KARTA KURSU Nazwa Nazwa w j. ang. Metody biologii molekularnej w ochronie środowiska Molecular biological methods in environmental protection Kod Punktacja ECTS* 2 Koordynator Dr Gabriela Gołębiowska-Pikania Zespół dydaktyczny Dr Katarzyna Gawrońska Dr Gabriela Gołębiowska-Pikania Dr Michał Nosek Opis kursu (cele kształcenia) Poznanie metod analizy molekularnej materiału biologicznego oraz metod izolacji i oczyszczania substancji. Zapoznanie z zasadami pracy w laboratorium i materiałem biologicznym. Poznanie metod pracy w warunkach sterylnych, sposobów izolacji białek, oczyszczania oraz określania ich zawartości. Poznanie metodyki rozdziałów białek metodą elektroforezy. Zapoznanie z metodami spektrofotometrycznymi. Kształtowanie umiejętności planowania eksperymentu naukowego. Warunki wstępne Wiedza Umiejętności Znajomość właściwości biochemicznych i fizycznych składników budulcowych komórek roślin i zwierząt. Znajomość własności tkanek roślinnych i zwierzęcych Podstawowe doświadczenie w pracy laboratoryjnej, w pracy z odczynnikami i materiałem biologicznym oraz prostym sprzętem laboratoryjnym. Kursy Biochemia, Chemia organiczna, Genetyka 1
Efekty kształcenia Wiedza Efekt kształcenia dla kursu W01 Zna metody izolacji i oczyszczania substancji. W02 Opisuje rodzaje, zasady i zastosowanie rozdziału elektroforetycznego. W03 Określa rodzaje, zastosowanie i zasady rozdziałów chromatograficznych. W04 Opisuje zasadę i zastosowanie metody hybrydyzacji Western-Blot. W05 Potrafi opisać zasadę i zastosowanie metody SELDI-TOF i MALDI-TOF. W06 Omawia selektywne znakowanie substancji w żywych komórkach. W07 Zna zastosowanie białka GFP. W08 Opisuje zasadę testu ELISA oraz metody mikromacierzy. W09 Zna metody uzyskania trójwymiarowych obrazów molekuł. W10 Zna ogólne zasady bezpiecznej pracy w laboratorium oraz pracy w warunkach sterylnych.. Odniesienie do efektów kierunkowych K_W18, K_W23 K_W18, K_W23 K_W18, K_W23, K_W18, K_W23, K_W10, K_W18, K_W23 K_W25 2
Umiejętności Efekt kształcenia dla kursu U01 Poprawnie posługuje się drobnym sprzętem laboratoryjnym i aparaturą pomiarową. U02 Przygotowuje odczynniki do pracy z materiałem biologicznym. U03 Przeprowadza izolacje i oczyszczanie białek różnymi metodami. U04 Wykonuje spektrofotometryczne oznaczenie zawartości białka. U05 Przeprowadza rozdział białek metodą elektroforezy wraz z barwieniem i utrwaleniem. U06 Dokumentuje i analizuje uzyskane foregramy. U07 Szacuje właściwości białek na podstawie ich sekwencji aminokwasowej w bazach danych. U08 Wykonuje spektrofotometryczny pomiar aktywności wybranych enzymów. Odniesienie do efektów kierunkowych K_U05, K_U18 K_U05, K_U18 K_U19 K_U19, K_U20 Kompetencje społeczne Efekt kształcenia dla kursu K01 Wykorzystuje udostępniony sprzęt laboratoryjny zgodnie z zaleceniami. K02 Stosuje się do obowiązujących zasad BHP. K03 Sprawnie realizuje powierzone zadania poprzez działanie samodzielne lub pracę w grupach. Odniesienie do efektów kierunkowych K_K11 K_K10, K_K11 K_K08, K_K12 3
E learning Gry dydaktyczne Ćwiczenia w szkole Zajęcia terenowe Praca laboratoryjna Projekt indywidualny Projekt grupowy Udział w dyskusji Referat Praca pisemna (esej) Egzamin ustny Egzamin pisemny Inne Organizacja Forma zajęć Wykład (W) Ćwiczenia w grupach A K L S P E Liczba godzin 10 15 Opis metod prowadzenia zajęć Wykłady prowadzone z wykorzystaniem takich technik jak: prezentacje multimedialne, filmy instruktarzowe, przekaz bezpośredni oraz dyskusja. Ćwiczenia prowadzone w oparciu o indywidualną i zespołową pracę studentów, obejmują zajęcia praktyczne z zakresu izolacji i analizy białek. Formy sprawdzania efektów kształcenia W01 W02 W03 W04 W05 W06 W07 W08 W09 W10 W11 U01 U02 U03 U04 U05 U06 U07 U08 U09 K01 K02 K03 4
Kryteria oceny Kryterium zaliczenia jest obecność oraz aktywność na zajęciach laboratoryjnych i wykładach a także pozytywne zaliczenie kolokwium podsumowującego kurs. Uwagi Treści merytoryczne (wykaz tematów) Podział metod analizy molekularnej materiału biologicznego. Metody izolacji i oczyszczania substancji. Elektroforeza - rodzaje, zasady rozdziału i zastosowanie. Wizualizacja i analiza rozdzielonych substancji metodą SDS PAGE i elektroforezy natywnej. Chromatografia - rodzaje, zasady rozdziału i zastosowanie. Zasada i zastosowanie metody hybrydyzacji Western-Blot. Zasady i zastosowanie metody SELDI-TOF i MALDI-TOF. Selektywne znakowanie substancji w żywych komórkach. Zastosowanie białka GFP. Zasada i zastosowanie testu ELISA i metody mikromacierzy. Metody uzyskania trójwymiarowych obrazów biomolekuł. Wykaz literatury podstawowej Amersham Biosciences: Proteomics. Principles and methods,. Handbook, 2004 Bio-Rad: A Methods and Product Manual, 2009 Kozik A., Rąpała-Kozik M., Guevara-Lora I.: Analiza instrumentalna w biochemii. Wybrane problemy i metody instrumentalnej biochemii analitycznej. Seria Wydawnicza Instytutu Biologii Molekularnej Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków 2001 Kęcki Z.: Podstawy spektroskopii molekularnej, PWN, Warszawa 1998 Walkowiak B.: Techniki chromatografii cieczowej. Przykłady zastosowań. Amersham Pharmacia Biotech. MORPOL, Lublin 2000 Proteomika. Red. A. Kraj, J. Silberring. Wydział Chemii UJ, Kraków 2004 Wykaz literatury uzupełniającej Wprowadzenie do chemii białek. Red. A. Dubin. Wydział Biotechnologii UJ, Kraków 2003 Rasch D., Herrendorfer G.: Statystyczne planowanie doświadczeń. PWN, Warszawa 1991 Harris E.L.V., Angal S.: Protein purification methods. A practical approach, IRL Press, Oxford-UK 1995. 5
Alberts B., Bray D., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P. (1999). Podstawy biologii komórki Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa. Bilans godzinowy zgodny z CNPS (Całkowity Nakład Pracy Studenta) Ilość godzin w kontakcie z prowadzącymi Wykład 10 Konwersatorium (ćwiczenia, laboratorium itd.) 15 Pozostałe godziny kontaktu studenta z prowadzącym 5 Lektura w ramach przygotowania do zajęć 10 Ilość godzin pracy studenta bez kontaktu z prowadzącymi Przygotowanie krótkiej pracy pisemnej lub referatu po zapoznaniu się z niezbędną literaturą przedmiotu Przygotowanie projektu lub prezentacji na podany temat (praca w grupie) Przygotowanie do egzaminu 10 Ogółem bilans czasu pracy 50 Ilość punktów ECTS w zależności od przyjętego przelicznika 2 6