Βιολογία – Μοριακή Βιολογία

Γενικά

• Κωδικός: 285-1901011 (Θ) 285-1901012 (Ε)
• Εξάμηνο: 1o
• Επίπεδο Σπουδών: Προπτυχιακό
• Τύπος μαθήματος: Γενικού υποβάθρου
• Γλώσσα διδασκαλίας και εξετάσεων: Ελληνικά
• Το μάθημα διατίθεται σε φοιτητές Erasmus
• Μέθοδοι Διδασκαλίας (Ώρες/εβδ.): Διαλέξεις (3) / Εργαστήριο (2)
• Μονάδες ECTS: 7
• Σελίδα μαθήματος: https://exams-phym.the.ihu.gr/course/index.php?categoryid=3
• Διδάσκοντες: Παπουτσή Ανδρονίκη, Γιαννάκου Ουρανία
• Συντονιστής: Παπουτσή Ανδρονίκη

Περιεχόμενα μαθήματος

ΘΕΩΡΙΑ

• Αρχές κυτταρικής οργάνωσης (η ποικιλότητα της ζωής, προκαρυωτικό-ευκαρυωτικό κύτταρο, ιοι, τεχνολογία κυτταρικής ανάλυσης).
• Αρχές της Μοριακής οργάνωσης (η φύση των βιομορίων, μακρομόρια και ανθρώπινο γονιδίωμα, συγκρότηση κυτταρικών δομών και οργανιδίων).
• Πλασματική μεμβράνη.
• Πυρήνας & οργάνωση χρωμοσωμάτων.
• DNA: αντιγραφή και επιδιόρθωση – Εκφραση και ρύθμιση της Γενετικής πληροφορίας.
• Κυτταροπλασματικό σύστημα μεμβρανών.
• Αυτοαναπαραγόμενα κυτταροπλασματικά οργανίδια.
• Κυτταροσκελετός – κυτταρικές κινήσεις.
• Κυτταρική αύξηση: Διαίρεση και Απόπτωση.
• Κυτταρικές αλληλεπιδράσεις.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ
Οι εργαστηριακές ασκήσεις του μαθήματος πραγματοποιούνται στο εργαστήριο Βιολογίας-Μοριακής Βιολογίας.

Εισαγωγή στην κυτταρική βιολογία. Εξοπλισμός Εργαστηρίου Βιολογίας-Μοριακής Βιολογίας. Βασικές Αρχές Εργαστηριακής Ασφάλειας και ορθή χρήση εργαστηριακού εξοπλισμού.Εισαγωγή στις μεθόδους μικροσκόπησης (οπτικό και ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, μικροσκόπιο σάρωσης, κλπ). Παρατήρηση ζωντανών ευκαρυωτικών κυττάρων και κυτταρικών δομών στο οπτικό μικροσκόπιο (Παρατήρηση πυρήνων φυτικών κυττάρων, παρατήρηση αμυλοκόκκων μετά από χρώση με Lugol,παρατήρηση στομάτων φύλλων-καταφρακτικών κυττάρων-χλωροπλαστών,παρατήρηση πυρήνων ζωϊκών κυττάρων). Μικροσκοπική εξέταση νωπού παρασκευάσματος βακτηρίων. Τεχνικές χρώσης παρασκευασμάτων προκαρυωτικών κυττάρων. Διαδικασία χρώσης κατά Gram (ταχεία) και παρατήρηση παρασκευασμάτων Gram(-) και Gram(+) βακτηρίων. Χρώση λακτοφαινόλης και παρατήρηση παρασκευασμάτων μυκήτων. Τεχνικές μέτρησης κυττάρων (ευκαρυωτικών-προκαρυωτικών). Τεχνικές κυτταροκαλλιέργειας. Ποσοτικοποίηση DNA σε πηκτές αγαρόζης. Μεθοδολογία ασκήσεων κεντρικού δόγματος Βιολογίας (αντιγραφή-μεταγραφή-μετάφραση).

