|
|
Šťavelany v horninách a rostlinách
Novotná, Julie ; Jehlička, Jan (vedoucí práce) ; Hruška, Jakub (oponent)
Šťavelany netvoří jen ledvinové kameny, ale vyskytují se v celé přírodě. Je dobře známo, že jsou produktem některých rostlin, hub a lišejníků. Zvýšené akumulace šťavelanu vápenatého vykazují např.: šťovík, rebarbora, špenát, sója nebo diefenbachie. Šťavelany obsluhují v rostlinách řadu důležitých funkcí jako je regulace vápníku, obrana před herbivory a detoxifikace kovů. Schopnost rostliny detoxifikace hliníku je rozhodujícím faktorem produkce sklizně. Správně zvolené způsoby komerčního užívání nízkooxalátových odrůd plodin, nebo genetická manipulace, by mohly vést nejen ke zvýšení nutričních hodnot zemědělských plodin, ale i ke zvýšení zemědělské produkce. Zastoupení šťavelanů v horninách nejlépe reprezentují minerály šťavelanu vápenatého, whewellit a weddellit. Vyskytují se v sedimentech, vysrážené v konkrecích a hydrotermálních žilách nebo rozptýlené v mladých sedimentech, např. rašeliništích. Šťavelany jsou biologickým produktem a lze je považovat za indikátory aktivity živých organizmů, proto mohou být vyhledávány při průzkumu vesmírných těles. Pro tyto účely je nezbytné studium šťavelanů na Zemi a interpretace jejich Ramanových spekter.
|
|
| |
|
|
Využití přenosných Ramanovských spektrometrů pro identifikaci sekundárních minerálů in situ
Kdýr, Šimon ; Jehlička, Jan (vedoucí práce) ; Culka, Adam (oponent)
Sulfáty jsou sekundární minerály vznikající v různých pozemských podmínkách. Jejich studium je užitečné pro pochopení procesů vedoucí ke vzniku kyselých důlních vod. Další oblast výzkumu se soustředí mimo naší planetu (Mars). Ramanova spektroskopie je nedestruktivní analytická metoda, což je její výhoda. V posledních letech prochází velkým vývojem na poli miniaturizace. Díky tomu se otevírá cesta pro její aplikaci i mimo laboratorní zázemí a je možné provádět studie v terénních podmínkách. Tato práce se v úvodu zabývá instrumentací a klady a zápory využití přenosných Ramanovských spektrometrů. Shrnuje publikace zabývající se mineralogií, vznikem sulfátů a možnostmi aplikace přenosných Ramanovských spektrometrů pro jejich studium. Na závěr nastiňuje některé konkrétní lokality, které jsou vhodné pro studii sulfátových minerálů touto metodou, a kde bylo využito k identifikaci sulfátů právě přenosných Ramanovských spektrometrů.
|
|
|
Ramanova spektrometrie karotenoidů vybraných mikroorganismů
Novotná, Julie ; Jehlička, Jan (vedoucí práce) ; Machovič, Vladimír (oponent)
Tato práce se zabývá možnostmi identifikace karotenoidů mikrobiálních kolonií pomocí Ramanovy spektroskopie. Cyanobacteria, Proteobacteria, Chlorophyta, Rhodophyta a další jsou kmeny, kterým náleží analyzované skupiny mikroorganizmů. Kultivací organizmů v laboratorních podmínkách byla získána biomasa, která se často vyznačovala pestrými barvami. Ramanova spektra byla úspěšně získána měřením lyofilizované biomasy pomocí Ramanova disperzního mikrospektrometru s excitační vlnovou délkou 514,5 nm nebo pomocí FT Ramanova spektrometru (excitace 1064 nm). Získaná data jsou porovnána se spektry pigmentových extraktů. Spektra karotenoidů jsou typická diagnostickými pásy υ1, υ2 a υ3, které jsou projevem C=C a C-C valenčních vibrací a C-CH3 deformačních vibrací. Ramanova spektrometrie je doplněna kapalinovou chromatografií (HPLC/UV-VIS) extraktů, která umožnuje účinnou separaci jednotlivých pigmentů ze směsí a jejich následnou identifikaci pomocí UV-VIS analyzátoru. Na základě porovnání výsledků z obou metod je zhodnocena úspěšnost Ramanovo analýzy a její možnosti v detekci mikrobiálních karotenoidů. Vedle typických spekter získaných ze vzorků obsahujících β - karoten je zde prezentováno spektrum i méně častých pigmentů, jako je například sarcinaxantin. Ramanova spektra kolonií mikroorganizmů akumulujících několik...
|
|
|
Současné exobiologické mise k Marsu. Význam pro geovědy a hledání života mimo Zemi.
