Μαθήματα

Βιολογία Κυττάρου

Γενικά

Περιεχόμενα μαθήματος

  • Οργανικά μόρια: Υδατάνθρακες, λιπίδια, δομικά λιπίδια και διαμερισματοποίηση των κυττάρων, πρωτεΐνες, μετουσίωση των πρωτεϊνών, νουκλεϊκά οξέα, δευτερογενείς μεταβολίτες.
  • Το κύτταρο και ο κυτταρικός κύκλος: Προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά κύτταρα. Ο πυρήνας. Οι χλωροπλάστες και τα πλαστίδια (μορφολογία και ρόλος). Μορφολογία και ρόλος των μιτοχονδρίων. Μορφολογία και ρόλος ριβοσωμάτων. Τα υπεροξεισώματα. Τα χυμοτόπια. Το ενδοπλασματικό δίκτυο. Η συσκευή Golgi. Ο κυτοσκελετός. Τα μαστίγια και οι βλεφαρίδες. Το κυτταρικό τοίχωμα. Ο κυτταρικός κύκλος. Η μεσόφαση. Η μίτωση και η κυτοκίνηση.
  • Η κίνηση των ουσιών μέσα και έξω από τα κύτταρα: Κίνηση του νερού διαμέσου των μεμβρανών. Κύτταρα και διάχυση. Ώσμωση και ζωντανοί οργανισμοί. Δομή των κυτταρικών μεμβρανών. Το πρότυπο του ρευστού μωσαϊκού. Μεταφορά διαλυμένων ουσιών διαμέσου των μεμβρανών. Επικοινωνία κυττάρων.
  • Η ροή της ενέργειας: Οι νόμοι της θερμοδυναμικής. Οξείδωση-Αναγωγή. Ένζυμα. Ένζυμα και μεταβολισμός. Ένζυμα και ενέργεια ενεργοποίησης. Συμπαράγοντες της ενζυμικής δράσης. Μεταβολικές οδοί. Ρύθμιση της ενζυμικής δραστικότητας. O ενεργειακός παράγοντας ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη).
  • Αναπνοή: Οξείδωση της γλυκόζης, Γλυκόλυση. Η αερόβια οδός. Ο κύκλος του κιτρικού οξέως. Η οξειδωτική φωσφορυλίωση – Χημειωσμωτική σύζευξη. Άλλα υποστρώματα για την αναπνοή. Αναερόβιες οδοί. Καταβολισμός, αναβολισμός.
  • Φωτοσύνθεση: Η φύση του φωτός. Ο ρόλος των φωτοσυνθετικών χρωστικών, χλωροφύλλη. Απορρόφηση φωτονίων και η διέγερση της χλωροφύλλης. Οι αντιδράσεις της φωτοσύνθεσης: φωτεινές αντιδράσεις, σκοτεινές αντιδράσεις. Φωτοσύστημα Ι, φωτοσύστημα ΙΙ, κυκλική φωτοφωσφορυλίωση, χημειωσμωτική σύνθεση ATP, κύκλος Calvin, C3 φυτά, C4 φυτά, CAM φυτά. Φωτοαναπνοή.
  • Εγγενής-Αγενής αναπαραγωγή και κληρονομικότητα: Εγγενής αναπαραγωγή. Το ευκαρυωτικό χρωμόσωμα. Η διεργασία της μείωσης (πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση, τελόφαση). Πως κληρονομούνται οι χαρακτήρες. Οι αρχές του Mendel. Μεταλλαγές. Γονίδια και κληρονομικότητα. Αγενής αναπαραγωγή.
  • Η χημεία της κληρονομικότητας και της γονιδιακής έκφρασης: Η δομή του DNA. Αντιγραφή του DNA. Από το DNA στην πρωτεΐνη. Ο γενετικός κώδικας. Πρωτεϊνοσύνθεση. Ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς. Το DNA του ευκαρυωτικού χρωμοσώματος. Μεταγραφή και επεξεργασία του mRNA στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς. Μη κωδικοποιημένα RNA και γονιδιακή ρύθμιση.

