Fizjologia bakterii 1400-215FB
Wykład odbywa się w sali wykładowej przystosowanej do prezentacji multimedialnej. Zajęcia praktyczne odbywają się w laboratorium mikrobiologicznym.
Tematyka wykładów:
Zasadniczym celem wykładu jest zwrócenie uwagi na powszechność występowania bakterii, ich różnorodność, związane z tym ogromne zróżnicowanie i możliwości metaboliczne, wpływ na środowisko w skali mikro i makro. Wykład obejmuje wybrane zagadnienia z szeroko pojętej fizjologii bakterii.
Można w nim, wyróżnić kilka głównych części:
1. Błona cytoplazmatyczna bakterii i archeonów: budowa, systemy transportu substancji przez błonę, pompy oporności wielolekowej;
2. Budowa i funkcje osłon bakterii gramujemnych: przestrzeń peryplazmatyczna, błona zewnętrzna;
3. Peptydoglikan - heteropolimer tworzący „szkielet zewnętrzny” bakterii:
3.1. Budowa, etapy biosyntezy, budowa i funkcje białek wiążących penicylinę;
4. Budowa i funkcje osłon bakterii gramdodatnich - polimery związane z peptydoglikanem bakterii gramdodatnich;
5. Budowa i funkcje warstwy S, otoczek i śluzów;
6. Prokariotyczne białka cytoszkieletu;
7. Budowa i mechanizm działania bakteriocyn, antybiotyków i chemioterapeutyków;
8. Mechanizmy oporności bakterii na antybiotyki i chemioterapeutyki;
9. Bakteryjne enzymy biorące udział w hydrolizie i modyfikacji mureiny (autolizyny);
10. Białka powierzchniowe, charakterystyka i właściwości, a architektura peptydoglikanu i kwasy tejchojowe;
11. Struktury zewnątrzkomórkowe: Rzęski i chemotaksja oraz sposoby poruszania się bakterii, Fimbrie, Celulosomy, Fibryle;
12. Pecherzyki błonowe bakterii gramujemnych - właściwości i zastosowanie w medycynie
13. Społeczności bakteryjne, biofilmy oraz proces quorum sensing;
14. Gleba jako rezerwuar genów warunkujących oporność na antybiotyki;
15.Probiotyki, prebiotyki, szczepionki, alternatywa dla leków
16. Metody identyfikacji bakterii i zagadnienia związane z bioterroryzmem.
Tematyka ćwiczeń:
Studenci uczestniczący w zajęciach otrzymują skrypt, na podstawie którego prowadzone są ćwiczenia. Po prelekcji studenci wykonują większość zadań w grupach (2-3 osobowych), a niektóre indywidualnie. Wyniki przeprowadzonych eksperymentów omawiane są przez całą grupę. Studenci poznają metody badawcze związane z wybranymi zagadnieniami w ramach fizjologii bakterii: struktura, metabolizm, działanie antybiotyków i mechanizmy oporności, aktywność wybranych enzymów, zdolność do tworzenia biofilmów, metody identyfikacji bakterii, wpływ bakterii na środowisko oraz wpływ czynników środowiska na bakterie.
Główne zagadnienia:
1. Badanie wrażliwości bakterii na antybiotyki i chemioterapeutyki z wykorzystaniem metody dyfuzyjnej (krążkowej) i oznaczanie wartości Minimalnego Stężenia Hamującego antybiotyku - MIC (ang. Minimal Inhibitory Concentration).
2. Działanie antybiotyków beta-laktamowych na bakterie gramujemne.
3. Wykrywanie obecności bakterii z rodzaju Listeria w żywności
4. Badanie aktywności beta-laktamaz, bakteryjnych enzymów hydrolizujących pierścień antybiotyków beta-laktamowych.
5. Indukowanie zjawiska autolizy u bakterii z zastosowaniem detergentów powierzchniowo czynnych oraz antybiotyków hamujących etapy syntezy mureiny.
6. Izolacja oraz oznaczanie aktywności wybranych enzymów występujących w przestrzeni peryplazmatycznej.
7. Badanie aktywności hydrolaz mueriny
8. Identyfikacja genów oporności na tetracyklinę, streptomycynę i erytromycynę w wybranych bakteriach glebowych.
9. Badanie zdolności tworzenia biofilmu przez bakterie.
10. Wpływ tetracykliny i ampicyliny na ekspresję genów na przykładzie operonu lac Escherichia coli.
11. Badanie tolerancji bakterii na antybiotyki β-laktamowe.
12. Fenotypowe typowanie β-laktamaz enterobakterii.
Rodzaj przedmiotu
Tryb prowadzenia
Wymagania (lista przedmiotów)
Założenia (opisowo)
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
Po opanowaniu materiału objętego wykładem i ćwiczeniami student:
Zna różnorodność mikrobiologiczną i rozumie zjawiska i procesy przyrodnicze, które ją kształtują. Umie scharakteryzować procesy fizjologiczne bakterii wykorzystując do tego zaawansowane techniki badawcze. (K_W02)
Wykazuje znajomość podstawowych technik i narzędzi w badaniach fizjologii bakterii i rozumie znaczenie pracy doświadczalnej w mikrobiologii oraz potrafi opisać znaczenie analiz biochemicznych i molekularnych w badaniach mikrobiologicznych. (K_W04)
Ma wiedzę dotyczącą wykorzystania technicznych i technologicznych aspektów mikrobiologii. (K_W05)
Umie analizować otrzymane wyniki i dyskutować je w oparciu o dostępną literaturę z zakresu mikrobiologii i fizjologii bakterii. (K_U02, K_U06)
Wykazuje umiejętność wyciągania wniosków oraz formułowania sądów na podstawie danych z różnych źródeł. (K_U03)
Wykonuje w laboratorium złożone pomiary fizycznochemiczne i mikrobiologiczne oraz dokonuje obserwacji, oraz stosuje, na poziomie podstawowym, metody matematyczne do opisu zjawisk i analizy danych. (K_U05)
Wykazuje umiejętność pozyskania i charakterystyki materiału mikrobiologicznego. (K_U8)
Wykazuje zrozumienie zjawisk i procesów mikrobiologicznych w przyrodzie. (K_K01)
Wykazuje zdolność do efektywnej pracy w zespole. (K_K04)
Kryteria oceniania
Warunki zaliczenia zajęć.
Zajęcia są zaliczane jeśli student:
(i) uczestniczył w co najmniej 85 procentach zajęć;
(ii) pracował na zajęciach w sposób pozwalający pozytywnie ocenić wiedzę, umiejętności i kompetencje społeczne, jakie w toku zajęć uzyskał (opisane w sylabusie jako przedmiotowe efekty kształcenia).
Szczegółowe warunki zaliczenia zajęć:
(i) aktywność na zajęciach;
(ii) zaliczenie sprawdzianu pisemnego - uzyskanie minimum 51% sumy liczby punktów.
1. Sprawdzian pisemny z pytaniami otwartymi (6-8 pytań) wymagającymi znajomości metod stosowanych na zajęciach laboratoryjnych oraz towarzyszącej im wiedzy. Umiejętność zaplanowania eksperymentów do rozwiązania konkretnych problemów badawczych.
2. Osoby, które dostaną ocenę niedostateczną z kolokwium zaliczeniowego, mają prawo tylko do jednej poprawki. Osoby, które uzyskają oceny niedostateczne również z kolokwium poprawkowego otrzymują ocenę niedostateczną z ćwiczeń. NIE MA MOŻLIWOŚCI KOLEJNEGO (TRZECIEGO) PODCHODZENIA DO KOLOKWIUM.
3. Osoby, które nie przystąpiły do kolokwium w wyznaczonym terminie z przyczyn zdrowotnych, powinny okazać koordynatorowi zwolnienie lekarskie na ten dzień lub przesłać jego kopię elektroniczną (np. zdjęcie) drogą mailową, nie później niż w ciągu pięciu następnych dni roboczych. W przypadku braku zwolnienia lekarskiego nieobecność oznacza tylko jedno podejście do kolokwium.
Warunki zaliczenia egzaminu (przedmiotu):
Warunkiem dopuszczającym do egzaminu jest zaliczenie zajęć składających się na dany przedmiot (zaliczenie kolokwium na ocenę pozytywną).
Warunkiem zaliczenia egzaminu jest:
(i) Przystąpienie do egzaminu pisemnego (26-28 pytań otwartych, wymagających krótkich odpowiedzi);
(ii) uzyskanie co najmniej 51% sumy liczby punktów.
Praktyki zawodowe
Nie.
Literatura
1. Baj J., Z. Markierwicz - redakcja naukowa. Biologia molekularna bakterii, PWN 2006; wydanie drugie zmienione PWN 2015.
2. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. Springer-Verlag, New York, NY. 2nd Edition, vol. 1-5
3. Brock, Biology of Microorganisms. M.T. Madigan, J.H. Martinko, Eleventh edition, USA 2006.
4. Chmiel A. Biotechnologia (podstawy mikrobiologiczne i biochemiczne), PWN 1991.
5. Hryniewicz W., J. Meszaros. Antybiotyki w profilaktyce i leczeniu zakażeń, PZWL 2002.
6. Markiewicz Z., Z. Kwiatkowski. Bakterie, antybiotyki, lekooporność, PWN 2001
7. Jawetz E. , Melnick J.L., Adelberg E.A., Przegląd mikrobiologii lekarskiej, PLWL 1991.
8. Singleton P. Bakterie w biologii, biotechnologii i medycynie, PWN 2000.
Uwagi
W cyklu 2023Z:
Warunki przyjęcia: Link do formularza Google: https://forms.gle/AzDY3sGcVoyWhVJr8 |
W cyklu 2024Z:
Warunki przyjęcia: Link do formularza Google: https://forms.gle/9NuKLmdpxvjSQWM28 |
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: