Pokyny a termíny k ukončení bakalářského studia (platné pro SZZ od jarního semestru 2022)

Okruhy témat a předmětů k SZZ

Každá písemka sestává z 50 otázek s nabízenými 4 možnostmi odpovědí, z nichž je pouze jedna správná.

Bodová škála a hodnocení pro každou z písemek: A: 50-45 B: 44-40 C: 39-35 D: 34-30 E: 29-25 F: 24 a méně

Předmět: EXPERIMENTÁLNÍ A MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE

Předmět Experimentální a molekulární biologie (povinná součást SZZ pro všechny specializace) shrnuje klíčové poznatky základních teoretických předmětů a dalších předmětů profilujícího základu společné části studijních plánů.

Okruhy otázek:

• Bi1700 Buněčná biologie: základní vlastnosti prokaryontních a eukaryontních buněk; struktura a vlastnosti biomembrán; transportní funkce biomembrán; plazmatická membrána; osmotické jevy; biomembrány u prokaryontních buněk; membránové organely eukaryontních buněk, jejich stavba a funkce; komponenty cytoskeletu, jejich stavba a funkce; import proteinů do membránových organel; transport molekul do jádra; vezikulární transport; průběh buněčného cyklu a jeho regulace; kontrolní body buněčného cyklu; organizace chromatinu a stavba eukaryontních chromosomů; význam a průběh mitózy; význam a průběh meiózy; cytokineze u rostlinných a živočišných buněk; princip buněčné signalizace; typy signálních molekul; druhy receptorů; synapse; způsoby převodu signálu; sekundární přenašeče; efektory signálních drah; buněčná stěna u prokaryot, rostlin a hub; glykokalyx a ECM u živočichů; interakce mezi buňkami a ECM; mezibunečné interakce; reakce buňky na stres; stresové faktory; typy buněčné smrti; nekróza, apoptóza a autofagie; evoluce buňky
• Bi4020 Molekulární biologie: primární, sekundární a terciární struktura DNA a RNA; konformace DNA; genetická informace a genetický kód; molekulární struktura prokaryotického a eukaryotického genomu; procesy replikace a transkripce u prokaryot a u eukaryot; posttranskripční úpravy a modifikace RNA; sestřih a samosestřih u eukaryot; translace prokaryotické a eukaryotické mRNA; regulace genové exprese u prokaryot a eukaryot; molekulární podstata získané imunity; příčiny variability protilátek; molekulární mechanismy mutageneze a rekombinace; reparace mutačně poškozené DNA; mobilní genetické elementy; transpozony a retrotranspozony; základy genového inženýrství
• Bi3060 Obecná genetika: Mendelovy zákony, princip segregace a kombinace; vztahy mezi alelami téhož genu; genové interakce; Mendelovy principy v genetice člověka; genetická informace a pohlaví organismů; chromosomové a genotypové určení pohlaví; dědičnost genů vázaných na pohlaví; vazba genů; rekombinační mapování; genové mutace; fyzikální a chemické mutageny; základy cytogenetiky; mikrostruktura chromosomů; karyotypy; změny v počtu a ve struktuře chromosomů; genetické založení kvantitativních znaků a jejich analýza; základy genetiky populací
• Bi4090 Obecná mikrobiologie: charakteristika základních skupin mikroorganismů; stavba a dělení prokaryotické buňky; prokaryotické mikroorganismy – bakterie, sinice a archaea, struktura a funkce buňky, nejdůležitější zástupci, jejich výskyt a význam; eukaryotické mikroorganismy – mikroskopické vláknité houby, kvasinky, struktura a funkce buňky, výskyt a význam; životní cyklus prokaryotické buňky, růstová křivka bakterií a kinetika bakteriálního růstu; vliv faktorů vnějšího prostředí a přizpůsobení mikroorganismů; antimikrobní látky, antibiotika a chemoterapeutika; dezinfekce a sterilizace; metabolismus mikroorganismů; fixace vzdušného dusíku, metanogeneze, produkce sekundárních metabolitů; chemolitotrofie a fototrofie, bakteriální fotosyntéza; základy genetiky bakterií; výskyt a význam mikroorganismů v prostředí; vzájemné vztahy mezi mikroorganismy navzájem a mezi mikroorganismy a vyššími organismy; mikroflóra lidského těla; mikroorganismy jako původci onemocnění; mikroorganismy v zemědělství a průmyslu
• Bi5420 Obecná virologie: morfologie a struktura virů, kapsida, obalené a neobalené viry; chemické složení virů; stabilita virů v prostředí a jejich inaktivace; strategie replikace virového genomu dle typu nukleové kyseliny; lytický a lyzogenní životní cyklus bakteriofágů; virofágy; cyanofágy; rostlinné viry; viroidy; viry bezobratlých; patogeneze virových onemocnění; mechanismy šíření virů v hostitelském organismu; virové nákazy zvířat; importované virové nákazy; onkoviry; obrana hostitele proti virovým infekcím; imunizace proti virovým onemocněním; principy očkování; složení a typy vakcín; základní očkovací schémata; chemoterapie virových nákaz; přímá a nepřímá diagnostika virových nákaz; surveillance virových nákaz; bezpečnost práce ve virologické laboratoři; využití virů v biotechnologiích; klasifikace a nomenklatura virů; charakteristika prionů a prionová onemocnění
• Bi1060 Cytologie a anatomie rostlin: buněčná stěna, apoplastický prostor, interceluláry; plazmodezmy a symplast; membránové komponenty rostlinné buňky; endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, vakuoly, mitochondrie, mikrotělíska; typy plastidů; chloroplasty jako místa fotosyntézy, morfogeneze; pletiva meristematická a pletiva vodivá; cévní svazky, transport asimilátů; xylém a floém; funkce a stavba kořene, stonku a listu; rostliny jednoděložné a dvouděložné, stavba hypokotylu
• Bi4060 Fyziologie rostlin: transport vody v xylému, transport rozpuštěných látek přes membrány, translokace v lýku; průduchová regulace výměny plynů; průběh fotosyntézy, regulace a strukturní změny fotosyntetického aparátu; konverze primárních asimilátů, alokace uhlíkatých látek v rostlinných orgánech a jejich využití v růstových procesech; asimilace dusíku a dalších minerálních živin; růstové procesy u rostlin; embryogeneze a klíčení semen; fytohormonální regulace růstu a vývoje; působení světelného a teplotního režimu na růst a vývoj; koncepce stresu u rostlin, reakce na extrémní vnější podmínky, mechanismy adaptace rostlin k působení stresorů; interakce rostlin s jinými organismy
• Bi2080 Histologie a organologie: oplození, vznik zygoty, rýhování; vznik zárodečných listů ektodermu a entodermu, notogeneze; charakteristika, stavba, ontogeneze a klasifikace epitelů, pojivových tkání, svalové tkáně a nervové tkáně; kardiovaskulární systém; imunitní systém; dýchací systém; vylučovací systém; trávící systém; reprodukční systém, spermatogeneze a oogeneze; nervový systém a smyslová ústrojí; tělní povrch; endokrinní systém
• Bi3030 Fyziologie živočichů: fyziologické principy; homeostáza, adaptace a regulace; obecná neurofyziologie; metabolismus; teplota, její vliv a udržování; velikost a proporce těla; fyziologie pohybu; funkce tělních tekutin; imunitní systém; cirkulace; fyziologie dýchacího systému; fyziologie trávení a vstřebávání; exrece a osmoregulace; hormonální řízení; nervová soustava; speciální fyziologie smyslů; biorytmy
• Bi5120 Antropologie: zdroje historického antropologického materiálu, typy pohřbů; základy anatomie lidského skeletu; kostní tkáň; základy anatomie lebky; biologické informace z kosterního materiálu; určování pohlaví a věku u lidských kosterních pozůstatků; sexuální dimorfismus; metody určování dožitého věku u dětí a dospělých; metody studia žárových hrobů; termické změny v kostní tkáni; studium mumifikovaných ostatků; individuální vývoj organismu, procesy růstu a vývoje; tělesná hmotnost a variabilita tělesné stavby lidského těla; typologie morfologické stavby těla; stanovení biologického věku u dospělých; charakteristika současné populace; individuální adaptace; příčiny variability lidské populace a její projevy; evoluční adaptace; stabilita a prediktabilita vývoje
• Bi5040 Biostatistika – základní kurz: testování hypotéz; výběry z biologických populací; spojitá, ordinální a nominální data v biologii; základy designu experimentů a statistického hodnocení dat; typy rozložení dat; základní popisné statistiky; srovnání dvou souborů dat; analýza rozptylu; korelační analýza; regresní analýza.

Předmět: MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE A GENETIKA

Okruhy otázek: Bi3060 Obecná Genetika, Bi6270 Cytogenetika a cytogenomika, Bi6170 Genetika II

• Historie a vývoj genetiky
• Mendel, život, dílo a jeho objevy, znovuobjevení Mendelových principů
• Princip segregace a kombinace
• Zobecnění Mendelových principů
• Pravděpodobnost v genetické analýze a předpovědi”
• Genom jaderný, mitochondriální a chloroplastový
• Principy mimojaderné dědičnosti
• Chromozomová teorie dědičnosti
• Mendelovy principy v genetice člověka, genetické poradenství
• Odchylky od Mendelovských štěpných poměrů, polymorfní geny, alelismus
• Genové interakce
• Dědičnost a determinace pohlaví
• Dědičnost genů vázaných na pohlaví, znaky pohlavím ovládané a ovlivněné
• Determinace pohlaví u člověka, abnormality pohlavních chromozomů u člověka
• Kompenzace dávky genů
• Vazba genů
• Výpočet síly vazby, Batesonovo a Morganovo číslo
• Genetické mapy, určení polohy a pořadí genů na chromozomech, tříbodové mapování.
• Genetické a cytologické mapy
• Tetrádová analýza
• Submikroskopická a mikroskopická struktura chromozomů
• Cytogenetické a cytogenomické techniky
• Cytogenetika nádorových buněk
• Analýza mitotických chromozomů, pruhovací metody
• Sestavování karyotypů a idiogramů
• Základy cytogenetiky člověka, nomenklatura lidských chromozomů
• Metody molekulární cytogenetiky, technika FISH a odvozené metody
• Početní chromozomové změny
• Euploidie, aneuploidie, polyploidie.
• Mechanismy vzniku početních chromozomových abnormalit
• Strukturní chromozomové aberace, delece, duplikace, inverze, inzerce, translokace
• Vrozené chromozomové aberace u člověka a jejich význam
• Získané chromozomové aberce u člověka a jejich význam
• Cytogenetika v prenatální a preimplantační genetické diagnostice
• Mutace a mutageny
• Význam mutací, rozdělení mutací, příčiny vzniku mutací.
• Biologické účinky UV záření, biologické účinky ionizujícího záření
• Chemické mutageny a promutageny, mutageny v životním prostředí
• Antimutageny
• Testy na detekci mutací
• Genetické založení kvantitativních znaků.
• Analýza kvantitativních znaků, heritabilita
• Genetická struktura populací a její charakteristiky Hardyho-Weinbergův princip, testování jeho platnosti a využití
• Odchylky od Hardyho-Weinbergova principu a důsledky na genetickou strukturu populací
• Genetika chování

