Tantárgyi kód BIB 1211 Meghirdetés féléve 2 Kreditpont 3 Összóraszám (elm.+gyak) 3+0. Előfeltétel (tantárgyi kód):

Átírás

1 Tantárgy neve Sejtbiológia Tantárgyi kód BIB 1211 Meghirdetés féléve 2 Kreditpont 3 Összóraszám (elm.+gyak) 3+0 Számonkérés módja kollokvium Előfeltétel (tantárgyi kód): A tantárgyfelelős neve Kalucza Lajosné dr. Tantárgyfelelős beosztása főiskolai docens 1. A tantárgy általános célja és specifikus célkitűzései A sejtbiológia célja a korszerű sejtfogalom kialakítása. Alapozó tárgy, mely az elemi szerkezet- és működésformák sejtszintű integrációját teszi lehetővé. A tárgy magába foglalja nemcsak az ún. klasszikus sejttant, hanem a molekuláris sejtbiológia alapjait is. Az elmúlt évtizedekben a segédtudományok és a korszerű vizsgálati módszerek fejlődése szükségessé tette a sejttel kapcsolatos ismeretek bővítését, a hallgatók által megszerzendő tudás mélyítését. Ily módon a tárgy nemcsak a növény- és állatszervezettan tanulásához ad segítséget, hanem az élettani, genetikai és molekuláris biológia megalapozója is a biokémiával együtt, s kiváló lehetőséget biztosít a biológiai ismeretek szintéziséhez. 2. A tantárgy tartalma A sejttan fejlődéstörténete. A sejtbiológia kialakulása. A sejt megismerésének technikai feltételei. A sejttani vizsgálatok módszerei: Fixált sejtek vizsgálata. Citokémiai eljárások. Autoradiográfia. EM röntgen analízis. Élő sejtek vizsgálata. Sejt- és szövettenyésztés. Mikrokinematográfia. Mikromanipuláció. Elektrofiziológiai módszerek. Sejthibridizáció. Mikroszkópos értékelő berendezések. Fény-és elektronmikroszkópok. Frakcionálási technikák. A pro-és eukarióta sejtek legfontosabb tulajdonságai. Az eukarióta sejt eredete. A mono- és polifiletikus teória. A citomembránok szerkezete és általános tulajdonságai. A lipid kettős réteg. A membránfehérjék és azonosításuk. A membránfehérjék laterális mobilitása, a folyékony mozaik modell. Membrán mikrodomének.

2 Anyagtranszport a sejtmembránon keresztül. Molekuláris diffúzió a lipid kettős rétegen. A membrán-transzport fehérjék fő típusai. Csatornafehérjék. Uniport-, antiport-, szimport fehérjék. A Na + - K + -ATP-áz pumpafehérjék működése és funkcionális jelentősége. A Ca 2+ pumpa-fehérjék működési mechanizmusa. A hidrofób vegyületek transzportja. A membránpotenciál eredete és szerepe. A sejthártya és a sejtburok szerkezete és szerepe. Sejtfelszíni markerek és antigén receptorok. A sejtek közötti jelátvitel. A jelátvitel szakaszai. Az intracelluláris receptortok. A sejtfelszíni receptorok fő kategóriái. A G-proteinhez kapcsolt receptorok. A camp, IP3.DG mint másodlagos hírvivő. Az endo-és exocitózis mechanizmusa és szerepe. A burkolt vezikulumok képződése a receptor mediált endocitózis során. A sejthártya szerepe a sejttérfogat szabályozásában. Speciális sejtkapcsoló struktúrák. A citoszól és a citoszkeleton. A citoszól szolubilis fehérjéi és granuláris strukturái. A stresszfehérjék. A riboszómák felépítése és szerepük. A citoszkeleton. Mikrofilamentumok, mikrotubulusok és közbülső filamentumok.a centroszóma és centriólum. Csillók, ostorok. Molekuláris motorok. Az endoplazmatikus retikulum. A sima felszínű endoplazmatikus retikulum.a xenobiotikumok biotranszformációja. A durva felszínű endoplazmatikus retikulum szerepe a fehérjeszintézisban. A fehérjék poszttranszlációs modifikációja. A Golgi-apparátus felépítése. A fehérjék glikozilálódása, továbbítása és szerepe a vezikuláris transzportban. A lizoszómák keletkezése, átalakulása, típusai. A sejten belüli emésztés. A proteoszómak szerkezete és működése. A peroxiszómák eredete és szerepe az oxidatív lebontásban. Reaktív oxigénintermedierek és antioxidánsok a sejtben. Az eukarióta sejt energiaátalakító organellumai. A mitokondriumok és a kloroplasztisz hasonlósága, keletkezésük.az energiaátalakítás kemiozmotikus mechanizmusa. A mitokondrium szerkezete és működése. A sejtmag. Magmátrix. A maghártya és a nukleólusz. A kromatin szerkezeti hierarchiája. A nukleoszóma. Az eu-és heterokromatin. A kromoszómák szerkezete és típusai. A replikáció és a transzkripció. A gének aktivitásának szabályozása. A metallothioneinek génexpressziója. A P-450 izoenzimek indukciója A sejtciklus és szabályozása. A mitózis folyamata és különleges formái. A meiózis.a sejtosztódás mesterséges befolyásolása.

