KURS ROCZNY – BIOLOGIA

KOMPENDIUM MATURALNE – ZAJĘCIA 00

Redaktorzy: p. Prof. Barbara Krzewska

p. Prof. Anna Gierczak

Edytor: Martyna Gregoriou

Kompendium to zawiera najważniejsze pojęcia, których rozumienie jest niezbędne dla

efektywnego uczestnictwa w zajęciach na Kursie Sikory.

TEMAT: BUDOWA KOMÓRKI ROŚLINNEJ I ZWIERZĘCEJ.

PODZIAŁY KOMÓRKOWE.

Powtórz zanim przyjdziesz na wykład

Do zajęć 1

KOMÓRKA

1/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

Cytoplazma - struktury wypełniajace wnętrze komórki. Składają się na nią cytoplazma podstawowa,
cytoszkielet, organelle komórkowe.

W cytoplazmie komórek eukariotycznych znajdują się struktury białkowe, tworzące sieć nazywaną
cytoszkieletem. Filamenty aktynowe odpowiadają za kształt i ruch komórki. Filamenty pośrednie

zapewniają komórce wytrzymałość mechaniczną. Mikrotubule organizują przestrzenny porządek w
komórce, biorą także udział w budowie rzęsek i wici

2/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

3/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

Błony komórki oddzielają komórkę od środowiska, tworzą wewnątrz niej rejony o odmiennym
składzie. Umożliwiają kontakt komórki z otoczeniem, są także niezbędne dla syntezy ATP. Błony są

zbudowane z dwóch warstw lipidów i zanurzonych w nich białek. Budowę błon przedstawia model
płynnej mozaiki

Białka błonowe są receptorami, kanałami lub przenośnikami transportującymi różne substancje,

mogą też pełnić funkcje mechaniczne. Zarówno lipidy, jak i białka mogą się poruszać w
płaszczyźnie błony w obrębie warstwy lipidowej, w której się znajdują. Błony komórki mogą łączyć

się ze sobą, np. podczas egzocytozy lub endocytozy. Cząsteczki mogą przenikać przez błonę na
drodze dyfuzji dzięki kanałom białkowym lub przenośnikom. Transport odbywający się wbrew

gradientowi stężeń substancji po obu stronach błony wymaga dostarczenia energii i nazywa się
transportem aktywnym.
Białka i fosfolipidy zewnętrznej, skierowanej do środowiska, warstwy błony mogą przyłączać reszty

cukrowe. Powstałe w ten sposób glikoproteiny i glikolipidy tworzą warstewkę glikokaliks, która
pełni funkcję ochronną. Elementy glikokaliksu mają charakterystyczną dla organizmu strukturę

przestrzenną, uznawaną przez jego układ odpornościowy za własną.Błona komórkowa umożliwia
wymianę substancji ze środowiskiem.

Między niektórymi komórkami występują połączenia. Desmosomy spinają leżące obok siebie
komórki. Złącza szczelinowe i plazmodesmy zapewniają kontakt między cytoplazmą sąsiadujących

komórek.

4/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

Siateczka śródplazmatyczna tworzy system błon dzielących cytoplazmę. W kanałach siateczki

śródplazmatycznej zachodzą modyfikacje białek, detoksykacja obcych związków chemicznych, są
gromadzone jony wapnia. Aparat Golgiego jest systemem spłaszczonych cystern, w których

zachodzi sortowanie białek. Lizosomy są pęcherzykami zawierającymi enzymy rozkładające
makrocząsteczki. Wakuole występują w komórkach roślin, grzybów i protistów. Peroksysomy są

obłonionymi tworami, zawierającymi enzymy utleniające różne związki organiczne przy udziale
tlenu.

W komórkach roślinnych występują glioksysomy, w których ma między innymi miejsce β oksydacja
kwasów tłuszczowych.


W komórkach roślinnych występują glioksysomy, w których ma między innymi miejsce β oksydacja

kwasów tłuszczowych. Mitochondria i chloroplasty są eukariotycznymi organellami oddzielonymi
od cytoplazmy dwiema błonami śródplazmatycznymi, biorącymi udział w przetwarzaniu energii. W

mitochondriach produkcja ATP zachodzi podczas utlenienia związków organicznych i odbywa się
na pofałdowanej, wewnętrznej błonie mitochondrialnej. W chloroplastach energia pochodzi z

pochłoniętego przez chlorofil światła, a w jej przetwarzaniu biorą udział błony tylakoidów.
Zarówno mitochondria jak i chloroplasty mają własny DNA i aparat do produkcji białek, jednak

wytwarzają przy ich udziale niewiele białek obu organelli. Większość białek mitochondriów i
chloroplastów powstaje w cytoplazmie i zostaje przetransportowana do wnętrza organelli przez
kanały obecne w obu błonach.

5/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

MITOCHONDRIUM

CHLOROPLAST

Jądro komórkowe jest odgrodzone od cytoplazmy otoczką jądrową zbudowaną z dwóch błon
plazmatycznych. Zawiera ono materiał genetyczny komórki w postaci rozproszonej w jądrze

chromatyny.
Do głownych zadań jądra komórkowego należy:
• powielanie zawartego w nim materiału genetycznego i przekazywanie go do komórek
potomnych
• przekazywanie materiału genetycznego z pokolenia na pokolenie dzieki udziałowi w tworzeniu
komórek płciowych,
• sterowanie podstawowymi procesami życiowymi komórki poprzez regulację dwóch ważnych
procesów:

a. odczytywania informacji ukrytych w cząsteczkach DNA
b. dostarczania instrukcji w postaci RNA do biosyntezy białek

Podczas podziału jądra komórkowego chromatyna kondensuje (zagęszcza się) w chromosomy,

widoczne w mikroskopie świetlnym.

