Wydział Biotechnologii i Hodowli Zwierząt - Biotechnologia (S1)
Sylabus przedmiotu Fizjologiczne mechanizmy komunikacji zewnątrz-wewnątrzkomórkowej:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Biotechnologia | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Fizjologiczne mechanizmy komunikacji zewnątrz-wewnątrzkomórkowej | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Fizjologii, Cytobiologii i Proteomiki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Alicja Dratwa-Chałupnik <Alicja.Dratwa-Chalupnik@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Adam Lepczyński <Adam.Lepczynski@zut.edu.pl>, Katarzyna Michałek <Katarzyna.Michalek@zut.edu.pl>, Małgorzata Ożgo <Malgorzata.Ozgo@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 9 | Grupa obieralna | 4 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawowa wiedza z zakresu biologii komórki |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Celem nauczania przedmiotu jest poznanie podstawowych mechanizmów przenoszenia sygnałów miedzy komórkami; szlaków transportowych związków niskocząsteczkowych przez błony biologiczne w poszczególnych przedziałach wewnątrzkomórkowych oraz układów transportujących i regulacji ich aktywności. |
| C-2 | zdobycie umiejetności odpowiedniego przygotowania i prowadzenia prezentacji dotyczących zagadnień poszczególnych bloków tematycznych |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Zapoznanie z tematyką ćwiczeń i warunkami zaliczenia. Ogólne zasady komunikacji między- i wewnątrzkomórkowej. Ogólna charakterystyka i funkcje kaskad sygnalizacyjnych. | 2 |
| T-A-2 | Częsteczki adhezyjne - tworzenie stałych i czasowych połączeń międzykomórkowych. Mechanizmy rozpoznawania innych komórek i cząstek międzykomórkowych – przykłady. Komunikacja komórkowa przez połączenia typu neksus i jej znaczenie. Plasmodesmy. Synapsy elektryczne i chemiczne. | 2 |
| T-A-3 | Błonowe receptory jonotropowe; Typy kanałów jonowych. Białka tworzące kanały jonowe. Funkcjonowanie synapsy chemicznej, neurotransmitery pobudzające i hamujące. Unieczynnianie neurotransmiterów. Charakterystyka kaskady sygnalizacyjnej – multiplikacja sygnału. Błonowe receptory metabotropowe; Białka G i ich cząsteczki efektorowe – wtórne przekaźniki. Rola kinaz i fosfataz białkowych. Jony wapnia jako wtórne przekaźniki. | 2 |
| T-A-4 | Błonowe receptory enzymatyczne i polipeptydowe czynniki wzrostu. Receptory wewnątrzkomórkowe, ich lokalizacja i struktura. Białka towarzyszące i aktywacja receptorów. Receptory wewnątrzkomórkowe jako regulatory transkrypcji. Sygnalizacja komórkowa przez tlenek azotu. Biosynteza NO i komórkowy mechanizm działania. NO jako cząsteczka sygnałowa w utrzymaniu homeostazy układu krążenia oraz w niespecyficznej odpowiedzi obronnej organizmu. Tlenek azotu jako neurotransmiter. Perspektywy i nadzieje związane z zastosowaniem tlenku azotu w medycynie. | 2 |
| T-A-5 | Udział ATP w przenoszeniu informacji. Receptory purynoreceptory P2. Mechanizmy przekazywania sygnału i efekty fizjologiczne wywołane stymulacją receptorów P2X. | 2 |
| T-A-6 | Rola jonów wapnia w przekazywaniu informacji wewnątrz komórki. | 2 |
| T-A-7 | Zaburzenia komunikacji wewnątrz i zewnatrzkomórkowej w procesie nowotworzenia i „odporności” na nowotwory. Znaczenie cząsteczek adhezyjnych w procesie przerzutowania. | 2 |
| T-A-8 | Zaburzenia w transdukcji sygnałów wewnątrz- i zewnątrzkomórowych jako przyczyna dysfunkcji komórek, tkanek, narządów, organizmu. Nowotworzenie, choroby autoimmunologiczne. Możliwości farmakologicznego oddziaływania na szlaki sygnałowe. | 2 |
| T-A-9 | Kierowany transport białek w komórce. Mechanizm adresowania i sortowania białek – hipoteza sygnałowa. | 2 |
| T-A-10 | Aplikacyjne aspekty zaburzeń działania mechanizmów transdukcji sygnałów. Podsumowanie oraz zaliczenie ćwiczeń. | 2 |
| 20 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Ogólne zasady komunikacji między- i wewnątrzkomórkowej. Ogólna charakterystyka i funkcje kaskad sygnalizacyjnych. Odbiór informacji przez komórkę docelową. Peptydy jako nośniki informacji biologicznej. | 2 |
| T-W-2 | Organizacja, struktura i znaczenie błon biologicznych a komunikacja wewnątrz- i zewnątrzkomórkowa. Typy, funkcje i czynnościowe właściwości lipidów błonowych. Specjalizacja lipidów błonowych w sygnalizacji komórkowej. Fizyczne i chemiczne właściwości białek błonowych. Białka w przenoszeniu sygnałów. Przedziały wewnątrzkomórkowe oraz mechanizmy i szlaki transportowe związków niskocząsteczkowych przez błony biologiczne. | 2 |
| T-W-3 | Receptory błonowe i substancje sygnałowe. Ligandy, agoniści i antagoniści receptorów. Komórkowe odpowiedzi receptorów na cząsteczki sygnałowe. Receptory wewnątrzkomórkowe. Podstawowe mechanizmy regulacji aktywności receptorów cytoplazmatycznych i jądrowych. Plastyczność i kooperatywność receptorów. | 2 |
| T-W-4 | Klasyfikacja układów transportujących. Transport bierny i aktywny. Regulacja aktywności układów transportujących. Udział ATP w przenoszeniu informacji. Rola mikrotubul, filamentów aktynowych i pośrednich w przekazywaniu sygnałów i kierunkowym ruchu organelli. | 2 |
| T-W-5 | Szlaki sygnałowe wzrostu, różnicowania i apoptozy komórek. Znaczenie fizjologiczne i patofizjologiczne oraz możliwości kontroli apoptozy. Aplikacyjne aspekty zaburzeń działania mechanizmów transdukcji sygnałów. Autofagia jako proces degradacji komórkowej. Etapy molekularne autofagii. Szlaki sygnałowe w kontroli procesu autofagii. | 2 |
| 10 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | udział studenta w ćwiczeniach audytoryjnych | 20 |
| A-A-2 | Studiowanie literatury przedmiotu. | 20 |
| A-A-3 | Samodzielne przygotowanie prezentacji multimedialnej na wybrany temat i omówienie podczas zajęć | 20 |
| 60 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | samodzielne studiowanie tematyki wykładów | 10 |
| A-W-2 | udział studentów w wykładach | 10 |
| A-W-3 | przygotowanie do zaliczenia | 10 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny dotyczący zaplanowanych zagadnień teoretycznych |
| M-2 | Prezentacje multimedialne przy wykorzystaniu komputera i projektora |
| M-3 | Seminarium związane z zagadnieniami cwiczeń audytoryjnych |
| M-4 | Praca w grupach. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Ocena aktywności studenta na zajęciach. |
| S-2 | Ocena formująca: Ocena przygotowania prezentacji multimedialnej oraz omówienia wybranego tematu zajęć audytoryjnych. |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Sumaryczna ocena aktywności studenta oraz przygotowania prezentacji i jej omówienia na zajęciach audytoryjnych. |
| S-4 | Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie tematyki wykładów. |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BT_1A_BT-S-O6.3_W01 W zakresie wiedzy student objaśnia ogólne zasady sygnalizacji komórkowej, opisuje i tłumaczy formy sygnalizacji komórkowej. Wskazuje przykłady cząsteczek sygnałowych, objaśnia wewnątrzkomórkową kaskadę sygnalizacyjną. Objaśnia powiązania między wewnątrzkomórkowymi szlakami sygnalizacyjnymi, tłumaczy mechanizmy integracji sygnałów w komórce. | BT_1A_W07, BT_1A_W08 | — | — | C-1, C-2 | T-W-4, T-W-2, T-W-1, T-W-3, T-W-5 | M-1, M-2 | S-4 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BT_1A_BT-S-O6.3_U01 W zakresie umiejętności student powinien interpretować podstawowe mechanizmy sygnalizacji komórkowej zachodzące w wielokórkowym organizmie. | BT_1A_U07 | — | — | C-1, C-2 | T-A-4, T-A-8, T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-9, T-A-7, T-A-10, T-A-5, T-A-6 | M-1, M-3, M-2, M-4 | S-1, S-2, S-3 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BT_1A_BT-S-O6.3_K01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie kreatywności w dyskusji naukowej. | BT_1A_K05 | — | — | C-1, C-2 | T-A-4, T-A-8, T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-9, T-A-7, T-A-10, T-A-5, T-A-6 | M-3, M-2, M-4 | S-1, S-2, S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_1A_BT-S-O6.3_W01 W zakresie wiedzy student objaśnia ogólne zasady sygnalizacji komórkowej, opisuje i tłumaczy formy sygnalizacji komórkowej. Wskazuje przykłady cząsteczek sygnałowych, objaśnia wewnątrzkomórkową kaskadę sygnalizacyjną. Objaśnia powiązania między wewnątrzkomórkowymi szlakami sygnalizacyjnymi, tłumaczy mechanizmy integracji sygnałów w komórce. | 2,0 | Student nie zna podstawowych zasad i form sygnalizacji komórkowej. Student nie zna przykładów cząsteczek sygnałowych i nie potrafi objasnic wewnątrzkomówrkowej kaskady sygnalizacyjnej. Student nie zna powiązań między wewnątrzkomórkowymi szlakami sygnalizacyjnymi. |
