Bakalářské studium

Informace o přijímacím řízení pro akademický rok 2024/2025

Podávání přihlášek pro akademický rok 2024/2025 bylo již ukončeno.
Počet studentů přijímaných do studijního programu není omezen. Informaci o kapacitě ignorujte!


Studijní plán

1. ročník

zimní semestr

KódNázev předmětuP/C/LZakončeníKredity
Povinné předměty
B101001 Obecná a anorganická chemie I

Anotace

Náplní předmětu jsou základní okruhy z obecné chemie - stavba atomu, periodicita vlastností, teorie chemické vazby, stereochemie molekul a základy chemické rovnováhy. Tyto principy jsou aplikovány při popisu reaktivity a vlastností základních skupin anorganických látek. Systematická část je podána na rozdíl od klasického pojetí (chemie prvků) jako chemie anorganických fází. Základními probíranými kategoriemi jsou molekulární plynné a kapalné látky, ionty ve vodných roztocích a jejich soli, kovy a intermetalické fáze, pevné oxidy a anorganické polymery, karbidy, nitridy a další pevné sloučeniny kovů.

Sylabus

  1. Struktura látek, elektronová struktura atomu
  2. Periodický systém
  3. Chemická vazba a chemické reakce
  4. Elementární nekovy - chemická vazba, vlastnosti, reaktivita
  5. Víceatomové molekuly nekovů - struktura, chemická vazba, vlastnosti
  6. Plynné a kapalné molekulární sloučeniny nekovů
  7. Monoatomární ionty ve vodných roztocích a jejich soli
  8. Oxoanionty ve vodných roztocích a krystalech
  9. Koordinační sloučeniny
  10. Struktura, chemická vazba a vlastnosti kovů
  11. Kovy a intermetalické fáze - reaktivita, výroba
  12. Jednoduché pevné oxidy a anorganické polymery
  13. Binární neoxidové pevné sloučeniny kovů a nekovů
 3/3/0 z, Zk 8
B413001 Matematika A

Anotace

Základní kurz vysokoškolské matematiky je určen studentům bakalářského studia. Studenti zvládnou základy matematiky v rozsahu potřebném pro ostatní předměty (fyzika, fyzikální chemie,...). Absolvování kurzu je rovněž nutnou podmínkou pro absolvování navazujícího předmětu MB.

Sylabus

  1. Funkce jedné reálné proměnné. Definiční obor, obor hodnot. Grafy elementárních funkcí jedné proměnné. Základní vlastnosti funkcí. Složená funkce.
  2. Funkce inverzní. Funkce exponenciální a logaritmické. Goniometrické a cyklometrické funkce.
  3. Spojitost funkce. Základní věty o spojitých funkcích. Limita funkce a posloupnosti.
  4. Definice derivace. Geometrický a fyzikální význam derivace. Výpočet derivace. Diferenciál funkce.
  5. Fyzikální a geometrické aplikace derivací. L´Hospitalovo pravidlo. Aproximace funkce Taylorovým polynomem. Vyšetření průběhu funkce.
  6. Numerické řešení rovnice o jedné neznámé - Newtonova metoda.
  7. Primitivní funkce a její vlastnosti. Newtonova definice určitého integrálu, jeho vlastnosti a geometrický význam.
  8. Výpočet určitého a neurčitého integrálu metodami per partes a substituce.
  9. Integrace racionálních lomených funkcí. Nevlastní integrály. Numerická integrace – lichoběžníková metoda.
  10. Definice určitého integrálu ve fyzice - Riemannův integrál. Vybrané geometrické a fyzikální aplikace integrálu.
  11. Diferenciální rovnice – základní pojmy, obecné a partikulární řešení. Metoda separace proměnných.
  12. Lineární diferenciální rovnice 1. řádu. Metoda variace konstanty. Numerické řešení diferenciálních rovnic 1. řádu - Eulerova metoda.
  13. Lineární diferenciální rovnice 1. a 2. řádu s konstantními koeficienty a speciální pravou stranou. Metoda odhadu.
  14. Aplikace diferenciálních rovnic ve fyzice, chemii a biochemii.
 3/4/0 z, Zk 8
B320003 Biologie I

Anotace

Předmět poskytuje přehled o společných základech, vzniku a vývoji živých soustav a základních vztazích struktury a biologické funkce od úrovně molekulárních entit, přes organizaci buňky (zejména eukaryotní), tkání a pletiv až po úroveň vztahů v rámci ekosystémů. Dále uvádí základní mechanismy dědičnosti, přenosu a exprese genetické informace, ontogeneze buňky a organismů, evoluce a představuje diverzitu současných organismů.

Sylabus

  1. Biologické vědy; Vznik života a hierarchie uspořádání biologických systémů
  2. Chemické základy života - význam vody, struktura a funkce (makro)molekul v živé hmotě
  3. Viry; Biologická membrána
  4. Buňka a evoluce buňky; Nemembránové struktury buňky
  5. Buněčné organely
  6. Reprodukce a ontogeneze buněk
  7. Genetika - chromosomální a molekulární základy dědičnosti
  8. Evoluční mechanismy
  9. Rozmanitost organismů
  10. Stavba a funkce rostlin
  11. Rozmnožování a vývoj rostlin
  12. Histologie živočichů
  13. Rozmnožování a vývoj živočichů
  14. Ekologie a ekosystémy
 2/0/0 Zk 3
B143003 Programování v shellu

Anotace

Předmět je zaměřen na výuku programování v shellu - příkazovém interpretru operačního systému Linux. V sérii praktických cvičení se studenti naučí používat základní příkazy a pokročilé nástroje shellu. Získají dovednosti a osvojí si techniky psaní shellových skriptů pro automatizované a efektivní zpracování dat.

Sylabus

  1. Úvod. Příkazová řádka. Ovládání shellu. Práce s příkazy. Manuálové stránky a další dokumentace.
  2. Manipulace se soubory a adresáři. Vyhledávání.
  3. Vstup, výstup a přesměrování. Expansní operátory.
  4. Uživatelská oprávnění.
  5. Regulární výrazy.
  6. Manipulace s textem.
  7. Pokročilá transformace textu.
  8. Struktura shellového skriptu. Sekvence příkazů.
  9. Řídicí konstrukce podmínek a větvení.
  10. Řídicí konstrukce cyklů.
  11. Aritmetické výpočty a logické operace.
  12. Pole.
  13. Funkce.
  14. Procesy. Archivace a komprese.
 0/3/0 kz 4
B500001 FIT Programování a algoritmizace 1

Anotace

Studenti se naučí sestavovat algoritmy řešení základních problémů a zapisovat je v jazyku C. Ovládají datové typy (jednoduché, ukazatele, strukturované), výrazy, příkazy, a funkce demonstrované v programovacím jazyce C. Rozumějí principu rekurze a složitosti algoritmů. Naučí se základní algoritmy pro vyhledávání, řazení a práci se spojovými seznamy.

Sylabus

  1. Algoritmus, program, programovací jazyky. Vývojová prostředí.
  2. Proměnné, přiřazovací příkaz, vstup a výstup pro celočíselné typy.
  3. Reálné typy. Výrazy.
  4. Řídicí struktury, větvení, cykly.
  5. Funkce, vstupní a výstupní parametry.
  6. Rozklad problému na podproblémy, rekurze.
  7. Pole, řetězce.
  8. Ukazatele, dynamické proměnné.
  9. Soubory.
  10. Složitost algoritmů, algoritmy řazení a vyhledávání.
  11. Struktury, soubory se strukturami.
  12. Spojové seznamy.
  13. Modulární programování, zbývající rysy jazyka C.
 2/4/0 z, Zk 6

letní semestr

KódNázev předmětuP/C/LZakončeníKredity
Povinné předměty
B110003 Organická chemie I

Anotace

V rámci koncepce struktura - reaktivita je moderním způsobem systematicky probírána struktura a reaktivita alkanů, alkenů, alkynů a jejich monofunkčních derivátů: halogenderivátů, alkoholů a fenolů, karbonylových sloučenin a karboxylových kyselin a jejich funkčních derivátů. Pozornost je kladena na pochopení základních principů a mechanismů, které se uplatňují v organických reakcích.

