Základy buněčné biologie

Sylabus

1. Buňka - seznámení s celkovou stavbou buněk i jednotlivými organelami. Srovnání prokaryotických a eukaryotických buněk, typy eukayotických buněk.

2. Chemické složení buněk. - sacharidy, lipidy, nukleotidy, aminokyseliny a proteiny (strukturní hierarchie, domény, enzym).

3. Biologické membrány - stavba, vlastnosti, funkce. Výměna látek mezi buňkou a okolím - difúze, transportní mechanizmy, přenašeče a kanály. Membránový potenciál. Membránové organely - endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, peroxizómy, lyzozómy, vakuoly. Principy vnitrobuněčného transportu membrán, endo- a exocytóza.

4. Bioenergetika a semiautonomní organely. Exo- a endotermní reakce. ATP. Získávání energie (glykolýza, Krebsův cyklus, oxidativní fosforylace, beta-oxidace mastných kyselin). Stavba a úloha mitochondrií. Fotosyntéza - princip a biologický význam, stavba a funkce chloroplastu.

5. Genetická informace a její využití. DNA, RNA - stavba, typy, funkce, lokalizace. Replikace, transkripce, regulace genové exprese. Odlišnosti těchto procesů u prokaryot a eukaryot.

6. Translace - průběh u prokaryot a eukaryot. Ribozómy, endoplazmatické retikulum a jejich funkce. Posttranslační úpravy bílkovin, role Golgiho komplexu. Třídění proteinů a proteinové adresy.

7. Cytoskelet - mikrotubuly, mikrofilamenta, střední filamenta. Stavební složky, funkce. Molekulární motory. Pohyb intracelulární i pohyb celých buněk. Bičík, sval - stavba a mechanismus pohybu. Srovnání s prokaryoty.

8. Mezibuněčné spoje a spoje buňky s mezibuněčnou hmotou - stavba, význam. Mezibuněčná hmota živočichů - složení a význam. Buněčná stěna rostlin, hub - složení, vznik.

9. Buněčný cyklus - jednotlivé etapy, regulace - princip a význam pro mnohobuněčné organizmy. Jaderné dělení - fáze, mechanizmus, řízení. Cytokineze u různých typů buněk. Srovnání mitózy a meiózy.

10. Komunikace mezi buňkami. Typy mezibuněčné signalizace. Převod signálu přes plazmatickou membránu. Receptory - typy a mechanizmy přenosu signálu, vnitrobuněčné přenašeče signálu. Regulace a propojení signálních kaskád. Nervový vzruch.

11. Imunitní systém. Specifická a nespecifická imunita. Klíčové molekuly a principy, role jednotlivých typů buněk imunitního sytému.

12. Biologický význam mnohobuněčnosti. Diferenciace buněk. Rakovina, onkogeny a antionkogeny. Apoptóza.

Anotace

Přednáška seznamuje studenty s nejdůležitějšími poznatky z biologie buňky; a to nejen na úrovni různých typů eukaryotických buněk (živočišné, rostlinné, b. hub), ale zabývá se i buňkami prokaryotickými. Výklad o jednotlivých buněčných strukturách a dějích je zasazen do kontextu významu pro celou buňku či dokonce organizmus.

Buněčná biologie je probírána v širších souvislostech s přesahem do dalších souvisejících předmětů, jako je např. biochemie, molekulární biologie, fyziologie nebo imunologie.