Celbiologie PB

Biology of the Cell (PB)

Studiewijzer 2023/2024

Globale inhoud

Het vak Celbiologie bestaat uit een doorlopend practicum en vier aansluitende interactieve modulen: (Module 1) Chemie voor biowetenschappers; (Module 2) Celbiologie voor biowetenschappers 1, (Module 3) Celbiologie voor biowetenschappers 2, en (Module 4) Basale mechanismen van communicatie tussen cellen. In de eerste module bekijk je de cel op het allerkleinste (i.e. atomair en moleculair) niveau. In de tweede module bestudeer je de regulatie van energie binnen een cel, de translatie van RNA in eiwitten en de functie van eiwitten. In de derde module bestudeer je verscheidene intracellulaire aspecten (compartimenten, eiwitsortering, en transport richting membraan) en membraantransport en functie. In de laatste module zoom je verder uit tot weefselniveau en wordt de communicatie tussen neuronen/cellen/weefsels behandeld.

Per module zijn er meerdere hoorcolleges. De studenten bestuderen zelf de lesstof in delen en de stof wordt verder toegelicht en uitgewerkt in de hoorcolleges. Gedurende meerdere modules zijn er werkcolleges. Aan het eind van elke module is er een werkcollege “module-afsluiting.” Tijdens deze werkcolleges wordt er geoefend met het maken van vragen op tentamenniveau en worden deze vragen nabesproken onder begeleiding van de hoorcollegedocent. Gedurende module 1 zijn er bovendien verplichte werkcolleges biochemische structuur. Gedurende module 3 en 4 is er een verplichte Genecards-groepsopdracht die resulteert in een groepspresentatie. 

De hoofddoelen van het practicum zijn om aan de hand van verschillende veelgebruikte moleculair-biologische technieken de translocatie van het ‘humane glucocorticoïdreceptor-green-fluorescent protein-fusie-eiwit’ te bestuderen en om de academische houding en praktische vaardigheden verder te ontwikkelen.

De leerlijnen van het vak Celbiologie sluiten aan op die van Genetica en Evolutie (semester 1 blok 2). De opgedane kennis bij Genetica en Evolutie heb je als voorkennis nodig. Verder sluit Celbiologie aan op de leerlijnen van Wiskunde (module Chemisch rekenen), Statistiek (toepassen bij het practicum) en Academische Basisvaardigheden (hier schrijf je een verslag over de resultaten die je in het practicum hebt verkregen). In het tweede en derde jaar wordt de moleculair celbiologische leerlijn verder verbreed en verdiept tijdens de cursussen Moleculaire Celbiologie en het keuzevak Moleculaire Neurobiologie.

Studiemateriaal

Literatuur

• Molecular Biology of the Cell (7e druk, Alberts et al.)

Syllabus

• Reader Module 1 prof. Jan van Maarseveen (staat op Canvaspagina)

