Po absolvování předmětu student vymezí pojmy chemická ekologie, semiochemikálie, feromony, juvenilní hormony, rostlinné toxiny, indukovaná obrana rostlin, rostlinné insekticidy, allelopatie a další. Student rozpozná řadu přírodních látek produkovaných rostlinami, živočichy či mikroorganismy, jež mají ekologickou funkci a/nebo fyziologický účinek. Student popíše metody výzkumu v chemické ekologii, jež povedou k objasnění chemické struktury, tak i k prokázání biologické aktivity přírodních látek. Stručně vysvětlí či zdůvodní ekologické souvislosti a vzájemné vztahy mezi organismy. Odhadne, jakou drahou se v živých organismech přírodní látky biosyntetizují.
Poslední úprava: Kyjaková Pavlína, Mgr., Ph.D. (29.08.2024)
Upon completing the course, the student will be able to define the concepts of chemical ecology, semiochemicals, pheromones, juvenile hormones, plant toxins, induced plant defense, plant insecticides, allelopathy, and others. The student will recognize a range of natural substances produced by plants, animals, and microorganisms that have an ecological function and/or a physiological effect. The student will describe research methods used in chemical ecology that lead both to the elucidation of the chemical structure and to the demonstration of the biological activity of natural substances. The student will briefly explain or justify ecological connections and mutual relationships between organisms. The student will estimate which biosynthetic pathways are used to synthesize natural substances in living organisms.
Poslední úprava: Kyjaková Pavlína, Mgr., Ph.D. (26.08.2026)
Literatura -
Základní literatura:
Introduction to Ecological Biochemistry. J. B. Harborne, 4th Edition, Academic Press, London 1994.
Procházka S., Šebánek J.. Regulátory rostlinného růstu. Academia, Praha 1997.
Karban R., Baldwin I. T.: Induced Responses to Herbivory. University of Chicago Press, Chicago 1997.
Ostatní doporučená literatura:
Methods in Chemical Ecology. Vol. 1. Chemical Methods. J. Millar & K. F. Haynes, Kluwer Academic Publishers, London 1998, second printing 2000.
Methods in Chemical Ecology. Vol. 2. Bioassay Methods. J. Millar & K. F. Haynes, Kluwer Academic Publishers, London 1998, second printing 2000.
Biosynthesis in Insects. E. D. Morgan, RSC, Cambridge, 2004.
Chemical Aspects of Biosynthesis. J. Mann, Oxford University Press, 1994, reprinted 2006.
Stone T., Darlington G.: Léky, drogy, jedy. Academia, Praha 2000.
Mann J.: Jedy, drogy, léky. Academia, Praha 1996.
Poslední úprava: Nesměrák Karel, doc. RNDr., Ph.D. (22.09.2014)
Introduction to Ecological Biochemistry. J. B. Harborne, 4th Edition, Academic Press, London 1994.
Procházka S., Šebánek J.. Regulátory rostlinného růstu. Academia, Praha 1997.
Karban R., Baldwin I. T.: Induced Responses to Herbivory. University of Chicago Press, Chicago 1997.
Methods in Chemical Ecology. Vol. 1. Chemical Methods. J. Millar & K. F. Haynes, Kluwer Academic Publishers, London 1998, second printing 2000.
Methods in Chemical Ecology. Vol. 2. Bioassay Methods. J. Millar & K. F. Haynes, Kluwer Academic Publishers, London 1998, second printing 2000.
Biosynthesis in Insects. E. D. Morgan, RSC, Cambridge, 2004.
Chemical Aspects of Biosynthesis. J. Mann, Oxford University Press, 1994, reprinted 2006.
Poslední úprava: Nesměrák Karel, doc. RNDr., Ph.D. (28.10.2019)
Kontroly studia předmětu a podmínky pro jejich úspěšné vykonání, způsob hodnocení -
Zkouška je písemná (test se skládá z cca 15 otázek otevřeného i uzavřeného typu, plus podotázky). Požadavky k písemnému testu jsou dány rozsahem přednášky. Vzorový test je studentům poskytnut při zakončení přednášek. Pro úspěšné absolvování písemného testu je požadována minimálně 60% úspěšnost.