Sylabus

  1. Úvod. Základní pojmy teorie vazeb. Znázorňování chemické struktury. Hlavní třídy organických sloučenin, základy nomenklatury.
  2. Oxidační číslo. Vazby a částice v organické chemii. Elektronové efekty. Rezonance. Způsoby zakreslování mechanismů organických reakcí.
  3. Alkany a cykloalkany, struktura, konstituční isomerie. Konformace a konfigurace alkanů a cykloalkanů. Radikálová substituce alkanů.
  4. Halogenalkany. Fyzikální a chemické vlastnosti, nukleofilní substituce, vliv struktury substrátu a nukleofilu.
  5. Organická stereochemie. Stereochemie substitučních (SN) a eliminačních reakcí.
  6. Organokovové sloučeniny (pouze Mg a Li). Struktura a vlastnosti organokovů. Alkylační a adiční reakce organokovových sloučenin.
  7. Alkeny - struktura, fyzikální vlastnosti, E/Z-nomenklatura. Elektrofilní adice na dvojnou vazbu a jejich stereochemie. Radikálové adice. Polymerace.
  8. Alkyny - struktura a vazba, kyselost, alkylace aniontu. Adice elektrofilů, oxo-enol tautomerie. Kyseliny a báze. Acidita organických sloučenin.
  9. Konjugované systémy vazeb. Dieny, typy, stereochemie. Konjugované dieny, 1,2- a 1,4-adice HX a X2. Diels-Alderova reakce. Polymerace dienů.
  10. Areny, aromaticita. Aromatická elektrofilní substituce, direktivní vlivy substituentů. Reakce v postranním řetězci, radikálová halogenace.
  11. Alkoholy a fenoly - struktura, acidobazické vlastnosti. Reakce alkokolů s halogenovodíky, dehydratace a oxidace alkoholů. Ethery a jejich reaktivita.
  12. Karbonylové sloučeniny. Adice na karbonylovou skupinu - organokovy, redukce hydridy, adice nukleofilů - acetaly. Enolizace, enoláty.
  13. Karboxylové kyseliny, struktura, acidita. Nukleofilní acylová substituce - transformace kyselin, chloridů, anhydridů a esterů kyselin.
  14. Aminy jako substituční deriváty amoniaku - struktura, bazicita, nukleofilita. Reakce aminů jako bází a nukleofilů.
 3/2/0 z, Zk 6
B444003 Fyzika I

Anotace

Předmět je zaměřen na pochopení základních fyzikálních jevů a na rozvoj technického myšlení. Jsou probírány fyzikální zákony a vysvětlovány fyzikální principy, které jsou nezbytné pro návazné předměty v bakalářském studiu.

Sylabus

  1. Úvod: Fyzikální veličiny a jejich jednotky, soustava SI.
  2. Základní pojmy mechaniky I: Síla, Newtonovy zákony, práce, výkon, energie kinetická a potenciální. Zákony zachování mechanické energie a hybnosti, pružné a nepružné rázy.
  3. Základní pojmy mechaniky II: Moment setrvačnosti, moment síly, moment hybnosti. Práce, výkon a energie při rotaci. Valení těles. Podmínky rovnováhy, těžiště.
  4. Mechanika kontinua, hydromechanika: Síly v kontinuu, deformace tělesa, Hookův zákon. Hydrostatický tlak, Archimédův zákon. Bernoulliova rovnice, proudění reálné kapaliny.
  5. Kmity: Netlumené, tlumené a vynucené harmonické kmity. Skládání kmitů.
  6. Vlnění: Popis vlnění, rychlost šíření, intenzita vlnění. Huygensův princip, lom a odraz, Snellův zákon. Interference vlnění, stojaté vlnění.
  7. Vlnová optika: Povaha světla, interference světla, tenká vrstva, ohyb na štěrbině, difrakční mřížka, polarizace světla, optická aktivita látek.
  8. Geometrická optika: Základní pojmy optického zobrazování, zobrazování odrazem a lomem, optické přístroje - lupa, mikroskop.
  9. Elektrostatické pole: Coulombův zákon. Elektrický dipól. Potenciál, napětí, práce. Kondenzátor, polarizace dielektrika. Pohyb náboje v elektrickém poli.
  10. Stejnosměrné obvody: Ohmův zákon, Jouleův zákon. Kirchhoffovy zákony. Měření proudů, napětí a elektrických odporů.
  11. Magnetické pole: Silové účinky magnetického pole. Hmotový spektrograf, měřicí přístroje, cyklotron, Hallův jev. Biotův-Savartův zákon. Magnetické pole v látkách.
  12. Elektromagnetické pole: Elektromagnetická indukce, vlastní a vzájemná indukčnost. Elektromagnetické vlny, energie elektromagnetického pole. Mikrovlnný a indukční ohřev.
  13. Obvody střídavého proudu: Generátor střídavého proudu. Výkon střídavého proudu. Impedance, fázové posunutí, sériový rezonanční obvod.
  14. Základní pojmy moderní fyziky: Záření černého tělesa, Stefanův-Boltzmannův zákon, Planckův zákon vyzařování, absorpce, emise,laser. Fotoelektrický jev, rentgenové záření, rentgenová difrakce na krystalech.
 3/2/0 z, Zk 6
B413002 Matematika B

Anotace

Druhá část základního kurzu vysokoškolské matematiky je určena studentům bakalářského studia. Studenti si prohloubí znalosti získané v kurzu MA v rozsahu potřebném pro ostatní předměty (fyzika, fyzikální chemie,...).

Sylabus

  1. Vektory a matice, maticová algebra, skalární a vektorový součin. Lineární nezávislost vektorů a hodnost matice.
  2. Determinant matice. Inverzní matice. Vlastní čísla matic.
  3. Soustavy lineárních algebraických rovnic. Geometrie v rovině a v prostoru.
  4. Euklidovský prostor, metrika, norma, vlastnosti podmnožin.
  5. Funkce více reálných proměnných. Parciální derivace, parciální derivace složených funkcí. Směrová derivace, gradient. Totální diferenciál, tečná rovina.
  6. Taylorův polynom funkcí 2 proměnných. Newtonova metoda pro soustavu 2 nelineárních rovnic o 2 neznámých.
  7. Extrémy funkcí dvou proměnných. Lineární regrese - Metoda nejmenších čtverců.
  8. Implicitně zadané funkce jedné a více proměnných a jejich derivace.
  9. Křivky dané parametricky, tečný vektor ke křivce, hladká křivka, orientace a součet křivek.
  10. Soustavy dvou diferenciálních rovnic 1. řádu. Řešení autonomních soustav lineárních diferenciálních rovnic s konstantními koeficienty. Jednoduchý model ekologické rovnováhy - model "Dravec-kořist".
  11. Vektorová pole v rovině a v prostoru. Křivkový integrál vektorového pole a jeho fyzikální význam.
  12. Nezávislost křivkového integrálu na integrační cestě. Potenciál vektorového pole. Diferenciální formy a jejich integrace.
  13. Dvojný integrál a jeho geometrický význam. Výpočet dvojného integrálu postupnou integrací - Fubiniova věta.
  14. Substituce pro dvojný integrál. Polární souřadnice. Laplaceův integrál.
 3/3/0 z, Zk 7
B834001 Odborný anglický jazyk A

Anotace

Cílem předmětu je rozvíjet všechny jazykové dovednosti, se zvláštním zaměřením na oblast odborného jazyka a jeho specifika. Tematické oblasti zahrnují univerzitní prostředí, obecnou chemii, práci v laboratoři a technologie ve vztahu k životnímu prostředí.

Sylabus

  1. Úvod do studia předmětu.
  2. Univerzitní studium : Historie a současnost VŠCHT Praha. Větná skladba.
  3. Univerzitní studium: Studium v zahraničí. Program Erasmus. Slovesné časy.
  4. Univerzitní studium: Specializace. Souslednost časová.
  5. Chemie: Základy chemie. Hmota, skupenství hmoty, atom. Trpný rod.
  6. Chemie: Periodická tabulka prvků a vlastnosti prvků. Vztažné věty.
  7. Chemie: Základy anglického názvosloví anorganické chemie; základní matematické symboly.
  8. Chemická laboratoř: Laboratorní vybavení. Tvoření slov pomocí předpon a přípon.
  9. Chemická laboratoř: Práce a bezpečnost v laboratoři. Výstavba koherentního textu.
  10. Chemická laboratoř: Chemické pokusy, popis pracovního postupu. Infinitiv a jeho použití.
  11. Životní prostředí: Tradiční a alternativní zdroje energie. Slovesné vazby.
  12. Životní prostředí: Vodní zdroje, zařízení na úpravu pitné vody. Chemické a biologické čištění odpadních vod.
  13. Životní prostředí: Paliva, zdroje.Těžba ropy a břidlicového plynu. Frázová slovesa.
  14. Shrnutí a opakování
 0/2/0 z 1
B319001 Biologie II

Anotace

Předmět Biologie II volně navazuje na předmět Biologie I a je zaměřen na prohloubení znalostí obecné biologie a biologie buňky s důrazem na pochopení vztahů struktury a funkce a vzájemné provázanosti buněčných dějů. Na konkrétních buněčných typech všech tří domén života na Zemi bude představena jak jejich diverzita, tak existence společně platných mechanismů. Součástí Biologie II je i představení základních a pokročilých metodik analýzy individuálních buněk a buněčných populací. Část časové dotace je věnována ekologii, koloběhu prvků a aktivní diskusi se studenty na aktuální mediální otázky vztahující se k probíraným tématům.

