Získať poznatky o fyziologických procesoch jedno a viacbunkových organizmov charakterizovaných na molekulárnej úrovni.
L.S.Costanzo, Physiology, fourth edition, 2010 Saunders, Inc, Elsevier.
S. Reed, Essential Physiological Biochemistry, 2009 John Wiley & Sons, Ltd.
B. Alberts, Molecular Biology of the Cell, sixth edition, 2002 Garland Science, Taylor & Francis Group. LLC.
Články v časopisoch.
Študent musí získať minimálne 55 % na záverečnom teste na absolvovanie predmetu.
slovenský
Výučba sa realizuje prezenčne alebo v prípade potreby dištančne s využitím nástroja MS Teams. Formu výučby upresní vyučujúci v úvode semestra, aktualizuje priebežne.
Fyziológia bunky. Biochemická špecializácia vnútrobunkových organel.
Biologické membrány, iónové kanály, membránové pumpy.
Bunkový cyklus, regulácia bunkového cyklu.
Apoptóza a regulačné mechanizmy apoptózy.
Fyziológia špecifických orgánov z hľadiska metabolizmu. Fyziológia svalu a svalovej kontrakcie. Fyziológia pečene a žlčníka. Fyziológia obličiek.
Endokrinný systém, význam vnútornej sekrécie, mechanizmus účinku hormónov. Druhý poslovia a signálno-transdukčné dráhy.
Fyziológia bunky. Biochemická špecializácia vnútrobunkových organel.
Biologické membrány, iónové kanály, membránové pumpy.
Bunkový cyklus, regulácia bunkového cyklu.
Apoptóza a regulačné mechanizmy apoptózy.
Fyziológia špecifických orgánov z hľadiska metabolizmu. Fyziológia svalu a svalovej kontrakcie. Fyziológia pečene a žlčníka. Fyziológia obličiek.
Endokrinný systém, význam vnútornej sekrécie, mechanizmus účinku hormónov. Druhý poslovia a signálno-transdukčné dráhy.
Získať poznatky o fyziologických procesoch jedno a viacbunkových organizmov charakterizovaných na molekulárnej úrovni.
Záverečný test.
Oboznámenie študentov so základnými bioenergetickými dejmi prebiehajúcimi v biologických organizmoch. Dôraz je položený na popis procesov oxidatívnej fosforylácie a fotosyntézy. Tento popis je spojený s charakterizáciou štruktúry a funkcie komplexov dýchacieho reťazca a fotosyntetického reakčného centra. Študenti získajú prehľad aj o iných procesoch, do ktorých sú zapojené energetické centrá bunke, mitochondrie: apoptóza, starnutie, vznik a priebeh rôznych ochorení.
1. D. Nicholls and S. Fergusson. Bioenergetics 4, Academic Press, 2013.
2. M. Wikström (Ed.). Biophysical and structural aspects of bioenergetics, The Royal
Society of Chemistry, 2005.
3. D. Harris. Bioenergetics at a glance, Blackwell Science Ltd., 1995.
4. V. Saks (Ed.). Molecular system bioenergetics, Wiley-VCH, 2007.
5. I. Scheffer. Mitochondria (2nd Edition), John Wiley & Sons, Inc., 2008.
6. A.D.N.J. de Grey. The mitochondrial free radical theory of aging, R.G. Landis
Company, 1999.
7. J.A.M. Smeiting, R.C.A. Sengers and J.M.F. Trijbels. Oxidative phosphorylation in
health and disease, Kluwer Academic/Plenum Publisher, 2004.
8. N.W.C. Cheetham. Introducing biological energetics, Oxford University Press, 2011.
Skúška
V rámci skúšky by mal študent vedieť prezentovať teoretické vedomosti z jednotlivých tematických okruhov, ktoré sú uvedené v stručnej osnove predmetu.
slovenský jazyk
anglický jazyk
1. týždeň
Oblasti záujmu bioenergetiky, jej význam a postavenie vo vede. Centrálny koncept bioenergetiky - chemiosmotická teória. Hlavné zdroje energie v živých organizmoch. Procesy v biologických systémoch, v ktorých sa spotrebúva energia. Gibbsova voľná energia. Štruktúra a význam adenozíntrifosfátu (ATP). Zmena Gibbsovej energia pri hydrolýze ATP. Dôvody prečo zohráva ATP dôležitú úlohu v bioenergetike.
2. týždeň
Oxidačno-redukčný (redoxný) potenciál. Určenie redoxného potenciálu. Vplyv pH na redoxný potenciál. Vzťah medzi Gibbsovou energiou a redoxným potenciálom. Iónový elektrochemický gradient. Sila pohybu protónov. Rovnovážna distribúcia iónov na membráne. Nernstov potenciál. Donnanova rovnováha.
3. týždeň
Glykolýza. Metabolizmus glukózy v rôznych typoch buniek. Glykolytická (Embden-Mayerhoffova) cesta. Prípravná, štiepiaca a oxidačno-redukčná fáza glykolýzy. Regulácia glykolýzy. Regulačné enzýmy v glykolýze. Postglykolytické procesy. Citrátový (Krebsov) cyklus. Regulácia Krebsovho cyklu.
4. týždeň
Mitochondrie - štruktúra a základné funkcie. Mitochondriálny genóm. Pôvod mitochondrií. Dýchací reťazec v mitochondriách. Komponenty dýchacieho reťazca. Mechanizmus elektrónového transportu v dýchacom reťazci. Transport protónov cez vnútornú mitochondriálnu membránu. Chemiosmotický protónový okruh.
5. týždeň
NADH dehydrogenáza (komplex I) - štruktúra a mechanizmus fungovania. Mechanizmus pumpovania protónov v NADH dehydrogenáze. Inhibítory NADH dehydrogenázy. Sukcinát dehydrogenáza (komplex II) - štruktúra a katalytický mechanizmus. Cytochróm c reduktáza (komplex III) - štruktúra. Mechanizmus pumpovania protónov v komplexe III - Q cyklus. Cytochróm c oxidáza (komplex IV) - štruktúra a základné funkcie. Katalytický mechanizmus redukcie kyslíka a pumpovanie protónov v cytochróm c oxidáze.
6. týždeň
Syntéza ATP v mitochondriách. ATP - syntáza (F1.Fo-ATP-áza) - štruktúra a základné funkcie. Mechanizmus syntézy ATP. Kontrola a regulácia syntézy ATP - termodynamický a kinetický aspekt. Odpojenie elektrónového transportu od tvorby ATP. Inhibítory ATP - syntázy. Protónový transport v ďalších ATP - ázach.
7. týždeň
Fotosyntéza - základné pojmy a definície. Chloroplasty - miesta realizácie fotosyntézy. Fotosystém I a fotosystém II - štruktúra a vlastnosti. Svetelná fáza fotosyntézy. Molekulový mechanizmus svetelnej fázy fotosyntézy. Tmavá fáza fotosyntézy. Calvinov cyklus. Fixácia CO2. Fotosyntéza a tvorba ATP. Evolučné dôsledky fotosyntézy pre existenciu života - tvorba molekulového kyslíka. Fotosyntéza v baktériách.
8. týždeň
Alternatívne spôsoby tvorby transmembránového protónového gradientu. Protónové pumpy. Bakteriorodopsín - štruktúra a základné mechanizmy fungovania. Primárne sodíkové pumpy. Klasifikácia iónového transportu v biologických membránach. Iónové pumpy riadené ATP.
9. týždeň
Alternatívne spôsoby využitia transmembránového protónového gradientu. Tvorba tepla. Odpájacie proteíny. Mechanický pohyb častí buniek. Pohyb bakteriálnych buniek. Aktívny transport molekúl. Transportéry iónov a metabolitov v mitochondriách.
10. týždeň
Homeostáza Ca2+ v mitochondriách. Iniciácia apoptózy mitochondriách. Mitochondrie a nekróza. Mutácie v mitochondriálnom genóme. Medicínsky aspekt mitochondriálneho výskumu. Choroby spojené s defektmi a poruchami mitochondrií. Diagnóza a terapia ochorení spojených s mitochondriami.
11. týždeň
Mitochondriálna teória starnutia. História mitochondriálnej teórie starnutia. Tvorba kyslíkových radikálov a oxidatívny stres v mitochondriách. Testovateľné predikcie mitochondriálnej teórie starnutia. Možnosť predĺženia doby života biologických organizmov.
12. týždeň
Evolúcia bioenergetických systémov. Budúcnosť bioenergetiky.
1. týždeň
Oblasti záujmu bioenergetiky, jej význam a postavenie vo vede. Centrálny koncept bioenergetiky - chemiosmotická teória. Hlavné zdroje energie v živých organizmoch. Procesy v biologických systémoch, v ktorých sa spotrebúva energia. Gibbsova voľná energia. Štruktúra a význam adenozíntrifosfátu (ATP). Zmena Gibbsovej energia pri hydrolýze ATP. Dôvody prečo zohráva ATP dôležitú úlohu v bioenergetike.
2. týždeň
Oxidačno-redukčný (redoxný) potenciál. Určenie redoxného potenciálu. Vplyv pH na redoxný potenciál. Vzťah medzi Gibbsovou energiou a redoxným potenciálom. Iónový elektrochemický gradient. Sila pohybu protónov. Rovnovážna distribúcia iónov na membráne. Nernstov potenciál. Donnanova rovnováha.
3. týždeň
Glykolýza. Metabolizmus glukózy v rôznych typoch buniek. Glykolytická (Embden-Mayerhoffova) cesta. Prípravná, štiepiaca a oxidačno-redukčná fáza glykolýzy. Regulácia glykolýzy. Regulačné enzýmy v glykolýze. Postglykolytické procesy. Citrátový (Krebsov) cyklus. Regulácia Krebsovho cyklu.
4. týždeň
Mitochondrie - štruktúra a základné funkcie. Mitochondriálny genóm. Pôvod mitochondrií. Dýchací reťazec v mitochondriách. Komponenty dýchacieho reťazca. Mechanizmus elektrónového transportu v dýchacom reťazci. Transport protónov cez vnútornú mitochondriálnu membránu. Chemiosmotický protónový okruh.
5.- 6. týždeň
NADH dehydrogenáza (komplex I) - štruktúra a mechanizmus fungovania. Mechanizmus pumpovania protónov v NADH dehydrogenáze. Inhibítory NADH dehydrogenázy. Sukcinát dehydrogenáza (komplex II) - štruktúra a katalytický mechanizmus. Cytochróm c reduktáza (komplex III) - štruktúra. Mechanizmus pumpovania protónov v komplexe III - Q cyklus. Cytochróm c oxidáza (komplex IV) - štruktúra a základné funkcie. Katalytický mechanizmus redukcie kyslíka a pumpovanie protónov v cytochróm c oxidáze.
7. týždeň
Syntéza ATP v mitochondriách. ATP - syntáza (F1.Fo-ATP-áza) - štruktúra a základné funkcie. Mechanizmus syntézy ATP. Kontrola a regulácia syntézy ATP - termodynamický a kinetický aspekt. Odpojenie elektrónového transportu od tvorby ATP. Inhibítory ATP - syntázy. Protónový transport v ďalších ATP - ázach.
8.- 9. týždeň
Fotosyntéza - základné pojmy a definície. Chloroplasty - miesta realizácie fotosyntézy. Fotosystém I a fotosystém II - štruktúra a vlastnosti. Svetelná fáza fotosyntézy. Molekulový mechanizmus svetelnej fázy fotosyntézy. Tmavá fáza fotosyntézy. Calvinov cyklus. Fixácia CO2. Fotosyntéza a tvorba ATP. Evolučné dôsledky fotosyntézy pre existenciu života - tvorba molekulového kyslíka. Fotosyntéza v baktériách.
10. týždeň
Alternatívne spôsoby tvorby transmembránového protónového gradientu. Protónové pumpy. Bakteriorodopsín - štruktúra a základné mechanizmy fungovania. Primárne sodíkové pumpy. Klasifikácia iónového transportu v biologických membránach. Iónové pumpy riadené ATP.
11. týždeň
Mitochondriálna teória starnutia. História mitochondriálnej teórie starnutia. Tvorba kyslíkových radikálov a oxidatívny stres v mitochondriách. Testovateľné predikcie mitochondriálnej teórie starnutia. Možnosť predĺženia doby života biologických organizmov.
12. týždeň
Evolúcia bioenergetických systémov. Budúcnosť bioenergetiky.
Oboznámenie študentov so základnými bioenergetickými dejmi prebiehajúcimi v biologických organizmoch. Dôraz je položený na štruktúru a funkciu biomakromolekúl podieľajúcich sa na procesoch oxidatívnej fosforylácie, ako aj na vysvetlenie princípov membránového transportu v biologických systémoch.
Skúška
Cvrčková F. Úvod do praktické bioinformatiky. Česko: Academia, 2006. 148 s. ISBN 80-200-1360-1.
Brown, T. A. Genomes 3. 3rd ed. New York : Garland Science Publishing. 2007. 713 p. ISBN 0-8153-4138-5
Nei M, Kuma, S. Molecular Evolution and Phylogenetics. Oxford University Press. 2000. 333 p. ISBN 978-0195135855
Lemey P, Salemi M, Vandamme A-M. The Phylogenetic Handbook: A Practical Approach to Phylogenetic Analysis and Hypothesis Testing / Edition 2. Cambridge University Press. 2009. 750 p. ISBN 978-0521730716
Manuály pre prácu k použitému softvéru a online nástrojom
Účasť na prednáškach a cvičeniach (min 80%), vypracovanie priebežných zadaní, vypracovanie záverečného zadania
slovensky
Úvod do bioinformatiky - definícia a náplň predmetu, stručná história, prehľad základných nástrojov na spracovanie biologických dát.
Biologicky a biomedicínsky orientované databázy I. - vyhľadávanie a získavanie dát - PubMed, GenBank, SwissProt.
Biologicky a biomedicínsky orientované databázy II. - vyhľadávanie a získavanie dát - PDB, KEGG, OMIM, REBASE.
Sekvenčná analýza - formáty výstupných dát a práca s nimi, analýza sekvencií biopolymérov so zameraním na nukleové kyseliny - analýza chromatogramov, skladanie sekvencií, využitie nástrojov MEGA, Unipro UGENE, CAP3 server, zverejňovanie dát v GenBank databáze.
Párové porovnania sekvencií - lokálne porovnania, využitie nástrojov blastn, blastp, blastx pri analýze sekvencií nukleových kyselín a proteínov, nastavenie a vplyv parametrov, biologická významnosť získaných výsledkov.
Analýza sekvencií proteínov - identifikácia proteínových motívov a domén, využitie CDD a PFAM databázy.
Vyhľadávanie otvorených čítacích rámcov v sekvenciách nukleových kyselín - využitie rôznych nástrojov (ORFfinder, NEBcutter).
Restrikčná analýza - využitie rôznych nástrojov pre vyhľadávanie vhodných enzýmov pre restrikčnú analýzu (REBASE, NEBcutter) .
Návrhy a overovanie primérov pre PCR analýzu - vlastnosti primérov, využitie rôznych nástrojov (Primer3, Primer-BLAST).
Fylogenetická analýza - porovnania viacerých sekvencií s využitím nástrojov Clustal, MUSCLE, analýza evolučnej a fylogenetickej príbuznosti organizmov - tvorba a analýza fylogenetických stromov, využitie rôznych metód konštrukcie, biologická významnosť získaných výsledkov
Sekvenovanie novej generácie I. - stručný prehľad metód masívneho paralelného sekvenovania, výstupné formáty získaných dát, využitie unixových operačných systémov pri spracovaní dát.
Sekvenovanie novej generácie II. - spracovanie dát získaných z celogenomového sekvenovania, de novo sekvenovanie, mapovanie k referenčnej sekvencii.
Sekvenovanie novej generácie III. - spracovanie dát získaných s cieľom metagenomickej analýzy environmentálnych vzoriek
Molekulárna identifikácia organizmov - globálne porovnania sekvencií (EZ Taxon, UNITE database, BOLD system).
Úvod do Bioinformatiky, voľne prístupné biologicky a biomedicínsky orientované databázy, voľne dostupné bioinformatické nástroje. Analýza sekvencií biopolymérov - nukleové kyseliny a proteíny. Párové porovnania sekvencií, porovnania viacerých sekvencií, analýza evolučnej a fylogenetickej príbuznosti biopolymérov, tvorba a analýza fylogenetických stromov, molekulárna identifikácia organizmov.
Študenti získajú základné informácie o práci s biologickými databázami, získavaním a analýzou sekvenčných dát, bioinformatickými prístupmi na analýzu fylogenetickej príbuznosti, konštrukciou a interpretáciou fylogenetickách stromov a o metódach pre molekulárnu identifikáciu organizmov.
1. Alberts B. et al. (2008) Molecular Biology of the Cell. (Fifth Ed.)
2. Silverthon et al. (2010) Human Physiology - An Integrated Approach (Fifth Ed.).
4. Phillips R. et al. (2013) Physical biology of the cell (Second Ed.)
5. Nelson J. (2008) Structure and Function in Cell Signaling
6. Hille B. (2001) Ion Channels of Excitable Membranes (3rd Ed.)
Písomná previerka v priebehu semestra a skúška pozostávajúca z písomnej a ústnej časti.
slovenský a anglický
1. Zloženie biologických membrán a ich modely.
2. Charakteristika lipidických dvojvrstiev - fyzikálne, chemické a mechanické vlastnosti.
3. Membránové mikrodomény a ich funkcia.
4. Funkcia biologických membrán – plazmatická, organelová a jadrová membrána
5. Typy transportov cez membrány.
6. Membránové proteíny – druhy a ich funkcie
7. Iónové kanály
8. Receptory a bunková signalizácia.
9. Prenášače a pumpy a ich funkcia v bunke.
10. Propagácia signálov v organizme – elektrická a chemická signalizácia.
11. Metódy na štúdium membrán a ich vlastností.
12. Metódy na štúdium transportu cez membrány.
Získať základné vedomosti o štruktúre, vlastnostiach, a funkciách biologických membrán. Ďalej získanie vedomostí o fyziologických procesoch v organizmoch ktoré súvisia s biologickými membránami.
H. Dugas: Bioorganic Chemistry, Wiley, London 1995.
1. Individuálna práca a aktivita na seminároch.
2. Absolvovanie písomnej skúšky s úspešnosťou min. 51%.
slovenský
Výučba sa realizuje prezenčne alebo dištančne, s využitím nástroja MS Teams alebo BBB (BigBlueButton). Formu výučby upresní vyučujúci na začiatku semestra a priebežne ju aktualizuje.
1. Proximity effect in organic chemistry. Molecular adaptation ond recognition on supramolecular level.
2. Bioorganic chemistry of aminoacids and polypeptides. Analogy between organic reactions and biochemical transformations.
3. Chemistry of peptide bond. Nonribosomal synthesis of peptides.
4. Asymmetric synthesis of aminoacids, chiral organometal catalyzators.
5. Transition state analogues, antibodies as enzymes, chemical mutations, molecular recognition and synthesis of biologicaly active compounds.
6. Bioorganic synthesis of polynucleotides. Energy storage, DNA intercalates, chemical evolutions of biopolymers.
7. Enzymatic chemistry, introduction to catalysis and enzymes, multifunctional catalysis, chymotrypsin, stereocontrolled hydrolysis, immobilized enzymes in organic synthesis.
8. Enzymatic models. Host-guest complexation chemistry, crown ethers, chemistry of membranes, cyclodextrines, steroid templates. Biomimetic polyene cyclization.
9. Metal ions in proteins and biomolecules, carboxypeptidase, hydrolysis of aminoacid esters, amides, peptides.
10. Biomodel of photosynthesis and energy transfer, cobalt, vitamine B12. Chemistry of coenzymes, pyridoxalphosphate, suicide enzyme inactivators and affinity labels, tiamine pyrophosphate, biotin.
1. Proximitný efekt v organickej chémii. Molekulová adaptácia a rozpoznávanie na supramolekulovej úrovni.
2. Biorganická chémia aminokyselín a polypeptidov. Analógia medzi organickými reakciami
a biochemickými transformáciami.
3. Chémia peptidovej väzby. Neribozomálna syntéza peptidov.
4. Asymetrická syntéza aminokyselín, využitie chírálnych organokovových katalyzátorov.
5. Analógy tranzitných stavov, protilátky ako enzýmy, chemické mutácie, molekulové rozpoznanie a syntéza biologicky účinných látok.
6. Bioorganická syntéza polynukleotidov. Uchovávanie energie, DNA interkaláty, chemická evolúcia biopolymérov, RNA molekuly ako katalyzátory.
7. Enzymatická chémia, úvod do katalýzy a enzýmov, multifunkčná katalýza, chymotrypsín, stereokontrolovaná hydrolýza, imobilizované enzýmy a ich využitie v org. syntéze.
8. Enzymatické modely. Host-guest koplexačná chémia, crown étery, membránová chémia a micely, polyméry, cyklodextríny, steroidné templáty. Vzdialené funkcionalizačné reakcie, biomimetická polyénová cyklizácia.
9. Kovové ióny v proteínoch a biomolekulách, karboxypeptidáza a úloha zinku, hydrolýza esterov aminokyselín, amidov a peptidov, železo a transport kyslíka, Cu ióny.
10. Biomodel fotosyntézy a prenosu energie, kobalt a úloha vitamínu B12. Chémia koenzýmov, oxidačnoredukčné reakcie, pyridoxalfosfát, "suicide enzyme inactivators a affinity labels", tiamín pyrofosfát, biotín.
0/100%
Metodológia a logická stavba organickej chémie pre pochopenie procesov prebiehajúcich v
živej hmote. Mechanizmus základných biochemických procesov, ako je proteosyntéza, enzýmová
katalýza, chémia nukleových kyselín a fotosyntéza.
1. BUZKOVÁ, K. 2006. Fitness jóga. Praha: Grada. 167 s.
2. ČECHOVSKÁ, I., MILEROVÁ, H., NOVOTNÁ, V. Aqua-fitness. Praha: Grada. 136 s.
3. EVANS, M ., HUDSON, J., TUCKER, P. 2001. Umění harmonie: meditace, jóga, tai-či, strečink. 192 s.
4. JARKOVSKÁ, H., JARKOVSKÁ, M. 2005. Posilováni s vlastním tělem 417 krát jinak. Praha: Grada. 209 s.
5. KOVAŘÍKOVÁ, K. 2017. Aerobik a fitness. Karolium, 130 s.
Ukončenie: Absolvovanie
Podmienky úspešného absolvovania
- aktívna účasť na kurze v zmysle študijného poriadku a pokynov vyučujúceho,
- úspešné absolvovanie praktickej časti - aerobik, cvičenie vo vode, joga, pilates a iné.
Slovenský jazyk
1. Zásady cvičení - nízky aerobik, vysoký aerobik, základné kroky a cuing
2. Zásady cvičení aqua fitness
3. Zásady cvičení Pilates
4. Zdravotné cvičenia
5. Posilňovanie s vlastnou váhou, s náčiním.
6. Plávanie
7. Uvoľňovacie jogové cvičenia
8. Power joga
9. Jogová relaxácia
10. Záverečné hodnotenie
Študenti môžu využiť okolie na rôzne športy ponúkané danou destináciou – plávanie, rafting, volejbal, futbal, stolný tenis, tenis, resp. iné, predovšetkým vodné športy.
Obsahový štandard
Študent preukáže zvládnutie obsahového štandardu predmetu, ktorý je obsahovo daný sylabom predmetu a povinnou literatúrou.
Výkonový štandard
Študent preukáže zvládnutie výkonového štandardu, v rámci ktorého je po absolvovaní predmetu schopný:
- ovládať základné kroky aerobiku a základy zdravotných cvičení,
- neverbálne a verbálne komunikovať s klientmi počas cvičenia,
- organizovať a riadiť proces zameraný na oblasť pohybovej rekreácie vo voľnom čase.
Uvedená v schválenom zadaní diplomovej práce.
Diplomová práca je výsledkom vlastnej tvorivej práce študenta. Nesmie vykazovať prvky akademického podvodu a musí spĺňať kritériá správnej výskumnej praxe definované v Rozhodnutí rektora č. 21/2021, ktorým sa stanovujú pravidlá posudzovania plagiátorstva na Univerzite Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach a jej súčastiach. Plnenie kritérií sa overuje najmä v procese školenia a v procese obhajoby práce. Ich nedodržanie je dôvodom na začatie disciplinárneho konania.
slovenský alebo anglický
Študent realizuje činnosti pod vedením vedúceho diplomovej práce. Výsledkom práce študenta má byť splnenie cieľov uvedených v schválenom zadaní diplomovej práce.
Diplomovou prácou študent preukáže zvládnutie rozšírenej teórie a odbornej terminológie študijného odboru, nadobudnutie vedomostí, zručností a kompetentností v súlade s deklarovaným profilom absolventa študijného programu, ako aj schopnosť aplikovať ich originálnym spôsobom pri riešení vybraného problému študijného odboru. Študent preukáže schopnosť samostatnej odbornej práce z obsahového, formálneho a etického hľadiska. Ďalšie podrobnosti diplomovej práce určuje Smernica č. 1 /2011 o základných náležitostiach záverečných prác a Študijný poriadok UPJŠ v Košiciach pre 1., 2. a spojený 1. a 2. stupeň.
Ľ. Treindl: Chemická kinetika, 1978, SPN - Bratislava.
T.E. Creighton: Proteins - structures and molecular properties, 1993, W.H. Freeman and Company - New York.
Alan Fersht “Structure and Mechanism in Protein Science: A Guide to Enzyme Catalysis and Protein Folding. “ (3rd Ed. W. H. Freeman and Company, 1999)
Robert A. Copeland: Enzymes (2nd edition), Wiley-VCH, 2000.
Úspešné absolvovanie skúšky, ktorá pozostáva z dvoch častí: (i) písomnej a (ii) ústnej časti. Študent absolvuje skúšku ak z písomnej časti získa aspoň 60% bodov a zároveň v ústnej časti adekvátne zodpovie kladené otázky.
slovenský jazyk je nevyhnutný pre absolvovanie predmetu; anglický výrazne uľahčí študium, v dôsledku prebahy odbornej literatúry v tomto jazyku
Výučba sa realizuje prezenčne alebo v prípade potreby dištančne s využitím nástroja MS Teams. Formu výučby upresní vyučujúci v úvode semestra, aktualizuje priebežne.
1. Úvod. Chemická katalýza – teória tranzitného stavu.
2. Enzýmová katalýza – typy a príklady.
3. Kofaktory. Aktívne miesto - zámok a kľúč, indukovaný fit. Enzýmy – delenie.
4. 3D štruktúra proteínov. Nekovalentné interakcie. Sekundárna, terciárna a kvartérna štruktúra. Konvergentná a divergentná evolúcia. Multienzýmové komplexy. Pohyby/dynamika enzýmov.
5. Viazanie ligandov - Termodynamika a kinetika. Techniky.
6. Chemická kinetika. Základné rovnice enzýmovej kinetiky.
7. Regulácia enzýmovej aktivity - príklady.
8. Konformačná zmena, alosterická regulácia. Regulácia enzýmových dráh.
9. Experimentálne určovanie enzýmovej aktivity. pH a teplotná závislosť enzýmovej katalýzy.
10. Určovanie individuálnych rýchlostných konštánt. Stop flow. Enzým-substrát komplementarita a využitie väzbovej energie v katalýze.
11. Reverzibilná inhibícia.
12. Ireverzibilná inhibícia.
13. Špecificita a editovacie mechanizmy. „Moonlighting“ enzýmy. Aplikácia enzýmov (organika). Katalytické protilátky. Extrémofily. Enzýmy na kolónach. Riadená selekcia enzýmov. Enzýmové reakcie s viacerými substrátmi.
Pochopiť princíp enzýmovej katalýzy. Naučiť sa používať základné rovnice enzýmovej kinetiky. Schopnosť určiť základné kinetické a termodynamické parametre enzýmovo-katalyzovanej reakcie z experimentálneho merania.
1. Alberts B. et al. (2008) Molecular Biology of the Cell. (Fifth Ed.)
2. Silverthon et al. (2010) Human Physiology - An Integrated Approach (Fifth Ed.).
3. Newsholme E.A. & Leech T.R. (2009) Functional Biochemistry in Health and Disease.
4. Animal Models for the Study of Human Disease (2013) Edited by: P. Michael Conn https://doi.org/10.1016/C2011-0-05225-0
5. Drosophila Models of Human Disease Special Issue https://www.hindawi.com/journals/bmri/si/370628/
6. Kaveh et al 2020 Live Imaging of Heart Injury in Larval Zebrafish Reveals a Multi-Stage Model of Neutrophil and Macrophage Migration Front. Cell Dev. Biol., 19 October 2020; https://doi.org/10.3389/fcell.2020.579943
7. Westhoff et al 2020 In vivo High-Content Screening in Zebrafish for Developmental Nephrotoxicity of Approved Drugs Front. Cell Dev. Biol., 10 July 2020; https://doi.org/10.3389/fcell.2020.00583
Písomné previerky počas semestra a záverečná písomná a ústna skúška
slovenský a anglický
1. 1. týždeň - Použitie zvieracích modelov ľudských ochorení – prečo je to dôležité.
2. týždeň - Typy zvieracích modelov – malé zvieratá – myši, potkany
3. týždeň - Typy zvieracích modelov – primáty
4. týždeň - Typy zvieracích modelov – hmyz Drozofila, ryby Zebra
5. týždeň - Použitie rôznych typov buniek ako modelov pre ľudské ochorenia.
6. týždeň - Transport cez bunkové membrány - ochorenia spôsobené poruchami transportu cez iónové kanály.
7. týždeň – Modely ochorení spôsobené poruchami transportu cez iónové kanály – na úrovni buniek a celých organizmov.
8. týždeň - Metabolizmus buniek - ochorenia spôsobené poruchami metabolických dráh.
9. týždeň - Metabolizmus buniek - ochorenia spôsobené poruchami metabolických dráh – modely na úrovni buniek a zvierat.
10. týždeň - Auoimúnne a degeneratívne poruchy – modely na úrovni buniek a zvierat.
11. týždeň - Organoidy – ako modely na úrovni orgánov a tkanív.
12. týždeň - Molekulárne modely ochorení – Modelovanie pomocou umelej inteligencie
Oboznámiť sa s používanými modelmi ľudských ochorení na úrovni buniek a celých organizmov.
Mycek & Pogue, "Handbook of Biomedical Fluorescence", Dekker, 2003. R. Splinter & B.A. Hooper, "An introduction to Biomedical Optics", Taylor&Francis, 2007. Lakowicz, “Principles of fluorescence spectroscopy“, Springer 2006. Muzykantov & Torchilin, “Biomedical aspects of drug targeting“, Kluwer Academic Publishers 2002
Prezentácia, test, ústna skúška
V rámci skúšky by mal študent preukázať znalosti získané z jednotlivých tematických okruhoch popísaných v stručnej osnove. Zároveň by mal vedieť odprezentovať nové poznatky nadobudnuté z oblasti fotochémie a fotobiológie.
slovenský jazyk, anglický jazyk
Prednášky:
1. tkanivová optika – popis základných parametrov potrebných pre aplikáciu svetla pre detekciu zmien v tkanive.
2. využitie a detekcia endo/exogénnych fluorofórov – definícia fotocitlivej molekuly, rozdiel v endo a exogénnych procesoch, vhodnosť jednotlivých sond pre meranie parametrov vo vnútrobunkovom a mimobunkovom priestore.
3. fotofyzika-fyzikálny popis procesov prebiehajúcich počas fotoreakcií v roztokoch, vznik reaktívnych foriem kyslíka.
4. fotochémia – zmeny nastávajúce po fotoreakcii na fluorofóre a v prostredí, v ktorom k tejto fotoreakcii došlo. Možnosti detekcie takýchto zmien prostredníctvom steady-state a časovo-rozlíšených meraní.
5. Využitie luminescenčných techník pre meranie zmien v okysličení tkaniva, zmien pH prostredia a hladiny oxidačného stresu. Využitie spektroskopie a mikroskopie.
6. Svetlom aktivované procesy prebiehajúce v bunke po aplikácie exogénneho agenta. Vplyv výsledku fotoreakcie na jednotlivé bunkové organely.
7. Bunková smrť ako výsledok fotoreakcie – popis vybraných parametrov aktívnych v signálnych dráhach vedúcich k apoptóze, nektróze a autofágii.
8. Fotodynamická terapia – popis mechanizmu a základných podmienok pre aplikáciu fotodynamickej terapie na bunkovej úrovni.
9. Využitie Protoporfyrínu IX vo fotodetekcii okysličenia tkanív a identifikácii nádorových ochorení.
10. Aplikácia fototerapie a fotodiagnostiky v nádorových a nenádorových ochoreniach aktuálne používaných v klinickej praxi.
11. Singletový kyslík – popis produkcie singletového kyslíka, metódy pre jeho detekciu, využitie singletového kyslíka v praxi.
12. Organometalické komplexy –popis fotoreakcie prebiehajúcej vo fotočlánku, aplikácia organometalických komplexov v praxi.
Praktické cvičenie-aplikácia fototerapie a fotodiagnostiky. Využitie spektroflluorimetra, fluorescenčnej a absorpčnej čítačky pre zistenie metabolických zmien v bunkách, prietokového analyzátora buniek pre identifikáciu zmien spôsobených oxidačným stresom, aplikácia protokolu fotodynamickej terapie v bunkových kultúrach a tkanivách. Simulácia fotodynamickej terapie in ovo.
Prezentácia: ústna prezentácia vybranej témy v oblasti fotofyziky, fotochémie a fotobiológie.
Uvedenie do problematiky interakcie svetla s biologickým materiálom so zvýšeným zameraním sa na svetlom aktivované molekuly používané v biológii a medicíne. Popis relevantných spektrálnych, fotochemických a fotobiologických konceptov používaných v danej oblasti. Okrem samotných poznatkov základných princípov vo fotochémii a fotobiológii sa študent oboznámi aj s prístrojmi používanými na detekciu v tejto oblasti výskumu. Aplikácia základných princípov bude popísaná vzhľadom na možnosti ich využitia v oblasti svetlom aktivovanej terapie. Základné princípy svetlom aktivovanej terapie si študent bude môcť odskúšať v rámci cvičení.
Literatúra:
CASSIRER, E. 1997. Esej o človeku. Bratislava.
GUARDINI, R. 1992. Konec novověku. Praha.
LORENZ, K. 1997. Odumírání lidskosti. Praha: Mladá fronta.
RORTY, R. 1997. Kto sme? Morálny univerzalizmus a ekonomický výber. In Aspekt 1997, č. 2.
SOKOL, J. 2000. Člověk jako osoba. Praha.
ŠLOSIAR, J. 2002. Od antropologizmu k filozofickej antropológii. Bratislava: Iris.
TORRIS, G. 1997. Zmysel poľudštenia. In Filozofia 1997, č. 10.
- aktívna účasť na cvičeniach (povolená 1 ospravedlnená neúčasť)
- odborná esej v rozsahu 5 – 7 normostrán (písmo Calibri 11 alebo Times New Roman 12; riadkovanie 1,5; minimálne 3 odborné literárne zdroje okrem internetových)
Sylabus
Predmet: Filozofická antropológia
Rozsah: ZS 1/1
Stupeň: magisterský
Výučbu zabezpečuje: Mgr. Adriana Jesenková, PhD.
Hodnotenie predmetu: 2 kredity
- aktívna účasť na cvičeniach (povolená 1 ospravedlnená neúčasť)
- odborná esej v rozsahu 5 – 7 normostrán (písmo Calibri 11 alebo Times New Roman 12; riadkovanie 1,5; minimálne 3 odborné literárne zdroje okrem internetových)
Osnova:
1. – 2. Úvod do FA. Pojem, rozdelenie a predmet, základné problémy. Obrazy človeka v dejinách (antika, stredovek, renesancia a novovek).
3. – 4. Zakladateľ filozofic. antropológie – M. Scheler. A. Gehlen a Plessner.
5. – 6. Ďalšie významné filozoficko-antropologic. koncepcie – fenomenologické (M. Heidegger), existencialistické (J.P. Sartre), personalistické (M. Bubber) a dialogické.
Reformulácia antropologickej otázky vo filozofii druhej polovice 20. storočia (M. Foucault, J.J. Derrida, J. Habermas).
7. - 8. Subjektivita, identita a telesnosť človeka.
9. – 10. Socialita, temporalita/ časovosť a jazykový charakter bytia človeka.
11. – 12. Človek v kríze, človek a technika.
13. – 14. Ľudská dôstojnosť a kvalita života.
Literatúra:
CASSIRER, E. 1997. Esej o človeku. Bratislava.
GUARDINI, R. 1992. Konec novověku. Praha.
LORENZ, K. 1997. Odumírání lidskosti. Praha: Mladá fronta.
RORTY, R. 1997. Kto sme? Morálny univerzalizmus a ekonomický výber. In Aspekt 1997, č. 2.
SOKOL, J. 2000. Člověk jako osoba. Praha.
ŠLOSIAR, J. 2002. Od antropologizmu k filozofickej antropológii. Bratislava: Iris.
TORRIS, G. 1997. Zmysel poľudštenia. In Filozofia 1997, č. 10.
Osnova:
1. – 2. Úvod do FA. Pojem, rozdelenie a predmet, základné problémy. Obrazy človeka v dejinách (antika, stredovek, renesancia a novovek).
3. – 4. Zakladateľ filozofic. antropológie – M. Scheler. A. Gehlen a Plessner.
5. – 6. Ďalšie významné filozoficko-antropologic. koncepcie – fenomenologické (M. Heidegger), existencialistické (J.P. Sartre), personalistické (M. Bubber) a dialogické.
Reformulácia antropologickej otázky vo filozofii druhej polovice 20. storočia (M. Foucault, J.J. Derrida, J. Habermas).
7. - 8. Subjektivita, identita a telesnosť človeka.
9. – 10. Socialita, temporalita/ časovosť a jazykový charakter bytia človeka.
11. – 12. Človek v kríze, človek a technika.
13. – 14. Ľudská dôstojnosť a kvalita života.
40% - aktívna účasť na cvičeniach + vypracovanie konspektov zo zadanej odbornej literatúry
60% - písomná práca
Orientácia v pojme a predmete Filozofickej antropológie, získanie teoretických predpokladov pre ceostné uchopenie problematiky človeka, porozumenie kategóriám ľudskej prirodzenosti a humanizmu.
▪ ANZENBACHER, A.: Úvod do etiky. Prel. K. Šprunk. Praha, Zvon 1994.
▪ ANZENBACHER, A.: Úvod do filozofie. Prel. K. Šprunk. Praha, Portál 2004.
▪ FÜRSTOVÁ, M. , TRINKS, J.: Filozofia. Prel. L. Kiczko a Z. Kiczková. Bratislava, SPN 1996.
▪ KRATOCHVÍL, Z.: Studie o křesťanství a řecké filosofii. Praha, Česká křesťanská akademie 1994.
▪ KRATOCHVÍL, Z.: Výchova, zřejmost, vědomí. Praha, Herrmann & synové 1995.
▪ PALOUŠ, R.: Čas výchovy. Praha, SPN 1991.
▪ PALOUŠ, R.: K filosofii výchovy (Východiská fundamentální agogiky). Praha, SPN 1991.
▪ RAJSKÝ, A.: Nihilistický kontext kultivácie mladého človeka. Trnava: Typi Universitatis Tyrnaviensis 2009.