6/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

Rybosomy są zbudowane z RNA i białek. Są miejscem syntezy łańcuchów polipeptydowych białek.
Część rybosomów jest dołączona do błon siateczki śródplazmatycznej.

Komórki bakterii, grzybów, roślin i niektórych protistów są otoczone ścianą komórkową,
zabezbieczającą je przed urazami mechanicznymi.

Komórki niepotrzebne w organizmie wielokomórkowym są usuwane według genetycznie
zapisanego programu śmierci komórki, nazywanego apoptozą.

7/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

Stan uwodnienia komórki zależy od warunków zewnętrznych.
Woda migruje między komórką a otoczeniem na zasadzie dyfuzji. Dyfuzję wody (rozpuszczalnika)

przez błony półprzepuszczalne nazywany osmozą.
Poniższy schemat przedstawia parametry fizyczne obecne podczas zjawisk osmotycznych w
komórce.

P

0

- ciśnienie osmotyczne (potencjał osmotyczny)

T - turgor
S - siła ssąca wyrażona wzorem: S=P

0

-T

Woda migruje do roztworu o większej sile ssącej.

Do określania zjawisk osmotycznych w komórce służy także pojęcie potencjał wodny komórki.

Potencjał wodny komórki

(energia swobodna cząsteczek wody zawartej w komórce) zależy od

potencjału turgorowego oraz potencjału osmotycznego i wyraża się wzorem:

Największy potencjał wody ma chemicznie czysta woda. Jego wielkość wynosi zero.
Woda dyfunduje do roztworu o mniejszym potencjale wody niż otoczenie.

PROSIMY PRZECZYTAĆ

• WSiP część 1, tom 1 str. 8-87

• OPERON część 2

str. 6-59

8/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

PODZIAŁY KOMÓRKOWE

Komórki tworzą się w wyniku podziału innych komórek. Zwykle powstała komórka przechodzi
przez fazę aktywności wzrostowej zwanej interfazą, po czym zwykle dzieli się. Komórki, które

zaczynają się specjalizować nie dzielą się, pozostają w tak zwanej fazie G

0

.

Podział całej komórki rozpoczyna się zawsze od podziału jądra - kariokinezy, po czym ma miejsce

podział reszty protoplastu (cytokineza).

W interfazie stanowiącej znaczną część: cyklu” komórka syntetyzuje substancje niezbędne do

wzrostu i przygotowuje się do podziału, który przebiega etapowo; etapy zwane są fazami podziału.
Wyróżniamy dwa typy kariokinez: mitozę oraz mejozę. Najczęściej przed końcem kariokinezy ma

miejsce cytokineza. Cytokineza przebiega odmiennie w komórkach roślinnych i zwierzęcych.
Niektóre komórki eukariotyczne dzielą się amitotycznie. Amitozę przechodzi np. mikronukleus
orzęsków.

9/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

PRZEBIEG PODZIAŁU MITOTYCZNEGO

PROFAZA

1. rozbudowa wrzeciona podziałowego na biegunach komórki (rejon astrosfery) i
między nimi

2. spiralizacja chromatyny prowadzi do wyodrębnienia się chromosomów, dalsza
spiralizacja ujawnia dwudziałową strukturę chromosomów: każdy składa się z
dwóch chromatyd

3. zanik jąderka
4. zanik otoczki jądrowej (stadium kontrakcji)
5. włókna kinetochorowe wrzeciona przytwierdzają się do kinetochorów

centromeru

METAFAZA

1. chromosomy zepchnięte w rejon równikowy komórki tworzą płytkę
metafazalną, chromatydy siostrzane są ze sobą połączone w centromerze
chromosomu.

ANAFAZA

1. pękanie rejonu centromeru chromosomu i odciąganie chromatyd siostrzanych
(=chromosomów potomnych) do przeciwległych biegunów komórki przez włókna
wrzeciona

TELOFAZA

1. odtwarzanie się otoczki jądrowej wokól zgromadzonych na biegunach komórki
chromosomów potomnych
2. despiralizacja chromosomów prowadząca do odtworzenia chromatyny
3. zanikanie wrzeciona podziałowego
4. odtwarzanie się jąderek w potomnych jądrach
5. cytokineza

10/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

CYTOKINEZA W KOMÓRKACH ROŚLINNYCH

1.

2.

3.

CYTOKINEZA W KOMÓRKACH ZWIERZĘCYCH

1.

2.

3.

W wyniku mitozy, z jednej komórki macierzystej powstają dwie o identycznym materiale
genetycznym, takim samym jak w komórce macierzystej.

11/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

AMITOZA – PRZEBIEG

1.

2.

3.

4.

PODZIAŁ MEJOTYCZNY

Mejotycznie dzielą się diploidalne komórki macierzyste gamet zwierząt oraz komórki macierzyste
zarodników roślin, niektórych protistów roślinnych i grzybów.

Składają się na mejozę dwa podziały nierozdzielone inferfazą: I podział zwany redukcyjnym i
drugi - zwany wyrównawczym na każdy podział mejotyczny składają się cztery fazy.

