Celbiologie

Biology of the Cell

Eigenaar	Bachelor Psychobiologie
Coördinator	dr. ing. Ilja Boor
Onderdeel van	Bachelor Psychobiologie, jaar 1

Studiewijzer 2016/2017

Globale inhoud

Het vak Celbiologie bestaat uit een doorlopend practicum en drie aansluitende interactieve colleges reeksen: (1) Chemie voor biowetenschappers; (2) Metabolisme en Systeembiologie en (3) Basale mechanismen van communicatie tussen cellen. In het eerste blok bekijk je de cel op het allerkleinste niveau (moleculair niveau). In het tweede blok bestudeer je op cellulair niveau het metabolisme en maak je kennis met systeembiologie, waarin het bestuderen van complexe biologische systemen centraal staat. In het laatste blok zoom je verder uit tot weefselniveau en wordt de communicatie tussen neuronen behandeld. Per blok zijn er zowel interactieve hoor- als werkcolleges. Deze ondersteunen elkaar en hier gaan jullie actief aan de slag met de lesstof en wordt er geoefend met het maken van (open) tentamenvragen.

De hoofddoelen van de practica zijn om aan de hand verschillende veel gebruikte moleculair biologische technieken de translocatie van het ‘humane glucocorticoïdreceptor-green-fluorescent protein-fusie-eiwit’ te bestuderen en om de academische houding 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 Basis Vaardigheden (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 (6e druk, Alberts et al.)
• Neuroscience (5e druk, Purves et al.)
• Chemistry for Biosciences, the essential concepts (3e druk, Crowe et al.)

Practicummateriaal

• Practicumhandleiding

• (digitaal)Labjournaal, permanente fineliner

Overig

• Critical Thinking Miniguide

Leerdoelen

Aan het eind van het vak kan de student:

• de relatie leggen tussen de elektronische structuur van de elementen en de opbouw van het periodieksysteem.
• de begrippen orbitaal, elektronenconfiguratie en valentie-elektronen omschrijven.
• ionogene en covalente chemische bindingen omschrijven en de aard van de bindingen aangeven voor verschillende stoffen. 
• elektrostatische wisselwerkingen, waterstofbruggen en zwavelbruggen benoemen en de verschillen in bindingssterkte uitleggen.
• het begrip hybridisatie omschrijven en de ruimtelijke structuren van eenvoudige (an)organische moleculen toekennen. De begrippen conformatie, structuurisomerie, stereochemie onderscheiden en beschrijven.
• de volgende organisch chemische stoffen: alcoholen, ethers, esters, aldehyden, ketonen, carboxylzuren, thiolen, amino en amide onderscheiden en benoemen.
• de (bio)chemische eigenschappen van de aminozuren, peptiden, nucleïne zuren, koolhydraten en lipiden omschrijven.
• verschillende soorten reactietypen (o.a. redox, zuur-base, nucleofile substitutie, additie en hydrolyse reacties) onderscheiden en benoemen.
• uitleggen welke chemische elementen het meest belangrijk zijn in levende cellen.
• het belang van de vier zwakke interacties: ionbinding, vd Waals, H-bruggen en hydrofobe interacties uitleggen.
• de relatie tussen structuur, eigenschappen  en functie van de vier macromoleculen (eiwitten, nucleïne zuren, koolhydraten en vetten) uitleggen.
• de basale mechanismen van het cellulaire metabolisme uitleggen aan de hand van de volgende concepten: energieproductie, -conservering, -transformeren, -verbruik en -regulatie.
• de basisprincipes van enzymkinetiek uitleggen aan de hand van de volgende concepten: Michaelis Menten, allosterie, modificatie.
•  de relatie tussen membraanstructuur en –functie uitleggen aan de hand van de volgende concepten: membraan-vloeibaarheid en mobiliteit van membraaneiwitten.
• de principes en verschillende mechanismen van transmembraan transport uitleggen.
• de translatie van RNA in eiwitten en hun functionele assemblage in de cel uitleggen.
• de cellulaire mechanismen van elektrische eigenschappen van neuronen samenvatten.
• de functies van intracellulaire compartimenten uitleggen.
• de dynamiek van intracellulair membraanblaasjes transport uitleggen.
• mechanismen en signaalroutes van cellulaire communicatie uitleggen.
• uitleggen wat er onder een professionele 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.
• een protocol interpreteren en uitvoeren.
• de verschillende experimentele stappen toelichten en de samenhang hiertussen uitleggen.
• zelfstandig de empirische cyclus doorlopen en toepassen in experimenteel onderzoek: 1) selecteren en uitleggen concepten; 2) opstellen onderzoeksvraag en onderzoekshypothese; 3) maken van proefopzet (inclusief opstellen nul- en alternatieve hypothese(s) en voorspellingen); 4) (statistisch) analyseren, interpreteren en bediscussiëren van verkregen resultaten.
• een labjournaal bijhouden.
• reflecteren op eigen handelen.
• samenwerken.
• deelnemen aan een wetenschappelijke discussies (mening naar voren brengen, verantwoorden en overeind houden).
• de algemene veiligheidsregels (voor mens en milieu) benoemen en toepassen.
• de werking van specifieke liganden op de translocatie van de humane glucocorticoidereceptor uitleggen.
• omgaan met National Center for Biotechnology Information (NCBI) databases en de computerprogramma's MEGA en Serial Cloner .
• inhoudelijke vragen beantwoorden over wetenschappelijke artikelen.