Practicummateriaal

• toegang tot LabBuddy

• (digitaal) Labjournaal, labjas, permanente fineliner

Overig

• Critical Thinking Miniguide

Leerdoelen

• De relatie leggen tussen de elektronische structuur, t.w. orbitaalbegrip, hybridisatie en consequenties op de ruimtelijke structuur, elektronenconfiguratie en valentie-elektronen, van de elementen en de opbouw van het periodieksysteem.
• Ionogene en covalente chemische bindingen omschrijven en de aard van de bindingen aangeven voor verschillende stoffen.
• De typen functionele groepen zoals alcoholen, ethers, esters, aldehyden, ketonen, carboxylzuren, thiolen, aminoes en amides onderscheiden en benoemen evenals hun voorkomen in natuurlijke moleculen en de invloed op fysische eigenschappen zoals niet-covalente interacties en een zuur/basisch karakter.
• De begrippen conformatie, structuurisomerie, stereochemie onderscheiden en beschrijven.
• Verschillende soorten reactietypen onderscheiden en benoemen (o.a. redox, zuur-base, nucleofiele substitutie, additie, condensatie en hydrolyse reacties).
• De basale mechanismen van energetica en cellulaire energiemetabolisme uitleggen aan de hand van entropie, Gibbs energie, en energie overdracht via ATP.
• De vier typen eiwitfunctie benoemen: chemie (e.g. reactie, energetica), fysica (e.g. transport, energetica, neurobiologische context van actiepotentiaal), informatie (e.g. receptor, kinases, transcriptie factoren), structuur (e.g. motor eiwitten, topoisomerases, histonen); en uitleggen hoe eiwitfunctie wordt gereguleerd via enzymkinetiek; de KM en Vmax kunnen benoemen.
• Het translatie proces van RNA tot eiwitten uitleggen.
• De kwaliteitscontrole en vouwing van eiwitten, en de Unfolded Protein Response, uitleggen.
• De lokalisatie signalen die eiwitten naar hun plaats in de cel brengen, inclusief glycosylering en de bijbehorende functies, onderscheiden en uitleggen.
• De principes en verschillende mechanismen van transmembraan transport en de betrokken eiwitten, ionenkanalen en transporters, onderscheiden en uitleggen.
• De totstandkoming van elektrische eigenschappen van neuronen uitleggen alsmede de energetica van de actiepotentiaal.
• De functies van intracellulaire compartimenten en het cytoskelet, inclusief intracellulair membraanblaasjes transport en de betrokken eiwitten, onderscheiden en uitleggen.
• De cellulaire mechanismen van elektrische eigenschappen van neuronen en moleculaire werking neurotransmitters in synapsen onderscheiden en uitleggen.
• De basisprincipes van cellulaire communicatie met specifieke receptor systemen en transductie componenten onderscheiden en uitleggen.
• Uitleggen wat er onder een professioneel lab- (academische-) houding wordt verstaan en je hier naar gedragen.
• De theoretische achtergronden (concepten) van de volgende experimenten en technieken uitleggen en toepassing op experimenteel onderzoek: Basale aseptische, microbiologische en moleculair-biologische technieken waaronder: DNA-isolatie, -extractie en -zuivering; restrictiedigestie; (in-frame) subkloneren; transformeren; ligeren; calciumfosfaattransfecties; celkweek van HEK293-cellen; translocatie-assay; celpreparaten maken; fluorescentiemicroscopie.
• De empirische cyclus doorlopen en toepassen in experimenteel onderzoek.
• Een labjournaal bijhouden.
• Reflecteren op eigen handelen.
• Samenwerken met je duopartner en labtafel tijdens practica.
• Deelnemen aan een wetenschappelijke discussies aan de labtafel
• De algemene veiligheidsregels (voor mens en milieu) benoemen en toepassen.
• Informatie verzamelen en interpreteren door gebruik te maken van National Center for Biotechnology Information (NCBI) databases en de computerprogramma's MEGA en Serial Cloner.

Onderwijsvormen

• Hoorcollege
• practica (verplicht)
• zelfstudie, waaronder voorbereiden college en practica, uitwerken practica, bestuderen studieboeken (inclusief digitale omgeving), leren tentamen
• Zelfstudie
• Presentatie/symposium
• Zelfstandig werken aan bijv. project/scriptie
• Begeleiding/feedbackmoment
• Werkcollege (verplicht)
• Werkcollege

Tijdens dit vak wordt gebruikt gemaakt van de volgende onderwijsvormen:

• Hoorcolleges (16x, gemiddeld 4 uur per week, totaal ca. 32 uur)
• Werkcolleges (7x, totaal ca. 14 uur):
  • 2x 2 uur werkcolleges biochemie
  • 4x 2 uur werkcolleges module-afsluiting
  • 1x 2 uur werkcollege Genecards opdracht
• Practica (10x , gemiddeld 2 practica per week, totaal ca. 40 uur). 
• Presentatie Genecards opdracht (totaal sessie van ca. 3 uur). 
• Zelfstudie, waaronder voorbereiden college en practica, uitwerken practica, bestuderen studieboeken (inclusief digitale omgeving), voorbereiden deeltoetsen (gemiddeld 20.5 uur per week, totaal ca. 163 uur)

Verdeling leeractiviteiten

Aanwezigheid

Aanwezigheidseisen opleiding (OER-B):

• Deelname aan alle practica, computerpractica, veldwerk en werkcolleges in het curriculum is verplicht. Eventueel aanvullende eisen worden per onderdeel in de studiewijzer omschreven. Hier staat ook beschreven wat de eventuele consequenties zijn van het niet nakomen van deze verplichting.

Aanvullende eisen voor dit vak:

Aanwezigheid bij de hoorcolleges is niet verplicht maar wordt zeer sterk aanbevolen.