Sylabus

  1. Buněčná diverzita
  2. Přehled buněčných typů a jejich komparace
  3. Metody studia individuálních buněk a populací – základní mikroskopické techniky
  4. Metody studia individuálních buněk a populací – pokročilé nástroje analýzy buněk
  5. Autoorganizace buněčných struktur
  6. Stavba a funkce buněčného povrchu
  7. Architektura buněčného jádra
  8. Struktura buněčného genomu, kondenzace DNA, remodelování chromatinu
  9. Buněčný cyklus, reprodukce prokaryotního a eukaryotního buněčného typu
  10. Buněčná adaptace a diferenciace
  11. Mezibuněčné interakce
  12. Ekologie a ekosystémy
  13. Koloběh prvků v životním prostředí
  14. Diskuse mediálně aktuálních témat buněčné biologie
 2/0/0 Zk 3
B500002 FIT Objektové programování v Javě

Anotace

Předmět Programování v Javě uvede studenty do objektově orientovaného programování v programovacím jazyku Java. Kromě samotného jazyka budou probrány základní knihovny pro práci se soubory, proudy, sítěmi, kolekcemi, databázemi a vícevláknové programování.

Sylabus

  1. Primitivní datové typy a operace s nimi, úvod do OOP.
  2. Objekty, konstruktory, popis API základních tříd a jednoho rozhraní.
  3. Výjimky a příkaz assert, polymorfismus a RTTI ( Run Time Type Identification ).
  4. Pole a API třídy java.util.Arrays, kolekce a související API, utility.
  5. Vstup, výstup: základní pricipy pro ukládání dat, znakové x bytové proudy, vstupní x výstupní proudy, třída File, proudění rourou, serializace a deserializace objektů, komprese dat, třída RandomAccessFile, knihovny java.io a java.nio.
  6. Vlákna a procesy, jejich interakce, synchronizace.
  7. Síť a java.net, Java a Internet, základní pojmy (IP, TCP, URL, port DNS), socketové x datagramové spojení, klient - server architektura.
  8. AWT, události: zásady návrhu grafického uživatelského rozhraní, knihovna java.awt, správci rozvržení, metrika, kontejnery a komponenty, Graphics, Font a Color. Delegační model zpracování událostí, Listenery a Adaptery, zdroje událostí, obslužné metody, Focus a MVC,
  9. Swing, aplety a obrázky: řídící komponenty, informační komponenty, kontejnery, aplety, životní cyklus apletu, včlenění apletu do HTML stránky, předávání parametrů apletům, komunikace apletů mezi sebou, obrázky, vykreslení, transformace.
  10. Databáze: připojení k databázím, typy připojení, JDBC, rozhraní Connection, Statement a ResultSet, vybrané příkazy SQL, datové typy SQL vs. datové typy Javy.
  11. RMI = Remote Method Invocation, vnitřní a vnořené třídy.
  12. Odlišné vlastnosti Javy 5 a starších verzí, pokročilé využití Enum, generika, použití, definice vlastních.
  13. Dokumentace, JAR, logování, regulární výrazy.
 2/5/0 z, Zk 7
 
Poznámka Během 1. až 5. semestru musí student získat celkem čtyři zápočty z tělesné výchovy. Jeden ze zápočtů lze nahradit absolvováním letního nebo zimního týdenního základního kurzu zajišťovaného katedrou tělesné výchovy.

2. ročník

zimní semestr

KódNázev předmětuP/C/LZakončeníKredity
Povinné předměty
B403003 Fyzikální chemie I

Anotace

Předmět pokrývá elementární části fyzikální chemie (zásadní pojmy a veličiny, stavové chování, základy termodynamiky), na která navazují témata z oblastí fázových rovnováh, rovnováh chemických reakcí, vybrané partie z oblasti vlastností a chování systémů obsahujících elektrolyty a popis rychlosti chemických reakcí.

Sylabus

  1. Základní pojmy, termodynamický systém, termodynamický děj, stavové veličiny.
  2. Stavové chování plynů, stavová rovnice ideálního plynu. Reálný plyn.
  3. I. věta termodynamická, vnitřní energie, teplo, práce a jejich výpočet.
  4. Entalpie, reakční teplo, standardní slučovací entalpie, Hessův a Kirchhoffův zákon.
  5. II. věta termodynamická, entropie. Výpočet entropie při různých dějích.
  6. Helmholtzova a Gibbsova energie, jejich význam a III. věta termodynamická.
  7. Chemický potenciál, aktivita, podmínky rovnováhy, Gibbsův fázový zákon.
  8. Fázové rovnováhy v jednosložkových soustavách, Clapeyronova rovnice.
  9. Rovnováhy ve vícesložkových systémech, fázové diagramy.
  10. Rozpustnost plynů v kapalinách, rovnováhy v kondenzovaných soustavách.
  11. Chemické rovnováhy, ovlivňování rovnovážného složení chemické reakce
  12. Reakce v kapalné fázi, iontové rovnováhy, rozpustnost solí ve vodě.
  13. Úvod do elektrochemie, Faradayův zákon, galvanický článek.
  14. Základní pojmy chemické kinetiky, rychlost reakce, rychlostní rovnice.
 3/2/0 z, Zk 6
B320001 Biochemie I

Anotace

Předmět je zaměřen na pochopení základních principů biochemie; tedy jak na strukturu a funkci různých biologických molekul, tak na metabolismus.

Sylabus

  1. Živé systémy, jejich složení a organizace
  2. Aminokyseliny (vlastnosti, stanovení a reakce) a peptidy
  3. Bílkoviny (vztah struktury a funkce)
  4. Enzymy: struktura, názvosloví, rozdělení do tříd
  5. Reakční kinetika enzymových reakcí; regulace činnosti enzymů
  6. Chemie nukleotidů a nukleových kyselin; replikace
  7. Transkripce, translace a posttranslační modifikace
  8. Chemie lipidů. Biomembrány a membránový transport
  9. Principy látkové a energetické přeměny; bioenergetika
  10. Aerobní a anaerobní respirace; světlá fáze fotosynthesy
  11. Citrátový a glyoxylátový cyklus
  12. Chemie sacharidů. Metabolismus sacharidů I
  13. Metabolismus sacharidů II. Metabolismus lipidů
  14. Metabolismus dusíkatých látek
 3/1/0 z, Zk 5
B834002 Odborný anglický jazyk B

Anotace

Cílem předmětu je rozvíjet komunikativní dovednosti se zvláštním důrazem na specifika odborného jazyka, zdokonalit již osvojené gramatické a lexikální jazykové prostředky. Tematické okruhy zahrnují potraviny a jejich zpracování, výrobu a použití léčiv, vlastnosti materiálů.

Sylabus

  1. Úvod do studia předmětu. Struktura a příprava prezentace.
  2. Potraviny: Metody konzervování potravin.
  3. Potraviny: Aditiva. Vyjádření plného/částečného souhlasu/nesouhlasu.
  4. Potraviny: Geneticky modifikované potraviny.
  5. Potraviny: Nanotechnologie při výrobě a zpracování potravin. Počitatelná a nepočitatelná podstatná jména, vyjádření množství a počtu
  6. Léky a léčiva: farmakologie - farmakokinetika a farmakodynamika. Podmínkové věty.
  7. Léky a léčiva: Aplikace léků.
  8. Léky a léčiva: Farmaceutický průmysl, léky a jejich vývoj. Nepravidelné tvary množného čísla u podstatných jmen řeckého a latinského původu.
  9. Léky a léčiva: Léky a závislost, působení léků na lidský organismus. Popis léku.
  10. Materiály: Polymery a chytré materiály - definice, popis.
  11. Materiály: Aerogely. Pokyny pro výrobu materiálu.
  12. Materiály: Grafen. Porovnání vlastností různých materiálů. Modální slovesa.
  13. Materiály: Restaurování. Tvary a popis dvojrozměrných a trojrozměrných objektů. Výklad grafů.
  14. Shrnutí a opakování
 0/2/0 z, Zk 2
B101009 Laboratoř programu Bioinformatika I

Anotace

Studenti jsou seznámeni se zásadami bezpečnosti práce, základním laboratorním vybavením a experimentálními postupy používanými v anorganické a organické chemii. Preparační práce a kvalitativní reakce doplní teoretické znalosti o charakteristických vlastnostech prvků a anorganických sloučenin. Studenti při několika jednoduchých syntézách získávají potřebné pracovní návyky a zkušenosti pro přípravu a charakterizaci organických sloučenin. Při hodnocení se klade důraz nejen na zvládnutí praktických dovedností, ale i na znalosti jednoduchých výpočtů, které se týkají stechiometrie a ředění roztoků, a znalost chemických reakcí, které při prováděných operacích probíhají.

Sylabus

  1. Bezpečnost práce v laboratoři, laboratorní řád, záznamy o laboratorní práci.
  2. Základní vybavení anorganické laboratoře.
  3. Základní laboratorní práce - rozpouštění, filtrace, odpařování, srážení, dekantace.
  4. Základní laboratorní operace - krystalizace, vážení, stanovení hustoty, určení pH.
  5. Oxidačně redukční reakce - provedení v roztoku a v pevné fázi.
  6. Chemie nekovů - reakce nekovů a jejich sloučenin.
  7. Důležité kvalitativní reakce vybraných aniontů a jejich stanovení v neznámém vzorku.
  8. Základní vybavení organické laboratoře.
  9. Stavba aparatur a základní operace organické syntézy.
  10. Konkrétní jednostupňové organické syntézy spojené s izolací a identifikací produktu, zahřívání za míchání pod zpětným chladičem.
  11. Krystalizace v organické chemii.
  12. Extrakce.
  13. Destilace za atmosférického tlaku.
  14. Stanovení bodu tání a GLC chromatografie připravených organických látek.
 0/0/3 kz 2
B143008 Programování v Pythonu

Anotace

Cílem předmětu je naučit se efektivně používat základní řídicí a datové struktury jazyka Python pro zpracování textových a binárních dat. Důraz bude kladen na zdůraznění rozdílů mezi filozofií programů v Pythonu a jiných programovacích jazycích. Studenti se též seznámí s hlavními rozdíly mezi ne zcela kompatibilními verzemi 2.x a 3.x jazyka.

