.
קורס בסיסי הכולל היכרות עם חלקי התא השונים, תפקודם והתאמתם לצרכי התא; הבנת ההתאמה בין מבנה התא לפעולותיו; הכרת המולקולות האורגניות העיקריות הפעילות בתא ותהליכי הבניה שלהן; הכרת מנגנונים שונים לוויסות ובקרה בתאים. נושאי הלימוד: מבנה תאים פרוקריוטיים ואיאוקריוטיים; אברונים בתא; מולקולות אורגניות בעלות פעילות ביולוגית; קשרים כימיים חשובים במולקולות ביולוגיות; הסביבה המימית של התא, חומציות ובסיסיות; גרעין התא-ארגון הכרומוזומים, מנגנוני הכפלת DNA; ויסות ובקרה בתאים פרוקריוטיים ואיאוקריוטיים. סינתזה של חלבונים- הקוד הגנטי, יצירה ותפקוד של RNA, תהליך התרגום; ממברנת התא- המבנה הדינמי, נתיבים חוצי ממברנה; חלבונים ואנזימים; מסלולים משחררי אנרגיה- מסלולים אירוביים ואנאירוביים להפקת ATP; מסלולים קולטי אנרגיה- ריאקציות תלויות אור ושאינן תלויות אור; תורשה אמהית; מיוזה ומיטוזה- מנגנוני החלוקה, מחזור התא.
הקורס מקנה רקע בניסוח שאלות מחקר, רכישת מיומנויות עבודה וניתוח תוצאות בנושאים הנלמדים בקורס ביולוגיה של התא. המעבדות ממחישות את הידע הנרכש בקורס וכוללות הכנה של פרפרטים, צפיה בפרפרטים מוכנים, בחינת השפעות של גורמים סביבתיים על תפקודי התאים ומעקב מעבדתי אחר תהליכים המתרחשים בתאים, כגון מיוזה ומיטוזה.
כימיה הוא תחום המדע המתאר את מבנה החומרים, תכונותיהם ותהליכי השינוי שעוברים חומרים בנוכחות חומרים אחרים ובתנאי סביבה שונים. ידיעת כימיה היא בסיס להבנת מקצועות מדעי החיים, הרפואה, המזון והסביבה. הקורס כולל את המבנה החלקיקי של החומר- אטומים ומולקולות, יונים ואיזוטופים, הטבלה המחזורית של היסודות, תגובות כימיות, חישובים כמותיים בכימיה, קשרים כימיים תוך מולקולריים ובין מולקולריים וקביעת המבנה המרחבי של מולקולות. מצבי צבירה של החומר- בהתמקדות על שינויים אנרגטיים, חוקי הגזים ומשוואת הגזים האידיאליים, תמיסות וחישובי ריכוזים, לחץ אוסמוטי, שיווי משקל כימי, חומצות ובסיסים, חמצון חיזור ואלקטרוכימיה. הקורס כולל מספר מעבדות ובו מיושמים נושאים תיאורטיים ונלמדות טכניקות עבודה במעבדה הכימית.
בוטניקה הוא התחום העוסק באנטומיה ובמורפולוגיה של צמחים מקבוצות שונות. החלק הראשון של הקורס כולל מיון של צורות חיים והכרה של קבוצות שונות של צמחים והמאפיינים של כל קבוצה; מבנה התא הצמחי בהשוואה לתאים אנימליים, והכרת סוגים שונים של רקמות. חלקי הצמח העיקריים- השורש, הנצר, אברי הרבייה בצמחים, אברי התפוצה (פירות וזרעים), וכן תהליך הנביטה ומורפולוגיה של הנביטה. הקורס מלווה בעבודה מעבדתית וכולל היכרות עם מיקרוסקופ ובינוקולר.
