Cell Biology for geobiologists - MB150P73G

• Title: Biologie buňky pro geobiology
• Czech title: Biologie buňky pro geobiology
• Guaranteed by: Department of Cell Biology (31-151)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2024
• Semester: winter
• E-Credits: 5
• 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
• Is provided by: MB150P73
• 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 complex co-requisite for: MB150C28, MB150P04A
• In complex pre-requisite: MB150P22, MB152P02

Annotation

English

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

The course provides the essential information of the cell biology. The information about the intracellular sorting and the maintenance of the cellular compartments, structure and function of biomembranes, ionic and molecular transport, cytosis, the energetic metabolism, cell signaling, cell cycle regulation, principles of organismal genetic, immune system.

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. (12.10.2021)

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.

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

Requirements to the exam

English

Examination of Cell Biology for geobiology 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 geobiology 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

• Cell - cell theory, cell under the microscope, the anatomy of the cell, unity and diversity of the cell, bacterial cell, animal cell, plant cell, viruses and their life cycle, methods of the cell study.

• Chemical components of the cells - proteins, sugars, fatty acids, amino acids, nucleotides, their structure and function in the cell.

• Membrane structure and membrane transport - function of the lipid bilayer, membrane carrier proteins and their functions, ion channels and the membrane potential.

• Intracellular compartments and transport - vesicular transport, secretory pathways, endocytic pathways.

• How cells obtained energy of the food - the breakdown of sugars and fats, storing and utilizing food, energy generation in mitochondria and chloroplasts.

• Anatomy and function of the nucleus - nucleus is the information store of the cell, structure of the nucleus, nuclear envelope, chromatin, structure of chromosomes, structure and function of DNA, DNA replication, DNA repair, from DNA to protein, gene regulation, genetic variation in bacteria, gene transfer, bacterial mating, viral genomes.

• Cell communication - forms of the cell signaling, intracellular receptors, main classes of the cell-surface receptors, intracellular messenger molecules, molecular switches, intracellular signaling cascades and their integration.

• Cytoskeleton - microtubules, actin filaments, intermediate filaments, motor proteins and intracellular transport, cellular movement.

• Cell division - cell proliferation, cell cycle, mitosis, cytokinesis, meiosis, cell-cycle control and cell death, programmed cell death, difference between the normal and the tumor cells.

• Immune systems - cells of the immune defense of the metazoan, receptors, antigens, antibodies, MHC glykoproteins, defense against foreign molecules, viruses and bacteria, inflammation.

• Extracellular matrix and connective tissues - cell wall of the plant and bacterial cell, extracellular matrix, epithelial sheets and cell-cell junctions, tissue maintenance and renewal, and its disruption by cancer.

• Embryonic development - programmed cell movements, changes in the genes expression, pattern formation, cell memory

Last update: Rubešová Jana, RNDr., Ph.D. (11.10.2006)

Czech

- Buňka - buněčná teorie, buňka ve světelném mikroskopu, subbuněčné struktury a kompartmemtové uspořádání eukaryotní buňky, prokaryotní buňka, typy eukaryotních buněk, viry a jejich životní cyklus, metody studia buněk a subbuněčných struktur.
- Látkové složení organismů - proteiny, sacharidy, mastné kyseliny, nukleotidy, jejich struktura a funkce
- Membrány a transport - stavba a funkce biomembrány, membránové proteiny a jejich funkce, receptory, transport látek přes membrány, membránový potenciál
- Vnitřní membránové struktury a transport - endoplasmatické retikulum, Golgiho komplex, vesikulární transport, buněčná sekrece, endocytóza
- Buněčný metabolismus - odbourání cukrů a tuků, ukládání a zužitkování potravy, získávání energie v mitochondriích a chloroplastech, oxidační fosforylace, fotosyntéza
- Anatomie a funkce buněčného jádra - stavba jádra, organizace genetické informace, chromatin, chromozóm, struktura a funkce DNA, replikace DNA, oprava DNA, využití genetické informace, genetická rozmanitost u bakterií, bakteriální konjugace, typy virových genomů
- 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
- Cytoskelet - mikrotubuly, mikrofilamenta, intermediální filamenta, molekulární motory a intracelulární transport, typy pohybu buněk, interakce buněk s extracelulární matrix
- Dělění buňky - buněčná proliferace, buněčný cyklus, mitóza, cytokineze, meióza, regulace buněčného cyklu, apoptóza, nádorový růst
Imunitní systém - buňky imunitního systému mnohobuněčného organismu, receptory, protilátky, antigeny, MHC glykoproteiny, principy aktivace T a B buněk, obrana proti cizorodým molekulám, virům a bakteriím, zánět
- Extracelulární matrix a pojivové tkáně - buněčná stěna rostlin, bakterií, extracelulární matrix , epitely a mezibuněčné spoje, udržování a obnova tkáně a její dezintegrace při rakovině
- Diferenciace buněk mnohobuněčného organismu - embryonální vývoj, programovaný pohyb buněk, změny v genové expresi, formování tělního plánu, buněčná paměť

 - Genetická informace - struktura a funkce DNA, RNA, replikace, transkripce, translace

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

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:

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)