Okruhy otázek: Bi4020 Molekulární biologie, Bi6400 Metody molekulární biologie, Bi5000 Úvod do bioinformatiky

• Základní etapy vývoje oboru molekulární biologie
• Informační makromolekulyNukleové kyseliny, jejich struktura, biologické funkce a vzájemné interakce s proteinyGen, genetická informace, genetický kód
• Struktura prokaryotického genomu, jeho replikace a transkripce
• Struktura eukaryotického genomu, jeho replikace a transkripce
• Proteosyntéza u prokaryot a eukaryot
• Posttranslační úpravy produktů translace
• Principy regulace genové exprese, regulační úrovně (transkripční, posttranskripční, translační, posttranslační), RNA interference, miRNA
• Obecné principy buněčné signalizace, typy receptorů pro příjem signálů, signální kaskády
• Molekulární podstata získané imunity, genetický základ tvorby protilátek, mechanismy podmiňující rozmanitost protilátek
• Molekulární základ mutací, reparační mechanismy
• Molekulární základ rekombinace a transpozice, základní typy mobilních elementů a mechanismy jejich přemisťování
• Enzymové úpravy nukleových kyselin in vitro
• Metody separace nukleových kyselin a proteinů
• Polymerázová řetězová reakce a lelí aplikace, design oligonukleotidů
• Hybridizace nukleových kyselin
• Klonování DNA a základní typy klonovacích vektorů
• Metody editace genomu
• Sekvenování DNA
• Principy molekulární diagnostiky, polymorfismy v genomech
• Epigenetické přístupy regulace genové exprese
• Metodické možnosti analýzy transkriptomu
• Metodické možnosti analýzy proteinů
• Bioinformatické databáze a manipulace se sekvenčními daty
• Párové a mnohonásobné přiložení sekvencí
• Molekulární fylogeneze
• Principy současných metod sekvenování genomů
• Predikce genů a anotace genomových sekvencí
• Analýza sekvencí proteinů
• Predikce struktury proteinů

Literatura:

• Snustad, D. Peter - Simmons, Michael J. - Relichová, Jiřina - Doškař, Jiří - Fajkus, Jiří - Hořín, Petr - Knoll, Aleš - Kuglík, Petr - Šmarda, Jan - Šmardová, Jana - Veselská, Renata - Vyskot, Boris - Relichová, Jiřina: Genetika. MU Brno 2017.
• Kuglík, P.: Vybrané kapitoly z cytogenetiky. MU Brno, 2000.
• Kuglík. P.: Úvod do molekulární cytogenetiky člověka. KGMB PřF MU, 2005 (el. verze), http://orion.sci.muni.cz/kgmb/student/6270.htm
• Kuglík, P.: Mutageneze. KGMB PřF MU, 2005 (el. verze), http://orion.sci.muni.cz/kgmb/student/8540.html
• Relichová, J.: Úlohy z obecné genetiky. UJEP Brno 1982.
• Relichová, J.: Praktická cvičení z genetiky. MU Brno 2001.
• Lízal P.: Praktikum z obecné genetiky. MU Brno 2011 (el. verze), http://is.muni.cz/el/1431/podzim2011/Bi3061/um/genetika-web/index.html
• prezentace z přednášky Bi3060, Fly net aj.
• Šmarda J. a kol.. Metody molekulární biologie, Brno, 2005.
• Brown T.A.: Klonování genů a analýza DNA. Český překlad M. Fellner a kol., Univerzita Palackého v Olomouci, 2007.
• Lewin B. Genes XII, Oxford University Press, Oxford, New York, Tokyo 2017.
• Alberts et al.: Molecular biology of the cell. Garland Publ. 2015.
• Alberts a kol: Základy buněčné biologie, Espero, 2000, 2005.
• Clark D.: Molecular biology, Elsevier, 2005.
• Cvrčková F.: Úvod do praktické bioinformatiky, Academia Praha, 2006.

Každá písemka sestává z 50 otázek s nabízenými 4 možnostmi odpovědí, z nichž je pouze jedna správná.

Bodová škála a hodnocení pro každou z písemek: A: 50-45 B: 44-40 C: 39-35 D: 34-30 E: 29-25 F: 24 a méně

Předmět: EXPERIMENTÁLNÍ A MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE

Předmět Experimentální a molekulární biologie (povinná součást SZZ pro všechny specializace) shrnuje klíčové poznatky základních teoretických předmětů a dalších předmětů profilujícího základu společné části studijních plánů.

Okruhy otázek:

• Bi1700 Buněčná biologie: základní vlastnosti prokaryontních a eukaryontních buněk; struktura a vlastnosti biomembrán; transportní funkce biomembrán; plazmatická membrána; osmotické jevy; biomembrány u prokaryontních buněk; membránové organely eukaryontních buněk, jejich stavba a funkce; komponenty cytoskeletu, jejich stavba a funkce; import proteinů do membránových organel; transport molekul do jádra; vezikulární transport; průběh buněčného cyklu a jeho regulace; kontrolní body buněčného cyklu; organizace chromatinu a stavba eukaryontních chromosomů; význam a průběh mitózy; význam a průběh meiózy; cytokineze u rostlinných a živočišných buněk; princip buněčné signalizace; typy signálních molekul; druhy receptorů; synapse; způsoby převodu signálu; sekundární přenašeče; efektory signálních drah; buněčná stěna u prokaryot, rostlin a hub; glykokalyx a ECM u živočichů; interakce mezi buňkami a ECM; mezibunečné interakce; reakce buňky na stres; stresové faktory; typy buněčné smrti; nekróza, apoptóza a autofagie; evoluce buňky
• Bi4020 Molekulární biologie: primární, sekundární a terciární struktura DNA a RNA; konformace DNA; genetická informace a genetický kód; molekulární struktura prokaryotického a eukaryotického genomu; procesy replikace a transkripce u prokaryot a u eukaryot; posttranskripční úpravy a modifikace RNA; sestřih a samosestřih u eukaryot; translace prokaryotické a eukaryotické mRNA; regulace genové exprese u prokaryot a eukaryot; molekulární podstata získané imunity; příčiny variability protilátek; molekulární mechanismy mutageneze a rekombinace; reparace mutačně poškozené DNA; mobilní genetické elementy; transpozony a retrotranspozony; základy genového inženýrství
• Bi3060 Obecná genetika: Mendelovy zákony, princip segregace a kombinace; vztahy mezi alelami téhož genu; genové interakce; Mendelovy principy v genetice člověka; genetická informace a pohlaví organismů; chromosomové a genotypové určení pohlaví; dědičnost genů vázaných na pohlaví; vazba genů; rekombinační mapování; genové mutace; fyzikální a chemické mutageny; základy cytogenetiky; mikrostruktura chromosomů; karyotypy; změny v počtu a ve struktuře chromosomů; genetické založení kvantitativních znaků a jejich analýza; základy genetiky populací
• Bi4090 Obecná mikrobiologie: charakteristika základních skupin mikroorganismů; stavba a dělení prokaryotické buňky; prokaryotické mikroorganismy – bakterie, sinice a archaea, struktura a funkce buňky, nejdůležitější zástupci, jejich výskyt a význam; eukaryotické mikroorganismy – mikroskopické vláknité houby, kvasinky, struktura a funkce buňky, výskyt a význam; životní cyklus prokaryotické buňky, růstová křivka bakterií a kinetika bakteriálního růstu; vliv faktorů vnějšího prostředí a přizpůsobení mikroorganismů; antimikrobní látky, antibiotika a chemoterapeutika; dezinfekce a sterilizace; metabolismus mikroorganismů; fixace vzdušného dusíku, metanogeneze, produkce sekundárních metabolitů; chemolitotrofie a fototrofie, bakteriální fotosyntéza; základy genetiky bakterií; výskyt a význam mikroorganismů v prostředí; vzájemné vztahy mezi mikroorganismy navzájem a mezi mikroorganismy a vyššími organismy; mikroflóra lidského těla; mikroorganismy jako původci onemocnění; mikroorganismy v zemědělství a průmyslu
• Bi5420 Obecná virologie: morfologie a struktura virů, kapsida, obalené a neobalené viry; chemické složení virů; stabilita virů v prostředí a jejich inaktivace; strategie replikace virového genomu dle typu nukleové kyseliny; lytický a lyzogenní životní cyklus bakteriofágů; virofágy; cyanofágy; rostlinné viry; viroidy; viry bezobratlých; patogeneze virových onemocnění; mechanismy šíření virů v hostitelském organismu; virové nákazy zvířat; importované virové nákazy; onkoviry; obrana hostitele proti virovým infekcím; imunizace proti virovým onemocněním; principy očkování; složení a typy vakcín; základní očkovací schémata; chemoterapie virových nákaz; přímá a nepřímá diagnostika virových nákaz; surveillance virových nákaz; bezpečnost práce ve virologické laboratoři; využití virů v biotechnologiích; klasifikace a nomenklatura virů; charakteristika prionů a prionová onemocnění
• Bi1060 Cytologie a anatomie rostlin: buněčná stěna, apoplastický prostor, interceluláry; plazmodezmy a symplast; membránové komponenty rostlinné buňky; endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, vakuoly, mitochondrie, mikrotělíska; typy plastidů; chloroplasty jako místa fotosyntézy, morfogeneze; pletiva meristematická a pletiva vodivá; cévní svazky, transport asimilátů; xylém a floém; funkce a stavba kořene, stonku a listu; rostliny jednoděložné a dvouděložné, stavba hypokotylu
• Bi4060 Fyziologie rostlin: transport vody v xylému, transport rozpuštěných látek přes membrány, translokace v lýku; průduchová regulace výměny plynů; průběh fotosyntézy, regulace a strukturní změny fotosyntetického aparátu; konverze primárních asimilátů, alokace uhlíkatých látek v rostlinných orgánech a jejich využití v růstových procesech; asimilace dusíku a dalších minerálních živin; růstové procesy u rostlin; embryogeneze a klíčení semen; fytohormonální regulace růstu a vývoje; působení světelného a teplotního režimu na růst a vývoj; koncepce stresu u rostlin, reakce na extrémní vnější podmínky, mechanismy adaptace rostlin k působení stresorů; interakce rostlin s jinými organismy
• Bi2080 Histologie a organologie: oplození, vznik zygoty, rýhování; vznik zárodečných listů ektodermu a entodermu, notogeneze; charakteristika, stavba, ontogeneze a klasifikace epitelů, pojivových tkání, svalové tkáně a nervové tkáně; kardiovaskulární systém; imunitní systém; dýchací systém; vylučovací systém; trávící systém; reprodukční systém, spermatogeneze a oogeneze; nervový systém a smyslová ústrojí; tělní povrch; endokrinní systém
• Bi3030 Fyziologie živočichů: fyziologické principy; homeostáza, adaptace a regulace; obecná neurofyziologie; metabolismus; teplota, její vliv a udržování; velikost a proporce těla; fyziologie pohybu; funkce tělních tekutin; imunitní systém; cirkulace; fyziologie dýchacího systému; fyziologie trávení a vstřebávání; exrece a osmoregulace; hormonální řízení; nervová soustava; speciální fyziologie smyslů; biorytmy
• Bi5120 Antropologie: zdroje historického antropologického materiálu, typy pohřbů; základy anatomie lidského skeletu; kostní tkáň; základy anatomie lebky; biologické informace z kosterního materiálu; určování pohlaví a věku u lidských kosterních pozůstatků; sexuální dimorfismus; metody určování dožitého věku u dětí a dospělých; metody studia žárových hrobů; termické změny v kostní tkáni; studium mumifikovaných ostatků; individuální vývoj organismu, procesy růstu a vývoje; tělesná hmotnost a variabilita tělesné stavby lidského těla; typologie morfologické stavby těla; stanovení biologického věku u dospělých; charakteristika současné populace; individuální adaptace; příčiny variability lidské populace a její projevy; evoluční adaptace; stabilita a prediktabilita vývoje
• Bi5040 Biostatistika – základní kurz: testování hypotéz; výběry z biologických populací; spojitá, ordinální a nominální data v biologii; základy designu experimentů a statistického hodnocení dat; typy rozložení dat; základní popisné statistiky; srovnání dvou souborů dat; analýza rozptylu; korelační analýza; regresní analýza.

