Úvodní stránkaStudijní plányStudijní materiályTémata pracíSeznam studentů

Volná témata bakalářských prací:

 

Téma: Zelenanie nahosemených rastlín v tme
Téma anglicky: Greening in the dark

Anotace: Nahosemenné rastliny majú na rozdiel od krytosemenných rastlín schopnosť syntetizovať chlorofyl v tme. Táto ich vlastnosť, ktorú zdieľajú so všetkými nižšími rastlinami, je spôsobená prítomnosťou enzýmu od svetla nezávislej protochlorofylid oxidoreduktázy (DPOR), ktorá je kódovaná chloroplastovým genómom, a ktorá je príbuzná bakteriálnej nitrogenáze. Cieľom bakalárskej práce bude štúdium regulácie svetlom-indukovanej syntézy chlorofylu v nadzemných orgánoch (klíčne listy, sekundárne ihlice) smreka obyčajného (Picea abies), ktoré majú rozdielnu schopnosť syntetizovať chlorofyl v tme.

Vedoucí práce: doc. Mgr. Andrej Pavlovič, Ph.D.
Typ bakalářské práce: experimentální

 

Téma: Tvorba reaktivních forem kyslíku ve fotosystému II vyšších rostlin
Téma anglicky: Formation of reactive oxygen species in higher plant photosystem II

Anotace: Světlem-indukovaná tvorba volných kyslíkových radikálů ve fotosyntetických membránách izolovaných z listů vyšších rostlin bude měřena pomocí elektronové paramagnetické rezonanční spin-trapping spektroskopie. Cílem práce bude studovat molekulární mechanismus tvorby volných kyslíkových radikálů odpovědných za poškození fotosystému II při vystavení rostlin nadměrnému ozáření.

Vedoucí práce: doc. RNDr. Pavel Pospíšil, Ph.D.
Konzultant: Ankush Prasad, Ph.D.
Typ bakalářské práce: experimentální

 

Téma: Měření elektrické kapacity rostlinných kořenů
Téma anglicky: The measurement of electric capacitance of plant roots

Anotace: Metoda měření elektrické kapacity kořenů je již značně rozšířena. Cílem práce bude vypracovat přehled publikací zabývajících se touto metodikou se zaměřením na teoretické fyzikální modely jevu (náhradní elektrické schémata) a sestavit jednoduchou aparaturu na měření elektrické kapacity kořenů různě starých rostlin ječmene. Výstupem bude také návod na úlohu do praktika.

Vedoucí práce: prof. RNDr. Jan Nauš, CSc.
Konzultant: RNDr. Martina Špundová, Ph.D.
Typ bakalářské práce: experimentální

 

Téma: Studium optické nelinearity v listu pomocí standardu
Téma anglicky: Study of optical nonlinearities in the leaf using standard

Anotace: Poslední výzkumy ukazují, že lineární Lambert – Beerův absorpční zákon (lineární ve smyslu výskytu lineárních členů pro vyjádření absorbance) v listech neplatí. K tomuto závěru se došlo na základě experimentálně zjištěné absorbance listu a porovnání její relativní změny (tzv. diferenční citlivost) při změně stavu listu nebo prostředí. Porovnání spekter bylo činěno vždy tak, že za referenční spektrum, bylo voleno jedno spektrum z porovnávané dvojice. To ale není dostatečné. Vhodnější by bylo za referenční vzorek použít tzv. absolutní standart. Ten ale zřejmě neexistuje, protože ideální spektrum absorbance listu závisí na poměru chl a/b a chl a/karotenoidy. Vzhledem k tomu, že tyto poměry jsou pro každý list jiné, bude potřeba vytvořit vždy standart, kterým bude suspenze chloroplastů nebo thylakoidních membrán, pro daný měřený vzorek.

Vedoucí práce: Mgr. Barbora Baránková
Konzultant: doc. RNDr. Dušan Lazár, Ph.D.
Typ bakalářské práce: experimentální

 

Téma: Vliv singletního kyslíku jako signální molekuly na hladinu fytohormonů v Chlamydomonas reinhardtii
Téma anglicky: Effect of singlet oxygen as signaling molecule on jasmonic acid level in Chlamydomonas reinhardtii

Anotace: Singletní kyslík nezpůsobuje pouze oxidativní poškození, ale jedná se také o signální molekulu. U rostlin bylo dokázáno, že při světelném stresu dochází k nárůstu obsahu singletního kyslíku, jehož zvýšená koncentrace způsobuje nárůst hladiny kyseliny jasmonové. Vzájemný vztah těchto molekul ale zatím nebyl studován u zelených řas. Úkolem studenta bude studovat vztah mezi těmito molekulami a to zvláště při teplotním stresu u Chlamydomonas reinhardtii.

