Cell Biology for teachers - MB150P73

• Title: Biologie buňky pro učitelské kombinace
• Czech title: Biologie buňky pro učitelské kombinace
• Guaranteed by: Department of Cell Biology (31-151)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2024
• Semester: winter
• E-Credits: 3
• Examination process: winter s.:
• Hours per week, examination: winter s.:2/0, Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Note: enabled for web enrollment; priority enrollment if the course is part of the study plan
• Guarantor: RNDr. Nataša Šebková, Ph.D.
• Teacher(s): RNDr. Nataša Šebková, Ph.D.
• Incompatibility : MB150P31
• Is co-requisite for: MB150C28U
• Is incompatible with: MB151P95
• Is complex co-requisite for: MB150C28, MB150P04A
• In complex pre-requisite: MB150P22, MB152P02

Annotation

English

Please note, the lectures are given in czech language only.

Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (12.10.2021)

Czech

Předmět podává v ucelené formě základy molekulární biologie buňky. Podává základní informace o organizaci a výstavbě vnitřních struktur buňky. Zabývá se strukturou a funkcí biomembrán, přenosem molekul a membránových váčků, energetickým metabolismem, buněčnou signalizací, buněčným cyklem a jeho regulací, uchováním a využitím genetické informace, imunitním systémem. Předmět je doporučen pro studenty prvního roku bakalářského studia.

Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (27.03.2025)

Literature

Alberts et al.: Základy buněčné biologie - Úvod do molekulární biologie buňky (orig. Essential Cell Biology. Garland Publishing, Inc. NY, 1st edition, 1997) 2001 (ISBN 80-902906 -0-4).

Alberts et al.: Molecular Biology of the Cell. 3rd ed., 1994 (ISBN 0-8153-1919-4), 4th ed., 2002 (ISBN 0-8153-4072-9).
Lodish et al.: Molecular Cell Biology. 3rd ed., 1995 (ISBN 0-7167-2380), 4th ed., 2000 , 5th ed., 2004 (ISBN 0-7167-4366-3).
Alberts et al.: Essential Cell Biology. 1st ed., 1998 (ISBN 0-8153-2045-0 Hardcover,
ISBN 0-8153-2971-7 Paperback). 2nd ed. 2003 (ISBN 0-8153-3480-X).
Pollard T.D.: Cell Biology. 1st ed., 2002 (ISBN 0-7216-3997-6).
Kovář J.: Buněčná proliferace a mechanismy její regulace I. a II. Karolinum 1998 a 1999.
Středoškolská učebnice se shodným tematem..

Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (12.10.2021)

Requirements to the exam

English

Examination of Cell Biology for the teacher combination will take the form of a written test. Each test will be multiple choice test, contains 20 questions. Test also includes 2 questions, students will answer in writing.
For each correctly answered question 1 to 20 counts four points, for two correct 2 points, for one correct one point. For the correct answer in the written part student receives 5 points. In the test, it is possible to reach a maximum of 90 points. To meet the test student must receive a minimum of 60 points.

Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (12.10.2021)

Czech

Zkouška z Biologie buňky pro učitelské kombinace bude probíhat formou písemného testu. Každý test obsahuje 20 zaškrtávacích otázek, každá otázka obsahuje tři odpovědi s možností různých variant správnosti. Test navíc obsahuje 2 otázky, na které student odpovídá písemně.
Za každou správně zodpovězenou otázku 1-20 jsou započítány čtyři body, za dvě správné 2 body, za jednu správnou jeden bod. Za správnou odpověď v písemné části obdrží student 5 bodů. V písemném testu je možné dosáhnout maximálně 90 bodů. Pro splnění zkoušky musí student obdržet minimálně 60 bodů.

 

Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (12.10.2021)

Syllabus

English

- Types and structure of viruses, interaction with the host cell; life cycle

- Types and structure of cells; cell organelles and their functions; comparison of bacterial, archaeal and eukaryotic cells; mitochondria and chloroplasts - structure, semiautonomy, evidence of origin; ubiquitin-proteasome system; proteins and their structures

- Anatomy and function of the cell nucleus - structure of the nucleus, organization of genetic information, chromatin, chromosome, structure and function of DNA, utilization of genetic information

- Membranes and transport - structure and function of the biomembrane, its properties; function of membrane proteins; membrane potential; cell cortex; glycocalyx; receptors; transmembrane transport of substances; types of transport; osmosis

- Intracellular compartments and transport - entry of proteins into membrane organelles; vesicular transport; secretion and membrane trafficking - endocytosis and exocytosis

- Cellular metabolism - catalysis and energy utilization by cells; coupled reactions, biological oxidations; breakdown of sugars and fats; mitochondria and chloroplasts - role in cellular energy balance; photosynthesis

- Cytoskeleton - microtubules, microfilaments, intermediate filaments, septins; structure and function, organizational centres; associated proteins; molecular mechanisms of movement - molecular motors and intracellular transport, types of cell movement, cilia, flagella, amoeboid movement, muscle contraction, interaction of cells with the extracellular matrix; bacterial cytoskeleton

- Cell division - cell proliferation, cell cycle and its phases, mitotic spindle, specifics of plant cells, nuclear division and cytokinesis, mechanisms of cell cycle regulation, apoptosis, tumor growth

- Cell-to-cell communication - types of signalling, membrane and nuclear receptors, major classes of cell surface receptors, intracellular signal transducers, molecular switches, signalling cascades and their integration, regulation, disorders and their consequences

- Extracellular matrix and cell junctions - plant cell wall, structure, properties, function, synthesis; bacterial cell wall; extracellular matrix of animal cells, epithelia and intercellular junctions; interaction of cells with extracellular matrix

 - Immune system - functions and components of the immune system; specific, non-specific immunity; MHC glycoproteins; immune responses based on T and B lymphocytes, NK cells and antibodies - T and B cell activation, clonal selection, inflammation

Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (27.03.2025)

Czech

-  Typy a stavba virů, interakce s hostitelskou buňkou; životní cyklus

 - Typy a stavba buněk; buněčné organely a jejich funkce; srovnání buňky bakterií, archeí a eukaryot; mitochondrie a chloroplasty – stavba, semiautonomie, doklady o původu; ubikvitin-proteazomový systém; proteiny a jejich struktury

- Anatomie a funkce buněčného jádra – stavba jádra, organizace genetické informace, chromatin, chromozóm, struktura a funkce DNA, využití genetické informace

- Membrány a transport – stavba a funkce biomembrány, její vlastnosti; funkce membránových proteinů; membránový potenciál; buněčný kortex; glykokalyx; receptory; transmembránový přenos látek; typy transportu; osmóza

- Vnitrobuněčné oddíly a transport – vstup proteinů do membránových organel; vezikulární transport; sekrece a přeprava membrán – endocytóza a exocytóza

- Buněčný metabolismus – katalýza a využití energie buňkami; spřažené reakce, biologické oxidace; odbourání cukrů a tuků; mitochondrie a chloroplasty – podíl na energetické bilanci buňky; fotosyntéza

-  Cytoskelet – mikrotubuly, mikrofilamenta, intermediální filamenta, septiny; stavba a funkce, organizační centra; asociované proteiny; molekulární mechanismy pohybu – molekulární motory a intracelulární transport; typy pohybu buněk, řasinky, bičíky, améboidní pohyb, svalový stah; interakce buněk s extracelulární matrix; cytoskelet bakterií

- Dělení buněk – buněčná proliferace; buněčný cyklus a jeho fáze; dělicí vřeténko; specifika rostlinné buňky; dělení jádra a cytokineze; mechanismy řízení buněčného cyklu; apoptóza; nádorový růst

- Komunikace mezi buňkami – typy signalizací; receptory membránové a jaderné; hlavní třídy receptorů na povrchu buněk; intracelulární přenašeči signálu; molekulární přepínače; signalizační kaskády a jejich integrace; regulace, poruchy a jejich důsledky

- Extracelulární matrix a buněčné spoje – buněčná stěna rostlin; stavba, vlastnosti, funkce, syntéza; buněčná stěna bakterií; extracelulární matrix živočišné buňky; epitely a mezibuněčné spoje; interakce buněk s extracelulární matrix

 - Imunitní obrana organismu – funkce a komponenty imunitního systému; specifická, nespecifická imunita; MHC glykoproteiny; imunitní reakce založené na T a B lymfocytech, NK buňkách a protilátkách – aktivace T a B buněk, klonální selekce, zánět

Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (27.03.2025)

Learning outcomes

English

Learning Outcomes

1. Viruses

Knowledge:
The student knows the basic types of viruses, their structure, replication strategies, and life cycles.

