Magisterská biochemie

Magisterská biochemie na MUNI (2018/2019)

Za studium je nutno vystudovat předměty aspoň za 120 kreditů, z toho by mělo být 108 kreditů za přírodovědecké, matematické a informatické předměty a zároveň z toho by mělo být 96 kreditů z biologických a biochemických předmětů, přičemž diplomová práce je za 50 kreditů (když se podíváte na povinné předměty v každém semestru, je tam vždy nějaká "diplomová práce" a součet kreditů z těchto předmětů dává právě těch 50). Z povinně volitelných předmětů je nutno vystudovat předměty za 4 kredity a z volitelných za 34 kreditů.
Za magisterské studium je nutno složit aspoň jednu zkoušku z cizího jazyka: JA002 (angličtina), JF002 (francouzština), JN002 (němčina), JR002 (ruština), JS002 (španělština). V každém podzimním semestru se zapisuje předmět C7777.
Téma diplomové práce se vybírá už v prvním semestru magisterského studia.
Témata státní magisterské zkoušky jsou: pokročilá biochemie, molekulární biologie a genetika, biotechnologie. Jednotlivá témata a více informací najdete na této stránce.
Kompletní informace o studiu lze nalézt ve studijním katalogu, který si můžete přečíst a stáhnout zde. Informace o magisterské biochemii jsou od strany 54.

Podzim 2018

Registrace předmětů:    1.6. – 31.7.
Zápis předmětů:            2. – 30.9.
Výuka:                          17.9. – 17.12.
Zkouškové období:         2.1. – 12.1.2019
Povinné předměty: C7777 (0 kr.), C8160 Enzymologie (4 kr.), C9300 Diplomová práce I (5 kr.) C9320 Metody biochemického výzkumu (6 kr.)
Povinně volitelné předměty: 2 kr.
Volitelné předměty: 13 kr.

Jaro 2019

Povinné předměty: C6206 Vybrané biochemické metody (4 kr.), C6211 Biotechnologie (4 kr.), C8210 Diplomová práce II (BC) (10 kr.)
Povinně volitelné předměty: 2 kr.
Volitelné předměty: 8 kr.

Podzim 2019

Povinné předměty: C7777 (0 kr.), C9002 Oborový seminář z biochemie III (2 kr.), C9220 Seminář k diplomové práci I (2 kr.), C9310 Diplomová práce III (BC) (10 kr.)
Volitelné předměty: 10 kr.

Jaro 2020

Povinné předměty: CA010 Oborový seminář z biochemie IV (2 kr.), CA220 Seminář k diplomové práci II (2 kr.), CA340 Diplomová práce II (BC) (25 kr.), CZBM Státní závěrečná magisterská zkouška z biochemie (0 kr.), C8140 Bioenergetika (4 kr.), JA002 Pokročilá odborná angličtiny - zkouška (2 kr.)
Volitelné předměty: 3 kr.

Seznam povinně volitelných předmětů

Podzimní semestr

Bi5220 Imunologie (4 kr.)
C5040 Jaderná chemie (4 kr.)
C7150 Regulace metabolismu (4 kr.)
C7176 DNA diagnostika - cvičení (4 kr.)
C7187 Experimentální onkologie (4 kr.)
C7188 Úvod do molekulární medicíny (4 kr.)
C7189 Úvod do molekulární medicíny - cvičení (3 kr.)
C7195 Pokročilé praktikum z biochemie (5 kr.)
C7870 Biometrika (4 kr.)
C7900 Lehká biotechnologie (4 kr.)
C9100 Biosenzory (4 kr.)

Jarní semestr

Bi6400 Metody molekulární biologie (5 kr.)
Bi8090 Genové inženýrství (4 kr.)
C4840 Metody značení a imobilizace biomolekul (4 kr.)
C6010 Toxikologie (3 kr.)
C6240 Xenobiochemie (4 kr.)
C7175 DNA diagnostika (4 kr.)
C7860 Rostlinná biochemie (4 kr.)
C8010 Oborový seminář z biochemie II (2 kr.)
C8150 Bioenergetika - seminář (2 kr.)
C8155 Buněčná signalizace (4 kr.)

