bakalářské studium
LRR/SZZ1E – Molekulární a buněčná biologie
- Buněčná teorie. Buňka prokaryotní a eukaryotní, buněčné organely, kompartmentace.
- Chloroplast a mitochondrie. Jejich struktura, funkce a genom. Chemiosmotické spřažení.
- Biomembrány, jejich struktura a funkce. Membránové proteiny a transport.
- Proteinogenní aminokyseliny, struktura a konformace proteinů. Degradace proteinů v buňce.
- Syntéza (translace), třídění a transport proteinů v buňce.
-
Cytoskelet. Organizace, dynamika a funkce.
- Buněčné dělení – typy a charakteristika. Regulace buněčného cyklu. Varianty.
- Typy komunikace mezi buňkami.
- Typy a průběh buněčné smrti.
- Růstové a mitogenní faktory a jejich receptory. GPCR. Vnitrobuněčné signální kaskády.
- Jaderné receptory. Struktura, funkce, mechanismus aktivace.
- Enzymy, aktivace, kofaktory, biokatalýza.
- DNA: chemické složení, struktura, funkce, typy. Jedinečné a repetitivní sekvence, kódující a nekódující sekvence. Chromosomy, genom, genofond.
- RNA: složení, struktura, typy, funkce.
- Centrální dogma molekulární biologie. Genetický kód. Tok genetické informace. Jednoduché a složené geny, význam složených genů.
- Replikace u prokaryot, prokaryotní DNA polymerasy.
- Replikace u eukaryot. Iniciace, průběh, terminace.Eukaryotní DNA polymerasy, telomerasa.
- Příčiny variability organizmů. Homologní rekombinace, crossing-over a genová konverze.
- Spontánní a indukované mutace. Klasifikace a molekulární mechanismy mutací. Reparace DNA.
- Transkripce a regulace genové exprese u prokaryot. Polycistronní operon.
- Transkripce a regulace genové exprese u eukaryot. RNA polymerasy, transkripční faktory, dynamika chromatinu.
- Posttranskripční úpravy hnRNA: úprava konců, sestřih a role ribozymů.
- Translace a její regulace na molekulární úrovni, kolísání bází.
- Charakterizace RNA účastnících se translace. Geny kódující rRNA a tRNA, jejich transkripce a úprava.
- Chromatin a epigenetická regulace genové exprese. Methylace DNA, modifikace histonů, ne-kódující RNA.
- Klasifikace a význam transpozónů. Molekulární mechanismus transpozice a retropozice.
LRR/SZZ2B – Experimentální biologie
- Co jsou to karcinogeny, jak je dělíme, uveďte konkrétní příklady, způsoby testování mutagenity
- Definujte pojem karcinogeneze, klonalita, onkogen a nádorový supresor
- Buněčný cyklus a metody jeho studia
- Buněčná smrt, klasifikace a metody detekce
- Hlavní znaky nádorové buňky, klasifikace, příklady molekulárního mechanismu
- PCR, princip a využití metody, PCR v reálném čase, reverzní transkripce
- Fluorescenční sondy pro qPCR, absolutní a relativní kvantifikace
- Hybridizace nukleových kyselin, metody a jejich využití
- Metody detekce mutací DNA – (RFLP, ASO, OLA, DHPLC, PPT, MLPA, HRM)
- Metody detekce mutací DNA – sekvenační metody
- Elektroforetická separace nukleových kyselin, klasifikace, detekce, využití
- Metody izolace nukleových kyselin (DNA, RNA), čistota
- Biologický materiál v biomedicíně (typy, způsob odběru a zpracování, biobanky)
- Experimentální modely v biomedicíně, in vitro a in vivo, buněčné modely a modelové organismy, transgenní organismy
- Příprava buněk a tkání před aplikací protilátek; fixace buňky / tkáně, imunochemické a imunofluorescenční vizualizace
- Proteomika, definice, obecný postup proteomické analýzy včetně využití hmotnostní spektrometrie
- Zpracování vzorku pro analýzu proteinů (izolace, ochrana, přečištění)
- Metody stanovení koncentrace proteinů (Bradford, Lowry, BCA, UV)
- Elektroforetická separace proteinů a následné analýzy
- Imunoglobulin, monoklonální a polyklonální protilátky, laboratorní metody využívající protilátky.
- Příprava monoklonálních protilátek
- Klonování nukleových kyselin, restrikční nukleázy a další enzymy pro manipulaci s DNA/RNA.