Předmět: EXPERIMENTÁLNÍ BIOLOGIE ROSTLIN

Okruhy otázek:

• Bi1060 Cytologie a anatomie rostlin: Rostlinná buňka: specifické znaky a typické struktury, speciální typy rostlinných buněk. Rostlinná pletiva: klasifikace pletiv, jednoduchá a složená pletiva, meristémy (primární a sekundární), krycí, základní a vodivá pletiva (vývoj, struktura xylému a floému, typy cévních svazků). Anatomie kořene: funkce kořene, typ kořenové soustavy, apikální meristém kořene, kořenová čepička, rhizodermis, kůra, endodermis, stélé (pericykl, radiální svazek cévní, změna vodivého systému v hypokotylu). Anatomie stonku: funkce stonku, modifikace stonku, apikální meristém stonku, primární stavba stonku (ataktostélé, eustélé). Anatomie listu: funkce listů, epidermis a její deriváty (průduchy, hydatody, trichomy), mezofyl, vodivý systém, monofaciální a bifaciální list, list nahosemenných rostlin. Sekundární růst kořene a stonku: aktivita sekundárních meristémů. Vliv vnějších faktorů na stavbu rostlinných orgánů
• Bi4060 Fyziologie rostlin: Obecné principy transportních procesů v rostlinách,energetika transportu, chemický a vodní potenciál. Transport vody v xylému, transport rozpuštěných látek přes membrány, translokace v lýku, průduchová regulace výměny plynů. Světelné reakce fotosyntézy, regulace a strukturní změny fotosyntetického aparátu. Fotosyntetická redukce oxidu uhličitého, fotorespirace, koncentrační mechanismy C4 a CAM. Konverze primárních asimilátů, alokace uhlíkatých látek v rostlinných orgánech a jejich využití v růstových procesech. Asimilace dusíku a dalších minerálních živina jejich funkční využití v rostlině. Specifické znaky růstových procesů u rostlin, embryogeneze a klíčení semen. Fytohormonálníregulace růstu a vývoje, hlavní skupiny fytohormonů a mechanismus jejich účinku. Působení světelného a teplotního režimu na růst a vývoj. Obecná koncepce stresu u rostlin, reakce na extrémní vnější podmínky fyzikálního a chemického charakteru(zejména extrémní teploty, dostupnost záření, dostupnost vody a toxické látky v prostředí) Mechanismy adaptace rostlin k působení stresorů. Interakce rostlin s jinými organismy(symbiotické vztahy, fytopatogeny, herbivoři, paraziti) a regulace těchto vztahů.
• Bi6120 Rostlinné explantáty: Definice pojmů: explantát, aseptická kultura, axenická kultura, in vitro, tkáňové kultury. Způsoby kultivace. Podmínky axenické kultury, sterilizace a desinfekce rostlinného materiálu a pomůcek, výživa, fyzikální podmínky. Složení živných médií: anorganické látky, organické látky, zdroj uhlíku, růstové regulátory, aktivní uhlí, ztužování. Fytohormony a jejich hlavní funkce v rostlinách: auxiny, cytokininy, gibereliny, kyselina abscisová, ethylen. Růstové regulátory. Mikropropagace: výhody a nevýhody, typy mikropropagace, stadia mikropropagace, Vitrifikace. Kalusové kultury: iniciace kalogeneze, využití kalusových kultur. Sekundární metabolity a biotechnologie: hairy roots, prýtové kultury, elicitace, biokonverze, suspenzní kultury, základní typy bioreaktorů pro rostliny in vitro. Opylování in vitro: bariéry inkompatibility a možnosti jejich překonávání in vitro. Izolace zygotických embryí: vývojová stadia zygotických embryí, možnosti využití metody. Somatická embryogeneze: přímá a nepřímá somatická embryogeneze, původ a stavba somatických embryí, maturace a konverze somatických embryí, umělá semena. Indukce haploidních rostlin: a) androgeneze - přímá a nepřímá: prašníkové a mikrosporové kultury, dihaploidizace, b) gynogeneze. Transgenoze: Geneticky modifikované organismy (GMO), využití transgenních rostlin, metody transformace. Kryoprezervace: kryoprotektiva, pomalé a rychlé zmrazování, využití kryoprezervace - genové banky.
• Bi7570 Fyziologická ekologie rostlin: Intercepce záření listy a porosty rostlin. Fotoinhibiční a destrukční účinky záření a mechanismy ochrany. Energetická bilance listu, účinky chladu a mrazu na rostliny, odolnost k extrémním teplotám (nízkým i vysokým). Spektrálně závislé růstové procesy, fotoperiodicita. Působení nedostatku vody na fyziologické procesy, řízení příjmu a výdeje vody. Efektivita využití vody u C3, C4 a CAM rostlin. Dostupnost minerálních živin v půdě, adaptace k nedostatku živin. Účinek toxických sloučenin v přírodním prostředí na rostliny a ochranné mechanismy rostlin. Strategie a mechanismy přežívání rostlin na půdách hypoxických, silně kyselých a vápenitých. Kompetice, allelopatie, odolnost rostlin vůči patogenům a herbivorům. Růstové strategie v různých typech prostředí.
• Bi7160 Minerální výživa rostlin: Zdroje živin a jejich dostupnost v půdě, transportní procesy v půdě. Příjem minerálních živin: membránový transport, energetika a kinetika příjmu. Symbiotická fixace vzdušného dusíku. Příjem a asimilace nitrátových a amonných iontů. Využití dusíku v rostlinách, interakce mezi N a C metabolismem. Příjem a využití fosfátových iontů, projevy deficience P. Mechanismy příjmu a fyziologický význam K, Ca, Mg, S, Fe u různých typů rostlin. Příjem a fyziologický význam mikroživin a benefičních prvků u různých typů rostlin. Efektivita využití živin a procesy ovlivňující bilanci živin v rostlině. Výživa masožravých rostlin. Minerální výživa rostlin v zemědělství – hnojení a hnojiva.
• Bi6150 Mykorhizní symbiózy: Symbióza - koncept, mutualismus, parazitismus, komenzalismus, neutralismus, kompetice, fakultativní a obligátní symbionti. Mykorhizní symbiózy - arbuskulární mykorhiza, ektomykorhiza, ektendomykorhiza, orchideoidní, arbutoidní, monotropoidní a erikoidní mykorhiza. Rozšíření, systematické zařazení symbiontů. Vnitrokořenové a mimokořenové struktury. Ekofyziologické funkce mykorhiz (model multifunkcionality). Ovlivnění metabolismu hostitele - látkové toky mezi symbionty (uhlíkaté látky, fosfáty a jiné málo mobilní živiny, dusíkaté látky, voda). Vztahy k jiným půdním mikroorganismům - bakterie, saprotrofní a parazitické houby. Ovlivnění růstu hostitele a jeho kompetičních schopností (model nákladů a zisku). Role mykorhiz ve složení společestev rostlin. Myko-heterotrofie. Role mykorhiz v životních cyklech hostitelských rostlin. Fixátoři N2. Systematické zařazení symbiontů. Biochemie fixace N2. Duální symbióza. Ovlivnění růstu rostlin.

Každá písemka sestává z 50 otázek s nabízenými 4 možnostmi odpovědí, z nichž je pouze jedna správná.

Bodová škála a hodnocení pro každou z písemek: A: 50-45 B: 44-40 C: 39-35 D: 34-30 E: 29-25 F: 24 a méně

Předmět: EXPERIMENTÁLNÍ A MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE

Předmět Experimentální a molekulární biologie (povinná součást SZZ pro všechny specializace) shrnuje klíčové poznatky základních teoretických předmětů a dalších předmětů profilujícího základu společné části studijních plánů.

