Investice do rozvoje vzdělávání
Inovace studia molekulární a buněčné biologie
I ti d j dělá á í
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Investice do rozvoje vzdělávání
LRR/OBBC Obecná biologieLRR/OBBC Obecná biologie
I ti d j dělá á í
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Ú
Investice do rozvoje vzdělávání
Úvod do studia obecné biologiebiologie
Mgr. Lukáš Spíchal, Ph.D.
I ti d j dělá á í
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Investice do rozvoje vzdělávání
Cíl přednáškyuvedení do studia obecné biologie seznámení suvedení do studia obecné biologie, seznámení s předmětem a rozsahem studia, základní terminologií a moderními přístupy
Klíčová slovaKlíčová slovabiologie, organismus, klasifikace, metody
I ti d j dělá á í
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Organizační záležitosti
• čas a místo přednášky:
• základní studijní materiály:Campbell N. A. a kol.: Biologie, Computer press, 2006.R l S k l N ý ř hl d bi l i S i ti 2003Rosypal S. a kol.: Nový přehled biologie, Scientia, 2003.Romanovský A. a kol.: Obecná biologie,SPN Praha, 1985.
• kontakt na vyučujícího:LRR, budova A, 3. patrotel : 58 563 4855 e-mail: lukas spichal@upol cztel.: 58 563 4855 e-mail: [email protected]
I ti d j dělá á í
PrF1
Snímek 5
PrF1 doplnit o lékařskou biol, základy mol a bun biolPrF; 28.2.2010
Přehled tematických celků
• Obecná charakteristika živých soustavObecná charakteristika živých soustav• Složení živých soustav• Buňka• Rostlinná pletiva• Rostlinné orgány vegetativní
R tli é á ti í• Rostlinné orgány generativní• Živočišné tkáně• Orgány a orgánové soustavy živočichů a jejichOrgány a orgánové soustavy živočichů a jejich
funkce (fylogenetické přehledy)• Hormonální regulace rostlin a živočichů
Těl é t tli ži či hů• Tělesné tvary rostlin a živočichů• Důležité děje v živých systémech
I ti d j dělá á í
Co je to biologie?
Ě Ž Ě• 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 )- antropologie (fyzická antr., paleoantropologie, …)- paleontologie
I ti d j dělá á í
Co je to biologie?
b) dle zákl. vlastností živých soustav a jejich vztahu k prostředí morfologie a anatomie- morfologie a anatomie
- fyziologie (fyz. rostlin, fyz. živočichů, fyz. člověka, …)- imunologie- genetikagenetika- etologie- ekologie- evoluční biol.evoluční biol.- molekulární biol.- taxonomie, …
c) hraniční vědy- biofyzika- biochemie- biokybernetika, …
d) obecná a teoretická biologie
I ti d j dělá á í
Vědecký přístup
pozorování definice problému, který chceme objasnit
formulace hypotézy jedno, nebo více možných vysvětlení problému
experiment kontrolované pokusy testování jedné neboexperiment kontrolované pokusy testování jedné nebo více hypotéz
závěr potvrzení, nebo vyvracení hypotézy
I ti d j dělá á í
Vědecký přístup
pozorování definice problému, který chceme objasnit
formulace hypotézy jedno, nebo více možných vysvětlení problému
TEORIEexperiment kontrolované pokusy testování jedné nebo více
hypotéz
TEORIE
závěr potvrzení, nebo vyvracení hypotézy
T ii NELZE ž t f kt!! Teorii NELZE považovat za fakt, ale za pokus, jak určitý fakt vysvětlit…!!
I ti d j dělá á í
Teorie, které přispěly k poznáním v biologiik poznáním v biologii
I ti d j dělá á í
Teorie, které přispěly k poznáním v biologiik poznáním v biologii
Charles Darwin James Watson and Francis Crick(1809 - 1882) (1953)
I ti d j dělá á 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 energií2. Metabolismus – přeměna látek a energií3. Vysoká organizace a hierarchické uspořádání4. Tok energie (termodynamická otevřenost) a informace5 Autoregulace5. Autoregulace6. Autoreprodukce (dědičnost) a adaptace
(homeostáze, dynamika, interakce, růst a vývoj, …)
I ti d j dělá á í
(homeostáze, dynamika, interakce, růst a vývoj, …)
Univerzální fylogenetický strom
srovnání sekvencí
Rostliny
(Plantae)
Živočichové
(Animalia)
16S-rRNA a 18S-rRNA
(Plantae) (Animalia)
Houbyprokaryota eukaryota
Bakterie Archea Eukarya(Fungi)
p y y
(Bacteria) (Archea) (Eukarya)
progenot
I ti d j dělá á í
Klasifikace organismů - taxonomie
druh (Canis lupus)( p )
rod (Canis)
čeleď (Canidae)
Řád (Carnivora)Řád (Carnivora)
Třída (Mammalia)
Kmen (Chordata)
Říše (Animalia)
I ti d j dělá á í
Úrovně organizace organismů
• molekulárnímolekulární• podbuněčná• buněčná• tkáňová / pletivnáp• orgánová• organismus
I ti d j dělá á í
Úrovně organizace organismů
• molekulární• podbuněčná• buněčná• tkáně / pletiva• orgán• organismus
l• populace• ekosystém• biosféra
I ti d j dělá á í
Proč se učit obecnou biologii?
I ti d j dělá á í
Modelové organismy v biologiiDrosophila melanogaster Arabidopsis thaliana
Caenorhabditis elegans
Mus muscullus
I ti d j dělá á í
Moderní přístupy ve zkoumání živých organismůživých organismů
MikroskopieMikroskopiesvětelná
konfokální
elektronová
I ti d j dělá á í
Nástroj genového
Genové inženýrstvíNástroj genového
inženýrství pro transformaci rostlin
cizími genycizími geny
Rostlinná buňka poKalus (nediferencované
pletivo) lze pěstovat ži é édi
Rostlinná buňka po zabudování T-DNA a expresi jejích genů
produkuje látky
I ti d j dělá á í
na živném médiu p odu uje á ystimulující buněčné dělení ~ cytokinezi
Moderní přístupy ve zkoumání živých organismůživých organismů
E prese reportéro ých genůExprese reportérových genů
GFPGFP
green fluorescent protein
GUSGUS
β-glucuronidase
LUC luciferase
lacZ β-galactosidase
I ti d j dělá á í
Moderní přístupy ve zkoumání živých organismůživých organismů
Regulace exprese genů
i “„gene overexpression“
WT 35S AtCKXWT 35S::AtCKX
gene knock out“„gene knock-out
WT ahk2 ahk3 ahk4
I ti d j dělá á í
Moderní přístupy ve zkoumání živých organismůživých organismů
R l ůRegulace exprese genů
„Nesmrtelná rostlina“
SAG ipt
promotor funkční oblast
SAG = senescence associated geneSAG = senescence associated gene
ipt = isopentenyltransferase
SAG i t WT
I ti d j dělá á í
pSAG::ipt WT
Databáze vědeckých periodik
Scopusphttp://www.scopus.com
PubMedhttp://www ncbi nlm nih gov/sites/entrez?db=pubmedhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=pubmed
ISI Web of knowledgehttp://apps.isiknowledge.com
I ti d j dělá á í
Zdroje použitých obrázků:
I ti d j dělá á í