הקורס מציג את הקשר בין מבנה ותפקוד בצמחים, הן ברמה התאית והן ברמת האורגניזם. הקורס מתמקד בנושאים הבאים: דופן התא, הממברנה והחלולית ותפקידיהם בויסות משק המים בתא; הכלורופלסטים ותפקודם בסוגים שונים של תאי צמח; תהליך הפוטוסינתזה- תיאור ביוכימי של שלב החושך ושלב האור בתהליך יצירת סוכרים ותרכובות נוספות; קיבוע פחמן; נשימה תאית; העלים ופעילותם בחילוף החומרים בצמחים.
זואולוגיה עוסקת בהכרת הקבוצות השונות של בעלי חיים ובהתאמה בין מבנה לבין תפקוד בבעלי חיים. הקורס כולל את יסודות המיון של בעלי החיים; מאפייני המחלקות השונות של בעלי חיים; התאמות בין מבנה ותפקיד של חלקים שונים בגוף היצורים; החיים בסביבות שונות במים וביבשה; התאמות לתנאים ביוטיים וא-ביוטיים של בתי גידול שונים בהתמקדות על סביבות מחיה בארץ ישראל. כמו כן מתבצע לימוד שיתופי של נושא רב תחומי אודות בעלי חיים.
אקולוגיה עוסקת ביחסי גומלין בין אורגניזמים לאורגניזמים אחרים ולסביבתם הדוממת. הקורס עוסק בנושאים רלוונטיים הנוגעים למעורבות האדם בסביבתו ומאפשר פיתוח מודעות לסוגיות של שימור מול פיתוח הסביבה. נושאי הקורס: יחסי גומלין; מקורות אנרגיה, מעברי אנרגיה ומעברי חומרים במערכת אקולוגית; דרכים לייצוג מעברי אנרגיה וחומרים במערכת האקולוגית: שרשרת מזון, מארג מזון ופירמידה אקולוגית; מחזורי חומרים בטבע: מחזור חנקן ומחזור הפחמן; תהליכים אבולוציוניים; התאמה לבתי גידול; השפעת האדם על התהליכים האקולוגים. בקורס משולב לימוד תיאורטי עם הוראה בשדה והיכרות עם מגוון בתי גידול ומינים בארץ.
גנטיקה היא תחום העוסק בתורשה- העברת תכונות מדור לדור בקרב אורגניזמים. זהו קורס בסיסי בגנטיקה המציג את העקרונות של הגנטיקה הקלאסית, תוך הדגשת הבסיס ההסתברותי של העברת התכונות. נושאי הקורס: גנטיקה מנדלית- תורשה מונו היברידית ודי היברידית; ניתוח שושלות יוחסין. הבסיס הכרומוזומלי לתורשה מנדלית; מוטציות מסוגים שונים והגורמים להיווצרותן. קביעת זוויג היצור; כרומוזומים וזוויג באדם; תסמונות הקשורות לכרומוזומי הזוויג. תורשה בתאחיזה לזוויג. תורשה לא-מנדליאנית. חוקי ההסתברות והתורשה. תורשה וסביבה. יישומים של מדע הגנטיקה.
גנטיקה היא תחום העוסק בתורשה- העברת תכונות מדור לדור בקרב אורגניזמים. זהו קורס בסיסי בגנטיקה המציג את העקרונות של הגנטיקה הקלאסית, תוך הדגשת הבסיס ההסתברותי של העברת התכונות. נושאי הקורס: גנטיקה מנדלית- תורשה מונו היברידית ודי היברידית; ניתוח שושלות יוחסין. הבסיס הכרומוזומלי לתורשה מנדלית; מוטציות מסוגים שונים והגורמים להיווצרותן. קביעת זוויג היצור; כרומוזומים וזוויג באדם; תסמונות הקשורות לכרומוזומי הזוויג. תורשה בתאחיזה לזוויג. תורשה לא-מנדליאנית. חוקי ההסתברות והתורשה. תורשה וסביבה. יישומים של מדע הגנטיקה.
