Komórkowa lokalizacja substancji stanowiących

Nazwa
przedmiotu
kod
Rok/semestr
Rodzaj zajęć:
1. Skrócony
opis:
„KOMÓRKOWA
CZŁOWIEKA”
(ECTS – 8 pkt.)
LOKALIZACJA
SUBSTANCJI
STANOWIĄCYCH
PODSTAWĘ
DIETY
Semestr 1
Wykłady: 20 h
Konwersatorium/laboratorium: 10 h
Celem wykładów zatytułowanych „Komórkowa lokalizacja substancji stanowiących podstawę diety człowieka”
jest omówienie organizacji świata wielokomórkowych organizmów zwierzęcych i roślinnych, czynników kontroli
mechanizmów funkcjonowania komórki, mechanizmów integracji procesów wewnątrzkomórkowych i
przekazywania sygnałów w komórce oraz rodzajów uszkodzeń komórek i organelli komórkowych w zakresie
sposobów i miejsc gromadzenia w komórkach roślinnych i zwierzęcych metabolitów i substancji mających dla
organizmu człowieka znaczenie energetyczne, metaboliczne, spożywcze oraz prozdrowotne.
Celem ćwiczeń zatytułowanych „Komórkowa lokalizacja substancji stanowiących podstawę diety człowieka” jest
omówienie kolorymetrycznych, cytofizjologicznych i cytologicznych testów laboratoryjnych oraz ich praktyczne
wykorzystanie do identyfikacji gromadzonych w komórkach roślinnych i zwierzęcych substancji i metabolitów
komórkowych mających dla organizmu człowieka znaczenie energetyczne, metaboliczne, spożywcze oraz
prozdrowotne w celu określenia ich lokalizacji komórkowej, a także w celu oceny rozmiaru i rodzaju uszkodzeń
komórek i znajdujących się w nich organelli komórkowych.
2. Wymagania
wstępne
Ogólna wiedza o:
- budowie komórek roślinnych i zwierzęcych;
- podstawowych różnicach pomiędzy budową komórki roślinnej i zwierzęcej;
- budowie poszczególnych organelli komórkowych
3. Efekty
kształcenia:
Po zakończeniu okresu kształcenia w ramach przedmiotu student powinien:
1.
Wymienić
i
scharakteryzować
teorie
naukowe
wyjaśniające
pochodzenie
i budowę współczesnej komórki Eukaryota;
2. Wymienić rodzaje i potrafić scharakteryzować czynniki biotyczne i abiotyczne zaburzające równowagę
funkcjonowania komórki;
3. Wymienić i opisać mechanizmy kontroli struktury komórki i przepływu informacji genetycznej w komórce w
aspekcie utrzymania równowagi rozwoju komórki i całego organizmu;
4. Definiować pojęcie receptora oraz opisać sposoby recepcji i drogi przekazywania sygnałów do komórki
kontrolujące procesy aktywności podziałowej i śmierci komórkowej.
5.
Wskazać
lokalizację
procesów
metabolicznych
w
komórce
roślinnej
i zwierzęcej oraz określić charakter możliwych uszkodzeń i ich wpływ na funkcjonowanie komórki i całego
organizmu;
6. Przedstawić funkcje organelli komórkowych w zakresie pozyskiwania, gromadzenia i uwalniania energii w
naturalnych warunkach wzrostu i rozwoju;
7. Wskazać komórkową lokalizację i ogólną charakterystykę procesu zamiany energii słonecznej na siłę
asymilacyjną oraz procesu asymilacji dwutlenku węgla w aspekcie budowy i funkcjonowania chloroplastów.
Omówić gromadzenie i mobilizację materiałów zapasowych w kontekście udziału w tym procesie wakuol,
plastydów i lizosomów;
8. Wyjaśnić mechanizmy pozyskiwania energii w kontekście prawidłowej budowy i funkcjonowania
mitochondriów;
9.
Wyjaśnić
znaczenie
naturalnych
warunków
życia
dla
gromadzenia
barwników
i metabolitów roślinnych i zwierzęcych oraz ich funkcji w rozwoju komórki roślinnej oraz organizmu człowieka.
10. Scharakteryzować budowę chemiczną i wskazać lokalizację w komórce barwników karotenoidowych,
flawonoidowych i substancji fenolowych oraz opisać ich udział w kontroli procesu śmierci komórkowej w
znaczeniu działań przeciwnowotworowych.
11. Wybrać i zastosować odpowiednie metody do oceny rodzaju uszkodzeń komórek i organelli komórkowych
oraz formułować wnioski w aspekcie znaczenia uszkodzeń dla wzrostu i rozwoju komórki.
12. Wybrać i zastosować właściwe metody do lokalizacji zapasowych i łatwo-przyswajalnych cukrowców oraz
przeprowadzić ilościową ocenę węglowodanowych, lipidowych i białkowych składników pokarmowych.
13.
Wybrać
i
zastosować
odpowiednie
metody
do
lokalizacji
karotenoidowych
i flawonoidowych barwników roślinnych oraz substancji fenolowych i wolnych rodników, a także interpretować
uzyskane wyniki w aspekcie ich przeciwnowotworowej roli.
