Předmět podává v ucelené formě základy buněčného dogmatu. Zabývá se organizací a výstavbou vnitřních struktur buňky (zejména eukaryotní), funkcí jednotlivých struktur a metodami studia buněčných procesů. Přednáška uspořádáním kopíruje moderní učebnice buněčné biologie, Alberts et al.: Molecular Biology of the Cell, Pollard et al.: Cell Biology či Lodish et al.: Molecular Cell Biology.
Předmět je doporučen pro studenty prvního roku bakakalářského studia.
Doporučujeme zapsat též praktická cvičení B150C28.
Poslední úprava: Libusová Lenka, RNDr., Ph.D. (26.01.2026)
Please note that the lectures are given in the Czech language only.
The course provides the essential information on cell biology (cell organization, infrastructure, function of the particular structures, and research methodology). The lecture arrangement follows modern textbooks, such as Alberts et al.: Molecular Biology of the Cell, Pollard et al.: Cell Biology, or Lodish et al.: Molecular Cell Biology.
Poslední úprava: Libusová Lenka, RNDr., Ph.D. (26.01.2026)
Literatura -
Alberts et al.: Essential Cell Biology. 6th ed., Norton and Co., 2023 (ISBN 9781324033394).
Alberts et al.: Molecular Biology of the Cell. 6th ed. 2015 (ISBN 978-0-8153-4464-3) nebo 7th ed. 2022 (ISBN 9780393884852).
Alberts et al.: Základy buněčné biologie, 2001 (ISBN 80-902906-0-4).
Poslední úprava: Libusová Lenka, RNDr., Ph.D. (26.01.2026)
Požadavky ke zkoušce -
Ke zkoušce budou požadovány znalosti, pojmy a jejich vztahy, dohledatelné v doporučené literatuře, a to v rozsahu přednášené látky. Automaticky se předpokládají znalosti středoškolské.
Zkouška bude písemná, příp. kombinovaná. Dle aktuální situace může být zkouška také za využití počítačů.
V testu vybíráte správné odpovědi z nabídky čtyř, kdy jakýkoli počet odpovědí může být správný i nesprávný (multiple choice test). Pokud označíte všechny správné a jen správné odpovědi, získáte 5 bodů, v případě, že se shodneme ve třech případech dostáváte 3 body, ve dvou možnostech 1 bod. Shoda v jedné či žádné odpovědí není hodnocena. Hranice hodnocení "dobře" leží okolo padesáti procent bodů (max. 150). Na test je 60 minut čistého času.
Poslední úprava: Libusová Lenka, RNDr., Ph.D. (29.09.2020)
The exam will require knowledge, concepts and their relationships, traceable in the recommended literature, in the scope of the lectured material. High school knowledge is assumed automatically.
The exam is organized as a written test; the student has the option of an oral examination after meeting the specified point limit. In the test, you choose the correct answers from four given answers, where any number of answers can be correct or incorrect (multiple choice test). If you mark all the correct and only the correct answers, you get 5 points, if we agree in three cases you get 3 points. Match in one or no answer is not evaluated. The "good" grade limit is around fifty percent of points (max. 150). There are 60 minutes of pure time for the test.
Poslední úprava: Půta František, doc. RNDr., CSc. (25.02.2021)
Sylabus -
1. Vnitřní organizace buňky, výstavba a funkce buněčných oddílů - buněčná teorie, buňka ve světelném mikroskopu, subbuněčné struktury a kompartmentové uspořádání eukaryotní buňky, srovnání buňky bakterií, archeí a eukaryot, typy eukaryotních buněk, diferenciace buněk mnohobuněčného organismu, typy a stavba virů, interakce s hostitelskou buňkou.
2. Proteiny a jejich funkce v buňce - strukturní hierarchie proteinu, motivy a domény, protein-proteinové a jiné interakce, supramolekulární komplexy - ribosom, proteasom, spliceosom, atd., proteosyntéza a distribuce proteinů v buňce, folding a účast chaperonů, štěpení a modifikace, turnover proteinů, typy regulace aktivity proteinů.
3. Anatomie a funkce buněčného jádra - stavba jádra - jaderný obal, nukleoskelet, organizace genetické informace - chromosom, chromatin, principy kopírování, uchování a využití genetické, informace, jaderný pór a transport makromolekul.
4. Membrány a transport - stavba biomembrány, složení, biogeneze a funkce lipidické dvojvrstvy (membrána archebakterií), funkce membránových proteinů, receptory, membránový potenciál, transmembránový přenos látek, typy transportu.