Poslední úprava: Kyjaková Pavlína, Mgr., Ph.D. (26.08.2026)
The exam is written (the test consists of approximately 15 open- and closed-ended questions, plus sub-questions). The requirements for the written test are based on the scope of the lectures. A sample test is provided to students at the end of the lecture series. To successfully pass the written test, a minimum score of 60% is required.
Poslední úprava: Kyjaková Pavlína, Mgr., Ph.D. (26.08.2026)
Sylabus -
Lekce 1: Chemická ekologie - vymezení pojmu; semiochemikálie - feromony, kairomony, obranné látky; klasifikace, příklady typů struktur, uplatnění feromonů v praxi
Lekce 2: Metody přípravy vzorků (isolace) v chemické ekologii; metody identifikace a určení struktury látek; metody testování biologické aktivity přírodních látek
Lekce 3: Příklady feromonů společenského hmyzu, organizace kolonie; feromony druhu Homo sapiens; příklady syntéz feromonů
Lekce 4: Přírodní barviva (1. část) - karotenoidy, chinony, flavonoidyody testování biologické aktivity přírodních látek
Lekce 5: Přírodní barviva (2. část) - pyrrolová barviva, pteriny, melaniny; chemie opylování, barvy květů a květní vůně, obsahové látky nektaru a pylu; signály hostitelských rostlin; potravní atraktanty (fagostimulanty) a deterenty hmyzu, ovipoziční stimulanty
Lekce 7: Alkaloidy - rozdělení podle typů struktur, výskyt a biologické účinky
Lekce 8: Indukovaná obrana rostlin - "SOS" signály; allelopathie, rostlinné a syntetické herbicidy; fytoalexiny a pathotoxiny; rostlinné a syntetické fungicidy
Lekce 9: Rostlinné látky jako model pro syntetické insekticidy, repelenty a chemosterilanty; regulátory růstu, vývoje a rozmnožování hmyzu, hmyzí hormony; juvenoidy, juvenogeny, antijuvenoidy, ekdysteroidy; regulátory rostlinného růstu
Lekce 10-11: Antibiotika - rozdělení podle mechanismu působení, podle struktury, podle spektra účinnosti a způsobu aplikace
Poslední úprava: Kyjaková Pavlína, Mgr., Ph.D. (26.08.2026)
Lesson 1: Chemical ecology – definition of the term; semiochemicals – pheromones, kairomones, defensive substances; classification, examples of structural types, practical applications of pheromones
Lesson 2: Sample preparation methods (isolation) in chemical ecology; methods for identification and structural determination of compounds; methods for testing the biological activity of natural compounds
Lesson 3: Examples of pheromones in social insects, colony organization; pheromones of the species Homo sapiens; examples of pheromone syntheses
Lesson 4: Natural pigments (Part 1) – carotenoids, quinones, flavonoids; methods for testing the biological activity of natural compounds
Lesson 5: Natural pigments (Part 2) – pyrrole pigments, pterins, melanins; chemistry of pollination, flower colors and floral scents, constituents of nectar and pollen; signals of host plants; feeding attractants (phagostimulants) and insect deterrents, oviposition stimulants
Lesson 6: Food preferences of vertebrates and humans; chemical basis of tastes and sensations (sweetness, pungency, bitterness); plant toxins (non-nitrogenous) – functions, structural classification, examples
Lesson 7: Alkaloids – classification according to structural types, occurrence, and biological effects
Lesson 8: Induced plant defense – “SOS” signals; allelopathy, plant and synthetic herbicides; phytoalexins and pathotoxins; plant and synthetic fungicides
Lesson 9: Plant compounds as models for synthetic insecticides, repellents, and chemosterilants; regulators of insect growth, development, and reproduction; insect hormones; juvenoids, juvenogens, antijuvenoids, ecdysteroids; plant growth regulators
Lessons 10–11: Antibiotics – classification according to mechanism of action, structure, spectrum of activity, and method of application
Poslední úprava: Kyjaková Pavlína, Mgr., Ph.D. (26.08.2026)
