Biološki odsjek

Kolegij pokriva sljedeće nastavne cjeline: Izvori i skale podataka. Razdioba podataka (usporedbe, testiranje normalnosti). Deskriptivna statistika. Statistički testovi. Snaga testa, veličina učinka, određivanje potrebne veličina uzorka. Hi-kvadrat i analiza varijance. Neparametarska statistika. Korelacija i regresija. Multivarijatna statistika: višestruke regresije, klaster analize, ordinacijske metode (PCA, RDA, CCA), CART. Gene set enrichment analiza, višestruko testiranje hipoteza.

 Praktična nastava: Praktična nastava će biti izvođena kroz računalne vježbe koje će sadržajem pratiti predavanja.

Ishodi učenja:

1. razumjeti principe metoda u molekularnoj biologiji te odgovarajućih uređaja
2. primjeniti naučene metode u dijagnostici virusnih oboljenja, leukemija, kriminalističkoj obradi, utvrđivanju srodnosti i migracijama naroda
3. primjeniti naučene metode u istraživanju
4. savladati pisanje projektnog prijedloga i unaprijediti prezentacijske vještine

Sadržaj kolegija:

1. Upoznavanje s osnovama laboratorijskog rada, kategorizacije laboratorija i eksperimentalnih organizama
Pravila ponašanja u laboratoriju, kategorizacija u četiri sigurnosne razine ovisno o eksperimentalnim modelima i transgeničnim organizmima. Načini sterilizacije, zbrinjavanja otpada i osobne zaštite.
2. Osnove stanične kulture i reporter geni
Vrste stanica koje se uzgajaju, uzgojni uvjeti, metode unosa stranog gena, ekspresijski sustavi, građe vektora, vrste reporter gena i načini njihove primjene i detekcije, protočna citometrija
3. Metode istraživanja proteina
Izolacija proteina, metode određivanja koncentracije proteina, SDS PAGE elektroforeza, Western hibridizacija i detekcija željenog proteina. Metode utvrđivanja interakcije proteina imunoprecipitacijom, FRET tehnikama, metodom yeast two-hybrid. Osnove i primjena imunocitokemije i imunohistokemije.
4. Metode DNA hibridizacije
Osnove fluorescencijske hibridizacije in situ i sličnih metoda, primjena u dijagnostici
5. PCR u stvarnom vremenu
Osnove same metode, vrste i dizajn početnica, analiza rezultata, primjena qPCRa u dijagnostici kroz praćenje HIV infekcije i kimernog BcrAbl transkipta.
6. Sekvencioniranje
Sangerova metoda sekvenciranja, sekvenciranje druge generacije (pirosekvenciranje) i senvenciranje treće generacije (nanopore). Prednosti i nedostaci pojedinih metoda i povijesni pregled.
7. Analiza polimorfizama u genomskoj i mtDNA
VNTR, STR i SNP polimorfizmi te njihova analiza u antropologiji i forenzici. Građa i analiza hipervarijabilnih regija mitohondrijske DNA te primjena. Utvrđivanje očinstva, porijeklo naroda te kriminalistička obrada.

Praktikum:

Svaki student sudjeluje samostalno na 4 vježbe.
1. Transfekcija humanih stanica GFP vektorom - vježba uključuje rad sa staničnom kulturom, hranjenje i rasađivanje stanica, transfekciju metodom Ca-fosfata te analizu fluoresencijskim mikroskopom, fotografiranje i obrada slika u Photoshopu.
2. Metoda analize proteina - student može birati između Western analize, imunoprecipitacije i imunocitokemije.
3. FISH analiza DNA
4. Primjena metoda - student bira jednu od vježbi koje nude suradne institucije. Nude se sljedeće vježbe: protočna citometrija i qPCR u dijagnostici zaraznih bolesti (Bolnica za zarazne bolesti Fran Mihaljevic), qPCR u dijagnostici leukemija (KB Dubrava), STR analiza u utvrđivanju očinstva (Genos d.o.o.), analiza mtDNA (Institut za antropologiju), sekvencioniranje (Institut Rudjer Boskovic).

Seminar:
1. pisanje i prezentacija istraživačkog prijedloga
2. prezentacija sadržaja i rezultata praktikuma

Studenti će moći odabrati strategije i tehnike učenja koje će poticati izgradnju koncepata i razvijati sposobnost primjene usvojenih znanja i vještina na primjerima iz svakodnevnog života. Bit će sposobni primijeniti odgovarajuće strategije i tehnike učenja koje će potaknuti izgradnju i umrežavanje temeljnih bioloških koncepata.