Predmet je ukončený písomnou skúškou.
V priebehu semestra študent pracuje s odporúčanou literatúrou, počas seminára sa pripravuje na samostatné vystúpenie, na konci semestra vypracuje esej.
Na získanie hodnotenia A (výborne) musí získať najmenej 92%, na získanie hodnotenia B 84%, na hodnotenie C najmenej 76%, na hodnotenie D 65%, na hodnotenie E najmenej 51%. Študent, ktorý získa menej ako 51% bude hodnotený stupňom FX.
Výsledné hodnotenie sa vypočíta ako priemer hodnotenia priebežnej práce počas seminárnych stretnutí a eseje, prípadne záverečnej písomky.
slovenský jazyk
▪ Problém „bežného“ rozumenia výchove a výchova ako filozofia
▪ Základné pojmy filozofie výchovy – filozofia (rozdiel medzi sofos (mudrc) a (phileo)sofos (filozof)
▪ Porozumenie filozofii ako sofistike verzus Sokratovo techné maieutiké
▪ Základné pojmy filozofie výchovy – starostlivosť a kultúra (sofistické rozlíšenie na fysei a nomó – ich latinský preklad natura a cultura, „bežné“ rozumenie výchove cez školský systém ako dedičstvo sofistov
▪ Určenie filozofie ako starostlivosti o dušu, ktorá je prevádzaná mimo protikladu fysei a nomó (pohyb duše)
▪ Pohyb duše v Platónskom porozumení (telo (sóma) ako väzenie, resp. náhrobný kameň duše (séma); rozdiel medzi sóma (telo) a sarx (mäso); sóma ako vonkajškovosť, t.j. neautentickosť života)
▪ Platónove odkrytie pravdy (alétheia) ako vedenia (epistémé), ktoré nie je mnohoučenosťou
▪ Základné pojmy filozofie výchovy – zrejmosť (grécke enargeia a latinské evidentia), enargeia ako princíp paideia
▪ Základné pojmy filozofie výchovy – myseľ a vedomie
▪ Grécke predpoklady výchovy – schopnosť úcty, vzťahu a úžasu; cnosť, dobro a Erós; mýtus a logos; mienenie (mienka) a poznanie (epistémé); ľudská múdrosť a zodpovednosť; obec („spoločenskosť“ vzdelania); dospelosť; výchova a smrteľnosť
▪ Prvokresťanské motívy výchovy – nasledovanie Krista; znovuzrodenie, obrátenie, Boží obraz; výchova pre kráľovstvo Božie, agapé
▪ Premeny vzdelanosti – knižné vzdelanie; výklad textu a starostlivosť o reč; pamäť a učenie; matematika a logika; kumulatívne poňatie vzdelania; informácia a kvalifikácia
▪ Súčasné výzvy pre výchovu – hermeneutika; pluralitná ontológia; individualita a individuácia
Absolvent predmetu dokáže:
- zadefinovať a samostatne interpretovať základné kultúrne predstavy, ktoré vytvárali vzdelanosť Európy,
- všímať si a rozumieť historickým spôsobom premýšľania fundujúcim európsku morálnu tradíciu,
- charakterizovať, klasifikovať a zdôvodniť jednotlivé výchovné teórie,
- vysvetliť historický kontext a genézu výchovných koncepcií,
- kriticky analyzovať získané poznatky, prehodnocovať ich a využívať v teórii a praxi,
- na základe kritickej analýzy odvodiť závery a odporúčania pre nové možnosti premýšľania
BILASOVÁ, V. – ANDREANSKÝ, E.: Epistemológia a metodológia vedy. Prešov: FF PU 2007.
FAJKUS, B.: Filosofie a metodologie vědy. Praha: Academia 2005.
BEDNÁRIKOVÁ, M. Úvod do metodológie vied. Trnavská univerzita: Trnava 2013.
DÉMUTH, A. Filozofické aspekty dejín vedy. Trnavská univerzita: Trnava 2013.
FEYERABEND, P.: Proti metodě. Prel. J. Fiala. Praha: Aurora 2001.
KUHN, T. S.: Štruktúra vedeckých revolúcií. Prel. Ľ. Valentová. Bratislava 1982.
Dejiny filozofie 1 – 2
Účasť: Študent môže mať nanajvýš jednu neospravedlnenú absenciu na seminári. Neúčasť na viac ako jednom seminári musí byť odôvodnená a musí byť nahrádzaná konzultáciami.
Podmienky priebežnej a záverečnej kontroly: študent je počas semestra na seminároch priebežne kontrolovaný a hodnotený podľa svojej aktivity. Podmienkou udelenia kreditov za semester je úspešné zvládnutie testu z vedomostí získaných na prednáškach a seminároch. Výsledky testu sa premietnu do klasifikačných stupňov
slovenský jazyk
• Falzifikacionizmus a kritický realizmus K. R. Poppera.
• Rozvoj a kritika Popperovej koncepcie.
• Chápanie vývoja vedy v diele T. S. Kuhna.
• Metodológia vedeckých výskumných programov I. Lakatosa.
• Metodologický anarchizmus P. Feyerabenda.
• W.V.O. Quine – problém vzťahu teórie a empírie.
Predmet je zameraný na oboznámenie sa so základnými problémami metodológie a filozofie vedy. Podstatnú časť bude predstavovať sprístupnenie hlavných koncepcií filozofie vedy v 20. storočí a tomuto cieľu výrazne poslúži čítanie pramenných a interpretačných textov.
1. B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, John-Wiley & Sons 2007 New Jersey
2. W. Demtroder, Laser Spectroscopy, Springer-Verlag 2008 Berlin
Ústna skúška v rámci ktorej študenti prezentujú teoretické vedomosti z jednotlivých tematických okruhov, ktoré sú uvedené v stručnej osnove predmetu, resp. preukážu schopnosť nájsť prepojenia a súvislosti medzi rôznymi oblasťami fotoniky a optiky.
Slovenský jazyk
1. Geometrická optika.
2. Vlnová optika.
3. Optické zväzky.
4. Elektro-magnetická teória svetla.
5. Polarizačná optika.
6. Fotónová optika.
7. Rezonátorová optika.
8. Laserové zosilňovače.
9. Lasery.
10. Akusto-optické zariadenia.
11. Elektro-optické zariadenia.
12. Základné využitia nelineárnej optiky.
Absolvovaním predmetu študent získa: a) základné znalosti v oblasti fotoniky so zameraním na praktické využitia optických javov pre vedecké účely, b) prehľad o princípe fungovania a aplikáciách optických prvkov a zariadení, ktoré sa využívajú vo fotonických, resp. laserových experimentoch.
Oboznámiť študentov so základnými problémami teórie fázových prechodov a kritických javov.
Základná študijná literatúra:
BOBÁK, A., Phase Transitions and Critical Phenomena, Project 2005/NP1-051 11230100466, European Social Fund, Košice 2007.
STANLEY, H.G.: Introduction to Phase Transitions and Critical Phenomena, Clarendon Press Oxford, 1971.
Ďalšia študijná literatúra:
LANDAU, L.D., Lifšic E.M.: Statističeskaja fizika, Nauka Moskva, 1973.
PLISCHKE, M., BERGERSEN, B.: Equilibrium Statistical Physics, World Scientific, 1994.
KADANOFF, L.P.: Statistical Physics, Statistics, Dynamics and Renormalization, World Scientific, 2000.
Žiadne
Pre úspešné absolvovanie predmetu je vyžadované aby študent pochopil koncept fázových prechodov a kritických javov vychádzajúci z termodynamiky a štatistickej fyziky. Úspešný absolvent bude vedieť tento aparát aplikovať na jednoduchšie modely magnetických systémov pomocou exaktných alebo aproximatívnych metód. Podmienkou získania kreditov je úspešné absolvovanie záverečnej ústnej skúšky. Kreditové ohodnotenie predmetu zohľadňuje nasledovné zaťaženie študenta: priama výuka (2 kredity), samoštúdium (1 kredit), a hodnotenie (1 kredit). Minimálna hranica na absolvovanie predmetu je získanie aspoň 50% z celkového bodového hodnotenia, pričom je využívaná nasledovná hodnotiaca škála: A (90-100%), B (80-89%), C (70-79%), D (60-69%), E
(50-59%), F (0-49%).
1. Slovenský jazyk,
2. Anglický jazyk
Predmet je realizovaný prezenčnou formou, v prípade potreby dištančne v prostredí MS Teams.
Aktualizácia kvôli Covid - online výuka až do odvolania.
1. Termodynamika a fázové prechody. Funkcie charakterizujúce odozvu magnetickej sústavy na vonkajšie pôsobenie: merné teplo a susceptibilita.
2. Podmienky stability rovnovážneho stavu magnetickej sústavy.
3. Rovnováha fáz, fázové prechody. Clausiusova-Clapeyronova rovnica.
4. Klasická (Ehrenfestova) klasifikácia fázových prechodov: fázové prechody prvého a druhého druhu.
5. Landauov popis fázových prechodov druhého druhu: parameter usporiadania a spontánne narušenie symetrie.
6. Kritické indexy, univerzalita. Definícia kritických indexov pre magnetickú sústavu. Termodynamické vzťahy medzi kritickými indexmi.
7. Základné mikroskopické modely magnetických fázových prechodov. Heisenbergov a Isingov model.
8. Exaktné riešenia mikroskopických modelov: jednorozmerný Isingov model. Výpočet štatistickej sumy pre jednorozmerný Isingov model vo vonkajšom magnetickom poli pomocou „transfer“ matice.
9. Gibbsova voľná energia, magnetizácia, susceptibilita, entropia a merné teplo pre jednorozmerný Isingov model.
10. Niektoré aproximatívne metódy riešenia Isingovho modelu. Aproximácia stredného (molekulárneho) poľa. Magnetizácia a kritická teplota v aproximácii stredného poľa.
11. Magnetická susceptibilita, vnútorná energia a merné teplo v aproximácii stredného poľa. Kritické indexy.
12. Fenomenologická teória fázových prechodov. Landauova teória fázových prechodov druhého druhu.
13. Landauova teória fázových prechodov prvého druhu. Trikritický bod.
1. Termodynamika a fázové prechody.
2. Podmienky stability rovnovážneho stavu magnetickej sústavy.
3. Rovnováha fáz, fázové prechody. Clausiusova-Clapeyronova rovnica.
4. Klasická (Ehrenfestova) klasifikácia fázových prechodov: fázové prechody prvého a druhého druhu.
5. Landauov popis fázových prechodov druhého druhu.
6. Kritické indexy, univerzalita. Definícia kritických indexov pre magnetickú sústavu. Termodynamické vzťahy medzi kritickými indexmi.
7. Základné mikroskopické modely magnetických fázových prechodov. Heisenbergov a Isingov model.
8. Exaktné riešenia mikroskopických modelov: jednorozmerný a dvojrozmerný Isingov model.
9. Termodynamické funkcie pre jednorozmerný Isingov model.
10. Niektoré aproximatívne metódy riešenia Isingovho modelu.
11. Landauova teória fázových prechodov.
12. Fázy jadrovej hmoty.
Oboznámiť študentov so základnými problémami teórie fázových prechodov a kritických javov a ich riešeniami pomocou metód termodynamiky a štatistickej fyziky. Dôraz je kladený na štúdium fázových prechodov v magnetických systémoch, prostredníctvom niekoľkých teoretických modelov, avšak kurz zahŕňa aj iné oblasti ako sú fázové prechody v jadrovej hmote.
Skúška.
Získanie poznatkov o klonovaní a expresii génov v rôznych hostiteľských systémoch, ich využitie v biotechnologickom a biologickom výskume. Osvojenie poznatkov o zložitejších a najnovších genetických metódach a postupoch a ich využitie pri riešení konkrétnych biologických problémov.
BROWN, Terence A. Gene cloning and DNA analysis: an introduction. Wiley-blackwell, 2020.
DALE, Jeremy W.; VON SCHANTZ, Malcolm; PLANT, Nicholas. From Genes to Genomes: Concepts and Applications of DNA Technology. John Wiley & Sons, 2011.
HOWE, Christopher. Gene cloning and manipulation. Cambridge University Press, 2007.
ŠMARDA, Jan, et al. Metody molekulární biologie. Masarykova univerzita, Brno, 2005, 188.
ČIKOŠ, Štefan; KOPPEL, Juraj; KANTÍKOVÁ, Mária (ed.). Polymerázová reťazová reakcia a jej použitie v biologickom výskume a diagnostike. Ústav fyziógie hospodárskych zvierat SAV, 2001.
Samostatné vypracovanie prezentácie na tému súvisiacu s predmetom.
Samostatné vypracovanie prezentácie na tému súvisiacu s predmetom. Absolvovanie cvičení. Ústna skúška.
slovenský a anglický
1. Hybridizácia nukleových kyselín (princíp, sondy, značenie sond, rôzne typy hybridizácií, využitie metódy),
2. Polymerázová reťazová reakcia (princíp, nested PCR, využitie pri klonovaní, random PCR, využitie pri sekvenovaní, iné amplifikačné techniky),
3. Štúdium lokalizácie klonovaného génu (využitie hybridizáčnych techník, protismerná elektroforéza),
4. Štúdium štruktúry génu a genómu (sekvenovanie nukleových kyselín, RFLP, fingerprinting),
5. Štúdium expresie génu (štúdium transkriptov, elektrónová mikroskopia, analýza transkriptov opracovaním nukleázami),
6. Štúdium regulácie génovej expresie (gél retardačná metóda, footprinting s Dnase I, delečná analýza),
7. Identifikácia a štúdium produktov translácie klonovaného génu (HRT a HART metóda, využitie in vitro mutagenézy),
8. Expresia génov v E. coli (Transkripčné a translačné signály, faktory ovplyvňujúce expresiu génov, maximalizácia expresie),
9. Klonovanie a expresia génov v kvasinkách (vektory, promory, prenos génov do buniek, príklady využitia, výhody a nevýhody),
10. Klonovanie a expresia génov v živočíšnych bunkách (vektory, promotory, prenos do buniek, príklady využitia, výhody a nevýhody),
11. Klonovanie a expresia génov v iných bunkách (hmyzie bunky, iné bunky),
12. Postavenie a využitie GI s inými technológiami (vzťah k moderným biotechnológiám, s bunkovým a procesorovým inžinierstvom),
13. Príprava biologicky aktívnych látok s využitím techník rekombinantnej DNA (veľké biotechnologické projekty: inzulín, rastový hormón, IFN, rekombinantné vakcíny),
14. In vitro mutagenéza (mutagenéza inzerciou, deléciou, využitie syntetických oligonukleotidov, PCR, proteínové inžinierstvo),
15. Využitie výpočtovej techniky v génovom inžinierstve (databázy, počítačové programy, analýza nukleotídových sekvencií),
16. Molekulárno-genetické metódy detekcie mikroorganizmov (hybridizačné techniky, DNA a RNA sondy, PCR, DNA fingerprinting),
17. Fylogenetické štúdie na genetickej úrovní (fylogenetický strom, počítačové programy, PHYLIP, interpretácia výsledkov, využitie v rôznych oblastiach biologického výskumu),
18. Diagnostika genetických chorôb (využitie restrikčných endonukleáz, hybridizácií, PCR, RFLP, génová terapia),
19. Transgenné zvieratá (metodicky prístup, využitie na zvýšenie úžitkovosti HZ, bioreaktory, modely dedičných chorôb a iné),
20. Funkčná genómika (DD RT-PCR, SAGE, DNA chipy, microarray),
21. Právne a etické problémy génových manipulácií, ich rozvoj a budúcnosť (historický náčrt riešenia etických problémov, Asilomárska konferencia, patentovanie, rozvoj GI v SR a v zahraničí, budúcnosť GI).
Blokové cvičenia:
Izolácia DNA a RNA; Štiepenie DNA restrikčnými endonukleázami a ligácia molekúl DNA; Značenie nukleových kyselín; Dot-blot hybridizácia; Souther-blot hybridizácia; Polymerázová reťazová reakcia; RT-PCR; Sekvenovanie DNA; Vyhľadávanie relevantných nukleotidových sekvencií v medzinárodných databázach; Počítačová analýza nukleotidových sekvencií (vyhľadavanie ORF, vyhľadávanie restrikčných miest, alignment, fylogenéza a iné).
Klonovanie a expresia génov v kvasinkách a v živočíšnych bunkách. In vitro amplifikačné techniky pre molekuly DNA a RNA. In vitro mutagenéza. Biotechnológia a génové inžinierstvo. Príprava biologicky aktívnych látok a rekombinantných vakcín.
Získanie poznatkov o klonovaní a expresii génov v rôznych hostiteľských systémoch, ich využitie v biotechnologickom a biologickom výskume. Osvojenie poznatkov o zložitejších a najnovších genetických metódach a postupoch a ich využitie pri riešení konkrétnych biologických problémov.
Ústna skúška
Poslucháč sa oboznámi s aktuálnymi metódami používanými v počítačových simuláciách molekúl. Na praktických príkladoch sa naučí používať štandartné metódy.
1. Leech: Molecular Modeling: Principles and Applications, Longmann, 1996.
2. M.P. Allen, D.J. Tildesley: Computer Simulation of Liquids, Oxford University Press, 1989.
3. Polák, Zahradník: Kvantová chemie, SNTL/Alfa , 1985.
4. P. W. Atkins, R. S. Friedman: Molecular Quantum Mechanics.Oxford University Press, 1997 (3. vydanie)
vypracovanie projektu charakterizácie vybranej molekuly preberanými metódami.
Vypracovanie projektu charakterizácie vybranej molekuly preberanými metódami.
Skúška. Môže byť v písomnej podobe vrátane Q/A časti.
1. Born-Oppenheimerova aproximácia. Potenciálna energia, povrch potenciálnej energie pre pohyb atomárnych jadier. Fázový priestor, trajektória v klasickej mechanike. Stacionárne stavy, minimá, tranzitné stavy, reakčná dráha. Limity Born-Oppenhaimerovej aproximácie a adiabatickej aproximácie.
2. Metódy a postupy klasickej molekulárnej mechaniky. Newtonove pohybové rovnice a ich numerická integrácia. Numerická stabilita integrácie, Verletov a leap-frog algoritmus. Integrátory pohybových rovníc vyšších rádov, primitívna aproximácia, viackrokové algoritmy. Charakteristické rýchlosti procesov a voľba dĺžky integračného kroku.
3. Silové polia a silové konštanty používané pre simuláciu polyatomárnych systémov. Najčastejšie parametrizácie a programy používané pri simuláciách biomolekúl (CHARMM, AMBER, MM2-4, MMFF, CVFF,...). Nábojová distribúcia v klasickej mechanike, ďalekodosahové interakcie, polarizácia. Merz-Kollmanova schéma, Ewaldova sumácia, PME, multipólové rozvoje.
4. Trajektória a čo s ňou. Reprezentatívnosť trajektórie, ergodická hypotéza, štatistické súbory. Ekvilibrácia systému a produkčná fáza rovnovážnej dynamiky. Termostaty, barostaty, relaxačné konštanty.
5. Distribučné funkcie. Radiálna distribučná funkcia a vzťah k malouhlovému rozptylu. Inverzia dát a mean field potenciály. Korelačné funkcie. Autokorelačná funkcia rýchlosti a vzťah k spektru.
6. Základy teórie elektrónovej štruktúry. Priblíženie nezávislých elektrónov. Obsadzovací princíp. Dielektriká vs d- a f-elektróny. Jednoelektrónová vlnová funkcia a jej numericky efektívna reprezentácia. Mnoholelektrónová vlnová funkcia, Hartreeho súčin, antisymetria a Slaterov determinant.
7. Hartree-Fockova metóda selfkonzistentného poľa. Post Hartee-Fockove metódy. Výpočtová zložitosť.
8. Teória funkcionálu hustoty (Density functional theory (DFT)) - základné teorémy, princípy a Kohn-Shamov spôsob implementácie. LSDA aproximácia a gradient korigované metódy. Hybridné metódy. Výpočtová zložitosť.