Vedoucí práce: Mgr. Lenka Kuchařová
Konzultant: doc. RNDr. Pavel Pospíšil, Ph.D.
Typ bakalářské práce: experimentální

 

Téma: Evoluce cyklu voda-voda a její důležitost v bioenergetice rostlin
Téma anglicky: Evolution of water-water cycle  and its importance in bioenergetics of plants


Anotace: Fotosyntéza je jediný biologický proces, který přeměňuje světelnou energii na energii chemickou a významně se tak podílí na fungování života na Zemi. Produkty primárních reakcí fotosyntézy (NADPH, ATP) jsou využívány v Calvinově cyklu, který slouží k fixaci oxidu uhličitého a tvorbě jednoduchých cukrů. Při prudkých změnách okolních podmínek (např. zvýšení intenzity světla) však Calvinův cyklus nestačí spotřebovávat produkty primárních reakcí. Z chloroplastů rostlin se pak na přechodnou dobu stávají „mitochondrie“ spotřebovávající NADPH a redukující molekulární kyslík bez účasti enzymu Rubisco. Význam a míra zapojení těchto alternativních redoxních reakcí (cyklus voda-voda) ve stromatu chloroplastů není dosud objasněna. Hlavním cílem práce bude neinvazivní (optické) měření aktivity cyklu voda-voda pomocí redoxních změn na úrovni fotosystému I (komerční přístroj Dual-PAM) na celých listech/organismech různého stáří z hlediska evoluce (od sinic po kvetoucí rostliny) a na mutantech různých rostlin se změněnou expresí enzymů cyklu voda-voda.

Vedoucí práce: prof. RNDr. Petr Ilík, Ph.D.
Konzultant: RNDr. Roman Kouřil, Ph.D.
Typ bakalářské práce: experimentální

 

Téma: Mechanismy a kinetika cyklického transportu elektronů okolo fotosystému I
Téma anglicky: Mechanisms and kinetics of cyclic electron transport around photosystem I

Anotace: Takzvaný cyklický transport elektronů okolo fotosystému I (z fotosystému I na cytochrom b6/f a/nebo plastochinonový pool a zpět na fotosystém I) je důležitou součástí fotosyntetického přenosu elektronů, zvláště pak za stresových podmínek. Je známo více typů cyklického transportu elektronů okolo fotosystému I. Detailní mechanismy těchto procesů a jejich kinetika jsou však v literatuře stále předmětem diskuse nebo nejsou explicitně uvedeny, přičemž jejich znalost je nutná pro pochopení funkce cyklického transportu elektronů okolo fotosystému I, ale i pro modelování přenosu elektronů v thylakoidní membráně. V rámci bakalářské práce bude vypracována rešerše nejdůležitější literatury zabývající se mechanismy a kinetikou cyklického transportu elektronů okolo fotosystému I.

Vedoucí práce: doc. RNDr. Dušan Lazár, Ph.D.
Typ bakalářské práce: rešeršní

 
Téma: Souvislost mezi redoxním stavem donorové strany fotosystému I a elektrickým napětím napříč thylakoidní membránou
Téma anglicky: Relationship between redox state of the donor side of photosystem I and electric voltage across thylakoid membrane

Anotace: Fotochemické reakce přenosu elektronů v thylakoidní membráně dávají vznik napětí napříč thylakoidní membránou a dochází při nich i k oxidaci donorové strany fotosystému I. Oba tyto jevy lze sledovat pomocí měření absorpčních změn při příslušných vlnových délkách. Prvně zmíněný jev může více způsoby ovlivnit druhý zmíněný jev a jejich vzájemná souvislost ještě nebyla studována. V bakalářské práci bude pomocí měření absorpčních změn studována vzájemná souvislost zmíněných jevů.

Vedoucí práce: doc. RNDr. Dušan Lazár, Ph.D.
Typ bakalářské práce: experimentální

 

 

Volná témata diplomových prací:

(studentům navazujícího magisterského studia obvykle umožňujeme navázat na téma bakalářské práce)

 

Téma: Mäsožravosť rastlín
Téma anglicky: Botanical carnivory

Anotace: Mäsožravosť rastlín sa vyvinula ako adaptácia na nízky obsah živín v pôde. Tie mäsožravé rastliny získavajú z tela polapenej koristi prostredníctvom enzýmov, ktoré sekretujú modifikované listy, tzv. pasce. Sekrécia enzýmov je veľmi precízne regulovaný proces, na ktorom sa podieľajú elektrické signály a jasmonáty. Presný cieľ diplomovej práce sa stanoví v závislosti od aktuálnej požadavky vyplývajúcej z riešenia projektu.

Vedoucí práce: doc. Mgr. Andrej Pavlovič, Ph.D.