Naast de algemene leerdoelen zijn er ook specifieke leerdoelen per werkvorm (hoorcolleges, werkgroepen en practica) die te vinden zijn in de studiewijzer.

Onderwijsvormen

• Hoorcollege
• Werkcollege
• practica (verplicht)
• zelfstudie, waaronder voorbereiden college en practica, uitwerken practica, bestuderen studieboeken (inclusief digitale omgeving), leren tentamen
• Zelfstudie

Tijdens dit vak wordt gebruikt gemaakt van de volgende vier onderwijsvormen:

• hoorcolleges (22x, gemiddeld 8 uur per week, totaal 44 uur)
• werkcolleges (4x, totaal 8 uur):
  • 2x 2 uur werkcolleges chemie voor biowetenschappen
  • 2x 2 uur werkcolleges oefenen tentamenvragen / vragenuurtje
• practica (11x , gemiddeld 2 practica per week, totaal 44 uur)
• zelfstudie, waaronder voorbereiden college en practica, uitwerken practica, bestuderen studieboeken (inclusief digitale omgeving), leren tentamen (gemiddeld 19 uur per week, totaal 152 uur)

 

Verdeling leeractiviteiten

Academische vaardigheden

Van de resultaten die je bij het practicum Celbiologie hebt verkregen wordt er bij Academische Vaardigheden een onderzoeksverslag geschreven. 

Aanwezigheid

Aanwezigheidseisen opleiding (OER-B):

• Deelname aan alle practica, computerpractica, veldwerk en werkcolleges in het curriculum is verplicht en de student dient zich op deze bijeenkomsten terdege voor te bereiden.
  

Aanvullende eisen voor dit vak:

Aanvullende eisen voor dit vak:

Aanwezigheid bij de hoor- en werkcolleges wordt sterk aanbevolen. Voor de practica geldt een strikte aanwezigheidsplicht. In zeer uitzonderlijke gevallen waarbij de student om zwaarwegende redenen verhinderd is deel te nemen aan het practicum kan er naar een vervangend practicum of een vervangende opdracht worden gezocht. Het niet voldoen aan de practicumaanwezigheidsplicht resulteert in het niet toekennen van een cijfer voor het gehele vak.  

Toetsing

Onderdeel en weging	Details
Eindcijfer
0.4 (40%) Deeltoets 1
0.4 (40%) Deeltoets 2
0.2 (20%) Practicumeindcijfer
Academische Houding
Praktisch werk
Labjournaal	Moet ≥ 5 zijn

Hertentamen over zowel studiestof deel 1 als deel 2

Inzage toetsing

De manier van inzage wordt via de digitale leeromgeving gecommuniceerd.

Opdrachten

Onderstaande opdrachten komen aan bod in deze cursus:

•    Naam opdracht 1 : beschrijving 2
•    Naam opdracht 2 : beschrijving 1
•    ....

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: www.uva.nl/plagiaat

Weekplanning

Rooster

Het rooster van deze cursus wordt gepubliceerd op https://datanose.nl/

Eindtermen

Deze cursus draagt bij aan de volgende eindtermen van de opleiding Psychobiologie:

1) Kennis en Inzicht

De bachelor:

• 1a) kan de basisprincipes uit de vakgebieden ‘genetica en evolutie’, ‘celbiologie’, ‘biochemie’, ‘fysiologie’, ‘embryologie’, ‘anatomie’ en ‘evolutie en gedrag’ uitleggen.
• 1b) kan de ontwikkeling en werking van het brein op alle niveaus – van molecuul tot de menselijke geest – binnen Psychobiologie, voornamelijk de deelgebieden ‘perceptie tot bewustzijn’, ‘leren en geheugen’, ‘emotie’, ‘motivatie’, ‘neuroanatomie’ en ‘neurofysiologie’ uitleggen.
• 1c) kan de pathofysiologie en bijbehorende diagnostische methoden en mogelijke therapieën uitleggen.
• 1d) kan uitleggen welke onderzoekstechnieken nodig zijn voor het ontwikkelen van kennis en dat kennis nodig is voor het ontwikkelen van onderzoekstechnieken.
• 1e) kan de kennis opgedaan bij een zelfgekozen vak uitleggen.
• 1f) kan de basisprincipes uit de beroepsethiek en wetenschapsfilosofie uitleggen.
• 1g) kan mogelijke vervolgopleidingen benoemen.
• 1h) kan uitleggen wat de bijdragen en beperkingen zijn van de kennis op elk niveau - van molecuul tot de menselijke geest - aan het wetenschapsgebied Psychobiologie.
• 1i) kan op alle niveaus de werking van het brein van dieren en mensen vergelijken.
• 1j) kan onderbouwen hoe de pathofysiologie bijdraagt aan het begrip van de ontwikkeling en werking van het brein op alle niveaus.
• 1k) kan grensverleggende ontwikkelingen in het wetenschapsgebied Psychobiologie herkennen.
• 1l) kan uitleggen dat een standpunt wordt beïnvloed door context.

2) Toepassen Kennis en Inzicht

De bachelor:

• 2a) kan onderbouwen welke onderzoekstechnieken nodig zijn om onderzoeksvragen binnen het wetenschapsgebied Psychobiologie te beantwoorden.
• 2b) kan ondersteunende disciplines zoals wis-, natuur- en scheikunde en programmeren toepassen.
• 2c) kan de empirische cyclus zelfstandig doorlopen bij het uitvoeren van een onderzoek.
• 2d) kan op een wetenschappelijke manier lopende experimenten documenteren.
• 2e) kan algemene laboratoriumvaardigheden uitvoeren.
• 2f) kan onderzoek doen met proefpersonen en relevante proefdieren.
• 2g) kan voor de psychobiologie relevante computerprogramma’s en/of programmeertalen gebruiken.
• 2h) kan ruwe data interpreteren en een geschikte (kwantitatieve) analysemethode toepassen.
• 2i) kan werken volgens algemene milieu- en veiligheidsnormen.
• 2j) kan redeneren en argumenteren en meerdere standpunten benoemen en onderbouwen.

3) Oordeelsvorming

De bachelor:

• 3a) kan relevante literatuur verzamelen, verwerken en interpreteren.
• 3b) kan de implicaties van onderzoeksresultaten voor de maatschappij overzien.
• 3c) kan onderzoeksresultaten binnen de Psychobiologie en/of binnen een discipline- overstijgende context interpreteren.
• 3d) kan de ethische aspecten van beroepsmatige omgang met levende organismen en weefsel overwegen.
• 3e) kan informatie analyseren aan de hand van kwaliteitscriteria en er een eigen oordeel over vormen.
• 3f) kan alternatieven en tegenargumenten overwegen bij het vormen of herzien van een oordeel.

4) Communicatie

De bachelor:

• 4a) kan kennis, bevindingen en standpunten in wetenschappelijk Nederlands en Engels schriftelijk rapporteren en mondeling presenteren.
• 4b) kan een bijdrage leveren aan wetenschappelijke discussies.
• 4c) kan op basis van begrip en respect communiceren.
• 4d) kan onderzoeksgegevens communiceren volgens de regels van wetenschappelijke integriteit.
• 4e) kan een standpunt overbrengen.

5) Leervaardigheden

De bachelor:

• 5a) kan een zelfstandige en wetenschappelijke werkwijze en houding ontwikkelen.
• 5b) kan zich zelfstandig kennis eigen maken.
• 5c) kan nieuwe kennis integreren met aanwezige kennis en tot inzichten komen.
• 5d) kan een constructieve en synergetische manier van samenwerken ontwikkelen.
• 5e) kan zich in een zelfgekozen deelgebied verdiepen of verbreden.
• 5f) kan zich nieuwe technische vaardigheden eigen maken.
• 5g) kan feedback geven en verwerken.
• 5i) kan reflecteren op eigen gedrag en dit gedrag desgewenst verbeteren.
• 5j) kan geleerde principes generaliseren en toepassen in een andere context.

Aanvullende informatie

Zie de studiewijzer voor nadere informatie.

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

Contactinformatie

Coördinator

• dr. ing. Ilja Boor