Sylabus

  1. Historie a úvod do Pythonu.
  2. Základní typy a řídicí konstrukce. Výjimky.
  3. Funkce a jejich specifika.
  4. Moduly a jejich použití.
  5. Třídy a jejich specifika. Magické metody.
  6. Textový a binární vstup a výstup. Serializace datových struktur.
  7. Uživatelský vstup, interakce s prostředím.
  8. Testování a ladění kódu.
  9. Vybrané interní a externí knihovny.
 2/2/0 z, Zk 5
B500008 FIT Algoritmy a grafy 1

Anotace

Předmět pokrývá základní principy tvorby efektivních algoritmů, datových struktur a teorie grafů, které by měl znát každý informatik.

Sylabus

  1. Motivace a úvod do teorie grafů
  2. Základní definice a pojmy teorie grafů I
  3. Základní definice a pojmy teorie grafů II
  4. Řadící algoritmy O(n^2). Binární haldy a HeapSort.
  5. Nafukovací pole, amortizovaná složitost, binomiální haldy
  6. Vyhledávací stromy a jejich vyvažování
  7. Pravděpodobnostní algoritmy a jejich složitost. QuickSort.
  8. Rekurzivní algoritmy a metoda Rozděl a panuj. Lineární řazení
  9. Rozptylování (hešování) a vyhledávací tabulky
  10. Dynamické programování
  11. Minimální kostry grafu
  12. Nejkratší cesty v grafech
  13. Rezerva
 2/2/0 z, Zk 6
Povinně volitelné předměty
B110004 Organická chemie II

Anotace

Předmět Organické chemie II navazuje na Organickou chemii I, pojednává o organické chemii z hlediska typů reakcí a jejich mechanismů. Tím se zopakují a doplní znalosti z předmětu Organická chemie I a zároveň jsou ukázány obecné souvislosti. V přímé návaznosti je pak diskutována chemie základních přírodních stavebních bloků - sacharidů, peptidů, bílkovin a nukleových kyselin a chemie heterocyklických sloučenin.

Sylabus

  1. Organické reakce, rozdělení, reakční mechanismy, acidobazické rovnováhy.
  2. Nukleofilní substituce na nasyceném atomu uhlíku. Mechanismus, stereochemie, využití.
  3. E1 a E2 eliminace. Mechanismus, stereochemie, využití.
  4. Nukleofilní adice k nenasycenému atomu uhlíku.
  5. Nukleofilní substituce na nenasyceném atomu uhlíku.
  6. Amidy karboxylových kyselin.
  7. Nukleofilní substituce aromatických sloučenin.
  8. Elektrofilní adice k nenasyceným systémům.
  9. Elektrofilní substituce na nenasyceném atomu uhlíku.
  10. Radikálové reakce. Halogenace, adice HBr a thiolů.
  11. Oxidace a redukce.
  12. Aminokyseliny, peptidy. Struktura, chemické vlastnosti, syntéza.
  13. Sacharidy. Struktura, stereochemie, chemické vlastnosti.
  14. Heterocykly. Základní typy pěti a šestičlenných heterocyklů, příprava, reaktivita.
 3/2/0 z, Zk 6
B111005 Základy farmakologie

Anotace

Předmět Základy farmakologie je zaměřen na získání základních informací o interakci léčiv s biologickým systémem (organismem). Podrobně se předmět věnuje (1) obecné farmakologii, která je zaměřena na farmakokinetiku (osudem léčiva v organismu) a na farmakodynamiku (mechanismus působení léčiva v organismu); a (2) speciální farmakologii, kde se posluchači seznámí s účinky působení základních skupin léčiv na organismus (např. analgetika, anastetika, sedativa, hypnotika, sympatomimetika, sympatolytika, parasympatomimetika a parasympatolytika).

Sylabus

  1. Úvod. Základní pojmy a definice farmakologie
  2. Osud léčiva v organismu - základy farmakokinetiky
  3. Účinky léčiv v organismu - základy farmakodynamiky
  4. Nežádoucí účinky léčiv
  5. Látky ovlivňující centrální nervový systém: celková anestetika, sedativa, hypnotika
  6. Látky ovlivňující centrální nervový systém: psychofarmaka
  7. Látky ovlivňující periferní nervový systém: sympatomimetika a sympatolytika
  8. Látky ovlivňující periferní nervový systém: parasympatomimetika a parasympatolytika, lokální anestetika, myorelaxancia
  9. Látky používané k tlumení bolestí
  10. Látky ovlivňující kardiovaskulární systém
  11. Léčiva trávicího a vylučovacího systému
  12. Léčiva dýchacího systému
  13. Virostatika a cytostatika
  14. Látky používané v terapii infekčních onemocnění
 2/0/0 Zk 3
B444004 Fyzika II

Anotace

Předmět Fyzika II navazuje na předmět Fyzika I a je věnován vybraným partiím z teorie elektromagnetického pole, kvantové mechaniky, fyziky pevných látek, jaderné fyziky a fyziky elementárních částic. Náplň předmětu je modifikována s ohledem na potřeby navazujících předmětů bakalářského studijního plánu.

Sylabus

  1. Inerciální a neinerciální vztažné systémy: Zdánlivé setrvačné síly. Relativistické dynamické veličiny v inerciálních systémech. Ekvivalence hmotnosti a energie.
  2. Elektromagnetické pole: Elektrostatické pole prostorového náboje, Gaussova věta. Indukované elektrické pole, indukované magnetické pole, zobecněný Ampérův zákon. Elektrické a magnetické pole v látkách, polarizace a magnetizace. Maxwellovy rovnice elektromagnetického pole.
  3. Elektromagnetické vlnění a jeho vlastnosti, přenos energie, intenzita vlnění. Polarizace elektromagnetického vlnění. Optická aktivita látek, polarimetr, cirkulární dichroismus.
  4. Duální vlastnosti hmoty a záření: Comptonův jev, De Broglieova vlnová délka, difrakce elektronů na krystalové mřížce, elektronový mikroskop. Princip neurčitosti.
  5. Základy kvantové mechaniky: Vlnová funkce a její vlastnosti, hustota pravděpodobnosti. Operátory - vlastní rovnice, vlastní číslo operátoru. Schrödingerova rovnice.
  6. Kvantové řešení jednoduchých případů I: Volná částice, částice v nekonečně hluboké pravoúhlé potenciální jámě, spektrum energie, degenerace hladiny energie.
  7. Kvantové řešení jednoduchých případů II: Tunelový jev, harmonický oscilátor, spektrum energie lineárního harmonického oscilátoru.
  8. Elektron v atomu vodíku: Bohrův popis atomu vodíku, energiové hladiny, spektrum atomu vodíku.
  9. Kvantové řešení atomu vodíku a atomů vodíkového typu: Vlnové funkce a kvantová čísla atomu vodíku, radiální hustota pravděpodobnosti. Konturové diagramy.
  10. Magnetické vlastnosti atomu: Spin elektronu, jemné štěpení hladin energie, Zeemanův jev. Spin-orbitální interakce.
  11. Mnohaelektronové atomy: Orbitální aproximace, efektivní náboj jádra, stínění. Výstavbový princip, Hundovo pravidlo, Pauliho vylučovací princip.
  12. Úvod do teorie pevných látek I: Pásová struktura hladin energie pevných látek. Fermi-Diracovo rozdělení, Fermiho energie. Vlastní a nevlastní polovodiče, přechod P-N.
  13. Úvod do teorie pevných látek II: Kontakt kov- polovodič, Schottkyho kontakt, termoelektrické jevy (Peltierův jev, Seebeckův jev), piezoelektrický jev, optoelektrické jevy, LED diody.
  14. Úvod do jaderné a částicové fyziky: Radioaktivní rozpad, radioaktivita, účinky ionizujícího záření, jednotky. Přehled a vlastnosti elementárních částic, typy silových interakcí.
 2/2/0 z, Zk 5

letní semestr

KódNázev předmětuP/C/LZakončeníKredity
Povinné předměty
B320002 Biochemie II

Anotace

Předmět tvoří nástavbu základního kurzu Biochemie I. Měl by studenty přivést k širšímu chápání biologických a biochemických souvislostí. Proto jsou témata jednotlivých přednášek volena tak, aby se v nich promítly poznatky z různých oblastí biochemie (struktury biopolymerů, molekulová genetika, metabolismus, aplikace bioanalytických metod).

