Współczesna biologia dla kulturoznawców

fakultatywne
nieobowiązkowe

Ze względu na to, że na zajęciach będą poruszane zagadnienia z odległych dziedzin nauki, nie ma żadnych wymagań stawianych studentom przy zapisie na niniejszy przedmiot. Wiedza ogólna wynikająca z uczestnictwa w zajęciach z przyrody lub biologii na wcześniejszych etapach edukacji powinna być wystarczająca.

w sali

Zajęcia mają na celu przekazanie wiedzy z zakresu biologii komórki, genetyki i biochemii uczestnikom studiów o profilu humanistycznym, w szczególności studentom kulturoznawstwa. Wiedza o sposobie funkcjonowania organizmu człowieka oraz molekularnym podłożu chorób zakaźnych i genetycznych to tylko część zagadnień, które mogły i mogą mieć wpływ na kształtowanie zasad kulturowych w różnych społeczeństwach. Przystępny język, którym przekazywana będzie wiedza ze współczesnej biologii, stanowi największy atut niniejszych zajęć. Studenci będą mieli okazję spojrzeć na zagadnienia kulturowe pod nieco innym kątem, a także rozwinąć, uzupełnić lub zweryfikować wiedzę z nauk przyrodniczych zdobytą na wcześniejszych etapach edukacji lub poprzez środki masowego przekazu.

Większość zajęć będzie podzielona na dwie części: wykład trwający 50-60 min. na określony temat oraz konwersatorium dotyczące tematu z poprzednich zajęć trwające 30-40 min. Na początku konwersatorium wybrani studenci wygłoszą krótki referat na podstawie materiałów przygotowanych przez prowadzącego, który będzie punktem wyjścia do dyskusji. Pozwoli to także na powtórzenie najważniejszych pojęć z poprzednich zajęć.

Zajęcia 1: Szybkie wprowadzenie do biologii komórki i biologii molekularnej

Przedstawienie historycznych koncepcji życia i wczesnych poglądów dotyczących budowy komórek. Wprowadzenie do podstawowej konstrukcji mikroskopu świetlnego oraz przedstawienie dalszego rozwoju technik mikroskopowych i możliwości obserwacji mikroorganizmów, a także wnętrza komórek.

Omówienie budowy komórki, składu chemicznego i roli poszczególnych elementów komórki. Przedstawienie przepływu informacji, materii i energii w komórce. Wyjaśnienie pojęcia centralnego dogmatu biologii molekularnej, czyli procesów transkrypcji i translacji a także podstawowych pojęć związanych z genetyką i biochemią.

Wykład 1 służy przede wszystkim zaznajomieniu studentów z kluczowymi pojęciami stosowanymi we współczesnej biologii oraz ogólnymi zasadami funkcjonowania komórki.

Zajęcia 2: Genetyka klasyczna

Opisanie roli chromosomów i genów w klasycznym znaczeniu. Omówienie doświadczenia Griffitha oraz znaczenia badań prowadzonych przez Avery'ego. Omówienie praw Mendla i genetyki klasycznej, mechanizmu powstawania chorób genetycznych i ich dziedziczenia. Przedyskutowanie problemu kazirodztwa i unikania tego zjawiska ugruntowanego w wielu kulturach w świetle praw genetyki. Przedstawienie mechanizmów odpowiadających za wykształcenie cech płciowych.

Pojęcie płci, deformacje ciała spowodowane rozmaitymi chorobami (w tym genetycznymi) i odmienność cech odgrywała i wciąż odgrywa niemałą rolę w życiu społecznym i kulturze.

Zajęcia 3: Genetyka molekularna i genomika

Przedstawienie podstawowych pojęć z genetyki molekularnej, wprowadzenie do mechanizmów odpowiadających za choroby wirusowe (np. AIDS i gorączka krwotoczna Ebola). Przedyskutowanie możliwości leczenia chorób genetycznych, metod związanych z terapią genową oraz konsekwencji etycznych i społecznych związanych z ingerencją w materiał genetyczny człowieka.