מכניקה היא הענף בפיסיקה, העוסק בתנועה של גופים. בקורס נלמדים העקרונות והחוקים הבסיסיים של המכניקה, ונרכשים כלים לביצוע חישובים פיסיקליים- כולל רקע מתמטי מתאים ודרכי שימוש ביחידות. נושאי הקורס: סקירה היסטורית של התפתחות התפיסה הפיסיקלית המודרנית; יחידות מידה סטנדרטיות ואנליזה מימדית; משוואות עיקריות בטריגונומטריה; וקטורים- חיבור וחיסור בשיטות גרפיות וע"י פירוק וקטורים לרכיבים. קינמטיקה- תנועה לאורך קו ישר; תנועה קצובה; תנועה בתאוצה קבועה; נפילה חופשית. תנועה במישור-זריקה אופקית וזריקה בזווית. דינמיקה- חוקי ניוטון, ניתוח מצבן ותנועתן של מערכות מכניות פשוטות ע"פ חוקי ניוטון. תנועה מעגלית במישור; תאוצה צנטריפטלית. אנרגיה- אנרגיה קינטית, אנרגיה פוטנציאלית כבדית, אנרגיה פוטנציאלית אלסטית.
כימיה אורגנית היא כימיה של תרכובות הפחמן- שהן חלק הארי מהתרכובות במערכות ביולוגיות, במזון ובסביבה. הידע הנרכש בקורס הוא גם בסיס לקורסים מתקדמים יותר במדעי החיים, כגון ביוכימיה. במסגרת הקורס נלמדות המשפחות העיקריות של תרכובות אורגניות, תכונותיהן הפיסיקליות ותגובותיהן הייחודיות בהתאם לקבוצות הפונקציונליות שלהן. המשפחות העיקריות: פחמימנים רוויים ובלתי רוויים; תרכובות מכילות חמצן- כהלים, אתרים, אלדהידים, קטונים, חומצות קרבוקסיליות ונגזרותיהן; תרכובות חנקניות- אמינים; מבנים רזונטיביים ותרכובות ארומטיות.
קורס המעבדה בכימיה אורגנית מיישם את הידע התיאורטי שנלמד בקורסי כימיה בכלל וכימיה אורגנית בפרט, וממחיש- דרך עבודה מעשית במעבדה- עקרונות כימיים ופיסיקליים הקשורים לחומרים אורגניים. הקורס כולל הפרדות פיסיקליות (זיקוק, מיצוי, סינון, השקעה ספציפית) של חומרים, זיהוי קבוצות פונקציונליות בעזרת תגובות ייחודיות, ביצוע סינתזות אורגניות עד לקבלת חומר נקי, וכן שימוש בשיטות ספקטרוסקופיות וכרומטוגרפיות לשם זיהוי וקביעה כמותית של חומרים אורגניים.
קורס אנטומיה ופיסיולוגיה עוסק בתיאור של מערכות בגוף האדם- הן מבחינה מבנית והן מבחינה תפקודית. בכל אחת מהמערכות מודגש הקשר בין מבנה לתפקוד, הקשר בין המערכות והשיתוף התפקודי ביניהן, הומיאוסטזיס (ויסות של תנאים פיסיקליים וריכוזי חומרים) וכן תיאור של תופעות הנובעות מתיפקוד לקוי של המערכות. הקורס יתמקד במערכות: רקמות, עור, הובלה (דם, לב), לימפה, עצבים, עיכול, חושים, נשימה, הפרשה חיצונית (כליות) והפרשה פנימית (הורמונים).
תופעות חשמליות נמצאות בכל מערכת ביולוגית, כימית או טכנולוגית. הקורס מקנה ידע בנושאים: מעגלי זרם בסיסיים, עקרונות האלקטרודינמיקה ואלקטרוסטטיקה. נושאי הקורס: אלקטרודינמיקה- מעגלי זרם ישר; חוק אוהם; חיבור נגדים בטור ובמקביל; מכשירי מדידה למתח ולזרם; הספקים חשמליים. אלקטרוסטטיקה- חוק קולון, הכוח החשמלי, שדות חשמליים, פוטנציאל חשמלח ואנרגיה חשמלית. הקורס מלווה בעבודה מעבדתית הכוללת בניית מעגלים ושימוש באמפרמטר וולטמטר להוכחת החוקים שנלמדו.