Sylabus

  1. Úvod: O čem je současná biochemie?
  2. Metabolismus a transport kyslíku a oxidu uhličitého
  3. Biochemie esenciálních faktorů
  4. Regulace enzymové aktivity
  5. Hormony a přenos informace přes biologickou membránu
  6. Koordinace metabolických funkcí v mnohobuněčném organismu
  7. Biochemie eukaryotní buňky I - organely
  8. Biochemie eukaryotní buňky II - cytoskelet
  9. Biochemie fototrofních organismů
  10. Biochemie chemotrofních mikroorganismů
  11. Genové inženýrství a biotechnologie
  12. Biochemie v medicíně I (klinická biochemie)
  13. Biochemie v medicíně II (biochemické příčiny některých nemocí)
  14. Historický přehled biochemie
 2/0/0 Zk 3
B402001 Analytická chemie I

Anotace

V rámci přednášek se posluchači seznámí s principy analytických metod, které jsou běžně využívány v kontrolních i vývojových analytických laboratořích. Spektrum probíraných metod zahrnuje jak metody klasické analýzy, tak i metody instrumentální, které tvoří většinu náplně předmětu. Z instrumentálních technik se posluchači seznámí s metodami elektrochemickými (potenciometrie, voltametrie, polarografie, coulometrie), s metodami separačními (plynová a kapalinová chromatografie) i s metodami atomové a molekulové spektroskopie (atomová absorpční a emisní spektrometrie, absorpční spektrometrie v infračervené, viditelné a ultrafialové oblasti spektra, spektrometrie nukleární magnetické rezonance). Zvláštní přednáška je věnována hmotnostní spektrometrii a přesnosti a správnosti analytických měření. V seminářích jsou probírány výpočty z vážkové a titrační stechiometrie, výpočty rovnováh, aplikace Nernstovy rovnice a Lambertova-Beerova zákona a charakteristiky separačních procesů. Laboratorní cvičení jsou vyučovány jako samostatný předmět "Laboratoř analytické chemie I". Na předmět Analytická chemie I navazuje v dalším semestru Analytická chemie II, kde jsou probrané principy dále prohloubeny, značně se rozšíří spektrum probraných technik a velká pozornost je věnována aplikacím jednotlivých metod.

Sylabus

  1. Základní pojmy, rovnováhy v roztocích
  2. Rovnováhy v roztocích, pH
  3. Odměrná analýza, vážková analýza
  4. Elektroanalytické metody
  5. Elektroanalytické metody
  6. Principy spektrometrie, spektrometrická instrumentace
  7. Atomová spektrometrie
  8. Molekulová spektrometrie
  9. Molekulová spektrometrie
  10. Extrakce, princip chromatografie
  11. Princip chromatografie, plynová chromatografie
  12. Kapalinová chromatografie, kapilární elektroforéza
  13. Hmotnostní spektrometrie
  14. Chyby analytických měření
 2/2/0 z, Zk 5
B143002 Základy bioinformatiky

Anotace

Tato přednáška seznámí studenty se základy bioinformatiky, což je multioborová disciplína kombinující počítačové vědy, statistiku a biologii. Bioinformatika se zabývá ukládáním, tříděním, vyhledáváním a především analýzou a interpretací rozsáhlých souborů biologických data. Mezi tato data patří např. sekvence nukleových kyselin a proteinů, jejich struktura, funkce či interakce. Studenti budou obeznámeni se základními koncepty bioinformatiky a nástroji výpočetní biologie. Na cvičeních bude pak demonstrováno použití a detaily bežně používaných online nástrojů a zdrojů.

Sylabus

  1. Genomika, mapování a sekvenování genomu, projekt lidského genomu
  2. Párové zarovnávání sekvencí - homologie a podobnost, základní principy zarovnávání
  3. Párové zarovnávání sekvencí - skórování, substituční matice PAM a BLOSUM, bodový graf
  4. Prohledávání sekvenčních databází, BLAST
  5. Násobné zarovnávání sekvencí - skórování a konstrukce
  6. Pozičně specifické substituční matice, profily a skryté Markovovy modely, PSI-BLAST
  7. Molekulární fylogenetická analýza - molekulární evoluce, fylogenetické stromy, evoluční modely
  8. Molekulární fylogenetická analýza - metody konstrukce fylogenetických stromů, vyhodnocování kvality fylogenetických stromů
  9. Detekce genů v eukaryotech a prokaryotech, predikce intronů a exonů
  10. DNA čipy, analýza genové exprese
  11. Struktury biomakromolekul - Protein Databank, klasifikace proteinových struktur - SCOP a CATH
  12. Predikce sekundární struktury proteinů ze sekvence
  13. Predikce terciární struktury proteinů - homologní modelování, threading, ab initio predikce, CASP
  14. Struktura RNA a její predikce
 2/2/0 z, Zk 5
B143006 Správa výpočetních systémů

Anotace

Předmět je postaven na sérii praktických cvičení z oblasti správy výpočetních systémů. Cílem je seznámit studenty s architekturou a technickým vybavením počítačů, poskytnout přehled o fungování výpočetních systémů a počítačových sítí, a vysvětlit funkci správce systémových zdrojů. Pozornost je také zaměřena na význam a principy vývoje software, jeho kategorizaci a vztah vůči hardware.

Sylabus

  1. Logické obvody.
  2. Architektura výpočetních systémů.
  3. Hardware. Komponenty výpočetních systémů. Periferie.
  4. Software. Metodologie vývoje. Testování.
  5. Operační systémy. Funkce a struktura správce systémových zdrojů.
  6. Instalace a správa operačního systému.
  7. Souborové systémy. Zálohování dat. Externí úložiště.
  8. Kryptografie a hashování. Principy a odpovídající datové struktury.
  9. Verzovací systémy.
  10. Počítačové sítě. Modely, architektura a infrastruktura.
  11. Síťové protokoly.
  12. Datová komunikace. Přenosová média.
  13. Výpočetní modely a vzdálený přístup.
  14. Virtualizace.
 0/3/0 kz 3
B320007 Mikrobiologie

Anotace

Předmět seznamuje studenty se základními mikrobiologickými problematikami. Je zde probíráno rozdělení mikroorganismů podle fysiologických vlastností, základní struktura mikrobiálních buněk, cytologické a morfologické vlastnosti bakterií, kvasinek, plísní a jejich taxonomie. Dále význam virů jejich rozdělení virů (bakteriální, rostlinné a živočišné), morfologie, životní cyklus. Studenti jsou seznámeni se základními rysy metabolismu mikroorganismů a jejich technologickém významu. Dále je zde probírána dynamika růstu a množení mikrobiálních populací a vliv prostředí na růst a množení mikroorganismů. Jsou zde opakovány základy genetiky z hlediska mikroorganismů: základní rysy dědičnosti, přenos genetické informace a její realizace, mutace, rekombinace, mimochromosomální dědičnost.

Sylabus

  1. Význam mikroorganismů v přírodě a průmyslu, rozdělení mikrobiologie, mikrobiologické názvosloví a taxonomie
  2. Rozdělení mikroorganismů podle fysiologických vlastností, základní struktura mikrobiálních buněk: bakterie-morfologie, cytologie a funkce jednotlivých struktur
  3. Rozdělení mikroorganismů podle fysiologických vlastností, základní struktura mikrobiálních buněk: bakterie-morfologie, cytologie a funkce jednotlivých struktur - pokračování
  4. Kvasinky: morfologie, cytologie, vegetativní rozmnožování, pohlavní rozmnožování. Chemické složení buněčné hmoty kvasinek. Jednotlivé skupiny kvasinek důležité z potravinářského a biotechnologického hlediska a jejich zařazení do taxonomického systému
  5. Plísně: morfologie a cytologie, vegetativní a pohlavní rozmnožování, chemické složení buněčné hmoty plísní.
  6. Jednotlivé skupiny plísní důležité v potravinářského a biotechnologického hlediska a jejich zařazení do taxonomického systému
  7. Viry. Význam virů, rozdělení virů (bakteriální, rostlinné a živočišné), morfologie, životní cyklus.
  8. Základní rysy metabolismu mikroorganismů a jejich technologický význam
  9. Katabolické a anabolické procesy chemoorganotrofních mikroorganismů.
  10. Vliv prostředí na růst a množení mikroorganismů. Výživa: zdroje živin, přijímání živin mikrobiální buňkou.Teplota, pH, vodní aktivita.
  11. Dynamika růstu a množení mikrobiálních populací: růstová křivka, růstová rychlost, pricipy kontinuální kultivace, synchronisované kultury.
  12. Genetika mikroorganismů : základní rysy dědičnosti, přenos genetické informace a její realizace, mutace, rekombinace, mimochromosomální dědičnost
  13. Zásady správné laboratorní a výrobní praxe v potravinářství (GLP, GMP). Hygienické aspekty potravinářských technologií. Zásady desinfekce: vliv antimikrobiálních látek
  14. Životní prostředí a mikroorganismy. Současné možnosti využití mikroorganismů při tvorbě a ochraně životního prostředí
 3/0/0 Zk 4
B500004 FIT Databázové systémy

Anotace

Student se seznámí s architekturou databázového stroje a typickými uživatelskými rolemi. Dále stručně pozná různé databázové modely. Naučí se navrhovat menší databáze (včetně integritních omezení) pomocí konceptuálního modelu a poté je implementovat v relačním databázovém stroji. Prakticky se seznámí s jazykem SQL a také s jeho teoretickým základem - relačním databázovým modelem. Seznámí se s principy normalizace relačního databázového schématu. Pochopí základní koncepce transakčního zpracování, řízení paralelního přístupu uživatelů k jednomu datovému zdroji a obnovy databázového stroje po havárii. Stručně se seznámí se speciálními způsoby uložení dat v relačních databázích s ohledem na rychlost přístupu k velkému množství dat. Tento základní kurz nepokrývá témata: administrace databázových systémů, ladění a optimalizace databázových aplikací, distribuované databázové systémy a datové sklady.