Ovcharenko, Vladyslav ; Jehlička, Jan (vedoucí práce) ; Culka, Adam (oponent)
Relevantnost tématu bakalářské práce "Současné exobiologické mise k Marsu" je spojen s vědomím podobnosti některých procesů na Zemi a Marsu. Mars se, na rozdíl od planet Sluneční soustavy, alespoň částečně podobá naší planetě několika charakteristikami: sklon rovníkové roviny, reliéf, délka dne, řada atmosférických procesů, teplotních podmínek atd. Studiem procesů, které tam nyní probíhají, můžeme lépe nahlížet minulost a předpovídat další vývoj Marsu, ale i Země. Cílem této práce je podat jednoduchý přehled současných exobiologických misí NASA a ESA k Marsu a posouzení důležitosti získávaných informací pro vědy o Zemi a hledání života mimo Zemi. Exobiologie je věda, jejímž předmětem je studium potenciálního vzniku, vývoje, šíření života na jiných planetách Vesmíru. Exobiologie hledá obyvatelná prostředí, oblasti ve Sluneční soustavě i mimo ni, hledá biomarkery mimo Zemi, hledá důkazy o procesech prebiotické chemie a výzkumu potenciálu příležitosti k životu, pokud jde o přizpůsobení se extrémním podmínkám ve vesmíru. A na základě výše uvedeného můžeme konstatovat, že při průzkumu Marsu se pro přírodovědu a techniku 21 století otevírají velkolepě perspektivy. Klíčová slova: exobiologie, Mars, planeta, mise, průzkum
|
|
| |
|
|
Application of Raman spectroscopy for detection of sulfates of self-ignited coal heaps
Košek, Filip ; Jehlička, Jan (vedoucí práce) ; Němec, Ivan (oponent) ; Vandenabeele, Peter (oponent)
Tato dizertační práce se zabývala využitím Ramanovy spektroskopie jako hlavní analytické metody pro identifikaci novotvořených minerálů, předně sulfátů, na hořících uhelných haldách. V tomto prostředí ovlivněném podpovrchovou termickou aktivitou vzniká řada neobvyklých či vzácných minerálů, které se vyznačují specifickými vlastnostmi jako je metastabilita, hygroskopie nebo vznik smíšených minerálních agregátů. Z tohoto důvodu je identifikace takových minerálních fází s použitím tradičních laboratorních metod ztížená. Mezi hlavní důvody využití Ramanovy spektroskopie patří nedestruktivnost metody, možnost rozlišení různě hydratovaných sulfátů, žádná nebo téměř žádná příprava vzorků a možnost terénního měření přímo v místě výskytu. Hlavní nevýhodou je nedostatek kompletních a spolehlivých spektroskopických dat studovaných minerálů. Z tohoto důvodu bylo laboratorně připraveno šest bezvodých sulfátů vzácně se vyskytujících v přírodě, u kterých byla laboratorním a přenosným spektrometrem získána Ramanova spektra a porovnána s hydratovanými analogy. Dále byla Ramanova spektroskope využita v kombinaci s dalšími metodami pro celkovou charakterizace dvou přírodních hlinitých sulfátů, alunogenu a khademitu. Jelikož se metastabilní fáze mohou po odběru rehydratovat nebo jinak transformovat, proběhlo testování...
|
|
| |
|
|
Carotenoids of snow algae as biomarkers for exobiology: Raman spectroscopic perspective
Němečková, Kateřina ; Jehlička, Jan (vedoucí práce) ; Němec, Ivan (oponent)
Hlavním cílem této práce je kriticky zhodnotit Ramanovu spektroskopii při detekci karotenoidů extrémofilních sněžných řas. Extrémofilní mikroorganismy určují hypotetické hranice pro život na Zemi, a proto jsou pokládány za analogní organismy pro exobiologii. Ramanova spektroskopie se bude účastnit dvou planetárních misí na Mars s cílem najít život. V této práci, laboratorní Ramanův mikrospektrometr byl využit k analýze 11 vzorků sněžných řas získaných z různých lokací během let 2002-2017. Získaná spektra byla porovnána s výsledky HPLC/UV-VIS analýzy. Schopnost Ramanovy spektroskopie při detekci strukturně podobných karotenoidů nebo směsi více karotenoidů byla značně limitující. HPLC/UV-VIS analýza umožnila detekci i strukturně blízkých pigmentů. HPLC/UV-VIS analýza však vyžaduje celkové extrakty pigmentů, což může zapříčinit ztrátu určitých strukturních informací. Ramanův mikrospektrometr dovoluje detekci na úrovni jednotlivých buněk v různých životních stádií, což se ukázalo jako výhoda při studiu heterogenních vzorků. Klíčová slova karotenoidy, sněžné řasy, exobiologie, obyvatelnost, biomarkery, Ramanova spektrosckopie, HPLC/UV-VIS
|
|
|
Application of Raman spectroscopy for the identification of organic inclusions in minerals for the field of exobiology
Osterrothová, Kateřina ; Jehlička, Jan (vedoucí práce) ; Němec, Ivan (oponent) ; Vandenabeele, Peter (oponent)
Astrobiologie je multidisciplinární vědní obor, který zaznamenává v současné době prudký rozvoj. Mezi hlavní cíle současného výzkumu patří: vyhledávání obyvatelných zón, a to jak v naší sluneční soustavě, tak mimo ni, hledání důkazů prebiotické chemie a života na Marsu a jiných tělesech v naší sluneční soustavě, laboratorní i terénní výzkum mapující vznik a raný vývoj života na Zemi a studium možností živých organismů přizpůsobit se jak terestrickým nepříznivým podmínkám, tak i podmínkám ve vesmíru. Pozornost vesmírných agentur, NASA a ESA, se nyní obrací na chystané výzkumné mise (zejména na Mars Science Laboratory, která odstartuje na podzim 2011; ExoMars, který je v plánu v roce 2018; a následné mise "Mars Sample Return" po roce 2020). Ramanův spektrometr je momentálně zmenšován pro využití na palubě mise ExoMars. Od Ramanova spektrometru se očekává, že identifikuje případné organické sloučeniny a biominerály a podá informace o základní mineralogii, zejména o minerálech, které vznikají v přítomnosti vody. Tato disertační práce shrnuje výsledky laboratorního výzkumu zaměřeného na využitelnost Ramanovy spektrometrie pro identifikaci biomarkerů (pigmentů, karboxylových kyselin a aminokyselin) ve směsích s minerálními...
|
host ::
RSS.