Aanwezigheid bij de 'biochemie' werkcolleges is verplicht. Afwezigheid dient gemeld te worden bij de vakcoördinator middels een bericht aan psychobiologiejaar1-science@uva.nl. De vakcoördinator laat dan weten of en hoe het onderwijs ingehaald kan worden. Er wordt hier intensief geoefend met de kennis en vaardigheden benoemd in leerdoel 1 t/m 5. De student leert hier de theorie door te oefenen met relevante voorbeelden.

Aanwezigheid bij de 'module-afsluiting' werkcolleges is niet verplicht maar wordt zeer sterk aanbevolen. De oefenvragen zijn alleen in het werkcollege beschikbaar en ook wordt de nabespreking niet opgenomen. De enige manier om aan de module-afsluiting mee te doen en te oefenen met vragen op tentamenniveau, is door fysiek aanwezig te zijn.

Aanwezigheid bij het Genecards-werkcollege en aanwezigheid bij de Genecards-presentaties is voor iedereen verplicht. In het Genecards-werkcollege worden essentiële instructies gegeven over de opdracht. De presentaties worden op locatie gegeven en er wordt van de studenten verwacht dat ze kritische vragen stellen over de presentaties van medestudenten. 

Voor de practica geldt een strikte aanwezigheidsplicht. Practicumvaardigheden kunnen alleen geleerd en getoetst worden in een daadwerkelijke lab-setting. In zeer uitzonderlijke gevallen waarbij de student om zwaarwegende redenen verhinderd is deel te nemen aan het practicum kan er naar een vervangende opdracht worden gezocht, na communicatie. LET OP: Het niet voldoen aan de aanwezigheidsplicht van het practicum resulteert in het niet toekennen van een cijfer voor het gehele vak.  

Toetsing

De twee deeltoetsen zijn gesloten boektentamens die via TestVision afgenomen zullen worden op locatie. 

De leerstof per deeltoets wordt bekend gemaakt via de digitale leeromgeving en bij de start van elke module. 

Het gemiddelde van de deeltoetsen telt mee voor 70% in het eindcijfer.

Het practicumcijfer telt voor 30% mee in het eindcijfer. Bij een onvoldoende cijfer voor het practicum kan het labjournaal eenmalig herkanst worden voor maximaal een 6 . Het labjournaal moet worden afgerond met minimaal een 5.

Voor de Genecardsopdracht en -presentatie, een opdracht in teamverband, dient een AVV behaald te worden.

Het hertentamen gaat over de gehele theoretische leerstof, dus de leerstof van deeltoets 1 en 2, en telt dus mee voor 70% in het eindcijfer. 

Inzage toetsing

Deze momenten worden via de digitale leeromgeving gecommuniceerd. 

Opdrachten

Alle (becijferde) theoretische opdrachten zijn individueel, behalve de volgende uitzonderingen, welke in teamverband zullen worden uitgevoerd:

• De Genecardsopdracht en -presentatie. Voor deze opdracht dient een AVV behaald te worden. 

Fraude en plagiaat

Dit vak hanteert de algemene 'Fraude- en plagiaatregeling' van de UvA. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd. Bij verdenking van fraude of plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Zie de Fraude- en plagiaatregeling van de UvA: http://student.uva.nl

Weekplanning

Eindtermen

Via de Zichtbare Leerlijnen Creator kun je zien aan welke eindtermen de leerdoelen van deze cursus bijdragen en hoe de  vakleerdoelen, leerlijndoelen en eindtermen van de opleiding aan elkaar gekoppeld zijn:

https://datanose.nl/#program[BSc%20PB]/outcomes

https://datanose.nl/#program[BSc%20PB]/trajectories

Aanvullende informatie

Zie de digitale leeromgeving voor nadere informatie.

Kennis en vaardigheden opgedaan bij het vak Genetica en Evolutie (blok 2, jaar 1) worden beschouwd als voorkennis.

Contactinformatie

Coördinator

• prof. dr. M.A. Haring

Primaire docenten

• prof. dr. Jan van Maarseveen
• prof. dr. ir. Rob Schuurink
• prof. dr. M.A. Haring
• dr. Marlijn van der Poel
• Marieke van de Weg, MSc
• dr. Dennis Kruijssen