Sylabus

  1. Základní principy DBS, architektura SŘBD, funkce jednotlivých komponent.
  2. Konceptuální, databázová a fyzická úroveň pohledu na data.
  3. Konceptuální datový model. Základní konstrukty, vyjádření integritních omezení.
  4. Přehled databázových modelů - síťový, relační, objektově relační a objektový.
  5. Relační model dat, relace, atributy, domény, schéma relační databáze, DDL SQL.
  6. Vyjádření integritních omezení formou funkčních závislostí. Normální formy relací.
  7. Databázové dotazovací jazyky. Relační algebra, SQL.
  8. Jazyk SQL: DDL, DCL, DML, TCL.
  9. Návrh relačního schématu. Normalizace formou dekompozice. Kritéria kvality dekompozice.
  10. Návrh relačního schématu databáze přímou transformací z konceptuálního schématu.
  11. Transakce, zotavení z chyb, koordinace paralelního přístupu, ochrana dat.
  12. Fyzický model dat, tabulka jako hromada, přímý přístup podle Rowid, index typu vyhledávací strom, bitmapový index, cluster indexovaný, cluster hashovaný.
 2/3/0 z, Zk 6
Povinně volitelné předměty
B403004 Fyzikální chemie II

Anotace

Předmět obsahuje vybrané kapitoly fyzikální chemie určené pro pokročilého studenta. Rozšiřuje základní poznatky získané v kurzu Fyzikální chemie I na reálně chovající se systémy. Pokrývá témata z oblastí stavového chování a termodynamiky tekutin, fázových rovnováh, rovnováh chemických reakcí, vybrané partie z oblasti vlastností a chování systémů obsahujících elektrolyty, kinetiku chemických reakcí, a úvod do povrchové chemie.

Sylabus

  1. Molekulový přístup k fyzikální chemii.
  2. Stavové rovnice reálných tekutin, teorém korespondujících stavů.
  3. Energetika chemických reakcí, entalpické bilance.
  4. Důsledky I. a II. zákona termodynamiky, teplotní a tlakové závislosti stavových funkcí.
  5. Termodynamika nevratných dějů, tepelné stroje, zkapalňování plynů.
  6. Termodynamika roztoků, fugacita, aktivita.
  7. Fázové rovnováhy v reálných systémech.
  8. Spontánní přeměna a Gibbsova energie, chemická rovnováha ve složitých soustavách.
  9. Teorie elektrolytické disociace, rovnováhy v roztocích elektrolytů.
  10. Difuze, migrace iontů v elektrickém poli, konduktivita, Kohlrauschův zákon.
  11. Rovnovážné galvanické články, typy elektrod, galvanické články jako zdroje energie.
  12. Kinetika simultánních reakcí, kinetika a chemická rovnováha.
  13. Reakční mechanismy; fotochemické, radikálové a katalyzované reakce.
  14. Základy povrchové chemie.
 3/2/0 z, Zk 6
B111011 Výzkum a vývoj léčiv

Anotace

Předmět představuje jednotlivé úseky výzkumu a vývoje léčiv od hledání aktivních struktur až po (pre)klinické hodnocení. Klade důraz na vzájemné vztahy mezi biologickou aktivitou léčiva, jeho chemickou strukturou a fyzikálně-chemickými vlastnostmi.

Sylabus

  1. Historický vhled do problematiky výzkumu a vývoje léčiv
  2. Proces vývoje nového léčiva, jednotlivé etapy, preklinický a klinický vývoj
  3. Metody výzkumu, moderní trendy, biotechnologická léčiva, řízení výzkumu a vývoje
  4. Strategie vývoje generických přípravků, vztahy mezi etickými a generickými firmami
  5. Význam struktury léčiva vzhledem k jeho účinku, strukturní modifikace
  6. Osud léčiva v organismu, farmakokinetické aspekty
  7. Farmakodynamické souvislosti, interakce léčivo-receptor
  8. Fyzikálně-chemické vlastnosti léčiv a jejich parametrizace
  9. Využití a praktický význam QSAR, regresní analýza, QSAR deskriptory
  10. Interpretace regresních vztahů, pokrytí parametrového prostoru, nezávislost proměnných, kolineární vztahy, výběr strukturních změn
  11. Vybrané moderní přístupy k hodnocení QSAR, metoda CoMFA, podobnostní modely, výhledávání vůdčích struktur, molekulové modelování
 2/0/0 z, Zk 3

3. ročník

zimní semestr

KódNázev předmětuP/C/LZakončeníKredity
Povinné předměty
B320015 Molekulová genetika a analýza DNA

Anotace

Předmět je zaměřen na pochopení principů dědičnosti organismů, zejména mechanismy a regulace předávání genetické informace a genové exprese u prokaryotických buněk a eukaryotických organismů. Zvláštní důraz je kladen na hlavní regulační procesy zprostředkované proteiny a regulačními molekulami RNA. Cílem je také porozumění proměnlivosti genetické informace v důsledku mutací a rekombinací. Předmět poskytuje informace o nejdůležitějších metodách analýzy DNA jako identifikace jedince a sekvenování DNA. Studenti se seznámí se základními principy farmakogenomiky a onkogeneze.

Sylabus

  1. Historický přehled, základní genetické pojmy a zákony.
  2. Struktura a funkce nukleových kyselin, organizace genomu.
  3. Replikace, DNA polymerasy, replisomový komplex.
  4. Mutace a opravné mechanismy.
  5. Rekombinace, segregace genů.
  6. Transposice, transdukce, regulace kvasinkového kopulačního typu.
  7. Regulace prokaryotické transkripce.
  8. Eukaryotická transkripce, posttranskripční modifikace RNA.
  9. Regulační role RNA.
  10. Translace.
  11. Porovnání prokaryotické a eukaryotické translace, posttranslační modifikace.
  12. DNA analýza pro identifikaci osob.
  13. Základy farmakogenomiky.
  14. Genetické příčiny rakoviny.
 2/0/0 Zk 3
B413003 Aplikovaná statistika

Anotace

Základní kurs statistiky je určen studentům bakalářského studia. Studenti částečně zvládnou spolu s některými pravděpodobnostními pojmy základní statistické metody v rozsahu potřebném pro pochopení složitějších statistických metod v ostatních předmětech.

Sylabus

  1. Náhodné jevy, relativní četnost a pravděpodobnost náhodných jevů, stanovení pravděpodobnosti náhodných jevů, nezávislost náhodných jevů.
  2. Podmíněná pravděpodobnost, věta o úplné pravděpodobnosti, Bayesova věta.
  3. Náhodná veličina, rozdělení pravděpodobnosti náhodné veličiny, distribuční funkce, pravděpodobnostní funkce a hustota pravděpodobnosti.
  4. Číselné charakteristiky náhodné veličiny, střední hodnota, rozptyl, směrodatná odchylka, kvantily (kvartily), nezávislost a korelace náhodných veličin, korelační koeficient.
  5. Základní typy diskrétních a spojitých rozdělení pravděpodobnosti, zvláště normální rozdělení, tabulky kvantilů rozdělení a práce s nimi.
  6. Náhodný výběr, výběrové charakteristiky (výběrový průměr, rozptyl a směrodatná odchylka), setříděná data, histogram.
  7. Odhady neznámých parametrů rozdělení, intervaly spolehlivosti pro střední hodnoty a rozptyly.
  8. Základy testování statistických hypotéz, nulová a alternativní hypotéza, testovací kritérium, chyby při testování hypotéz, hladina významnosti testu, p-hodnota, testy o parametru normálního rozdělení.
  9. Testy hypotéz o rovnosti parametrů normálního rozdělení ve dvou náhodných výběrech.
  10. Hodnocení vzájemných závislostí náhodných veličin: test nezávislosti náhodných veličin.
  11. Ověřování hypotetického rozdělení náhodné veličiny, speciálně normálního, test dobré shody.
  12. Základy zpracování kvalitativních (nekvantitativních) dat, test nezávislosti dvou veličin, kontingenční tabulky.
  13. Základy regresní analýzy, model lineární regrese, odhady parametrů regresní křivky a jejich intervalů spolehlivosti.
  14. Doplňky a shrnutí statistických metod, ev. rezerva pro odpadlé přednášky.
 1/2/0 z, Zk 4
B143004 Bioinformatický seminář I

Anotace

V průběhu semináře se každý student seznámí s problematikou představenou ve vybraných vědeckých článcích, jejichž tematika a použité metody jsou blízké jeho bakalářské práci. Na toto téma student zpracuje písemnou prezentaci. Dále připraví a přednese ústní prezentaci spojenou s diskusí.

