Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Inovace studia molekulární a buněčné biologie
reg. č. CZ.1.07/2.2.00/07.0354
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
LRR/OBBCLRR/OBB
Obecná biologie
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Úvod do studia obecné biologie
Mgr. Lukáš Spíchal, Ph.D.
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Cíl přednáškyuvedení do studia obecné biologie, seznámení spředmětem a rozsahem studia, základní terminologiía moderními přístupy
Klíčová slovabiologie, organismus, klasifikace, metody
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Organizační záležitosti
• čas a místo přednášky:
• základní studijní materiály:Campbell N. A. a kol.: Biologie, Computer press, 2006.Rosypal S. a kol.: Nový přehled biologie, Scientia, 2003.Romanovský A. a kol.: Obecná biologie,SPN Praha, 1985.Nečas, O.: Obecná biologie pro lékařské fakulty, H & H, Jinočany, 2000.Alberts, B. a kol. Základy buněčné biologie, Espero Publishing, s.r.o., Ústí nad Labem, 1998
• kontakt na vyučujícího:LRR, budova A, 3. patrotel.: 58 563 4855 e-mail: [email protected]
PrF1
Snímek 5
PrF1 doplnit o lékařskou biol, základy mol a bun biolPrF; 28.2.2010
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Přehled tematických celků
• Obecná charakteristika živých soustav• Složení živých soustav• Buňka• Rostlinná pletiva• Rostlinné orgány vegetativní• Rostlinné orgány generativní• Živočišné tkáně• Orgány a orgánové soustavy živočichů a jejich
funkce (fylogenetické přehledy)• Hormonální regulace rostlin a živočichů• Tělesné tvary rostlin a živočichů• Důležité děje v živých systémech
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Co je to biologie?
• Biologie [řecky bios, život + logos, věda] ≈ VĚDA O ŽIVOTĚ- souhrn biologických věd zabývajících se studiem živých soustav
• Vymezení biologických věd
a) dle studovaných skupin organismů- mikrobiologie (virologie, bakteriologie, mykologie)- botanika (algologie, bryologie, dendrologie, lichenologie, ...)- zoologie (entomologie, ichtyologie, ornitologie, …)- antropologie (fyzická antr., paleoantropologie, …)- paleontologie
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Co je to biologie?
b) dle zákl. vlastností živých soustav a jejich vztahu k prostředí - morfologie a anatomie- fyziologie (fyz. rostlin, fyz. živočichů, fyz. člověka, …)- imunologie- genetika- etologie- ekologie- evoluční biol.- molekulární biol.- taxonomie, …
c) hraniční vědy- biofyzika- biochemie- biokybernetika, …
d) obecná a teoretická biologie
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Vědecký přístup
pozorování
formulace hypotézy
experiment
závěr
definice problému, který chceme objasnit
jedno, nebo více možných vysvětlení problému
kontrolované pokusy testování jedné nebo více hypotéz
potvrzení, nebo vyvracení hypotézy
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Vědecký přístup
pozorování
formulace hypotézy
experiment
závěr
definice problému, který chceme objasnit
jedno, nebo více možných vysvětlení problému
kontrolované pokusy testování jedné nebo více hypotéz
potvrzení, nebo vyvracení hypotézy
TEORIE
Teorii NELZE považovat za fakt, ale za pokus, jak určitý fakt vysvětlit…!!
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Teorie, které přispěly k poznáním v biologii
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Teorie, které přispěly k poznáním v biologii
Charles Darwin (1809 - 1882)
James Watson and Francis Crick(1953)
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Charakteristika živých organismů JEDINEC (organismus) = zákl. kategorie živé soustavy; vykonává
všechny biologické funkce umožňující samostatný život
- jednobuněčné- mnohobuněčné
- individua vyššího řádu (včelstvo)? viry (nebuněčné organismy)
Obecná charakteristika živých soustav1. Přítomnost nukleových kyselin a proteinů2. Metabolismus – přeměna látek a energií3. Vysoká organizace a hierarchické uspořádání4. Tok energie (termodynamická otevřenost) a informace5. Autoregulace6. Autoreprodukce (dědičnost) a adaptace
(homeostáze, dynamika, interakce, růst a vývoj, …)
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Univerzální fylogenetický strom
Bakterie
(Bacteria)
Archea
(Archea)
Eukarya
(Eukarya)
progenot
Rostliny
(Plantae)
Živočichové
(Animalia)
Houby
(Fungi)
srovnání sekvencí
16S-rRNA a 18S-rRNA
prokaryota eukaryota
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Klasifikace organismů - taxonomie
druh (Canis lupus)
rod (Canis)
čeleď (Canidae)
Řád (Carnivora)
Třída (Mammalia)
Kmen (Chordata)
Říše (Animalia)
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Úrovně organizace organismů
• molekulární• podbuněčná• buněčná• tkáňová / pletivná• orgánová• organismus
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Úrovně organizace organismů
• molekulární• podbuněčná• buněčná• tkáně / pletiva• orgán• organismus• populace• ekosystém• biosféra
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Proč se učit obecnou biologii?
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Modelové organismy v biologiiDrosophila melanogaster Arabidopsis thaliana
Mus muscullus
Caenorhabditis elegans
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Moderní přístupy ve zkoumání živých organismů
Mikroskopiesvětelná
konfokální
elektronová
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Kalus (nediferencované
pletivo) lze pěstovat na živném médiu
Rostlinná buňka po zabudování T-DNA a expresi jejích genů
produkuje látky stimulující buněčné dělení ~ cytokinezi
Nástroj genového inženýrství pro
transformaci rostlin cizími geny
Genové inženýrství
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Moderní přístupy ve zkoumání živých organismů
Exprese reportérových genů
GFP
green fluorescent protein
GUS
β-glucuronidase
LUC luciferase
lacZ β-galactosidase
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Moderní přístupy ve zkoumání živých organismů
Regulace exprese genů
„gene overexpression“
„gene knock-out“
WT ahk2 ahk3 ahk4
WT 35S::AtCKX
Werner T. et al., 2001
Nishimura et al., 2004
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Moderní přístupy ve zkoumání živých organismů
Regulace exprese genů
SAG ipt
promotor funkční oblast
„Nesmrtelná rostlina“
SAG = senescence associated gene
ipt = isopentenyltransferaseGan and Amasino, 1995 pSAG::ipt WT
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Databáze vědeckých periodik
Scopushttp://www.scopus.com
PubMedhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=pubmed
ISI Web of knowledgehttp://apps.isiknowledge.com
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.I n v
e s
t i c
e d
o r
o z
v o
j e
v z
d ě
l á
v á
n í
Zdroje použitých obrázků:(pokud nebylo uvedeno)
Alberts, B. a kol., Základy buněčné biologie, Espero Publishing, s.r.o., Ústí nad Labem, 1998
Taiz and Zeiger, Plant Physiology, Sinauer Associates, 2006
http://images.google.cz/imghp?hl=cs&tab=wi