5. Vnitřní membránové struktury a transport - endoplasmatické retikulum, Golgiho komplex- biosyntéza a transport (koncept sekretorické dráhy), vznik váčků a vezikulární transport, endo- a exocytóza, endosomální sytém, lysosom (role pH při degradaci vs. recyklaci), vakuoly, peroxisom, hydrogenosom.
6. Energetika buňky, základní metabolické dráhy, které vedou k produkci ATP. Semiautonomní organely - mitochondrie, chloroplast - stavba, fungování, doklady o původu, podíl na energetické bilanci buňky.
7. Komunikace mezi buňkami - typy signalizací - endokrinní, parakrinní, kontaktní, receptory - membránové a jaderné, intracelulární přenašeči signálu, signální kaskády a jejich integrace.
8. Cytoskelet eukaryot – stavba a funkce mikrotubulů, mikrofilament, intermediálních filament, molekulární motory a jiné asociované proteiny, účast proteinů plasmatické membrány a extracelulární matrix, kontrola tvaru a buněčný pohyb.
9. Mezibuněčné spoje, spoje mezi buňkou a extracelulární matrix, složení a funkce mezibuněčné hmoty.
10. Dělení buňky a buněčný cyklus - buněčná proliferace, interfáze, jaderné dělení a dělící aparát, cytokineze, řízení buněčného cyklu, regulace buněčného růstu, apoptóza (apoptozóm, vnitřní a vnější dráha, iniciační a exekuční kaspázy), nádorový dělení (onkogeny a tumorsupresory), metody studia buněčného dělení.
11. Buňky imunitního systému a imunita - role buněk v systému imunitní obrany mnohobuněčného organismu, receptory, protilátky, MHC a jiné komponenty, principy aktivace B a T buněk, rekombinace a mutace jako podklad variability imunoglobulinů, klonální selekce, zánět.
Poslední úprava: Libusová Lenka, RNDr., Ph.D. (26.01.2026)
1. Internal organization of the cell: organization and function of cellular compartments – cell theory, the cell in light microscopy, subcellular structures and compartmentalization of the eukaryotic cell, comparison of bacterial, archaeal, and eukaryotic cells, types of eukaryotic cells, differentiation of cells in multicellular organisms, types and structure of viruses, interactions with the host cell.
2. Proteins and their cellular functions – protein structural hierarchy, motifs and domains, protein–protein and other interactions, supramolecular complexes (ribosome, proteasome, spliceosome, etc.), protein synthesis and distribution within the cell, folding and the involvement of chaperones, proteolysis and post-translational modifications, protein turnover, regulation of protein activity.
3. Anatomy and function of the cell nucleus – nuclear structure, nuclear envelope, nucleoskeleton, organization of genetic information – chromosomes, chromatin, principles of replication, preservation and utilization of genetic information, nuclear pore and macromolecule transport.
4. Membranes and transport – construction of biomembranes, composition, biogenesis and function of the lipid bilayer (archaeal membranes), function of membrane proteins, receptors, membrane potential, transmembrane transport of substances, types of transport.
5. Internal membrane structures and transport – endoplasmic reticulum, Golgi complex: biosynthesis and transport (secretory pathway concept), formation of vesicles and vesicular transport, endocytosis and exocytosis, endosomal system, lysosome (role of pH regulation in degradation versus recycling), vacuoles, peroxisomes, hydrogenosomes.
6. Cellular energetics and core metabolic pathways leading to ATP production. Semiautonomous organelles – mitochondria, chloroplasts: structure, function, evidence for origin, contribution to energy balance of the cell.
7. Intercellular communication – types of signaling – endocrine, paracrine, contact-dependent; receptors – membrane-bound and nuclear; intracellular signal transducers; signaling pathways and their integration.
8. The eukaryotic cytoskeleton – structure and function of microtubules, microfilaments, and intermediate filaments; molecular motors and associated proteins; involvement of plasma membrane and extracellular matrix proteins; control of cell shape and cell movement.
9. Intercellular junctions and cell–extracellular matrix contacts; composition and function of the extracellular matrix and matrix components.
10. Cell division and the cell cycle – cellular proliferation, interphase, nuclear division and the mitotic apparatus, cytokinesis, regulation of the cell cycle, control of cell growth, apoptosis (apoptosome, intrinsic and extrinsic pathways, initiator and executioner caspases), oncogenic transformation and tumor suppressors, methods to study cell division.
