BIOLOGIA KOMÓRKI. Ocena końcowa z kursu będzie liczona jako: 20% oceny z ćwiczeń 80% oceny z egzaminu

Transkrypt

1 BIOLOGIA KOMÓRKI Ocena końcowa z kursu będzie liczona jako: 20% oceny z ćwiczeń 80% oceny z egzaminu Charakterystyka kursu: 30 godzin wykładów 60 godzin ćwiczeń Ćwiczenia - zasady zaliczenia: uczestniczenie w zajęciach (dopuszczana 1 nieobecność usprawiedliwiona) przygotowywanie się na ćwiczenia (sprawdzanie wiadomości - oceny cząstkowe) kolokwium zaliczeniowe (test) Prowadzący: wykłady: prof. dr hab. Zbigniew Madeja dr Marta Michalik ćwiczenia: asystent grupy dr Jolanta Sroka dr Ewa Wybieralska nauczyciele akademiccy ZBK doktoranci ZBK Ocenę z ćwiczeń wystawiamy na podstawie: średniej ocen cząstkowych otrzymanych przez studenta w trakcie ćwiczeń (50%) oceny z kolokwium zaliczeniowego (50%) Podstawowe zasady BHP: - Zasady pracy w laboratorium o poziomie zagrożenia biologicznego BL- 1 - Zasady BHP w pracowni chemicznej

2 PODSTAWY MIKROSKOPII ŚWIETLNEJ Budowa i działanie mikroskopu jasnego pola i kontrastowo-fazowego Ćwiczenie ma na celu zapoznanie się z budową, zasadą działania i prawidłowym przygotowaniem mikroskopu świetlnego do pracy w trybie jasnego pola i kontrastu-fazowego Zakres materiału obowiązujący do ćwiczeń: - podstawowe pojęcia optyki, charakterystyka fali świetlnej; - budowa mikroskopu świetlnego jasnego pola - powiększenie, zdolność rozdzielcza mikroskopu, apertura numeryczna, - rodzaje mikroskopów świetlnych - budowa i zasada działania mikroskopu kontrastowo-fazowego Zalecana literatura: M. Pluta Mikroskopia optyczna rozdz. 8. Mikroskopia fazowo-kontrastowa. L. Appel, R. Kowalczyk - Mikroskop. Budowa i użytkowanie. B. Alberts i in.: Podstawy biologii komórki, PWN 2005; część I, panel 1.1 dostępny podręcznik fizyki doświadczalnej (dział optyka- mikroskopy) instrukcje dołączone do ćwiczenia

3 KOMÓRKI EUKARIOTYCZNE W MIKROSKOPIE JASNEGO POLA I KONTRASTOWO-FAZOWYM; Barwienie cytochemiczne komórek Ćwiczenie ma na celu zapoznanie się: - z zastosowaniem mikroskopu świetlnego z optyką do jasnegopola oraz do kontrastu- fazowego - z metodami utrwalania i barwienia komórek zwierzęcych Zakres materiału, jaki należy przygotować do ćwiczeń: - Zastosowania mikroskopu świetlnego jasnego pola oraz kontrastowo-fazowego w badaniach biologii komórki - Możliwości wizualizacji struktury wewnątrzkomórkowej komórek eukariotycznych w mikroskopie jasnego-pola i kontrastowo-fazowym - Utrwalanie i barwienie komórek zwierzęcych: różne metody, ich zalety i ograniczenia - Określanie rzeczywistych wymiarów obiektów biologicznych Zalecana literatura: B. Alberts i in.: Podstawy biologii komórki, PWN 2005, część pierwsza, panel 1-1 M. Pluta: Mikroskopia optyczna. Mikroskopia fazowo-kontrastowa. E. Kurczyńska i D. Borowska-Wykręt: Mikroskopia świetlna w badaniach komórki roślinnej; rozdziały 2 i 3.

