Analýza biologických vzorků

Předmět se zabývá analytickými aspekty při odběru, přípravě a stanovení biologických vzorků.

Analytická chemie 2

Předmět je zaměřen na kvalitativní a kvantitativní analytické hodnocení chemických sloučenin.

Analytická chemie 2

Předmět je zaměřen na kvalitativní a kvantitativní analytické hodnocení chemických sloučenin.

Fyzikální chemie 1

Předmět má vybavit studenty základními teoretickými informacemi a základními praktickými návyky z oblasti fyzikálních měření v chemických oborech.

Biochemie

Kurz slouží pro testování studentů předmětu KCH/PBIOC a KCH/BBICH v době nouzového stavu v souvislosti s COVID-19.

Základy fyziologie člověka_PZFCL

Předmět seznamuje s nejdůležitějšími oblastmi fyziologie člověka, přehledně vysvětluje účelnost struktur a podstatu všech funkcí lidského těla. Fyziologie člověka je koncipována jako transdisciplinární obor, který se nevyhýbá potřebným souvislostem z řady jiných souvisejících oborů, je vyvážený a komplexní (rozsah žádné z kapitol výrazným způsobem nepřesahuje kapitoly ostatní). Jednotlivé přednášky (oddíly) tvoří relativně uzavřené celky, aby je bylo možné studovat i samostatně, ale celkově obor představuje vzájemně provázaný a obsahově otevřený celek. Probíraná témata, oblasti a pojmy postupně vytvářejí spojitý přehled o činnosti celého těla v souladu se současnou úrovní lidského poznání - a umožňují studentům samostatně objevovat více než jen základní vzájemné vazby a souvislosti. Předmět fyziologie člověka důsledně respektuje nedělitelnou jednotu struktur a funkcí - vychází ze struktur a teprve po upřesnění konkrétní struktury jsou uváděny její funkce. Klíčové pojmy oboru, podstatné pro pochopení, jsou začleňovány do struktury pojmů souvisejících oborů, např. z hledisek anatomických, chemických, fyzikálních, biochemických, zoologických, etologických, ekologických aj., což studentům vyšších ročníků celkově usnadňuje hledání dalších souvislostí a vztahů v odborné literatuře a na internetu. Podle možností je značný prostor věnován i srovnávací fyziologii živočichů a ekologické fyziologii, současně je poukazováno na skutečnosti, které dokládají, že ani anatomické struktury a funkce lidského těla nejsou mezi organismy výjimečné a v řadě aspektů se shodují s fyziologií živočichů a s fyziologií rostlin. Současně je vymezeno, že člověk je v mnohém výjimečný dokonalostí vyšších nervových funkcí, mimořádnou schopností verbální komunikace a dovedností pracovat, což může - přes řadu negativních jevů - vytvářet předpoklady pro udržitelný rozvoj na Zemi.

Chemický software

Tento kurz bude náhradou klasické výuky předmětu Chemický software z důvodu zákazu účasti studentů na skupinové výuce v souvislostí s pandemií COVID-19.

Kurz bude zahrnovat vzdělávání v oblasti práce s vybraným chemickým softwarem a seznámení s nosnými pojmy, jejichž chápání umožní studentům uvědomělou aplikaci následujících programů v praxi.

Heslovitě lze obsah kurzu shrnout následovně:

1) Zobrazovaní modelů biopolymerů, metody vizualizace, měření euklidovských vzdáleností, překládání 3D modelů proteinů, RMSD, algoritmy trojrozměrné superimpozice alfa uhlíků, dynamické simulace a tvorba video souborů - program PyMOL

2) Geometrická optimalizace molekulárních modelů, algoritmy pro energickou minimalizaci, základy molekulárního modelování krátkých řetězců nukleových kyselin a homologního modelování - program Avogadro

3) Základy bioinformatiky, tvorba Ramachandranova grafu, morfování a stínování molekulárních modelů, distanční matice, RR matice, kontaktní mapy proteinů, podobnost primárních sekvencí proteinů - program Chimera

Počítačová grafika v chemii

Tento kurz je náhradou standadní výuky předmětu Počítačová grafika v chemii z důvodu zákazu participace studentů UHK na klasické skupinové výuce.

Kurz bude zahrnovat ve zkratce vzdělávání v těchto tématech:

1) Základy tvorby grafický objektů - tvorba rastrové grafiky, nástroje pro tvorbu grafikých objektů, ztrátová a beztrátová komprese grafických souborů, tvorba elementární vektorové grafiky, seskupování a oddělování vektrových objektů

2) Chemicky orientovaná grafika - tvorba strukturních vzorců, monosacharidy, alkaloidy, reakční schémata, chemické aparatury, kuličkové modely, tyčinkové modely, povrchové modely, tečkové modely, anaglyfické modely.

3) Molekulární modely - tvorba molekulárních modelů, mapy elektrostatického potenciálu, modely makromolekul, tvorba animovaných molekulárních modelů, zobrazení dipólového momentu, predikce vazebné délky, vazebného úhlu.

4) Editace grafických objektů - retušování fotografií, desaturace, mixování barevný kanálů, dekompozice barevných kanálů, segmentace, Bezierovy křivky, vektorizace, exkurz: QR kódy.