Okruhy otázek:

• Bi1700 Buněčná biologie: základní vlastnosti prokaryontních a eukaryontních buněk; struktura a vlastnosti biomembrán; transportní funkce biomembrán; plazmatická membrána; osmotické jevy; biomembrány u prokaryontních buněk; membránové organely eukaryontních buněk, jejich stavba a funkce; komponenty cytoskeletu, jejich stavba a funkce; import proteinů do membránových organel; transport molekul do jádra; vezikulární transport; průběh buněčného cyklu a jeho regulace; kontrolní body buněčného cyklu; organizace chromatinu a stavba eukaryontních chromosomů; význam a průběh mitózy; význam a průběh meiózy; cytokineze u rostlinných a živočišných buněk; princip buněčné signalizace; typy signálních molekul; druhy receptorů; synapse; způsoby převodu signálu; sekundární přenašeče; efektory signálních drah; buněčná stěna u prokaryot, rostlin a hub; glykokalyx a ECM u živočichů; interakce mezi buňkami a ECM; mezibunečné interakce; reakce buňky na stres; stresové faktory; typy buněčné smrti; nekróza, apoptóza a autofagie; evoluce buňky
• Bi4020 Molekulární biologie: primární, sekundární a terciární struktura DNA a RNA; konformace DNA; genetická informace a genetický kód; molekulární struktura prokaryotického a eukaryotického genomu; procesy replikace a transkripce u prokaryot a u eukaryot; posttranskripční úpravy a modifikace RNA; sestřih a samosestřih u eukaryot; translace prokaryotické a eukaryotické mRNA; regulace genové exprese u prokaryot a eukaryot; molekulární podstata získané imunity; příčiny variability protilátek; molekulární mechanismy mutageneze a rekombinace; reparace mutačně poškozené DNA; mobilní genetické elementy; transpozony a retrotranspozony; základy genového inženýrství
• Bi3060 Obecná genetika: Mendelovy zákony, princip segregace a kombinace; vztahy mezi alelami téhož genu; genové interakce; Mendelovy principy v genetice člověka; genetická informace a pohlaví organismů; chromosomové a genotypové určení pohlaví; dědičnost genů vázaných na pohlaví; vazba genů; rekombinační mapování; genové mutace; fyzikální a chemické mutageny; základy cytogenetiky; mikrostruktura chromosomů; karyotypy; změny v počtu a ve struktuře chromosomů; genetické založení kvantitativních znaků a jejich analýza; základy genetiky populací
• Bi4090 Obecná mikrobiologie: charakteristika základních skupin mikroorganismů; stavba a dělení prokaryotické buňky; prokaryotické mikroorganismy – bakterie, sinice a archaea, struktura a funkce buňky, nejdůležitější zástupci, jejich výskyt a význam; eukaryotické mikroorganismy – mikroskopické vláknité houby, kvasinky, struktura a funkce buňky, výskyt a význam; životní cyklus prokaryotické buňky, růstová křivka bakterií a kinetika bakteriálního růstu; vliv faktorů vnějšího prostředí a přizpůsobení mikroorganismů; antimikrobní látky, antibiotika a chemoterapeutika; dezinfekce a sterilizace; metabolismus mikroorganismů; fixace vzdušného dusíku, metanogeneze, produkce sekundárních metabolitů; chemolitotrofie a fototrofie, bakteriální fotosyntéza; základy genetiky bakterií; výskyt a význam mikroorganismů v prostředí; vzájemné vztahy mezi mikroorganismy navzájem a mezi mikroorganismy a vyššími organismy; mikroflóra lidského těla; mikroorganismy jako původci onemocnění; mikroorganismy v zemědělství a průmyslu
• Bi5420 Obecná virologie: morfologie a struktura virů, kapsida, obalené a neobalené viry; chemické složení virů; stabilita virů v prostředí a jejich inaktivace; strategie replikace virového genomu dle typu nukleové kyseliny; lytický a lyzogenní životní cyklus bakteriofágů; virofágy; cyanofágy; rostlinné viry; viroidy; viry bezobratlých; patogeneze virových onemocnění; mechanismy šíření virů v hostitelském organismu; virové nákazy zvířat; importované virové nákazy; onkoviry; obrana hostitele proti virovým infekcím; imunizace proti virovým onemocněním; principy očkování; složení a typy vakcín; základní očkovací schémata; chemoterapie virových nákaz; přímá a nepřímá diagnostika virových nákaz; surveillance virových nákaz; bezpečnost práce ve virologické laboratoři; využití virů v biotechnologiích; klasifikace a nomenklatura virů; charakteristika prionů a prionová onemocnění
• Bi1060 Cytologie a anatomie rostlin: buněčná stěna, apoplastický prostor, interceluláry; plazmodezmy a symplast; membránové komponenty rostlinné buňky; endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, vakuoly, mitochondrie, mikrotělíska; typy plastidů; chloroplasty jako místa fotosyntézy, morfogeneze; pletiva meristematická a pletiva vodivá; cévní svazky, transport asimilátů; xylém a floém; funkce a stavba kořene, stonku a listu; rostliny jednoděložné a dvouděložné, stavba hypokotylu
• Bi4060 Fyziologie rostlin: transport vody v xylému, transport rozpuštěných látek přes membrány, translokace v lýku; průduchová regulace výměny plynů; průběh fotosyntézy, regulace a strukturní změny fotosyntetického aparátu; konverze primárních asimilátů, alokace uhlíkatých látek v rostlinných orgánech a jejich využití v růstových procesech; asimilace dusíku a dalších minerálních živin; růstové procesy u rostlin; embryogeneze a klíčení semen; fytohormonální regulace růstu a vývoje; působení světelného a teplotního režimu na růst a vývoj; koncepce stresu u rostlin, reakce na extrémní vnější podmínky, mechanismy adaptace rostlin k působení stresorů; interakce rostlin s jinými organismy
• Bi2080 Histologie a organologie: oplození, vznik zygoty, rýhování; vznik zárodečných listů ektodermu a entodermu, notogeneze; charakteristika, stavba, ontogeneze a klasifikace epitelů, pojivových tkání, svalové tkáně a nervové tkáně; kardiovaskulární systém; imunitní systém; dýchací systém; vylučovací systém; trávící systém; reprodukční systém, spermatogeneze a oogeneze; nervový systém a smyslová ústrojí; tělní povrch; endokrinní systém
• Bi3030 Fyziologie živočichů: fyziologické principy; homeostáza, adaptace a regulace; obecná neurofyziologie; metabolismus; teplota, její vliv a udržování; velikost a proporce těla; fyziologie pohybu; funkce tělních tekutin; imunitní systém; cirkulace; fyziologie dýchacího systému; fyziologie trávení a vstřebávání; exrece a osmoregulace; hormonální řízení; nervová soustava; speciální fyziologie smyslů; biorytmy
• Bi5120 Antropologie: zdroje historického antropologického materiálu, typy pohřbů; základy anatomie lidského skeletu; kostní tkáň; základy anatomie lebky; biologické informace z kosterního materiálu; určování pohlaví a věku u lidských kosterních pozůstatků; sexuální dimorfismus; metody určování dožitého věku u dětí a dospělých; metody studia žárových hrobů; termické změny v kostní tkáni; studium mumifikovaných ostatků; individuální vývoj organismu, procesy růstu a vývoje; tělesná hmotnost a variabilita tělesné stavby lidského těla; typologie morfologické stavby těla; stanovení biologického věku u dospělých; charakteristika současné populace; individuální adaptace; příčiny variability lidské populace a její projevy; evoluční adaptace; stabilita a prediktabilita vývoje
• Bi5040 Biostatistika – základní kurz: testování hypotéz; výběry z biologických populací; spojitá, ordinální a nominální data v biologii; základy designu experimentů a statistického hodnocení dat; typy rozložení dat; základní popisné statistiky; srovnání dvou souborů dat; analýza rozptylu; korelační analýza; regresní analýza.

Předmět: EXPERIMENTÁLNÍ BIOLOGIE ŽIVOČICHŮ A IMUNOLOGIE

Okruhy otázek:

• Bi3030 Fyziologie živočichů: Fyziologické principy, vnější a vnitřní prostředí, homeostáza, adaptace a regulace, velikost těla. Termální fyziologie, termoregulace, třesová a netřesová termogeneze. Membránový transport. Metabolizmus a energetika. Přeměna živin. Typy svalů, řízení stahu (všechny úrovně). Funkce a složení tělních tekutin. Oběhové soustavy živočichů. Řízení oběhu, tlaku. Dýchání v různých prostředích. Transport plynů. Řízení dýchání. Trávení a resorpce živin. Exkrece a osmoregulace živočichů v různých prostředích. Řízení vodního hospodářství. Látková signalizace. Hormony živočichů. Nervové vedení a zpracování informací. Vegetativní a motorická kontrola. Mozek a jeho funkce. Fyziologie receptorů. Biorytmy.
• Bi1110 Biologie živočišné buňky: Stavba živočišné buňky. Buněčné jádro a jeho dynamika. Životní cyklus proteinů. Buněčný metabolismus. Úloha buněčných membrán a lipidových složek živočišných buněk. Mezibuněčné spoje živočišných buněk. Extracelulární matrix, cytoskelet a jejich vzájemná komunikace. Signalizace na úrovni buněčné membrány. Intracelulární signalizace. Regulace buněčného cyklu a proliferace. Životní cyklus živočišné buňky – diferenciace a buněčná smrt.
• Bi8200 Mikroskopická anatomie obratlovců: Propojení mikroskopické struktury tkání a orgánů živočichů s jejich fyziologickými funkcemi.
• Bi5220 Imunologie: Specifické a nespecifické mechanismy imunity. Anatomie a buněčné prvky imunitního systému. Imunitní odpověď, antigeny, hlavní histokompatibilitní systém, imunogenetika, imunoglobuliny, receptory lymfocytů, interakce receptoru s ligandy, struktura a funkce komplementu, nespecifická imunita. Mechanismy přecitlivělosti, zprostředkováná IgE, IgG, IgA a IgM, imunitními komplexy, buňkami, NK buňky. Cytokiny a imunomodulátory, cytokiny, mediátory zánětu. Imunoregulace, tolerance, mezibuněčné interakce, idiotypová síť, mechanismy autoimunity. Transplantační imunologie, histokompatibilita, odvrhování štěpu, reakce štěpu proti hostiteli, protiinfekční imunita. Selhání obranných mechanismů. Nádorová a transplantační imunologie. Imunotoxikologie, klinické aspekty poruch imunity. Imunomodulace, vakcinace, stimulátory buněčné imunity, látky získané z bezobratlých, z rostlin, enzymoterapie, polynukleotidy. Základní metody imunologie.

Každá písemka sestává z 50 otázek s nabízenými 4 možnostmi odpovědí, z nichž je pouze jedna správná.

Bodová škála a hodnocení pro každou z písemek: A: 50-45 B: 44-40 C: 39-35 D: 34-30 E: 29-25 F: 24 a méně

Předmět: EXPERIMENTÁLNÍ A MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE

Předmět Experimentální a molekulární biologie (povinná součást SZZ pro všechny specializace) shrnuje klíčové poznatky základních teoretických předmětů a dalších předmětů profilujícího základu společné části studijních plánů.

