Přijímací řízení

pro specializace Bioinformatika, Biomolekulární chemie, a Genomika a proteomika v navazujícím magisterském programu Biochemie

Výběr studijního programu a specializace

Národní centrum pro výzkum biomolekul ve spolupráci s Ústavem biochemie nabízí absolventům bakalářského studia dosaženého na vysoké škole nejenom v České republice několik možností, jak se dále profilovat v interdisciplinárních oblastech jakými jsou biochemie, strukturní biologie, bioinformatika, proteomika a genomika, bioinformatika, či simulace molekulárních a biologických systémů.

Nabízíme studium v navazujícím magisterském programu Biochemie v jedné z následujících specializacích:

Bioinformatika Biomolekulární chemie Genomika a proteomika

Studium probíhá v moderním prostředí Univerzitního kampusu Bohunice Masarykovy univerzity, kde se soustředí špičkové pracoviště a laboratoře pracovišť Přírodovědecké fakulty, Lékařské fakulty a Středoevropského technologického centra CEITEC. Studenty seznamujeme z aktuálními postupy v experimentálních či simulačních přístupech uplatňovaných k analýze a pochopení klíčových biochemických a biologických procesů. Dále u studentů rozvíjíme vlastnosti, které jsou klíčové pro jeho budoucí uplatnění v budoucí vědecké práci, či na trhu práce. Jedná se především o kritické a analytické myšlení a schopnost samostatně a precizně plánovat postupy vedoucí k zdárnému řešení studovaných problému

V případě jakýchkoliv dotazů či nejasností neváhejte kontaktovat pedagogického zástupce Národního centra pro výzkum biomolekul.

doc. Mgr. Jan Havliš, Dr.

Pedagogický zástupce NCBR

telefon:	549 49 4148
e‑mail:

od 1. ledna do půlnoci 30. dubna

Podání přihlášky

Zájemci o specializaci Bioinformatika, Biomolekulární chemie, anebo Genomika a proteomika se hlásí do programu Biochemie. Na každý program je potřeba podat samostatnou e-přihlášku. V rámci jednoho programu můžete volit maximálně 3 specializace.

Nezapomeňte ve své přihlášce vybranou specializaci uvést jako PRVNÍ možnost. Jenom tak zajistíte, že se do vámi vybrané specializace s jistotou dostanete.

Podrobnosti k přijímacímu řízení Podat e-přihlášku
Přijímací zkouška

Na termín konání přijímací zkoušky budete upozornění elektronicky. Termín bude vyznačen v e-přihlášce. Požadavky ke zkoušce jsou uvedeny níže včetně sylabů okruhů, ze kterých budete skládat zkoušku.
Zápis do studia

Studentem Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity se stáváte dnem zápisu. Přejeme hodně úspěchů ve studiu!

Aby vaše studium probíhalo hladce, seznamte se prosím s vašimi studijními povinnostmi. V průběhu studia si musíte především vytvořit vlastní studijní plán a vybrat vhodné téma diplomové práce.

Podrobnější informace pro zvolenou specializaci najdete zde:

Bioinformatika Biomolekulární chemie Genomika a proteomika

Přijímací zkouška

Uchazeči o studium ve specializacích Bioinformatika, Biomolekulární chemie, a Genomika a proteomika skládají jednotnou přijímací zkoušku do navazujícího magisterského programu Biochemie.
Přijímací zkouška do navazujícího magisterského programu Biochemie je identická s náplní státní závěrečné zkoušky bakalářského programu Biochemie.
Absolventi bakalářského programu Biochemie z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity již tedy přijímací zkoušku neabsolvují. Ostatní uchazeči jsou vyzvání ke složení přijímací zkoušky.
Přijímací zkouška je písemná. Obsahuje 8 otázek z každého z pěti oborů: Obecná biochemie a Biochemické metody (okruh Biochemie a její metody), Obecná a fyzikální chemie, Organická chemie, a Analytická chemie (okruh Obecný chemický základ)
Návrh na přijetí do studia proběhne na základě pořadí podle výsledků přijímací zkoušky.