12/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

1. spiralizacja chromatyny prowadzi do wyodrębnienia się cienkich chromosomów,
spiralizacja i grubienie chromosomów trwa do końca profazy I

2. chromosomy homologiczne tworzą pary zwane biwalentami i splatają się (=koniugują)

3. ujawnia się swoista struktura chromosomów: każdy składa się z dwóch chromatyd, a
biwalent z 4(tetrada)

4. ma miejsce crossing-over. Rejony biwalentu, w których nastąpiła wymiana odcinków
chromatyd noszą nazwę chiazm i widoczne są jako punkty zespolenia chromatyd

5. zanik jąderka
6. zanik otoczki jądrowej (stadium kontrakcji)

1. włókna kinetochorowe wrzeciona przyłączają się do centromerów

2. biwalenty ustawione w płaszczyźnie równikowej komórki tworzą płytkę metafazalną.

1. kurczące się włókna wrzeciona odciągają chromosomy homologiczne do przeciwległych
biegunów komórki

2. chromosomy homologiczne jednego biwalentu rozchodzą się niezależnie od chromosomów

pozostałych biwalentów (tzw. niezależna segregacja chromosomów homologicznych)
3. odtwarzanie otoczki jądrowej wokół grup chromosomów

4. cytokineza

1. zanik otoczki jądrowej

1. włókna kinetochorowe wrzeciona przyczepiają się do centromerów chromosomów i

ustawiają je w płaszczyźnie równikowej komórki tworząc płytkę metafazalną

1. kurczące sie włókna rozrywają centromery i do przeciwległych biegunów komórki
odciągają chromatydy siostrzane (teraz-chromosomy potomne)

2. cytokineza

3. odtwarzanie otoczki jądrowej wokół chromosomów potomnych
4. despiralizacja chromosomów prowadząca do odtworzenia chromatyny

13/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

CROSSING-OVER – SCHEMAT PROCESU

W wyniku mejozy, z 1 diploidalnej komórki macierzystej powstają 4 haploidalne komórki potomne
o zrekombinowanym materiale genetycznym.

CYKLE ŻYCIOWE ORGANIZMÓW

Cykl życiowy gatunku - sekwencja procesów życiowych między dwoma takimi samymi stadiami

rozwojowymi w dwóch kolejnych pokoleniach np. między zygotą jednego i następnego pokolenia
lub między osobnikiem dojrzałym (wegetatywnym) jednego i następnej generacji.
Ze względu na sposób rozmnażania się dojrzałych (wegetatywnych) osobników gatunku

wyróżniamy dwa typy cykli bez oraz z przemianą fazy jądrowej (faza jądrowa – liczba kompletów
chromosomów w komórkach).
W przypadku gatunków rozmnażających się wyłącznie bezpłciowo, każde stadium rozwojowe w
cyklu pozostaje w tej samej fazie jądrowej, co macierzysty organizm wegetatywny. Dotyczy to
pantofelków, euglen, lamblii, świdrowców. Ten typ cyklu schematycznie przedstawia poniższy

rysunek:

U gatunków rozmnażających się płciowo dochodzi do zmiany fazy jądrowej. W ich cyklu życiowym

ma, bowiem miejsce mejoza – redukująca fazę jądrową, oraz zapłodnienie – podwajające liczbę
kompletów chromosomów w komórkach osobników następnej generacji.
Wyróżnia się trzy rodzaje cykli z przemianą fazy jądrowej.

14/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

charakteryzuje gatunki, w których osobniki dojrzałe są haplontami a mejoza jest pierwszym

podziałem zygoty (mejoza pozapłodnieniowa=postgamiczna). Występuje m.in. u skrętnicy, zawłotni,
zarodźca malarii.

występuje u gatunków, których osobniki dojrzałe są diplontami, a mejoza poprzedza wytworzenie
gamet (mejoza przedzapłodniniowa=pregamiczna). Występuje u morszczynu, okrzemek, większości
zwierząt i u człowieka.

15/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

dotyczy gatunków, w których cyklach życiowych występuje kilka stadiów haploidalnych i kilka
stadiów diploidalnych. Grupę stadiów rozwojowych o tej samej fazie jądrowej (ploidii) nazywa się

pokoleniem. Tak, więc, w tym cyklu, mejoza rozdziela pokolenie haplo - od diploidalnego.
Ponieważ nie poprzedza bezpośrednio zapłodnienia ani nie jest pierwszym podziałem zygoty, nosi

nazwę pośredniej. Ten typ cyklu jest zawsze związany z przemianą pokoleń. Występuje u niektórych
protistów roślinnych, mszaków, paprotników i roślin nasiennych.

METABOLIZM

Jest to suma wszystkich reakcji chemicznych zachodzących komórce. Pozwalają one komórce

zdobywać energię i syntetyzować niezbędne dla życia związki chemiczne nisko i
wysokocząsteczkowe.

Na metabolizm składaja się procesy kataboliczne i anaboliczne. Te pierwsze są reakcjami rozpadu
złożonych substratów co uwalnia zawartą w nich energię chemiczną. Reakcje anaboliczne są

reakcjami syntez złożonych produktów przy wykorzystaniu energii najczęściej pochodzącej z reakcji
katabolicznych.

16/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

SZLAKI METABOLICZNE

Reakcje zachodzące w komórce układają się w szlaki metaboliczne. Pojedyncze szlaki metaboliczne
funkcjonują tylko w jednym kierunku ; do procesów przebiegających w dwóch przeciwnych

kierunkach komórka wykorzystuje dwa różne szlaki metaboliczne. Rozdzielenie szlaków
metabolicznych układających się w przeciwnych kierunkach pozwala na niezależną kontrolę

procesów przebiegających w przeciwnych kierunkach.