4. Treści
kształcenia:
Wykłady:
1. Organizacja świata wielokomórkowych organizmów zwierzęcych i roślinnych w aspekcie znaczenia ich
wzajemnych relacji dla zapewnienia zdrowych i naturalnych warunków życia oraz utrzymania równowagi i
eliminacji biotycznych i abiotycznych zagrożeń oraz neutralizacji zanieczyszczeń. - Pochodzenie komórki
eukariotycznej i podstawy budowy komórki roślinnej
i zwierzęcej w oparciu o najbardziej znane w tym zakresie teorie tj. teorię endosymbiotyczną, komórkową i
suprakomórkową;
2. Znaczenie redukcji zagrożeń dla struktury nośników i ciągłości przepływu informacji genetycznej oraz
sygnalizacji procesów metabolicznych, organizacji DNA, a także komórkowej lokalizacji i kontroli procesów
transkrypcji („splicing” i „editing”) i translacji („nonsens mediated decay”) jako mechanizmów procesu
dojrzewania RNA i syntezy białek w aspekcie utrzymania równowagi w rozwoju komórki i całego organizmu.
3. Systemy przekazywania sygnałów; - Integracja metabolizmu w procesach rozwojowych organizmu roślinnego
i zwierzęcego jako sposób reakcji na bodźce środowiskowe. - Charakterystyka elementów recepcji sygnałów.
Wprowadzenie do metabolizmu przepływu sygnałów w komórce. - Główne drogi przekazywania sygnałów w
komórce. - Programowana śmierć komórki, która obok aktywności podziałowej komórek regulujących liczbę
komórek w organizmie oraz ekspansji komórki, decyduje o wzroście i rozwoju organizmów eukariotycznych i
jest sposobem reakcji organizmu na endogenne bodźce rozwojowe i egzogenne czynniki środowiskowe.
4. Charakterystyka strukturalnych i funkcjonalnych elementów komórki roślinnej w aspekcie pozyskiwania,
gromadzenia i uwalniania energii w naturalnych warunkach wzrostu i rozwoju. - Komórkowa lokalizacja i ogólna
charakterystyka procesu zamiany energii słonecznej na siłę asymilacyjną oraz procesu asymilacji dwutlenku
węgla w aspekcie budowy i funkcjonowania chloroplastów; - Gromadzenie i mobilizacja materiałów zapasowych
w kontekście udziału w tym procesie wakuol, plastydów i lizosomów; - Lokalizacja i charakterystyka
mechanizmów
pozyskiwania
energii
w
kontekście
prawidłowej
budowy
i funkcjonowania mitochondriów;
5. Znaczenie naturalnych warunków życia dla gromadzenia roślinnych i zwierzęcych barwników i metabolitów
oraz ich funkcji w rozwoju komórki roślinnej oraz organizmu człowieka. - Charakterystyka (budowa chemiczna
i
lokalizacja
w
komórce)
barwników
karotenoidowych,
flawonoidowych
i substancji fenolowych w zakresie ich udziału w indukcji śmierci komórkowej jako podstawowego mechanizmu
przeciwnowotworowego.
Konwersatorium/laboratorium:
1. Prezentacja i praktyczne zastosowanie fizjologicznych i cytologicznych metod do oceny rodzaju uszkodzeń
komórek i organellach komórkowych (jąder, mitochondriów, retikulum endoplazmatycznego i lizosomów)
indukowanych egzo- i endogennymi czynnikami komórkowymi oraz egzogennymi czynnikami środowiskowymi;
2. Cytochemiczne i cytofizjologiczne mikroskopowe metody i komórkowa lokalizacja zapasowych i łatwoprzyswajalnych cukrowców oraz ilościowa ocena węglowodanowych, lipidowych i białkowych składników
pokarmowych
w komórce roślinnej i zwierzęcej.
3. Makroskopowa lokalizacja węglowodanowych, lipidowych i białkowych składników pokarmowych z
uwzględnieniem gatunków roślin stanowiących podstawę diety człowieka;
4. Ilościowe porównanie zawartości składników pokarmowych u niektórych gatunków roślin oraz ocena wartości
odżywczych w przeliczeniu na ilość glukozy;
5. Mikroskopowa i makroskopowa lokalizacja w komórce i organizmie roślinnym karotenoidowych i
flawonoidowych barwników oraz substancji fenolowych i wolnych rodników.
5. Metody i
kryteria
oceniania:
Obowiązkowa obecność na ćwiczeniach. Uzyskanie pozytywnych ocen z 5 sprawdzianów składających się z 10
pytań testowych.
Spełnienie wymogów minimum zaliczeniowego w oparciu o końcowy sprawdzian testowy.
Metody podające:
6. Metody
dydaktyczne:
1. informacyjny wykład audiowizualny;
2. wyjaśnienie.
Metody praktyczne: 1. seminarium;
2. pokaz;
3. ćwiczenia laboratoryjne, zajęci praktyczne;
Alberts B, Bray D, Hopkin K, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P, 2005, Podstawy Biologii Komórki,
Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa.
Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L, 2005, Biochemia. Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa
Kawiak, J Mirecka, J, Olszewska, M, Warchoł, J 1998, Podstawy Cytofizjologii, Wydawnictwo Naukowe
PWN, Warszawa,
Woźny A, Michejda J, Ratajczak L, 2000, Podstawy Biologii Komórki Roślinnej, Wydawnictwo naukowe
PWN, Warszawa
Szweykowska A., Szweykowski J, 2002, Botanika, Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa
7. Literatura:
8.
Informacje
dodatkowe:
brak