Wydział Biologii UW

Co łączy lodówkę, buty sportowe i krem z filtrem UV? 

Uczestnicy lekcji dowiedzą się, co to są nanocząstki i dlaczego są tak wyjątkowe. Pozornie niepozorne, stanowią podstawę niezwykle dynamicznie rozwijającej się nanotechnologii, cieszą się zainteresowaniem zarówno nauki, jak i przemysłu. Popularne wśród naukowców, mało znane przeciętnemu człowiekowi, a przecież obecne w jego życiu.

Czemu nanocząstki zawdzięczają swoją wyjątkowość i w jakich jeszcze zaskakujących produktach codziennego użytku można je znaleźć? Na te pytania znajdziemy odpowiedzi w czasie lekcji. 

Spotkanie podzielone będzie na dwie części. Pierwsza to krótki wykład o wyjątkowych właściwościach i zastosowaniach  nanocząstek, często zaskakujących i niezwykłych. Druga część spotkania to gra, w której aby wygrać, trzeba znaleźć odpowiedź na intrygujące pytanie. Droga do odpowiedzi prowadzić będzie przez labirynt pytań i zagadkowych zadań. Przyda się odrobina sprytu i szczęścia, ale przede wszystkim wiedza, nie tylko ta zdobyta w trakcie wykładu… 

Co łączy lodówkę, buty sportowe i krem z filtrem UV? 

Uczestnicy lekcji dowiedzą się, co to są nanocząstki i dlaczego są tak wyjątkowe. Pozornie niepozorne, stanowią podstawę niezwykle dynamicznie rozwijającej się nanotechnologii, cieszą się zainteresowaniem zarówno nauki, jak i przemysłu. Popularne wśród naukowców, mało znane przeciętnemu człowiekowi, a przecież obecne w jego życiu.

Czemu nanocząstki zawdzięczają swoją wyjątkowość i w jakich jeszcze zaskakujących produktach codziennego użytku można je znaleźć? Na te pytania znajdziemy odpowiedzi w czasie lekcji. 

Spotkanie podzielone będzie na dwie części. Pierwsza to krótki wykład o wyjątkowych właściwościach i zastosowaniach  nanocząstek, często zaskakujących i niezwykłych. Druga część spotkania to gra, w której aby wygrać, trzeba znaleźć odpowiedź na intrygujące pytanie. Droga do odpowiedzi prowadzić będzie przez labirynt pytań i zagadkowych zadań. Przyda się odrobina sprytu i szczęścia, ale przede wszystkim wiedza, nie tylko ta zdobyta w trakcie wykładu… 

W krajach rozwiniętych jedzenie dawno przestało spełniać swoją biologiczną funkcję dostarczania substancji odżywczych do organizmu i stało się elementem kultury i światopoglądu. Zwolennicy licznych diet, rozumianych jako styl odżywiania się, przytaczają często na uzasadnienie swoich wyborów argumenty biologiczne. Alergię na gluten tłumaczy się zanieczyszczeniem środowiska, niechęć do rezygnacji z mięsa – konsekwencjami fizjologicznymi wegetarianizmu. W trakcie wykładu omówię wybrane trendy żywnościowe z punktu widzenia biologa ewolucyjnego. Do jakiego sposobu odżywania jesteśmy przystosowani? Co jadali nasi przodkowie? Dlaczego na południu Europy więcej osób cierpi na nietolerancję laktozy niż na północy?

Białka fluorescencyjne, po uprzednim wzbudzeniu, są zdolne do emisji światła o różnych długościach fali, czyli do świecenia w różnych kolorach. Ich wielka kariera rozpoczęła się niepozornie od wyizolowania na początku lat sześćdziesiątych XX w. zielonego białka fluorescencyjnego (GFP) z komórek stułbiopława Aequorea victoria. Od tego czasu została skonstruowana cała paleta różnokolorowych białek fluorescencyjnych, które stały się potężnym narzędziem w badaniach biologicznych, pozwalając zobaczyć to, co wcześniej pozostawało niewidoczne. Dziś jednym z podstawowych zastosowań białek fluorescencyjnych jest używanie ich jako świecących znaczników. Dzięki dołączeniu takiego znacznika można analizować inne (nieświecące) białka bezpośrednio w komórkach, czyli tam, gdzie normalnie funkcjonują. W 2008 r. badania nad białkami fluorescencyjnymi zostały uhonorowane Nagrodą Nobla, którą otrzymali Osamu Shimomura, Martin Chalfie i Roger Y. Tsien. Na wykładzie będzie można usłyszeć o historii tych badań, o niezwykłej budowie GFP, która warunkuje jego szczególne właściwości, oraz o zastosowaniu białek fluorescencyjnych w badaniach biologicznych na poziomie komórkowym. 