קורס פיסיקה- אופטיקה מקנה ידע בתחום אופטיקה גיאומטרית, גלים וקרינות שונות ומקשר בין חוקים פיסיקליים לבין תופעות יומיומיות בתחום האור והראיה. נושאי הקורס: האור כאנרגיה; אור נראה וצבעים; קרינות שאינן בתחום הנראה; התפשטות האור; ליקויי מאורות, שנת שמש, החודש העברי ואופן קביעת המולד; מהירות האור. החזרת אור ממראות מישוריות; חוקי ההחזרה; דמויות; שדה ראיה. שבירה- חוק סנל, שבירה דרך מנסרות, נפיצה. הקורס מלווה בניסויים והדגמות מעבדתיות.
קורס המשך לגנטיקה 1. הקורס מאפשר חשיפה לתכנים מתקדמים בגנטיקה ועוסק באינטראקציות בין גנים, מיפוי גנים וגנטיקה של אוכלוסיות תוך התמודדות עם שאלות אתיות בנוגע להשלכות חברתיות, אקולוגיות, רפואיות ומוסריות מנקודת מבט יהודית הלכתית. נושאי הקורס: אינטראקציה בין גנים: דומיננטיות ורצסיביות, גנים לתליים, איתור מוטציות קטלניות על כרומוזום, X גנטיקה של סוגי דם. תאחיזה, רקומבינציה ומיפוי גנים, מיפוי גנטי באדם בשיטות שונות; פרויקט הגנום האנושי. גנטיקה של אוכלוסיות : פולימורפיזם גנטי, חוק הרדי-ויינברג, שינויים בשכיחויות הגנים; תורשה של תכונות כמותיות . מערכות פוליגניות באדם.
ביוכימיה הוא התחום העוסק בהכרת החומרים העיקריים הפעילים במערכות ביולוגיות, בהבנת התהליכים הכימיים המתרחשים במערכות אלה, ובמחלות הקשורות לכשלים העלולים להתרחש בתהליכים הללו. נושאי הקורס: חומצות אמיניות- סוגים ותכונות; תהליכי יצירה של פפטידים וחלבונים. חלבונים- רמות ארגון, מבנה מרחבי, ייצוב המבנה, דנטורציה ורנטורציה, הפרדת חלבונים לפי גודל. מבנה ותפקוד של חלבונים נושאי חמצן ומחלות הקשורות להעברת חמצן. אנזימים- מבנה, תפקוד כזרזים, תלות התפקוד בגורמי סביבה, מעכבים. סוכרים- מבנה, סוגים, מטאבוליזם אירובי ואנאירובי, מחלות הקשורות במטאבוליזם של סוכרים. ליפידים ושומנים- ליפידים פשוטים ומורכבים, כולסטרול- מבנה ותפקוד, ויטמינים. מבנה הממברנה ותפקידיה, חדירות סבילה ופעילה, מטאבוליזם של ליפידים ומחלות הקשורות בו. חומצות גרעין- מבנה נוקליאוטידים, DNA ו RNA, תוצרי פירוק של חומרים ומחלות הנגרמות כתוצאה מכשלים בתהליכי הפירוק.