Μαθησιακοί Στόχοι

Το μάθημα εστιάζει στο αντικείμενο της Βιολογίας του Κυττάρου. Η ύλη του μαθήματος στοχεύει στην εισαγωγή των φοιτητών στις βασικές έννοιες της βιοχημείας, στη σημασία των ιδιοτήτων του νερού για την εμφάνιση και τη διατήρηση της ζωής, στη σημασία του άνθρακα για τη μοριακή ποικιλότητα της ζωής, καθώς και στην κυτταρική βιολογία με έμφαση στη δομή και λειτουργία των κυττάρων και των μεγάλων βιομορίων (πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, νουκλεϊκά οξέα και λίπη). Επίσης, εισάγει τους φοιτητές στις βασικές αρχές του μεταβολισμού και στην παραγωγή της χημικής ενέργειας μέσω της κυτταρικής αναπνοής όπως επίσης και της μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε χημική (φωτοσύνθεση). Επιπλέον αναπτύσσονται οι έννοιες της γενετικής πληροφορίας και του γονιδίου καθώς και οι βασικοί κανόνες (νόμοι Μέντελ) που διέπουν το φαινόμενο της κληρονομικότητας. Γίνεται αναφορά στις βασικές κατηγορίες και είδη μικροοργανισμών καθώς και στις γενικές αρχές που διέπουν τις καλλιέργειες των μικροοργανισμών και τις φάσεις ανάπτυξης τους και παράλληλα προεισαγωγή σε άλλα μαθήματα του τμήματος, όπως η μικροβιολογία και η φυτοπαθολογία.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής θα είναι σε θέση να:

  • γνωρίζει την κυτταρική δομή της ζώσας ύλης,
  • κατανοεί τη σημαντικότητα και χρήση των μεγάλων βιομορίων,
  • γνωρίζει τις βασικές αρχές του κυτταρικού μεταβολισμού,
  • γνωρίζει τα στάδια της φωτοσύνθεσης,
  • γνωρίζει βασικές αρχές για την αποθήκευση, αντιγραφή και έκφραση των γενετικών πληροφοριών κατανοεί τους μηχανισμούς και τη σπουδαιότητα της κληρονομικότητας των χαρακτηριστικών,
  • γνωρίζει τα βασικά δομικά χαρακτηριστικά και τον κύκλο ζωής των μικροοργανισμών με κύριους εκπροσώπους τα πρωτόζωα, τους μύκητες, τα βακτήρια και τους ιούς των βακτηρίων, φυτών και ζώων.

Γενικές Ικανότητες

  • Λήψη αποφάσεων.
  • Αυτόνομη εργασία.
  • Ομαδική εργασία.
  • Παραγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.
  • Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον.

Μέθοδοι Διδασκαλίας

  • Πρόσωπο με πρόσωπο.

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

  • Χρήση Τ.Π.Ε. τόσο στις παραδόσεις των μαθημάτων όσο και στην εργαστηριακή εκπαίδευση με στόχο την πρόκληση διαλόγου με τους φοιτητές και την ανάπτυξη της κριτικής σκέψης τους.
  • Υποστήριξη μαθησιακής διαδικασίας μέσω της  ηλεκτρονικής πλατφόρμας e‐class.

Οργάνωση Διδασκαλίας

ΔραστηριότηταΦόρτος εργασίας εξαμήνου
Διαλέξεις26
Εργαστηριακές Ασκήσεις26
Φροντιστήριο20
Μη καθοδηγούμενη μελέτη53
Σύνολο125

Αξιολόγηση Φοιτητών

Μέθοδος αξιολόγησης:

  • Ερωτήσεις σύντομης απάντησης,
  • Εργαστηριακή Εργασία,
  • Ερωτήσεις ανάπτυξης.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

  1. Βιολογία των Φυτών, Raven Peter, Ray F. Evert, Susan E. Eichhorn.
  2. Μοριακή Κυτταρική Βιολογία, Harvey Lodish, Arnold Berk, Chris Kaiser, Monty Krieger, Anthony Bretscher, Hidde Ploegh, Angelica Amon, Kelsey Martin.
  3. Βασικές Αρχές Κυτταρικής Βιολογίας 4ηέκδοση, Alberts B., Bray D., Hopkin K., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P.
  4. Μοριακή Βιολογία του Κυττάρου, Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, David Morgan, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter, John Wilson, Tim Hunt.
  5. Βιολογία κυττάρου, Μαργαρίτης Λουκάς Χ.
  6. Μοριακες δομες και βιοχημικες διεργασιες κατα την εξελιξη των οργανισμων, Ιωαννης Γουναρης.
  7. Το Κύτταρο, Geoffrey M. Cooper.