Niektóre związki chemiczne odgrywaja kluczową rolę w metabolizmie. ATP jest uniwersalnym
przenośnikiem energii w reakcjach komórkowych.

Przenośnikami atomów wodoru i elektronów są dwa koenzymy: NAD+ i NADP+.

17/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

Koenzym A jest przenośnikiem reszt acylowych (kwasowych).

Regulacja szlaków metabolicznych zapobiega zużywaniu energii komórki do wykonywania zbędnej

pracy. Regulacja przepływu substancji polega na dopasowywaniu aktywności enzymów -
kluczowych dla sz! aku metabolicznego - do potrzeb komórki. Zmiany aktywności enzymów mogą

się dokonywać w trojaki sposób: po pierwsze – przez swoiste dołączanie do enzymu allosterycznego
drobnocząsteczkowego efektora, będącego często końcowym produktem szlaku metabolicznego; po

drugie – w wyniku dołączenia lub odłączenia od cząsteczki enzymu grupy fosforanowej; po trzecie –
wskutek zmiany ilości enzymu w komórce.

18/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

Enzymy są katalizatorami reakcji metabolicznych. Ogromna większość enzymów to cząsteczki
białek. Enzymy różnią się od katalizatorów nieorganicznych tym, że są swoiste w stosunku do

katalizowanej reakcji oraz do przekształcanych substratów. Swoistość względem reakcji tłumaczy
się występowaniem unikatowego dla poszczególnych enzymów ugrupowania atomów ulokowanych

w miejscu odpowiedzialnym za katalizowanie reakcji. Jest to tzw. centrum aktywne enzymu.
Swoistość w stosunku do substratów wynika z dopasowania kształtów enzymu i wiążącego się z nim

substratu. Niewielkie cząsteczki, niebędące substratami katalizowanej reakcji, łączą się z niektórymi
enzymami i regulują ich aktywność. Enzymy przekształcające DNA katalizują czasem bardzo
skomplikowane reakcje. Nieliczne enzymy nie są białkami, lecz cząsteczkami RNA.

PROSIMY PRZECZYTAĆ

• WSiP część 1, tom 1 str. 88-107

• OPERON część 2

str. 52-56

• OPERON część 1

str 52-54

19/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

TEMAT: ODDYCHANIE KOMÓRKOWE. WIRUSY. MONERA.

Powtórz zanim przyjdziesz na wykład

Do zajęć 2

ODDYCHANIE JAKO PROCES KATABOLICZNY

Jednym z głównych celów komórek jest produkcja energii niezbędnej do ich życia. Komórki przede

wszystkim uzyskują energię z rozkładu związków organicznych pobranych wraz z pożywieniem. Są
to zarówno węglowodany, tłuszcze a nawet białka. Proces rozpadu związków chemicznych i

uzyskiwanie tą drogą energii nosi nazwę katabolizmu. Wykorzystywanie poszczególnych związków
organicznych w dużym stopniu zależy od ich zawartości w pożywieniu.

Podstawowym surowcem energetycznym jest glukoza. Rezerwą glukozy dla organizmu jest glikogen
w wątrobie. Komórka uzyskuje energię z glukozy utleniając ją do CO

2

i H

2

O. Tłuszcze obojętne są

znacznie lepszym magazynem energii niż glikogen. Człowiek magazynuje w nich kilkadziesiąt razy

więcej energii niż w glikogenie. Nie mogą być one jednak jedynym źródłem energii, bo np. komórki
układu nerwowego wymagają wyłącznie glukozy. Przy braku glukozy i nadmiernym spalaniu
tłuszczów dochodzi do produkcji ciał ketonowych, które mogą niekorzystnie działać na organizm.

Białka są związkami budulcowymi, ale w skrajnych sytuacjach stają się surowcem energetycznym.
Tak więc organizm ratując się, spala własne struktury.

Głównym nośnikiem energii w komórkach jest ATP, a właściwie jego 2 wysokoenergetyczne

wiązania. Hydroliza ATP uwalnia energię niezbędną do napędzania reakcji chemicznych, transportu,
czy ruchu niektórych komórek.

Oddychanie wewnątrzkomórkowe może przebiegać tlenowo oraz beztlenowo. Tlenowy proces

uzyskiwania energii z glukozy przebiega w czterech etapach. Pierwszy zachodzi na terenie
cytoplazmy, trzy pozostałe w mitochondriach. Etap I to glikoliza; drugi-wytwarzanie czynnego

octanu (acetylo koenzymu A), kolejny-cykl Krebsa i ostatni-łańcuch oddechowy. Produktami
końcowymi wieloetapowego przekształcania 1 cząsteczki glukozy w glikolizie są 2 cząsteczki

trójwęglowego pirogronianu oraz 2 cząsteczki NADH

2

i 2 ATP.

II etap rozpoczyna się od wędrówki pirogronianu z cytoplazmy do mitochondrium, gdzie powstanie

acetylo-CoA, w wyniku złożonego procesu dehydrogenacji i dekarboksylacji kwasu pirogronowego.
W cyklu Krebsa, zwanym też cyklem kwasu cytrynowego, lub kwasów trójkarboksylowych acetylo-

CoA włączany jest do skomplikowanych przemian, podczas których uwalnia się CO

2

, H

2

O oraz

NADH

2

i FADH

2

. Należy pamiętać, że do cyklu kw. cytrynowego mogą docierać również kwasy

tłuszczowe i aminokwasy.