4 PODSTAWY MIKROSKOPII FLUORESCENCYJNEJ 1 Przyżyciowe barwienia organelli wewnątrzkomórkowych DiOC6 Ćwiczenie ma na celu zapoznanie się: - z budową i działaniem mikroskopu fluorescencyjnego - wykorzystaniem barwników fluorescencyjnych do wizualizacji organelli w żywych komórkach Hoechst Zakres materiału, jaki należy przygotować do ćwiczeń: - Budowa i zasada działania mikroskopu fluorescencyjnego - Zastosowanie fluorescencji w biologii komórki i diagnostyce klinicznej - Budowa i funkcje podstawowych organelli wewnątrzkomórkowych komórki ssaka - Metody wizualizacji w komórce poszczególnych organelli mitochondria Zalecana literatura: B. Alberts i in.: Podstawy biologii komórki, PWN 2005, część druga, rozdziały 14 i 15 M. Pluta: Mikroskopia optyczna. Mikroskopia fluorescencyjna, rozdział 9 str E. Kurczyńska i D. Borowska-Wykręt: Mikroskopia świetlna w badaniach komórki roślinnej, rozdział 4 W. Kilarski: Strukturalne podstawy biologii komórki; rozdział 1 i 4 endosomy

5 PODSTAWY MIKROSKOPII FLUORESCENCYJNEJ 2 Budowa i funkcje cytoszkieletu barwienie F-aktyny Jak wykorzystać niebezpieczną truciznę do celów naukowych? czyli wizualizacja cytoszkieletu aktynowego w komórkach prawidłowych (mysie fibroblasty linii 3T3) z hodowli in vitro za pomocą znakowanej fluorescencyjnie falloidyny oit.cm-uj.krakow.pl pl.wikipedia.org Muchomor sromotnikowy (m. zielonawy, Amanita phalloides) falloidyna + fluorochrom - TRITC (izotiocyjanian rodaminy) ZAGADNIENIA DO PRZYGOTOWANIA 1) Organizacja cytoszkieletu aktynowego w mięśniach i komórkach niemięśniowych 2) Funkcje cytoszkieletu aktynowego w komórkach niemięśniowych 3) Białka motoryczne związane z filamentami aktynowymi 4) Rola małych białek G w regulacji cytoszkieletu aktynowego ZALECANA LITERATURA B. Alberts i in.: Podstawy biologii komórki, PWN 2005; część II, rozdział 17 red. J. Kawiak, M. Zabel: Seminaria z cytofizjologii, Wrocław 2002; rozdział 7 red. R Makuch i M. Rędowicz: Cytoszkielet; Kosmos, 2001, t.50, nr 3, str red. H. Strzelecka-Gołaszewska: Motory molekularne, Kosmos, 2001, t.50, nr 4, str ;

6 HODOWLE KOMÓREK in vitro Ćwiczenie ma na celu zapoznanie się z podstawowymi procedurami związanymi z hodowlami prawidłowych i nowotworowych komórek in vitro ZAKRES MATERIAŁU OBOWIĄZUJĄCY DO ĆWICZEŃ: 1. Hodowla komórek i tkanek in vitro. CYTOFIZJOLOGIA pod redakcją K.Ostrowskiego i J.Kawiaka. 1990; rozdz II, str 49-63; 2. Wzrost komórek. CYTOFIZJOLOGIA pod redakcją K.Ostrowskiego i J.Kawiaka. 1990; rozdz X, str ; 3. Metody badań budowy i funkcji komórek. SEMINARIA Z CYTOFIZJOLOGII pod redakcją J.Kawiaka i M.Zabla. 2002; rozdz 14, str 364-9; 4. Oddziaływanie komórek z podłożem i sąsiednimi komórkami. PODSTAWY CYTOFIZJOLOGII pod redakcja J Kawiaka i wsp str OBSŁUGA KOMORY BUERKERA 6. Mammalian Cell Culture. Methods. Dieter F. Huelser. 7. Materiały zawarte w instrukcjach do ćwiczeń.