9. Metódy analýzy vlnovej funkcie a elektrónovej hustoty. Teória atómov v molekulách a topologická analýza elektrónovej hustoty (Bader). Vzťah k RTG štruktúrnej analýze. Teória prirodzených orbitálov a vzťah k teórii valenčných väzieb a popisu excitovaných stavov (Weinhold).
10. Limity a perspektívy klasickej Newtonovskej aj Born-Oppenheimerovskej kvantovej molekulárnej mechaniky. ab initio molekulárna dynamika typu Car-Parinello.
11. Alternatívne metódy. Difúzne MC a dráhové integrály. Ab initio výpočty a experimentálne pozorovateľné veličiny. Experimentálne a výpočtové pozorovateľné.
12. Molekulárna dynamika a stochastické metódy populačnej dynamiky. Pauliho riadiaca rovnica a jej numerické riešenie Gillespieho typu. Príklady použitia.
Poslucháč sa oboznámi s aktuálnymi metódami používanými v počítačových simuláciách molekúl. Na praktických príkladoch sa naučí používať štandartné metódy.
Skúška
1. JUNGER, J. et al. Turistika a športy v prírode. Prešov: Fakulta humanitných a prírodných vied PU v Prešove. 2002. 267s. ISBN 80-8068-097-3.
2. MADARÁSOVÁ, J. 101 rád ako prežiť v prírode. Bratislava: Svojtka & Co, 2016. 128s. ISBN 9788081079436.
3. MCMANNERS, H. S batohem na zádech: jak přežít v přírodě. Bratislava: Slovo. 1996. 160s. ISBN 80-85711.
4. PAVLÍČEK, J. Člověk v drsné přírodě. 3. vyd. Praha: Práh. 2002. ISBN 8072520598.
5. WISEMAN, J. SAS: příručka jak přežít. Praha: Svojtka & Co. 2004. 566s. ISBN
8072372807.
Ukončenie: Absolvoval
Podmienky na úspešné absolvovanie predmetu:
- aktívna účasť na kurze v zmysle študijného poriadku a pokynov vyučujúceho,
- priebežné plnenie všetkých úloh, ktoré sú vymedzené sylabom predmetu.
Slovenský
Cvičenia:
1. Zásady správania a bezpečnosti pri pohybe a pobyte v neznámom prírodnom prostredí
2. Príprava a vedenie túry
3. Objektívne a subjektívne nebezpečenstvo v horskom prostredí
4. Zásady hygieny a prevencie poškodenia zdravia v extrémnych podmienkach
5. Zakladanie ohňa
6. Pohyb v teréne, orientácia a navigácia
7. Improvizované prístrešky
8. Príprava stravy a filtrovanie vody
9. Zlaňovanie, tyrolský traverz
10. Presun raneného, prvá pomoc
Obsahový štandard:
Študent preukáže vedomosti a zručnosti z problematiky, ktorá je obsahovo daná sylabom predmetu a šírkou definovaná v povinnej literatúre.
Výkonový štandard:
Preukáže zvládnutie výkonového štandardu, v rámci ktorého študent:
- nadobudne poznatky v rámci bezpečného pobytu a pohybu v extrémnom prostredí prírody,
- získa teoretické vedomosti a praktické zručnosti spojené s riešením mimoriadnych a náročných situácií spätých so zachovaním ľudského života a minimalizáciou poškodenia zdravia,
- disponuje zručnosťou odolávať a čeliť situáciám spojených s prekonávaním prekážok,
- vie získané zručnosti aplikovať ako inštruktor pri vykonávaní letných telovýchovných kurzov pre deti a mládež v rámci rekreačného športu.
Oboznámiť študentov s princípmi modernej lekárskej techniky, hlavne diagnostiky, ukázať im, akým spôsobom sa možno neinvazívne pozrieť do vnútra organizmu, určiť poruchy / choroby resp. ich zárodky, a poukázať na to, ako je k tomu možno využiť fyziku.
- Režňák I. a kol., Moderné zobrazovacie metódy v lekárskej diagnostike, Vyd. Osveta, Martin, 1992.
- Kolář J., Úvod do nových radiodiagnostických metod, Vyd. Avicenum, Praha, 1984.
- Jurga Ľ. a kol., Základy lekárskej rádiológie, Skriptum LF UPJŠ, Košice, 1990.
- McAinsh T.F., Physics in Medicine and Biology, Pergamon Press, Oxford, 1987.
- Huda W., Slone R.M., Review of Radiologic Physics, Lippincot, London, 1995
- Bushberg J.T, et al., The essential physics of imaging, Lippincott Williams, Philadelphia, 2002.
Pre úspešné absolvovanie predmetu musí študent preukázať porozumenie základných pojmov a fyzikálnych princípov lekárskej techniky, hlavne diagnostickej (zobrazovacej). Okrem účasti na výuke je nutné, aby študent si študent v rámci samoštúdia naštudoval niektoré špecifiká (detaily) preberanej problematiky. Podmienkou na získanie kreditov je okrem účasti na výuke a záverečnej skúšky aj úspešné absolvovanie jedného písomného testu. Minimálna hranica pre absolvovanie skúšky je získanie 51% z celkového bodového hodnotenia, ktoré berie do úvahy všetky požadované činnosti. Kreditové ohodnotenie predmetu zohľadňuje nasledovne zaťaženie študenta: priama výučba - 1 kredit, samoštúdium odporúčanej literatúry - 1 kredit, priebežne štúdium na test a hodnotenie - 1 kredit.
Hodnotiaca škála: A - 91%-100% bodov, B - 81%-90% bodov, C - 71%-80% bodov, D - 61%-70% bodov, E - 51%-60% bodov.
Slovenský, anglický
Odporúčaný rozsah výučby ( v hodinách ): Týždenný: 2 / 0
Za obdobie štúdia: 26 / 0
Metóda štúdia: Výučba sa realizuje prezenčne, v prípade potreby distančne, v prostredí MS Teams.
Počet ECTS kreditov: 3
Stupeň štúdia: I. resp. II.
Podmieňujúce predmety: nie sú
1. prednáška
Rozdelenie lekárskej techniky na diagnostickú a terapeutickú. Stručná história lekárskej techniky.
Ultrazvuková diagnostika (USG). Základné pojmy - využívané frekvencie, intenzita vlnenia, akustická impedancia, generovanie ultrazvuku, absorpcia ultrazvukového vlnenia, odraz a lom vlnenia, rozlišovacia schopnosť, fokusácia vlnenia. Typy ultrazvukového zobrazenia: zobrazenie typu A a B, vznik dynamického (real time) obrazu, časové zobrazenie (time motion).
Niektoré spôsoby spracovania signálu: digitalizácia, časovo závislé vyrovnávanie signálu, a pod.
2. prednáška
Ultrazvuková diagnostika založená na Dopplerovom jave. Systémy s ne-modulovanou a modulovanou nosnou vlnou, vyšetrovanie prúdenia krvi v organizme. Možnosti ultrazvukovej diagnostiky a jej výhody.
Interakcia ultrazvuku s tkanivami (aktívna a pasívna), princípy terapie pomocou ultrazvuku.
3. prednáška
Transmisná počítačová tomografia (CT). Absorpcia rtg žiarenia v tkanivách, vyhodnocovanie vzťahov medzi intenzitou dopadajúceho a intenzitou preniknutého žiarenia, konštrukcia obrazu. Konštrukcia CT zariadenia, zdroj rtg žiarenia, detekčný systém, vyhodnocovanie a spracovanie výsledkov. Typy (generácie) CT zariadení. Realizácia CT vyšetrenia a vyhodnocovanie obrazov.
4. prednáška
Emisná počítačová tomografia (ET). Jednofotónová emisná tomografia – výber vhodných rádionuklidov a vyhodnocovanie distribúcie rádionuklidov v organizme. Konštrukcia emisných tomografov, prínos a využitie emisnej tomografie.
Pozitrónová emisná tomografia (PET). Pozitrónové žiariče, pozitrón – elektrónová anihilácia, koincidenčná detekcia fotónov. Konštrukcia PET zariadení, prínos a využitie PET.
5. prednáška
Termografia – základné pojmy. Kontaktná termografia – vlastnosti kvapalných kryštálov, detekcia zmeny teploty povrchu organizmu.
Bezkontaktná termografia. Žiarenie telies, detekcia infračerveného žiarenia, rozdelenie a vlastnosti detektorov. Konštrukcia termografu, využitie termografie v medicíne a iných oblastiach.
6. a 7. prednáška
Magnetická tomografia (MT). Princíp jadrovej magnetickej rezonancie – magnetický moment jadra, pohyb magnetického momentu v magnetickom poli. Pozdĺžny a priečny relaxačný čas, príčiny ich zmeny. Spôsoby merania relaxačných časov.
Získavanie obrazovej informácie – využitie gradientov magnetického poľa, spôsoby ich vytvárania. Konštrukcia magnetického tomografu – základný magnet, vysokofrekvenčné cievky, tienená miestnosť, vyhodnocovací systém.
Možnosti a využitie MT, použitie kontrastných látok.
8. prednáška
Lasery v medicínskej technike. Princíp činnosti laserov, spontánna a indukovaná emisia, trojhladinový laser (tuholátkový, plynový), konštrukcia lasera. Vlastnosti laserového žiarenia a pôsobenie laserového lúča na biologické objekty (tkanivá). Využitie laserov v rôznych oblastiach medicíny.
9. prednáška
Princípy rádioterapie. Interakcia rôznych ionizujúcich častíc (fotóny, elektróny, neutróny, protóny) s prostredím. Biologický účinok ionizujúceho žiarenia, aplikovaná dávka, krivka prežitia. Nové spôsoby ožarovania, využitie Braggovho maxima pri ožarovaní hadrónmi, neutrónová záchytná terapia. Možnosti úpravy zväzku ionizujúceho žiarenia.
10. a 11. prednáška
Čas z týchto prednášok bude venovaný exkurzii do Fakultnej nemocnice s poliklinikou v Košiciach a praktickým ukážkam niektorých diagnostických metód (napr. USG, CT, MT).
1. Rozdelenie lekárskej techniky na diagnostickú a terapeutickú. Stručná história lekárskej techniky.
2. Ultrazvuková diagnostika (USG). Základné pojmy - využívané frekvencie, intenzita vlnenia, akustická impedancia, generovanie ultrazvuku, absorpcia ultrazvukového vlnenia, odraz a lom vlnenia, rozlišovacia schopnosť, fokusácia vlnenia. Typy ultrazvukového zobrazenia: zobrazenie typu A a B, vznik dynamického (real time) obrazu, časové zobrazenie (time motion). Niektoré spôsoby spracovania signálu: digitalizácia, časovo závislé vyrovnávanie signálu, a pod.
3. Ultrazvuková diagnostika založená na Dopplerovom jave. Systémy s nemodulovanou a modulovanou nosnou vlnou, vyšetrovanie prúdenia krvi v organizme. Možnosti ultrazvukovej diagnostiky a jej výhody. Interakcia ultrazvuku s tkanivami (aktívna a pasívna), princípy terapie pomocou ultrazvuku.
4. Transmisná počítačová tomografia (CT). Absorpcia rtg žiarenia v tkanivách, vyhodnocovanie vzťahov medzi intenzitou dopadajúceho a intenzitou preniknutého žiarenia, konštrukcia obrazu.
5. Konštrukcia CT zariadenia, zdroj rtg žiarenia, detekčný systém, vyhodnocovanie a spracovanie výsledkov. Typy (generácie) CT zariadení. Realizácia CT vyšetrenia a vyhodnocovanie obrazov.
6. Emisná počítačová tomografia (ET). Jednofotónová emisná tomografia – výber vhodných rádionuklidov a vyhodnocovanie distribúcie rádionuklidov v organizme.
7. Konštrukcia emisných tomografov, prínos a využitie emisnej tomografie. Pozitrónová emisná tomografia (PET). Pozitrónové žiariče, pozitrón – elektrónová anihilácia, koincidenčná detekcia fotónov. Konštrukcia PET zariadení, prínos a využitie PET.
8. Termografia – základné pojmy. Kontaktná termografia – vlastnosti kvapalných kryštálov, detekcia zmeny teploty povrchu organizmu. Bezkontaktná termografia. Žiarenie telies, detekcia infračerveného žiarenia, rozdelenie a vlastnosti detektorov. Konštrukcia termografu, využitie termografie v medicíne a iných oblastiach.
9. Magnetická tomografia (MT). Princíp jadrovej magnetickej rezonancie – magnetický moment jadra, pohyb magnetického momentu v magnetickom poli. Pozdĺžny a priečny relaxačný čas, príčiny ich zmeny. Spôsoby merania relaxačných časov.
10. Získavanie obrazovej informácie – využitie gradientov magnetického poľa, spôsoby ich vytvárania. Konštrukcia magnetického tomografu – základný magnet, vysokofrekvenčné cievky, tienená miestnosť, vyhodnocovací systém. Možnosti a využitie MT, použitie kontrastných látok.
11. Lasery v medicínskej technike. Princíp činnosti laserov, spontánna a indukovaná emisia, troj-hladinový laser (tuholátkový, plynový), konštrukcia lasera. Vlastnosti laserového žiarenia a pôsobenie laserového lúča na biologické objekty (tkanivá). Využitie laserov v rôznych oblastiach medicíny.
12. Princípy rádioterapie. Interakcia rôznych ionizujúcich častíc (fotóny, elektróny, neutróny, protóny) s prostredím. Biologický účinok ionizujúceho žiarenia, aplikovaná dávka, krivka prežitia. Nové spôsoby ožarovania, využitie Braggovho maxima pri ožarovaní hadrónmi, neutrónová záchytná terapia. Možnosti úpravy zväzku ionizujúceho žiarenia.
Po absolvovaní prednášok bude študent disponovať fyzikálnymi znalosťami umožňujúcimi dobre porozumieť činnosti moderných medicínskych zariadení akými sú napr. ultrazvuková diagnostika, transmisná počítačová tomografia, emisná počítačová tomografia, termografia, magnetická tomografia, rádioterapia a lasery, a byť schopný objasniť princíp a využitie iným. Získané vedomosti by mali byť tiež dobrým predpokladom pre prípadné zamestnanie sa študenta vo firmách vyrábajúcich resp. prevádzkujúcich modernú lekársku techniku.
Y. Song, D. Cheng, L. Zhao, Microfluidics, Wiley-VCH, 2018
J. Gieseler et al., Optical tweezers — from calibration to applications: a tutorial, Advances in Optics and Photonics 13, 74-241 (2021)
Projekt zameraný na stavbu optickej pinzety a jej použitie na manipuláciu objektov v mikrofluidnom systéme.
Slovenský jazyk, anglický jazyk.
1. Prehľad lab-on-chip technológií v biofyzikálnych a biomedicínskych aplikáciách.
2. Fyzikálne základy prúdenia kvapalín, mikroreológia, prenos tepla.
3. Prístrojové vybavenie mikrofluidných systémov.
4. Základy optickej mikromanipulácie, zdroje laserového žiarenia, dizajn optických systémov, optické zobrazovanie.
Projekt:
5-6. Stavba optickej pinzety.
7. Návrh a príprava mikrofluidného systému.
8-9. Kalibrácia tuhosti optickej pinzety.
10. Meranie rýchlosti prúdenia kvapalín v mikrokanálikoch.
11-12. Numerické modelovanie prúdenia kvapalín a mikroštruktúr pomocou metódy konečných prvkov (napr. COMSOL Multiphysics).
Absolvovaním predmetu získajú študenti základné znalosti o využití mikrofluidných systémov. Zameriame sa na lab-on-chip technológie spojené s optickou mikromanipuláciou biologicky relevantných vzoriek. Študenti si vyskúšajú stavbu vlastných experimentálnych zariadení, resp. návrh a prípravu mikrofluidných systémov.
1. JUNGER, J. et al. Turistika a športy v prírode. Prešov: FHPV PU v Prešove. 2002. ISBN 8080680973.
Internetové zdroje:
1. STEJSKAL, T. Vodná turistika. Prešov: PU v Prešove. 1999.
Dostupné na: https://ulozto.sk/tamhle/UkyxQ2lYF8qh/name/Nahrane-7-5-2021-v-14-46-39#!ZGDjBGR2AQtkAzVkAzLkLJWuLwWxZ2ukBRLjnGqSomICMmOyZN==
Ukončenie: Absolvoval
Podmienky na úspešné absolvovanie predmetu:
- aktívna účasť na kurze v zmysle študijného poriadku a pokynov vyučujúceho,
- úspešné zvládnutie zadaných praktických ukážok: nosenie kanoe, nastupovanie a vystupovanie do kanoe, vyberanie plavidla z vody, pádlovanie.
Slovenský jazyk
1. Hodnotenie obťažnosti vodných tokov
2. Bezpečnostné zásady pri splavovaní vodných tokov
3. Zostavovanie posádok
4. Praktický výcvik s nenaloženým kanoe
5. Nosenie kanoe
6. Položenie kanoe na vodu bez dotyku s brehom
7. Nastupovanie
8. Vystupovanie
9. Vyberanie plavidla z vody
10. Kormidlovanie technika vypáčenia
- (na rýchlych tokoch)
- technika odťahovania
11. Prevrátenie
12. Povely
Obsahový štandard:
Študent počas preukáže zvládnutie obsahového štandardu predmetu, ktorý je definovaný sylabom predmetu a povinnou literatúrou.
Výkonový štandard:
Preukáže zvládnutie výkonového štandardu, v rámci ktorého je študent po absolvovaní schopný:
- aplikovať nadobudnuté poznatky v rôznorodých situáciách a v praxi,
- aplikovať základné zručnosti z ovládania plavidla na tečúcej vode,
- zvoliť správny výber vhodného miesta na táborenie,
- pripraviť adekvátnu materiálnu výbavu k táboreniu.
Podľa doporučenia vedúceho magisterskej práce.
Pre úspešné absolvovanie predmetu musí študent preukázať zvládnutie zadaných úloh stanovených vedúcim práce na začiatku semestra v požadovanom rozsahu a na požadovanej úrovni. Úlohy sú formulované vyučujúcim na začiatku semestra. Úlohy zahŕňajú napr. štúdium literatúry z danej oblasti, zvládnutie obsluhy experimenálnych zariadení, technológie prípravy vzoriek, prípravy a realizácie experimentu, spracovanie získaných dát, príp. spolupráca pri príprave vedeckej publikácie.
slovenský, anglický
Predmet Magisterská práca sa realizuje prezenčnou formou. V prípade potreby (napr. pandémia) sa vyučuje aj online formou pomocou MS Teams, čo umožňuje aj v nepriaznivých podmienkach udržať kontakt so študentmi a zároveň umožňuje naplnenie požiadaviek daného predmetu.
Program sa pripravuje pre každého študenta individuálne vedúcim práce na začiatku semestra a môže byť zameraný na rešerš literatúry pre danú oblasť, prípravu experimentu a jeho realizáciu, vytvorenie programového vybavenia pre zber a spracovanie experimentálnych údajov, vyhodnotenie dát, spoluprácu pri interpretácii a príprave publikácie, prezentáciu výsledkov na katedrovom fóre. Konkrétnu náplň práce stanoví vedúci magisterskej práce.
Študenti po absolvovaní kurzu získajú návyky a zručnosti spojené s vedeckou prácou, rozšíria si svoje vedomosti z príslušnej časti biofyziky, získajú experimentálne zručnosti pri obsluhe vedeckých aparatúr, štúdiom zahraničnej literatúry zlepšia svoje jazykové znalosti. Spracovanie dát resp. tvorba originálneho programového vybavenia zlepší ich kompetencie v oblasti počítačových zručností.