| 3,0 | Student zna wybiórczo zasady sygnalizacji komórkowej bez umiejętności ich analizy. Student podaje zaledwie kilka przykładów cząsteczki sygnałowej bez umiejętności ich analizy. Student podaje przykład powiązań między szlakami wewnątrzkomórkowymi bez umiejętności analizy. | |
| 3,5 | Student potrafi wymienic zasady sygnalizacji komórkowej i zaprezentowac jedną z form. Student podaje przykłady cząsteczek sygnałowych i dokonuje ich analizy. Student objaśnia przykład wewnątrzkomórkowych szlaków sygnalizacyjnych. | |
| 4,0 | Student potrafi objaśnic podstawowe zasady sygnalizacji komórkowej i opisuje wszystkie jej formy. Student podaje większośc przykładów cząsteczek sygnałowych, potrafi je przeanalizowac i podac niektóre działania. Student zna cztery równoległe wewnątrzkomórkowe szlaki sygnalizacyjne i potrafi wstępnie podac niektóre powiązania między nimi. | |
| 4,5 | Student potrafi dyskutowac i prezentowac wszystkie zasady i formy sygnalizacji komórkowej oraz dyskutowac o wpływie róznorodności sygnałów na fizjologię organizmu. Student potrafi podac dużo przykładów cząsteczek sygnałowych, efektywnie zaprezentowac i potrafi poprawnie omówic wewntrzkomórkową kaskadę sygnalizacyjną. Student zna cztery równoległe wewnątrzkomórkowe szlaki sygnalizacyjne i potrafi podac powiązania między nimi. | |
| 5,0 | Student potrafi efektywnie prezentowc, analizowac, dyskutowac o wszystkich zasadach i formach sygnalizacji komórkowej, zna i analizuje wpływ różnych sygnałów na fizjologię organizmu. Student zna bardzo dobrze wiele przykładów cząsteczek sygnałowych, podaje ich działania oraz objaśnia szczegółowo wewnątrzkomórkową kaskadę sygnalizacyjną. Student zna cztery równoległe wewnątrzkomórkowe szlaki sygnalizacyjne i potrafi podac powiązania między nimi oraz tłumaczy mechanizmy integracji sygnałów w komórce. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_1A_BT-S-O6.3_U01 W zakresie umiejętności student powinien interpretować podstawowe mechanizmy sygnalizacji komórkowej zachodzące w wielokórkowym organizmie. | 2,0 | Student: nie potrafi poradzić sobie samodzielnie z trudnościami mogącymi pojawić się na każdym z etapów przygotowanie zleconej pracy, nie operuje wiedzą kontekstową. |
| 3,0 | Student: radzi sobie, z dużą pomocą nauczyciela, z wybranymi trudnościami związanymi z procesem przygotowania zleconej pracy. | |
| 3,5 | Student: potrafi poradzić sobie, z nieznaczną pomocą nauczyciela, z wybranymi trudnościami związanymi z procesem przygotowania zleconej pracy. | |
| 4,0 | Student: samodzielnie radzi sobie z podstawowymi trudnościami związanymi z procesem wykonania zleconej pracy. | |
| 4,5 | Student: samodzielnie rozwiązuje postawione problemy i radzi sobie z trudnościami związanymi z procesem wykonania zleconej pracy. | |
| 5,0 | Student: samodzielnie rozwiązuje postawione problemy i radzi sobie w pełni z trudnościami związanymi z procesem wykonania zleconej pracy; swobodnie porusza się w danej tematyce i prawidłowo wykorzystuje materiały źródłowe. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_1A_BT-S-O6.3_K01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie kreatywności w dyskusji naukowej. | 2,0 | |
| 3,0 | Student w stopniu dostatetcznym wykazuje kreatywność w dyskusji naukowej. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- 1. Alberts B., Bray D., Hopkin K., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P., Podstawy biologii komórki, PWN, Warszawa, 2005
- Kawiak J, Seminaria z cytofizjologii, Urban&Partner, Wrocław, 2002
- Konarska L, Molekularne mechanizmy przekazywania sygnałów w komórce, PWN, Warszawa, 1995
Literatura dodatkowa
- Nowak J.Z., Zawilska J.B, Receptory- struktura, charakterystyka, funkcja, PWN, Warszawa, 1997
- Fuller G.M., Shields D., Podstawy molekularne biologii komórki, PZWL, Warszawa, 2005