Po telefonické či e-mailové domluvě je možno níže uvedená téma přizpůsobit potřebám školy a studenta.
Polyaminy a jejich úloha při abiotickém stresu rostlin
Školitel: RNDr. Petr Soudek, Ph.D.
Konzultant: Prof. RNDr. Eva Tesařová, CSc., Katedra fyzikální a makromolekulární chemie PřF UK
kontakt: soudek@ueb.cas.cz,
tel: 225 106 805
Diamin putrescin (Put), triamin spermidin (Spd) a tetramin spermin (Spm) jsou hlavní polyaminy (PAs) nalezené ve všech živých buňkách. Jsou to alifatické dusíkaté sloučeniny, pozitivně nabité při fyziologickém pH. Jejich vlastnostiumožňují PAs interagovat s negativne nabitými makromolekulami jako jsou DNA a RNA, proteiny a fosfolipidy a díky tomu se účastní regulace fyzikálních a chemických vlastností membrán, struktury nukleových kyselin a funkce a modulace enzymových aktivit. Polyaminy jsou účastny v širokém spektru regulačních procesů jako jsou podpora růstu, dělení buněk, replikace DNA a diferenciace buněk. V posledních letech vzrůstá zájem o studium účasti PAs při obranných reakcích rostlin proti různým environmentálním stresům. Je obecně známo, že všechny typy abiotického stresu indukují oxidativní stres. V posledních letech byly PAs testovány jako antioxidanty v některých environmentálních nepříznivých podmínkách, ale jejich jasná role jako antioxidantů je stále předmětem debat.
Cílem práce (rešerše) je vyhledat a přehledně shrnout publikované údaje o:
- polyaminech
- jejich úloze při různých typech abiotickém stresu
Thorium - jeho vliv na růst a
vývoj rostlin
Školitel: RNDr. Petr Soudek, Ph.D.
Konzultant: Prof. RNDr. Eva Tesařová, CSc., Katedra fyzikální a makromolekulární chemie PřF UK
kontakt: soudek@ueb.cas.cz,
tel: 225 106 805
Thorium nachází v současnosti hlavní využití v jaderné energetice jako potenciální zdroj štěpného materiálu. Samotný nuklid 232Th je α-zářič a nemůže se proto zapojit do spontánní štěpné reakce. Při záchytu neutronů se však může přeměnit na 233U, který je výborným jaderným palivem a silným zdrojem neutronů. Thorium se vyskytuje v přírodě přibližně třikrát častěji než uran, proto je pochopitelně značně lákavé využít jej v energetice.
Fyziologické změny v rostlinách v
přítomnosti uranylových iontů
Školitel: RNDr. Petr Soudek, Ph.D.
Konzultant: Prof. RNDr. Eva Tesařová, CSc., Katedra fyzikální a makromolekulární chemie PřF UK
kontakt: soudek@ueb.cas.cz,
tel: 225 106 805
Lidská činnost je významným zdrojem
radionuklidů v životním prostředí (těžba a zpracování uranových rud, provoz
jaderných elektráren, spalování uhlí, fosfátová hnojiva, testování
nukleárních zbraní a v neposlední řadě jaderné havárie). Pro svoji toxicitu
představují radionuklidy v životním prostředí velké riziko a to i kvůli
jejich možnému šíření potravním řetězcem. Proto hledáme způsoby, jak tuto
kontaminaci co nejšetrněji z prostředí odstranit. Jedním ze šetrných způsobů
je použití fytoremediačních metod. Ty využívají různých mechanismů rostlin,
jež mění chemické složení zeminy, na které rostou. Rostliny přijímají z
okolního prostředí živiny a další látky, včetně radionuklidů, a ty pak mohou
hromadit ve svých orgánech. V podstatě lze pak rostliny použít k čištění
kontaminovaných půd, povrchových i podzemních vod a sedimentů.
Práce se bude zabývat studiem akumulace uranu hydroponicky pěstovanými
rostlinami. Bude sledováno množství akumulovaného uranu, jeho translokace v
rostlinách a vliv uranu na fyziologické a biochemické pochody v rostlinách.
Využití dřevěného uhlí pro imobilizaci těžkých kovů
Školitel: RNDr. Petr Soudek, Ph.D.
Konzultant: Prof. RNDr. Eva Tesařová, CSc., Katedra fyzikální a makromolekulární chemie PřF UK
kontakt: soudek@ueb.cas.cz, tel: 225
106 805
Fytostabilizace je metoda využívající rostlin k imobilizaci kontaminantů v půdě nebo podzemní vodě jejich absorpcí kořeny, adsorpcí na povrch kořenů, nebo tvorbou nerozpustných forem v důsledku interakce kontaminantů s rostlinnými exudáty v kořenové zóně. Zároveň dochází k jejich imobilizaci v důsledku fyzikální stabilizace půdy. Tento proces snižuje mobilitu kontaminantů a tak dochází k předcházení jejich migrace do podzemních vod nebo do vzduchu. Tato metoda může být použita ke znovuobnovení vegetativního pokryvu na lokalitách, kde původní vegetace vyhynula v důsledku vysokého obsahu kovů v půdě. Rostlinné druhy tolerantní k vysokým koncentracím kovů tak mohou být použity ke snížení migrace kontaminantů větrnou erozí, posuvem exponovaných půdních povrchů, nebo vyluhováním kontaminantů do podzemních vod. (Soudek et al., 2008) Pro experimenty bude využito dřevěné uhlí vyrobené z různých rostlinných druhů ke zvýšení produkce energetických plodin (např. čirok) a imobilizaci těžkých kovů (Zn, Pb a Cd) v půdách kontaminovaných průmyslovou činností. Těžké kovy můžou být velmi toxické pro rostliny a Cd má navíc tendenci hromadit se v nadzemních částech rostlin. Dřevěné uhlí je pyrogenní, stabilní, a aromatický černý uhlíkatý materiál z různých biologických materiálů, připravený suchou pyrolýzou (Bridgwater et al., 1999 Lehmann, 2007). Aplikace dřevěného uhlí může významně snížit dostupnost stopových prvků pro rostliny (Namgay et al., 2010), zvýšit katexovou kapacitu chudých půd (Laird et al., 2010 Liang et al., 2006 Steiner et al., 2008), a to zejména pokud je již starší, a tím vytvořit větší množství karboxylových skupin na jejím povrchu (Cheng et al., 2006). Adsorpční / desorpční schopnosti dřevěného uhlí nejsou plně pochopeny a závisí na mnoha faktorech, jako je stáří dřevěného uhlí, zdroj suroviny a výrobní parametry (Krull et al., 2009 Novak et al., 2009 Singh et al., 2010), a půdní parametry (Kolb et al., 2009).