|
|
Morphogenesis and Viscoelastic Properties of Dimethacrylate Networks
Bystřický, Zdeněk ; Lehocký, Marián (oponent) ; Bradna, Pavel (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
The thesis deals with the investigation of dimethacrylate networks morphogenesis. Simple model resin mixtures used in this work were based on the monomers, which are typically employed as the components of matrix systems of dental resin composites. Kinetics and mechanisms of polymer networks formation were studied with respect to a structure of monomers, molar ratio of comonomers, and a concentration of the radical polymerization initiation system. Calculated profiles of functional groups conversion and polymerization rate were used as a basis for understanding and interpretation of mechanisms of networks morphogenesis and comparison with known models. Furthermore, kinetics of thermal degradation process was studied because it is closely related to the morphology of the networks. Then, temperature dependence of viscoelastic modulus was determined and the relationship between supramolecular structure of dimethacrylate networks and their viscoelastic response within the given temperature range was quantified. Polymerization kinetics was studied by differential photo-calorimetry (DPC) and infrared spectroscopy (FTIR). Process of thermal degradation was analyzed using thermo-gravimetric analysis (TGA). Viscoelastic parameters were measured using dynamic-mechanical analysis (DMA). Reactivity of dimethacrylate systems is derived from the molecular structure of monomers, because it affects mobility of reacting species during polymerization. Kinetics of polymerization is controlled by diffusion. Rate of diffusion is given by the monomer rigidity, concentration of functional groups, and an impact of physical interactions. The mobility restrictions, affecting growing chains, pendant side chains and free monomers, lead to monomolecular termination of macroradicals and limited degree of conversion. Since the mobility is restricted severely from the early phases of the reaction, i.e. from the gel point, phase separation is suppressed despite any potential thermodynamic instability, and the copolymerization process is random. This was confirmed by identification of single glass transition temperature in DMA experiments of copolymers. Heterogeneous character of morphogenesis is related to a varying reactivity of pendant functional groups. In the early phases of the polymerization, propagation proceeds via intramolecular attack of the radical site to the pendant, leading to the primary cycle formation. Probability of the cyclization is increased by flexibility of the monomer backbone. Heterogeneity of the curing reaction is characterized by formation of internally crosslinked structures, i.e. microgels, followed by their interconnections. On contrary, rigidity of the monomer leads to a higher effectivity of crosslinking and more homogeneous morphology of the corresponding networks. Presence of the inhomogeneities, characterized by coexistence of structurally distinct regions, is related to a two-step mechanism of thermal decomposition. Progress of the storage modulus and the glass transition temperature correlate with the network stiffness, effectivity of crosslinking, and the presence of physical interactions that reinforce the structure beyond the scope of covalent crosslinking. Structural heterogeneity is manifested by broad transition region indicating wide variations in relaxation times. Experimental data are in qualitative correlation with the numerical models that simulates kinetics of free radical network polymerization.
|
|
|
Matematické modelování procesů rané embryogeneze
Dunajová, Michaela ; Šejnoha, Jiří (vedoucí práce) ; Drutovič, David (oponent)
1 Abstrakt: Základním fenoménem vývojové biologie je raná embryogeneze, která zahrnuje ustanovení prvních tkáňových struktur v rámci embrya. Práce se zamě- řuje na matematické prostorové modely savčí blastulace, jež vznikly na základě prostorového přístupu k modelování buněk. Je diskutováno a porovnáno šest mo- delů, které pomocí značné buněčné abstrakce na základě lokálních pravidel simu- lují diferenciaci buněčných linií a formaci struktur blastocysty. Konkrétně se jedná o procesy diferenciace blastomer do trofoektodermu a vnitřní buněčné masy, po které následuje ustanovení struktur epiblastu a primitivního entodermu.
|
|
|
Vliv posturální ontogeneze na morfologický vývoj trupu
Hladíková, Veronika ; Kobesová, Alena (vedoucí práce) ; Šafářová, Marcela (oponent)
Tato rešeršní práce se zabývá vlivem posturální ontogeneze na formování anatomických struktur trupu. Posturální ontogeneze je podmíněna zráním centrální nervové soustavy, které podněcuje automatické, přesně načasované zapojování svalů do držení těla. Současně s posturální svalovou aktivací se dokončuje morfogeneze skeletu. Důsledkem abnormálního motorického vývoje proto jsou odchylky ve tvaru kostí a v postavení v kloubech. Práce se zaměřuje na popis morfologického vývoje křivek páteře, hrudníku a břišní stěny. Rozvoj krční lordózy a tvar horní části hrudníku je spojen s vývojem motorických funkcí horních končetin. Významným milníkem je schopnost zvednutí a udržení hlavičky nad podložkou z polohy na břiše. Rozvoj bederní lordózy a tvar dolní části hrudníku podmiňují hybné funkce dolních končetin, které se nejprve manifestují jejich zvedáním v poloze na zádech. Zásadní roli zaujímá vertikalizace do sedu a stoje a rozvoj chůze. Vývoj břišní stěny je hodnocen z hlediska přítomnosti, respektive nepřítomnosti břišní diastázy, která souvisí s kvalitou svalové koordinace v této oblasti. Praktická část se věnuje určení poměrů mezi délkovými a obvodovými antropometrickými rozměry trupu v pěti sledovaných obdobích (0, 3, 6, 12 a 18 měsíců věku), charakterizování jejich vývoje a posouzení rozdílů mezi těmito...
|
|
|
Morfogeneze orálního skeletu mihule ve vztahu k evoluci čelistí
Romášek, Marek ; Černý, Robert (vedoucí práce) ; Jandzík, Dávid (oponent)
5 Buněčná chrupavka, jeden z derivátů neurální lišty, patří mezi zásadní znaky definující obratlovce. Rozvoj a specifikace této tkáně umožnily vznik čelistí v linii čelistnatých obratlovců, což této skupině přineslo nebývalý evoluční úspěch. Mihule, jakožto zástupci bazální bezčelistnaté větve obratlovců, představují díky své jedinečné pozici na fylogenetickém stromě ideální model pro studium evoluce obratlovčích apomorfií. Larvy mihule, minohy, mají v přední části hlavy zvláštní orální skelet složený z tzv. mukochrupavky, což je tkáň nesoucí určitou podobnost s klasickou chrupavkou. Ačkoli bylo otázce evolučního a morfologického významu mukochrupavky věnována řada studií, její embryonální původ a potencionální homologie s elementy čelistí u čelistnatců nejsou jasné. V této práci jsem se věnoval popsání morfogeneze oro-faryngeální oblasti mihule mořské Petromyzon marinus. Visualizace ze skenovacího elektronového mikroskopu posloužily k porozumění tvarování a topografických vztahů embryonálních kavit, detailní histologická analýza společně s analýzou expresních profilů několika molekulárních markerů umožnila vysledování původu, histogeneze a morfogeneze mukochrupavčitých elementů. Dále byla zkoumána genová regulace mukochrupavky jako tkáně za účelem identifikace jejích specifických či sdílených...
|
|
|
Ontogeneze excesivních struktur u vrubounovitých brouků (Coleoptera: Scarabaeinae)
Žídek, Radim ; Šípek, Petr (vedoucí práce) ; Hanus, Robert (oponent)
A b s t r a k t Rohy vrubounovitých brouků jsou sekundárním pohlavním znakem vyskytujícím se většinou u samců, kterým slouží jako zbraně v soubojích o přístup k samicím. U mnoha druhů se vyskytují dvě diskrétní formy samců, s rohy a bez rohů, které využívají rozdílné reprodukční strategie. Velikost těla dospělce i morfologie rohů jsou určeny nutričními podmínkami, za nichž probíhá vývoj larev. Přepínání mezi alternativními vývojovými drahami je zajištěno hladinou juvenilního hormonu (JH), která odráží velikost těla, a k němu geneticky určenou prahovou hodnotou citlivosti. Při překročení kritické velikosti těla dochází k vývoji rohů, pokud překročena není, puls ekdysonu reprogramuje vývoj a vzniká dospělec s bezrohou morfologií. Reprogramování vývoje zahrnuje modifikace dráhy insulinového receptoru a domén exprese genů specifikujících proximodistální osu vznikajícího rohu. Vývoj rohů se morfologicky podobá vývoji ostatních hmyzích přívěsků, s nimž sdílí expresi genů tvořících regulační kaskádu vedoucí ke vzniku výrůstku kutikuly. Některé z nich jsou exprimovány v rozsáhlých oblastech epidermis a ke vzniku funkční kaskády a nového výrůstku v těchto částech těla chybí pouze exprese genu Distal-less. Rovněž exprese genů wingless a decapentaplegic, které zahajují celou potřebnou autonomní kaskádu molekulárních...