- Metody přenosu genetické informace do prokaryotických a eukaryotických buněk Transformace, transfekce, elektroporace, virové vektory
- Struktura a stabilita proteinů (CD, termodenaturace), určování struktury (X-ray, NMR, cryo-EM).
- Podstata interakce proteinů s jinými molekulami a metody studia: imunoprecipitace+ChIP, EMSA
- Interakce proteinů s jinými molekulami: FRET, fluorescenční polarizace, isotermální titrační kalorimetrie, Thermal shift assay, SPR
- Obecný postup při vývoji nových léčiv (molekulární cíl, screening, hit, optimalizace Lead compound, Lipinského pravidla, farmakokinetika, ADME), Klinické studie
LRR/SZZ3E – Obecná a vývojová biologie
- Obecná charakteristika živých soustav, chemické složení živých organismů. Obecné vlastnosti organismů, hierarchická organizace organismů, úroveň intramolekulární, molekulární, nadmolekulární, podbuněčná, buněčná, tkáňová, orgánová, mezi organismy. Anorganické látky, organické látky – charakteristika, význam, příklady biologicky aktivních molekul a makromolekul.
- Voda a její význam pro živé systémy – fyzikálně-chemické vlastnosti, funkce.
- Nebuněčné formy živých soustav.
- Srovnání strukturních a fyziologických vlastností buněk prokaryot a eukaryot. Struktura buňky rostlinné a živočišné – organely, membrány.
- Rostlinná pletiva: pletiva pravá a nepravá, pletiva dělivá a trvalá, pletiva podle funkce, systémy pletiv.
- Systém pletiv krycích (SPK): SPK v primární stavbě (kořen, stonek, list), SPK v sekundární stavbě (kořen, stonek). Systém pletiv základních (SPZ): SPZ podle umístění, SPZ podle funkce.
- Systém pletiv vodivých (SPV): SPV v primární stavbě, SPV v sekundární stavbě (druhotné tloustnutí). Transport vody a asimilátů v rostlině – základní mechanismy.
- Rostlinné orgány vegetativní: kořen, stonek (dtto), list (dtto) – vnější stavba, vnitřní stavba, metamorfózy, význam.
- Rostlinné orgány generativní: květy a květenství, plody a plodenství, semena.
- Živočišné tkáně: tkáně epitelové, pojivové, svalové, smyslové a nervové. Základní charakteristika a funkce.
- Tkáně epitelové – charakteristika a funkce.
- Tkáně pojivové (trofické, výplňové, oporné) – charakteristika a funkce.
- Tkáně svalové (hladká, příčně pruhovaná, srdeční) – charakteristika a funkce. Princip fungování příčně-pruhovaného svalu, aktino-myozinový komplex.
- Tkáně smyslové a nervové – charakteristika a funkce. Vedení vzruchu, akční potenciál.
- Orgánové soustavy živočichů. Fylogeneze a funkce soustavy nervové a smyslové, dýchací a oběhové, vylučovací.
- Vodní provoz rostlin, transportní dráhy vody v rostlině. Obecné mechanismy příjmu a výdeje vody rostlinou. Vodní potenciál a turgorový tlak. Absorpce vody kořeny (apoplastická a symplastická cesta). Kořenový vztlak a gutace. Vodní napětí a kavitace.
- Transportní floémové dráhy, rozdělení asimilátů v rámci rostliny, mechanismy transportu floémem, vztahy mezi zdrojem a sinkem. Tlako-proudová hypotéza.
- Transpirace, regulace výdeje vody rostlinou, průduch, regulace otvírání průduchů.
- Fotosyntéza, C3 vs. C4 rostliny, CAM rostliny. Charakteristika, primární a sekundární děje, fotosyntetický aparát, pigmenty, světlo-sběrná anténa.
- Rozmnožování rostlin a živočichů. Rodozměna u rostlin (gametofyt, sporofyt, příklady. Embryogeneze živočichů.
- Hormonální regulace rostlin a živočichů – obecný mechanismus působení, způsoby přenosu signálů, mechanismy regulace hormonálních hladin, příklady a funkce živočišných a rostlinných hormonů.
- Obecná vývojová genetika I. Vznik uspořádání, epigenetická tvorba tvarů. Gastrulace, tvorba zárodečných listů. Obecné zákonitosti vývoje organizmů.
