Opis predmeta
Predmet obravnava molekulsko fiziologijo na ravni interakcije celičnih predelkov, na ravni medcelične in sistemske komunikacije v zdravju in bolezni. Predmet poda biološke in biofizikalne temelje organiziranosti celic. Hkrati poda tudi temelje za raziskovalne metode v molekulski fiziologiji, kot so optofiziološke in elektrofiziološke metode. Predstavljene optofiziološke metode so konfokalna mikroskopija za snemanje v petih dimenzijah: tri prostorske dimenzije, čas in zajemanje spektrov emitirane svetlobe iz živih celic. Predstavljene bodo tudi razmerjemerne metode za spremljanje znotrajcelične aktivnosti kalcija in pH, ki sta pomembna parametra za celično signalizacijo in uravnavanje volumna celic. Z naprednimi optofiziološkimi tehnikami je mogoče spremljati koncentracijo znotrajcelične glukoze, ki je pomemben kazalnik celičnega metabolizma. Elektrofiziološke metode, ki so močno prispevale k znanju na področju molekulske fiziologije, so klasične meritve transmembranske napetosti, metoda »patch-clamp« z meritvami kapacitivnosti, ki omogočajo spremljanje eksocitoze in endocitoze, ter amperometrija za zaznavanje izločanja posameznih kvantov hormonov, nevro- ali glio-transmiterjev. S temi metodami je omogočeno določanje molekulske fiziologije posameznih proteinov, kot so na primer ionski kanali, transporterji, proteini pomembni za eksocitozo in sicer pri normalni fiziologiji ali pri bolezenskih stanjih. Ob tem študent spozna tudi metode izolacije posameznih evkariontskih celic in metode gojenja primarnih in klonalnih kultur za posebne fiziološke meritve in metode za označevanje subceličnih organelov v živih celicah.
Predmet učimo na programih
Cilji in kompetence
Temeljni izobraževalni cilj je razumevanje funkcije celice v normalnih in patoloških procesih. Pri tem se obravnava raven celičnih predelkov (morfološko določeni organeli in drugi funkcionalni predmeti), raven medcelične in sistemske komunikacije. Študent pridobi kompetence pri obravnavi strategij za preoblikovanje delovanja celic z inženirskimi pristopi in biotehnološkimi metodami.
Metode poučevanja in učenja
Predavanja, diskusijske delavnice predstavljenih seminarjev, predstavitve v laboratorijih. Pri izvajanju sodelujejo vabljeni predavatelji.
Predvideni študijski rezultati
Znanje in razumevanje:
Predviden študijski rezultat je nadgraditi znanje s področja molekulske in celične fiziologije in uporaba novega znanja za preoblikovanje delovanja celic.
Temeljni viri in literatura
N. Sperelakis (2001). Cell Physiology Source Book: A Molecular Approach. Academic Press; 3rd edition, 1235 strani. ISBN: 0126569770
J. Phillips, P. Murray, P. Kirk (2001). Biology of Disease, 2nd edition, 336 strani. ISBN: 0632054042
Tekoča periodika in zlasti pregledni članki s področij: molekulske fiziologije in raziskovalne tehnologije
Bodi na tekočem
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana