Клеточная биология: основы биопроцессов

Бакалавриат 2022/2023

Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»

Статус: Курс обязательный (Когнитивная нейробиология)

Направление: 06.03.01. Биология

Кто читает: Базовая кафедра Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Где читается: Факультет биологии и биотехнологии

Когда читается: 1-й курс, 3, 4 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Антипова Надежда Викторовна, Марьясина Софья Семеновна, Можаев Андрей Александрович, Скворцов Дмитрий Александрович, Черткова Рита Валерьевна

Язык: русский

Кредиты: 5

Контактные часы: 124

Полная версия программы учебной дисциплины Задать вопрос

Аннотация

Клеточная биология - раздел биологии, изучающий живые клетки, их органеллы, их строение, функционирование, процессы клеточного размножения, старения и смерти. Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает требования к образовательным результатам и результатам обучения студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности. Программа предназначена для преподавателей, ведущих дисциплину «Клеточная биология: основы биопроцессов», учебных ассистентов и студентов направления подготовки 06.03.01 Биология, обучающихся по образовательной программе «Клеточная и молекулярная биотехнология». Программа учебной дисциплины разработана в соответствии с: Образовательным стандартом НИУ ВШЭ по направлению 06.03.01 Биология; Образовательной программой «Клеточная и молекулярная биотехнология» и объединенным учебным планом по образовательной программе «Клеточная и молекулярная биотехнология». Данная учебная дисциплина включена в раздел «Вариативная профессиональная часть» Учебного плана 06.03.01 Биология и относится к базовой профильной части. Осваивается на 1 курсе в 3-4 модуле. Изучение данной дисциплины базируется на результатах освоения дисциплины «Общая и неорганическая химия», «Зоология беспозвоночных». Основные положения дисциплины «Клеточная биология: основы биопроцессов» будут использоваться при прохождении дисциплин «Молекулярная биология», «Микробиология», «Биохимия», «Биофизика», «Генетика», «Клеточные технологии и инженерия», «Генная инженерия», «Основы молекулярной онкологии (онкоиммунология)» и практики на 1-4 курсах образовательной программы «Клеточная и молекулярная биотехнология».

Цель освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины являются приобретение знаний в области клеточной биологии и химических основ биологических процессов, происходящих на уровне клетки, а также базовых навыков работы с клетками прокариотических и эукариотических организмов.

Планируемые результаты обучения

Знакомится с базами данных NCBI и геномным UCSC. Создает простой запрос Blast и находит интересующий участок генома в геномном браузере. Создает запрос Pubchem для поиска низкомолекулярных соединений.
Объясняет и иллюстрирует организацию хромосом в клетке, структуру хроматина и транскрипции. Формулирует, как устроено клеточное ядро, основные субъядерные структуры. Применяет эти знания для решения типовых задач.
Описывает базовые механизмы внутриклеточной передачи сигнала и межклеточного взаимодействия. Знакомится с особенностями строения наиболее известных типов клеток человека.
Описывает основные клеточные органеллы. Культивирует клеточные линиями млекопитающих и проводит прижизненное окрашивания и наблюдения клеток. Проводит функциональные клеточные тесты на примере скретч-теста и анализа цитотоксичности.
Описывает основные механизмы деления и гибели клеток, наблюдает в микроскоп деление и апоптоз эукариотической клетки. Описывает строение, состав и динамику цитоскелета. Решает типовые задачи, посвященные строению, делению и гибели клеток.
Описывает основные элементы строения клеточных мембран. Описывает, как устроен трансмембранный транспорт в клетке и основные этапы везикулярного транспорта. Анализирует базовые механизмы локализации, биогенеза и секреции белков и решает типовые задачи на локализацию белков. Решает типовые задачи на клеточный транспорт.
Распознаёт органеллы клетки, обсуждает их функции и протекающие в них процессы. Описывает структуру и функции клеточных органелл, применяет эти знания для решения типовых задач клеточной биологии.
Сравнивает прокариоты и эукариоты на примере бактерий и дрожжей. Сопоставляет их с культивируемыми клетками человека.