Sylaby jednotlivých okruhů:

1. Biochemie a její metody

Biochemie

Aminokyseliny, jejich vzorce, acidobazické rovnováhy, izoelektrický bod.
Peptidy, peptidová vazba, primární, sekundární, terciární, kvarterní struktura. Metody stanovení primární a sekundární struktury, souvislost mezi primární a sekundární strukturou, vazby stabilizující sekundární strukturu.
Metody dělení a izolace bílkovin. Chování bílkovin v roztoku (srážení, ionexová a afinitní chromatografie, gelová filtrace, elektroforéza v SDS, izoelektrická fokusace a 2D elektroforéza).
Biochemie hemoglobinu. Přenos kyslíku a jeho regulace.
Sacharidy. Pentosy, hexosy, aldosy, ketosy. Glysosidy, glykosidová vazba a její vlastnosti, disacharidy, homopolysacharidy (škrob, celulosa, glykogen, chitin), heteropolysacharidy, proteoglykany.
Lipidy, mastné kyseliny, glycerofosfolipidy, plasmalogeny, sfingolipidy, steroidy, liproteiny.
Nukleové kyseliny. Báze, DNA, RNA, typy šroubovice DNA, superhelikální struktura, vazby stabilizují sekundární strukturu DNA. Replikace, transkripce, translace. Základy genovým manipulací. Sekvenace nukleových kyselin.
Termodynamika enzymových reakcí. Makroergické vazby. Reakční kinetika, enzymy jako biokatalyzátory. Aktivní místo, katalytické místo, kofaktory, koenzymy a prostetické skupiny, mechanismus působení serinových proteináz. Rovnice Michaelise-Mentenové, metody stanovení Km a VL, číslo přeměny, aktivita enzymu, konstanta specifity. Inhibice enzymové reakce, dvousubstrátové reakce, Regulace enzymové aktivity: vliv pH, zymogeny, kovalentní modifikace (fosforylace, adenylylace, disulfidy).
Glykolýza, její jednotlivé kroky, energetická bilance. Substrátová fosforylace. Glukoneogeneze. Krebsův cyklus, Pentosafosfátová dráha. Oxidace mastných kyselin, syntéza mastných kyselin, acetogeneze. Odbourávání aminokyselin. rozdělení a význam proteáz. Vylučování dusíku, močovinový cyklus. Respirační řetězec, jeho komponenty. Oxidační fosforylace, Membránový transport, Fotosyntéza, lokalizace a komponenty, světelná fáze, Calvinův cyklus.
Mechanismus svalového stahu, biochemie vidění, přenos nervového vzruchu.
Imunochemie. Protilátky a antigeny. Buněčná imunita. Imunoanalytické postupy, ELISA.
Hormony. Mechanismu funkce některých hormonů (adrealin, glukagon, prostaglandiny, steroidní hormony, thyroxin, inzulin, rostlinné hormony). Základy buněčné signalizace, druhý posel. Struktura a funkce G-proteinů. Xenobiochemie, cytochrom P450.

Biochemické metody

Úvod. Zásady práce s biologickým materiálem. Strategie a plánování.
Desintegrace tkání a buněk. Centrifugace a sedimentační analýza.
Fázové separace. Srážení a extrakce. Membránové separace. Zahušťování a sušení. Úprava vody.
Chromatografické metody. Obecné principy a charakteristiky. Chromatografie adsorpční a rozdělovací. Iontoměničová chromatografie, chromatofokusace.
Chromatografie reverzně fázová a iontově párová. Hydrofobní chromatografie Chromatografie gelová. Chromatografie afinitní. Plynová chromatografie.
Elektromigrační metody. Obecné charakteristiky a vlivy. Elektroforesa volná a zónová.
Izoelektrická fokusace. Isotachoforesa. Blotting.
Hmotnostní spektroskopie.
Elektronová spektra molekul, přechody, základní a excitovaný stav, vliv prostředí, UV-VIS spektrofotometrie, použití ke stanovení látek, použití ke studiu struktury bílkovin. Atomová absorpční a atomová emisní spektrometrie.
Luminiscenční metody, kvantový výtěžek, vliv prostředí, Spektrofluorimetrie, princip, užití ke stanovení látek, použití ke studiu konformace bílkovin, zhášení flurescence transfer energie, polarizovaná, fluorescence, fosforimetrie.
IR spektroskopie a její užití ke studiu struktury bílkovin, Ramanův rozptyl a jeho použití ke studiu struktury bílkovin. Chiroptické metody a jejich princip, ORD a CD a jejich použití ke studiu konformace bílkovin.
Mikroskopie. Metody optické mikroskopie, elektronová mikroskopie, mikroskopie skenující próbou.
Imunochemické metody. Příprava a využití protilátek v bioanalytické chemii, formáty imunochemických stanovení.
Biosensory. Biokatalytické a bioafinitní sensory, nejvýznamnější druhy převodníků.
Biochemické aplikace nanočástic. Nejvýznamnější druhy nanočástic, jejich příprava, charakterizace a využití v bioanalytické chemii.

2. Obecný chemický základ

Obecná a fyzikální chemie

Hmota a energie. Struktura atomového jádra a atomu. Základní chemické slučovací zákony. Elektronová struktura atomů. Vlnová funkce, Schrödingerova rovnice, atomové orbitaly, energie atomových orbitalů ve vodíkovém atomu. Periodicita elektronových konfigurací a periodicita vlastností atomů.
Základní a excitovaný stav, atomová spektra. Elektronová struktura molekul. Teorie valenční vazby. Hybridizace atomových orbitalů. Teorie molekulových orbitalů (MO). Typy a tvary molekulových orbitalů, typy kovalentních vazeb (s, p, d). Řád vazby. Polarizovatelnost molekul. Iontové sloučeniny a iontová vazba. Zjišťování krystalové struktury, difrakce roentgenova záření. Kovová vazba, síla vazby. Slabé interakce mezi molekulami, vazba vodíkovým můstkem, van der Waalsovy síly. Elektrické, magnetické a optické vlastnosti molekul. Interakce záření s hmotou.
Vlastnosti kapalin a mezimolekulární síly. Tenze par kapaliny. Osmotický tlak. Elektrolytická disociace iontových látek, Vodivost iontů, silné a slabé elektrolyty, elektrolytická vodivost, aktivita elektrolytu, aktivitní koeficient, iontová síla roztoku.
Chemická kinetika. Rychlost chemických reakcí, rychlostní zákon, rychlostní konstanta a řády reakcí. Molekularita. Vratné, následné, paralelní a řetězové reakce. Fyzikální a chemická adsorpce. Srážková teorie, účinné srážky. Teorie aktivovaného komplexu. Reakční koordináta, aktivační energie, vliv teploty na reakční rychlost. Katalýza: katalyzátory, katalyzované reakce, autokatalýza, homogenní katalýza. Adsorpce a chemisorpce, heterogenní katalýza. Fotochemické reakce. Radikálové reakce.
Použití stavové rovnice ideálního plynu a výpočet parciálních tlaků.
Formulace prvního termodynamického zákona. Výpočet práce při výrobě plynu. Entalpie: definice, význam, vztah mezi ΔH a ΔU. Izobarická a izochorická tepelná kapacita. Použití Hessova zákona.
Termodynamická definice entropie a výpočet změny entropie pro izotermickou expanzi ideálního plynu. Clausiova nerovnost. Definice Helmholtzovy a Gibbsovy energie a na nich založená kritéria samovolného děje. Výpočet maximální práce a maximální neobjemové práce reakce. Výpočet standardní Gibbsovy energie reakce. Fundamentální rovnice chemické termodynamiky. Molární Gibbsova energie ideálního plynu.
Chemický potenciál čisté látky. Kritérium fázové rovnováhy. Fázový diagram čisté látky. Fázové pravidlo. Závislost chemického potenciálu na T a p.
Definice chemického potenciálu a fundamentální rovnice chemické termodynamiky pro směsi. Závislost chemického potenciálu ideálního plynu na tlaku. Raoultův zákon a Henryho zákon. Aktivita rozpouštědla: definice, postup při určování, aktivitní koeficient..
Reakční Gibbsova energie a podmínka rovnováhy. Případ obecné reakce: reakční Gibbsova energie v libovolném stádiu reakce, způsob výpočtu standardní reakční Gibbsovy energie, definice reakčního kvocientu. Definice a výpočet rovnovážné konstanty. Le Chatelierův princip: Odezva rovnováh na změny tlaku a teploty. Rozepsání oxidačně-redukční reakce na poloreakce. Výpočet napětí článku a vztah rovnovážného napětí článku k reakční Gibbsově energii. Interpretace řady napětí kovů. Určování rovnovážných konstant ze standardního napětí článku.