Seznam doporučených volitelných předmětů

Podzimní semestr

Bi5000 Bioinformatika I - nukleové kyseliny (1 kr.)
Bi5040 Biostatika - základní kurz (5 kr.)
Bi5580 Obecná ekotoxikologie (4 kr.)
Bi5580c Obecná ekotoxikologie - cvičení (1 kr.)
Bi7140 Molekulární biologie virů (4 kr.)
Bi7541 Analýza dat na PC (2 kr.)
Bi9060 Bioinformatika II - proteiny (2 kr.)
CG020 Genomika (4 kr.)
C2115 Praktický úvod do superpočítání (2 kr.)
C3200 Chemická literatura (3 kr.)
C4120 Makromolekulární chemie (4 kr.)
C4300 Chemie životního prostředí I - Environmentální procesy (4 kr.)
C4301 Chemie životního prostředí I - Environmentální procesy - seminář (1 kr.)
C4320 Chemie životního prostředí III - Zdroje znečištění, složky prostředí a jejich znečištění - hydrosféra, pedosféra, biosféra (4 kr.)
C5020 Chemická struktura (4 kr.)
C5030 Chemická struktura - seminář (1 kr.)
C5060 Metody chemického výzkumu (4 kr.)
C5120 Počítače v chemii a chemometrie (2 kr.)
C5140 Počítače v chemii a chemometrie - cvičení (2 kr.)
C5241 Organická analýza (3 kr.)
C5300 Statistická termodynamika (4 kr.)
C5320 Fyzikálně chemické základny NMR (4 kr.)
C5340 Nerovnovážné systémy (4 kr.)
C5420 Analytická chemie organických látek (4 kr.)
C5440 Separační metody (3 kr.)
C5920 Správná laboratorní praxe (3 kr.)
C6190 Pokročilá anorganická chemie - praktikum (6 kr.)
C6220 Klinická biochemie (6 kr.)
C6230 Klinická biochemie - cvičení (4 kr.)
C7031 Atomová spektroskopie (4 kr.)
C7050 Elektroanalytické metody (4 kr.)
C7060 Stopová analýza (4 kr.)
C7080 Lasery v analytické chemii (4 kr.)
C7110 Výpočetní technika - aplikace (1 kr.)
C7186 Molekulární psychiatrie (4 kr.)
C7280 Elektrodová kinetika (4 kr.)
C7301 Základy genomiky - cvičení (3 kr.)
C7410 Struktura a reaktivita (4 kr.)
C7440 Koordinace a katalýza (4 kr.)
C7460 Identifikace organických látek - cvičení (1 kr.)
C7740 Organokovové sloučeniny (4 kr.)
C7780 Inorganic Materials Chemistry (4 kr.)
C7790 Počítačová chemie a molekulové modelování I (4 kr.)
C7800 Počítačová chemie a molekulové modelování I - cvičení (1 kr.)
C7830 Kapilární elektroforéza (4 kr.)
C7880 Nové směry v bioanalytické chemii (4 kr.)
C7890 Chemická technika (4 kr.)
C7895 Hmotnostní spektrometrie biomolekul (4 kr.)
C7910 Metody chemického výzkumu (4 kr.)
C7950 Speciační analýza (4 kr.)
C7955 Molekulová luminiscence (4 kr.)
C8152 Srovnávací biologie živočichů (4 kr.)
C8840 Chemistry of macrocyclic compounds (4 kr.)
C8857 Protein Preparation and Characterization III - Protein-Mediated Interaction (3 kr.)
C9500 Užitá chemie (3 kr.)
C9530 Strukturní biochemie (4 kr.)
C9920 Úvod do kvantové chemie a elektronové struktury molekul (5 kr.)
F7460 Fyzika pevných látek pro nefyzikální obory (4 kr.)
GE091 Mineralogie a geochemie (3 kr.)
FI:PB050 Modelování a predikce v systémové biologii (4 kr.)
XV004 Výzkum a vývoj v praxi (4 kr.)