7 BANKOWANIE KOMÓREK Cel ćwiczenia: zapoznanie z podstawowymi technikami bankowania komórek C Wykonanie bankowania (1), rozbankowania komórek (2), weryfikacja prawidłowości przeprowadzenia procedur (test witalności komórek). daigger.com General guide John A. Ryan info.wiadomosci.gazeta.pl ZAGADNIENIA DO PRZYGOTOWANIA Hodowla tkanek, jej rozwój i znaczenie dla rozwoju nauki. In vitro versus in vivo, zalety, ograniczenia, klasyfikacja hodowli tkanek. Środowisko hodowlane. Linie komórkowe. Bankowanie komórek. ZALECANA LITERATURA Molecular biology of the cell Fifth edition, Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts, Walter, Garland Science Taylor & Francis Group, Part III Chapter 8 Manipulating proteins, DNA, and RNA - Isolating cells and growing them in culture str Hodowla komórek i tkanek pod redakcją Stanisławy Stokłosowej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa rozdz. 1 str. 2-6, rozdz. 5 str , rozdz. 6 str , rozdz. 11 str doz.pl vitalmedica.pl

8 TESTY ŻYWOTNOŚCI KOMÓREK Ćwiczenie ma na celu praktyczne zapoznanie się z podstawowymi testami witalności wykorzystywanymi na co dzień w pracy laboratoryjnej ZAGADNIENIA DO PRZYGOTOWANIA 1. Transport przez błonę komórkową 2. Testy witalności rodzaje, zastosowanie, ograniczenia 3. Barwniki stosowane do wizualizacji struktur w komórkach żywych i utrwalonych ZALECANA LITERATURA: 1. Instrukcja do ćwiczeń 2. Seminaria z cytofizjologii Pod redakcją Jerzego Kawiaka i Macieja Zabla (rozdz.4 i 6). 3. Podstawy cytofizjologii, Praca zbiorowa pod Redakcją J.Kawiaka, J.Mireckiej, M.Olszewskiej, J.Warchoła (rozdz.2 str i rozdz )

9 WZROST KLONALNY KOMÓREK ZWIERZĘCYCH Większość komórek nowotworowych hodowanych in vitro, w przeciwieństwie do komórek prawidłowych, nie wykazuje zależności wzrostu od przyczepienia do podłoża. Celem ćwiczenia jest założenie półpłynnej hodowli komórek szczurzego mięsaka XC, a następnie obserwacja powstałych kolonii. ZAGADNIENIA DO PRZYGOTOWANIA: Molekularne podstawy transformacji nowotworowej i tworzenia przerzutów. Hodowle komórek in vitro. Oddziaływanie komórek z podłożem i sąsiednimi komórkami, wzrost komórek na podłożach stałych i półpłynnych. ZALECANA LITERATURA: B. Alberts. Podstawy biologii komórki. PWN rozdz. 21. J. Kawiak i in. Podstawy cytofizjologii. PWN 1995, rozdz. 29. B. Alberts. Molecular Biology of the cell. Garland Science 2002, rozdz. 23.

10 PINOCYTOZA Ćwiczenie ma na celu obserwację (w mikroskopie kontrastowo-fazowym) zjawiska pinocytozy indukowanej zachodzącej w komórkach pierwotniaków (Amoeba proteus) oraz sprawdzenie czy aktywność pinocytozy zależy od czynników zewnętrznych (skład jonowy pożywki, ph). ZAGADNIENIA DO PRZYGOTOWANIA: 1. Przebieg procesu endocytozy drogi transportu pęcherzykowego w komórce (szlaki endocytarne; przedziały endosomalne) 2. Różne mechanizmy endocytozy (fagocytoza, makropinocytoza, endocytoza przez pęcherzyki otoczone klatryną, endocytoza przez kaweole) 3. Znaczenie procesu endocytozy dla komórki zwierzęcej i organizmu ZALECANA LITERATURA: B. Alberts i inni.- Podstawy Biologii Komórki, red. H. Kmity i P. Wojtaszka, PWN 2005; Rozdz.15. B. Alberts et al. Molecular Biology of the cell. 4th. Ed. Garland Science 2002, part IV/13. Strukturalne podstawy biologii komórki Transport pęcherzykowy W. Kilarski, Warszawa 2003; rozdział: 5.1.