3 A növényi sejtek jellemzői.

4 A sejtek fúziója, differenciálódása, dedifferenciálódása, öregedése és halála. Nekrózis, apoptózis. 3. Évközi ellenőrzés módja (zárthelyi dolgozat) I. Igaz hamis állítások Állítás Igaz Hamis 1. Az endogén fejlődési teória szerint a sejthártya invaginációja hozhatta létre az endoplazmatikus retikulumot. 2. Az ősi prokarióta sejt kiterjedt belső membránrendszerrel rendelkezett. 3. A mitokondriumok és a kloroplasztiszok eredetét az endoszimbiontg elmélettel magyarázhatjuk. 4. A Na+-K+-ionpumpát csak az intracelluláris Na+ és az extracellurális K+ aktiválja. 5. Minden ATP hidrolízisekor 2Na+ 3 K+ra cserélődik. 6. A carrierek szelektív csatornákat alakítanak ki. 7. A passzív diffúzió során a transzportálandó anyag kölcsönhatásba lép a membrán valamelyik összetevőjével. 8. A membrán-mediált transzport telítődést mutat. 9. A szteroid hormonok receptorai a citoszolban helyezkednek el. 10. Az inzulinnak a c-amp a második hírvivője. 11. A G-proteinek aktív állapotban GDP-t kötnek. 12. A protein-kinázok lehetnek triptofán-kinázok is. 13. A foszfatidil-inozitol felépítésében a kolin is részt vesz. 14.Leggyakoribb membránlipidek a foszfatidok. 15. A koleszterin fokozza membrán rigiditását. 16. A ceramid a szfingolipidek egyik alkotója. 17. A transzkripció során a DNS-ben tárolt információ alapján RNS szintetizálódik. 18. A prokarióták mrns-e exonokat és intronokat is tartalmaz. 19. A prokarióta riboszóma 50 S alegysége tartalmazza az A és P kötőhelyet. 20. Az aminoacil-trns mindig az A kötőhelyre lép be. 21. A Golgi készülék membránokkal határolt lapos ciszternákból épül fel. 22. A sima felszínű endoplazmatikus retikulumban szintetizálódott fehérjéket transzport vezikulumok szállítják a Golgi apparátus cisz rekeszébe. 23. A Golgi készülékben a fehérjék oligoszaharid magja változik meg. 24. Az osztódási orsót mikrofilamentumok építik fel. 25. A nukleoszómák felépítésében hiszton fehérjék vesznek részt.

5 II. Párosító feladat A. MHC-II. 1. Az egyed összes sejtjének felszínén megtalálhatók. B. CD4 fehérje 2. Immunglobulinokat termelnek. C. Citotoxikus T-sejt 3. A B-, T-sejtek, makrofágok felszínén jelennek meg. D. MHC-I. 4. A celluláris immunválaszban vesz részt. E. Immunglobulinok 5. A Th sejtek felszínén jelenik meg. F. Plazmasejtek 6. Könnyű és nehéz láncuk egyarán tartalmaz variábilis részeket. III. Az alábbi cikk a HVG október 16-i számában jelent meg, mely Avram Herskó magyar származású kémia Nobel-díjas tudóssal készült interjú egy részletét tartalmazza. Olvassa el, majd sejtbiológiai ismeretei birtokában válaszoljon az alábbi kérdésekre! HVG: A halál csókja e költői nevet kapta az önök nagy felfedezése. Miért? El tudja magyarázni nekünk, halandóknak is, mi a felfedezésük lényege? A.H. A felfedezés a fehérjék lebomlási mechanizmusával kapcsolatos. Miután a fehérjék elvégzik élettani feladatukat, már nincs rájuk szükség, el kell őket távolítani. Azt azonban senki sem tudta, amíg mi fel nem fedeztük, hogy bizonyos fehérjék miként bomlanak le. Mi ezt a fehérjelebontó mechnanizmus fedeztük fel. A kulcsszereplő egy viszonylag kis fehérje, az ubikvitin, ami latinul mindenütt jelen lévő anyagot jelent. Az ubikvitin erős kémiai kötéssel kapcsolódik nagy fehérjékhez, ami aztán azok lebomlásához vezet. Vagyis amikor egy fehérjét úgymond megcsókol, az meghal ezért nevezték el az aktust a halál csókjának 1. A sejtben hol és hogyan történik a fehérjék szintézise? 2. Miért nem játszódhat le egyidejűleg a DNS megkettőződése és az információ átírása? A sejtciklus mely szakaszaiban játszódnak le, és mi a folyamat lényege? 3. A cikk alapján mit jelent a halál csókja kifejezés? 4. Hogyan kapcsolódik az ubikvitin a fehérjékhez? 5. Hasonlítsa össze a proteo- illetve a lizoszómákban lejátszódó folyamatokat!

6 4. A tárgy előírt külső szakmai gyakorlatai 5. A kötelező ill. ajánlott irodalom - Fischer, E. (2002): A funkcionális sejttan alapjai. Dialóg Campus Budapest-Pécs - Darvas, Zs. László V. (1999): Sejtbiológia. Egyetemi jegyzet SOTE Budapest - Szabó, G. (2004): Sejtbiológia. Medicina Könyvkiadó RT. Budapest - Lodish. H., Baltimore, Dl, Berk A., Zipursky S.I. Matsudaira P., Darnell J. (1995): Molecular Cell Biology, 3 nd Ed.: W.H. Freeman and company, New York - Laskay, G., Mihalik E. (2000): Növényi sejtbiológia. JATE Press. Szeged - Alberts, B., Brey, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2004): Essential cell biology. Garland Science, Taylor and Francis Group, New York, USA. - Szeberényi, J. (1999): Molekuláris sejtbiológia. Dialóg Campus Kiadó. Budapest-Pécs 6. A tantárgy tárgyi szükségletei és ellátása Multimédiás eszközökkel felszerelt előadóterem.