|
|
|
Diverzita, rozšíření, fylogeneze a ekologie rodu Micrasterias (Desmidiales)
Trumhová, Kateřina ; Šťastný, Jan (vedoucí práce) ; Bestová, Helena (oponent)
Zástupci rodu Micrasterias patří k jedněm z nejkrásnějších organismů. Díky svému mimořádně zajímavému tvaru přitahuje pozornost odborníků i amatérských přírodovědců již skoro 200 let. Tato práce shrnuje dosavadní poznatky o těchto organismech. V první části se zabývá jejich morfologií a životním cyklem. Stejně jako jiní zástupci třídy Zygnematophyceae mají unikátní způsob rozmnožování; konjugaci. V další části se zabývá fylogenezí tohoto rodu. Díky využití molekulárních metod byly odhaleny druhy náležící k rodu Micrasterias, které se od jiných zástupců morfologicky odlišují tak, že byly dříve považovány za jiné rody. Vyhodnocení třech druhových komplexů v rámci tohoto rodu demonstrovalo velkou skrytou diverzitu těchto organismů. Tento fenomén, stejně tak i zrychlená morfologická evoluce mají zásadní vliv na rozvoj poznání diverzity a biogeografie, o čemž pojednávají poslední dvě kapitoly.
|
|
|
Stresem indukované morfogenní změny kořenového systému rostlin
Otradovcová, Michala ; Soukup, Aleš (vedoucí práce) ; Vaňková, Radomíra (oponent)
Přizpůsobení architektury kořenového systému je jednou z možných reakcí rostliny na stresové působení okolních podmínek. Tvar kořenového systému spoluvytváří aktivita kořenových apikláních meristémů, míra elongace buněk kořene a rozsah tvorby, vývoje a uspořádání postranních a adventivních kořenů. Tato práce má za cíl popsat základní mechanismy vývoje kořenového systému a z morfologického a regulačního hlediska nastínit změny, které v tomto vývoji nastávají při působení vybraných stresových faktorů.
|
|
|
Evoluční a teoreticko-biologické aspekty díla Bohumila Němce
Loginov, Ivan ; Hermann, Tomáš (vedoucí práce) ; Žárský, Viktor (oponent)
Rostlinný fyziolog Bohumil Němec patří mezí nejvýznamnější osobnosti v dějinách české vědy. V této práci jsou zmapovány a uvedeny do kontextu zásadní koncepty a teorie, které B. Němec rozpracovával ve svých odborných i populárně-naučných publikacích. K doplnění slouží i materiály získané z osobního fondu B. Němce uloženého v Archivu AV ČR. Konkrétně jsou rozebrány otázky kolem vedení vzruchu u rostlin, statolitové teorie gravitropismu, morfestezie, organogenů, přístupu B. Němce k evoluční teorii a genetice a kolem rozdělení organismů na dvě skupiny. Kromě toho je naznačena Němcova role v dobových diskuzích o vitalismu, mechanicismu a vlivu těchto dvou směru na přístup k vědeckému bádání. Dokládá se tím Němcův posun od meсhanicismu k tzv. fyziologii dráždivosti. Výstupem práce je prohloubení poznání v oblasti dějin rostlinné fyziologie a zejména dějin přírodních věd v českém prostředí.