11 WPŁYW ANESTETYKÓW NA RUCHLIWOŚĆ KOMÓREK ZWIERZĘCYCH Ćwiczenie ma na celu zapoznanie się z mechanizmami ruchu komórek zwierzęcych oraz obserwację wpływu etanolu i jonów wapnia na ruchliwość ameb. Amoeba proteus, by Wim van Egmond Zakres materiału, który należy przygotować do ćwiczeń: 1. Mechanizm działania anestetyków. 2. Aktywność ruchowa komórek niemięśniowych. 3. Cytoszkielet aktynowy i mikrotubularny - rola w migracji komórek; rola małych białek G w regulacji cytoszkieletu i migracji. 4. Rola jonów wapnia w migracji komórek. lidokaina Zalecana literatura: Podstawy Biologii Komórki. Wprowadzenie do Biologii Molekularnej. Alberts i wsp.

12 FUZJA KOMÓREK to proces łączenia się dwóch lub więcej komórek w jedną strukturę, podczas którego dochodzi do zlewania się błon, w wyniku czego powstają struktury o nowych cechach i funkcjach. Ćwiczenie ma na celu obserwację zjawiska fuzji, przyczepionych do podłoża komórek szczurzego mięsaka XC, wywołanej działaniem glikolu polietylenowego (PEG) o masie cząsteczkowej Zakres materiału obowiązujący do ćwiczeń: Budowa błony komórkowej. Fuzja błon a fuzja komórek. Zjawisko fuzji komórek w procesach fizjologicznych. Metody fuzji komórek in vitro, warunki niezbędne do fuzji. Teorie tłumaczące proces fuzji błon komórkowych, białka fuzyjne. Praktyczne wykorzystanie zjawiska fuzji komórki mieszańcowych w badaniach naukowych, zastosowanie przeciwciał monoklonalnych. Zalecana literatura: B. Alberts i in.: Podstawy biologii komórki, PWN 2005; część II, rozdz. 11(str ), rozdz. 15 (str ). J. Kawiak, M. Zabel: Seminaria z cytofizjologii, Wrocław 2002; rozdz. 6 (str ). Praca zbiorowa po redakcją J. Kawiaka: Podstawy cytofizjologii Warszawa 1998; część II (str ). Praca zbiorowa pod redakcją J. Kawiaka i K. Ostrowskiego: Cytofizjologia, 1990; rozdz.2 (str ), rozdz. 13 (str ).

13 KOMUNIKACJA MIĘDZYKOMÓRKOWA Złącza szczelinowe zbudowane są z kompleksów białkowych tworzących międzykomórkowe kanały, które łączą przedziały cytoplazmatyczne sąsiednich komórek. Kanały złącz zbudowane są z dwóch koneksonów, heksamerów białek z rodziny koneksyn Cel ćwiczenia: Zapoznanie się z prosta techniką wizualizacji komunikacji międzykomórkowej za pośrednictwem złącz szczelinowych Zakres materiału, który należy przygotować do ćwiczeń: 1. Zasada działania mikroskopu fluorescencyjnego 2. Test żywotności komórek z wykorzystaniem dwuoctanu fluoresceiny Zalecana literatura: 1. Instrukcje do ćwiczeń 2. Alberts, Biologia komórki

14 KOLOKWIUM ZALICZENIOWE Wspólne dla wszystkich studentów uczestniczących w kursie Termin i miejsce kolokwium do uzgodnienia Test Zakres materiału: zagadnienia omawiane na ćwiczeniach i zalecane do przygotowania na poszczególne ćwiczenia