מיקרוביולוגיה הוא התחום העוסק במיקרואורגניזמים- בעיקר בחיידקים ובוירוסים, המשולבים בחיינו הן כמחוללי מחלות והן כבעלי תפקידים בבניה ופירוק של תרכובות רבות באורגניזמים ובסביבה. הקורס כולל את הנושאים הבאים: תולדות והתפתחות המיקרוביולוגיה. מבנה התא הפרוקריוטי. גידול חיידקים וחילוף חומרים. גורמי סביבה המשפיעים על גידול החיידקים; בקרת גנים בחיידקים והתמודדות עם תנאי סביבה קיצוניים. שיטות פיזיקליות וכימיות להשמדת חיידקים; סוגי אנטיביוטיקות; עמידות לאנטיביוטיקה. יחסי גומלין בין מיקרואורגניזמים. ביופילמים. חיידקים מחוללי מחלות; חיידקים בשימוש בתעשייה, בחקלאות ובמחקר. וירוסים. הקורס מלווה במעבדות הכוללות התנסות בשיטות מעבדה לגידול וספירת חיידקים, דרכי זיהוי חיידקים, מצעי מזון ושיטות חיטוי ועיקור.
הקורס עוסק במבנה ותפקוד של המערכת החיסונית בגוף האדם ומשלב את יסודות האימונולוגיה הקלסית, האימונולוגיה המולקולרית והתאית והאימונולוגיה הקלינית. נושאי הקורס: המערכת ההמטופויאטית, התפתחותה ומאפייניה התאיים של המערכת החיסונית, חלבוני המשלים, האיברים הלימפתיים, האינטראקציה בין אנטיגן ונוגדן, הקולטן של תא T, מערכת תואם הרקמות המרכזית MHC, הזרוע הצלולרית של מערכת החיסון הספציפית, סבילות חיסונית, מחלות אימונולוגיות- אלרגיה, מחלות אוטואימוניות וכשל חיסוני, אימונולוגיה של השתלות, חסינות ותרכיבי חיסון, האינטראקציה בין מערכת החיסון, מערכת העצבים והמערכת האנדוקרינית.
הנדסה גנטית הוא מדע מתפתח בצעדי ענק והשפעתו ניכרת בתחומים רבים ואף מעורר שאלות אתיות והלכתיות. הקורס מתאר את המנגנונים האחראים לשמירה וביטוי של המידע הגנטי בתא, מציג דרכים חדשניות למניפולציות גנטיות ועוסק בהשלחות של התפתחות זו. נושאי הקורס: פריצות דרך היסטוריות בחקר הבסיס המולקולרי לתורשה; מבנה חומצות הגרעין, ארגון DNA בכרומוזום בפרוקריוטים ואיאוקריוטים; שכפול ה DNA; גורמי מוטציות, סוגי מוטציות ומנגנוני תיקון של DNA; תהליכי תיעתוק (transcription)של DNA , ותרגום (translation) בפרוקריוטים ואיאוקריוטים; בקרת התבטאות של גנים; הבסיס להנדסה גנטית; טכניקות ליצירת DNA רקומביננטי; שיבוט ב- E. coli ובבעלי חיים; בידוד גנים- ספריות גנים והכנתן; הגברת קטעי DNA בשיטת PCR; אפיון גנים- היברידיזציה, קביעת רצף; בעלי חיים וצמחים טרנסגנים; ריפוי גנים.
קורס סמינריון שונה מקורסים אחרים בכך שהוא אינו מקנה ידע ספציפי, אלא מקנה מיומנויות לצורך כתיבה עצמאית של עבודת מחקר. במסגרת הקורס, כל משתתפת כותבת עבודה בפורמט מחקרי, בהתבסס על מאמרים מחקריים, שפורסמו בכתבי עת (שעברו שיפוט) בשפה האנגלית. באופן זה, הסטודנטיות נחשפות למורכבות של מחקר במדעים, ומגלות הן את האפשרויות והן את המגבלות של מחקרים כאלה. בחלקו הראשון של הקורס נלמדים שלבי המחקר, החל משאלת המחקר ועד להסקת המסקנות. בחלקו השני של הקורס, כל סטודנטית מתמודדת עם מאמר מחקרי מרכזי, ובעזרת ספרות מדעית נוספת- כותבת עבודה בפורמט אקדמי מחקרי.