11. Cells of the immune system and immunity – roles of immune cells in the defense of a multicellular organism; receptors, antibodies, MHC and other components; principles of B- and T-cell activation; recombination and mutation as sources of immunoglobulin diversity; clonal selection; inflammation.
Poslední úprava: Libusová Lenka, RNDr., Ph.D. (26.01.2026)
Výsledky učení -
1. Vnitřní organizace buňky, stavba a funkce buněčných oddílů
Vysvětlete buněčnou teorii. Srovnejte buňky bakterií, archeí a eukaryot.
Nakreslete schéma buňky, popište v něm subbuněčné struktury a kompartmenty.
Definujte proces diferenciace buněk mnohobuněčného organismu.
Popište typy a stavbu virů v kontextu interakce s hostitelskou buňkou.
Vyjmenujte hlavní funkce buněčných oddílů a diskutujte jejich vzájemné vztahy a kooperaci.
2. Proteiny a jejich funkce v buňce
Popište hierarchii proteinových struktur, definujte motivy a domény, popište jejich role v protein-proteinových interakcích.
Analyzujte vznik a fungování supramolekulárních komplexů (ribosom, proteasom, spliceosom), definujte jejich vliv na biosyntézu proteinů.
Vysvětlete mechanismy sbalování proteinů, úlohu chaperonů a posttranslačních modifikací v stabilitě a cílení proteinů.
Diskutujte význam turnoveru proteinových molekul.
Definujte typy regulace aktivity proteinů.
3. Anatomie a funkce buněčného jádra
Charakterizujte jednotlivé složky jádra (jaderný obal, nukleoskelet, chromosomy, chromatin).
Popište základní mechanismy syntézy, uchování a využití genetické informace; poukažte na rozdíly v těchto procesech v eukaryotické a bakteriální buňce.
Vysvětlete, jakými mechanismy dochází k jadernému transportu makromolekul.
4. Membrány a transport
Schematicky nakreslete biomembránu a charakterizujte chemické složení lipidické dvojvrstvy, proces biogeneze a funkce membránových proteinů.
Vysvětlete funkci biologických membrán jako selektivních rozhraní, včetně membránové tekutosti, asymetrie a existence membránových domén.
Srovnejte jednotlivé typy transmembránového transportu a diskutujte jejich biologický význam.
5. Vnitřní membránové struktury a transport
Vysvětlete úlohu endoplasmatického retikula a Golgiho komplexu v biosyntéze a transportu proteinů.
Charakterizujte mechanismy jednotlivých kroků vezikulárního transportu, endo- a exocytózy.
Diskutujte význam vezikulárního transportu pro homeostázu buňky.
Definujte funkce jednotlivých membránových organel, jako je lysosom, vakuola, peroxisom či hydrogenosom.
6. Energetika buňky
Popište hlavní metabolické dráhy vedoucí k produkci ATP.
Diskutujte význam jednotlivých metabolických drah pro energetickou bilanci buňky.
Srovnejte navzájem semiautonomní organely (mitochondrie a chloroplasty), zaměřte se na jejich stavbu a funkci, včetně adaptací v různých organismech.
Interpretujte endosymbiotickou teorii těchto organel, diskutujte důkazy o jejich původu.
7. Komunikace mezi buňkami
Popište typy buněčné signalizace (endokrinní, parakrinní, kontaktní)
Vysvětlete úlohu různých typů receptorů a intracelulárních přenašečů signálu.
Analyzujte průběh modelové signální kaskády, zhodnoťte možnost integrace signálních kaskád v buňce.
8. Cytoskelet eukaryot
Schematicky zakreslete strukturu mikrotubulů, mikrofilament a intermediálních filament.
Definujte význam jednotlivých skupin cytoskeletálních motorů.
Analyzujte vliv cytoskeletálních systémů na buněčné děje jako je vezikulární transport, dělení buňky, pohyb buňky atd.
Zhodnoťte význam cytoskeletu v kontextu vybraných lidských patologií (primární ciliární diskinezie, Alzheimerova choroba, nemoc motýlích křídel, Hutchinson-Gilford progerie).
9. Mezibuněčné spoje a ECM
Charakterizujte jednotlivé typy mezibuněčných spojů a vysvětlete jejich význam.
Popište složení a funkci mezibuněčné hmoty.
Analyzujte interakce mezi buňkou a extracelulární matrix a jejich dopad na mechanické vlastnosti tkání či buněčnou signalizaci.
10. Dělení buňky a buněčný cyklus
Popište fáze buněčného cyklu. Rozlište interfázi a mitózu.
Propojte jednotlivé fáze buněčného cyklu s odpovídajícími regulačními mechanismy.