Okruhy otázek:

• Bi1700 Buněčná biologie: základní vlastnosti prokaryontních a eukaryontních buněk; struktura a vlastnosti biomembrán; transportní funkce biomembrán; plazmatická membrána; osmotické jevy; biomembrány u prokaryontních buněk; membránové organely eukaryontních buněk, jejich stavba a funkce; komponenty cytoskeletu, jejich stavba a funkce; import proteinů do membránových organel; transport molekul do jádra; vezikulární transport; průběh buněčného cyklu a jeho regulace; kontrolní body buněčného cyklu; organizace chromatinu a stavba eukaryontních chromosomů; význam a průběh mitózy; význam a průběh meiózy; cytokineze u rostlinných a živočišných buněk; princip buněčné signalizace; typy signálních molekul; druhy receptorů; synapse; způsoby převodu signálu; sekundární přenašeče; efektory signálních drah; buněčná stěna u prokaryot, rostlin a hub; glykokalyx a ECM u živočichů; interakce mezi buňkami a ECM; mezibunečné interakce; reakce buňky na stres; stresové faktory; typy buněčné smrti; nekróza, apoptóza a autofagie; evoluce buňky
• Bi4020 Molekulární biologie: primární, sekundární a terciární struktura DNA a RNA; konformace DNA; genetická informace a genetický kód; molekulární struktura prokaryotického a eukaryotického genomu; procesy replikace a transkripce u prokaryot a u eukaryot; posttranskripční úpravy a modifikace RNA; sestřih a samosestřih u eukaryot; translace prokaryotické a eukaryotické mRNA; regulace genové exprese u prokaryot a eukaryot; molekulární podstata získané imunity; příčiny variability protilátek; molekulární mechanismy mutageneze a rekombinace; reparace mutačně poškozené DNA; mobilní genetické elementy; transpozony a retrotranspozony; základy genového inženýrství
• Bi3060 Obecná genetika: Mendelovy zákony, princip segregace a kombinace; vztahy mezi alelami téhož genu; genové interakce; Mendelovy principy v genetice člověka; genetická informace a pohlaví organismů; chromosomové a genotypové určení pohlaví; dědičnost genů vázaných na pohlaví; vazba genů; rekombinační mapování; genové mutace; fyzikální a chemické mutageny; základy cytogenetiky; mikrostruktura chromosomů; karyotypy; změny v počtu a ve struktuře chromosomů; genetické založení kvantitativních znaků a jejich analýza; základy genetiky populací
• Bi4090 Obecná mikrobiologie: charakteristika základních skupin mikroorganismů; stavba a dělení prokaryotické buňky; prokaryotické mikroorganismy – bakterie, sinice a archaea, struktura a funkce buňky, nejdůležitější zástupci, jejich výskyt a význam; eukaryotické mikroorganismy – mikroskopické vláknité houby, kvasinky, struktura a funkce buňky, výskyt a význam; životní cyklus prokaryotické buňky, růstová křivka bakterií a kinetika bakteriálního růstu; vliv faktorů vnějšího prostředí a přizpůsobení mikroorganismů; antimikrobní látky, antibiotika a chemoterapeutika; dezinfekce a sterilizace; metabolismus mikroorganismů; fixace vzdušného dusíku, metanogeneze, produkce sekundárních metabolitů; chemolitotrofie a fototrofie, bakteriální fotosyntéza; základy genetiky bakterií; výskyt a význam mikroorganismů v prostředí; vzájemné vztahy mezi mikroorganismy navzájem a mezi mikroorganismy a vyššími organismy; mikroflóra lidského těla; mikroorganismy jako původci onemocnění; mikroorganismy v zemědělství a průmyslu
• Bi5420 Obecná virologie: morfologie a struktura virů, kapsida, obalené a neobalené viry; chemické složení virů; stabilita virů v prostředí a jejich inaktivace; strategie replikace virového genomu dle typu nukleové kyseliny; lytický a lyzogenní životní cyklus bakteriofágů; virofágy; cyanofágy; rostlinné viry; viroidy; viry bezobratlých; patogeneze virových onemocnění; mechanismy šíření virů v hostitelském organismu; virové nákazy zvířat; importované virové nákazy; onkoviry; obrana hostitele proti virovým infekcím; imunizace proti virovým onemocněním; principy očkování; složení a typy vakcín; základní očkovací schémata; chemoterapie virových nákaz; přímá a nepřímá diagnostika virových nákaz; surveillance virových nákaz; bezpečnost práce ve virologické laboratoři; využití virů v biotechnologiích; klasifikace a nomenklatura virů; charakteristika prionů a prionová onemocnění
• Bi1060 Cytologie a anatomie rostlin: buněčná stěna, apoplastický prostor, interceluláry; plazmodezmy a symplast; membránové komponenty rostlinné buňky; endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, vakuoly, mitochondrie, mikrotělíska; typy plastidů; chloroplasty jako místa fotosyntézy, morfogeneze; pletiva meristematická a pletiva vodivá; cévní svazky, transport asimilátů; xylém a floém; funkce a stavba kořene, stonku a listu; rostliny jednoděložné a dvouděložné, stavba hypokotylu
• Bi4060 Fyziologie rostlin: transport vody v xylému, transport rozpuštěných látek přes membrány, translokace v lýku; průduchová regulace výměny plynů; průběh fotosyntézy, regulace a strukturní změny fotosyntetického aparátu; konverze primárních asimilátů, alokace uhlíkatých látek v rostlinných orgánech a jejich využití v růstových procesech; asimilace dusíku a dalších minerálních živin; růstové procesy u rostlin; embryogeneze a klíčení semen; fytohormonální regulace růstu a vývoje; působení světelného a teplotního režimu na růst a vývoj; koncepce stresu u rostlin, reakce na extrémní vnější podmínky, mechanismy adaptace rostlin k působení stresorů; interakce rostlin s jinými organismy
• Bi2080 Histologie a organologie: oplození, vznik zygoty, rýhování; vznik zárodečných listů ektodermu a entodermu, notogeneze; charakteristika, stavba, ontogeneze a klasifikace epitelů, pojivových tkání, svalové tkáně a nervové tkáně; kardiovaskulární systém; imunitní systém; dýchací systém; vylučovací systém; trávící systém; reprodukční systém, spermatogeneze a oogeneze; nervový systém a smyslová ústrojí; tělní povrch; endokrinní systém
• Bi3030 Fyziologie živočichů: fyziologické principy; homeostáza, adaptace a regulace; obecná neurofyziologie; metabolismus; teplota, její vliv a udržování; velikost a proporce těla; fyziologie pohybu; funkce tělních tekutin; imunitní systém; cirkulace; fyziologie dýchacího systému; fyziologie trávení a vstřebávání; exrece a osmoregulace; hormonální řízení; nervová soustava; speciální fyziologie smyslů; biorytmy
• Bi5120 Antropologie: zdroje historického antropologického materiálu, typy pohřbů; základy anatomie lidského skeletu; kostní tkáň; základy anatomie lebky; biologické informace z kosterního materiálu; určování pohlaví a věku u lidských kosterních pozůstatků; sexuální dimorfismus; metody určování dožitého věku u dětí a dospělých; metody studia žárových hrobů; termické změny v kostní tkáni; studium mumifikovaných ostatků; individuální vývoj organismu, procesy růstu a vývoje; tělesná hmotnost a variabilita tělesné stavby lidského těla; typologie morfologické stavby těla; stanovení biologického věku u dospělých; charakteristika současné populace; individuální adaptace; příčiny variability lidské populace a její projevy; evoluční adaptace; stabilita a prediktabilita vývoje
• Bi5040 Biostatistika – základní kurz: testování hypotéz; výběry z biologických populací; spojitá, ordinální a nominální data v biologii; základy designu experimentů a statistického hodnocení dat; typy rozložení dat; základní popisné statistiky; srovnání dvou souborů dat; analýza rozptylu; korelační analýza; regresní analýza.

Předmět: MIKROBIOLOGIE

Okruhy otázek: Bi4090 Obecná mikrobiologie, Bi5420 Obecná virologie, Bi7330 Cytologie a morfologie bakterií, Bi6700 Taxonomie prokaryot

• Základy systému a klasifikace mikroorganismů (bakterie, archea, kvasinky, mikromycety).
• Doména Archaea – nejvýznamnější zástupci (Euryarcheota, Crenarcheota).
• Doména Bacteria – nejvýznamnější zástupci (Proteobacteria, Cyanobacteria, Actinomycetales, gramnegativní bakterie, grampozitivní bakterie).
• Vlastnosti buňky u jednotlivých skupin mikroorganismů: morfologie, struktura a chemické složení.
• Základní charakteristika mikroskopických hub a jejich fyziologické vlastnosti, sekundární metabolity, mykotoxiny.
• Růst a množení mikroorganismů v podmínkách statické a kontinuální kultivace, růstové konstanty.
• Rozmnožování, buněčný a životní cyklus bakterií a kvasinek.
• Účinek vnějších faktorů na mikroorganismy – mechanismus působení fyzikálních a chemických faktorů, chemoterapeutik a antibiotik.
• Výživa mikroorganismů a transport látek.
• Energetický metabolismus mikrobiálních chemoorganotrofů (kvašení, anaerobní respirace, aerobní respirace), chemolitotrofů a fototrofních bakterií.
• Biosyntéza základních stavebních látek a makromolekul mikrobiálních buněk.
• Povaha dědičné informace a možnosti její změny u mikroorganismů.
• Způsoby přenosu DNA u baktérií - konjugace, transdukce, transformace. Inzerční a transpoziční elementy.
• Interakce mezi mikroorganismy, rostlinami a živočichy.
• Vlastnosti virů jako nebuněčných forem života a hypotézy jejich evoluce. Základy klasifikace živočišných, rostlinných a mikrobiálních virů. Morfologická a chemická struktura virové částice. Životní cyklus virů. Virulentní a temperovaný bakteriofág, lyzogenie. Morfologické a metabolické změny buněk po virové infekci. Viroidy.
• Základní metody používané v mikrobiologii. Metody využívající analýzy DNA. Izolace DNA z čistých bakteriálních kultur a reálných vzorků. Polymerázová řetězová reakce. Imunomagnetická separace mikrobiálních buněk.
• Proteosyntéza, struktura proteinů, funkce proteinů, strukturně-funkční vztahy.
• Identifikace domnělých enzymů v genomových databázích, bioinformatická analýza.
• Purifikace proteinů, přehled chromatografických technik pro izolaci proteinů.
• Enzymy, enzymová katalýza, faktory ovlivňující rychlost enzymových reakcí.
• Strategie proteinového inženýrství – racionální design a řízená evoluce.
• Kvasinkové a vláknité houby podílející se na onemocnění člověka. Mikroskopické houby jako alergeny. Systémové mykózy a dermatomykózy. Antimykotická terapie.

Doporučená literatura:

• Němec M. a Matoulková D.: Základy obecné mikrobiologie. MU Brno, 2015
• Sedláček I.: Taxonomie prokaryot. MU Brno, 2007
• Šilhánková L: Mikrobiologie pro potravináře a biotechnology. Victoria Publ. Praha, 2002
• Votava M.: Lékařská mikrobiologie obecná. Neptun Brno, 2001
• Votava M. a kol.: Lékařská mikrobiologie speciální. Neptun Brno, 2005

Každá písemka sestává z 50 otázek s nabízenými 4 možnostmi odpovědí, z nichž je pouze jedna správná.

Bodová škála a hodnocení pro každou z písemek: A: 50-45 B: 44-40 C: 39-35 D: 34-30 E: 29-25 F: 24 a méně

Předmět: EXPERIMENTÁLNÍ A MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE

Předmět Experimentální a molekulární biologie (povinná součást SZZ pro všechny specializace) shrnuje klíčové poznatky základních teoretických předmětů a dalších předmětů profilujícího základu společné části studijních plánů.

