Molekularne procesy komórkowe, prof. dr hab. Michał Kurzyński

Sylabus
WYDZIAŁ FIZYKI
Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu
Instytut Fizyki
Zakład Teorii Ciała Stałego
Stopień/tytuł naukowy
Imię
Nazwisko
Prof. dr hab.
Michał
Kurzyński
Kierunek studiów
Specjalność
Biofizyka II stopień
Biofizyka molekularna
Nazwa przedmiotu
Rodzaj zajęć
Molekularne procesy komórkowe
wykład kursowy
Liczba godzin
Rok studiów/tryb II
Semestr zimowy
30
Punkty ECTS
Założenia: Znajomość fizyki, biologii molekularnej i biofizyki na poziomie studiów
licencjackich biofizyki molekularnej.
Cele: Przedstawienie podstawowych wewnątrzkomórkowych procesów biologicznych jako
fizycznych procesów transportu małych i dużych cząsteczek, protonów i elektronów oraz
przetwarzania energii swobodnej i sygnałów.
Tematyka zajęć (słowa kluczowe)/ Odsetek czasu zajęć
1. Powstanie i ewolucja molekularnego aparatu komórki biologicznej (historia planety
Ziemia, definicja materia żywej, świat RNA, powstanie komórki prokariotycznej, fermentacja
mlekowa, dwa rodzaje pomp protonowych, rewolucja fotosyntetyczna, produkcja ATP przez
sinice i bakterie tlenowe, powstanie komórki eukariotycznej) – 15 %
2. Komórka eukariotyczna jako reaktor chemiczny (komórka eukariotyczna jako układ
pomieszczeń przedzielonych błonami endoplazmatycznymi, enzymy i regulacja ich
aktywności, kanały i ich bramkowanie, transportery) – 10 %
3. Struktura i dynamika błon biologicznych (wiązanie wodorowe, entropowy mechanizm
hydrofobowości, cząsteczki amfifilowe w wodzie: od pęcherzyków do perforowanej struktury
lamelarnej, białka błonowe, dyfuzja anomalna, rola białek w egzocytozie i endocytozie)– 15%
4. Biologiczne przetwarzanie energii swobodnej (molekularne maszyny chemochemiczne,
zależność strumień-siła, pompy i transport aktywny, struktura i mechanizm działania
P-ATPaz, F-ATPaz i V-ATPaz, generacja potencjału czynnościowego) – 15 %
5. Fosforylacja błonowa (powody dużej wartości energii swobodnej hydrolizy ATP, transport
elektronów i protonów w łańcuchu kompleksów białkowych w wewnętrznej błonie
mitochondrium i tylakoidu chloroplastu, struktura i mechanizm działania oksydoreduktazy
chinol-cytochrom c i fotosystemu II) – 10 %
6. Cytoszkielet i ruch komórki (mikrofilamenty aktynowe, struktura i dynamika głowy
miozynowej, budowa sarkomeru, mikrotubule, centriole i ciałka podstawowe, struktura i
dynamika kinezyny i dynein) – 10 %
7. Przetwarzanie informacji genetycznej (struktura i mechanizm działania złożonych
maszyn molekularnych: polimeraz kwasów nukleinowych, nukleosomu, spliceosomu,
rybosomu, chaperonin) – 10 %
8. Kontrola procesów biomolekularnych (regulacja cyklu komórkowego, postreplikacyjna,
transkrypcyjna i epigenetyczna, receptory i wybrane szlaki przetwarzania sygnałów,
immunologia na poziomie komórkowym, molekularny mechanizm karcynogenezy,
interferencja RNA, kontrola translacyjna i posttranslacyjna) – 15 %
Sposoby oceny pracy studenta
Udział w ocenie
końcowej
ocena ciągła (bieżące przygotowanie do zajęć i aktywność)
śródsemestralne kolokwia pisemne/ustne
20 %
końcowe zaliczenie pisemne/ustne
70 %
egzamin pisemny
egzamin ustny
10 %
kontrola obecności
Praca końcowa semestralna/roczna
inne:
Literatura obowiązkowa
1. M. Kurzyński, Termodynamika procesów biologicznych, wybrane paragrafy skryptu
dostępnego w witrynie internetowej.
2. G. M. Fuller, D. Schields, Podstawy molekularne biologii komórki, PZWL, Warszawa
2000
Literatura dodatkowa
1. L. Stryer, Biochemia, PWN, Warszawa 1999, wybrane paragrafy
2. M. Dryszewska, W. Leyko, red., Biofizyka dla biologów, PWN, Warszawa 1997, wybrane
paragrafy
3. F. Jaroszyk, red., Biofizyka, PZWL, Warszawa 2001, wybrane paragrafy