Tématické okruhy ke státním závěrečným zkouškám magisterského studijního programu

Chemie a technologie potravin - studijní obor: Chemie a analýza potravin - zaměření: Chemie přírodních látek

Povinné tematické okruhy:

Tematický okruh 1: Biochemie
Aminokyseliny a peptidy. Bílkoviny, kovalentní a prostorová struktura, klasifikace, příprava a charakterizace. Mono-, oligo- a polysacharidy. Mastné kyseliny, lipidy a lipoidní látky. Biomembrány. Nukleotidy a nukleové kyseliny. Vitaminy, antivitaminy, kofaktory. Enzymy, mechanismus působení, klasifikace, názvosloví, stanovení enzymových aktivit, kinetika enzymových reakcí. Principy látkové a energetické přeměny. Biologické oxidace. Fotosynteza. Citrátový a glyoxalátový cyklus. Metabolismus sacharidů (glykolysa, glukoneogenese, pentosový cyklus), lipidů (biosynteza a odbourávání mastných kyselin) a dusíkatých látek (odbourávání aminokyselin, močovinový cyklus). Sekundární metabolismus u rostlin a mikroorganismů. Regulační systémy v metabolismu. Klasická a molekulární genetika, replikace, transkripce a translace genetické informace, regulace proteosynthesy, genové technologie.

Tematický okruh 2: Organická chemie přírodních látek
Primární a sekundární metabolismus, souvislost mezi strukturou a biogenesí, určování metabolických cest. Redukce, oxidace, adice na polarizovatelnou dvojnou vazbu, aktivace hydroxylu pro nukleofilní substituci, Claisenova kondenzace a aldolizace. Přírodní produkty odvozené od acetátu, mevalonátu, šikimátu a aminokyselin.

Tematický okruh 3: Speciální analýza přírodních látek
Vibračně-rotační, Ramanova, UV a VIS spektrometrie. Techniky měření NMR, interpretace spekter, Karplusova rovnice a studium konformací. Hmotnostní spektrometrie, způsoby ionizace a fragmentační cesty. Chiroptické a difrakční metody. Aplikace uvedených instrumentálních technik pro identifikaci neznámé organické sloučeniny.

Volitelné tématické okruhy:

Tematický okruh 4: Farmakologie
Farmakokinetika a osud léčiva v organismu. Farmakodynamika, receptorová teorie a kvantitativní vztahy inerakce léčiv s receptory. Receptor-efektorové systémy a přenos signálu. Nežádoucí účinky léčiv, intoxikace a alergie. Farmaka potlačující bolest. Antirevmatika-antiflogistika. Antihypertensiva. Diuretika. Hormony. Psychofarmaka. Cytostatika a látky zasahující do imunitních dějů. Chemoterapeutika a antibiotika. Farmaka autonomního nervového systému.

Tematický okruh 5: Separace a izolace molekul
Základy extrakce a adsorpce, přehled jejich typů, ovlivnění polarity solutu, porovnání obou alternativních isolačních metod z hlediska výtěžnosti, kapacity, účinnosti a ekologické aspekty. Principy kapalinové chromatografie, základní vztahy, separační mechanismy, chromatografie na polárních a nepolárních fázích, iontopárová chromatografie, protiproudá chromatografie v systému kapalina-kapalina, chromatografie na iontoměničích, gelová chromatografie. Srážení a elektromigrační metody jako představitele dalších separačních technik.

Tematický okruh 6: Chemie potravin
Chemie hlavních živin, esenciálních sloučenin, senzoricky účinných látek, potravinářských aditiv, přirozených toxických látek a kontaminantů: voda, bílkoviny, peptidy, aminokyseliny, sacharidy, lipidy včetně doprovodných látek lipidů, vitaminy, minerální látky, látky vonné, chuťové, barviva, antinutriční a toxické látky, látky prodlužující údržnost, upravující barvu, texturu a zvyšující biologickou hodnotu, toxiny mikroorganismů, toxické minerální látky, polycyklické aromatické uhlovodíky, pesticidy. Hlavní reakce těchto látek a změny, ke kterým dochází během výroby a skladování potravin.

Tematický okruh 7: Analýza potravin
Obecné principy vyšetřování potravin, zabezpečení přesnosti analýz, požadavky na metrologické charakteristiky analytických metod ve vztahu k legislativním požadavkům. Analýza hlavních živin, esenciálních sloučenin a dalších komponent potravin: voda, bílkoviny, peptidy, aminokyseliny a další dusíkaté látky, sacharidy a příbuzné látky, lipidy a doprovodné složky, vitaminy, minerální látky, senzoricky aktivní sloučeniny, potravinová aditiva a kontaminanty. Vymezení hlavních principů jednotlivých metod, specifikace jejich použitelnosti pro řešení konkrétních problémů.

Tematický okruh 8: Přírodní látky jako suroviny
Výskyt, výroba, vlastnosti a využití vybraných sacharidů (sacharosa, glukosa, fruktosa, fruktany, škrob, celulosa, hemicelulosy, chitin) a ligninu pro chemický a farmaceutický průmysl. Použití a výroba heparinu a insulinu. Přírodní sladidla, teorie sladké chuti, intenzivní sladidla. Obnovitelné zdroje energie.