20/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

NADH

2

i FADH

2

powstałe w poprzednich etapach utleniane będą w łańcuchu oddechowym,

zachodzącym na wewnętrznych błonach mitochondriów. Dla komórek oddychających tlenowo jest
to główne miejsce produkcji ATP. Ten proces jest skomplikowany i trudny. Prąd elektryczny czyli

elektrony z NADH

2

i FADH

2

płynie przez system przenośników a o kierunku przepływu decyduje

ich potencjał redox, czyli powinowactwo do elektronów. Transport elektronów prowadzi do
powstania różnicy stężeń protonów po obu stronach wewnętrznej błony mitochondrialnej. Przepływ

elektronów dążący do ponownego wyrównywania stężeń umożliwia syntezę ATP. W procesie tym
niezbędny jest tlen, jako ostateczny akceptor elektronów i protonów w wyniku czego powstaje woda.

GLIKOLIZA

21/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

WYTWARZANIE CZYNNEGO OCTANU
(REAKCJA POMOSTWOWA)

CYKL KREBSA

ŁAŃCUCH ODDECHOWY

W procesie fermentacji, oddychaniu beztlenowym, akceptorami elektronów i protonów są inne
związki niż tlen (pirogronian, aldehyd octowy). Fermentacja przebiega w dwóch etapach, mających
miejsce w cytoplażmie. Pierwszy etap to glikoliza a drugi-utlenianie NADH2. Wydajność

energetyczna procesu tlenowego, gdzie z cząsteczki glukozy powstaje 30-32 ATP, jest kilkanaście
razy większa niż z procesu beztlenowego, gdzie jedyny zysk energetyczny to 2 ATP z glikolizy.

22/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

WIRUSY

Wirusy są to twory, których genom zbudowany jest z jednego rodzaju kwasu nukleinowego,

odtwarzającego się w żywych komórkach z wykorzystaniem komórkowego aparatu metabolicznego.
W wyniku namażania się wirusa w komórce zachodzi tworzenie wyspecjalizowanych cząstek

zwanych wirionami.Wiriony zaś to kompletne ,zdolne do infekcji wirusy.W przeciwieństwie do
ogromnej różnorodności morfologicznej w przyrodzie, wiriony są albo spiralne, albo bryłowe albo

bryłowo-spiralne.Każdy z nich zbudowany jest z białkowego kapsydu zamykającego we wnętrzu
kwas nukleinowy;u niektórych występuje osłonka lipoproteinowa.

Genialna definicja powstała kilkadziesiąt lat temu, ale jakże aktualna jest do dziś. Zawarta jest w niej
cała niemal wiedza o wirusach. Wirusy są tworami, bo ani to komórki, ani - jak kiedyś uważano-

materia martwa, która czasem „ożywa”. Genom ich zbudowany jest albo z RNA, albo z DNA - coś
niebywałego zważywszy, że od bakterii począwszy na człowieku skończywszy informacja

genetyczna zmagazynowana jest tylko w DNA.

Wirusy mogą namnażać się - nie używamy określenia rozmnażać się - tylko w żywych komórkach,
stąd kiedyś określano je jako bezwzględne pasożyty. Wykorzystują aparat metaboliczny komórek, w

których istnieją. Aparat ten to głównie organella i enzymy biorące udział w biosyntezie białek oraz
kwasów nukleinowych. Tak więc, wirusy dosłownie "żerują" na żywych komórkach, z zyskiem dla

siebie, na szkodę swoim żywicielom.

23/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

Ubogość form, sposobów odtwarzania, ale przede wszystkim nieznajomość przodków wirusów

utrudnia jakąkolwiek klasyfikację. Dla ułatwienia przyjęto za główne kryterium tej klasyfikacji
rodzaj kwasu nukleinowego.


Powielanie wirusów odbywa się albo w cyklu litycznym, albo lizogenicznym. Ten pierwszy realizują

wirusy chorobotwórcze, niszcząc komórkę gospodarza, by móc się z niej wydostać i infekować
kolejne. W cyklu lizogenicznym wirusy „utajniają” swoją obecność. Ich kwas nukleinowy jest

zintegrowany z kwasem komórki gospodarza. W takiej formie mogą nawet trwać latami, aż pewnego
razu pod wpływem rozmaitych czynników ujawniają się i zaczynają się zachowywać jak

chorobotwórcze.

24/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

Obecnie bada się czynniki, które uaktywniają wirusy, ale jeszcze daleka droga do zwycięstwa. Tak
małe twory, często wygrywają walkę z nami. Musimy jednak pamiętać, że ich bronią jest duża

zmienność i krótki okres trwania wirionów. W ciągu życia człowieka możemy zaobserwować
ewolucję wirusów! Tak stało się z wirusem HIV. Jeszcze 35 lat temu nie był grożny dla człowieka,

owszem atakował małpy. Stąd też ostatnio alarm dotyczący wirusa ptasiej grypy, bowiem i on może
„przeskoczyc” na człowieka.

Niestety nie mamy dotąd skutecznych leków przeciw wirusom. Istnieje, co prawda nieswoisty
represor białkowy interferon, ale skoro chorujemy tzn. nie jest niezawodny. Wirusy również

niełatwo poddają się działaniom środków antyseptycznych. Giną dopiero w temperaturze minus 70
stopni Celsjusza ; niestety ludzie, zwierzęta i rośliny w tych warunkach - też.