Organická chemie

Struktura, vazebné poměry reaktivita. Hybridizace a vazebné poměry. Konjugace. Mezomerní a indukční efekt. Elektrofil a nukleofil. Oxidační číslo. Substituční názvosloví.
Konformační analýza a stereochemie. Newmanova projekce, klínkové vzorce a Fischerova projekce, konformace, konformer a torzní úhel. Konformery alkanů, cyklohexanu a substituovaných cyklohexanů. Isomery, chiralita, enantiomery a diastereomery. Deskriptory konfigurace (E/Z, cis/trans, R/S).
Kyselost a bazicita. Kyselost a bazicita organických látek a faktory, které ji ovlivňují.
Nukleofilní substituce a eliminace. Monomolekulární a bimolekulární alifatické substituce. Aktivace -OH skupiny alkoholu. Monomolekulární a bimolekulární eliminace. Zajcevovo a Hofmannovo pravidlo.
Vlastnosti a reakce nenasycených uhlovodíků. Elektrofilní adice HX, H2O, halogenů a HXO na alkeny. Markovnikovovo pravidlo. Hydroborace-oxidace, hydrogenace, epoxidace a dihydroxylace. Ozonizace. Kyselost terminálních alkynů. 1,2- a 1,4-Adice na konjugované dieny. Cykloadiční reakce.
Vlastnosti a reakce aromatických ulovodíků. Hückelovo pravidlo. Elektrofilní aromatická substituce (SEAr) – nitrace, sulfonace, Friedelova-Craftsova alkylace a acylace. Vliv substituentů na SEAr. Nukleofilní aromatická substituce probíhající adičně-eliminačním mechanismem (SN2Ar) a eliminačně-adičním mechanismem.
Vlastnosti a reakce aldehydů a ketonů. Reakce aldehydů a ketonů s nukleofily (vznik poloacetalů, acetalů, iminů a enaminů) a enolizovatelných karbonylových sloučenin s elektrofily (halogenace, alkylace). Reakce aldehydů a ketonů s komplexními hydridy hliníku a boru a organokovy. 1,2- a 1,4-Adice na a,b-nenasycené karbonylové sloučeniny. Wittigova reakce. Aldolová reakce/kondenzace.
Vlastnosti a reakce karboxylových kyselin a jejich derivátů. Vliv substituentů na kyselost. Funkční deriváty karboxylových kyselin a jejich reaktivita s nukleofily. Nukleofilní acylová substituce. Reakce s organokovy a komplexními hydridy. Spontánní dekarboxylace b-oxokyselin. Malonesterové syntézy. Struktura a vlastnosti aminokyselin včetně acidobazického chování. Peptidová (amidova) vazby.
Vlastnosti a reakce alkoholů a fenolů. Vlastnosti alkoholů a fenolů (teplota varu, kyselost, bazicita, mísitelnost s vodou). Aktivace -OH skupiny jako odstupující skupiny. Oxidace primárních a sekundárních alkoholů. Redoxní pár chinon-hydrochinon. Příprava, vlastnosti a reaktivita etherů a epoxidů. Vlastnosti, příprava a reaktivita thiolů a sulfidů.
Vlastnosti a reakce aminu. Struktura a vlastnosti aminů (teplota varu, kyselost, bazicita). Příprava aminů. Hofmannova eliminace kvarterních amoniových hydroxidů. Výroba a použití diazoniových solí. Nitro-sloučeniny. Struktura a reaktivita organokovů, základní reakce přípravy organokovů. Reakce organokovů s kyselinami, alkylačními činidly, aldehydy a ketony, epoxidy, nitrily, funkčními deriváty karboxylových kyselin a oxidem uhličitým.
Radikálové reakce. Stabilita uhlíkových radikálů. Radikálová halogenace a autooxidace uhlovodíků.
Vlastnosti, struktura a reakce sacharidů. Chemická povahu a vlastnosti monosacharidů, oligosacharidů a polysacharidů. Řada D- a L-cukrů, epimer, anomer, redukující a neredukující sacharidy a mutarotace. O- a N-glykosidy, estery, aminy, cukerné alkoholy a karboxylové kyseliny odvozené od sacharidů. Struktura a vlastnosti mono-, di- a polysacharidů.
Vlastnosti, struktura a reakce heterocyklických sloučenin. Struktura a názvy heterocyklických sloučenin. Pětičlenných a šestičlenné aromatické heterocykly a jejich reakce. Přírodní deriváty porfinu, pyrimidinu a purinu.
Vlastnosti, struktura a reakce lipidů. Společné vlastnosti lipidů. Chemická struktura skupin lipidů (vosky, triacylglyceroly, fosfolipidy, sfingolipidy, terpeny, steroidy a prostaglandiny). Mastné kyseliny, vliv dvojné vazby na jejich vlastnosti. Biologická funkce lipidů.

Analytická chemie

Analytické reakce. Popis rovnováh. Redoxní rovnováhy, standardní a formální potenciál, redoxní disproporcionace. Principy kvalitativní chemické analýzy.
Gravimetrie. Teorie vzniku sraženin, pochody na sraženinách; vážení; zpracování sraženin, gravimetrické postupy.
Titrační metody. Výklad titračních křivek, vztah mezi inflexním a ekvivalenčním bodem, strmost a tlumivé oblasti křivek, titrační roztoky a primární standardy, indikace ekvivalenčního bodu, titrační chyby. Acidobazické titrace, acidobazické tlumivé roztoky,. Komplexometrické titrace. Chelatometrie. Srážecí titrace. Redoxní titrace.
Hodnocení výsledků analýz. Statistika a základy SLP (GLP), analytický signál, kalibrační křivky, standardizace. Parametry analytické metody. Chyby a jejich vztah k parametrům analytických metod. Statistické vyhodnocení analytických výsledků. Referenční materiál, kruhový test. Lineární regrese.
Elektroanalytické metody. Potenciometrické metody. Indikační a referenční elektrody, iontově selektivní elektrody, skleněná elektroda. Měření pH. Konduktometrické metody. Voltametrie, polarografie. Polarografická analýza.
Optické analytické metody. Elektromagnetické záření, Bouger-Lambert-Beerův zákon, příčiny absorpce a emise záření. Molekulová absorpční spektroskopie (UV, VIS, IR), atomová absorpční a emisní spektroskopie, molekulová rozptylová spektroskopie (turbidimetrie a nefelometrie).
Separační metody. Kapalinová extrakce. Chromatografické metody Elektromigrační metody.
Základy analýzy organických sloučenin. Kvalitativní a kvantitativní charakteristika. Elementární analýza, analýza funkčních skupin, určování čistoty sloučenin, základy přístupu při určování struktury organických sloučenin. Stanovení látek ve složitějších směsích.