Okruhy ke státní závěrečné zkoušce z ekologie a evoluční biologie

04.03.2026

Státní závěrečnou zkouškou studenti prokazují vědomosti získané v jednotlivých předmětech během navazujícího magisterského studia a zároveň schopnost uvádět tyto vědomosti do logických souvislostí a interdisciplinárních přesahů.

Přednášky, semináře a praktická cvičení obeznámí studenty se strukturou a funkcí rostlin a živočichů (morfologie a fyziologie), diverzitou, systémem a fylogenezí mikroorganismů, rostlin a živočichů (systematické předměty) a ekologií a evolucí rostlin a živočichů (ekologické a evoluční předměty).

Nedílnou součástí výuky jsou exkurze v ČR i v zahraničí, kde se studenti učí poznávat organismy v jejich přirozeném prostředí a rozumět fungování ekosystémů. Další předměty poskytnou studentům porozumění zákonitostem života na molekulární a buněčné úrovni, evoluci a historii života na Zemi a chování živočichů.

Volitelné předměty rozšiřují a prohlubují znalosti studentů ve specializovaných botanických, zoologických, antropologických a ekologických disciplínách.

Doktorský program zoologie je čtyřletý a navazuje na souhrn znalostí nabytých v magisterských programech relevantního zaměření. Studium je realizováno kreditovým způsobem. Studijní plán sestává z povinných, povinně volitelných a volitelných předmětů. Převládá samostudium doporučené literatury a samostatná tvůrčí činnost. Nedílnou součástí studia je zahraniční stáž a příspěvek na mezinárodní konferenci. Základem disertační práce jsou publikace v renomovaných časopisech.

Čtěte také: Co nabízí Ekologická poradna Dr. Landy?

Okruhy ke státní závěrečné zkoušce

ARCHITEKTURA BUŇKY:

Buněčné jádro: tvar buněčného jádra; jaderný obal a jaderné póry; jaderná lamina a jaderný skelet; vnitřní organizace jádra.
Kompartmentalizace buňky a komunikace mezi organelami: vezikulární transport a sekreční dráha; endoplazmatické reticulum; Golgiho aparát; lysosomy.
Biogeneze membránových a nemembránových organel: mechanismy biogeneze a degradace organel; kontrola biogeneze; životní cyklus membránových organel.
Mikrotubuly: složení a stavba mikrotubulů; mikrotubuly organizující centra; dynamika cytoplazmatických mikrotubulů; struktura a dynamika dělicího vřeténka; pohyb zprostředkovaný mikrotubuly; mikrotubulární toxiny.
Aktinová filamenta: složení a stavba aktinových filament; aktinový cytoskelet a stresová vlákna; pohyb zprostředkovaný aktinovými filamenty; specializované aktinové struktury; aktinová filamenta a buněčné interakce; toxiny aktinových filament.
Intermediární ﬁlamenta: složení a stavba intermediárních filament, funkce intermediárních filament v buňkách; intermediární filamenta v neuronech; intermediární filamenta a buněčné interakce.

BUNĚČNÉ REGULACE:

Mezibuněčná signalizace: základní principy, druhy signálů, agonista, antagonista, dosah signálů - endokrinní, parakrinní, autokrinní signalizace, přímá cell-cell signalizace, reakce buňky na signál, variabilita signalizace, pozitivní a negativní zpětná vazba, typy receptorů, přenos signálu, proteinkinázy, fosfatázy, GTPázy a jejich cíle, druhý posel, signální kaskády.
Mezibuněčná signalizace membránovými receptory: receptory spřažené s G-proteiny (GPCR), napojení GPCR na iontové kanály, funkce receptorů pachu a světla, napojení GPCR na enzymy, adenylátcykláza a cAMP, fosfolipáza C a druzí posli, role Ca2+ iontů, receptory spřažené s enzymy, receptorové tyrozinkinázy (RTK), navazující signální dráhy na RTK, MAP kinázy, AKT signalizace, receptory pro cytokiny a pro TGFβ ligandy, cytoplazmatické tyrozinkinázy.
Buněčná regulace lipofilními hormony a jadernými receptory: ligandy nukleárních receptorů, nukleární receptory, responzivní elementy, retinoidy, steroidní signalizace v chemoatrakci a kapacitaci spermií, regulace růstu mléčné žlázy a laktace, signalizace pomocí NO.
Mezibuněčná signalizace - nové koncepty - morfogeny: signální dráha Wnt/beta-katenin, příklady buněčných procesů regulovaných dráhou Wnt, signální dráha Hedgehog - mechanismus a regulované procesy, role primárních cilií v buněčné signalizaci, signalizace přes extracelulární váčky a exosomy, lipoproteinové částice, odlišení signalizace přes EV a lipoproteiny, cytonemy, biomolekulární kondenzáty, princip fázové separace regulace pomocí nekódujících RNA (miRNA a spol.).
Regulace buněčné adheze a buněčné polarity: klasifikace mezibuněčných spojení, adhezní molekuly: imunoglobulinová rodina, integriny, kadheriny, selektiny a další, propojení adhezních molekul s cytoskeletem - organizace adherens junctions, talin, vinculin, fokální adheze, ERM komplex, mechanismy polarizace v epitelu - apikobázální a planární polarita, molekulární podstata AB a PCP.
Odpověď buněk na stres: obecné principy odpovědi na stres, poškození DNA a DDR, unfolded protein response (UPR), autofagie, senescence, programovaná buněčná smrt, oxidativní stres, příklady (de)regulace ve fyziologii embrya a dospělce.
Regulace buněčné identity: principy regulace diferenciální exprese, regulační oblasti DNA, epigenetické regulace chromatinu (modifikace DNA a histonů), genový imprinting, regulace transkripčními faktory, regulace exprese na úrovni RNA, “epigenetic landscape”, příklady deregulace zmíněných procesů.
Regulace velikosti buněk a tkáně: regulace velikosti organel, regulace počtu buněk (buněčný cyklus, kontrolní body, mitóza a cytokineze), dělení buněk v kontextu interakce s okolím (symetrické a asymetrické dělení, mechanosenzitivita a Hippo signální dráha), regulace růstu (velikost buněk, velikost tkání, mTOR signální dráha), příklady deregulace zmíněných procesů.

METABOLISMUS BUŇKY:

Energetický metabolismus buňky a mitochondrie: základní dráhy energetického metabolismu a jejich lokalizace v buňce; struktura a dynamika mitochondrií; úloha mitochondrií v udržování redoxní rovnováhy i jako zdroje energie; signální dráhy řídící energetický metabolismus (PI3K/Akt, AMPK, mTOR).
Úloha endoplazmatického retikula (ER) v buněčném metabolismu: membránově vázané enzymy v ER; úloha ER v syntéze lipidů a příbuzných sloučenin; ER a metabolismus cizorodých látek.
Metabolismus lipidů a fosfolipidů: syntéza mastných kyselin; katabolismus mastných kyselin - beta-oxidace a další formy; úloha peroxisomů a mitochondrií v metabolismu lipidů a mastných kyselin; syntéza fosfolipidů a sfingolipidů; metabolity kyseliny arachidonové.
Metabolismus dusíkatých sloučenin: syntéza aminokyselin; glutamin jako zdroj dusíku; degradace proteinů a metabolismus aminokyselin; aminokyseliny jako zdroj energie a signálních molekul; močovinový cyklus; syntéza a degradace nukleotidů.
Principy kooperace tkání/orgánů při metabolismu: úloha jater v metabolismu; Coriho cyklus; interakce tukové tkáně, jater a kosterní svaloviny v metabolismu; specifické populace buněk pankreatu a jejich úloha při regulaci metabolismu.
Metabolismus cizorodých látek (xenobiotik): principy tří fází metabolismu xenobiotik; buněčná lokalizace a specifické reakce katalyzované základními enzymy 1. a 2. fáze biotransformace; základní typy transportérů podílejících se na transportu xenobiotik; regulace exprese enzymů metabolizujících xenobiotika (CAR, PXR).
Hypoxie a buněčné adaptace na hypoxii: vnímání hypoxie - principy regulace HIF-1alfa; důsledky hypoxie pro buněčný metabolismus; mitochondrie a hypoxie; patologie související s hypoxií.
Metabolismus a epigenetika: specifické metabolity a enzymy zapojené do regulací funkcí chromatinu a genové exprese; syntéza metabolitů nezbytných pro epigenetické regulace: methylace a demethylace DNA, methylace a acetylace histonů.
Adaptace metabolismu specifických buněčných typů: Warburgův efekt; proliferující buňky vs.