Wprowadzenie do epigenetyki i udzielenie odpowiedzi na pytanie, dlaczego genetycznie identyczne osobniki jednak nie są identyczne. Przedyskutowanie możliwości dziedziczenia pozagenowego i memów w świetle badań epigenetycznych. Uporządkowanie wcześniej wprowadzonych pojęć, czyli zjawisk na poziomie genetycznym i epigenetycznym oraz wprowadzenie do genomiki. Omówienie znaczenia badań polegających na porównywaniu pojedynczych genów i całych genomów z różnych organizmów oraz wniosków płynących z tego rodzaju badań.

Strach przed epidemią chorób zakaźnych wpływa na zachowania ludzi i życie społeczne. Pewnym nawiązaniem do kultury są też badania z genomiki nad pokrewieństwem gatunków na Ziemi. Czy rzeczywiście człowiek stoi na szczycie świata ożywionego?

Zajęcia 4: Pochodzenie życia i ewolucja

Przedyskutowanie rozmaitych koncepcji pochodzenia życia na Ziemi. Omówienie doświadczenia Millera-Ureya oraz późniejszych teorii egzobiologicznych i projektów mających na celu poszukiwanie śladów życia poza Ziemią. Omówienie pojęcia LUCA (ang. last universal common ancestor; ostatni uniwersalny wspólny przodek). Przedstawienie historycznych i współczesnych teorii ewolucji oraz przykładów potwierdzających ewolucję darwinowską (np. doświadczenia Lenskiego). Przedstawienie rozmaitych metod stosowanych w badaniach nad procesami ewolucyjnymi.

Życie i jego ewolucja na Ziemi wydaje się nierozłączna z postępem cywilizacyjnym i kulturowym. Procesy ewolucyjne mają też tak rozpoznawanymi sformułowaniami, jak „samolubny gen” albo „teoria Czerwonej Królowej”.

Zajęcia 5: Świat organizmów prokariotycznych

Omówienie świata organizmów prokariotycznych i przykładów skrajnych środowisk zasiedlonych przez wybrane mikroorganizmy (jako przykłady najbardziej zaawansowanych form życia w niektórych miejscach na Ziemi). Przedstawienie roli mikrobiomu człowieka (zbioru mikroorganizmów żyjących wewnątrz lub na powierzchni organizmu człowieka) i wpływu na zdrowie człowieka. Omówienie wyników najnowszych badań genomicznych dotyczących mikrobiomu człowieka.

Zajęcia 6: Walka dwóch światów (człowiek versus patogeny)

Opisanie dróg, przez które dochodzi do zakażenia patogenami oraz reakcji organizmu człowieka na obecność ciał obcych w krwiobiegu. Omówienie SCID (ang. severe combined immunodeficiency; ciężkie złożone niedobory odporności) i podstaw prawidłowo działającego układu immunologicznego. Przedyskutowanie zasadności szczepień u dzieci i dorosłych. Omówienie sposobów poszukiwania antybiotyków i konsekwencji nadużywania antybiotyków we współczesnej medycynie. Przedstawienie metod stosowanych w wykrywaniu obecności patogenów w organizmie człowieka.

Zajęcia 7: Wyjątek potwierdzający regułę (priony i choroby prionowe)

Omówienie szczególnego białka, jakim jest białko prionowe. Opisanie historii badań nad tym białkiem, które doprowadziło ostatecznie do identyfikacji nowego typu czynnika zakaźnego, pozbawionego materiału genetycznego. Omówienie najnowszych doniesień dotyczących fizjologicznej funkcji białka prionowego oraz rożnych rodzajów chorób prionowych. Przedyskutowanie roli białek prionowych w ewolucji.

Zakaźna choroba kuru była rozpowszechniona jedynie wśród plemienia Fore na terenie Papui, gdzie uprawiano rytualny kanibalizm. Wiele lat później po zaprzestaniu tych praktyk, gdy już chorobą kuru stała się przeszłością, świat przypomniał sobie o chorobach prionowych z powodu "epidemii" encefalopatii gąbczastej bydła (tzw. choroby szalonych krów).

