BIOLOGIA KOMÓRKI

Ćwiczenia - zasady zaliczenia:

• uczestniczenie w zajęciach

(dopuszczana 1 nieobecność usprawiedliwiona)

• przygotowywanie się na ćwiczenia

(sprawdzanie wiadomości - oceny cząstkowe)

• kolokwium zaliczeniowe (test)

Charakterystyka kursu:

• 30 godzin wykładów

• 60 godzin ćwiczeń

Prowadzący:

• wykłady:

prof. dr hab. Zbigniew Madeja

dr Marta Michalik

• ćwiczenia:

asystent grupy dr Jolanta Sroka

dr Ewa Wybieralska

nauczyciele akademiccy ZBK

doktoranci ZBK

Podstawowe zasady BHP:

- Zasady pracy w laboratorium o poziomie zagrożenia biologicznego BL- 1

- Zasady BHP w pracowni chemicznej

Ocena końcowa z kursu będzie liczona jako:

20% oceny z ćwiczeń

80% oceny z egzaminu

Ocenę z ćwiczeń wystawiamy na podstawie:

• średniej ocen cząstkowych otrzymanych przez studenta w trakcie ćwiczeń (50%)

• oceny z kolokwium zaliczeniowego (50%)

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

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

Ćwiczenie ma na celu zapoznanie się z budową,

zasadą działania i prawidłowym przygotowaniem mikroskopu

świetlnego do pracy w trybie jasnego pola i kontrastu-fazowego

PODSTAWY MIKROSKOPII ŚWIETLNEJ Budowa i działanie mikroskopu jasnego pola i kontrastowo-fazowego

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 jasnego-

pola 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.

PODSTAWY MIKROSKOPII FLUORESCENCYJNEJ – 1

Przyżyciowe barwienia organelli wewnątrzkomórkowych

mitochondria

endosomy

Hoechst

DiOC6

Ćwiczenie ma na celu zapoznanie się:

- z budową i działaniem mikroskopu fluorescencyjnego

- wykorzystaniem barwników fluorescencyjnych do

wizualizacji organelli w żywych komórkach

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

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. 473-517

E. Kurczyńska i D. Borowska-Wykręt: Mikroskopia świetlna w badaniach komórki roślinnej,

rozdział 4

W. Kilarski: Strukturalne podstawy biologii komórki; rozdział 1 i 4

oit.cm-uj.krakow.pl

Muchomor sromotnikowy

(m. zielonawy , Amanita phalloides)

pl.wikipedia.org

falloidyna

fluorochrom - TRITC

(izotiocyjanian

rodaminy)

+

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

!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 LITERATURAB. 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. 283-295

red. H. Strzelecka-Gołaszewska: Motory molekularne, Kosmos, 2001, t.50, nr 4, str. 349-358; 375-390

PODSTAWY MIKROSKOPII FLUORESCENCYJNEJ – 2

Budowa i funkcje cytoszkieletu –barwienie F-aktyny

HODOWLE 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 345-65;

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.. 1998. str. 488-504

5. OBSŁUGA KOMORY BUERKERA

6. „Mammalian Cell Culture. Methods. Dieter F. Huelser.

7. Materiały zawarte w instrukcjach do ćwiczeń.

Ćwiczenie ma na celu zapoznanie

się z podstawowymi procedurami

związanymi z hodowlami

prawidłowych i nowotworowych

komórek in vitro

info.wiadomosci.gazeta.pl

www.dziennikpolski24.pl

Wykonanie bankowania (1),

rozbankowania komórek (2),

weryfikacja prawidłowości

przeprowadzenia procedur (test

witalności komórek).

BANKOWANIE KOMÓREK

vitalmedica.pl

„General guide…”

John A. Ryan

-80°C

daigger.com

1

2

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. 501-510

„Hodowla komórek i tkanek” pod redakcją Stanisławy Stokłosowej,

Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2006 - rozdz. 1 str. 2-6,

rozdz. 5 str. 45-50, rozdz. 6 str. 51-60, rozdz. 11 str. 140-152

www.alcor.org

doz.pl

ZAGADNIENIA DO PRZYGOTOWANIAHodowla tkanek, jej rozwój i znaczenie dla rozwoju nauki.

In vitro versus in vivo, zalety, ograniczenia, klasyfikacja hodowli tkanek.

Środowisko hodowlane. Linie komórkowe. Bankowanie komórek.

Cel ćwiczenia: zapoznanie z podstawowymi technikami bankowania komórek

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 58-90 i rozdz.4 358-376)

WZROST KLONALNY KOMÓREK ZWIERZĘCYCH

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 2005. rozdz. 21.

J. Kawiak i in. Podstawy cytofizjologii. PWN 1995, rozdz. 29.

B. Alberts. Molecular Biology of the cell. Garland Science 2002, rozdz. 23.

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.

PINOCYTOZA

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.

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).

WPŁYW ANESTETYKÓW NA RUCHLIWOŚĆ

KOMÓREK ZWIERZĘCYCH

Zalecana literatura:

Podstawy Biologii Komórki. Wprowadzenie do Biologii Molekularnej.

Alberts i wsp.

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

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

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 6000.

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. 365-388), rozdz. 15 (str. 512-516).

J. Kawiak, M. Zabel: Seminaria z cytofizjologii, Wrocław 2002; rozdz. 6 (str. 127-141).

Praca zbiorowa po redakcją J. Kawiaka: „Podstawy cytofizjologii” Warszawa 1998; część II (str. 58-78).

Praca zbiorowa pod redakcją J. Kawiaka i K. Ostrowskiego: Cytofizjologia, 1990; rozdz.2 (str. 56-58), rozdz. 13 (str.

406-408).

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

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