MECHANISMY BUNĚČNÉ SMRTI:

Charakteristika buněčné smrti: definice buněčné smrti, klasifikace jednotlivých forem buněčné smrti, hlavní biochemické a morfologické znaky, fyziologický význam buněčné smrti ve vývoji a udržení homeostázy mnohobuněčného organismu.
Proteázy v regulaci buněčné smrti: kaspázy - charakteristika, struktura, funkce, klasifikace; úloha jednotlivých kaspáz v regulaci buněčné smrti; důležité substráty kaspáz a jejich funkce; regulace aktivity kaspáz u člověka a jiných živočišných druhů (Drosophila, Caenorhabditis elegans); granzymy, kalpainy, kathepsiny; úloha lysosomů v regulaci buněčné smrti.
Vnitřní dráha indukce apoptózy: úloha mitochondrií v regulaci buněčné smrti; proteiny rodiny Bcl- 2, jejich struktura, klasifikace a komplexní úloha v regulaci mitochondriálních funkcí; proapoptotické proteiny uvolňované z mitochondrií, jejich význam a funkce; protein p53 v regulaci vnitřní dráhy.
Vnější dráha indukce apoptózy: charakteristika nejdůležitějších receptorů smrti a jejich ligandů z rodiny TNF, komplex DISC a související signální dráhy; fyziologická úloha těchto ligandů a jejich význam ve vývoji a terapii vybraných onemocnění; dependence receptory, signálování a význam v regulaci a léčbě některých onemocnění.
Autofagie a její úloha v regulaci buněčné smrti: mechanismy, význam, interakce s různými typy buněčné smrti, důsledky.
Lytická buněčná smrt: charakteristika a srovnání různých forem, jejich definice, popis, regulace, molekulární mechanismy a význam; nekróza, nekroptóza, pyroptóza, ferroptóza atd.
Další specifické formy buněčné smrti: parthanatos, alkaliptóza, oxeiptóza, netóza, entóza, kornifikace, excitotoxicita, eryptóza; autosis, immunogenní buněčná smrt, metuosis, paraptosis, erebosis; charakteristika a srovnání jednotlivých forem, jejich definice, popis, regulace, molekulární mechanismy a význam.

BIOLOGIE KMENOVÝCH BUNĚK:

Charakteristika kmenových buněk: definice kmenové buňky; identifikace kmenové buňky; diferenciační potenciál buněk a kmenové buňky; příklady kmenových buněk - jejich vlastnosti, potenciál a identifikace.
Ontogenetická hierarchie buněk v tkáni: úloha kmenových buněk v regeneraci a homeostáze tkáně; regulace aktivity kmenových buněk ve tkáni nebo v orgánu; příklady tkání s popisem jejich ontogenetické hierarchie a principů regulace jejich kmenových buněk.
Niche kmenových buněk: význam niche pro kmenové buňky, interakce niche a kmenové buňky; symetrie dělení buněk a jeho regulace; složení niche; aktuální a potenciální kmenová buňka; příklady stavby a složení niche a jejích kmenových buněk.
Pluripotentní kmenové buňky: charakteristika u savců; identifikace pluripotentních buněk; zdroje pluripotentních kmenových buněk, jejich využití v klinické praxi a v experimentech.