Содержание учебной дисциплины

1. Базовые понятия клеточной биологии.
2. Введение в методы клеточной биологии.
3. Биологические мембраны. Строение и функции.
4. Мембранные помпы, каналы, транспортёры.
5. Мембранный транспорт.
6. Ядро: геномы.
7. Ядро: субъядерные компартменты, процессинг РНК; ядерный транспорт РНК и белков.
8. Эндоплазматический ретикулум.
9. Транспорт белков
10. Митохондрии, основы биоэнергетики.
11. Цитоскелет: организация.
12. Цитоскелет: динамика.
13. Деление клеток: прокариот: базовые понятия репликации.
14. Деление клеток эукариот: митоз, клеточный цикл.
15. Деление клеток эукариот: мейоз.
16. Клеточная гибель.
17. Рецепторы и основы передачи сигнала.
18. Межклеточные взаимодействия.
19. Клеточная специализация.
20. Базы данных биомолекул
21. Базовые методы клеточной биологии. Работа с микроскопом, клетки отдельно и в составе ткани.
22. Работа с микроскопом. Клетки и органеллы. Деление клетки.
23. Правила работы с бактериальными культурами. Трансформация и работа с клонами бактерий. Пересев и хранение бактериальных клеток, получение музеев бактериальных продуцентов.
24. Работа с клеточными линиями млекопитающих. Базовые методы.
25 Работа с клеточными линиями млекопитающих. Примеры функциональных тестов.
26. Эукариоты vs прокариоты. Работа с дрожжевой клеточной культурой, окрашивание дрожжевых и бактериальных клеток.

Элементы контроля

Контрольная работа N4
Работа на семинарах
Экзамен модуля 4
В письменную часть экзамена входит 12 вопросов по пройденным темам, рассчитанных на четверть часа работы над ответами. В устную часть экзамена входит вопрос по пройденным темам (выбирается случайно для каждого студента организаторами экзамена), дополнительный вопрос по пройденным темам на усмотрение преподавателя и вопрос по практическим задачам. Письменная часть экзамена проводится в форме теста с использованием синхронного прокторинга. Экзамен проводится на платформе Moodle (https://et.hse.ru), прокторинг на платформе Экзамус (https://hse.student.examus.net). К экзамену необходимо подключиться за 15 минут. На платформе Экзамус доступно тестирование системы. Компьютер студента должен удовлетворять следующим требованиям: https://elearning.hse.ru/data/2020/05/07/1544135594/Технические%20требования%20к%20ПК%20студента.pdf) Для участия в экзамене студент обязан: заранее зайти на платформу прокторинга, провести тест системы, включить камеру и микрофон, подтвердить личность. Во время экзамена студентам запрещено: общаться (в том числе в социальных сетях, с людьми в комнате), списывать, пользоваться собственными письменными конспектами (в тетради или на распечатанных листах). Кратковременным нарушением связи во время экзамена считается прерывание связи до 10 минут. Долговременным нарушением связи во время экзамена считается прерывание связи 10 минут и более. При долговременном нарушении связи студент не может продолжить участие в экзамене. Выставление оценки автоматом: при суммарной оценке промежуточных контролей на 81-87% максимально возможной - оценка за экзамен составит 8, при 88-94%- 9 баллов , при 95-100% - 10 баллов. При праве на автомат возможно прохождение экзамена, при этом оценка выставляется с учетом экзамена. Невыставление автомата возможно при подозрении на списывание в ходе выполнения заданий промежуточного контроля или низким оценкам части элементов промежуточного контроля.
Сдача практикума
Контрольная работа N1
Контрольная работа N2
Контрольная работа N3

Промежуточная аттестация

2022/2023 учебный год 4 модуль
0.075 * Контрольная работа N3 + 0.025 * Сдача практикума + 0.075 * Работа на семинарах + 0.51 * Экзамен модуля 4 + 0.07 * Контрольная работа N2 + 0.07 * Контрольная работа N1 + 0.075 * Контрольная работа N4

Список литературы

Авторы

Поликанова Ирина Сергеевна
Яхина Мария Рафаиловна
Черткова Рита Валерьевна
Антипова Надежда Викторовна
Скворцов Дмитрий Александрович

Программа дисциплины