Celbiologie PB

Biology of the Cell (PB)

Studiewijzer 2020/2021

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 en de translatie van RNA in eiwitten, en de functie van eiwitten. In de derde module bestudeer je verscheidene intracellulaire aspecten (compartimenten, eiwit sortering, en transport richting membraan) en membraan transport en functie. In de laatste module zoom je verder uit tot weefselniveau en wordt de communicatie tussen cellen/neuronen behandeld.

Per module zijn er 2-3 interactieve hoorcolleges (live momenten via Zoom). Elke module wordt afgesloten met een sneltoets. Jullie bestuderen zelf de lesstof in delen en leveren (per team van ~6 studenten) vragen aan bij de docent, Tijdens elk live moment worden deze onduidelijkheden behandeld en wordt er tevens geoefend met het maken van (open-) tentamen vragen. In module 1 is er ook en werkcollege biochemische structuur, met een bijbehorende korte toets in SOWISO. In module 4 is er een Genecards opdracht met presentatie. 

De hoofddoelen van de practica zijn om aan de hand van 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.)

Syllabus

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

Practicummateriaal

• toegang tot LabBuddy

• (digitaal)Labjournaal, 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
• Werkcollege
• 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

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

• Online hoorcolleges (live momenten in Zoom; 14x, gemiddeld 3-4 uur per week, totaal 24.5 uur)
• Online werkcolleges (4x, totaal 8 uur):
  • 2x 2 uur werkcolleges chemie voor biowetenschappen
  • 2x 2 uur werkcolleges Genecards opdracht
• On campus en online practica (10x , gemiddeld 2 practica per week, totaal ca. 40 uur). 
• Online presentatie Genecards opdracht (totaal sessie van 3 uur). 
• Zelfstudie, waaronder voorbereiden college en practica, uitwerken practica, bestuderen studieboeken (inclusief digitale omgeving), voorbereiden sneltoetsen (gemiddeld 21.5 uur per week, totaal 172.5 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 online hoorcolleges wordt sterk aanbevolen. Opnames van de online hoorcolleges worden NIET op Canvas geplaatst. 

Aanwezigheid bij de 'chemie voor biowetenschappers' werkcolleges is verplicht.

Aanwezigheid bij de 'Genecards opdracht' werkcolleges is voor minimaal 1 persoon per studenten team verplicht.

Voor de on campus en online 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. LET OP: Het niet voldoen aan de practicum aanwezigheidsplicht resulteert in het niet toekennen van een cijfer voor het gehele vak.  

Toetsing

Sneltoetsen zijn gesloten boektentamens die online via TestVision en Zoom afgenomen zullen worden. 

Leerstof per sneltoets worden bekend gemaakt per module en via de digitale leeromgeving. 

Sneltoets 4 is verplicht. Van de overige sneltoetsen, tellen de hoogste twee cijfers mee. Het gemiddelde cijfer van de drie sneltoetsen die mee tellen telt voor 65% mee 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 met maximaal een 6 als resulterend practicumcijfer. 

De SOWISO opdracht behorende bij het werkcollege Chemie voor biowetenschappers telt voor 5% mee in het eindcijfer.

Voor de Genecards opdracht en presentatie, opdracht in team verband, dient een AVV behaalt te worden. 

Het hertentamen gaat over de gehele theoretische leerstof, dus de leerstof van sneltoets 1, 2, 3, en 4, en telt dus mee voor 65% in het eindcijfer. 

Inzage toetsing

De manier van inzage wordt via de digitale leeromgeving gecommuniceerd.

vanwege de COVID19 situatie wordt informatie betreffende inzage van de sneltoetsen gecommuniceerd via de digitale leeromgeving. 

Opdrachten

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

• Het aanleveren van vragen ter voorbereiding van de live momenten
• De Genecards opdracht en presentatie 

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 vakevaluatie van het afgelopen academisch jaar.

Vanwege de huidige COVID19 situatie en restricties zijn er drastische aanpassingen in het rooster ten opzichte van het afgelopen academisch jaar.  Een belangrijke verandering is dat het practicum van Celbiologie nu veel meer roostertijd in beslag neemt , waardoor er minder online hoorcolleges ingeroosterd kunnen worden. Om toch efficient gebruik te maken van deze live online momenten (2-3 per module), bestuderen de studenten zelf de leerstof en worden de live online momenten gebruikt om de door de studenten aangeleverde onduidelijkheden te bespreken en om (open) tentamen vragen te oefenen. 

Verder zal de theoretische leerstof in vier sneltoetsen, die ongeveer elke twee weken plaatsvinden, worden getoetst, in plaats van de twee deeltoetsen in het afgelopen academisch jaar. Van de sneltoetsen is de vierde (en laatste) verplicht. Van de overige drie sneltoetsen tellen de hoogste twee cijfers mee. Het gemiddelde cijfer van de drie meetellende sneltoetsen telt voor 65% mee in het eindcijfer. Vorig jaar telde het gemiddelde cijfer van de twee deeltoetsen nog mee voor 80%. 

Het practicumcijfer telt dit jaar voor 30% mee, ipv 20% in het afgelopen academisch jaar. Het practicum is een significant onderdeel van het vak en zodoende reflecteert de bijdrage van het practicumcijfer beter de tijdbesteding aan dit onderdeel. 

Dr. Joram Mul doceert dit jaar module 2 (Celbiologie voor biowetenschappers 1). Dr. Mul vervangt prof. Hans Westerhoff. Ook de leerstof van module 2 is aangepast tov het afgelopen academisch jaar, in een poging om meer samenhang te creëren tussen de drie modulen. 

Verder zijn er twee nieuwe opdrachten/toetsen tov het afgelopen academisch jaar. 

1) In de twee werkcolleges Chemie voor biowetenschappers, die aansluiten op de leerstof van module 1,  leren de studenten meer over biochemische structuur. Deze kennis en inzichten zullen worden getoetst in een korte toets in SOWISO software, die voor 5% mee telt in het eindcijfer. 

2) Tijdens de vierde module zullen de studenten in teamverband werken aan een Genecards opdracht. Per team zullen de studenten informatie inzamelen over een gen/eiwit op de Genecards: The Human Gene Database website. Deze informatie koppelt terug naar biochemische, moleculaire, en functionele informatie geleerd in de de vier modulen. De studenten teams zullen in online sessies een korte presentatie geven over hun gen/eiwit. Een presentatie die voldoet aan de eisen van de docent resulteert in een AAV. Zonder AVV kan het vak niet afgerond worden. De genen die zijn geselecteerd voor de Genecards opdracht zijn zodanig gekozen om meer samenhang te creëren tussen de drie modulen en met het practicum. 

Ondanks de COVID19 situatie en restricties kunnen delen van het practicum toch on campus plaatsvinden. Dit is erg belangrijk voor de sociale cohesie binnen het vak. Verder zullen het aanleveren van vragen in teamverband en de voorbereiding hiervan, en het werken aan en presenteren van de Genecards opdracht in teamverband, hopelijk ook de sociale cohesie binnen het vak versterken. 

Contactinformatie

Coördinator

• dr. J.D. Mul

Primaire docenten

• prof. dr. Jan van Maarseveen
• dr. J.D. Mul
• prof. dr. M.A. Haring
• dr. Chantal Vlaskamp