Sylabus

  1. Zadání témat
  2. Zdroje informací v bioinformatice
  3. Grafická presentace vědeckých dat
  4. Proces publikování vědeckých dat - peer review
  5. Proces publikování vědeckých dat - technické náležitosti
  6. Presentace výsledků a rétorika
  7. Příprava a presentace projektů
 0/3/0 kz 3
B143001 Chemická informatika

Anotace

Předmět je zaměřen na získání základních nezbytných dovedností pro práci s odbornou chemickou literaturou, chemickými i multioborovými databázemi. Základní součástí je série "hands-on" cvičení, kde studenti získají praktické dovednosti.

Sylabus

  1. Seznámení s předmětem, tok informací a peněz ve vědě
  2. Struktura odborného článku, typy odborných časopisů
  3. Identifikátory publikací - ISBN, ISSN, DOI. Booleova algebra, Internetové vyhledávače
  4. Citace, citační databáze: Web of Science, Scopus
  5. Zápis struktury chemických sloučenin - spojovací tabulky, lineární zápisy, identifikátory
  6. Chemical Abstracts - historie, struktura původního díla. SciFinder - úvod, bibliografické hledání
  7. Chemical Abstracts - chemické sloučeniny - názvosloví, CAS RN, sumární vzorce. Bibliografická data u jednotlivých typů dokumentů. SciFinder - hledání strukturní a reakční
  8. Beilstein a Gmelin - historie. Databáze Reaxys
  9. Patenty - proces patentového řízení
  10. Normy - vznik normy, typy norem. ČSN, ISO, CEN
  11. Proces publikování - minulost, současnost, budoucnost. Open access
  12. Autorské právo
  13. Exkurze v Národní technické knihovně
 1/1/0 kz 2
B320008 Laboratoř programu Bioinformatika II

Anotace

Předmět umožňuje získání praktických dovedností v základních metodách, které jsou rutinně využívány v molekulárně-biologické praxi a vedou k získávání dat, které často podléhají bioinformatickému zpracování. Cílí zejména na metody izolace a analýzy sekvencí DNA a elektroforetické separace cílových proteinů, ale představuje i zásady správné laboratorní praxe, organizace a interpretace experimentu a poskytuje i další náhled na teoretické poznatky, které si posluchači osvojovali v předchozím studiu.

Sylabus

  1. Bezpečná práce v laboratoři, správná laboratorní praxe a záznam o vedeném experimentu
  2. Seznámení s organizací práce a zásadami používání specifických pomůcek a reagencií
  3. Izolace plasmidové DNA v malém měřítku
  4. Restrikční štěpení plasmidové DNA
  5. Elektroforetická analýza štěpeného plasmidu
  6. Polymerasová řetězová reakce (PCR)
  7. Elektroforetické ověření správnosti amplikonu PCR
  8. Reakce pro sekvenování DNA
  9. Analýza produktů sekvenační reakce a čtení sekvence DNA
  10. Příprava buněčného extraktu producenta rekombinantního proteinu
  11. Elektroforetický separace buněčného extraktu a izolovaného rekombinantního proteinu
  12. Zaznamenání a interpretace výsledku separace proteinů
  13. Diskuse možností změn podmínek experimentů a jejich vlivu na výsledek
  14. Zpracování výsledků do závěrečného protokolu
 0/0/2 kz 1
B143009 Lineární algebra a matice

Anotace

Předmět je úvodem do lineární algebry a teorie matic. Teoretický výklad doplní praktické příklady ilustrující jednotlivé pojmy a metody.

Sylabus

  1. Vektorový prostor, báze, dimenze
  2. Podprostor
  3. Lineární operátory a matice
  4. Lineární rovnice
  5. Inversní matice, změna báze
  6. Determinant
  7. Vlastní čísla a vektory
  8. Skalární součin, orthogonalita
  9. Skalární součin a lineární operátory
  10. Normální operátory a matice
  11. Kvadratické formy
  12. Singulární rozklad
  13. Aplikace v analýze dat
  14. Geometrie v lineárních prostorech
 2/1/0 z, Zk 4
B500005 FIT Automaty a gramatiky

Anotace

Studenti získají základní teoretické a implementační znalosti o konstrukci, použití a vzájemných transformací konečných automatů, regulárních výrazů a regulárních gramatik, o překladových konečných automatech a o konstrukci a použití zásobníkových automatů. Znají hierarchii formálních jazyků a rozumějí vztahům mezi formálními jazyky a automaty. Znalosti z teorie automatů umějí aplikovat pro řešení praktických problémů z oblasti vyhledávání v textu, kompresi dat, jednoduchých překladů a návrhu číslicových obvodů.

Sylabus

  1. Motivace pro studium formálních jazyků. Základní pojmy (jazyk, abeceda, gramatika, automat), Chomského hierarchie.
  2. Deterministické a nedeterministické konečné automaty (DKA a NKA), NKA s epsilon přechody.
  3. Operace s automaty (převod na NKA bez epsilon přechodů, na DKA, minimalizace), průnik, sjednocení.
  4. Programová realizace DKA a NKA, obvodová realizace.
  5. Rozšíření o překlad, Mealey, Moore, převody.
  6. Operace s regulárními gramatikami, převody na KA.
  7. Regulární výrazy, převody mezi regulárními výrazy, konečnými automaty a regulárními gramatikami, Kleenova věta.
  8. Principy využití regulárních výrazů v UNIXu (grep, egrep, perl, PHP, ...).
  9. Konečný automat jako lexikální analyzátor, lex/flex generátory.
  10. Vlastnosti regulárních jazyků (pumping lemma, Nerodova věta).
  11. Jazyky bezkontextové, zasobníkový automat.
  12. Analýza bezkontextových jazyků (nedeterministická versus deterministická).
  13. Jazyky kontextové a neomezené, Turingův stroj.
 2/2/0 z, Zk 5
B500010 FIT Strojové učení I

Anotace

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními metodami strojového učení. Studenti teoreticky porozumí a naučí se prakticky používat modely vhodné pro regresní i klasifikační úlohy ve scénáři učení s učitelem a také modely shlukování ve scénáři učení bez učitele. V předmětu bude také probrán vztah mezi vychýlením a variancí modelů (bias-variance trade-off) a vyhodnocování kvality modelů. Kromě toho se studenti naučí základní techniky předzpracování a vizualizace dat. Na cvičeních se k práci s daty a modely budou využívat knihovny pandas a scikit pro jazyk Python.

Sylabus

  1. Úvod a základní koncepty strojového učení
  2. Supervizované učení, klasifikační úloha, rozhodovací stromy
  3. Regresní úloha, Metoda nejbližších sousedů pro klasifikaci i regresi
  4. Lineární regrese - metoda nejmenších čtverců
  5. Lineární regrese - geometrická interpretace, numerické problémy
  6. Hřebenová regrese, vztah vychýlení a rozptylu (bias-variance trade-off)
  7. Logistická regrese
  8. Ensemble metody - náhodné lesy, AdaBoost
  9. Evaluace modelů, křížová validace
  10. Výběr příznaků
  11. Nesupervizované učení, asociační pravidla
  12. Hierarchická shlukování a algoritmus k-means
 2/2/0 z, Zk 5
Povinně volitelné předměty
B403011 Počítačová chemie

Anotace

Předmět je exkurzí do moderní počítačové chemie s minimem teorie a praktickými ukázkami. Pokrývá jak kvantovou se cvičením (program Gaussian), molekulové simulace (MACSIMUS), počítačovou biochemii (PyMOL) a databáze vlastností látek.

Sylabus

  1. Úvod do počítačové chemie
  2. Od elektronů k molekulám: hyperplocha potenciální energie a její výpočet metodami kvantové chemie
  3. Struktura molekul a molekulových komplexů
  4. Energetika chemické reakce v plynné fázi a v roztoku (reakční energie, aktivační energie)
  5. Výpočet molekulových vlastností (elektrické vlastnosti, spektroskopické charakteristiky)
  6. Klasické molekulární modelování, popis molekul pomocí silového pole; struktura a radiální distribuční funkce
  7. Pseudoexperimenty metodou Monte Carlo a molekulární dynamiky
  8. Laboratoř molekulární dynamiky I: model NaCl, krystal, tavenina, stanovení bodu tání modelu NaCl
  9. Laboratoř molekulární dynamiky II: solvatace a struktura vody okolo různých iontů i nepolárních rozpuštěnců
  10. Zajímavosti ze světa moderní genomiky a proteomiky
  11. Strukturní bioinformatika a strukturní databáze
  12. Vizualizace biomakromolekul v programu PyMol
  13. Databáze fyzikálně-chemických vlastností látek
  14. Seminář: prezentace studentských úloh
 2/0/0 Zk 3
B402002 Analytická chemie II

Anotace

Přednášky z Analytické chemie II rozšiřují a doplňují základní přehled metod probraných v předmětu Analytická chemie I. Jsou zaměřeny především na pochopení principů moderních metod instrumentální analýzy. Cvičení jsou rozdělena do dvou sekcí. První zahrnuje nejistoty výsledku kvantitativní analýzy, druhá je zaměřena na základy strukturní analýzy - řešena jsou spektra infračervené spektroskopie, NMR spektroskopie vodíků a hmotnostní spektrometrie.