BIOLOGIE ZÁRODEČNÝCH BUNĚK A ČASNÝCH EMBRYÍ:

Segregace chromosomů a možné poruchy: průchod buněčným cyklem, řídící a kontrolní mechanismy buněčného cyklu, rozdíly mezi mitózou a meiózou, kohezinový komplex, dělení chromosomů, regulační mechanismy dělení chromosomů, konfigurace chromosomů v mitóze a meióze, poruchy segregace chromosomů, aneuploidie, její příčiny a následky.
Výstavba dělicího aparátu: výstavba dělicího vřeténka v mitóze a v meióze, rozdíly, změny mechanismů sestavení dělicího vřeténka při přechodu z meiózy do mitózy.
Zárodečné buňky, jejich vznik a další vývoj: vznik zárodečných buněk, jejich původ a další osud během vývoje jedince, události časné meiózy, morfologie oocytů a spermií, vývoj folikulů, morfologie vaječníku a varlete.
Vývoj pohlavního aparátu: genetické určení pohlaví a další diferenciace pohlavního aparátu, vývodné pohlavní cesty.
Fertilizace: oplození a možné poruchy, vznik prvojader a dělícího vřeténka v zygotě, další vývoj embrya po fertilizaci.
Časný embryonální vývoj: vývoj časného embrya, zapnutí embryonálního genomu, epigenetické modifikace během časného vývoje, mechanismy diferenciace v časném embryu, trofoblast, embryoblast, gastrulace, vznik zárodečných listů, implantace embrya.

BUNĚČNÁ A MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE NÁDORŮ:

Klasifikace a charakteristické znaky nádorů: obecné principy kancerogeneze, nádory maligní a benigní, premaligní změny tkáně, dělení nádorů podle typu buněk, ze kterých vznikají, histologická skladba solidních nádorů, klonální expanze, geny účastnící se kancerogeneze, onkogenní viry, typické znaky nádorových buněk.
Proto-onkogeny, onkogeny a mitogenní signální dráhy: definice proto-onkogenů a jejich mutace u nádorů, molekuly klíčové pro řízení buněčného cyklu a jejich poškození u nádorů, složky mitogenních signálních drah s onkogenním potenciálem (růstové faktory a jejich receptory, proteiny Ras, nereceptorové proteinkinázy, transkripční faktory).
Nádorové supresory a dědičné dispozice k nádorům: definice, dělení nádorových supresorových genů a jejich mutace u nádorů, dědičné formy nádorů a jejich příčiny obecně, příklady nádorových supresorů a jejich poškození u nádorů (pRb, p53, APC, proteiny účastnící se oprav DNA a další).
Genetická nestabilita nádorů: typy genetické nestability a její příčiny, poškození mechanismů opravy DNA, molekulární mechanismus kontroly mitotického vřeténka, násobné centrosomy.
Nádorová angiogeneze: vaskulogeneze a angiogeneze, cévní systém nádorů, průběh neovaskularizace nádorů, aktivátory a inhibitory angiogeneze, význam hypoxie, anti-angiogenní terapie.
Telomery, senescence a neomezený replikační potenciál: zkracování telomer a buněčné dělení, průběh a mechanismus buněčné senescence, dvojí efekt zkracování telomer a aktivace telomerázy u nádorů.
Rezistence k apoptóze u nádorů: regulace a průběh apoptózy, poškození vnější a vnitřní apoptotické dráhy u nádorů, regulace kaspáz, terapie cílená na mechanismy rezistence.

POKROČILÁ BIOLOGIE ROSTLINNÉ BUŇKY:

Signální dráhy rostlinných hormonů: receptory - volné, vázané v membráně; signální dráhy - přenos fosfátu, kontrolovaná degradace proteinů; hybridní systémy; cíle signálu - efektory; odpovědi na signál - transkripční, netranskripční.
Vnitrobuněčný a mezibuněčný transport: typy transportu, způsoby transportu, mezibuněčný transport, typy transportérů (auxinu), regulace lokalizace a funkce transportérů, struktura transportérů, transportéry fytohormonů.
Buněčný cyklus rostlinné buňky: buněčné dělení jako základní mechanismus odpovědi na vnější signál, kontrolní body buněčného cyklu, rostlinné jaderné proteiny.
Růst a prodlužování rostlinných buněk: organizace buněčné stěny, biosyntéza celulózy, signalizace regulující dynamiku cytoskeletu a růst buňky, prodlužování buňky v závislosti na auxinu a turgoru, hormonální regulace růstu buněk.
Mechanické vlastnosti rostlinných buněk: mechanosenzory, reakce na mechanické podněty, přenos signálu, vnímání gravitačního vektoru, amylocyty, růstová odpověď na gravitační signál.
Rostlinné kmenové buňky: kmenové buňky v meristémech, signalizace: WUS-CLV3, WOX5-CLE, funkce Ca2+, zakládání kmenových buněk de novo, hormonální regulace.
Diferenciace rostlinných buněk: asymetrické dělení v zygotě, polarizace, endoreduplikace, prokambium a kambium ve vývoji vodivých pletiv.
Diferenciace rostlinných buněk v in vitro podmínkách: molekulární aspekty dediferenciace, rediferenciace, transdiferenciace, genetické reprogramování rostlinných buněk in vitro, kalus, regenerace.
Omické přístupy na úrovni rostlinné buňky: definice a obecný přístup, genomika, transkriptomika, hormonomika, metabolomika, sekvenování, single-cell přístup.

BUNĚČNÁ BIOLOGIE PRVOKŮ:

Vznik eukaryot: definice eukaryot a prvoků; prokaryota vs. eukaryota; Archaea - autogenní vs. chimérický model vzniku eukaryot - Asgard - 2 vs. 3 domény buněčného života vs. eocyt - Parakaryon - FECA vs. LECA - endosymbiózy u eukaryot a význam pro současnou diverzitu - základní znaky eukaryotické buňky a mechanismus jejich vzniku - datace evoluce eukaryot.
Diverzita eukaryot: systémy klasifikace eukaryot a současná koncepce; vznik mnohobuněčnosti - přehled eukaryotických superskupin a důležitých zástupců: (T)SAR , Archaeplastida, Excavata, Amoebozoa, Obazoa - studium diverzity eukaryot, makroskopická vs. “molekulární” diverzita - case study: Tara Oceans, co žije v oceánech?
Fotoautotrofní prvoci: primární a sekundární fotosyntéza a jejich výskyt u eukaryot - důsledky pro transport proteinů v buňce a strukturu genomu; Paulinella chromatophora a nezávislý vznik chloroplastu; Chlamydomonas reinhardtii jako model pro studium pohybu bičíkovců; rozsivky - molekulární mechanismus dělení frustuly; metabolismus dusíku a železa jako klíč k úspěchu rozsivek v oceánech; obrněnky a jejich obří genomy - dinokaryon: DNA bez histonů, HLP a DVNP.
Parazitičtí prvoci I: Kinetoplastida; Trypanosoma brucei sp., Trypanosoma cruzi , Leishmania spp. - životní cykly (historie, dopad na člov...

Důležité termíny

Termín nejbližších státních zkoušek: 5. - 6.
Podzimní termín odevzdání diplomové práce: 8. 8. 2025 ve 12:00
Podzimní termín státních zkoušek: 11. - 12.

Vyhlášení jarních a podzimních termínů státních magisterských zkoušek vždy naleznete zde (studijní oddělení). Přejděte na Období státních závěrečných zkoušek, zde si najdete terminy pro NEKO.

POZOR - jednotlivé části SZZ lze rozdělit (např.

Formální náležitosti práce naleznete ZDE (Opatření děkana č.

V prezentaci se soustřeďte na důležité věci, metodiku (pokud není stěžejní) zmiňte jen okrajově, a hlavně ukažte hlavní výsledky své práce, okomentujte je a zasaďte je do kontextu.

Není chybou použít graf/obrázek z již publikované práce/článku, pokud na něm chcete demonstrovat kontext svých výsledků, neexistuje žádné pravidlo, že by v prezentaci mely být jen a jen vaše výsledky (i když vždy musí být jasné, co je vaše práce).

Čtěte také: Postupy likvidace nebezpečného odpadu

Pokud je vaše práce část nějakého většího projektu, dobře specifikujte, co jste udělali vy a co ostatní.

Čtěte také: Strojírenství a ekologické předpisy

tags: #ekologicka #a #evolucni #biologie #statnice #okruhy