|
|
|
Morphogenesis and Viscoelastic Properties of Dimethacrylate Networks
Bystřický, Zdeněk ; Lehocký, Marián (oponent) ; Bradna, Pavel (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
The thesis deals with the investigation of dimethacrylate networks morphogenesis. Simple model resin mixtures used in this work were based on the monomers, which are typically employed as the components of matrix systems of dental resin composites. Kinetics and mechanisms of polymer networks formation were studied with respect to a structure of monomers, molar ratio of comonomers, and a concentration of the radical polymerization initiation system. Calculated profiles of functional groups conversion and polymerization rate were used as a basis for understanding and interpretation of mechanisms of networks morphogenesis and comparison with known models. Furthermore, kinetics of thermal degradation process was studied because it is closely related to the morphology of the networks. Then, temperature dependence of viscoelastic modulus was determined and the relationship between supramolecular structure of dimethacrylate networks and their viscoelastic response within the given temperature range was quantified. Polymerization kinetics was studied by differential photo-calorimetry (DPC) and infrared spectroscopy (FTIR). Process of thermal degradation was analyzed using thermo-gravimetric analysis (TGA). Viscoelastic parameters were measured using dynamic-mechanical analysis (DMA). Reactivity of dimethacrylate systems is derived from the molecular structure of monomers, because it affects mobility of reacting species during polymerization. Kinetics of polymerization is controlled by diffusion. Rate of diffusion is given by the monomer rigidity, concentration of functional groups, and an impact of physical interactions. The mobility restrictions, affecting growing chains, pendant side chains and free monomers, lead to monomolecular termination of macroradicals and limited degree of conversion. Since the mobility is restricted severely from the early phases of the reaction, i.e. from the gel point, phase separation is suppressed despite any potential thermodynamic instability, and the copolymerization process is random. This was confirmed by identification of single glass transition temperature in DMA experiments of copolymers. Heterogeneous character of morphogenesis is related to a varying reactivity of pendant functional groups. In the early phases of the polymerization, propagation proceeds via intramolecular attack of the radical site to the pendant, leading to the primary cycle formation. Probability of the cyclization is increased by flexibility of the monomer backbone. Heterogeneity of the curing reaction is characterized by formation of internally crosslinked structures, i.e. microgels, followed by their interconnections. On contrary, rigidity of the monomer leads to a higher effectivity of crosslinking and more homogeneous morphology of the corresponding networks. Presence of the inhomogeneities, characterized by coexistence of structurally distinct regions, is related to a two-step mechanism of thermal decomposition. Progress of the storage modulus and the glass transition temperature correlate with the network stiffness, effectivity of crosslinking, and the presence of physical interactions that reinforce the structure beyond the scope of covalent crosslinking. Structural heterogeneity is manifested by broad transition region indicating wide variations in relaxation times. Experimental data are in qualitative correlation with the numerical models that simulates kinetics of free radical network polymerization.
|
|
|
Přehled fylogeneze, systematiky a diverzity rodu Ulva (Ulvophyceae) a biotechnologické využití těchto řas
Kantnerová, Veronika ; Neustupa, Jiří (vedoucí práce) ; Němcová, Yvonne (oponent)
Zástupci rodu Ulva jsou pozoruhodnou skupinou organismů, zahrnujících velké množství druhů. Patří do třídy Ulvophyceae, jedné z hlavních skupin chlorofytních zelených řas a vyznačují se typickou dvojí morfologií a haplo-diplontním životním cyklem s izomorfní rodozměnou. Tato práce by měla sloužit jako souhrn dosavadních poznatků o tomto rodu řas, a to s ohledem na jejich fylogenezi, diverzitu a ekologii, která je poměrně zajímavá převážně díky schopnosti těchto řas adaptovat se na široké spektrum abiotických podmínek. Také se zaměřuje na vývoj morfologie stélek těchto řas a to i v souvislosti se zajímavou a velmi důležitou rolí symbiotických bakterií při tomto ději a v neposlední řadě také na biotechnologické využití, které má velký potencionál do budoucnosti, hlavně co se týče využitelnosti rodu Ulva jako alternativního obnovitelného zdroje energie, potravinářského doplňku s nezanedbatelným obsahem důležitých proteinů, minerálů a vitamínů a nebo jako zdroje polysacharidů, tzv. ulvanů, které jsou dnes velmi zkoumanou složkou díky své biologické aktivitě využitelné v lékařství. Klíčová slova: Ulva, Ulvophyceae, fylogeneze, morfogeneze, biotechnologie, ekologie, diverzita
|
host ::
RSS.