Jarní semestr

Bi5620 Ekotoxikologické biotesty (4 kr.)
Bi5620c Ekotoxikologické biotesty - cvičení (2 kr.)
Bi7541 Analýza dat na PC (2 kr.)
C2102 Výpočetní technika II - praktické cvičení (2 kr.)
C3211 Aplikovaná bioinformatika (3 kr.)
C4010 Anorganická chemie III (4 kr.)
C4310 Chemie životního prostředí II - Zdroje znečištění, složky prostředí a jejich znečištění - technosféra, atmosféra (4 kr.)
C4330 Chemie životního prostředí IV - Látky znečišt’ující prostředí (environmentální polutanty) (4 kr.)
C4450 Organická chemie III - syntéza (4 kr.)
C4455 Organická chemie III - syntéza - seminář (2 kr.)
C6020 Jaderná chemie - praktikum (3 kr.)
C6110 Analytická chemie ŽP - anorganické polutanty (4 kr.)
C6120 Analytická chemie ŽP - anorganické polutanty - laboratorní cvičení (3 kr.)
C6140 Optimalizace a hodnocení analytických metod (4 kr.)
C6160 Analytická chemie II - seminář (2 kr.)
C6170 Analýza materiálů - praktikum (5 kr.)
C6245 Analytická chemie organických látek - praktikum (3 kr.)
C6290 Atomová absorpční spektrometrie (3 kr.)
C6300 Optická a hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (4 kr.)
C6310 Symetrie molekul a krystalů (4 kr.)
C6320 Chemická kinetika (4 kr.)
C6330 Chemická kinetika - seminář (1 kr.)
C6750 Materiálová chemie kovů (4 kr.)
C6770 NMR Spectroscopy of Biomolecules (4 kr.)
C6790 Hmotnostní spektrometrie (4 kr.)
C6800 Multinukleární NMR spektroskopie (4 kr.)
C6830 Radioekologie (3 kr.)
C6860 Moderní metody analýzy organických polutantů (4 kr.)
C6900 Biofyzikální faktory ŽP (2 kr.)
C6950 Chemická exkurze (0 kr.)
C6960 Odborná praxe (0 kr.)
C7031 Atomová spektrometrie (4 kr.)
C8500 Mechanismy organických reakcí (4 kr.)
C8510 Mechanismy organických reakcí - seminář (1 kr.)
C8580 Analýza rizik (4 kr.)
C8700 Technologie chemických výrob (4 kr.)
C8800 Rtg strukturní analýza (4 kr.)
C8820 Metody studia rovnováh a kinetiky reakcí (4 kr.)
C8857c Protein Preparation and Characterization III - practice (3 kr.)
C8860 Syntetické metody „zelené“ chemie (4 kr.)
C8862 Výpočty volných energií - cvičení (1 kr.)
C8863 Výpočty volných energií (3 kr.)
C8880 Vybrané metody analýzy pevných látek (3 kr.)
C8885 Supramolekulární chemie (4 kr.)
C8950 NMR - Strukturní analýza (4 kr.)
C8980 Příprava a charakterizace proteinů I - Exprese a purifikace (4 kr.)
C8980c Příprava a charakterizace proteinů I - cvičení (2 kr.)
C9085 Protein-RNA interactions (3 kr.)
C9095 RNA metabolism (4 kr.)
C9930 Metody kvantové chemie (4 kr.)
C9940 3-Dimensional Transmission Electron Microscopy (3DEM) (4 kr.)
F8310 Molekulové interakce a jejich úloha v biologii a chemii (4 kr.)
F8390 Metalloproteins: structure and function (2 kr.)
FI:PA054 Formální modely v systémové biologii (4 kr.)
FI:PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii (4 kr.)

Seznam "státnicových" témat

POKROČILÁ BIOCHEMIE

Biochemické metody

  • Extrakce, purifikace a kvantifikace proteinů: Pufry, Detergenty, Chemická a mechanická lýze buněk, Solubilizace inkluzních tělísek, Metody stanovení celkového obsahu proteinů a analýzy jejich směsí, Nechromatografické metody purifikace – frakcionace, ultrafiltrace, diferenciální centrifugace, preparativní elektroforéza a izoelektrická fokusace, Chromatografické metody – gelová permeační, iontově výměnná, chromatofokusace, hydrofobní, afinitní, kovalentní, kvantifikace postupu purifikace
  • Stanovení relativní molekulové hmotnosti biopolymerů: Elektroforéza v polyakrylamidu s SDS, Gelová permeační chromatografie, Hmotnostní spektrometrie, Rozptyl světla, Centrifugační metody
  • Určení prostorové struktury biopolymerů: CD a IR spektrometrie, NMR, Rentgenostrukturní analýza
  • Studium interakce makromolekula-ligand, Rovnovážná dialýza a další metody založené na fázové separaci, Spektroskopické techniky, Izotermická titrační kalorimetrie, Použití biosenzorů, Zpracování dat a získání hodnot parametrů vazby