Okruhy otázek:

• Bi1700 Buněčná biologie: základní vlastnosti prokaryontních a eukaryontních buněk; struktura a vlastnosti biomembrán; transportní funkce biomembrán; plazmatická membrána; osmotické jevy; biomembrány u prokaryontních buněk; membránové organely eukaryontních buněk, jejich stavba a funkce; komponenty cytoskeletu, jejich stavba a funkce; import proteinů do membránových organel; transport molekul do jádra; vezikulární transport; průběh buněčného cyklu a jeho regulace; kontrolní body buněčného cyklu; organizace chromatinu a stavba eukaryontních chromosomů; význam a průběh mitózy; význam a průběh meiózy; cytokineze u rostlinných a živočišných buněk; princip buněčné signalizace; typy signálních molekul; druhy receptorů; synapse; způsoby převodu signálu; sekundární přenašeče; efektory signálních drah; buněčná stěna u prokaryot, rostlin a hub; glykokalyx a ECM u živočichů; interakce mezi buňkami a ECM; mezibunečné interakce; reakce buňky na stres; stresové faktory; typy buněčné smrti; nekróza, apoptóza a autofagie; evoluce buňky
• Bi4020 Molekulární biologie: primární, sekundární a terciární struktura DNA a RNA; konformace DNA; genetická informace a genetický kód; molekulární struktura prokaryotického a eukaryotického genomu; procesy replikace a transkripce u prokaryot a u eukaryot; posttranskripční úpravy a modifikace RNA; sestřih a samosestřih u eukaryot; translace prokaryotické a eukaryotické mRNA; regulace genové exprese u prokaryot a eukaryot; molekulární podstata získané imunity; příčiny variability protilátek; molekulární mechanismy mutageneze a rekombinace; reparace mutačně poškozené DNA; mobilní genetické elementy; transpozony a retrotranspozony; základy genového inženýrství
• Bi3060 Obecná genetika: Mendelovy zákony, princip segregace a kombinace; vztahy mezi alelami téhož genu; genové interakce; Mendelovy principy v genetice člověka; genetická informace a pohlaví organismů; chromosomové a genotypové určení pohlaví; dědičnost genů vázaných na pohlaví; vazba genů; rekombinační mapování; genové mutace; fyzikální a chemické mutageny; základy cytogenetiky; mikrostruktura chromosomů; karyotypy; změny v počtu a ve struktuře chromosomů; genetické založení kvantitativních znaků a jejich analýza; základy genetiky populací
• Bi4090 Obecná mikrobiologie: charakteristika základních skupin mikroorganismů; stavba a dělení prokaryotické buňky; prokaryotické mikroorganismy – bakterie, sinice a archaea, struktura a funkce buňky, nejdůležitější zástupci, jejich výskyt a význam; eukaryotické mikroorganismy – mikroskopické vláknité houby, kvasinky, struktura a funkce buňky, výskyt a význam; životní cyklus prokaryotické buňky, růstová křivka bakterií a kinetika bakteriálního růstu; vliv faktorů vnějšího prostředí a přizpůsobení mikroorganismů; antimikrobní látky, antibiotika a chemoterapeutika; dezinfekce a sterilizace; metabolismus mikroorganismů; fixace vzdušného dusíku, metanogeneze, produkce sekundárních metabolitů; chemolitotrofie a fototrofie, bakteriální fotosyntéza; základy genetiky bakterií; výskyt a význam mikroorganismů v prostředí; vzájemné vztahy mezi mikroorganismy navzájem a mezi mikroorganismy a vyššími organismy; mikroflóra lidského těla; mikroorganismy jako původci onemocnění; mikroorganismy v zemědělství a průmyslu
• Bi5420 Obecná virologie: morfologie a struktura virů, kapsida, obalené a neobalené viry; chemické složení virů; stabilita virů v prostředí a jejich inaktivace; strategie replikace virového genomu dle typu nukleové kyseliny; lytický a lyzogenní životní cyklus bakteriofágů; virofágy; cyanofágy; rostlinné viry; viroidy; viry bezobratlých; patogeneze virových onemocnění; mechanismy šíření virů v hostitelském organismu; virové nákazy zvířat; importované virové nákazy; onkoviry; obrana hostitele proti virovým infekcím; imunizace proti virovým onemocněním; principy očkování; složení a typy vakcín; základní očkovací schémata; chemoterapie virových nákaz; přímá a nepřímá diagnostika virových nákaz; surveillance virových nákaz; bezpečnost práce ve virologické laboratoři; využití virů v biotechnologiích; klasifikace a nomenklatura virů; charakteristika prionů a prionová onemocnění
• Bi1060 Cytologie a anatomie rostlin: buněčná stěna, apoplastický prostor, interceluláry; plazmodezmy a symplast; membránové komponenty rostlinné buňky; endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, vakuoly, mitochondrie, mikrotělíska; typy plastidů; chloroplasty jako místa fotosyntézy, morfogeneze; pletiva meristematická a pletiva vodivá; cévní svazky, transport asimilátů; xylém a floém; funkce a stavba kořene, stonku a listu; rostliny jednoděložné a dvouděložné, stavba hypokotylu
• Bi4060 Fyziologie rostlin: transport vody v xylému, transport rozpuštěných látek přes membrány, translokace v lýku; průduchová regulace výměny plynů; průběh fotosyntézy, regulace a strukturní změny fotosyntetického aparátu; konverze primárních asimilátů, alokace uhlíkatých látek v rostlinných orgánech a jejich využití v růstových procesech; asimilace dusíku a dalších minerálních živin; růstové procesy u rostlin; embryogeneze a klíčení semen; fytohormonální regulace růstu a vývoje; působení světelného a teplotního režimu na růst a vývoj; koncepce stresu u rostlin, reakce na extrémní vnější podmínky, mechanismy adaptace rostlin k působení stresorů; interakce rostlin s jinými organismy
• Bi2080 Histologie a organologie: oplození, vznik zygoty, rýhování; vznik zárodečných listů ektodermu a entodermu, notogeneze; charakteristika, stavba, ontogeneze a klasifikace epitelů, pojivových tkání, svalové tkáně a nervové tkáně; kardiovaskulární systém; imunitní systém; dýchací systém; vylučovací systém; trávící systém; reprodukční systém, spermatogeneze a oogeneze; nervový systém a smyslová ústrojí; tělní povrch; endokrinní systém
• Bi3030 Fyziologie živočichů: fyziologické principy; homeostáza, adaptace a regulace; obecná neurofyziologie; metabolismus; teplota, její vliv a udržování; velikost a proporce těla; fyziologie pohybu; funkce tělních tekutin; imunitní systém; cirkulace; fyziologie dýchacího systému; fyziologie trávení a vstřebávání; exrece a osmoregulace; hormonální řízení; nervová soustava; speciální fyziologie smyslů; biorytmy
• Bi5120 Antropologie: zdroje historického antropologického materiálu, typy pohřbů; základy anatomie lidského skeletu; kostní tkáň; základy anatomie lebky; biologické informace z kosterního materiálu; určování pohlaví a věku u lidských kosterních pozůstatků; sexuální dimorfismus; metody určování dožitého věku u dětí a dospělých; metody studia žárových hrobů; termické změny v kostní tkáni; studium mumifikovaných ostatků; individuální vývoj organismu, procesy růstu a vývoje; tělesná hmotnost a variabilita tělesné stavby lidského těla; typologie morfologické stavby těla; stanovení biologického věku u dospělých; charakteristika současné populace; individuální adaptace; příčiny variability lidské populace a její projevy; evoluční adaptace; stabilita a prediktabilita vývoje
• Bi5040 Biostatistika – základní kurz: testování hypotéz; výběry z biologických populací; spojitá, ordinální a nominální data v biologii; základy designu experimentů a statistického hodnocení dat; typy rozložení dat; základní popisné statistiky; srovnání dvou souborů dat; analýza rozptylu; korelační analýza; regresní analýza.

Předmět: BIOLOGIE ČLOVĚKA

Okruhy otázek:

• Bi4121 Anatomie člověka I, Bi4121c Anatomie člověka I cvičení, Bi5121 Anatomie člověka II, Bi5121c Anatomie člověka II cvičení: Pravidla prostorové orientace – osy, roviny a směry. Základní anatomické postavení. Anatomická terminologie. Stavba tkání lidského těla, základy embryonálního vývoje. Anatomie všech orgánových soustav člověka. Anatomie chrupu člověka. Variabilita

• Bi6121 Základní antropologická metodika II, Bi6123 Auxologie, Bi5402 Dermatoglyfika: Obecné zákonitosti růstu, řízení a dědičnost růstu. Principy skeletálního růstu a obecné teorie růstu. Dynamika růstu s ohledem na sílu genetické determinace znaku, vývoj proporcionality dítěte. Ontogenetický vývoj, synchronizace vývojových procesů. Biologický věk a jeho koreláty. Stárnutí a výkonnost. Nadměrná a nízká hmotnost. Klinické aplikace. Problematika hodnocení a interpretace auxologických dat. Sekulární změny. Základní vyšetřovací metody. Somatometrické techniky, somatoskopie.

• Bi5123 Základní antropologická metodika I, Bi7126 Úvod do periodizace dějin, Bi6124 Laboratorní praxe v historické antropologii:

  Primární, sekundární a terciární pohřby. Základní principy zpracování kosterního materiálu (od preparace na nalezišti), určování pohlaví, věku a výšky postavy. Techniky měření, osteometrie, frankfurtská horizontála. Aspekční hodnocení. Výpočet minimálního počtu jedinců. Studium epigenetických znaků. Kremace a jejich zpracování, termické změny v kostní tkáni. Mumifikace a rozklad těla. Techniky odběrů vzorků kostní tkáně.

Literatura:

Bass W. M., 2005: Human Osteology. A laboratory field manual. Missouri Archeological Society.

Bláha, P., Susanne, Ch., Rebato, E. (Eds.) 2007: Essentials of Biological Antropology Karolinum, Praha.

Čihák R. 2011: Anatomie 1. Třetí upravené a doplněné vydání. Grada.

Čihák R. 2002: Anatomie 2. Druhé upravené a doplněné vydání. Grada.

Čihák R. 2004: Anatomie 3. Druhé upravené a doplněné vydání. Grada.

Dokládal M. 1994: Anatomie zubů a chrupu. Skriptum. Lékařská fakulta, Masarykova univerzita, Brno.

Dokládal M. 1999: Morfologie Spálených kostí. Význam pro identifikaci osob. Lékařská fakulta, Masarykova univerzita, Brno.

Drozdová E. 2004: Základy osteometrie. Nadace Universitas Masarykiana. Brno.

Fetter M. a kolektiv 1967: Antropologie. Academia, Praha.