W dzieciństwie większość z nas była atakowana przez wirusy. Odra, świnka, różyczka, ospa

wietrzna to dla większości z nas znane choroby. Czasem dobrze zachorować w dzieciństwie, by
zdobyć odporność w dorosłym życiu np. na wirusy „świnki” czy różyczki. Te pierwsze, jeżeli

zaatakują dorosłych mężczyzn, mogą s powodować u nich bezpłodność, natomiast, gdy kobieta w
ciąży zarazi się różyczką, to może dojść do śmierci płodu. Wiemy również, że istnieją wirusy,

których obecność w komórkach człowieka, może zmienić je w nowotworowe. Tak dzieje się w
przypadku raka szyjki macicy, jednego z częstszych nowotworów człowieka.

25/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

MONERA

Działalność BAKTERII znano już od czasów starożytnych. Sfermentowanymi winogronami, czyli
winem raczono się w starożytnym Egipcie, Rzymie, Atenach. Koczownicze narody Eurazji
spożywały sfermentowane mleko, czyli odpowiednik dzisiejszego jogurtu. W czasach nowożytnych

poznano również samego sprawcę. Bakterie stanowiące podstawę królestwa MONERA, są małymi o
różnych kształtach komórkami. Nie widać ich gołym okiem.

Uproszczona systematyka królestwa Monera dzieli je na Archeany i Eubakterie. Wśród tych
ostatnich wyróżnia się liczne grupy, między innymi mykoplazmy, bakterie właściwe, bakterie

śluzowe, nitkowate, krętki, sinice, riketsje.

Ich budowa jest bardzo prosta, w porównaniu z komórkami wyższymi mają bardzo mało organelli, a

te które występują mają prymitywną budowę. Prokariota nie posiadają retikulum
endoplazmatycznego, ich DNA zwane genoforem nie jest zamkniete w jądrze, tylko leży luźno w

cytoplazmie. Te oddychające tlenowo mają mezosomy, funkcjonalne odpowiedniki mitochondriów,
ale bez wyrafinowanej ich budowy wewnętrznej, natomiast te fotosyntetyzujące mają barwniki

zamknięte w tylakoidach, prymitywnych odpowiednikach chloroplastów: w tylakoidach sinic
zawarty jest chlorofil a, karoteny i fikobiliny, fotosyntetyzujące bakterie purpurowe i zielone

posiadają bakteriochlorofil. Prokariota mają natomiast podobnie zbudowane, jak komórki wyższe
rybosomy. Mają również ścianę komórkową, która u bakterii ma budowę niespotykaną w innych
grupach systematycznych. Odżywianie bakterii odbywa się, co najmniej 4 różnymi sposobami.

Samożywne są bakterie fotosyntetyzujące oraz chemosyntetyzujące, natomiast heterotroficzne
bakterie mogą być saprobiontami jak i pasożytami. Fotoautotroficzne sinice są organizmami

tlenowymi i przeprowadzają fotosyntezę wg równania:

Fotosynteza u beztlenowych bakterii purpurowych i zielonych przebiega odmiennie:

26/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

Samożywne bakterie chemosyntetyzujące są bezwzględnymi tlenowcami. Utleniają związki azotu

lub siarki ,żelaza czy wodór i w ten sposób uzyskują energię chemiczną do przyswojenia CO

2

i

zredukowania go do glukozy.

Chemosynteza to proces występujący jedynie w królestwie Monera.
Heterotrofy dzieli się na dwie kategorie: prototrofy, pobierające z zewnątrz wszystkie substancje
niezbędne do życia (np. saprobiont jelitowy Escherichia coli)i i auksotrofy pobierające z podłoża

tylko niektóre związki organiczne, np. witaminy. Auksotrof Salmonella - pałeczka duru brzusznego
wymaga do życia, oprócz bardzo prostych związków nieorganicznych, aminokwasu tryptofanu.

Wiedza ta pozwoliła nam walczyć z Salomonellą: skoro musi mieć do życia tryptofan, wystarczy
pacjentom zarażonym tą bakterią nie podawać pokarmów białkowych zawierających tego

aminokwasu. Wszystkie bakterie cudzożywne wydzielają poza komórkę enzymy trawienne a
produkty trawienia wchłaniają. Monera oczywiście oddychają by zdobyć energię potrzebną do życia.

Tu jednak jest pewien problem. Tlenowe przeprowadzają takie same reakcje jak zwierzęta i rośliny,
beztlenowe zdobywają energię drogą fermentacji. Jest to jednak proces kilkunastokrotnie mniej

wydajny niż u tlenowców. Wyróżniamy fermentację mlekową, alkoholową, masłową i inne.

Niezwykle ważną funkcją fizjologiczną jest wiązanie azotu atmosferycznego przez niektóre bakterie,

tzw. bakterie azotowe (Clostridium, Azotobacter, Rhizobium czyli bakterie brodawkowe) i sinice.
Proces ten, podobnie jak chemosynteza, przebiega tylko w organizmach prokariotycznych.

Bakterie rozmnażają się wyłącznie bezpłciowo przez podział poprzedzony replikacją genoforu. U
niektórych bakterii spotyka się tzw procesy płciowe (transdukcja, koniugacja, transformacja) których

istotą jest rekombinacja materiału genetycznego bakterii.

27/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

Liczne są choroby powodowane przez bakterie: angina, gruźlica, zapalenia dróg oodechowych, płuc,

jelit, mózgowia, opon mózgowych, naczyń krwionośnych, serca, układu moczowo-płciowego, skóry,
zatrucia pokarmowe, trąd, dżuma, cholera, szkarlatyna, riketsjozy, kiła, i - niestety - wiele innych. W

leczeniu chorób bakteryjnych pomagają antybiotyki. Walka człowieka z bakteriami
chorobotwórczymi to scenariusz do niejednego filmu sensacyjnego. Raz człowiek zwycięża, raz

bakteria. Wystarczy powiedzieć, że wygraliśmy walkę z dżumą, trądem, ale stale przegrywamy z
gruźlicą. Liczymy na przyszłe pokolenia bakteriologów i oby mieli za mistrzów Pasteura, Kocha

(pracował we Wrocławiu), czy Fleminga.

28/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

TEMAT: PROTISTY. GRZYBY. TKANKI ROŚLINNE.

Powtórz zanim przyjdziesz na wykład

Do zajęć 3

PROTISTY

Nauka o różnorodności życia nosi nazwę systematyki. Zajmuje się ona uporządkowanym opisem

różnorodności określonej grupy, czyli klasyfikacją i zbiorem zasad i metod klasyfikowania, czyli
taksonomią. Na ogół uznaje się tę dziedzinę za najnudniejszą spośród wszystkich działów biologii.

Na całe szczęście dla przygotowujących się do egzaminu maturalnego, ta dziedzina dotyczy ich w
stopniu minimalnym.

Należy wiedzieć jednak, że i ta dziedzina zmienia ostatnio swe oblicze. Wiele lat systematyka

opierała się na klasyfikacji filogenetycznej, czyli pochodzeniu. Problem w tym, że nie zawsze można
było tego przodka znaleźć. Obecnie dzięki nowym technikom zaczyna się stosować taksonomię

molekularną, co umożliwia określanie wielu gatunków mimo braku danych paleobiologicznych.

W latach 60-tych poprzedniego stulecia zaproponowano klasyfikację obejmującą 5 królestw:
Monera, Protisty, Grzyby, Rośliny, Zwierzęta .Królestwo Protista jest ogromnym zbiorem

organizmów, których ogromna różnorodność utrudnia ich charakterystykę. Protisty to proste
organizmy, często jednokomórkowe, z których. Większość zasiedla wszelkie możliwe zbiorniki

wodne, począwszy od małego strumyka skończywszy na oceanie. Wiele wchodzi w skład planktonu,
jeżeli są lądowe to żyją tylko w środowisku zdecydowanie wilgotnym.

Wiele Protistów to organizmy swobodnie żyjące, ale niektóre wchodzą w symbiotyczne związki z

innymi organizmami, od mutualizmu po pasożytnictwo.
Protisty roślinopodobne są samożywne. Uzyskały one chloroplasty w drodze tzw. wtórnej

endosymbiozy, polegajacej na fagocytozie jednokomórkowych zielenic lub krasnorostów, które nie
zostały całkowicie strawione, a pozostałe po nich chloroplasty zaczęły fotosyntetyzować na rzecz

protista.

29/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

EUGLENA ZIELONA

BRUZDNICA

WIELKOMORSZCZ

MORSZCZYN

ZAWŁOTNIA

Protisty zwierzęce ,zwane też pierwotniakami, są jednokomórkowymi cudzożywnymi

organizmami.Należą do nich wiciowce, sporowce, ameby, orzęski, świdrowce.Są ruchliwe, w
niekorzystnych warunkach mogą przejść w stan anabiozy.Jest wśród nich wiele saprobiontów ale

rownie dużo pasozytów . Wśród nich są grożne pasożyty. Jeden z nich zarodziec malarii, jest w
dalszym ciągu patogenem powodującym najwięcej zgonów na kuli ziemskiej.

30/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

LAMBLIA

ŚWIDROWIEC

AMEBA

OTWORNICA

PANTOFELEK

Protisty grzybopodobne odżywiają się martwą materią, ich ciało zbudowane jest ze strzępek, wiele z

nich w swym cyklu życiowym ma różne formy ruchliwe. Mimo podobieństwa do grzybów musimy
pamiętać, że wyłączono je z tego królestwa. Należą do nich śluzorosla i legniowce.

GRZYBY

Laikom się zdaje, że grzyby to maślak, kurka, czy borowik, które zbieramy w lesie. W
rzeczywistości są to owocniki i stanowią jedynie mały fragment grzyba pojawiający się na krótko po

to by rozprzestrzenić zarodniki, wyprodukowane wcześniej. Tak naprawdę grzyby to przede
wszystkim rozgałęziona sieć strzępek budujących grzybnię czyli podstawowe ciało, często

zajmujące przestrzeń wielu metrów kwadratowych powierzchni. To dlatego grzybiarze używają przy
zbieraniu owych borowików, podgrzybków czy kurek nożyków, by odciąć owocnik i nie zniszczyć

wieloletniej grzybni wegetatywnej znajdującej się w ziemi. Grzybnia ta będzie owocować w wielu
jeszcze w przyszłych sezonach.

Na tym, co zbieramy w lesie nie kończy się historia grzybów. Nie zapominajmy o śmiertelnie

Trujących i silnie kancerogennych pleśniach na powierzchni kompotu czy chleba, jak również o
tych, które pokrywają czasem ściany w zawilgoconych pomieszczeniach. Ciasto drożdżowe też

zawdzięczamy specyficznym grzybom - drożdżakom, podobnie jak odkrycie penicyliny przez
Fleminga workowcowi.

31/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

Mimo różnorodności, organizmy należące do tego królestwa mają wiele cech wspólnych. Ich

komorki otoczone sa chitynowa scianą komórkowa, zawieraja materialy zapasowe w postaci
glikogenu lub tluszczow, nie posiadaja chlorofilu nie prowadzą fotosyntezy. Są więc heterotrofami.