Enzymologie

  • Enzymová aktivita a její měření: Způsoby vyjadřování enzymové aktivity, Standardizace podmínek, Příklady měření fotometrických, fluorimetrických, luminometrických, kaloraimetrických a měření s použitím pH státu, Analýza izoenzymového složení, Význam katalytických koncentrací enzymů v klinické biochemii
  • Kinetika jednosubstrátové enzymové reakce: Rovnovážné a stacionární přiblížení, Rovnice Michaelise a Mentenové v diferenciálním a integrálním tvaru, Význam a experimentální stanovení Michaelisovy konstanty a limitní rychlost, Prestacionární kinetika
  • Inhibice enzymových reakcí: Typy reverzibilní inhibice a jejich diagnostika, Inhibice substrátem a produktem, Vysokoafinitní reverzibilní inhibitory, Ireverzibilní inhibice – afinitní značení, Inaktivace závislá na reakčním mechanismu, Analoga přechodového stavu, Farmakologický význam inhibitorů
  • Kinetika vícesubstrátových enzymových reakcí: Klasifikace kinetických mechanismů a jejich znázornění pomocí Clelandovy symboliky, Kinetické rovnice, Experimentální rozlišení mezi jednotlivými mechanismy, Primární a sekundární grafy, Inhibice produkty, Analogy substrátů, Izotopová výměna
  • Regulace enzymové aktivity: , Regulace na úrovní biosyntézy a odbourávání molekul enzymu, Aktivace proenzymů/zymogenů, Reverzibilní kovalentní modifikace, Protein fosforylázy a protein fosfatázy, Alosterické enzymy, Regulační místa hlavních metabolických drah
  • Imobilizované enzymy: Používané nosiče, Chemické metody imobilizace, Kinetika imobilizovaných enzymů, Vnější a vnitřní difúze substrátu, Vliv imobilizace na kinetické parametry, pH optimum a stabilita enzymu, Význam imobilizovaných enzymů pro praxi
  • Enzymy jako činidla, značky a reportéry: Stanovení analytů s použitím rozpustných enzymů, Rovnovážné a kinetické metody, Enzymové biosenzory – rozdělení podle měřené elektrické veličiny, Analytické charakteristiky a příklady použití, Enzymová imunoanalýza, Enzymy jako markery genové exprese
  • Chemické mechanismy enzymové katalýzy: Acidobazická katalýza, Nukleofilní a elektrofilní katalýza, Kovalentní katalýza, Příklady účasti konkrétních aminokyselinových zbytků a kofaktorů

Bioenergetika

  • Makroergní sloučeniny: Hlavní zástupci, Vznik ATP fosforylací na úrovni substrátu, oxidační fosforylací a fotofosforylací, Adeninnukleotidová hotovost buňky, Fosfokreatin, Mechanismy využití ATP k pohánění buněčných procesů
  • Elektrontransportní řetězce v produkci energie: Principy organizace elektrontransportních řetězců u mitochondrií, chloroplastů a bakterií, Donory a akceptory respirací, Mechanismy vzniku protonového gradientu, Souvislost s biogeochemickými cykly prvků v přírodě

Fyziologická biochemie a biochemie regulací

  • Molekulové motory: Bakteriální bičíky, Rotační katalýza v ATP syntáze, Kinesiny, Dyneiny, Myosiny, Cytoskeletární transport, Činnost svalů, řasinek a bičíků
  • Biochemie buněčných organel a kompartmentů: Mitochondrie, plastidy, endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, lysozomy, peroxizomy, vakuoly – metabolické funkce, biogeneze
  • Mezibuněčná a vnitrobuněčná signalizace: Formy mezibuněčné komunikace, Hormony jako první/vnější poslové, Receptory, Struktura transmembránových receptorů, Heterotrimerní G-proteiny a jejich efektory, Druzí/vnitřní poslové – cAMP, cGMP, inositoltrifosfát, Ca2+, NO, diacylglycerol, fosfoinositidy
  • Integrace a regulace energetického metabolismu u člověka: Metabolismus svalů, tukové tkáně, jater, ledvin a mozku, Meziorgánový transport, Hormonální regulace, Poruchy energetického metabolismu, Hladovění, Diabetes
  • Metabolismus xenobiotik: Metabolické přeměny cizorodých lipofilních látek, Enzymy prvé fáze – oxidační, redukční a hydrolytické, Enzymy druhé fáze – konjugační a nekonjugační, Regulace tvorby, Příčiny toxicity některých xenobiotik
  • Sekundární metabolity: Acetátová, šikimátová, mevalonátová a deoxyxylulózafosfátová dráha jako zdroje prekurzorů a příklady výsledných produktů, Neribozomové peptidy

MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE A GENETIKA

  • Historie molekulární biologie, její současný vývoj a perspektivy
  • Informační makromolekuly, genetická informace, genetický kód
  • Gen, genom, proteom
  • Molekulární struktura a organizace buněčného a virového genomu
  • Replikace DNA prokaryotického, eukaryotického a virového genomu
  • Transkripce a posttranskripční úpravy, redakční úpravy hnRNA, sestřih a samosestřih
  • Translace a posttranslační úpravy, struktura a funkce tRNA a ribozomů
  • Regulace genové exprese u prokaryot a eukaryot, pozitivní a negativní kontrola genové exprese, transkripční faktory
  • Molekulární podstata mutace a rekombinace
  • Reparace mutačně poškozené DNA
  • Mobilní elementy prokaryot a eukaryot, transpozony a retrotranspozony, mechanismus transpozice
  • Modifikace a restrikce DNA
  • Základní metody molekulární biologie: restrikční a sekvenční analýza DNA, DNA hybridizace, klonování DNA, základní typy vektorů, polymerázová řetězová reakce
  • Základy genového inženýrství: příprava transgenních organismů a jejich využití ve výzkumu a v praxi, mutageneze in vitro, genová terapie

BIOTECHNOLOGIE

Obecné parametry bioprocesů

  • Míchání
  • Laminární a turbulentní tok v bioreaktorech
  • Dopad na vlastnosti produkčních organismů
  • Rozdíly mezi laboratorním, poloprovozním a provozním měřítkem
  • Přenos parametrů bioprocesu do většího měřítka
  • Přestup hmoty v soustavách kapalina – plyn
  • Aerace v bioprocesu
  • Určení objemového koeficientu přestupu kyslík
  • Biochemické a biotechnologické parametry optimální aerace
  • Kinetika bioprocesů
  • Kinetika růstu biomasy v jednorázovém procesu
  • Kinetika spotřeby substrátu a tvorby produktu
  • Určení udržovacího koeficientu
  • Odumírání a autolýza buněk
  • Základní principy kontinuální kultivace
  • Rovnovážný stav v chemostatu a vyplavování kultury, odhad zřeďovací rychlosti z údajů jednorázového procesu
  • Imobilizované katalyzátory
  • Biotechnologický význam
  • Rozdíly mezi volnými a imobilizovanými enzymy a buňkami
  • Dopad imobilizace na parametry reakce
  • Základy typy bioreaktorů s imobilizovanými biokatalyzátory
  • Význam kinetických rovnic popisujících daný reaktor

Biochemické a biologické principy vybraných biotechnologických procesů

  • Sekundární metabolismus a biotechnologie, biochemické principy
  • Výroba piva – suroviny a hlavní fáze výroby, působení amyláz, pivovarské kvasinky, průběh kvašení a dokvašování
  • Výroba vína – suroviny a hlavní fáze výroby, vinné kvasinky, průběh hlavního kvašení a dokvašování
  • Produkce biomasy jako zdroje bílkovin, obnovitelné a neobnovitelné suroviny, organismy, základní principy procesů
  • Biotechnologie v ochraně životního prostředí
  • Bioremediace
  • Biochemické a biologické principy a praktická řešení: biodegradace uhlovodíků, likvidace toxických kovů, důlní odpady
  • Bioplyn, biopaliva, řasy v biotechnologii
  • Bioelektřina (princip buněčných palivových článků)

Žádné komentáře:

Okomentovat

Přihlásit se k odběru: Příspěvky (Atom)