Cytofizjologia

obowiązkowe

Celem kursu cytofizjologii jest przedstawienie zasad funkcjonowania komórki, w tym jej organizacji czynnościowej, z uwzględnieniem molekularnego podłoża procesów chorobowych, molekularnych mechanizmów regulacji cyklu komórkowego, różnicowania komórek, ich starzenia się i śmierci, strukturalnych/czynnościowych relacji typu komórka-komórka/komórka-macierz zewnątrzkomórkowa, oraz podstaw komórkowej odpowiedzi immunologicznej, transformacji nowotworowej komórek, wybranych molekularnych/komórkowych strategii terapeutycznych (terapia genowa i z wykorzystaniem komórek macierzystych).

Wykłady:

W1. Komórka – spektakl życia w miniaturze (Funkcjonalna organizacja komórki eukariotycznej i jej bezpośredniego otoczenia): 1. Czynnościowa struktura komórki eukariotycznej (repetytorium); 2. Macierz cytoplazmatyczna/cytoszkielet; 3. Macierz zewnątrzkomórkowa;

W2. Komórka w kontekście socjalnym: 1. Adhezja komórkowa; 2. Komórkowe mechanizmy przekazywania sygnałów: Podstawowe szlaki sygnalizacyjne komórki; 3. Komórkowe mechanizmy przekazywania sygnałów: Komunikacja przez receptory połączone z enzymem i receptory związane z enzymem;

W3. Życie i śmierć komórki: 1. Regulacja cyklu komórkowego; 2. Molekularne podłoże różnicowania komórek; 3. Starzenie się i śmierć komórek;

W4. Wybrane zagadnienia z biologii komórki: 1. Wybrane zagadnienia z biologii nowotworów; 2. Komórkowe mechanizmy obrony immunologicznej; 3. Terapie genowa i komórkowa.

Seminaria:

S1. Błona komórkowa i organizacja cytoplazmy, cytofizjologia jądra komórkowego oraz wybrane procesy cytoplazmatyczne;

S2a. Molekularne mechanizmy odbioru i przekazu sygnałów w komórce/szlaki sygnalizacji komórkowej;

S2b. Adhezja komórkowa, oddziaływania typu komórka-komórka oraz komórka-macierz zewnątrzkomórkowa;

S3. Cykl komórkowy, śmierć komórki, podstawy kancerogenezy.

Ćwiczenia:

C1. Struktura i funkcje organelli komórkowych. 1. Organizacja i funkcjonowanie jądra komórkowego – replikacja/naprawa DNA, transkrypcja i dojrzewanie mRNA;

C2. Struktura i funkcje organelli komórkowych. 2. Mitochondria – transformacja energii, udział w metabolizmie komórkowym oraz wewnętrznej ścieżce indukcji apoptozy, schorzenia mitochondrialne;

C3. Struktura i funkcje organelli komórkowych. 3. Przedziały wewnątrzkomórkowe – siateczka śródplazmatyczna, aparat Golgiego, lizosomy, peroksysomy, kliniczne aspekty zaburzenia czynności tych organelli; zagadnienia transportu komórkowego, w tym biosynteza i transport białek;

C4. Organizacja szkieletu komórkowego i macierzy zewnątrzkomórkowej;

C5. Adhezja komórek/połączenia międzykomórkowe zespalające w tkance nabłonkowej, sygnalizacja komórkowa;

C6. Regulacja cyklu komórkowego, śmierć komórki, transformacja nowotworowa.

Literatura podstawowa:

1) Alberts, B., Bray, D. i in.: Podstawy biologii komórki (część 1-2). PWN, 2015.

2) Fuller, G.M., Shields, D.: Podstawy molekularne biologii komórki. Aspekty medyczne. PZWL, 2005.

3) Kawiak, J., Zabel, M.: Seminaria z cytofizjologii dla studentów medycyny, weterynarii i biologii. Elsevier Urban & Partner, 2014.

Literatura uzupełniająca:

1) Alberts, B et al.: Molecular Biology of the Cell. Taylor & Francis, 2015.

Kierunkowe efekty kształcenia:

Wiedza:

AW4 - zna podstawowe struktury komórkowe i ich specjalizacje funkcjonalne;

BW10 - zna budowę prostych związków organicznych wchodzących w skład makrocząsteczek obecnych w komórkach, macierzy zewnątrzkomórkowej i płynów ustrojowych;

BW11 - opisuje budowę lipidów i polisacharydów oraz ich funkcje w strukturach komórkowych i pozakomórkowych;

BW12 - charakteryzuje struktury I-, II-, III- oraz IV-rzędowe białek; zna modyfikacje potranslacyjne i funkcjonalne białka oraz ich znaczenie;

BW13 - zna funkcje nukleotydów w komórce, struktury I- i II-rzędową DNA i RNA oraz strukturę chromatyny;

BW14 - zna funkcje genomu, transkryptomu i proteomu człowieka oraz podstawowe metody stosowane w ich badaniu; opisuje procesy replikacji, naprawy i rekombinacji DNA, transkrypcji i translacji oraz degradacji DNA, RNA i białek; zna koncepcje regulacji ekspresji genów;

BW21 - zna sposoby komunikacji między komórkami, a także między komórką a macierzą zewnątrzkomórkową oraz szlaki przekazywania sygnałów w komórce i przykłady zaburzeń w tych procesach prowadzące do rozwoju nowotworów i innych chorób;

BW22 - zna procesy takie jak: cykl komórkowy, proliferacja, różnicowanie i starzenie się komórek, apoptoza i nekroza oraz ich znaczenie dla funkcjonowania organizmu;

BW23 - zna w podstawowym zakresie problematykę komórek macierzystych i ich zastosowania w medycynie;

BW28 - zna mechanizmy starzenia się organizmu;

BW30 - zna związek między czynnikami zaburzającymi stan równowagi procesów biologicznych a zmianami fizjologicznymi i patofizjologicznymi;

CW20 - zna podstawy rozwoju oraz mechanizmy działania układu odpornościowego, w tym swoiste i nieswoiste mechanizmy odporności humoralnej i komórkowej;

CW23 - zna zagadnienia z zakresu immunologii nowotworów.

Umiejętności:

AU2 - rozpoznaje w obrazach z mikroskopu optycznego lub elektronowego struktury histologiczne odpowiadające narządom, tkankom, komórkom i strukturom komórkowym, dokonuje opisu i interpretuje ich budowę oraz relacje między budową i funkcją;

BU11 - korzysta z baz danych, w tym internetowych, i wyszukuje potrzebną informację za pomocą dostępnych narzędzi.

Kompetencje społeczne:

KK4 - posiada świadomość własnych ograniczeń i umiejętność stałego dokształcania się;

KK8 - przestrzega praw autorskich i praw podmiotu badań naukowych.

Przedmiotowe efekty kształcenia:

EK-1: potrafi opisać budowę i czynnościowe właściwości błony komórkowej i struktur subkomórkowych, zna i rozumie procesy zachodzące w organellach i cytozolu komórki eukariotycznej, w warunkach fizjologii i patologii;

EK-2: zna i rozumie mechanizmy komunikowania się komórki z komórkami sąsiadującymi oraz z macierzą pozakomórkową, w tym szlaki odbioru i transdukcji sygnałów w komórce, zna patologiczne aspekty zaburzeń w zakresie przekazu sygnału, adhezji komórkowej oraz struktury/czynności macierzy pozakomórkowej;

EK-3: zna i rozumie molekularne mechanizmy regulacji cyklu życiowego komórek, ich różnicowania się, starzenia i śmierci oraz transformacji nowotworowej;

EK-4: zna podstawy komórkowej odpowiedzi immunologicznej oraz zasady i metodykę terapii genowej i z wykorzystaniem komórek macierzystych.

Metody weryfikacji efektów kształcenia i kryteria oceny:

Zaliczenie seminariów odbywa się w formie odpowiedzi ustnej (zajęcia konwersatoryjne) lub pisemnej w czasie trwania zajęć.Ćwiczenia praktyczne zaliczane są na podstawie poprawnego wykonania wymaganej dokumentacji zadań, w tym rysunków, opisów, wniosków, czy podsumowań oraz zaliczenia sprawdzianu z zakresu bieżącego tematu. Sprawdziany mogą być poprawiane jednorazowo w terminie uzgodnionym z nauczycielem prowadzącym zajęcia.

Sposoby i kryteria weryfikacji i oceny uzyskania przez studentów efektów kształcenia:

EK-1-4 – zaliczenie pisemne w formie testu; warunkiem zaliczenia testu jest uzyskanie co najmniej oceny dostatecznej z zakresu pytań odniesionych do każdego efektu nauczania; ocena testu jest średnią ważoną ocen z pytań odniesionych do każdego efektu kształcenia.

Zasady dopuszczenia do zaliczenia przedmiotu:

Student może zostać dopuszczony do testu jeżeli uzyskał zaliczenia wszystkich tematów seminaryjnych oraz ćwiczeń laboratoryjnych (na podstawie zaliczenia sprawdzianów wejściowych oraz raportów zawartych w dzienniku laboratoryjnym). Studenci, którzy nie spełniają tego kryterium przystępują do testu zaliczeniowego w II terminie (terminie poprawkowym), po uprzednim uzyskaniu zaliczenia tematów seminaryjnych, z których uzyskali ocenę niedostateczną i/lub ćwiczeń laboratoryjnych, z których sprawdzian wejściowy/raport nie został zaakceptowany.

Forma i warunki zaliczenia przedmiotu:

Zaliczenie przedmiotu przeprowadzone zostanie w formie: testu wielokrotnego wyboru (WW1).

Kryteria oceny efektów przedmiotowych w zakresie testu zaliczeniowego:

- niedostateczny – ndst (2) – do 59% poprawnych odpowiedzi;

- dostateczny – dst (3) – 60 do 69% poprawnych odpowiedzi;

- dostateczny plus – dst+ (3,5) – 70 do 74% poprawnych odpowiedzi;

- dobry – db (4) – 75% do 84% poprawnych odpowiedz;

- dobry plus – db+ (4,5) – 85 do 89% poprawnych odpowiedzi;

- bardzo dobry – bdb (5) – 90% - 100% poprawnych odpowiedzi.

Warunkiem zaliczenia testu jest uzyskanie co najmniej oceny dostatecznej z zakresu pytań odniesionych do każdego efektu kształcenia.

Forma: Zaliczenie na ocenę (średnia ważona ocen testu zaliczeniowego kalkulowana w odniesieniu do każdego z efektów kształcenia).