Riegerová, J., Přidalová, M., Ulbrichová, M. 2006: Aplikace fyzické antropologie v tělesné výchově a sportu (příručka funkční antropologie). Hanex, Olomouc.

Stloukal a kolektiv 1999: Antropologie. Příručka pro studium kostry. Národní muzeum. Praha.

Šmahel, Z. 2001: Principy, teorie a metody auxologie. Karolinum, Praha.

Každá písemka sestává z 50 otázek s nabízenými 4 možnostmi odpovědí, z nichž je pouze jedna správná.

Bodová škála a hodnocení pro každou z písemek: A: 50-45 B: 44-40 C: 39-35 D: 34-30 E: 29-25 F: 24 a méně

Předmět: EXPERIMENTÁLNÍ A MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE

Předmět Experimentální a molekulární biologie (povinná součást SZZ pro všechny specializace) shrnuje klíčové poznatky základních teoretických předmětů a dalších předmětů profilujícího základu společné části studijních plánů.

Okruhy otázek:

• Bi1700 Buněčná biologie: základní vlastnosti prokaryontních a eukaryontních buněk; struktura a vlastnosti biomembrán; transportní funkce biomembrán; plazmatická membrána; osmotické jevy; biomembrány u prokaryontních buněk; membránové organely eukaryontních buněk, jejich stavba a funkce; komponenty cytoskeletu, jejich stavba a funkce; import proteinů do membránových organel; transport molekul do jádra; vezikulární transport; průběh buněčného cyklu a jeho regulace; kontrolní body buněčného cyklu; organizace chromatinu a stavba eukaryontních chromosomů; význam a průběh mitózy; význam a průběh meiózy; cytokineze u rostlinných a živočišných buněk; princip buněčné signalizace; typy signálních molekul; druhy receptorů; synapse; způsoby převodu signálu; sekundární přenašeče; efektory signálních drah; buněčná stěna u prokaryot, rostlin a hub; glykokalyx a ECM u živočichů; interakce mezi buňkami a ECM; mezibunečné interakce; reakce buňky na stres; stresové faktory; typy buněčné smrti; nekróza, apoptóza a autofagie; evoluce buňky
• Bi4020 Molekulární biologie: primární, sekundární a terciární struktura DNA a RNA; konformace DNA; genetická informace a genetický kód; molekulární struktura prokaryotického a eukaryotického genomu; procesy replikace a transkripce u prokaryot a u eukaryot; posttranskripční úpravy a modifikace RNA; sestřih a samosestřih u eukaryot; translace prokaryotické a eukaryotické mRNA; regulace genové exprese u prokaryot a eukaryot; molekulární podstata získané imunity; příčiny variability protilátek; molekulární mechanismy mutageneze a rekombinace; reparace mutačně poškozené DNA; mobilní genetické elementy; transpozony a retrotranspozony; základy genového inženýrství
• Bi3060 Obecná genetika: Mendelovy zákony, princip segregace a kombinace; vztahy mezi alelami téhož genu; genové interakce; Mendelovy principy v genetice člověka; genetická informace a pohlaví organismů; chromosomové a genotypové určení pohlaví; dědičnost genů vázaných na pohlaví; vazba genů; rekombinační mapování; genové mutace; fyzikální a chemické mutageny; základy cytogenetiky; mikrostruktura chromosomů; karyotypy; změny v počtu a ve struktuře chromosomů; genetické založení kvantitativních znaků a jejich analýza; základy genetiky populací
• Bi4090 Obecná mikrobiologie: charakteristika základních skupin mikroorganismů; stavba a dělení prokaryotické buňky; prokaryotické mikroorganismy – bakterie, sinice a archaea, struktura a funkce buňky, nejdůležitější zástupci, jejich výskyt a význam; eukaryotické mikroorganismy – mikroskopické vláknité houby, kvasinky, struktura a funkce buňky, výskyt a význam; životní cyklus prokaryotické buňky, růstová křivka bakterií a kinetika bakteriálního růstu; vliv faktorů vnějšího prostředí a přizpůsobení mikroorganismů; antimikrobní látky, antibiotika a chemoterapeutika; dezinfekce a sterilizace; metabolismus mikroorganismů; fixace vzdušného dusíku, metanogeneze, produkce sekundárních metabolitů; chemolitotrofie a fototrofie, bakteriální fotosyntéza; základy genetiky bakterií; výskyt a význam mikroorganismů v prostředí; vzájemné vztahy mezi mikroorganismy navzájem a mezi mikroorganismy a vyššími organismy; mikroflóra lidského těla; mikroorganismy jako původci onemocnění; mikroorganismy v zemědělství a průmyslu
• Bi5420 Obecná virologie: morfologie a struktura virů, kapsida, obalené a neobalené viry; chemické složení virů; stabilita virů v prostředí a jejich inaktivace; strategie replikace virového genomu dle typu nukleové kyseliny; lytický a lyzogenní životní cyklus bakteriofágů; virofágy; cyanofágy; rostlinné viry; viroidy; viry bezobratlých; patogeneze virových onemocnění; mechanismy šíření virů v hostitelském organismu; virové nákazy zvířat; importované virové nákazy; onkoviry; obrana hostitele proti virovým infekcím; imunizace proti virovým onemocněním; principy očkování; složení a typy vakcín; základní očkovací schémata; chemoterapie virových nákaz; přímá a nepřímá diagnostika virových nákaz; surveillance virových nákaz; bezpečnost práce ve virologické laboratoři; využití virů v biotechnologiích; klasifikace a nomenklatura virů; charakteristika prionů a prionová onemocnění
• Bi1060 Cytologie a anatomie rostlin: buněčná stěna, apoplastický prostor, interceluláry; plazmodezmy a symplast; membránové komponenty rostlinné buňky; endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, vakuoly, mitochondrie, mikrotělíska; typy plastidů; chloroplasty jako místa fotosyntézy, morfogeneze; pletiva meristematická a pletiva vodivá; cévní svazky, transport asimilátů; xylém a floém; funkce a stavba kořene, stonku a listu; rostliny jednoděložné a dvouděložné, stavba hypokotylu
• Bi4060 Fyziologie rostlin: transport vody v xylému, transport rozpuštěných látek přes membrány, translokace v lýku; průduchová regulace výměny plynů; průběh fotosyntézy, regulace a strukturní změny fotosyntetického aparátu; konverze primárních asimilátů, alokace uhlíkatých látek v rostlinných orgánech a jejich využití v růstových procesech; asimilace dusíku a dalších minerálních živin; růstové procesy u rostlin; embryogeneze a klíčení semen; fytohormonální regulace růstu a vývoje; působení světelného a teplotního režimu na růst a vývoj; koncepce stresu u rostlin, reakce na extrémní vnější podmínky, mechanismy adaptace rostlin k působení stresorů; interakce rostlin s jinými organismy
• Bi2080 Histologie a organologie: oplození, vznik zygoty, rýhování; vznik zárodečných listů ektodermu a entodermu, notogeneze; charakteristika, stavba, ontogeneze a klasifikace epitelů, pojivových tkání, svalové tkáně a nervové tkáně; kardiovaskulární systém; imunitní systém; dýchací systém; vylučovací systém; trávící systém; reprodukční systém, spermatogeneze a oogeneze; nervový systém a smyslová ústrojí; tělní povrch; endokrinní systém
• Bi3030 Fyziologie živočichů: fyziologické principy; homeostáza, adaptace a regulace; obecná neurofyziologie; metabolismus; teplota, její vliv a udržování; velikost a proporce těla; fyziologie pohybu; funkce tělních tekutin; imunitní systém; cirkulace; fyziologie dýchacího systému; fyziologie trávení a vstřebávání; exrece a osmoregulace; hormonální řízení; nervová soustava; speciální fyziologie smyslů; biorytmy
• Bi5120 Antropologie: zdroje historického antropologického materiálu, typy pohřbů; základy anatomie lidského skeletu; kostní tkáň; základy anatomie lebky; biologické informace z kosterního materiálu; určování pohlaví a věku u lidských kosterních pozůstatků; sexuální dimorfismus; metody určování dožitého věku u dětí a dospělých; metody studia žárových hrobů; termické změny v kostní tkáni; studium mumifikovaných ostatků; individuální vývoj organismu, procesy růstu a vývoje; tělesná hmotnost a variabilita tělesné stavby lidského těla; typologie morfologické stavby těla; stanovení biologického věku u dospělých; charakteristika současné populace; individuální adaptace; příčiny variability lidské populace a její projevy; evoluční adaptace; stabilita a prediktabilita vývoje
• Bi5040 Biostatistika – základní kurz: testování hypotéz; výběry z biologických populací; spojitá, ordinální a nominální data v biologii; základy designu experimentů a statistického hodnocení dat; typy rozložení dat; základní popisné statistiky; srovnání dvou souborů dat; analýza rozptylu; korelační analýza; regresní analýza.

Předmět: BUNĚČNÁ BIOLOGIE

Okruhy otázek:

Předmět Buněčná biologie (povinná součást SZZ pro specializaci Buněčná biologie) shrnuje klíčové poznatky profilujících předmětů specializační části studijního plánu.

Okruh BIOLOGIE ŽIVOČIŠNÝCH BUNĚK

Pokryto předměty: Bi1700 Buněčná biologie

Bi1110 Biologie živočišné buňky

Bi2080 Histologie a organologie

Stavba živočišné buňky: přehled buněčných organel a jejich funkcí, kompartmentalizace buňky. Životní cyklus proteinů: proteosyntéza, skládání a posttranslační modifikace proteinů, intracelulární transport, degradace proteinů. Buněčný metabolismus: základní dráhy energetického metabolismu buňky, mitochondrie a jejich úloha v buňce. Buněčné membrány: stavba biomembrán, regulace tvorby a recyklace membrán, specializované membránové struktury a typy buněčných membrán živočišných buněk, fúze organel a membránových struktur. Interakce mezi živočišnými buňkami: typy mezibuněčných interakcí a spojů u živočišných tkání a orgánů, funkce mezibuněčných interakcí a spojů, dynamika změn. Extracelulární matrix a cytoskelet: komponenty ECM a cytoskeletu a komunikace mezi nimi, typy stavebních proteinů ve specifických živočišných tkáních a orgánech, pohyb buněk, motilita a invazivita. Buněčná signalizace: signalizace na úrovni buněčné membrány a intracelulární signalizace, přehled základních typů membránových receptorů a mechanismy jejich regulace, principy signální transdukce, významné signální dráhy v živočišných buňkách; signální dráhy řídící metabolismus na úrovni buňky a organismu. Buněčný cyklus, diferenciace a buněčná smrt: principy regulace buněčného cyklu a jejich dynamika; signální dráhy kontrolující růst živočišných buněk, kontrolní mechanismy integrity DNA a mitotického aparátu, buněčný cyklus specializovaných typů živočišných buněk. Buněčná diferenciace a buněčná smrt.

