Biologie a biochemie buňky

Sylabus

·        Buňka, charakteristika prokaryotní a eukaryotní buňky, součásti eukaryotních buněk a jejich funkce, porovnání různých typů eukaryotních buněk, transport látek přes buněčnou membránu

·        Látkové složení živých organismů (anorganické látky, nízkomolekulární organické látky, biomakromolekuly), chemické vlastnosti uhlíku a vody významné pro živé systémy

·        Sacharidy, monosacharidy, oligosacharidy a polysacharidy, chemické vlastnosti sacharidů, aldosy a ketosy, významné sacharidy v živých systémech

·        Lipidy, jednoduché (acylglyceroly, vosky a isoprenoidy) a složené lipidy, mastné kyseliny, biomembrány

·        Proteiny, funkce bílkovin v organismech, peptidová vazba, aminokyseliny, struktura proteinů a její stabilizace

·        Enzymy, enzymová specifita, významné kofaktory, mechanismus účinku, enzymová kinetika, regulace aktivity enzymů

·        Nukleové kyseliny, funkce DNA a RNA v organismech, chemická struktura a prostorové uspořádání nukleových kyselin, replikace, stavba a funkce chromozomů, autozomy a gonozomy, karyotyp, genetika jako vědní obor

·        Genová exprese, transkripce, posttranskripční úpravy, translace, posttranslační úpravy

·        Buněčný cyklus a dělení buněk, mitóza, meióza

·        Cytogenetika, chromozomální určení pohlaví, cytogenetické změny (nondisjunkce, polyploidie, aneuploidie)

·        Mutace, hlavní mutační změny, faktory ovlivňující vznik mutací, rekombinace

·        Dědičnost znaků, principy dědičnosti, Mendelovy zákony dědičnosti a rozšířené pojetí Mendelovy dědičnosti

·        Metabolismus, typy metabolismů u jednotlivých organismů, katabolismus a anabolismus, bioenergetika a termodynamika buňky, termodynamické zákony ve vztahu k živým systémům

·        Metabolismus sacharidů, glykolýza, glukoneogeneze, glyoxylátová dráha, pentosový cyklus

·        Citrátový cyklus, dýchací řetězec, oxidační fosforylace

·        Metabolismus lipidů, trávení lipidů, β-oxidace mastných kyselin, biosyntéza mastných kyselin, syntéza triacylglycerolů, fosfatidátů, ketolátek a isoprenoidů

·        Metabolismus látek obsahujících dusík, trávení bílkovin a syntéza látek z aminokyselin, odbourávání a syntéza aminokyselin, vylučování amonných iontů, rozdělení organismů dle odpadních forem dusíku, metabolismus nukleotidů (dusíkatých bází)

·        Vznik a vývoj života z pohledu molekulární biologie, chemický a biologický vývoj, procesy vedoucí ke vzniku buňky s DNA genomem, vznik eukaryotní buňky, endosymbiotická teorie, vznik mnohobuněčných organismů

Anotace

Kurz se zaměřuje na základní mikroskopické a submikroskopické aspekty života, se kterými bude absolvent seznámen v kontextu cytologie, biochemie, molekulární biologie a genetiky. Cílem kurzu je porozumění základní organizaci živých organismů na buněčné a subbuněčné úrovni a procesům, které v nich probíhají.

Absolvent by měl být schopen zhodnotit jejich významu pro organismus a využít poznatky v interpretaci specifických projevů života. Předmětem kurzu je zejména charakteristika prokaryotních a eukaryotních buněk a jejich součástí, základní molekulární stavba organismů, buněčný cyklus a rozmnožování buněk, genetické řízení organismů a dědičnost znaků, termodynamické principy v živých organismech, hlavní metabolické reakce vztahující se k sacharidům, lipidům, nukleovým kyselinám a proteinům a jejich řízení a vznik a vývoj života z pohledu molekulární biologie.

Hlavními řešenými tématy jsou: buňka, látkové složení živých organismů, sacharidy, lipidy a proteiny, enzymy, nukleové kyseliny, genová exprese, buněčný cyklus, základy cytogenetiky, mutace, dědičnost znaků, úvod do metabolismu, metabolismus sacharidů, lipidů a látek obsahujících dusík, vznik a vývoj života z pohledu molekulární biologie.