1. Jeffries Wyman and Stanley J. Gill, Binding and Linkage: Functional Chemistry of Biological Macromolecule, 1990 2. Sanchez-Ruiz J.M. (1995) Differential Scanning Calorimetry of Proteins. In: Biswas B.B., Roy S. (eds) Proteins: Structure, Function, and Engineering. Subcellular Biochemistry, vol 24. Springer, Boston, MA. https://doi.org/10.1007/978-1-4899-1727-0_6 3. Lyubarev AE, Kurganov BI. Modeling of irreversible thermal protein denaturation at varying temperature. I. The model involving two consecutive irreversible steps. Biochemistry (Mosc). 1998 Apr;63(4):434-40. 4. A Tutorial on Principal Component Analysis, Jonathon Shlens, 2014, arXiv:1404.1100 5. https://www.deeplearningbook.org/
SK
Viazanie ligandov do makromolekúl, Michaelis-Mentenovej model, Rovnovážna termálna denaturácia proteínov a nukleových kyselín, rovnovážna chemická denaturácia proteínov a nukleových kyselín, nerovnovážna termálna denaturácia proteínov a nukleových kyselín, agregácia proteínov, kinetické modelovanie biologických procesov, úvod do strojového učenia, PCA, LDA, logistická regresia, SVM, deep learning a počítačové videnie (konvolučné neurónové siete).
1. príprava a prezentácia vybranej publikácie 2. ústna skúška
slovenský, anglický
1. Viazanie ligandov do makromolekúl 2. Michaelis-Mentenovej model 3. Rovnovážna termálna denaturácia proteínov a nukleových kyselín 4. Rovnovážna chemická denaturácia proteínov a nukleových kyselín 5. Nerovnovážna termálna denaturácia proteínov a nukleových kyselín 6. Agregácia proteínov 7. Kinetické modelovanie biologických procesov 8. Úvod do strojového učenia 9. Principal Component Analysis 10. Linear discriminant analysis 11. Logistická regresia a SVM 12. Deep learning a počítačové videnie (konvolučné neurónové siete)
Oboznámenie sa s matematickým popisom fyzikálnych modelov popisujúcich experimentálne merania teplotnej stability, enzýmovej katalýzy, viazanie ligandov. Využitie strojového učenia na riešenie biologických problémov.
Teoretické i praktické zvládnutie moderných metód štruktúrnej analýzy materiálov s dôrazom na elektrónovú mikroskópiu a rtg. difraktografiu.
1. P. Sovák, M. Dománková, Ľ. Čaplovič, J. Janovec, Vybrané moderné metódy štruktúrnej analýzy kovov, Vydavateľstvo UPJŠ, 2007.
2. P.W. Hawkes, J.C.H. Spence, Science of Microscopy, Springer, 2007, ISBN: 10:0-387-25296-7.
3. Vitalij Pecharsky, Peter Zavalij, Fundamentals of Powder Diffraction and Structural characterization of Materials, Publisher: Springer (March 3, 2005)
ISBN-10: 0387241477, ISBN-13: 978-0387241470
4. Jens Als-Nielsen, Des McMorrow, Elements of Modern X-ray Physics, Publisher: Wiley; 2 edition (April 4, 2011),ISBN-10: 0470973943, ISBN-13: 978-0470973943.
5. Časopisecká literatúra z problematiky TEM, REM, X-ray
6. M.D. Graef, M.E. Henry, Structure of Materials, Cambridge Univ. Press, 2012, ISBN:978-1-107-00587-7.
7. S. Amelinckx, D. Dyck, et al, Electron Microscopy - Principle and Fundamentals, VCH, 1997, ISBN: 3-527-29479-1.
8. K Saksl, Praktické cvičenia z rtg difraktografie, VŠ učebné texty UPJŠ, 2020
ÚFV/SVL1/03
Požiadavky k štátnici sú identické s obsahom uvedenom v stručnom obsahu.
Vypracovanie protokolu z experimentálneho programu na SM, SEM a TEM - 50% hodnotenia
Zvládnutie podmienok písomnému testu z problematiky SM, SEM a TEM a ústneho pohovoru pri vyhodnotení testu - 25%
Úspešné zvládnutie zadaní z RTG difraktometrie - 25% hodnotenia
Teoretické aj praktické zvládnutie obsahu predmetu. Absolvovanie prednášok praktických cvičení v plnom rozsahu v oboch častiach predmetu: Svetelnej mikroskopie, TEM a rtg. difraktografie. Konkrétne podmienky sú každoročne aktualizované v v elektronickej nástenke predmetu a v úložisku LMS UPJŠ. Kreditové ohodnotenie predmetu zohľadňuje nasledovné zaťaženie študenta: priama výučba 3 kredity, samoštúdium odporúčanej doplňujúcej literatúry - 1 kredit, vypracovanie protokolu - 2 kredity, príprava na test a hodnotenie -1 kredit. Minimálna hranica na získanie hodnotenia je odovzdanie protokolu a 50% súčtu bodového hodnotenia z testu k EM a rtg difraktografie. Maximálna hodnota bodov za protokol je 30% celkového hodnotenia, maximálna hodnota bodov zo zadania trg dát je 30%. Hodnotiaca škála je určená nasledovne: A (90-100%), B (80-89%), C (70-79%), D (60-69%), E (50-59%), F (0-49%)
1. slovenský
2. anglický
Výučba sa realizuje prezenčne alebo dištančne s využitím nástroja MS Teams. Formu výučby upresní vyučujúci v úvode semestra, aktualizuje priebežne. Prednášky sú dostupné aj v LMS UPJŠ.
1.-3. týždeň: Svetelná mikroskópia. Princíp a stavba transmisného elektrónového mikroskopu. Príprava preparátov pre EM. Teória kontrastu. Elektrónové difrakčné spektrum. Rastovací elektrónový mikroskop. 3.-6. týždeň (dištančné štúdium a online prednášky): Elektrónová mikroanalýza (VDA, EDA AUGEA). STM. AFM. AUGE-analýza, Ionová mikroskópia. Kinematická teória rtg. difrakcie. 7.-10. týždeň (online prednášky a cvičenia): Teoretický výpočet modelových difrakčných spektier. Metódy spracovania rtg. difraktogramov (XPZ, Shadov). Vypresňovanie štruktúry Rietveldovou metódou. Profilová analýza difrakčného maxima.
Aktuálny časový rozvrh predmetu, predovšetkým nadväznosť prednášok a cvičení je aktualizovaný v elektronickej nástenke predmetu. Obsah je zameraný na tieto okruhy:
1.Svetelná mikroskopia.
2. Princíp a stavba transmisného elektrónového mikroskopu. Príprava preparátov pre EM. Teória kontrastu.
3. Elektrónové difrakčné spektrum.
4. STEM, HRTEM, HVEM.
5. Rastovací elektrónový mikroskop.
6. Elektrónová mikroanalýza (VDA, EDX, AUGE), Princípy AFM a Iónovej mikroskopie.
7. Kinematická teória rtg. difrakcie. Teoretický výpočet modelových difrakčných spektier. Metódy matematického spracovania rtg. difraktogramov.
8. Kvalitatívna fázová analýza, určovanie rozmerov elementárnej bunky. Reálna štruktúra látok a možnosti jej štúdia difrakciou rtg. žiarenia.
9. Profilová analýza difrakčného maxima. Fyzikálna interpretácia parametrov profilovej analýzy.
Cvičenia sú zamerané na precvičenie obsahu na špičkových zariadeniach dostupných vo výskumných laboratóriách ÚFV a SAV. Každý študent sa aktívne podieľa na príprave vzoriek a pozorovaní štruktúry, resp. vyhodnocuje reálne rtg. dáta.
75/25
Študent počas realizácie praktických cvičení i záverečného hodnotenia preukáže primerané zvládnutie obsahového štandardu predmetu, ktorý je definovaný sylabom predmetu a odporúčanou literatúrou. Teoretické i praktické zvládnutie moderných metód štruktúrnej analýzy materiálov s dôrazom na elektrónovú mikroskopiu a rtg. difraktografiu mu umožňuje vyhodnocovať získané experimentálne dáta v v oboch oblastiach. Dokáže interpretovať snímky mikroštruktúr získaných svetelnou, SEM alebo TEM a HRTEM. Má potrebné znalosti a praktické skúsenosti z vyhodnocovaním difrakčných záznamov z elektrónovej difrakcie i rtg difrakcie s cieľom presnej fázovej analýzy polykryštalických materiálov.
Hodnotenie na základe priebežne vypracovaných zadaní a skúšky. Obsah zadaní je zhodný s osnovou predmetu.
Získanie požadovaného počtu kreditov v predpísanej skladbe študijným plánom.
slovenský
Preverenie znalostí z nasledujúcich predmetov: molekulová biofyzika, biofyzika bunky, biochémia, bunková a molekulová biológia, fyzikálna chémia, metódy optickej spektroskopie, molekulová štruktúra a chemická väzba.
Overenie získaných kompetencií študenta v súlade s profilom absolventa.
Alberts et al: Molecular Biology of the Cell, Garland Publishing, 1994, 2007
Watson et al., Recombinant DNA, New York, 1992
Bloomfield et al., Nucleic acids - structures, properties and function, Canada, 1999
Aktuálne vedecké publikácie v recenzovaných časopisoch
Účasť na prednáškach (aj dištančnou formou).
Prednášajúci, ktorý vedie prednášku/seminár ospravedlní odôvodnenú neúčasť študenta (práceneschopnosť, rodinné dôvody a pod.) maximálne na dvoch prednáškach/seminároch počas semestra bez nutnosti náhradného plnenia. V prípade dlhodobejšej odôvodnenej neúčasti (napríklad z dôvodu práceneschopnosti), študent musí dohodnutou náhradnou formou doložiť zvládnutie vymeškaného obsahu predmetu; ústna skúška
Znalosť angličtiny alebo aspoň jedného svetového jazyka je vítaná.
Predmet je vhodný pre študentov biofyziky, biochémie a iných príbuzných odborov.
Signálny systém buniek. Molekulová podstata neoplastickej transformácie buniek vedúcej k vzniku rakoviny - onkogény, tumor supresujúce gény, regulačné úseky DNA. Génové mutácie a opravné mechanizmy. Indukované pluripotentné kmeňové bunky. Základy fungovania imunitného systému.
Aktuálne trendy štúdia interakcií nukleových kyselín, ich biologický význam pri metabolizme. Génová terapia. Génová editácia. Génový silencing.
Klasifikácia vírusov na základe genetického materiálu, pôsobenie fyzikálnych a chemických faktorov na vírusy. Biochémia vírusov. Replikácia vírusov. Vírusová onkogenita. Retrovírusy a HIV. Pandemické vírusy- Covid, SARS, MERS, Ebola, chrípka papilomavírusy.
Prióny. Aptaméry a nanobiokonjugované systémy.
Molekulová podstata prejavu geneticky podmienených ochorení a ich detekcia a diagnostika.
Cieľom predmetu je poskytnúť študentom magisterského štúdia najnovšie poznatky a poukázať na aktuálne problémy a spôsoby štúdia z oblasti biomedicínsky orientovaných prírodných vied. Predmet je vhodný pre študentov, ktorí majú zvládnuté základy z molekulovej biológie a biochémie.
1. H. Friebolin: Basic One- and Two-Dimensional NMR Spectrocopy, 5. Ed., Wiley, 2010.
2. T. D. W. Claridge: High-Resolution NMR Techniques in Organic Chemistry, 5. Ed., Elsevier, 2016.
3. Atta-ur-Rahman, M. I. Choudhary: Solving Problems with NMR spectroscopy, Academic Press 1996.
ÚCHV/MUS/03 alebo ÚCHV/MUSU/03
1. Účasť na prednáškach a seminároch (platí aj pre on-line formu výučby): odôvodnená neúčasť študenta na dvoch prednáškach/seminároch bude ospravedlnená vyučujúcim; dlhodobejšia odôvodnená neúčasť študenta na seminároch musí byť preukázané zvládnutia učiva zo strany študenta náhradnou formou, ktorú určí vyučujúci (napr. vypracovanie zadaní, príprava prednášky, ...)
2. Aktivita na seminároch (platí aj pre on-line formu výučby) - vyžaduje sa teoretická príprava študentov na všetky semináre
3. Vypracovanie písomných zadaní (20% z celkového hodnotenia) podľa pokynov vyučujúceho.
4. Absolvovanie záverečného testu (30% z celkového hodnotenia).
5. Skúška (písomná 25% a ústna časť 25%).
Slovenský a anglický jazyk
Výučba sa realizuje prezenčne alebo dištančne, s využitím nástroja MS Teams alebo BBB (BigBlueButton). Formu výučby upresní vyučujúci na začiatku semestra a priebežne ju aktualizuje.
1. Pokročilé 1D NMR metódy
a) 13C NMR experimenty – APT, DEPT
b) NOE experimenty
c) Selektívne experimenty
2. 2D NMR metódy
a) Protón-protón korelované experimenty (interakcie prostredníctvom väzieb) – COSY, TOCSY
b) Protón-protón korelované experimenty (interakcie cez priestor) - NOESY
c) Protón-uhlík korelované experimenty – HSQC/HMQC/HETCOR, HMBC, H2BC, EXSIDE
d) Uhlík-uhlík korelované experimenty - INADEQUATE
písomné práce - 30%
NMR zadania - 20%
skúška - ústna časť 25%, písomná časť 25%
Cieľom predmetu je oboznámiť sa s 1D a 2D NMR metódami a aplikácia získaných poznatkov pri riešení NMR problémov.
Oboznámiť poslucháčov matematicko-fyzikálnych študijných programov s biologicky a fyzikálne motivovanými technikami optimalizácie, simulácie a predikcie. Aplikáciou heuristických metód pri riešení praktických úloh rozvíjať kreativitu poslucháčov a ich programátorské zručnosti.
Hartmann, A. K., Rieger, H., Optimization Algorithms in Physics, Wiley, 2002
Reeves, C. R., Rowe, J. E., Genetic Algorithms: Principles and perspectives, Kluwer, 2003
Mitchell, M., Complexity. A Guided Tour, Oxford University Press, 2009
Solé, R. V., Phase Transitions, Princeton University Press, 2011
Ilachinski, A., Cellular Automata. A Discrete universe, World Scientific, 2002
Haykin, S., Neural Networks. A Comprehensive Foundation, Prentice-Hall, 1999
Aktuálne materiály ku konkrétnym problémom (priebežne doplňované)
Kontrola plnenia zadaného projektu.
Ústna skúška z prednesených okruhov (50%) spojená s prezentáciou projektov. Kvalita riešenia projektov a úroveň prezentácie (50%).
Kontrola plnenia zadaných projektov. Zo zadaných tém študent vypracuje 1 až 3 projekty a predloží funkčné implementácie v podobe počítačových programov. V prípade komplexnejších tém je možné prezentovať kolaboratívny projekt, s vymedzením podielu jednotlivých študentov.
Kreditová záťaž 5 ECTS kreditov zodpovedá 2 kreditom za priamu výuku, 2 kreditom za skupinovú prácu/praktickú aktivitu a 1 kredit za samoštúdium.
Jazyk slovenský, znalosť jazyka anglického je ale obrovskou výhodou, nakoľko prevažná väčšina najaktuálnejších informácií je publikovaná v tomto jazyku.
Predmet je realizovaný prezenčnou formou. V prípade pretrvávajúcej zhoršenej epidemiologickej situácie či iného závažného dôvodu je možné predmet uskutočniť aj dištančnou formou - preferovane v prostredí MS Teams.
1. Základné pojmy a definície teórie optimalizácie. Fyzikálne zákony ako optimalizačné úlohy. Variačný princíp.
2. Modelové optimalizačné problémy. Základné typy účelových funkcií. Klasifikácia optimalizačných metód. Výpočtové škálovanie optimalizačných metód. Paralelizácia, Metcalfov zákon, Amdahlov bottleneck.
3. Gradientové optimalizačné metódy. Metóda konjugovaných gradientov a optimalizácia geometrie.
4. Evolučné algoritmy. Genetické algoritmy. Genetické algoritmy ako markovovský proces. Približný štatisticko-mechanický popis trajektórie genetických algoritmov.
5. Monte Carlo a simulované žíhanie. Metropolisov algoritmus a štatistika vzorkovania priestoru riešení.
6. Rojové optimalizačné techniky. Ant algoritmy.
7. Celulárne automaty a ich aplikácie pri simuláciách zložitých systémov.
8. Dátové štruktúry a reprezentácie optimalizačných úloh. Komprimácia a symetria. Manifoldy.
9. Generátory, gramatiky a jazyky, genetické programovanie. AST a operácie na AST reprezentácii programov.
10. Fraktály. L-systémy. Životu-podobné a agentové systémy.
11. Evolučné hry. Evolúcia kooperácie.
12. Základné oboznámenie s optimalizáciou a učením neurónových sietí. Stochastická gradientná optimalizácia.
Oboznámiť poslucháčov matematicko-fyzikálnych študijných programov s biologicky a fyzikálne motivovanými technikami optimalizácie, simulácie a predikcie. Aplikáciou heuristických metód pri riešení praktických úloh rozvíjať kreativitu poslucháčov a ich programátorské zručnosti.
Študent po absolvovaní predmetu bude mať znalosti z netradičných optimalizačných techník a pre vybrané problémy a techniky zároveň získa zručnosti na riešenie konkrétnych problémov.
Ústna skúška spojená s prezentáciou projektu.
Naučiť poslucháča na praktických príkladoch z oblasti biológie aplikáciu optimalizačných metód na štúdium a interpretáciu komplexných fenoménov. Oboznámiť poslucháčov s novými paradigmami v oblasti systémovej biológie.
Aktuálna časopisecká literatúra.
Odovzdanie projektu v písomnej forme podľa aktuálneho zadania.
Odovzdanie projektu v písomnej forme podľa aktuálneho zadania.
Ústna skúška a diskusia k projektu.
V prípade pretrvania karantény postačí písomný report zo zadania a zodpovedanie položených otázok
Slovenčina, znalosť angličtiny veľkou výhodou.
Slovak, but English language great advantage.
1. Rozdiely voči NOT1a. Optimalizácia systémov s prakticky neobmedzeným počtom stupňov voľnosti. Motivácia: komplexita biologických systémov. Objem priestoru riešení a dôsledky pre výpočtovú zložitosť a definíciu účelovej funkcie. Praktická realizovateľnosť vs praktický význam riešení optimalizačných úloh. No free lunch teorém. Úloha heuristík a metaoptimalizácia.
2. Miery komplexity a evolúcia komplexity. Komplexita ako dátový objem. Algoritmická komplexita Kolmogorovovského typu. Algoritmická informačná teória. Príklad: Kódujúce a nekódujúce sekvencie genómov eukaryontov - algoritmická kompresia alternatívnych zostrihov.
3. Zložité systémy, emergentné správanie. Prah komplexity. Minimalistický organizmus syntetickej biológie. Artificiálna chémia a evolúcia základných metabolických sietí. Robustnosť a opakovateľnosť evolúcie. Lambda kalkulus ako nástroj na pochopenie chemickej evolúcie. Príklad: mycoplasma laboratorium.
4. Evolúcia kooperativity. Chemická evolúcia replikátorov a teória sebeckého génu. Evolúcia mikroorganizmov a vznik altruistického správania. Príklad: Kooperácia pri sporulácii B. Subtilis. Apoptóza ako evolúcia kooperácie mnohobunkových organizmov a molekulárna implementácia.
5. Motivácia: Hlienky (slime molds), pomalky (tardigrada), sociálne správanie baktérií - evolučné optimalizácie organizmov v komplexnom prostredí - v pojmoch teórie hier. Spracovanie senzorickej informácie v reálnom čase a konfliktnej situácii - vznik očí, vizuálna vs akustická informácia, klamy.
6. Robustnosť a stabilita evolučných riešení. Príklad: minimalistická implementácia pohybových algoritmov E.coli ako odozva na externé vplyvy. Tierra.