Μαθησιακοί Στόχοι

Σκοπός του μαθήματος είναι να αποκτήσουν οι φοιτητές τις βασικές γνώσεις της χημικής σύστασης, της δομής και της λειτουργίας του κυττάρου (κυρίως του ευκαρυωτικού) και της κυτταρικής διαίρεσης, καθώς και να κατανοήσουν τους μηχανισμούς που διέπουν το κεντρικό δόγμα της Μοριακής Βιολογίας. Στόχος του μαθήματος είναι επίσης η απόκτηση δεξιοτήτων στις τεχνικές χρώσης και μικροσκοπικής παρατήρησης κυτταρικών παρασκευασμάτων, στον προσδιορισμό του αριθμού των κυττάρων σε μικροσκοπικά παρασκευάσματα, καθώς και στον προσδιορισμό της συγκέντρωσης νουκλεϊνικών οξέων.

Με την ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές/τριες αναμένεται να έχουν αποκτήσει:

Γνώση

• Να αναγνωρίζουν τη βιοποικιλότητα των ζωντανών οργανισμών και της εξέλιξής τους.
• Να διακρίνουν τις ιδιότητες των διαφόρων ζωντανών οργανισμών (προκαρυωτικοί, ευκαρυωτικοί, ιοί) όσον αφορά στην οργάνωση, τη δομή, τη λειτουργία και τη γενετική τους.
• Να αναγνωρίζουν τη χημική σύσταση των βιολογικών μακρομορίων (νουκλεϊκά οξέα, πρωτεΐνες, λιπίδια, πολυσακχαρίτες) και τη συμμετοχή τους στη δομή και οργάνωση του κυττάρου (προκαρυωτικού-ευκαρυωτικού).
• Να μπορούν να κατανοήσουν τη ροή ενέργειας στα βιολογικά συστήματα και τις βασικές αρχές του μεταβολισμού (σύνθεση και οξείδωση γλυκόζης, ένζυμα-βιοκατάλυση).
• Να διακρίνουν και να περιγράφουν την οργάνωση, τη λειτουργία και το ρόλο των διαφόρων κυτταρικών δομών του ευκαρυωτικού κυττάρου (πυρήνας, κυτταρική μεμβράνη, κυτταροπλασματικές δομές και οργανίδια).
• Να μπορούν να κατανοήσουν και να περιγράφουν τις βασικές αρχές που διέπουν τη ροή της γενετικής πληροφορίας υπό το πρίσμα του κεντρικού δόγματος της μοριακής Βιολογίας (αντιγραφή DNA-μεταγραφή-μετάφραση).
• Να προσδιορίζουν το ρόλο της κυτταρικής διαίρεσης και απόπτωσης στη διατήρηση και εξέλιξη της ζωής και της γενετικής πληροφορίας.

Δεξιότητες

• Να αναγνωρίζουν τη σχετική ορολογία και τις διεθνώς χρησιμοποιούμενες συντμήσεις στις εξετάσεις μικροσκοπικής παρατήρησης.
• Να γνωρίζουν τις βασικές αρχές και τεχνικές μικροσκοπίας
• Να κατανοήσουν τις βασικές αρχές και να εφαρμόζουν τεχνικές χρώσης και παρατήρησης κυτταρικών παρασκευασμάτων (ευκαρυωτικό-προκαρυωτικό) στο οπτικό μικροσκόπιο.
• Να εφαρμόζουν τεχνικές προσδιορισμού της συγκέντρωσης νουκλεϊνικών οξέων.
• Να υπολογίζουν τον αριθμό των κυττάρων (προκαρυωτικών-ευκαρυωτικών) σε μικροσκοπικά παρασκευάσματα.

Ικανότητες

• Να είναι σε θέση να χειριστούν με επιτυχία και ασφάλεια το οπτικό μικροσκόπιο.
• Να εξοικειωθούν με τις βασικές πρακτικές, τον εξοπλισμό και τους κανόνες λειτουργίας και ασφάλειας ενός εργαστηρίου μοριακής βιολογίας.
• Να εξοικειωθούν με τη σωστή διαχείριση και συντήρηση βιολογικών και παθολογικών υλικών.
• Να αναπτύξουν την κριτική σκέψη και ικανότητα αναγνώρισης και επίλυσης προβλημάτων, δουλεύοντας μόνοι ή σε ομάδες.