Zhodnoťte význam regulace buněčného cyklu v kontextu apoptózy a nádorového bujení.
Interpretujte úlohu onkogenů a tumorsupresorů v procesu nádorového bujení.
11. Buňky imunitního systému a imunita
Popište roli buněčných typů imunitního systému.
Definujte význam receptorů, protilátek, MHC molekul v imunitní odpovědi.
Srovnejte aktivaci B a T buněk a jejich klonální selekci.
Diskutujte vznik variability imunoglobulinů prostřednictvím rekombinace a mutací.
Poslední úprava: Libusová Lenka, RNDr., Ph.D. (26.01.2026)
1. Internal organization of the cell: organization and function of cellular compartments
Explain cell theory. Compare bacterial, archaeal, and eukaryotic cells.
Draw a schematic of a cell and describe its subcellular structures and compartments.
Define the process of cell differentiation in multicellular organisms.
Describe types and structures of viruses in the context of their interactions with host cells.
List the main functions of cellular compartments and discuss their interrelationships and cooperation.
2. Proteins and their cellular functions
Describe the hierarchy of protein structures, define motifs and domains, and explain their roles in protein–protein interactions.
Analyze the formation and function of supramolecular complexes (ribosome, proteasome, spliceosome) and define their impact on protein biosynthesis.
Explain mechanisms of protein folding, the role of chaperones, and post-translational modifications in protein stability and targeting.
Discuss the significance of protein molecule turnover.
Describe fundamental mechanisms of synthesis, preservation, and utilization of genetic information; highlight differences in these processes between eukaryotic and bacterial cells.
Explain the mechanisms of nuclear transport of macromolecules.
4. Membranes and transport
Schematically draw a biological membrane and characterize the chemical composition of the lipid bilayer, biogenesis processes, and functions of membrane proteins.
Explain the function of biological membranes as selective interfaces, including membrane fluidity, asymmetry, and the existence of membrane domains.
Compare types of transmembrane transport and discuss their biological significance.
5. Internal membrane structures and transport
Explain the roles of the endoplasmic reticulum and Golgi complex in protein biosynthesis and transport.
Characterize mechanisms of individual steps in vesicular transport, endocytosis, and exocytosis.
Discuss the importance of vesicular transport for cellular homeostasis.
Define functions of individual membrane-bound organelles, such as lysosomes, vacuoles, peroxisomes, and hydrogenosomes.
6. Cellular energetics
Describe major metabolic pathways leading to ATP production.
Discuss the significance of individual metabolic pathways for cellular energy balance.
Compare semiautonomous organelles (mitochondria and chloroplasts), focusing on their structure and function, including adaptations in different organisms.
Interpret the endosymbiotic theory of these organelles and discuss evidence for their origin.
7. Intercellular communication
Describe types of cellular signaling (endocrine, paracrine, contact-dependent).
Explain the roles of different receptor types and intracellular signal transducers.
Analyze the course of a model signaling cascade and evaluate the potential for integration of signaling cascades within the cell.
8. The eukaryotic cytoskeleton
Schematically depict the structures of microtubules, microfilaments, and intermediate filaments.
Define the significance of individual groups of cytoskeletal motors.
Analyze the influence of cytoskeletal systems on cellular processes, such as vesicular transport, cell division, and cell motility.
Evaluate the importance of the cytoskeleton in the context of selected human pathologies (primary ciliary dyskinesia, Alzheimer’s disease, Epidermolysis bullosa simplex, Hutchinson–Gilford progeria syndrome).
9. Intercellular junctions and ECM
Characterize individual types of intercellular junctions and explain their significance.
Describe the composition and function of the extracellular matrix.
Analyze interactions between cells and the extracellular matrix, and their impact on tissue mechanical properties or cellular signaling.
10. Cell division and the cell cycle
Describe the phases of the cell cycle. Distinguish interphase from mitosis.
Link individual phases of the cell cycle to corresponding regulatory mechanisms.
Evaluate the importance of cell cycle regulation in the context of apoptosis and tumorigenesis.
Interpret the roles of oncogenes and tumor suppressors in tumorigenesis.
11. Cells of the immune system and immunity
Describe the roles of cell types in the immune system.
Define the significance of receptors, antibodies, and MHC molecules in the immune response.
Compare the activation of B and T cells and their clonal selection.
Discuss the generation of immunoglobulin diversity through recombination and mutation.
Poslední úprava: Libusová Lenka, RNDr., Ph.D. (26.01.2026)