7. Sémantická biológia a generatívne gramatiky. Bayesovské modelovanie a Solomonoff indukcia. Nárast informačného obsahu dospelých jedincov, imunitná pamäť, epigenomika.
8. Evolučná teória a memetika. Teória sebeckého génu ako optimalizačná teória. Koevolúcia a parazitizmus. Bakteriofágy, mykoplazmy. Teória červenej kráľovnej.
9. Model a realita. Optimal regulator/kontroler theorem. Mapa vs teritórium. Proximálne účelové funkcie. Problém perverzných incentív.
10. Artificiálne neurónové siete ako univerzálne aproximátory. Výpočtová univerzalita booleovských sietí a NN ako redukovaný prípad booleovských sietí. Topológia neurónovej siete, feed forward, deep learning,…Komprimovaný sensing, redukcia zdanlivej dimenzionality hľadaním topologických manifoldov.
11. Ako komplexné systémy zlyhávajú. Whack-a-mole. Aktuálne demonštrácie.
12. Aplikácia optimalizačných techník na zložité systémy. Použitie metód /genetické algoritmy, simulované žíhanie, tabu algoritmy/ na vybrané problémy biomolekulárnych simulácií. Molekulárna dynamika, protein folding. Populačná dynamika, metabolické siete a komplexita v bioinformatike. Progres riešení založených na umelých neurónových sietiach, ich limity.
Naučiť poslucháča na praktických príkladoch z oblasti biológie aplikáciu optimalizačných metód na štúdium a interpretáciu komplexných fenoménov. Oboznámiť poslucháčov s novými paradigmami
v oblasti systémovej biológie, vrátane epidemiológie a koevolúcie parazit/hostiteľ.
Ústna skúška a diskusia k projektu.
Poskytnúť základné poznatky o moderných trendoch a teoretických metódach pri opise nerovnovážnych javov vo fyzike.
1. Landau L.D., Lifshitz E.M.: Teoreticheskaja fizika X: Lifshitz E.M., Pitaevskij L.P.: Fizicheskaja kinetika, Moskva, Fizmatlit 2002
2. Kerson Huang: Statistical mechanics, John Wiley and Sons, Inc., New York-London, 1963 (rusky preklad: Statisticheskaja mechanika, Moskva, Mir, 1966)
D.N.Zubarev: Neravnovesnaja statisticheskaja termodinamika, Moskva, Nauka, 1971
A.N.Vasiliev Kvantovopolevaja renormgruppa v teorii kriticeskogo povedenija i stochasticeskoj dinamike, Sankt-Peterburg, Izd. Peters. Inst. Of. Nuclear physics (1998) 773 (The Field Theoretic Renormalization Group in Critical Behavior Theory and Stochastic Dynamics, Chapman & Hall CRS Press Company New York, 2004)
Podmienky úspešného absolvovania predmetu- preukázanie vedomostí z danej problematiky na dostatočnej úrovni, aktívna účasť na cvičeniach, skúška.
Kreditové ohodnotenie predmetu: priama výuka (3k), samoštúdium (1 k) a hodnotenie (1 kredit). Minimálna hranica na absolvovanie predmetu je získanie aspoň 51% z celkového bodového hodnotenia.
slovenský a anglický
1. týždeň
Problemy kinetickej teórie - formulácia problematiky.
Distribučná funkcia. Liouvillova veta. Liouvillova rovnica. Liouvillov operátor.
2.-3. týždeň
Kinetická Boltzmanova rovnica. H-veta.
4. týždeň
Maxwellove rozdelenie.
5. týždeň
Transportné javy. Zákony zachovania.
6.-7. Týždeň
Prechod k makroskopickým rovniciam v nultom a prvom priblížení.
7.-8. týždeň
Hydrodynamické priblíženie: Sústava rovníc pre hustotu, strednú rýchlosť a teplotu
Odvodenie rovnice kontinuity. Navierovej-Stokesovej rovnice, rovnice tepelnej vodivosti, koeficientov viskozity a difúzie z mikroskopického opisu. Stokesov zákon.
Pojem Reynoldsovho čísla.
9.-10. týždeň
Dynamické odvodenie kinetickej rovnice. Liouvillova (riadiaca) rovnica pre N-časticovú distribučnú funkciu. Bogoliubova sústava rovníc pre distribučné funkcie. Princíp oslabenia štatistických korelácií. Rovnica pre jednočasticovú distribučnú funkciu.
11. týždeň
Brownov pohyb
12. týždeň
Langevinova rovnica
13. týždeň
Fokkerova-Planckova rovnica a konkrétne príklady.
Problémy kinetickej teórie - formulácia problematiky;
Distribučná funkcia; Liouvillova veta; Liouvillova rovnica; Liouvillov operátor;
Kinetická Boltzmanova rovnica; H-veta; Maxwellove rozdelenie; Transportné javy; Zákony zachovania; Prechod k makroskopickým rovniciam v nultom a prvom priblížení;
Hydrodynamické priblíženie: Sústava rovníc pre hustotu, strednú rýchlosť a teplotu
Odvodenie rovnice kontinuity, Navierovej-Stokesovej rovnice, rovnice tepelnej vodivosti, koeficientov viskozity a difúzie z mikroskopického opisu, Stokesov zákon;
Pojem Reynoldsovho čísla;
Dynamické odvodenie kinetickej rovnice; Liouvillova (riadiaca) rovnica pre N-časticovú distribučnú funkciu; Bogoliubova sústava rovníc pre distribučné funkcie; Princíp oslabenia štatistických korelácií; Rovnica pre jednočasticovú distribučnú funkciu;
Brownov pohyb, Langevinova rovnica, Fokkerova-Planckova rovnica a konkrétne príklady;
Poskytnúť základné poznatky o moderných trendoch a teoretických metódach pri opise nerovnovážnych javov vo fyzike.
Články v odborných časopisoch.
Skúška pozostávajúca z ústnej skúšky.
Slovenčina.
Expresia proteínov v baktériách. Promótory. Klonovanie proteínu do expresného vektoru. Izolácia proteínov pomocou tagov. Identifikácia izolovaného proteínu. Expresia sekrétovaných proteínov a membránových proteínov. Cielená mutagenéza. Expresia proteínov v eukaryotických systémoch. Stabilita proteínov a racionálne inžinierstvo proteínov. Preparatívne zbaľovanie proteínov. Glykozylácia proteínov.
Prednnášky by mali viesť k osvojení si: (i) základných vedomosti o expresii a purifikácii proteínov v prokaryotických a eukaryotických bunkách, (ii) spôsob prípravy cielenej mutagenézy.
Na cvičenia, ktoré by sa mali usjutočniť blokovou formou, sa študenti oboznámia s praktickými krokmi klonovani, expresie a purifikácie proteínov.
1. Alan J. Gottesman and Sally G. Hoskins (2013) CREATE Cornerstone: Introduction to Scientific Thinking, a New Course for STEM-Interested Freshmen, Demystifies Scientific Thinking through Analysis of Scientific Literature CBE—Life Sciences Education; Vol. 12, 59–72, Spring 2013
2. Abdullah C. et al (2015)Critical Analysis of Primary Literature in a Master’s-Level Class: Effects on Self-Efficacy and Science-Process Skills; CBE—Life Sciences Education Vol. 14, 1–13, Fall 2015
3. Price et al 2021 A Detailed Characterization of the Expert Problem-Solving Process in Science and Engineering: Guidance for Teaching and Assessment CBE—Life Sciences Education • 20:ar43, 1–15, Fall 2021
4. Purugganan et al 2004 How to Read a Scientific Article Cain Project for Engineering and Professional Communication, Rice University, 2004
5. Hubbard K. and Dunbar S. 2017 Perceptions of scientific research literature and strategies for reading papers depend on academic career stage PLoS One. 2017; 12(12): e0189753
6. Hoskins S (2019) CREATE a Revolution in Undergraduates’ Understanding of Science: Teach through Close Analysis of Scientific Literature; https://doi.org/10.1162/DAED_a_01764
Vedecké články zo špičkových časopisov za obdobie posledných troch rokov týkajúcich sa problematík výskumných úloh na katedre, a tiež perspektívne nových smerov a metodík.
Prezentácia vedeckého článku a kritická diskusia prezentovaných výsledkov v článku, aktívna účasť na výuke
slovenský a anglický
1. týždeň - Úvod do analýzy vedeckej literatúry – prístup, databázy a selekcia článkov.
2. týždeň - Metódy ohodnotenia vedeckej literatúry – kritické myslenie, schopnosť ohodnotiť experimentálny dizajn a výsledky.
3. týždeň - Metódy ohodnotenia vedeckej literatúry – vytvorenie alternatívnych vysvetlení.
4. týždeň - Modul 1 – selekcia 3 článkov s rovnakou problematikou ale rozdielnymi interpretáciami; rozdelenie do pracovných skupín
5. týždeň - Ohodnotenie a porovnanie experimentálnych prístupov v článkoch – analýza pracovných skupín.
6. týždeň - Ohodnotenie a porovnanie hypotéz, experimentálnych výsledkov a diskusie v článkoch – analýza pracovných skupín.
7. týždeň - Priebežné ohodnotenie študentov v hodnotení literatúry – test
8. týždeň - Modul 2 – selekcia 3 článkov s rovnakou problematikou ale rozdielnymi interpretáciami – zadanie pre jednotlivcov
9. týždeň - Prezentácia hodnotení článkov študentami a diskusia
10. týždeň - Písomné ohodnotenie článku – „per review“ proces.
11. týždeň - Modul 3 - Príklad spracovaného per review ohodnotenia – diskusia.
12. týždeň - Záverečné zadanie ohodnotenia článku pre študentov.
Študenti po absolvovaní predmetu budú vedieť samostatne pracovať s odbornými databázami, publikáciami; kriticky analyzovať experimentálne vysledky a ich interpretácie v publikáciách.
Články v odborných časopisoch.
Skúška pozostávajúca z ústnej časti.
Slovenčina.
Princípy evolučných metód a ich vyuužitie v oblasti záladného vśykumu a aplikácií. Základné princípy ribozómového, fágového a kvasinkového displeja.
Na prednáškach by sa študenti mali oboznámiť s metódami evolučných techník-displej technológiami: fágový displej, ribozómový displej a kvasinkový displej.
Na cvičeniach, ktoré by sa mali uskutočniť blokovo, by študenti mali prakticky uskutočniť jeden cyklus ribozómového displeja.
1. Whitford D.: Proteins: Structure and Function, 2011.
2. Kodíček M., Karpenko V.: Biofysikální chemie, 2002.
Na úspešné absolvovanie predmetu musí študent preukázať dostatočné vedomosti o proteínoch a nukleových kyselinách. Na vykonanie experimentu je potrebné vhodne spracovať teoretickú prípravu danej problematiky. Následne analyzovať a interpretovať experimentálne výsledky. Podmienkou na získanie kreditov je vykonanie všetkých úloh, odovzdanie protokolov z meraní. Kreditové ohodnotenie predmetu zohľadňuje nasledovné zaťaženie študenta: vykonanie experimentálnych meraní a vypracovanie protokolov úloh (1 kredit), realizácia, spracovanie samostatného projektu (1 kredit) a obhájenie samostatného projektu (1 kredit). Minimálna hranica na absolvovanie predmetu je získanie aspoň 50% z celkového bodového hodnotenia. Podmienkou pre realizáciu ďalšej experimentálnej úlohy je odovzdanie protokolu z predchádzajúcej úlohy.
slovenský, anglický
1. Úvod, oboznámenie sa s pracovným harmonogramom praktika, podmienkami úspešného absolvovania predmetu; popis práce v laboratóriu (základné postupy práce v laboratóriu), úvod do bezpečnosti práce v laboratóriu.
2. Tepelná denaturácia nukleových kyselín: príprava vzoriek, meranie pripravených vzoriek na DSC, spracovanie experimentálnych dát.
3. Chemická denaturácia proteínov: príprava vzoriek, meranie pripravených vzoriek na UV-vis absorpčnom spektrofotometri, spracovanie experimentálnych dát.
4. Štúdium teplotne indukovaných zmien nukleových kyselín pomocou CD: príprava vzoriek, meranie pripravených vzoriek na CD spektrometri, spracovanie experimentálnych dát.
5. Štúdium konformácií nukleových kyselín pomocou CD: príprava vzoriek, meranie pripravených vzoriek na CD spektrometri, spracovanie experimentálnych dát.
6. Štúdium konformácií proteínov pomocou Ramanovej spektroskopie: príprava vzoriek, meranie pripravených vzoriek na Ramanovom spektrofotometri, spracovanie experimentálnych dát.
7. Štúdium konformácií nukleových kyselín pomocou Ramanovej spektroskopie: príprava vzoriek, meranie pripravených vzoriek na Ramanovom spektrofotometri, spracovanie experimentálnych dát.
8. Štúdium proteínov pomocou Ramanovej spektroskopie kapkovo nanášaných povlakov: príprava vzoriek, meranie pripravených vzoriek na Ramanovom spektrofotometri, spracovanie experimentálnych dát.
9. Separácia a stanovenie molekulovej hmotnosti proteínov pomocou SDS PAGE: príprava vzoriek, meranie pripravených vzoriek, spracovanie experimentálnych dát.
10. Štúdium konformačných zmien proteínov indukovaných teplotou pomocou fluorescenčnej spektroskopie: príprava vzoriek, meranie pripravených vzoriek, spracovanie experimentálnych dát.
11. - 13. Samostatný projekt - štúdium neznámej vzorky pomocou doteraz použitých techník: určenie o akú vzorku ide.
Študent sa absolvovaním predmetu oboznámi s vybranými technikami využívanými pri štúdiu proteínov a nukleových kyselín. Získa experimentálne zručnosti s prístrojmi používanými pri štúdiu fyzikálno-chemických vlastností proteínov a nukleových kyselín, praktické skúsenosti so záznamom, analýzou a interpretáciou experimentálnych dát z praktických meraní a skúseností s prezentáciou experimentálnych výsledkov vo forme protokolu z merania.
1. Creighton T. E.: Proteins: Structures and Molecular Properties (2. vyd.), 1992.
2. Buxbaum E.: Fundamentals of Protein Structure and Function, 2007.
3. Nölting B.: Protein Folding Kinetics: Biophysical Methods (2. vyd.), 2006.
4. Nelson D. L., Cox M. M.: Lehninger Principles of Biochemistry (4. vyd.), 2004.
5. Whitford D.: Proteins: Structure and Function, 2011.
6. Kessel A., Ben-Tal N.: Introduction to Proteins: Structure, Function, and Motion, 2011.
7. Články v odborných časopisoch.
Aminokyseliny a ich fyzikálno-chemické vlastnosti, peptidová väzba a polypeptidový reťazec, detekcia aminokyselín, peptidov a proteínov, separačné metódy, určenie veľkosti proteínov, určenie kovalentnej štruktúry proteínov, syntéza peptidov, biosyntéza proteínov a peptidov, určenie sekundárnej a terciárnej štruktúry proteínov, posttranslačné modifikácie – enzymatické, posttranslačné modifikácie – neenzymatické, interakcie určujúce vlastnosti proteínov, konformačné zmeny proteínov, zbaľovanie proteínov, agregácia proteínov, priony, membránové proteíny
1. príprava a prezentácia vybranej publikácie
2. ústna skúška
slovenský, anglický
1. Aminokyseliny a ich fyzikálno-chemické vlastnosti
2. Peptidová väzba a polypeptidový reťazec
3. Detekcia aminokyselín, peptidov a proteínov
4. Separačné metódy, určenie veľkosti proteínov
5. Určenie kovalentnej štruktúry proteínov
6. Syntéza peptidov, biosyntéza proteínov a peptidov
7. Určenie sekundárnej a terciárnej štruktúry proteínov
8. Posttranslačné modifikácie – enzymatické
9. Posttranslačné modifikácie – neenzymatické
10. Interakcie určujúce vlastnosti proteínov, konformačné zmeny proteínov
11. Zbaľovanie proteínov, agregácia proteínov, priony
12. Membránové proteíny
Oboznámenie sa s vlastnosťami proteínov, štruktúrou a funkciou.
Naučiť študentov základy samostatnej vedeckej činnosti pri vypracúvavaní ročníkových a diplomových prác a viesť ich ku kultivovanému podaniu výsledkov bádania.
Podľa doporučenia vedúcich prác.
Samostatná práca, aktívna účasť na seminároch.
Samostatná práca, aktívna účasť na seminároch.
Záverečná práca.
slovenský jazyk
anglický jazyk
Odborný seminár na vybranú tému týkajúcu sa aktuálnych biofyzikálnych výskumov, problematika ročníkových a diplomových prác.
Naučiť študentov základy samostatnej vedeckej činnosti pri vypracúvavaní ročníkových a diplomových prác a viesť ich ku kultivovanému podaniu výsledkov bádania.
Záverečná práca.
Naučiť študentov základy samostatnej vedeckej činnosti pri vypracúvavaní ročníkových a diplomových prác a viesť ich ku kultivovanému podaniu výsledkov bádania.
Podľa doporučenia vedúcich prác.
Samostatná práca, aktívna účasť na seminároch.
Samostatná práca, aktívna účasť na seminároch.
Záverečná práca.
slovenský jazyk
anglický jazyk
Odborný seminár na vybranú tému týkajúcu sa aktuálnych biofyzikálnych výskumov, problematika ročníkových a diplomových prác.
Naučiť študentov základy samostatnej vedeckej činnosti pri vypracúvavaní ročníkových a diplomových prác a viesť ich ku kultivovanému podaniu výsledkov bádania.
Záverečná práca.
Podľa doporučenia vedúceho magisterskej práce.
Štúdium a prezentácia literatúry spojenej s témou magisterskej práce. Prezentácia výsledkov získaných počas realizácie magisterskej práce.
slovenský, anglický
Výber a štúdium literatúry spojenej s témou magisterskej práce. Prezentácia získaných vedomostí z danej oblasti. Príprava prezentácie a prezentovanie vlastných výsledkov získaných počas realizácie magisterskej práce.
Študenti po absolvovaní seminára budú vedieť samostatne pracovať s odbornými databázami a publikáciami; kriticky analyzovať a interpretovať získané experimentálne vysledky.
Podľa doporučenia vedúcich projektov.
Pre úspešné absolvovanie predmetu musí študent preukázať zvládnutie zadaných úloh stanovených vedúcim projektu na začiatku semestra v požadovanom rozsahu a na požadovanej úrovni. Úlohy sú formulované vyučujúcim na začiatku semestra, vedúcim projektu je obvykle vedúci záverečnej práce. Úlohy zahŕňajú napr. štúdium literatúry z danej oblasti, zvládnutie obsluhy experimenálnych zariadení, technológia prípravy vzoriek, príprava a realizácia experimentu, spracovanie získaných dát, príp. spolupráca pri príprave vedeckej publikácie. Kreditové ohodnotenie zohľadňuje časové nároky študenta pri práci na semestrálnom projekte v rozsahu 50 hodín za semester. Jednotlivé činnosti študenta sú hodnotené vedúcim projektu, celková práca študenta je hodnotená bodmi na bodovej škále 0 – 100 bodov. Minimálna hranica na získanie hodnotenia je 50% z hodnotiacej škály, ktorá je určená nasledovne: A 100-91% B 90-81% C 80-71% D 70-61% E 60-50% Fx 49-0%.
slovenský, anglický
Predmet Semestrálna práca I sa realizuje prezenčnou formou. V prípade potreby (napr. pandémia Covid) sa vyučuje online formou pomocou MS Teams, čo umožňuje aj v nepriaznivých podmienkach udržať kontakt so študentmi a zároveň umožňuje naplnenie požiadaviek daného predmetu.