Kolegij Društveno korisnog učenja (DKU) u biologiji se bavi metodom učenja koja pretpostavlja da će studenti svoja akademska znanja iz biologije primijeniti u zajednici. Kroz kontakt s nekom organizacijom civilnog društva (OCD) studenti definiraju društveni problem u čije rješavanje se mogu uključiti (predavanja, radionice, rad s ljudima u zajednici općenito), a za taj rad dobiju ocjenu i bodove na kolegiju nakon kritičkoga promišljanja cijelog procesa. Upravo zato je predviđeno razmjerno malo predavanja na kojima ćemo studente upoznati s osnovama o DKU, a rad u zajednici i na kritičkom promišljanju obavljenog se vodi kao seminari. Volontiranje je dobra baza, no DKU je više od toga, jer uključuje promišljanje i izvještavate u okviru kolegija o tome što ste radili i koliko ste naučili primjenom DKU projekta. Očekuje se dakle značajan osobni angažman studenta, ali su koristi i za studenta i za društvo velike.
Otvoren je pristup i studentima drugih smjerova na Biološkom odsjeku i sastavnicama Sveučilišta.

Predmet pruža temeljna znanja o fiziološkim procesima na razini biljne stanice, tkiva, organa i čitave biljke, regulacijama fizioloških i metaboličkih procesa te odgovorima biljaka na promjene životnih uvjeta.1. Uvod u fiziologiju bilja. Biljna stanica – uloga membrana, plastida, mikrotjelešaca, vakuola i citoskelet.2. Stanična stijenka – uloga i biosinteza, površinske zaštitne tvari.3. Voda i biljne stanice. Primanje, provođenje i izlučivanje vode.4. Mineralna prehrana biljaka. Prijenos tvari kroz stanične membrane. Mikoriza. Karnivorne biljke.5. Asimilacija mineralnih tvari (dušika, sumpora, fosfora, kisika, kationa). Biološka fiksacija dušika.6. Fotosinteza: uvod, organizacija fotosintetskih membrana, fotokemijske reakcije fotosinteze.7. Calvin-Bensonov ciklus. Fotorespiracija. C3, C4 i CAM biljke.8. Sinteza škroba i saharoze. Učinak okolišnih čimbenika na proces fotosinteze. Prijenos asimilata kroz biljku. Fotosinteza kod prokariota.9. Specifičnosti staničnog disanja u biljaka, disanje čitave biljke. Biosinteza i mobilizacija pričuvnih tvari. Heterotrofna prehrana biljaka.10. Rast, diferencijacija i razvoj biljaka. Djelovanje signala iz okoliša na biljku. Prijenos signala u biljnoj stanici.11. Regulatori rasta (struktura i biosinteza, prijenos, fiziološki učinci). Auksini i giberelini.12. Citokinini, apscizinska kiselina, etilen, brasinosteroidi i ostale signalne molekule.13. Sekundarni metaboliti: struktura i uloga.14. Djelovanje svjetlosti na rast i razvitak biljaka, fotoreceptori. Indukcija i kontrola cvjetanja, uloga okolišnih čimbenika.15. Fiziologija stresa. Gibanja u biljaka.

Priprema za nastavu Prirode i Biologije u osnovnoj i srednjoj školi kroz zadatke i osvješćivanje posljedica primjene različitih modaliteta poučavanja bioloških sadržaja. Poticanje osobnog i stručnog razvoja. Razvijanje umijeća za uspostavljanje uspješne komunikacije s učenicima i suradnje s ostalim sudionicima u nastavi.

Upoznati studente sa fiziološkim i patofiziološkim mehanizmima regulacije imunosti na razini organizma kao cjeline, te ukazati na utjecaj središnjeg i autonomnog živčanog sustava, kao i endokrinog sustava na imunoreaktivnost. Posebno će se istaknuti promjena imunoreaktivnosti u stanjima stresa. Okvirni sadržaj predmeta uključuje slijedeće teme:Neuroendokrini mehanizmi koji amplificiraju ili ograničuju imunološki odgovor, sustavi povratne sprege između središnjeg živčanog sustava i imunološkog sustava, signalne molekule zajedničke za ta dva sustava. Promjene imunološke reaktivnosti pod utjecajem psihogenih čimbenika. Organizacija i hijerarhija imunološkog i neuroendokrinog sustava. Patofiziološka podloga povezanosti ta dva sustava. Praktične implikacije. Hipotalamo-hipofizno-adrenalna (HPA) os: regulacija i kontrola, učinci neurotransmitera. Promjene ponašanja i neuroendokrine promjene koje uključuju HPA os (kortizol, ACTH). Neuroendokrini aspekti stresa. Opće psihofiziološko stanje organizma i otpornost na infekciju. Ključni pojmovi o psihosomatskim reakcijama i bolestima. Osnove neurodegenerativnoh bolesti, neuroendokrino mehanizmi i imunološke implikacije. Filogenetski razvoj neuroendokrinih sustava.Svi studenti su dužni održati seminar i  prezentirati uz kritičku analizu znanstveni rad iz područja vezanog uz temu predmeta (Journal club).