Skills:
The student explains virus–host cell interactions and distinguishes between different viral life cycles.

Competences:
The student is able to assess the significance of viral infections in cellular biology and medicine.

Bloom’s taxonomy: Remembering – Understanding – Evaluating

2. Cell Types and Organelles

Knowledge:
The student knows the structure of bacterial, archaeal, and eukaryotic cells and the functions of major cellular organelles.

Skills:
The student compares different cell types with respect to their structure and function.

Competences:
The student applies this knowledge to interpret biological processes in different organisms.

Bloom’s taxonomy: Remembering – Analyzing – Applying

3. Mitochondria and Chloroplasts

Knowledge:
The student knows the structure and functions of mitochondria and chloroplasts.

Skills:
The student explains their semi-autonomy and summarizes evidence supporting their endosymbiotic origin.

Competences:
The student integrates this knowledge to explain the cellular energy balance.

Bloom’s taxonomy: Understanding – Creating (Synthesizing)

4. Cell Nucleus and Genetic Information

Knowledge:
The student knows the structure of the cell nucleus, chromatin organization, DNA structure, and the genetic code.

Skills:
The student explains the flow of genetic information according to the central dogma of molecular biology.

Competences:
The student interprets fundamental molecular genetic processes in the cell.

Bloom’s taxonomy: Understanding – Applying

5. Biomembranes and Transport

Knowledge:
The student knows the composition and properties of biological membranes, membrane proteins, and transport mechanisms.

Skills:
The student applies this knowledge to explain passive and active transport, osmosis, and membrane potential.

Competences:
The student analyzes the impact of changes in membrane properties on cellular function.

Bloom’s taxonomy: Understanding – Applying – Analyzing

6. Intracellular Compartments and Transport

Knowledge:
The student knows the principles of protein targeting and vesicular transport.

Skills:
The student distinguishes and describes endocytosis and exocytosis.

Competences:
The student explains the relationship between compartmentalization and functional specialization of the cell.

Bloom’s taxonomy: Understanding – Analyzing

7. Cellular Metabolism

Knowledge:
The student knows the basic metabolic pathways, principles of catalysis, and biological oxidations.

Skills:
The student explains the role of mitochondria and chloroplasts in energy metabolism and photosynthesis.

Competences:
The student applies metabolic knowledge to explain cellular energy demands.

Bloom’s taxonomy: Understanding – Applying

8. Cytoskeleton and Cell Motility

Knowledge:
The student knows the types of cytoskeletal filaments and their associated proteins.

Skills:
The student analyzes cytoskeletal functions in intracellular transport and cell motility.

Competences:
The student interprets the role of the cytoskeleton in cell–environment interactions.

Bloom’s taxonomy: Analyzing – Creating (Synthesizing)

9. Cell Cycle and Cell Death

Knowledge:
The student knows the phases of the cell cycle, mechanisms of its regulation, and types of cell death.

Skills:
The student explains the differences between apoptosis and necrosis and their biological significance.

Competences:
The student evaluates the relationship between cell cycle dysregulation and tumor growth.

Bloom’s taxonomy: Understanding – Evaluating

10. Cell Communication

Knowledge:
The student knows the basic types of cell signaling and the major classes of receptors.

Skills:
The student analyzes signaling pathways and their integration within the cell.

Competences:
The student evaluates the consequences of signaling defects for cellular and organismal function.

Bloom’s taxonomy: Analyzing – Evaluating

11. Extracellular Matrix and Immunity

Knowledge:
The student knows the structure and functions of the extracellular matrix, cell junctions, and key components of the immune system.

Skills:
The student explains cell–extracellular matrix interactions and the principles of immune responses.

Competences:
The student integrates knowledge of cell biology and immunology to explain tissue organization and immune defense.

Bloom’s taxonomy: Creating (Synthesizing) – Evaluating

Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (26.12.2025)

Czech

Výsledky učení (learning outcomes)

1. Viry

Znalosti:
Student zná základní typy virů, jejich stavbu, způsoby replikace a životní cyklus.

Dovednosti:
Student vysvětlí interakce virů s hostitelskou buňkou a rozdíly mezi jednotlivými typy virových cyklů.

Kompetence:
Student dokáže posoudit význam virových infekcí v buněčné biologii a medicíně.

Bloomova taxonomie: Zapamatování – Porozumění – Hodnocení

2. Typy buněk a buněčné organely

Znalosti:
Student zná stavbu buněk bakterií, archeí a eukaryot a funkce hlavních buněčných organel.

Dovednosti:
Student porovná jednotlivé typy buněk z hlediska struktury a funkce.

Kompetence:
Student je schopen aplikovat tyto znalosti při interpretaci biologických procesů v různých typech organismů.

Bloomova taxonomie: Zapamatování – Analýza – Aplikace

3. Mitochondrie a chloroplasty

Znalosti:
Student zná stavbu a funkce mitochondrií a chloroplastů.

Dovednosti:
Student vysvětlí jejich semiautonomii a shrne důkazy endosymbiotického původu.

Kompetence:
Student dokáže integrovat tyto poznatky do vysvětlení energetické bilance buňky.

Bloomova taxonomie: Porozumění – Syntéza

4. Jádro buňky a genetická informace

Znalosti:
Student zná stavbu buněčného jádra, organizaci chromatinu, strukturu DNA a genetický kód.

Dovednosti:
Student vysvětlí tok genetické informace podle ústředního dogmatu molekulární biologie.

Kompetence:
Student je schopen interpretovat základní molekulárně-genetické procesy v buňce.

Bloomova taxonomie: Porozumění – Aplikace

5. Biomembrány a transport

Znalosti:
Student zná složení a vlastnosti biomembrán, typy membránových proteinů a transportní mechanismy.

Dovednosti:
Student aplikuje znalosti k vysvětlení pasivního a aktivního transportu látek a membránového potenciálu.

Kompetence:
Student dokáže analyzovat vliv změn membránových vlastností na funkci buňky.

Bloomova taxonomie: Porozumění – Aplikace – Analýza

6. Intracelulární kompartmentace a transport

Znalosti:
Student zná principy cílení proteinů a vezikulárního transportu.

Dovednosti:
Student rozliší a popíše endocytózu a exocytózu.

Kompetence:
Student je schopen vysvětlit souvislost mezi kompartmentací a funkční specializací buňky.

Bloomova taxonomie: Porozumění – Analýza

7. Buněčný metabolismus

Znalosti:
Student zná základní metabolické dráhy, principy katalýzy a biologických oxidací.

Dovednosti:
Student vysvětlí roli mitochondrií a chloroplastů v energetickém metabolismu a fotosyntéze.

Kompetence:
Student dokáže aplikovat metabolické znalosti k vysvětlení energetických nároků buňky.

Bloomova taxonomie: Porozumění – Aplikace

8. Cytoskelet a buněčný pohyb

Znalosti:
Student zná typy cytoskeletárních filament a jejich asociované proteiny.

Dovednosti:
Student analyzuje funkci cytoskeletu v buněčném pohybu a intracelulárním transportu.

Kompetence:
Student je schopen interpretovat roli cytoskeletu v interakcích buněk s okolím.

Bloomova taxonomie: Analýza – Syntéza

9. Buněčný cyklus a buněčná smrt

Znalosti:
Student zná fáze buněčného cyklu, mechanismy jeho regulace a typy buněčné smrti.

Dovednosti:
Student vysvětlí rozdíly mezi apoptózou a nekrózou a jejich biologický význam.

Kompetence:
Student dokáže posoudit vztah mezi poruchami buněčného cyklu a nádorovým růstem.

Bloomova taxonomie: Porozumění – Hodnocení

10. Buněčná komunikace

Znalosti:
Student zná základní typy buněčné signalizace a hlavní třídy receptorů.

Dovednosti:
Student analyzuje signalizační kaskády a jejich integraci v buňce.

Kompetence:
Student je schopen hodnotit důsledky poruch signalizace pro funkci buněk a organismu.

Bloomova taxonomie: Analýza – Hodnocení

11. Extracelulární matrix a imunita

Znalosti:
Student zná stavbu a funkce extracelulární matrix, buněčných spojů a základní složky imunitního systému.

Dovednosti:
Student vysvětlí interakce buněk s extracelulární matrix a principy imunitní odpovědi.

Kompetence:
Student dokáže integrovat poznatky buněčné biologie a imunologie při vysvětlení funkce tkání a obrany organismu.

Bloomova taxonomie: Syntéza – Hodnocení

 

Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (26.12.2025)