Okruh: BIOLOGIE ROSTLINNÝCH BUNĚK A BUNĚK HUB

Pokryto předměty: Bi1700 Buněčná biologie

Bi1190 Biologie rostlinné buňky

Bi1060 Cytologie a anatomie rostlin

Bi6620 Mikroskopické houby

Stavba rostlinné buňky: buňka jako základní jednotka života, složení, velikost, energetika, jedinečné vlastnosti eukaryot. Plasmatická membrána: model fluidní mozaiky, složení membrán rostlin, propustnost, membránový potenciál, transportní proteiny, aquaporiny, plasmodezmata. Endomembránový systém a transport: definice, směry transportu, endoplasmatické retikulum, Golgiho aparát, vakuola, sekreční a endocytická dráha. Chloroplasty: struktura, složení, fotosyntéza a její světelné a uhlíkové reakce, fotorespirace, genetický systém plastidů, transport proteinů do chloroplastů, biogeneze chloroplastů, ostatní plastidy. Mitochondrie: struktura, složení, respirační procesy rostlin, genetický systém mitochondrií, transport, biogeneze, peroxizómy, glyoxyzómy, olejová tělíska. Buněčná stěna: složení, funkce, střední lamela, model primární buněčné stěny, biogeneze buněčné stěny, role mikrotubulů, mechanika buněčného růstu, sekundární buněčná stěna její funkce a permeabilita. Rostlinný cytoskelet: funkce, rostlinný aktin a myosiny, cytoskeletální motorické proteiny, pohyby zprostředkované aktinem a myosinem, tubulin, zprostředkované pohyby, mikrotubuly, struktura a stabilita mikrotubulů, motorické proteiny spojené s mikrotubuly, pohyby zprostředkované tubulinem, tvar buňky. Buněčná signalizace: signální dráha převodu signálu, buněčné receptory, převod a zesílení signálu, druhotní přenašeči, obecná hormonální regulace, rostlinné hormony a signální dráhy (cytokininy, etylén, auxiny, gibereliny). Buněčné dělení a ontogeneze rostlin: buněčný cyklus, regulace a kontrolní systém buněčného cyklu, mitóza, zvláštnosti cytokineze buněk vyšších rostlin, meióza, stavba rostlinného těla, embryogeneze rostlin a původ polarity, kořenový (RAM) a vrcholový (SAM) apikální meristém, iniciály. Buňky hub: obecná charakteristika, rozdíly oproti dalším typům eukaryontních buněk.

Okruh: BIOLOGIE BUNĚČNÉHO JÁDRA A CYTOGENETIKA

Pokryto předměty: Bi1700 Buněčná biologie

Bi1110 Biologie živočišné buňky

Bi1190 Biologie rostlinné buňky

Bi6270 Cytogenetika a cytogenomika

Buněčné jádro eukaryontních buněk: stavba buněčného jádra, struktura a funkce jadérka, jaderný obal a jaderný skelet, komunikace/transport mezi jádrem a ostatními organelami. Organizace chromatinu a stavba chromosomů: způsob a dynamika organizace chromatinu během interfáze, morfologie a struktura eukaryontních chromosomů, nomenklatura lidských chromosomů. Dělení buněčného jádra: genetický význam mitózy a meiózy, porovnání obou typů dělení, průběh mitotického dělení, průběh meiotického dělení, poruchy dělení a jejich genetické důsledky. Dělení buňky: mechanismy cytokineze, rozdíly v průběhu cytokineze u živočišných a rostlinných buněk, distribuce organel do dceřiných buněk. Chromosomové aberace: mechanismy vzniku numerických a strukturních aberací, euploidie a aneuploidie, typy a nomenklatura strukturních aberací, markerové chromosomy, vrozené a získané aberace, sesterské chromatidové výměny (SCE). Praktické aplikace cytogenetiky: reprodukční medicína, onkologie, hodnocení vlivu látek zevního prostředí.

Okruh: METODY BUNĚČNÉ BIOLOGIE

Pokryto předměty: Bi8920 Pokročilé mikroskopické metody

Bi6270 Cytogenetika a cytogenomika

Bi7665 Buněčné a tkáňové kultury

Bi6120 Rostlinné explantáty

Bi5000 Bioinformatika

Bi2021 Informační technologie v buněčné biologii

Bi2020 Vědecká práce v buněčné biologii

Základy fluorescenční mikroskopie: vlastnosti světla, luminiscence, fluorescence, fosforescence, Jablonskiho diagram, fluorochrom/fluorofor a jeho charakteristiky, přirozené fluorofory, fluorescenční značky a sondy, quantum dots. Fluorescenční mikroskop: konstrukce fluorescenčního mikroskopu, Köhlerovo osvětlení pro odražené světlo, numerická apertura, rozlišovací schopnost, objektivy, zdroje světla, filtry. Imunofluorescenční značení buněk: struktura a funkce imunoglobulinů, polyklonální a monoklonální protilátky, přímá a nepřímá imunofluorescence, postup imunofluorescenčního značení. Fluorescenční značení živých buněk: podmínky pro mikroskopii živých buněk, fluorescenční proteiny a jejich použití, fluorescenční indikátory, organelové sondy, metody FRAP a FRET. Konfokální mikroskopie a speciální fluorescenční metody: princip a konstrukce konfokálního mikroskopu, multifotonová fluorescenční mikroskopie, difrakční limit, dekonvoluce, metody superrozlišovací mikroskopie, Light Sheet mikroskopie, TIRF. Elektronová mikroskopie: vlastnosti elektronů, zdroj elektronů, interakce elektronů se vzorkem, princip transmisní elektronové mikroskopie (TEM), metody pro TEM, ultratenké řezy, negativní kontrastování, imunoznačení, freeze fracturing and etching, stínění kovem, princip skenovací elektronové mikroskopie (SEM), příprava vzorků a metody SEM.

Základní cytogenetické metody: příprava cytogenetických preparátů z rostlinných a živočišných buněk, klasické cytogenetické barvení, sestavování karyotypů a idiogramů. Metody molekulární cytogenetiky a cytogenomiky:fluorescenční hybridizace in situ (FISH), mnohobarevná FISH (M-FISH), spektrální karyotypování, mBAND, array-CGH, možnosti využití sekvenování NGS.

Úvod do kultivací živočišných buněk: základní principy tkáňových a buněčných kultur, fyzikální, chemické a biologické faktory. Provoz laboratoří: vybavení laboratoře pro tkáňové a buněčné kultury, zázemí a zásady provozu. Typy buněk a jejich nároky: bezobratlí, obratlovci, savci jako zdroje biologického materiálu, příprava buněčných linií, primokultury a permanentní linie, adherentní a suspenzní buňky, nádorové, imortalizované a normální buňky.Parametry buněk v kultuře a jejich analýza: prolifereace, diferenciace, apoptóza, viabilita. Manipulace s buňkami v kultuře: pasážování, zamražování, uchování, rozmražování, transport buněk, synchronizace buněk v buněčném cyklu. Tkáňové inženýrství, 3D modely: kultivace v 3D, organoidy, kultivace tkání a orgánů. Kontaminace kultur:typy infekcí, prevence, antibiotika, léčba infekcí. Genetické manipulace s buňkami: imortalizace buněk, transfekce buněk vektory.

Úvod do problematiky rostlinných explantátů: definice pojmů, způsoby kultivace. Podmínky axenické kultury: sterilizace a desinfekce rostlinného materiálu, pomůcek a prostoru, fyzikální podmínky kultivací. Složení živných médií: anorganické látky – makroelementy, mikroelementy, organické látky, zdroj uhlíku, růstové regulátory, aktivní uhlí, ztužování. Fytohormony a růstové regulátory: auxiny, gibereliny, cytokininy, kyselina abscisová, etylén – jejich funkce v rostlinách a v tkáňových kulturách. Mikropropagace: typy regenerace, stádia mikropropagace, meristémové kultury, ozdravování, somaklonální variabilita, vitrifikace, habituace. Kalusové kultury: stadia založení kalusu, přímá a nepřímá morfogeneze, genetická nestabilita kalusu, využití kalusových kultur. Sekundární metabolity a biotechnologie: způsoby zvyšování produkce sekundárních metabolitů v tkáňových kulturách, suspenzní kultury, bioreaktory. Opylování in vitro: bariéry inkompatibility a možnosti jejich překonávání in vitro, využití IVF. Izolace zygotických embryí: vývojová stadia zygotických embryí a jejich nároky na pěstování in vitro, využití metody. Somatická embryogeneze: indukce, původ a stavba somatických embryí, maturace a konverze somatických embryí, využití SE, umělá semena. Indukce haploidních rostlin: přímá a nepřímá androgeneze, prašníkové a mikrosporové kultury, dihaploidizace, gynogeneze, využití haploidů. Kryoprezervace: kryoprotektiva, pomalé a rychlé zmrazování, vitrifikace, využití kryoprezervace.

Databáze pro molekulární biologii a bioinformatiku: Databáze DNA a proteinových sekvencí, primární a sekundární databáze, jedinečné identifikátory, vyhledávání klíčových slov a sekvencí, skóre a E-hodnoty. Techniky sekvenování DNA: typy knihoven, automatické Sangerovo sekvenování, sekvenování nové generace (NGS), sekvenování třetí generace, přístupy pro sestavení sekvencí (assembly). Manipulace se sekvenčními daty: převody formátů sekvencí, translace in silico, vyhledávání motivů, restrikčních míst, výpočetní analýzy, návrh primerů. Algoritmy a nástroje pro lokální zarovnání sekvencí: algoritmy a softwarové nástroje pro zarovnání více sekvencí, globální a lokální zarovnání, rychlé versus přesné algoritmy, hledání konzervovaného motivu, databáze motivů a jejich využití v biologickém výzkumu. Výpočetní identifikace genů: srovnávací genomika, nástroje a algoritmy pro automatickou anotaci genomových sekvencí, analýza dat NGS a lokální anotace, odeslání genomové sekvence do primární databáze. Databáze proteinových struktur: primární a klasifikační databáze, metody stanovení proteinové struktury s atomistickým rozlišením, predikce struktury proteinů. Fylogenetická analýza založená na nukleotidových a proteinových sekvencích: fylogenetické stromy, jejich biologická interpretace a využití v biologickém výzkumu, ancestrální proteiny a jejich vlastnosti.

Práce s odbornou literaturou: odborné databáze, typy publikačních výstupů, parametry vědeckých časopisů, princip open-access, predátorské časopisy, osobní scientometrie a identifikátory, citační software. Práce s výzkumnými daty: typy výzkumných studií, pracovní hypotéza, experimentální design, popis a zpracování dat, statistický software. Práce s obrazovými daty: zpracování grafických dat, grafický software, grafické formáty, tvorba posteru a prezentace.