Celbiologie PB

Biology of the Cell (PB)

9 EC

Semester 2, periode 4

5102CELB9Y

Eigenaar Bachelor Psychobiologie
Coördinator dr. J.D. Mul
Onderdeel van Bachelor Psychobiologie, jaar 1

Studiewijzer 2021/2022

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 module 1 bekijk je de cel op het allerkleinste (i.e. atomair en moleculair) niveau. In module 2 bestudeer je de regulatie van energie binnen een cel en de translatie van RNA in eiwitten, en de functie van eiwitten. In module 3 bestudeer je verscheidene intracellulaire aspecten (compartimenten, eiwit sortering, en transport richting membraan) en membraan transport en functie. In de laatste en vierde module zoom je verder uit tot weefselniveau en wordt de communicatie tussen cellen/neuronen behandeld.

Per module zijn er 2-3 interactieve hoorcolleges (studenten aanwezig op locatie of via Zoom). Elke module wordt afgesloten met een module deeltoets (vier in totaal). Tijdens elke module bestuderen de studenten zelf de lesstof in delen en leveren vragen aan bij de docent. En tijdens elk interactief hoorcollege worden deze onduidelijkheden behandeld en wordt er tevens geoefend met het maken van (open-) tentamen vragen. In module 1 zijn er twee werkcolleges biochemische structuur, waarin geoefend zal worden met biochemische structuren en tentamen vragen. In module 4 zijn er twee werkcolleges met betrekking tot de Genecards opdracht met bijbehorende 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 onderwijsvormen:

  • Hoorcolleges (15x, gemiddeld 3-4 uur per week, totaal ca. 30 uur)
  • Werkcolleges (4x, totaal 8 uur):
    • 2x 2 uur werkcolleges chemie voor biowetenschappen
    • 2x 2 uur werkcolleges Genecards opdracht
  • Practica (10x , gemiddeld 2 practica per week, totaal ca. 40 uur). 
  • Presentatie Genecards opdracht (totaal sessie van 3 uur). 
  • Zelfstudie, waaronder voorbereiden college en practica, uitwerken practica, bestuderen studieboeken (inclusief digitale omgeving), voorbereiden deeltoetsen (gemiddeld 21.5 uur per week, totaal ca. 171 uur)

Verdeling leeractiviteiten

Activiteit

Uren

Zelfstudie

252

Totaal

252

(9 EC x 28 uur)

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 hoorcolleges is niet verplicht maar wordt zeer sterk aanbevolen.

Aanwezigheid bij de 'chemie voor biowetenschappers' werkcolleges is verplicht. Afwezigheid dient gemeld te worden bij de vak coordinator. 

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

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, na communicatie. LET OP: Het niet voldoen aan de practicum aanwezigheidsplicht resulteert in het niet toekennen van een cijfer voor het gehele vak.  

Toetsing

Onderdeel en weging Details

Eindcijfer

0.7 (70%)

Deeltentamens theorie

1 (25%)

Deeltentamen module 1

1 (25%)

Deeltentamen module 2

1 (25%)

Deeltentamen module 3

1 (25%)

Deeltentamen module 4

0.3 (30%)

Practicum

Moet ≥ 5.5 zijn

De module deeltoetsen (vier in totaal) zijn gesloten boektentamens die via TestVision afgenomen zullen worden op locatie. 

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

Het gemiddelde cijfer van alle vier module 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 met maximaal een 6 als resulterend practicumcijfer. 

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

Het hertentamen gaat over de gehele theoretische leerstof, dus de leerstof van module deeltoets 1, 2, 3, en 4, en telt dus mee voor 70% in het eindcijfer. 

Regeling inhalen deeltentamen. Mocht een student één deeltentamen missen, dan is het mogelijk deze in te halen tijdens de herkansing. Dit kan alleen als de student daarmee in totaal een voldoende voor het vak kan behalen. In alle andere gevallen dient het hertentamen gemaakt te worden dat over de gehele leerstof gaat. Als de student ervoor kiest om een deeltentamen in te halen, dan ziet de student af van de herkansing. 

Inzage toetsing

Deze momenten worden via de digitale leeromgeving gecommuniceerd. 

Vanwege de COVID19 situatie wordt informatie betreffende inzage van de module deeltoetsen gecommuniceerd via de digitale leeromgeving. 

Opdrachten

[]

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

  • De Genecards opdracht en presentatie. Voor deze opdracht dient een AVV behaalt 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

WeeknummerOnderwerpenStudiestof
1
2
3
4
5
6
7
8

Rooster

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

Eindtermen

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

1) Kennis en Inzicht

De afgestudeerde

  • 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 afgestudeerde

  • 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) demonstreert te kunnen werken met proefpersonen, relevante (proef)dieren en materiaal van biologische oorsprong en demonstreert te kunnen werken met de aldus verkregen gegevens.
  • 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.
    * Deze eindterm geldt voor studenten die gestart zijn vanaf studiejaar 2014/2015

3) Oordeelsvorming

De afgestudeerde

  • 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 afgestudeerde

  • 4a) kan kennis, bevindingen 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 afgestudeerde

  • 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 en digitale leeromgeving voor nadere informatie.

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

Verwerking vakevaluaties

Dit wordt gecommuniceerd tijdens de de introductie van het vak. 

Contactinformatie

Coördinator

  • dr. J.D. Mul

Primaire docenten

  • prof. dr. Jan van Maarseveen
  • prof. dr. ir. Rob Schuurink
  • prof. dr. M.A. Haring
  • dr. Chantal Vlaskamp