Zajęcia 8: Funkcje białek

Omówienie podstaw budowy białka i przedstawienie związku między strukturą a funkcją białek. Podkreślenie roli białek w komórce jako narzędzi molekularnych. Omówienie początku i końca każdego białka - od jego syntezy do degradacji oraz modyfikacji posttranslacyjnych białek i wpływu tego procesu na strukturę białek. Opisanie funkcji wybranych grup białek: czynników transkrypcyjnych (regulacja transkrypcji), białek strukturalnych (utrzymywanie struktur komórkowych, a także wytwarzanie takich struktur jak włosy czy paznokcie), białek transportowych (np. hemoglobina), receptorów błonowych (przekazywanie sygnału między komórkami), białek fluorescencyjnych (zastosowanie w biotechnologii i badaniach naukowych z dziedziny biologii).

Zajęcia 9: Podstawy enzymatyki, liczby, skala i metody w biologii molekularnej

Wprowadzenie do podstaw reakcji chemicznych oraz przedstawienie roli enzymów jako katalizatorów wpływających na szybkość reakcji chemicznych. Omówienie mechanizmów działania enzymów. Przedstawienie jednostek miar w biochemii oraz wielkości rozmaitych struktur komórkowych i cząsteczek. Omówienie budowy mikroskopu optycznego i elektronowego oraz innych metod wizualizacji małych struktur, których nie można bezpośrednio obserwować z wykorzystaniem mikroskopów.

Próba osadzenia świata poznanego i opisanego przez biologów w świecie widzianym przez studentów kulturoznawstwa. Poznanie narzędzi pracy odległej grupy zawodowej.

Zajęcia 10: Metabolizm, czyli katabolizm i anabolizm

Omówienie sposobu pozyskiwania energii przez organizmy i komórki. Wprowadzenie do metabolizmu komórkowego, czyli przemiany energii. Opisanie najważniejszych szlaków metabolicznych w odniesieniu do codziennej diety. Przedyskutowanie związku miedzy trybem życia i chorobami metabolicznymi, a także w odniesieniu do genetycznie uwarunkowanych chorób metabolicznych.

Zmiana trybu życia u Polinezyjczyków spowodowała "epidemię" otyłości i cukrzycy. Różne style żywienia wpływają na sposób funkcjonowania organizmu człowieka. Problemem społecznym bywają też niezwykle niebezpieczne sposoby odchudzania się.

Zajęcia 11: Kiedyś metabolity wtórne, teraz ciekawe związki

Przedstawienie wybranych grup związków chemicznych powszechnie stosowanych jako leki. Omówienie pochodzenia leków oraz współczesnego podejścia do projektowania leków. Przedstawienie innych, ciekawych pod względem kulturowym, związków chemicznych, m.in. substancji odurzających i barwników. Omówienie zjawiska uzależnienia oraz mechanizmu działania wybranych związków psychoaktywnych.

Poszukiwanie metod walki z chorobami lub uzależnieniami, a także stosowanie rozmaitych substancji halucynogennych lub odurzających bywało elementem kultury. Takie substancje mogą istotnie wpływać na zdrowie i zachowanie człowieka.

Zajęcia 12: Organizmy modyfikowane genetycznie

Przedstawienie metod tworzenia GMO (genetycznie modyfikowanych organizmów), definicji GMO według aktów prawnych i omówienie przykładów zastosowania GMO w rolnictwie, przemyśle farmaceutycznym (m.in. glukometr i test ciążowy) i produktach gospodarstwa domowego. Przedyskutowanie różnych stanowisk wobec GMO i pochylenie się nad kontrowersjami, które budzi szerokie zastosowanie GMO. Przedyskutowanie problemu eugeniki w świetle informacji dotyczących GMO oraz wiedzy przedstawionej podczas całego cyklu zajęć.

Tworzenie i stosowanie GMO budzi duże kontrowersje w wielu krajach na świecie. Opinia o GMO w społeczeństwie wydaje się raczej negatywna, ale czy słusznie? Eugenika jest także poglądem budzącym wiele kontrowersji, stanowiącym pewne tabu kulturowe.

Neil A. Campbell i wsp. Biologia. Dom Wydawniczy REBIS.

Bruce Alberts i wsp. Podstawy biologii komórki. Wydawnictwo Naukowe PWN.

Lizabeth A. Allison. Podstawy biologii molekularnej. Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego.

Literatura niezbędna do przygotowania prezentacji będzie podawana na bieżąco na stronie www przedmiotu.