Program pre semestrálny projekt sa pripravuje pre každého študenta individuálne vedúcim projektu na začiatku každého semestra a môže byť zameraný na rešerš literatúry pre danú oblasť, prípravu experimentu a jeho realizáciu, vytvorenie programového vybavenia pre zber a spracovanie experimentálnych údajov, vyhodnotenie dát, spoluprácu pri interpretácii a príprave publikácie, prezentáciu výsledkov na katedrovom fóre. Konkrétnu náplň projektu pre každý semester stanoví vedúci projektu.
Študent po absolvovaní kurzu získa návyky a zručnosti spojené s vedeckou prácou v oblasti biofyziky. Aktívnym zapojením do jednotlivých výskumných tímov študenti rozšíria svoje vedomosti z príslušnej časti biofyziky, získajú experimentálne zručnosti pri obsluhe súdobých vedeckých aparatúr, štúdiom zahraničnej literatúry zlepšia svoje jazykové znalosti. Spracovanie dát resp. tvorba originálneho programového vybavenia zlepší ich kompetencie v oblasti počítačových zručností.
Podľa doporučenia vedúcich projektov.
Pre úspešné absolvovanie predmetu musí študent preukázať zvládnutie zadaných úloh stanovených vedúcim projektu na začiatku semestra v požadovanom rozsahu a na požadovanej úrovni. Úlohy sú formulované vyučujúcim na začiatku semestra, vedúcim projektu je obvykle vedúci záverečnej práce. Úlohy zahŕňajú napr. štúdium literatúry z danej oblasti, zvládnutie obsluhy experimenálnych zariadení, technológia prípravy vzoriek, príprava a realizácia experimentu, spracovanie získaných dát, príp. spolupráca pri príprave vedeckej publikácie. Kreditové ohodnotenie zohľadňuje časové nároky študenta pri práci na semestrálnom projekte v rozsahu 50 hodín za semester. Jednotlivé činnosti študenta sú hodnotené vedúcim projektu, celková práca študenta je hodnotená bodmi na bodovej škále 0 – 100 bodov. Minimálna hranica na získanie hodnotenia je 50% z hodnotiacej škály, ktorá je určená nasledovne: A 100-91% B 90-81% C 80-71% D 70-61% E 60-50% Fx 49-0%.
slovenský, anglický
Predmet Semestrálna práca I sa realizuje prezenčnou formou. V prípade potreby (napr. pandémia Covid) sa vyučuje online formou pomocou MS Teams, čo umožňuje aj v nepriaznivých podmienkach udržať kontakt so študentmi a zároveň umožňuje naplnenie požiadaviek daného predmetu.
Program pre semestrálny projekt sa pripravuje pre každého študenta individuálne vedúcim projektu na začiatku každého semestra a môže byť zameraný na rešerš literatúry pre danú oblasť, prípravu experimentu a jeho realizáciu, vytvorenie programového vybavenia pre zber a spracovanie experimentálnych údajov, vyhodnotenie dát, spoluprácu pri interpretácii a príprave publikácie, prezentáciu výsledkov na katedrovom fóre. Konkrétnu náplň projektu pre každý semester stanoví vedúci projektu.
Študent po absolvovaní kurzu získa návyky a zručnosti spojené s vedeckou prácou v oblasti biofyziky. Aktívnym zapojením do jednotlivých výskumných tímov študenti rozšíria svoje vedomosti z príslušnej časti biofyziky, získajú experimentálne zručnosti pri obsluhe súdobých vedeckých aparatúr, štúdiom zahraničnej literatúry zlepšia svoje jazykové znalosti. Spracovanie dát resp. tvorba originálneho programového vybavenia zlepší ich kompetencie v oblasti počítačových zručností.
Podľa doporučenia vedúcich projektov.
Pre úspešné absolvovanie predmetu musí študent preukázať zvládnutie zadaných úloh stanovených vedúcim projektu na začiatku semestra v požadovanom rozsahu a na požadovanej úrovni. Úlohy sú formulované vyučujúcim na začiatku semestra, vedúcim projektu je obvykle vedúci záverečnej práce. Úlohy zahŕňajú napr. štúdium literatúry z danej oblasti, zvládnutie obsluhy experimenálnych zariadení, technológia prípravy vzoriek, príprava a realizácia experimentu, spracovanie získaných dát, príp. spolupráca pri príprave vedeckej publikácie. Kreditové ohodnotenie zohľadňuje časové nároky študenta pri práci na semestrálnom projekte v rozsahu 50 hodín za semester. Jednotlivé činnosti študenta sú hodnotené vedúcim projektu, celková práca študenta je hodnotená bodmi na bodovej škále 0 – 100 bodov. Minimálna hranica na získanie hodnotenia je 50% z hodnotiacej škály, ktorá je určená nasledovne: A 100-91% B 90-81% C 80-71% D 70-61% E 60-50% Fx 49-0%.
slovenský, anglický
Predmet Semestrálna práca I sa realizuje prezenčnou formou. V prípade potreby (napr. pandémia Covid) sa vyučuje online formou pomocou MS Teams, čo umožňuje aj v nepriaznivých podmienkach udržať kontakt so študentmi a zároveň umožňuje naplnenie požiadaviek daného predmetu.
Program pre semestrálny projekt sa pripravuje pre každého študenta individuálne vedúcim projektu na začiatku každého semestra a môže byť zameraný na rešerš literatúry pre danú oblasť, prípravu experimentu a jeho realizáciu, vytvorenie programového vybavenia pre zber a spracovanie experimentálnych údajov, vyhodnotenie dát, spoluprácu pri interpretácii a príprave publikácie, prezentáciu výsledkov na katedrovom fóre. Konkrétnu náplň projektu pre každý semester stanoví vedúci projektu.
Študent po absolvovaní kurzu získa návyky a zručnosti spojené s vedeckou prácou v oblasti biofyziky. Aktívnym zapojením do jednotlivých výskumných tímov študenti rozšíria svoje vedomosti z príslušnej časti biofyziky, získajú experimentálne zručnosti pri obsluhe súdobých vedeckých aparatúr, štúdiom zahraničnej literatúry zlepšia svoje jazykové znalosti. Spracovanie dát resp. tvorba originálneho programového vybavenia zlepší ich kompetencie v oblasti počítačových zručností.
Podľa doporučenia vedúceho semestrálnej práce.
Štúdium a prezentácia literatúry spojenej s témou semestrálnej práce. Prezentácia výsledkov získaných počas realizácie semestrálnej práce.
slovenský, anglický
Výber a štúdium literatúry spojenej s témou semestrálnej práce. Prezentácia získaných vedomostí z danej oblasti. Príprava prezentácie a prezentovanie vlastných výsledkov získaných počas realizácie semestrálnej práce.
Študenti po absolvovaní seminára budú vedieť samostatne pracovať s odbornými databázami a publikáciami; kriticky analyzovať a interpretovať získané experimentálne vysledky.
Študent získa prehľad o symetrii na úrovni makro a mikroštruktúry a o difrakčných metódach používaných pri štúdiu kryštálovej štruktúry kryštalických látok. Naučí sa využívať výsledky štruktúrnej analýzy pri svojej práci.
Massa, W.: Crystal structure determination, 2nd edition. Springer 2004.
Clegg, W. et al.: Crystal structure analysis. Principles and practice. Oxford University Press 2009.
Hahn, T.: International tables for crystallography, Vol. A. Kluwer Academic Publishers 2002.
Klug, H.P. & Alexander, L.E.: X-Ray diffraction procedures for polycrystalline and amorphous materials. John Wiley & Sons, Inc. 1970.
2 písomné testy.
2 priebežné písomné testy a písomná skúška.
Záverečné hodnotenie sa určí na základe získaných bodov z priebežných testov (30 %) a písomnej skúšky (70 %). Z každého testu a zo skúšky musí študent získať minimálne 51 %.
Platí aj pre online výučbu.
Slovenský a anglický
Výučba sa realizuje prezenčne alebo v prípade potreby dištančne s využitím nástroja MS Teams. Formu výučby upresní vyučujúci v úvode semestra, aktualizuje priebežne.
1. Dejiny kryštalografie, základy kryštalografie.
2. Morfologická kryštalografia: tvar kryštálov, súmernosť kryštálových tvarov, poloha kryštálovej plochy v priestore, zóny, jednoduché kryštálové tvary.
3. Štruktúrna kryštalografia: priestorové mriežky, Bravaisove mriežky, základná bunka, kryštalografické sústavy.
4. Bodové grupy a ich stereografické projekcie.
5. Priestorové grupy: otvorené operácie súmernosti, dvojrozmerné priestorové grupy, trojrozmerné priestorové grupy.
6. Vznik a vlastnosti RTG žiarenia, spojité a charakteristické spektrum, absorpcia a monochromatizácia RTG žiarenia.
7. Základné princípy RTG difrakcie. I. Geometria difrakcie: rozptyl RTG lúčov elektrónmi a atómami, rozptyl RTG lúčov na uzlovej priamke, rovine a mriežke, medzirovinné vzdialenosti, recipročná mriežka, Ewaldova konštrukcia.
8. Základné princípy RTG difrakcie. II. Intenzita difraktovaného žiarenia: rozptyl dvoma elektrónmi, atómový faktor, teplotný faktor, štruktúrny faktor, štruktúrny faktor a symetria, Friedelov zákon a nezávislé reflexie.
9. Experimentálne metódy. I. Rast, výber a fixácia monokryštálu, stanovenie hustoty kryštálov.
10. Experimentálne metódy. II. Filmové metódy: Laueho metóda, rotačná a Weissenbergova metóda, precesná metóda, Debye-Scherrerova metóda. Kvalitatívna analýza práškovej vzorky, indexovanie kubickej práškovej vzorky, určenie mriežkovej konštanty kubickej práškovej vzorky.
11. Experimentálne metódy. III. Monokryštálové difraktometre, redukcia dát, ďalšie difrakčné metódy, kryštalografické databázy.
12. Druhá etapa štruktúrnej analýzy. Riešenie štruktúry: Fourierove transformácie, Pattersonova metóda, priame metódy, charge flipping. Spresnenie štruktúry. Interpretácia a prezentácia výsledkov štruktúrnej analýzy: príprava tabuliek a štruktúrnych diagramov.
Symetria na úrovni makroštruktúry a mikroštruktúry, samostatná práca s priestorovými grupami. Teoretické základy difrakčného experimentu. Praktické aspekty riešenia kryštálovej štruktúry. Spracovanie výsledkov štruktúrnej analýzy. Teoretické základy, praktické aspekty a možnosti rtg práškovej difrakčnej analýzy, jej využitie pri práci chemika.
30 %
Študent získa prehľad o symetrii na úrovni makro a mikroštruktúry, o princípoch difrakcie a o difrakčných metódach používaných pri štúdiu kryštálovej štruktúry kryštalických látok. Naučí sa využívať výsledky štruktúrnej analýzy pri svojej práci.
Záverečné hodnotenie sa uskutoční písomnou formou. Celková známka sa určí na základe získaných bodov z priebežného a záverečného hodnotenia.
Odporúčaná literatúra je špecifikovaná individuálne riešiteľom, resp. riešiteľským kolektívom po dohode s konzultantom alebo vedúcim práce.
Študentskú vedeckú konferenciu (ďalej len ŠVK) ako fakultné kolo súťaže o najlepšiu študentskú vedeckú a odbornú prácu vyhlasuje dekan fakulty. Na zapojenie do ŠVK je potrebná online registrácia a prihlásenie, odovzdanie elektronickej verzie abstraktu práce, odovzdanie elektronickej verzie práce, príprava prezentácie práce, vystúpenie na ŠVK s prezentáciou a diskusia študenta s odbornou porotou k téme práce.
Na ŠVK môže prihlásiť študent, alebo riešiteľský kolektív svoju prácu študentskej vedeckej a odbornej činnosti (ŠVOČ) iba do jednej z vyhlásených sekcií. Na ŠVK možno prihlásiť aj prácu, ktorá je ucelenou časťou bakalárskej alebo diplomovej práce alebo prácou v rámci študentských pomocných síl.
Práca ŠVOČ je výsledkom vlastnej práce študenta alebo riešiteľského kolektívu. Nesmie vykazovať prvky akademického podvodu a musí spĺňať kritériá správnej výskumnej praxe definované v Rozhodnutí rektora č. 21/2021, ktorým sa stanovujú pravidlá posudzovania plagiátorstva na Univerzite Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach a jej súčastiach. Plnenie kritérií sa overuje najmä v procese riešenia a v procese prezentácie práce. Ich nedodržanie je dôvodom na začatie disciplinárneho konania.
Podmienkou na udelenie hodnotenia je úspešná prezentácia a obhajoba práce v príslušnej sekcii riadenej komisiou vymenovanou dekanom fakulty. O pridelení kreditov za ŠVK rozhoduje komisia a svoje rozhodnutie uvádza v zápisnici z priebehu ŠVK.
1. Analýza stavu skúmanej problematiky.
2. Návrh a implementácia riešenia skúmaného problému.
3. Vyhodnotenie dosiahnutých výsledkov.
4. Príprava anotácie práce.
5. Spracovanie práce ŠVOČ.
6. Príprava prezentácie výsledkov.
7. Prezentácia a obhajoba získaných výsledkov.
Študent preukáže zvládnutie základov teórie a odbornej terminológie študijného odboru, nadobudnutie odborných vedomostí, zručností a spôsobilostí vedeckej práce, schopnosť aplikovať ich tvorivým spôsobom pri riešení vybraného problému študijného odboru, schopnosť prezentovať získané výsledky s využitím vhodných prezentačných metód a nástrojov a schopnosť aktívne participovať na odbornej diskusii.
BENCE, M. et al. 2005. Plávanie. Banská Bystrica: FHV UMB. 198s. ISBN 80-8083-140-8.
[online] Dostupné na: https://www.ff.umb.sk/app/cmsFile.php?disposition=a&ID=571
BUZKOVÁ, K. 2006. Fitness jóga, harmonické cvičení těla I duše. Praha: Grada. ISBN 8024715252.
JARKOVSKÁ, H, JARKOVSKÁ, M. 2005. Posilování s vlastním tělem 417 krát jinak. Praha: Grada. ISBN 9788024757308.
KAČÁNI, L. 2002. Futbal:Tréning hrou. Bratislava: Peter Mačura – PEEM. 278s. ISBN
8089197027.
KRESTA, J. 2009. Futsal.Praha: Grada Publishing, a.s. 112s. ISBN 9788024725345.
LAWRENCE, G. 2019. Power jóga nejen pro sportovce. Brno: CPress. ISBN 9788026427902.
SNER, Wolfgang. 2004. Posilování ve fitness. České Budějovice: Kopp. ISBN 8072322141.
STACKEOVÁ, D. 2014. Fitness programy z pohledu kinantropologie. Praha: Galén. ISBN 9788074921155.
VOMÁČKO, S. BOŠTÍKOVÁ, S. 2003. Lezení na umělých stěnách. Praha: Grada. 129s. ISBN
8024721743.
Podmienky záverečného hodnotenia:
· aktívna účasť na výučbe v zmysle študijného poriadku a pokynov vyučujúceho
· zvládnutie podmienok v celkovom hodnotení na úrovni 80%
Slovenský jazyk
Ústav TV a športu UPJŠ ponúka pre študentov UPJŠ v rámci výberového predmetu 21 športových aktivít: aerobik; aikido, basketbal, bedminton, body-balance, body form, bouldering, florbal, joga, power joga, pilates, plávanie, posilňovanie, sálový futbal, SM systém, step aerobik, stolný tenis, šach, volejbal, tabata, cykloturistika, dobrovoľníctvo na MMM.
Pre záujemcov Ústav TV a športu UPJŠ ponúka zimné (lyžiarsky kurz, survival) a letné (cvičenie pri mori, splavovanie rieky Tisza) telovýchovné sústredenia s atraktívnym programom, športové súťaže s celoslovenskou i medzinárodnou účasťou.
Výsledky vzdelávania:
Športové aktivity vo všetkých svojich formách pripravujú vysokoškolákov na ich ďalší profesionálny a osobný život. Na základe osobnej skúsenosti si uvedomujú dôležitosť postavenia pohybovej aktivity v živote. Aktívne pôsobia na telesnú zdatnosť a výkonnosť. Pomáhajú udržať duševné zdravie a zlepšiť zdravotný stav aj zdravie cvičencov. Osvojením a zdokonalením zručností a schopností v športových aktivitách posilňujú u študenta vzťah k PA a zároveň rozširujú možnosti vplývať na blízke aj široké okolie vo vybranej športovej činnosti.
Obsahový štandard:
Študent počas záverečného hodnotenia preukáže rozšírenie vedomostí a poznatkov z problematiky, ktorá je obsahovo daná informačným listom predmetu a šírkou definovaná v povinnej literatúre.
Výkonový štandard:
Študent preukáže zvládnutie výkonového štandardu, v rámci ktorého je schopný:
- osvojiť si pohybové zručnosti v konkrétnom športe, herné činnosti, odstrániť plaveckú negramotnosť,
- zvyšovať úroveň kondičných a koordinačných schopností, telesnú zdatnosť a pohybovú výkonnosť,
- pohybové cvičenia uplatňovať v praxi,
- prostredníctvom osvojenia špeciálneho programu zdravotnej TV vplývať na zmiernenie zdravotných oslabení,
- aplikovať nadobudnuté vedomosti a osvojené zručnosti v telovýchovnom procese, vo voľnom čase.
BENCE, M. et al. 2005. Plávanie. Banská Bystrica: FHV UMB. 198s. ISBN 80-8083-140-8.
[online] Dostupné na: https://www.ff.umb.sk/app/cmsFile.php?disposition=a&ID=571
BUZKOVÁ, K. 2006. Fitness jóga, harmonické cvičení těla I duše. Praha: Grada. ISBN 8024715252.
JARKOVSKÁ, H, JARKOVSKÁ, M. 2005. Posilování s vlastním tělem 417 krát jinak. Praha: Grada. ISBN 9788024757308.
KAČÁNI, L. 2002. Futbal:Tréning hrou. Bratislava: Peter Mačura – PEEM. 278s. ISBN
8089197027.
KRESTA, J. 2009. Futsal.Praha: Grada Publishing, a.s. 112s. ISBN 9788024725345.
LAWRENCE, G. 2019. Power jóga nejen pro sportovce. Brno: CPress. ISBN 9788026427902.
SNER, Wolfgang. 2004. Posilování ve fitness. České Budějovice: Kopp. ISBN 8072322141.
STACKEOVÁ, D. 2014. Fitness programy z pohledu kinantropologie. Praha: Galén. ISBN 9788074921155.
VOMÁČKO, S. BOŠTÍKOVÁ, S. 2003. Lezení na umělých stěnách. Praha: Grada. 129s. ISBN
8024721743.
Podmienky záverečného hodnotenia:
· aktívna účasť na výučbe v zmysle študijného poriadku a pokynov vyučujúceho
· zvládnutie podmienok v celkovom hodnotení na úrovni 80%
Slovenský jazyk
Ústav TV a športu UPJŠ ponúka pre študentov UPJŠ v rámci výberového predmetu 21 športových aktivít: aerobik; aikido, basketbal, bedminton, body-balance, body form, bouldering, florbal, joga, power joga, pilates, plávanie, posilňovanie, sálový futbal, SM systém, step aerobik, stolný tenis, šach, volejbal, tabata, cykloturistika, dobrovoľníctvo na MMM.
Pre záujemcov Ústav TV a športu UPJŠ ponúka zimné (lyžiarsky kurz, survival) a letné (cvičenie pri mori, splavovanie rieky Tisza) telovýchovné sústredenia s atraktívnym programom, športové súťaže s celoslovenskou i medzinárodnou účasťou.
Športové aktivity vo všetkých svojich formách pripravujú vysokoškolákov na ich ďalší profesionálny a osobný život. Na základe osobnej skúsenosti si uvedomujú dôležitosť postavenia pohybovej aktivity v živote. Aktívne pôsobia na telesnú zdatnosť a výkonnosť. Pomáhajú udržať duševné zdravie a zlepšiť zdravotný stav aj zdravie cvičencov. Osvojením a zdokonalením zručností a schopností v športových aktivitách posilňujú u študenta vzťah k PA a zároveň rozširujú možnosti vplývať na blízke aj široké okolie vo vybranej športovej činnosti.
Obsahový štandard:
Študent počas záverečného hodnotenia preukáže rozšírenie vedomostí a poznatkov z problematiky, ktorá je obsahovo daná informačným listom predmetu a šírkou definovaná v povinnej literatúre.
Výkonový štandard:
Študent preukáže zvládnutie výkonového štandardu, v rámci ktorého je schopný:
- osvojiť si pohybové zručnosti v konkrétnom športe, herné činnosti, odstrániť plaveckú negramotnosť,
- zvyšovať úroveň kondičných a koordinačných schopností, telesnú zdatnosť a pohybovú výkonnosť,
- pohybové cvičenia uplatňovať v praxi,
- prostredníctvom osvojenia špeciálneho programu zdravotnej TV vplývať na zmiernenie zdravotných oslabení,
- aplikovať nadobudnuté vedomosti a osvojené zručnosti v telovýchovnom procese, vo voľnom čase.
BENCE, M. et al. 2005. Plávanie. Banská Bystrica: FHV UMB. 198s. ISBN 80-8083-140-8.
[online] Dostupné na: https://www.ff.umb.sk/app/cmsFile.php?disposition=a&ID=571
BUZKOVÁ, K. 2006. Fitness jóga, harmonické cvičení těla I duše. Praha: Grada. ISBN 8024715252.
JARKOVSKÁ, H, JARKOVSKÁ, M. 2005. Posilování s vlastním tělem 417 krát jinak. Praha: Grada. ISBN 9788024757308.
KAČÁNI, L. 2002. Futbal:Tréning hrou. Bratislava: Peter Mačura – PEEM. 278s. ISBN
8089197027.
KRESTA, J. 2009. Futsal.Praha: Grada Publishing, a.s. 112s. ISBN 9788024725345.
LAWRENCE, G. 2019. Power jóga nejen pro sportovce. Brno: CPress. ISBN 9788026427902.
SNER, Wolfgang. 2004. Posilování ve fitness. České Budějovice: Kopp. ISBN 8072322141.
STACKEOVÁ, D. 2014. Fitness programy z pohledu kinantropologie. Praha: Galén. ISBN 9788074921155.
VOMÁČKO, S. BOŠTÍKOVÁ, S. 2003. Lezení na umělých stěnách. Praha: Grada. 129s. ISBN
8024721743.
Podmienky záverečného hodnotenia:
· aktívna účasť na výučbe v zmysle študijného poriadku a pokynov vyučujúceho
· zvládnutie podmienok v celkovom hodnotení na úrovni 80%
Slovenský jazyk
Ústav TV a športu UPJŠ ponúka pre študentov UPJŠ v rámci výberového predmetu 21 športových aktivít: aerobik; aikido, basketbal, bedminton, body-balance, body form, bouldering, florbal, joga, power joga, pilates, plávanie, posilňovanie, sálový futbal, SM systém, step aerobik, stolný tenis, šach, volejbal, tabata, cykloturistika, dobrovoľníctvo na MMM.
Pre záujemcov Ústav TV a športu UPJŠ ponúka zimné (lyžiarsky kurz, survival) a letné (cvičenie pri mori, splavovanie rieky Tisza) telovýchovné sústredenia s atraktívnym programom, športové súťaže s celoslovenskou i medzinárodnou účasťou.
Športové aktivity vo všetkých svojich formách pripravujú vysokoškolákov na ich ďalší profesionálny a osobný život. Na základe osobnej skúsenosti si uvedomujú dôležitosť postavenia pohybovej aktivity v živote. Aktívne pôsobia na telesnú zdatnosť a výkonnosť. Pomáhajú udržať duševné zdravie a zlepšiť zdravotný stav aj zdravie cvičencov. Osvojením a zdokonalením zručností a schopností v športových aktivitách posilňujú u študenta vzťah k PA a zároveň rozširujú možnosti vplývať na blízke aj široké okolie vo vybranej športovej činnosti.
Obsahový štandard:
Študent počas záverečného hodnotenia preukáže rozšírenie vedomostí a poznatkov z problematiky, ktorá je obsahovo daná informačným listom predmetu a šírkou definovaná v povinnej literatúre.
Výkonový štandard:
Študent preukáže zvládnutie výkonového štandardu, v rámci ktorého je schopný:
- osvojiť si pohybové zručnosti v konkrétnom športe, herné činnosti, odstrániť plaveckú negramotnosť,
- zvyšovať úroveň kondičných a koordinačných schopností, telesnú zdatnosť a pohybovú výkonnosť,
- pohybové cvičenia uplatňovať v praxi,
- prostredníctvom osvojenia špeciálneho programu zdravotnej TV vplývať na zmiernenie zdravotných oslabení,
- aplikovať nadobudnuté vedomosti a osvojené zručnosti v telovýchovnom procese, vo voľnom čase.
BENCE, M. et al. 2005. Plávanie. Banská Bystrica: FHV UMB. 198s. ISBN 80-8083-140-8.
[online] Dostupné na: https://www.ff.umb.sk/app/cmsFile.php?disposition=a&ID=571
BUZKOVÁ, K. 2006. Fitness jóga, harmonické cvičení těla I duše. Praha: Grada. ISBN 8024715252.
JARKOVSKÁ, H, JARKOVSKÁ, M. 2005. Posilování s vlastním tělem 417 krát jinak. Praha: Grada. ISBN 9788024757308.
KAČÁNI, L. 2002. Futbal:Tréning hrou. Bratislava: Peter Mačura – PEEM. 278s. ISBN
8089197027.
KRESTA, J. 2009. Futsal.Praha: Grada Publishing, a.s. 112s. ISBN 9788024725345.
LAWRENCE, G. 2019. Power jóga nejen pro sportovce. Brno: CPress. ISBN 9788026427902.
SNER, Wolfgang. 2004. Posilování ve fitness. České Budějovice: Kopp. ISBN 8072322141.
STACKEOVÁ, D. 2014. Fitness programy z pohledu kinantropologie. Praha: Galén. ISBN 9788074921155.
VOMÁČKO, S. BOŠTÍKOVÁ, S. 2003. Lezení na umělých stěnách. Praha: Grada. 129s. ISBN
8024721743.
Podmienky záverečného hodnotenia:
· aktívna účasť na výučbe v zmysle študijného poriadku a pokynov vyučujúceho
· zvládnutie podmienok v celkovom hodnotení na úrovni 80%
Slovenský jazyk
Ústav TV a športu UPJŠ ponúka pre študentov UPJŠ v rámci výberového predmetu 21 športových aktivít: aerobik; aikido, basketbal, bedminton, body-balance, body form, bouldering, florbal, joga, power joga, pilates, plávanie, posilňovanie, sálový futbal, SM systém, step aerobik, stolný tenis, šach, volejbal, tabata, cykloturistika, dobrovoľníctvo na MMM.
Pre záujemcov Ústav TV a športu UPJŠ ponúka zimné (lyžiarsky kurz, survival) a letné (cvičenie pri mori, splavovanie rieky Tisza) telovýchovné sústredenia s atraktívnym programom, športové súťaže s celoslovenskou i medzinárodnou účasťou.
Športové aktivity vo všetkých svojich formách pripravujú vysokoškolákov na ich ďalší profesionálny a osobný život. Na základe osobnej skúsenosti si uvedomujú dôležitosť postavenia pohybovej aktivity v živote. Aktívne pôsobia na telesnú zdatnosť a výkonnosť. Pomáhajú udržať duševné zdravie a zlepšiť zdravotný stav aj zdravie cvičencov. Osvojením a zdokonalením zručností a schopností v športových aktivitách posilňujú u študenta vzťah k PA a zároveň rozširujú možnosti vplývať na blízke aj široké okolie vo vybranej športovej činnosti.
Obsahový štandard:
Študent počas záverečného hodnotenia preukáže rozšírenie vedomostí a poznatkov z problematiky, ktorá je obsahovo daná informačným listom predmetu a šírkou definovaná v povinnej literatúre.
Výkonový štandard:
Študent preukáže zvládnutie výkonového štandardu, v rámci ktorého je schopný:
- osvojiť si pohybové zručnosti v konkrétnom športe, herné činnosti, odstrániť plaveckú negramotnosť,
- zvyšovať úroveň kondičných a koordinačných schopností, telesnú zdatnosť a pohybovú výkonnosť,
- pohybové cvičenia uplatňovať v praxi,
- prostredníctvom osvojenia špeciálneho programu zdravotnej TV vplývať na zmiernenie zdravotných oslabení,
- aplikovať nadobudnuté vedomosti a osvojené zručnosti v telovýchovnom procese, vo voľnom čase.
Rekha S. Rajan a Daniel R. Tomal Grant Writing: Practical Strategies for Scholars and Professionals (The Concordia University Leadership Series) Paperback – July 8, 2015 Rowman & Littlefield Publishers ISBN-10: 1475814410
Robert J. Hamper a L. Baugh (Author) Handbook For Writing Proposals, Second Edition Paperback – Illustrated, August 26, 2010 McGraw-Hill Education ISBN-10 007174648X
Anne L. Rothstein Creating Winning Grant Proposals: A Step-by-Step Guide 1st Edition ISBN-13: 978-1462539086; ISBN-10: 1462539084
Vikash Singh, Philipp Mayer Scientific writing: Strategies and tools for students and advisors Biochemistry and Molecular Biology Education 42(5) https://doi.org/10.1002/bmb.20815
Margaret Cargill, Patrick O'Connor Writing Scientific Research Articles: Strategy and Steps, 2nd Edition (2013) ISBN: 978-1-118-57070-8
Hilary Glasman-Deal Science Research Writing For Non-native Speakers Of English Imperial College Press; • World Scientific Publishing Company; December 2009; ISBN: 9781848167209
Schimel Joshua Writing Science : How to Write Papers That Get Cited and Proposals That Get Funded 2012 Oxford University Press ISBN-13: 978-0199760244; ISBN-10: 0199760241
Stephen B. Heard The Scientist's Guide to Writing: How to Write More Easily and Effectively throughout Your Scientific Career Paperback – April 12, 2016; Princeton University Press; ISBN-10 0691170223
Wendy Laura Belcher Writing Your Journal Article in Twelve Weeks, Second Edition: A Guide to Academic Publishing Success (Chicago Guides to Writing, Editing, and Publishing) Second Edition; ISBN-13: 978-0226499918; ISBN-10: 022649991X
Paul J. Silvia How to Write a Lot: A Practical Guide to Productive Academic Writing (2018) Second Edition ISBN-13: 978-1433829734; ISBN-10: 1433829738
Napísanie vlastného projektu podľa zadania, a napísanie vlastného článku podľa zadania.
slovenský a anglický
1. týždeň - Definícia požiadavky/dopytu po projekte - prvým krokom pri vytváraní komplexného plánu projektu a návrhu je definovanie vašej potreby alebo toho, čo chcete dosiahnuť.
2. týždeň -Identifikácia potenciálnych financovateľov projektu - Nájdenie organizácie, ktorá podporuje víziu alebo cieľ, ktorý ste identifikovali.
3. týždeň -Vytvorenie návrhu projektu
• Poznať predbežné časti projektu potrebné na to, aby ste mohli požiadať o akékoľvek grantové financovanie.
• Dôležitosť jasnej komunikácie myšlienok grantov. - Pochopenie základnej konštrukcie grantu a spôsob riešenia jednotlivých zložiek.
• Pochopenie rozpočtového procesu a jeho dôsledky.
• Pochopenie aspektov všeobecného procesu hodnotenia, čo to znamená a čo sa stane potom, ako žiadosť o grant podáte.
4. týždeň - Základné prvky návrhu projektu
• Zhrnutie/abstrakt
• Vyhlásenie o potrebe
• Popis projektu
• Hodnotenie
• Udržateľnosť
• Rozpočet
5. týždeň -Písanie vlastného projektu podľa zadania
6. týždeň -Písanie vedeckého článku: Stratégie a nástroje pre študentov a ich učiteľov
7. týždeň - Fázy postupu písania - príprava materiálu na článok, obrázky, referencie
8. týždeň -Výber časopisu - riaďte sa požiadavkami časopisu na formát rukopisu
9. týždeň -Štruktúra rukopisu - úvod, materiál a metódy, výsledky, diskusia
10. týždeň -Návrhy rukopisu - konečný návrh - revízia gramatiky, čitateľnosti a rozloženia.
11. týždeň -Písanie vlastného článku - cvičenie.
Writing your own project according to the assignment, and writing your own article according to the assignment.
Poskytnúť prehľad fyzikálnych princípov a metód aplikácie ionizujúceho žiarenia v medicíne - v rádiologickej diagnostike, nukleárnej medicíne, rádioterapii a zásad radiačnej ochrany pred účinkami ionizujúceho žiarenia.
1. Podorsak E.B..et al.: Radiation Oncology Physics , IAEA, 2005
2. Khan F. M.: The Physics of Radiation Therapy, Lippincott Williams & Wilkins, 2009
3. Šlampa P., Petera J.: Radiační onkológie, Galen Karolinum Praha 2007
4. Hirohiko T., et al.: Carbon-Ion Radiotherapy, Springer, 2014
5. Bushberg J. T., et al.: The Essential Physics of Medical Imaging, Wolters Kluwer, 2020
6. Lancaster J.L., Hasegawa B.1: Fundamental Mathematics And Physics Of Medical Imaging, CRC Press, 2016
7. Platná legislatíva SR (Zák.č. 87/2018 Z.z., vyhláška MZ SR č. 99/2018 Z.z., vyhláška MZ SR č. 101/2018 Z.z.)
1. Účasť na seminároch (platí aj pre on-line formu výučby). Ospravedlní sa odôvodnená neúčasť študenta maximálne na dvoch seminároch bez nutnosti náhradného plnenia. V prípade dlhodobej odôvodnenej neúčasti (napríklad z dôvodu práceneschopnosti), určí vyučujúci študentovi náhradnú formu zvládnutia vymeškaného obsahu.
2. Úspešne absolvovaná skúška.
Kreditové ohodnotenie predmetu: priama výuka (2k), samoštúdium (1k) a hodnotenie (1k). Minimálna hranica na absolvovanie predmetu je získanie aspoň 51% z celkového bodového hodnotenia.
slovenský
1. Kompetencie povolania fyzik v radiačnej onkológii, nukleárnej medicíne a rádiodiagnostike.
2. Zdroje ionizujúceho žiarenia využívané v medicíne - rádionuklidy a generátory.
3. Interakcie fotónového, elektrónového, protónového žiarenia a interakcie ťažkých iónov s hmotou. Interakcia ionizujúceho žiarenia so živými organizmami.
4. Metódy detekcie ionizujúceho žiarenia a merania veľkosti absorbovanej dávky používané v medicíne. Veličiny a jednotky používané v dozimetrii.
5. Elektrónové rádiofrekvečné lineárne urýchľovače. Protónové urýchľovače a urýchľovače ťažkých iónov pre rádioterapiu.
6. Prehľad ožarovacích techník (3D CRT, IMRT, SRS, SABR, TBI, RMM, gating). Zobrazovacie metódy v rádioterapii.
7. Systémy kontroly kvality lineárneho urýchľovača.
8. Fyzikálne princípy aplikácie brachyterapie.
9. Plánovacie systémy pre rádioterapiu. Informačné a verifikačné systémy v radiačnej onkológii.
10. Zobrazovacie metódy v rádiodiagnostike a nukleárnej medicíne.
11. Rádiobiologické modely na predikciu účinku ionizujúceho žiarenia.
12. Princípy radiačnej ochrany a platná legislatíva.
Predmet poskytuje študentom teoretické základy pre prácu fyzika v zdravotníctve. Študent má ovládať fyzikálne základy aplikácie ionizujúceho žiarenia v medicíne - v rádiodiagnostike, nukleárnej medicíne, rádioterapii a zásady ochrany zdravia pred účinkami ionizujúceho žiarenia.
1. Bednář, M. a kol.: Lékařská mikrobiologie 2009, Triton,, 560 strán.
2. MIMS Lékařská mikrobiologie, 5. vyd. , Triton, 2016, 868 strán.
3. Rajčáni,Július-Čiampor,Fedor: Lekárska virológia. VEDA, 2007, 578 strán
4. Jane S. Flint, Vincent R. Racaniello, Robert Krug . Principles of Virology: Molecular Biology, Pathogenesis, and Control Hardcover. ASM Press 1999, 882 pp.
5. CANN, Alan J. Principles of molecular virology (standard edition). Academic press, 2016.
Hodnotenie je založené na kombinácii priebežnej kontroly počas cvičení a skúšky. Priebežná kontrola predstavuje 40 % z celkového hodnotenia predmetu. Priebežná kontrola sa realizuje počas cvičení formou úloh - 3 cvičenia zamerané na detekciu a enumeráciu bakteriofágov a na rôzne metódy detekcie eukaryotických vírusov, výsledkom ktorých sú protokoly z cvičení. Na skúšku sa môže prihlásiť študent, ktorý v priebežnej kontrole získal hodnotenie minimálne na úrovni známky E. Hodnotenie skúšky je kombináciou písomnej časti (30 bodov) a ústnej odpovede (30 bodov). Výsledné hodnotenie je súčtom hodnotenia z priebežnej kontroly a skúšky. Kredity sa udelia len študentovi, ktorý v každej časti hodnotenia dosiahne hodnotenie minimálne na úrovni známky E.
Hodnotenie predmetu: A (100-91%), B (90-81%,) C (80-71%), D (70-61%), E (60-51%).
slovenčina
Prednášky: na prednáškach budú charakterizované základné pojmy z morfológie, molekulovej biológie, genetiky, genomiky, evolúcie a taxonómie vírusov. Študenti dostanú informácie o bakteriofágoch, vírusoch infikujúcich baktérie ako aj o vírusoch spôsobujúce významné ochorenia ľudí a živočíchov (onkogénne vírusy, herpes, koronavírusy, HIV) ako aj o vírusoch infikujúcich rastlinné bunky a priónoch. Ďalšia časť prednášok bude venovaná patogenéze a epidemiológii vírusových nákaz a laboratórnej diagnostike vírusových infekcií.
Cvičenia: cieľom cvičení bude zvládnuť základné metodické postupy pri identifikácii a enumerácii bakteriofágov, ako aj základné postupy detekcie vírusov infikujúcich eukaryotické bunky.
SYLABUS:
• Úvod do problematiky a terminológia
• Morfológia vírusov
• Životný cyklus a genetika vírusov I
• Životný cyklus a genetika vírusov II
• Klasifikácia a taxonómia vírusov
• Bakteriofágy - vírusy baktérií
• Vírusy spôsobujúce významné ochorenia ľudí a živočíchov
• Satelity, viroidy, prióny, vírusy infikujúce rastlinné bunky
• Prevencia a liečba vírusových infekcií
• Patogenéza a epidemiológia vírusových nákaz
• Laboratórna diagnostika vírusových infekcií
• Evolúcia vírusov
Vedomosti: Študent disponuje základnými teoretickými vedomosťami z oblasti biológie, genetiky a genomiky vírusov. Zároveň je schopný adekvátne používať odbornú terminológiu a orientuje sa v problematike najbežnejších vírusových ochorení človeka.
Zručnosti: Študent získa praktické zručnosti pri charakterizácii a enumerácii bakteriofágov ako aj základné zručnosti pri detekcii vírusov spôsobujúcich ochorenia človeka.
Kompetencie: Študent dokáže chápať špecifiká biológie vírusov, ich spôsob množenia a s tým súvisiace spôsoby vzniku, šírenia a predchádzania vírusovým infekcií.