- Obecná vývojová genetika II. Teorie poziční informace, model francouzské vlajky. Reaktivně difúzní modely. Homeóza a homeotické geny.
- Obecná vývojová genetika III. Srovnání vývojových procesů u živočichů a rostlin. Embryonální indukce. Princip zákonitosti a náhodnosti ve vývoji
- Obecná vývojová genetika IV. Úloha genů s maternálním účinkem. Mozaikový a regulativní vývoj. Buněčná determinace, buněčná paměť.
- Jednoduché modely vývojové genetiky I. Model Bacillus subtilis. Model Paramecium. Model Dictyostelium. Modely Saccharomyces, Schizosaccharomyces. Genová konverze u kvasinek, SIR proteiny. Modely kvasinkového heterochromatinu.
- Jednoduché modely vývojové genetiky II. Model Neurospora crassa. Model Hydra. Model Caenorhabditis: životní cyklus. Caenorhabditis: molekulární determinace pohlaví, kompenzace X-vázaných genů.
- Jednoduché modely vývojové genetiky III. Model Drosophila: životní cyklus, determinace základních tělních os, genetická kaskáda řízení embryogeneze, homeotické geny a jejich mutace, molekulární mechanizmus sex determinace a kompenzace X-genů, poziční efekt.
- Jednoduché modely vývojové genetiky IV. Model studia buněčné paměti: zárodečné terčíky. Geny odpovědné za tvorbu celých orgánů: eyeless, pax. Epigenetická determinace pohlaví u hmyzu.
- Deuterostomia I. Model Echinoidea. Model Danio rerio. Modely Amphibia. Amphibia: model regenerace. Principy regenerace: morfalaxe a epimorfóza.
- Deuterostomia II. Evoluce pohlavních chromozomů. Molekulární mechanizmy kompenzace X-vázaných genů u savců.
- Deuterostomia III. Malformace u člověka. Teratogeneze u člověka. Kmenové buňky a terapetutické klonování. Transgenoze a konstrukce chimérické myši.
- Rostliny I. Modely vývojové genetiky: Anabaena, Chlamydomonas, Volvox. Modely vývojové genetiky: Acetabularia, Fucus. Modely vývojové genetiky: mechorosty a kapraďorosty.
- Rostliny II. Vývojové procesy u rostlin. Transgenoze u rostlin: Agrobacterium. Arabidopsis: životní cyklus. Genetické řízení procesů květní indukce. MADS-boxové geny, model ABC(DE) květního vývoje. Homeoboxové geny u rostlin. Struktura a úloha meristémů.
LRR/SZZ4E – Experimentální chemie pro biology
- Struktura hmoty a atomu, radioaktivita
- Struktura elektronového obalu, atomové orbitaly, kvantová čísla
- Periodický zákon, periodická tabulka prvků, elektronegativita
- Kovalentní vazba ve dvouatomových molekulách
- Kovalentní vazba ve víceatomových molekulách
- Iontová vazba, kovová vazba
- Kyseliny a zásady
- Koordinační sloučeniny, izomerie
- Nepřechodné kovy
- Přechodné kovy
- Nekovy
- Uhlovodíky a jejich role v biologických systémech
- Hydroxylované sloučeniny a jejich role v biologických systémech
- Karboxylové kyseliny a jejich role v biologických systémech
- Bioaktivní molekuly na bázi purinu
- Karbonylové sloučeniny a jejich role v biologických systémech
- Stereochemie organických sloučenin
- Názvosloví organických sloučenin
- Heterocykly a jejich úloha v biologických systémech
- Izomerie organických sloučenin
- DNA a RNA
- Alkaloidy
- Aminokyseliny a proteiny
- Sacharidy
- Lipidy
- Rozkladné procesy
- Biologická oxidace
- Glykolýza
- Terpeny a steroidy
- Kvalitativní chemická analýza anorganická
- Kvalitativní chemická analýza organická
- Kvantitativní chemická analýza
- Protolytické reakce
- Komplexotvorné rovnováhy
- Srážecí reakce
- Redoxní reakce
- Elektrochemické metody – potenciometrie, polarografie, konduktometrie
- Separační metody I. – plynová a kapalinová chromatografie
- Separační metody II. – elektromigrační metody a gelová elektroforéza
- Spektroskopické metody I. – RTG, AAS, UV-VIS, IR
- Spektroskopické metody II. – NMR, MS