Po ukończeniu kursu, student:

Wiedza:

rozumie podstawowe zjawiska i procesy przyrodnicze (P1A_W01).

rozumie budowę i właściwości podstawowych typów makrocząsteczek biologicznych i ich elementów składowych (K_W03).

ma wiedzę w zakresie podstawowych zastosowań biochemii i biologii molekularnej w życiu społeczno-gospodarczym (K_W19).

Umiejętności:

wykorzystuje język naukowy w podejmowanych dyskursach ze specjalistami z wybranej dyscypliny naukowej (P1A_U08).

potrafi wyszukiwać, analizować, oceniać, selekcjonować i integrować informację z wykorzystaniem różnych źródeł oraz formułować na tej podstawie krytyczne sądy (H2A_U01).

Kompetencje społeczne:

poszerza zainteresowania w obrębie nauk przyrodniczych (K_K01).

wykazuje umiejętność pracy w zespole i jest otwarty na nowe idee (K_K07).

Ostateczna ocena z przedmiotu będzie zależała od liczby punktów uzyskanych z pięciu działań.

Działanie A - esej na 1 stronę A4 pt. Wyobrażenie o tym, jak wiedza z biologii może przydać się w kulturoznawstwie. Student powinien przedłożyć esej do końca drugiego tygodnia od rozpoczęcia zajęć.

0 pkt. za nieoddanie opracowania,

1 pkt. za oddanie niepoważnego opracowania,

5 pkt. za oddanie oryginalnego opracowania.

Działanie B - esej na 3 strony A4 pt. Jak wiedza z biologii może wiązać się z badaniami w kulturoznawstwie? Student powinien przedłożyć esej najpóźniej dwa tygodnie przed sprawdzianem przeprowadzanym na końcu cyklu zajęć.

0 pkt. za nieoddanie opracowania,

1 pkt. za oddanie niepoważnego opracowania,

4 pkt. za oddanie z błędami merytorycznymi z biologii,

5 pkt. za oddanie bez błędów merytorycznych z biologii.

Działanie C - prezentacja dotycząca zagadnień przedstawionych na poprzednim wykładzie. Na przykład, student po wykładzie dotyczącym choroby Creutzfeldta-Jacoba, na podstawie udostępnionych przez prowadzącego materiałów, powinien przygotować krótką prezentację (10-15 min.) dotyczącą innej choroby prionowej człowieka.

0 pkt. za nieprzeprowadzenie prezentacji,

1 pkt. za przeprowadzenie niepoważnej prezentacji,

4 pkt. za przeprowadzenie prezentacji z błędami merytorycznymi z biologii,

5 pkt. za przeprowadzenie prezentacji bez błędów merytorycznych z biologii.

Działanie D - pisemny sprawdzian na koniec cyklu zajęć. Trzy pytania, możliwość wykorzystywania wszelkich materiałów, jedynie bez możliwości łączenia się z internetem.

0 pkt. za nie udzielenie odpowiedzi na pytanie,

1 pkt. za udzielenie w pełni prawidłowej odpowiedzi.

Prowadzący może ocenić odpowiedź na pytanie w zakresie 0-1 pkt.

Z całego sprawdzianu student będzie mógł otrzymać maksymalnie 3 pkt.

Działanie E - dodatkowe punkty za aktywność lub wyjątkowe zaangażowanie w zajęcia, przyznawane maksymalnie 2 razy w ciągu semestru, po 2 pkt. za każdym razem.

Ostateczna liczba punktów zostanie obliczona według następującego wzoru:

A*3 + B*4 + C*5 + D*12 + E*1

Student może otrzymać maksymalnie 100 pkt.

(ponieważ 5*3 + 5*4 + 5*5 + 3*12 + 4 = 15 + 20 + 25 + 36 + 4 = 100)

Ocena wystawiana na końcu cyklu zajęć będzie uzależniona od ostatecznej liczby punktów. Proponowana skala ocen jest następująca, ale prowadzący może zmienić zależność między liczbą punktów i ostateczną oceną z zajęć.

Liczba punktów / ocena

0-50 / 2 (nzal)

51-60 / 3 (dst)

61-70 / 3+ (dst+)

71-80 / 4 (db)

81-90 / 4+ (db+)

91-100 / 5 (bdb)

Nie dotyczy.