Wydzielaja do środowiska enzymy trawienne a następnie wchlaniaja powstale zwiazki
niskoczasteczkowe. W wiekszości sa sąprofitami, żywiąc się martwą materią organiczną. Część z

nich czerpie związki organiczne z organizmów żywych, sa zatem pasożytami. Nie możemy również
zapomnieć o symbiozie grzybów z roślinami. Współżycie workowców i podstawczaków z glonami

zaowocowała istnieniem porostów. Obliczono również stosunkowo niedawno, że z grzybami
współżyje aż 80% roślin wyższych, niektóre z nich bez obecności grzyba giną, inne rozwijają się
bardzo słabo. Ta zaleznosć nazwana została mikoryzą.

Energię zdobywają przez rozkład tlenowy i beztlenowy związków organicznych. Energię
magazynują w postaci znanego nam ATP.

Rozmnażają się bezpłciowo wegetatywnie oraz wytwarzając różnego rodzaju zarodniki, często o
fantastycznych kształtach. Te zarodniki ,ktore powstają drogą mitoz nazywamy mitosporami(np.

konidia workowcow), te ,które powstają w wyniku mejozy mejosporami (np. zarodniki
podstawkowe podstawczaków, workowe workowców). Płciowo rozmnażają się przez kopulację

gamet, gametangiów, lub niezróżnicowanych strzępek. Niezaprzeczalnie grzyby odgrywają ogromną
rolę ekologiczną, jako reducenci. Jednocześnie to one powodują ogromne straty produktów

żywnościowych, groźne choroby roślin, zwierząt i człowieka.

Niektóre z nich wytwarzają użyteczne leki w tym antybiotyki (np. penicylina).

TKANKI ROŚLINNE

W organizmach wielokomórkowych komórki o podobnej budowie i funkcji łączą się w grupy zwane
tkankami. Dotyczy to zarówno roślin jak oczywiście zwierząt. Na lądzie w warunkach niestabilnych
szybkie i sprawne działanie organizmu wymagało wyodrębnienia się nie tylko zespołów tkanek, ale

też organów, ale o tym potem.

Zainteresujmy się kryteriami podziału tkanek. Podstawowym kryterium jest zdolność komórek

tkanki do podziałów. Według niego dzielimy tkanki na twórcze (ich komórki zachowują zdolność do
podziałów) i stale. Biorąc pod uwagę pochodzenie komórek wyróżniamy tkanki pierwotne i wtórne.
Mamy tkanki jednorodne, których komórki są niemal identyczne, i niejednorodne, w których skład
wchodzą zróżnicowane elementy komórkowe.

Tkanki twórcze, czyli merystemy odpowiadają za wzrost rośliny. Tkanki twórcze pierwotne

pochodzą w prostej linii z podziałów zygoty i dzieląc się dają początek pierwotnym tkankom stałym.
Nalezą do nich merystemy embrionalne, stożków wzrostu, interkalarne, archespor oraz miazga

wiązkowa. Merystemy wtórne powstają z komórek tkanek stałych pierwotnych, które odzyskały
zdolność do podziałów. Wtornymi merystemami są: miazga międzywiązkowa, korkotwórcza i

tkanka przyranna (kallus)..Występująca w korzeniach okolnica tez najczęściej ma pochodzenie
wtórne.

32/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV

Tkanki stałe klasyfikujemy według funkcji. Tkanki okrywające to skórka chroniąca młode organy i

peryderma (korkowica) ochraniająca starsze organy roślin wieloletnich. Łączność ze światem
zewnętrznym zapewniają skórce aparaty szparkowe, a w korku – martwej warstwie perydermy –

występują przetchlinki.

Ciekawą tkanką jest miękisz. Jest to tkanka jednorodna, ale paradoksalnie o zróżnicowanych

funkcjach, a co za tym idzie o zróżnicowanej morfologii komórek. Mamy, więc miękisz zasadniczy
wypełniający przestrzenie między innymi tkankami, miękisz asymilacyjny, powietrzny u roślin

wodnych ze zbiornikami powietrza, spichrzowy magazynujący substancje odżywcze oraz
wodonośny magazynujący wodę.

Do tkanek wzmacniających zaliczamy żywą kolenchymę, która wzmacnia nadziemne części rośliny

pozwalając zachować im elastyczność( to dzięki niej, w czasie silnego wiatru rośliny przyginają się
do ziemi, ale nie łamią) oraz sklerenchymę zbudowaną z martwych komórek, pełniącą rolę wybitnie

usztywniającą.

Najtrudniejszą i najbardziej skomplikowaną jest tkanka przewodząca. Za transport wody i soli

mineralnych z gleby odpowiedzialne jest drewno, czyli ksylem. Na ksylem składają się martwe
naczynia występujące u okrytonasiennych, cewki nagonasiennych paprotników i nagonasiennych( to

one przewodzą roztwory glebowe), ale również miękisz drzewny i włókna drzewne o rozmaitych
funkcjach.

Za transport substancji odżywczych odpowiedzialny jest floem, czyli łyko. Podobnie jak w ksylemie

mamy tu do czynienia z czterema rodzajami komórek: komórki sitowe, rurki sitowe, oraz miękisz
łykowy i włókna łykowe. Ksylem i floem leżą obok siebie tworząc wiązki przewodzące.

Tkanki przewodzące osiągnęły największy stopień organizacji u roślin naczyniowych, czyli
paprotników i nasiennych. Ważne jest bowiem by transport asymilatów i uzupełnianie wyparowanej

wody u dużych roślin przebiegał jak najsprawniej.

33/33

KM8RBI000

www.kurssikory.pl

ROK XIV