Celbiologie

Biology of the Cell

Studiewijzer 2019/2020

Globale inhoud

Het vak Celbiologie bestaat uit een doorlopend practicum en drie aansluitende interactieve college 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 (6e druk, Purves et al.)

• Chemistry for Biosciences, the essential concepts (3e druk, Crowe et al.)

Practicummateriaal

• toegang tot LabBuddy

• (digitaal)Labjournaal, permanente fineliner

Overig

• Critical Thinking Miniguide

Leerdoelen

• De relatie leggen tussen de elektronische structuur van de elementen en de opbouw van het periodieksysteem.
• Ionogene en covalente chemische bindingen omschrijven en de aard en sterkte van de bindingen aangeven voor verschillende stoffen.
• 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 bindingen en functionele groepen: alcoholen, ethers, esters, aldehyden, ketonen, carboxylzuren, thiolen, amino en amide onderscheiden en benoemen
• Verschillende soorten reactietypen (o.a. redox, zuur-base, nucleofile substitutie, additie en hydrolyse reacties) onderscheiden en benoemen.
• Het mechanisme en belang van de vier zwakke interacties uitleggen: ionbinding, vd Waals interactie, H-bruggen en hydrofobe interacties.
• Uitleggen welke beperkingen chemie en fysica opleggen aan de levende cel (energie, entropie, elementbehoud) en hoe het leven die uitdagingen overwint.
• Het belang van enzymdynamiek uitleggen aan de hand van de volgende concepten: relatie tussen reactie snelheid en enzymconcentratie, substraatconcentratie, en product concentratie uitleggen, mbv de concepten Vmax, KM, elasticiteit, en Hill-coëfficiënt.
• De 4 types eiwitfunctie samenvatten: chemie (reactie, energetica), fysica (transport, energetica), informatie (receptor, kinases, transcriptie factoren), structuur (motor eiwitten, topoisomerases, histonen) en uitleggen hoe eiwitfunctie wordt gereguleerd.
• De principes en verschillende mechanismen van transmembraan transport uitleggen binnen een neurobiologische context.
• De basale mechanismen van het cellulaire energiemetabolisme uitleggen aan de hand van de vorming van elektrische potentiaal, proton gradient en ATP in mitochondriën door de ademhalingsketen.
• De totstandkoming van elektrische eigenschappen van neuronen uitleggen alsmede de energetica van de actiepotentiaal.
• Een aantal systeembiologie-concepten waaronder metabole kaarten toepassen op neurobiologische aandoeningen.
• De translatie van RNA in eiwitten en hun functionele assemblage in de cel uitleggen.
• De relatie tussen membraanstructuur en –functie uitleggen binnen een neurobiologische context aan de hand van de volgende concepten: membraan-vloeibaarheid en mobiliteit van membraaneiwitten, impermeabiliteit en domeinen in het membraan.
• De dynamiek van intracellulair membraanblaasjes transport uitleggen.
• Mechanismen en signaalroutes van cellulaire communicatie uitleggen binnen een neurobiologische context
• 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.
• 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
• 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 (21x, gemiddeld 8 uur per week, totaal 42 uur)
• werkcolleges (4x, totaal 8 uur):
  • 2x 2 uur werkcolleges chemie voor biowetenschappen
  • 2x 2 uur werkcolleges oefenen tentamenvragen / vragenuurtje
• practica (10x , gemiddeld 2 practica per week, totaal ca. 40 uur)
• zelfstudie, waaronder voorbereiden college en practica, uitwerken practica, bestuderen studieboeken (inclusief digitale omgeving), leren tentamen (gemiddeld 19 uur per week, totaal 159 uur)

Verdeling leeractiviteiten

Academische vaardigheden

Tijdens het practium pas je veel van de geleerde academische vaardigheden toe, bijvoorbeeld bij het formuleren van een onderzoeksvraag. Verder schrijf je over de resultaten die je bij het practicum Celbiologie hebt verkregen bij Academische Basisvaardigheden een onderzoeksverslag. 

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 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

Hertentamen over zowel studiestof deel 1 als deel 2

Inzage toetsing

De manier van inzage wordt via de digitale leeromgeving gecommuniceerd.

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

Rooster

Het rooster van dit vak is in te zien op DataNose.

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 studiewijzer voor nadere informatie.

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

Verwerking vakevaluaties

Hieronder vind je de aanpassingen in de opzet van het vak naar aanleiding van de vakevaluaties.

We zullen dit jaar Perusall op vrijwillige basis gaan toepassen bij een gedeelte van de hoorcolleges. Dit dient het doel om 1) beter inzicht te krijgen waar in het aangeleverde lesmateriaal per hoorcollege onduidelijkheden zitten, en 2) de mogelijkheid aan de docent te geven om in de hoorcolleges beter op onduidelijkheden in het aangeleverde lesmateriaal in te laten gaan.  

Contactinformatie

Coördinator

• dr. J.D. Mul

Docenten

• dr. Veerle Eggens
• prof. dr. M.A. Haring
• dr. Jan van Maarseveen
• dr. Eleni Spyropoulou
• prof. dr. H.V. Westerhoff