Życie na naszej planecie trwa dzięki energii słonecznej, która jest przekształcana w energię chemiczną w niezwykłym procesie zwanym fotosyntezą. Z fotosyntezą kojarzy nam się przede wszystkim zielony barwnik chlorofil. Tymczasem światło jest absorbowane także przez barwniki pomocnicze – żółte i pomarańczowe karotenoidy. Wszystkie te związki współistnieją w pozornie jednolicie zielonych liściach. Co więcej, u roślin wyższych zieleń chlorofilu też nie jest jednolita, gdyż występuje on w dwóch odmianach, jako niebieskozielony chlorofil a i żółtozielony chlorofil b. W proponowanym doświadczeniu wszystkie te barwniki można samodzielnie otrzymać i zobaczyć!

Uczestnicy zajęć wykonują całe doświadczenie całkowicie samodzielnie, zapoznając się z technikami homogenizacji i ekstrakcji materiału biologicznego oraz identyfikacji związków chemicznych. Ze świeżych liści różnych roślin uzyskują ekstrakt acetonowy zawierający mieszaninę barwników, którą rozdzielają metodą chromatografii cienkowarstwowej na chlorofile a i b, karoteny i ksantofile. Związki te identyfikują, porównując otrzymane wyniki z danymi literaturowymi.

Białka są składnikami wszystkich żywych komórek, a ich nieustanna praca zapewnia prawidłowe funkcjonowanie całych organizmów. Naukowcy starają się zgłębić tajniki białek, aby jak najlepiej zrozumieć mechanizmy komórkowe, w tym te odpowiedzialne za procesy chorobowe. Z drugiej strony, białka są wykorzystywane jako leki (np. insulina), a dzięki swoim zróżnicowanym właściwościom znajdują zastosowanie także w przemyśle, np. spożywczym i chemicznym. Zarówno niektóre cele badawcze (coraz lepsze poznawanie białek), jak i praktyczne zastosowania przemysłowe wymagają uzyskania wyizolowanych białek, oczyszczonych od innych składników komórkowych. W trakcie zajęć opowiemy o tym, jak skłonić bakterie, by produkowały dowolne (nawet ludzkie) białko oraz zaprezentujemy wybrane metody, które naukowcy stosują na co dzień do otrzymywania białek, ich oczyszczania i podstawowej analizy. W trakcie lekcji  uczniowie będą również mogli w kilkuosobowych zespołach własnoręcznie przeprowadzić prostą procedurę eksperymentalną.

Współcześnie więcej ludzi mieszka w miastach niż poza nimi. Można powiedzieć, że dla większości z nas krajobraz miejski jest najbliższym środowiskiem życia. Wykład będzie przeglądem zagadnień z szybko rozwijającej się dziedziny ekologii miasta (Urban Ecology). Poruszę problem klimatu miasta, miejskiej wyspy ciepła, gleb w mieście, stosunków wodnych i bioróżnorodności w miastach. Bardziej szczegółowo omówię zagadnienia zieleni miejskiej, jej typów, funkcji i zagrożeń.

W walce o tron, i tej historycznej, i tej serialowej, trucizny odgrywały zawsze dużą rolę. Służyły do skrytobójczych otruć, pomagały szybko kończyć pojedynki, czasem pomagały zademonstrować czyjeś wpływy. Podczas wykładu poznamy tajniki trucizn odpowiednich do takich zadań. Rozszyfrujemy też zagadkę śmierci Joffrey’a Baratheona.

Życiodajny tlen, który wydzielany jest przez rośliny, stanowi dla nich, a także dla innych organizmów, poważne zagrożenie. Reakcje chemiczne zachodzące podczas normalnego metabolizmu mogą prowadzić do przypadkowego przeniesienia elektronów na tlen i wytworzenia reaktywnych form tlenu (RFT). RFT szybko reagują z różnymi cząsteczkami, powodując zmianę ich funkcjonowania, a nawet wywołując ich trwałe uszkodzenia. Z tego względu organizmy muszą stale korzystać z bardzo skutecznej broni, która ma na celu ograniczanie ilości RFT – antyoksydantów. Warsztaty będą poświęcone samodzielnym oznaczeniom aktywności związków antyoksydacyjnych obecnych w jadalnych częściach roślin. Na zakończenie wykorzystamy właściwości witaminy C i zaszyfrujemy wiadomości w postaci niewidzialnego pisma.

Białka pełnią różne funkcje dzięki zróżnicowanym strukturom przestrzennym, jakie przyjmują. Przez lata biolodzy sądzili, że stabilna struktura przestrzenna i możliwość swobodnego ruchu w obrębie komórki są niezbędne do pełnienia funkcji przypisanych poszczególnym białkom. Na wykładzie przyjrzymy się nietypowym białkom – takim, które tworzą regularne agregaty, a nawet takim, które nie mają stabilnej struktury przestrzennej, a pełnią konkretne funkcje w organizmie.

Na wykładzie zostaną przedstawione przykłady oszustw naukowych z dziedziny biologii. Na czym one opolegają, dlaczego zostały popełnione i jak je ujawniono?