Stereochemie

Tento kurz je náhradou standardní výuky předmětu Stereochemie z důvodu zákazu participace studentů UHK na klasické skupinové výuce.

Kurz bude zahrnovat ve zkratce vzdělávání v těchto tématech:

1) Molekulární asymetrie a chirooptické vlastnosti - polarizované světlo a jeho vlastnosti, polarimetrie, ORD a CD - charakteristika a aplikace, NMR, chirální posuvová činidla.
2) Určování konfigurace - určování absolutní konfigurace, korelační metody pro určování konfigurace, konfigurace a vlastnosti geometrických isomerů, prochiralita.
3) Racemizace a metody dělení - mechanismy racemizace, asymetrická transformace a mutarotace, metody dělení, chromatografické metody, elektroforetické metody, optická čistota. Konformace acyklických a cyklických molekul - energetické vlastnosti konformerů, terminologie torzních úhlů.
4) Dynamická stereochemie - konformace a reaktivita rigidních a mobilních diastereoizomerů, korelace mezi konformací a reaktivitou, konformace a reaktivita acyklických sloučenin.
5) Stereoselektivní a stereospecifické reakce - princip, klasifikace, terminologie, stereoselektivní reakce acyklických a cyklických sloučenin, enantioselektivní reakce.
6) Simulace konformačních změn - molekulární mechanika, konformační analýza, energetický profil, termodynamické rozdělení konformerů.

Metodologie vědecké práce

Tento kurz je náhradou standardní výuky předmětu Metodologie vědecké práce z důvodu zákazu participace studentů UHK na klasické skupinové výuce.

Kurz bude zahrnovat ve zkratce vzdělávání v těchto tématech:

1) Vědecký výzkum (vymezení problému, cíl řešení, základní a aplikovaný výzkum, vědecký vývoj).

2) Etické aspekty vědy (ochrana znalostí, originalita, plagiotorství, citace, zkreslování dat, týmová práce a její narušení).

3) Logické principy (pravdivost výroků, indukce, dedukce, analogie, abstrakce, intuice, modelování a simulace). 

4) Rešeršní práce (průzkum odborné literatury, práce s odborným textem, citace a parafráze).

5) Postup vědecké práce (ideový plán, kritická analýza stavu, formulace cíle práce, chronologický princip, systematický princip).

6) Odborný styl a psaní vědeckého textu (laboratorní návody, metody, principy, výsledky a diskuze, použítí zkratek, práce s cizojazyčným textem, základy morfologie a syntaxu, publikování článků).

7) Pomocné nástroje pro podporu vědecké práce (počítačové programy, databáze, textové editory, aj.).

Diplomový seminář z molekulárního modelování

Tento kurz je zamýšlen jako náhrada konzultativní supervize diplomantů Katedry chemie, kteří ve své diplomové práci zamýšlí využít molekulární modelování. 

Kurz bude zahrnovat následující témata:

1) Tvorba ligandové databáze - tvorba vstupních modelů ligandů, odhad protonového stavu, geometrická optimalizace, odhad konformační flexibility a termodynamického rozložení konformerů, výpočet elektrostatických nábojů, příprava ligandů do vhodného formátu pro molekulární docking

2) Příprava modelů biologického cíle - volba vhodného biologického cíle, lokalizace a predikce vazebného místa, kontrola modelu biologického cíle, optimalizace modelu biologického cíle, případná chemická modifikace biologického cíle, simplifikace modelu, vymezení flexibilní části biologického cíle, příprava konfigurační souboru pro molekulární docking, příprava vstupních soborů pro molekulární docking

3) Molekulární docking - testování a ladění provedení molekulárního dockingu, nastavení složitosti molekulárního dockingu, paralelizace výpočtů, tvorba skriptů a automatizace výpočtů, ověření a validace výpočetní metodiky, komparace tzv. rigidního a flexibilního dockingu

4) Interpretace výsledků molekulárního dockingu - energetické rozložení predikovaných vazebných módů, RMSD distribuce, nevazebné molekulární interakce, příspěvky různých typů nekovalentních vazeb, geometrický popis vazebného módu, grafická reprezentace predikovaného vazebného módu, statistická analýza a hodnocení získaných výsledků.

6) Kritická analýza - interpretace výsledků, podměty pro design nových bioaktivních látek, reflexe vztahu mezi strukturou a aktivitou, farmakokinetické a farmakodynamické aspekty potenciálních léčiv, odborný styl prezentace molekulárního dockingu v diplomové práci.


Matematika

Vstupní test, opakování základních pojmů středoškolské matematiky. Úvod do matematické logiky a teorie množin. Číselné obory. Mocniny, odmocniny, algebraické výrazy. Algebraické rovnice a nerovnice. Soustavy algebraických rovnic a nerovnic. Funkce - zavedení, základní funkce a jejich vlastnosti. Logaritmy, logaritmické rovnice. Exponenciální funkce a rovnice, goniometrické funkce a rovnice. Limita funkce, spojitost. Derivace, definice, základní vlastnosti a výpočty Neurčitý a určitý integrál, definice, základní vlastnosti a výpočty Písemný test

Matematika

Úkolem předmětu je prohloubit dovednosti studentů ze středoškolské matematiky, rozšířit je a navázat na ně při studiu odborných i praktických chemických disciplín.