Sylaby na Mgr. štátnice
Sylabus k štátnej záverečnej skúške
špecializácia Fyziológia rastlín
Magisterské štúdium
Fyziológia rastlín
Asimilačné pigmenty a absorpcia žiarenia
Vyššie rastliny a ich asimilačné pigmenty (chlorofyly, karotenoidy). Duálna povaha žiarenia a jeho absorpcia asimilačnými pigmentami, pigment-proteínové komplexy. Kvalita a kvantita žiarenia, svetelná krivka fotosyntézy.
Elektrón-transportný reťazec
Cyklický a necyklický transport elektrónov, tvorba protónového gradientu, Q-cyklus, chemiosmotický model tvorby ATP, ATP syntáza, xantofylový cyklus, kvantový výťažok fixácie CO2.
Metabolizmus uhlíka
Calvin-Bensonov cyklus C3 rastlín, Rubisco, fotorespirácia, energetická účinnosť fotosyntézy, sacharóza, škrob, Hatch-Slackov cyklus C4 rastlín, CAM rastliny. Fotosyntéza a faktory prostredia: Metódy štúdia). koncentrácia O2 a CO2, A/Ci krivka fotosyntézy (rozdiely C3 a C4 rastliny), teplota, voda, živiny. Metódy štúdia fotosyntézy (spektrofotometria, spektrofluorometria, gazometrické, fluorescenčné, izotopové metódy).
Respirácia
Glykolýza, pentózový cyklus, fermentácia, aeróbna dekarboxylácia pyruvátu, Krebsov citrátový cyklus, dýchací reťazec, substráty respirácie a respiračný koeficient, respirácia a faktory prostredia.
Rast a vývin rastlín
Definícia rastu a vývinu, štádiá ontogenézy. Rastová krivka. Faktory ovplyvňujúce rast a vývin (endogénne a exogénne faktory). Meristémy.
Fytohormóny a rastové látky
Rozdelenie, všeobecná charakteristika, fyziologické účinky a praktické využitie rastových látok: Auxíny, cytokiníny,giberelíny,kyselina abscisová, etylén.
Všeobecné aspekty in vitro morfogenézy rastlín
Organogenéza, somatická embryogenéza, štádiá morfogenézy. Úloha rastových látok pri regulácii morfogenézy. Biotechnologické využitie in vitro kultúr (meristémové kultúry, suspenzné kultúry, kultúry protoplastov).
Voda v rastlinnom organizme
Vlastnosti vody podmieňujúce jej dôležitosť pre rastliny, osmotické javy v bunke, príjem a vedenie vody v rastline, výdaj vody, transpirácia a evaporácia, rozdelenie rastlín podľa nárokov na vodu.
Minerálna výživa rastlín
Pohyb látok a príjem iónov cez biologické membrány. Klasifikácia prvkov z hľadiska výživy rastlín (mikro- a makroelementy, stopové prvky), esencialita prvkov, význam jednotlivých makro a mikroelementov pre rast a vývin rastlín.
Kremík a jeho dôležitosť pre rastliny
Mechanizmy príjmu kremíka rastlinami, význam kremíka pre rastové a fyziologické procesy, ochranné účinky kremíka pri prekonávaní rôznych foriem stresu.
Pohyby rastlín
Klasifikácia pohybov rastlín, fyzikálne a vitálne pohyby, lokomočné a ohybové druhy pohybov a ich charakteristika s dôrazom na tropizmy a nastie.
Fyziológia stresu
Stres ako stav organizmu, rozdelenie stresorov a druhy stresu, signálne molekuly, expresia génov, oxidačný stres, ROS – miesta vzniku, poškodenie biologických štruktúr, mechanizmy odstraňovania. Aklimácia a adaptácia rastlín, priebeh stresovej krivky.
Abiotické stresové faktory a reakcie rastlín
Fyziologické odpovede rastlín na nepriaznivé meteorogénne faktory – nízka a vysoká teplota, nedostatok vody, poškodenie rastlín vysokou hustotou svetelného žiarenia, fotoinhibícia fotosyntézy, znečistenie ovzdušia, ozón, UV-žiarenie.
Stres vyvolaný nepriaznivými pôdnymi faktormi
Nedostatok kyslíka v pôde, zasolenie, extrémne hodnoty pH v pôde – kyslé a alkalické pôdy, nedostatok minerálnych živín, reakcie rastlín a mechanizmy tolerancie, aklimácie a adaptácie.
Ťažké kovy a polokovy ako abiotický stresový faktor
Geogénna a antropogénna kontaminácia pôd, životné stratégie rastlín (exklúzia, tolerancia, rezistencia). Esencialita a toxicita kovov a polokovov, vplyv ťažkých kovov a polokovov na rast a vývin rastlín, hyperakumulácia prvkov, využitie rastlín vo fytoremediáciách.
Biotické stresové faktory a reakcie rastlín
Pôvodcovia biotického stresu, signálne molekuly, indukcia obrannej reakcie a obranné mechanizmy rastlín voči patogénom.
Alternatívne spôsoby výživy rastlín
Autotrofia verzus heterotrofia a mixotrofia. Úloha symbiotických organizmov pri získavaní živín (symbiotické baktérie, mykoríza).
Cytológia a
anatómia rastlín
Všeobecné znaky organizácie bunky.
Organizácia a funkcie povrchov rastlinných buniek.
Endomembránový systém rastlinných buniek, mikrotelieska (typy, štruktúra, funkcie).
Bunkový cyklus, jeho základná charakteristika (typy, charakteristika na základe množstva NK po replikácii.
Semiautonómne organely bunky.
Cytoskeletové zložky bunky, ich organizácia a funkcie + bunkové motory (typy zloženie, polarity, funkcie).
Štruktúrna organizácia biologických membrán.
Meristémy, koncepcia, klasifikácie meristémov, Histogénová teória, teória tuniky a korpusu, cytohistologická zonálnosť, pokojové centrum; sekundárne meristémy.
Špecializácia a diferenciácia buniek, vybrané typy špecializovaných rastlinných buniek.
Krycie (primárne a sekundárne), výrastky pokožky – trichómy a emergencie.
Absorbčné pletivá.
Vylučovacie pletivá, vonkajšie a vnútorné sekretorické pletivá.
Zásobné pletivá vegetatívnych orgánov, typy deponovaných zásobných látok a ich cytologická lokalizácia; zásobné pletivá generatívnych orgánov.
Vodivé pletivá primárne a sekundárne (ontogenéza, typy, klasifikácia); transferové bunky.
Organológia, klasifikácia orgánov a charakteristika základných typov
Primárna a sekundárna stavba koreňa, špecializované typy buniek a pletív (koreňová čiapočka jej vznik, stavba a funkcia, QC, rizoderma a koreňové vlásky, exo- a endoderma, stéla, organizácia vodivých pletív, zakladanie kambia a felogénu); špecializácia a metamorfóza koreňa.
Primárna a sekundárna stavba stonky, špecializované typy buniek a pletív (vegetačný vrchol, organizácia apikálneho meristému, primárna kôra, stéla, organizácia vodivých pletív, typy stél, zakladanie kambia a felogénu).
List, ontogenéza, stavba, organizácia prieduchov, mezofylu a vodivých pletív, špecializované a metamorfované typy listov.
Ekologická anatómia, vplyv vonkajších podmienok na stavbu listov, stonky, koreňa; vplyv znečistenia na stavbu orgánov a pletív.
Ultraštruktúrne aspekty rastlinných buniek. Anatómia rastlinných organizmov a jej funkčný význam.
Embryológia
Kvet, stavba, vývin, organizácia kvetu (obaly, tyčinka, piestik; histologická a cytologická stavba orgánov kvetu).
Mikrosporogenéza; vývin peľového zrna; stavba a typy peľových zŕn.
Megasporogenéza, organizácia zárodočného mieška, typy zárodočných mieškov.
Opelenie, spôsob prenosu peľu, klíčenie peľu a rast peľových vrecúšok, kultivácia in vitro.
Oplodnenie, spôsoby oplodnenia a zmeny v zárodočnom miešku po oplodnení.
Embryo krytosemenných rastlín (vývin, stavba, typy); embryogenéza in vivo a in vitro.
Molekulárna biológia
Polymerázová reťazová reakcia (PCR) – princíp, podmienky reakcie, amplifikačná krivka a účinnosť amplifikácie, analýza amplikonov, význam a použtie PCR
Optimalizácia PCR – gradientová PCR, PCR aditíva, špecifická a nešpecifická amplifikácia, analýza amplikonov
Návrh primerov – základné pravidlá pri návrhu primerov, teplota topenia a teplota anelácie primerov, špecifická anelácia a nešpecifická anelácia, primer-diméry, databázy a in-silico analýzy
Nukleové kyseliny: DNA – chemická štruktúra, vlastnosti a funkcia DNA, genetický kód, subcelulárna lokalizácia DNA, princíp extrakcie DNA pomocou fenolu s chloroformom, extrakcia DNA pomocou komerčných súprav
Nukleové kyseliny: RNA – chemická štruktúra, vlastnosti a funkcia RNA, genetický kód, subcelulárna lokalizácia, princíp extrakcie DNA pomocou fenolu s chloroformom, extrakcia RNA pomocou komerčných súprav
Analýza nukleových kyselín – význam analýzy nukleových kyselín, elektroforetická analýza, spektrofotometrická analýza, fluorescenčná analýza, integrita RNA a DNA molekúl
RT-PCR – princíp metódy RT-PCR, využitie RT-PCR, syntéza cDNA, interpretácia RT-PCR výsledkov, referenčné gény
RT-qPCR – princíp metódy RT-qPCR, využitie RT-qPCR, syntéza cDNA, interpretácia RT-qPCR výsledkov, referenčné gény, CT hodnoty, účinnosť amplifikácie
Molekulárne klonovanie – základná schéma klonovania, plazmidová DNA, rekombinantná DNA, esenciálne komponenty vektora, princíp selekcie klonov na báze selekčných markerov, príprava fragmentov, linearizácia vektora, transformácia E.coli
Klasické klonovanie – princíp klasického klonovania, plazmidová DNA, rekombinantná DNA, restrikčné endonukleázy, ligázy, použitie jednej alebo dvoch restrikčných endonukleáz pri klonovaní, transformácia E.coli
PCR klonovanie – princíp PCR klonovania, rekombinantná DNA, porovnanie PCR a klasického klonovania, TA klonovanie, klonovanie fragmentov s „tupými koncami“, DNA polymerázy, návrh primerov s restrikčnými miestami, transformácia E.coli
Reportérové línie v biológii rastlín, detekcia aktivity promótorov v pletivách
Princíp transkripčnej odpovede na auxín
Brazinosteroidová signálna dráha v rastlinách
Indukovateľné expresné systémy v rastlinách (XVE, Heat-shock)
Epigenetická regulácia expresie génov rastlinách
Funkcia fosfatidyl-inozitol fosfátov (PIP) v rastlinách
CRISPR/Cas9 mutagenéza v rastlinách