Γενικές Ικανότητες

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.
• Αυτόνομη εργασία.
• Ομαδική εργασία.
• Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον.

Μέθοδοι Διδασκαλίας

• Πρόσωπο με πρόσωπο.
• Το εργαστήριο στην αίθουσα του εργαστηρίου Μοριακής Βιολογίας-Γενετικής & Ιατρικής Βιοτεχνολογίας.

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

• Εισηγήσεις και διαλέξεις με τη χρήση οπτικοακουστικών μέσων, τόσο στο θεωρητικό όσο και στο εργαστηριακό μέρος.
• Χρήση του ηλεκτρονικού ταχυδρομείου και της ιστοσελίδας του Τμήματος για την επικοινωνία και την ενημέρωση των φοιτητών αντίστοιχα.
• Χρήση του e-class (ηλεκτρονική πλατφόρμα εκμάθησης Moodle-Pileas) για την ανάρτηση παρουσιάσεων σε μορφή powerpoint, επιστημονικών άρθρων, μεθοδολογίας και οδηγιών, χρήσιμων συνδέσμων (links), πληροφοριών για την παρακολούθηση συνεδρίων και σεμιναρίων σχετικών με το μάθημα, ανακοινώσεων που αφορούν στην εκπαιδευτική διαδικασία και στη διαδικασία αξιολόγησης των φοιτητών.

Οργάνωση Διδασκαλίας

Αξιολόγηση Φοιτητών

Θεωρία
Γραπτή τελική εξέταση που περιλαμβάνει:

• Δοκιμασία Πολλαπλής Επιλογής.
• Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης.
• Ερωτήσεις αντιστοίχισης.
• Ερωτήσεις σωστού-λάθους με αιτιολόγηση.
• Επίλυση Προβλημάτων.

Εργαστήριο

1. Καθημερινή αξιολόγηση των φοιτητών με θεωρητικές και πρακτικές ασκήσεις στο εργαστήριο (Δεν βαθμολογείται).
2. Γραπτή τελική εξέταση που περιλαμβάνει:
3. • Δοκιμασία Πολλαπλής Επιλογής.
   • Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης.
   • Ερωτήσεις αντιστοίχισης.
   • Ερωτήσεις σωστού-λάθους με αιτιολόγηση.
   • Επίλυση Προβλημάτων.

Συνολικός βαθμός μαθήματος: Βαθμός θεωρίας 60% + βαθμός Εργαστηριακής Άσκησης  40%

Η Γλώσσα Αξιολόγησης είναι η Ελληνική (Θ & Ε)
Μεθοδολογία επίλυσης προβλημάτων είναι αναρτημένη και προσβάσιμη από τους φοιτητές υπό μορφή pdf αρχείου στο e-class.
Για τους φοιτητές Erasmus που ενδέχεται να έχουν επιλέξει το μάθημα, ανατίθεται εργασία στο γνωστικό αντικείμενο του μαθήματος, η οποία παρουσιάζεται και εξετάζεται στην Αγγλική γλώσσα.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1. Alberts B., Bray D., Hopkin K., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P. “Albert’sEssentialCellBiology, 5th edition” («Βασικές Αρχές Κυτταρικής Βιολογίας»), Copyright © 2021 – BROKEN HILL PUBLISHERS LTD, Ανατύπωση 5ης έκδοσης 2021. Κωδικός βιβλίου στον Εύδοξο: 102069992.
2. Geoffrey M. Cooper & Robert E. Hausman. ΤΟ ΚΥΤΤΑΡΟ: Μια Μοριακή Προσέγγιση ΕΠΙΤΟΜΗ ΕΚΔΟΣΗ. ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ Ι. ΜΠΑΣΔΡΑ & ΣΙΑ Ο.Ε., 2021, 8η έκδοση. Κωδικός βιβλίου στον Εύδοξο: 102123643.