 

Téma: Evoluce cyklu voda-voda a její důležitost v bioenergetice rostlin
Téma anglicky: Evolution of water-water cycle  and its importance in bioenergetics of plants

Anotace: Fotosyntéza je jediný biologický proces, který přeměňuje světelnou energii na energii chemickou a významně se tak podílí na fungování života na Zemi. Produkty primárních reakcí fotosyntézy (NADPH, ATP) jsou využívány v Calvinově cyklu, který slouží k fixaci oxidu uhličitého a tvorbě jednoduchých cukrů. Při prudkých změnách okolních podmínek (např. zvýšení intenzity světla) však Calvinův cyklus nestačí spotřebovávat produkty primárních reakcí. Z chloroplastů rostlin se pak na přechodnou dobu stávají „mitochondrie“ spotřebovávající NADPH a redukující molekulární kyslík bez účasti enzymu Rubisco. Význam a míra zapojení těchto alternativních redoxních reakcí (cyklus voda-voda) ve stromatu chloroplastů není dosud objasněna. Hlavním cílem práce bude neinvazivní (optické) měření aktivity cyklu voda-voda pomocí redoxních změn na úrovni fotosystému I (komerční přístroj Dual-PAM) na celých listech/organismech různého stáří z hlediska evoluce (od sinic po kvetoucí rostliny) a na mutantech různých rostlin se změněnou expresí enzymů cyklu voda-voda.

Vedoucí práce: prof. RNDr. Petr Ilík, Ph.D.
Konzultant: RNDr. Roman Kouřil, Ph.D.

 

Téma: Fyzikální signály šířící se rostlinou po lokálním poškození
Téma anglicky: Physical signals in plants and their transport after local wounding

Anotace: Rostliny po lokálním poškození dokáží aktivovat obranné procesy nejen v místě poškození (lokální reakce), ale také ve vzdálených nepoškozených pletivech (systémová reakce). Signální cesty zahrnuté do těchto systémových obranných reakcí rostlin jsou stále neprozkoumány a jsou předmětem intenzivního vědeckého výzkumu.

Teoretická část práce bude zaměřena na literární rešerši na dané téma. Z praktické části bude požadováno zvládnutí metodiky měření elektrických a hydraulických signálů u rostlin. Tyto signály se transportují svazky cévními do vzdálených nepoškozených pletiv po lokálním poškození listu, kde se účastní obranné reakce. Případně budou měřeny změny ve fotosyntetických parametrech vzdáleného listu.

Vedoucí práce: Mgr. Vladimíra Nožková, Ph.D.
Konzultanti: RNDr. Petr Šmíd, Ph.D., RNDr. Pavel Horváth, Ph.D.

 

Téma: Studium mechanismu hypersenzitivní reakce rostlin pomocí ultraslabé fotonové emise
Téma anglicky: Study of the mechanism of hypersensitive reaction in plants by ultraweak photon emission

Anotace: Rostliny se brání před šířením některých patogenních organismů (viry, bakterie, houby)rostlinným tělem pomocí hypersenzitivní reakce (HR). HR zahrnuje celou kaskádu procesů v rostlinných buňkách, které ve finále vedou k výrazné produkci reaktivních forem kyslíku (ROS). Vysoká koncentrace ROS způsobuje smrt napadených buněk s patogenními organismy. Tato autodestrukce rostlinných pletiv zabraňuje dalšímu šíření patogena rostlinou. Molekulární mechanismus zvýšené produkce ROS při HR není dosud zcela objasněn. Úkolem studenta bude ovlivňovat aktivitu určitých enzymů (peroxidáz, NADPH oxidázy, ...) v listech tabáku pomocí různých látek a sledovat průběh HR po aplikaci elicitoru HR (kryptogeinu) nebo po napadení rostliny modelovým patogenem (bakterie Pseudomonas syringae). Průběh HR bude sledován pomocí unikátní kamerové detekce ultraslabé fotonové emise (biofotony). Tato metoda umožňuje sledovat průběh HR neinvazivně na celých listech v celé jejich ploše. Emise biofotonů souvisí s peroxidací membránových lipidů vlivem zvýšené koncentrace ROS v rostlinách.

Vedoucí práce: prof. RNDr. Petr Ilík, Ph.D.
Konzultantka: doc. RNDr. Lenka Luhová, Ph.D.

 

Téma: Osvětlením indukované elektrické napětí na thylakoidní membráně a jeho změny způsobené stresem
Téma anglicky: Light-induced voltage across the thylakoid membrane and its changes caused by a stress

Anotace: Při osvětlení fotosyntetizujícího vzorku (řasy, listy apod.) dochází v důsledku fotosyntetického transportu elektronů k akumulaci protonů uvnitř lumenu thylakoidu. Tento proces má za následek i přenos ostatních iontů skrz thylakoidní membránu, což vede k časově proměnnému napětí přes tuto membránu, které pak může ovlivňovat související procesy (např. vlastní transport elektronů či chlorofylovou fluorescenci). Tato napětí se dá sledovat pomocí měření absorbance při 515 nm (tzv. elektrochromický shift, ECS). Role jednotlivých typů iontů při tvorbě tohoto napětí není příliš prozkoumána a také není příliš známo, jak se mění toto elektrické napětí při stresech rostlin. Cílem práce je pomocí měření ECS zkoumat tyto jevy.

Vedoucí práce: doc. RNDr. Dušan Lazár, Ph.D. 

Témata Bc./Mgr. prací

Témata Ph.D. prací


Katedra biofyziky

Přírodovědecká fakulta

Univerzita Palackého v Olomouci

© 2011 Katedra biofyziky
Vyrobil: Tvorba www stránek | Artprodesign.com