Sylabus

  1. Nejistoty a testování hypotéz v analytické chemii
  2. Vibrační spektrometrie - reflexní a mikroskopická IR; NIR a Ramanova spektrometrie
  3. NMR spektrometrie - relaxace, chemická výměna, zobrazování metodou NMR
  4. Pokročilé techniky hmostnostní spektrometrie
  5. Spřažené techniky 1 - GC-MS, LC-MS, CE-MS
  6. Spražené techniky 2 - GC/LC-ICP-MS, speciační analýza, LC/GC-IR, LC-NMR
  7. Povrchová analýza 1 - fotony, elektrony, ionty
  8. Povrchová analýza 2 - rastrovací sondou (STM, AFM, SNOM)
  9. Analýza chirálních látek - úvod do chirálních separací a chioptických metod
  10. Kinetické metody analýzy
  11. Radioanalytické metody
  12. Biochemická analýza
  13. Chemické senzory a biosenzory
  14. Procesní analýza
 2/1/0 z, Zk 4

letní semestr

KódNázev předmětuP/C/LZakončeníKredity
Povinné předměty
B963001 Bakalářská práce

Anotace

Cílem bakalářské práce je prokázat schopnost studentů samostatně vyřešit zadané téma práce, popsat metody a výsledky řešení, kriticky zhodnotit a diskutovat získané výsledky, formulovat nejdůležitější závěry. Práce typicky sestává z literární části, v níž student vypracuje literární rešerši z odborné, převážně cizojazyčné literatury, při níž si rozšíří teoretické znalosti v oblasti tématu bakalářské práce, a části praktické. Praktická část mívá zpravidla experimentální, méně často výpočetní nebo interpretační charakter, ale vždy vyžaduje aktivní aplikaci znalostí a dovedností získaných v předchozím studiu k tomu, aby byly získány požadované výsledky. Součástí práce musí být přehledná a adekvátní prezentace dosažených výsledků, jejich kritické zhodnocení a diskuse v kontextu současného stavu poznání, prezentovaného v literární části, a formulace závěrů, dokumentujících splnění cílů práce.

Sylabus

  1. Zpracování literární části bakalářské práce
  2. Návrh a vypracování praktické části bakalářské práce
  3. Přehledné zpracování a srozumitelné vyhodnocení dat v tabulkách a v grafech
  4. Komentáře výsledků praktické části, formulace závěrů
  5. Seznámení se zásadami formální úpravy bakalářské práce
  6. Seznámení se zásadami ústní prezentace obsahu a výsledků bakalářské práce
 0/12/0 z 15
B143005 Bioinformatický seminář II

Anotace

V rámci Bioinformatického semináře II budou mít studenti možnost diskutovat a řešit problémy vzniklé při tvorbě bakalářských prací. Nedílnou součástí semináře je též "nácvik" obhajoby bakalářské práce, tj. příprava odborné prezentace a její přednesení před publikem.

Sylabus

  1. Prezentace témat bakalářských prací
  2. Identifikace problémů při řešení bakalářských prací
  3. Konzultace a řešení problémů
  4. Příprava obhajoby bakalářské práce
  5. Prezentace bakalářské práce a její obhajoba před publikem
 0/3/0 kz 3
B143007 Webové technologie

Anotace

Cílem předmětu je seznámit studenty s technologiemi, na kterých je postavena moderní komunikace v prostředí internetu. Probrány budou základy metajazyka XML, popisu jeho struktury (schémové jazyky) a zobrazení (CSS), získané znalosti budou následně aplikovány na jazyk HTML5 a jeho moderní aplikace ve spojení s JavaScriptem a DOMem, jakož i jejich propojení pomocí síťových protokolů a serverových služeb.

Sylabus

  1. Historie a filozofie webových technologií.
  2. Význam (sémantika) v textových souborech: metajazyk XML, popis struktury XML-souborů a jejich validace, jmenné prostory v XML, kódování HTML a XML, znakové entity.
  3. Navigace po stromečkové struktuře: selektory v CSS (plus úvod do CSS), XPath.
  4. Objektová reprezentace XML: DOM versus SAX a jejich použití v JavaScriptu a Pythonu.
  5. HTML5: značky, specifika jeho objektové reprezentace, zobrazení a skriptování.
  6. HTTP a další protokoly, formuláře v HTML5, WSGI v Pythonu.
  7. Vybrané webové knihovny.
 2/0/0 Zk 3
B500009 FIT Jazyk SQL, pokročilý

Anotace

Předmět navazuje na znalosti získané v předmětu BI-DBS, kde se proberou základy jazyka SQL. V tomto předmětu se studenti seznámí s pokročilými relačními a nad-relačními rysy jazyka SQL. Konkrétně uložené programové jednotky, jako jsou procedury, funkce, package a triggery. Rekurzivní dotazování, podpora OLAP, objektově-relační konstrukce, Část předmětu bude věnována praktické optimalizaci provádění příkazů SQL jednak z hlediska specializovaných podpůrných struktur jako jsou indexy, clustery, indexem organizované tabulky a materializované pohledy a také z hlediska optimalizace provedení příkazů - diskutovat se bude prováděcí plán dotazu a možnosti jeho ovlivnění. Na přednáškách bude prezentován standard jazyka SQL, mnohé specifické rysy však budou demonstrovány v ORDBMS Oracle. Praktická cvičení budou z větší části založena na Oracle SQL a Oracle PL/SQL.

Sylabus

  1. a. Úvod, program předmětu, stručné shrnutí předpokládaných znalostí SQL, příkaz MERGE, podpora OLAP. b. Program cvičeni, organizace, struktura a požadavky na semestrální praci, procvičení MERGE a GROUP BY CUBE (ROLLUP)
  2. a. Ladění SQL dotazů, prováděcí plán, možnosti jeho ovlivnění b. procvičení metodologie ladění SQL
  3. a. Uložené programové jednotky - procedura, jazyk PL/SQL b. Procvičení probraných konstruktů PL/SQL, kontrola 1. části semestrální práce
  4. a. Uložené programové jednotky - funkce, jazyk PL/SQL b. Procvičení probraných konstruktů PL/SQL, samostatná práce na semestrálce
  5. a. Uložené programové jednotky - trigger, jazyk PL/SQL b. Procvičení probraných konstruktů PL/SQL, samostatná práce na semestrálce
  6. a. Uložené programové jednotky - package, jazyk PL/SQL b. Praktické procvičení probraných konstruktů PL/SQL, samostatná práce na semestrálce
  7. Konzultace semestrální práce, kontrola 2. části
  8. a. Vestavěné uložené programové jednotky - standardní package, jazyk PL/SQL b. Použití vybraných standardních package pro řešení úloh semestrálky
  9. a. Ladění SQL dotazů do hloubky, možnosti jeho ovlivnění prováděcího plánu b. Praktické řešení připravených příkladů a samostatná práce na semestrálce
  10. a. Rekurzivní dotazování b. Praktické řešení připravených příkladů a samostatná práce na semestrálce
  11. Semestrální písemná práce
  12. a. Specializované struktury pro rychlý přístup k datům b. Použití exportu a importu dat v SQLDeveloper a v SQLPlus c. Praktické řešení připravených příkladů a samostatná práce na semestrálce
  13. Konzultace semestrální práce, závěrečná kontrola semestrálky
  14. a. Objektově relační rysy, b. Praktické ukázky řešených příkladů, závěrečná kontrola semestrálky s udělením zápočtů.
 0/3/0 kz 4
B500011 FIT Strojové učení II

Anotace

Cílem předmětu je seznámit studenty s vybranými pokročilejšími metodami strojového učení. Ve scénáři učení s učitelem se jedná zejména o jádrové metody a neuronové sítě. Ve scénáři učení bez učitele se jedná o analýzu hlavních komponent a další metody redukce dimenzionality. Kromě toho se studenti obeznámí se základy posilovaného učení a strojového zpracování přirozeného jazyka.

Sylabus

  1. Lineární model bázových funkcí, jádrová regrese
  2. Metoda podpůrných vektorů (SVM) pro klasifikaci
  3. Redukce dimenzionality - analýza hlavních komponent (PCA)
  4. Redukce dimenzionality - lineární diskriminační analýza, lokálně lineární vnoření
  5. Generativní modely - naivní Bayes
  6. Neuronové sítě - perceptron, vícevrstvý perceptron, hluboké učení
  7. Neuronové sítě - zpětné šíření chyby, regularizace
  8. Neuronové sítě - konvoluční neuronové sítě
  9. Neuronové sítě - rekurentní neuronové sítě, moderní metody
  10. Posilované učení - úvod, mnohoruký bandita
  11. Posilované učení - markovův rozhodovací proces
  12. Strojové zpracování přirozeného jazyka
 2/2/0 z, Zk 5