktická cvičení: Fyziologické projevy absence membránových transportérů - zahrne základy biologických pokusů srovnávajících fenotypy buněk lišících se ve spektru transportních systémů, identifikaci mutantních buněk s poškozenými či naopak nadměrně aktivními transportéry. Stanovení relativního membránového potenciálu - zahrne základy fluorescenčních technik pro pozorování změn membránového potenciálu (hyperpolarizace, hypopolarizace), používání fluorescenčních sond in vivo, výpočty změn membránového potenciálu po aplikaci různých chemických látek. Precizní respirometrie - zahrne základy kalibrace oxygrafu; základní bioenergetický test buňky; měření kinetiky; měření hypoxicky adaptovaných buněk. Trojdimenzionální fluorescenční mikroskopie a nanoskopie - zahrne základy práce na kofokálním mikroskopu; tvorbu konstruktů a transfekce buněk konjugáty fotokonvertibilních fl. proteinů; základní měření na BiplaneFPALM mikroskopu; výpočty lokalizací ve 3D a analýzu 3D obrazů.

Studijní aktivity a metody výuky
Přednášení, Laborování
Výstupy z učení
V rámci tohoto kurzu budou účastníci seznámeni s nejnovějšími poznatky v oblasti buněčné membranologie a s možnostmi různých metodických přístupů pro studium biologických procesů, kterých se účastní plazmatická membrána buněk i membrány vnitrobuněčných organel. Kurz je rozvržen na 5 dní, dopoledne proběhnou vždy 2-3 přednášky v rámci jednoho tématického bloku (celkem 5 bloků) a odpoledne bude věnováno praktickým laboratorním ukázkám a cvičením (4x), poslední odpoledne bude věnováno písemnému testu, diskusi, analýze výsledků praktických cvičení a zhodnocení kurzu.

Předpoklady
Studenti SP Biologie (Bc a NMgr.) a SO Toxikologie a Aplikované natotechnologie s výjimkou 1. ročníku Bc studia. Kurz je určen vážným zájemcům o obor a danou problematiku. Kapacita je omezena, případný výběr proběhne na základě prospěchu.

Hodnoticí metody a kritéria
Písemná zkouška

Doporučená literatura


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr