1. Klasyczny podział nauk przyrodniczych według obiektu badań to:

botanika - nauka o roślinach,

zoologia - nauka o zwierzętach,

mikrobiologia - nauka o drobnoustrojach,

mykologia - nauka o grzybach.

Biolodzy mają możliwość specjalizowania się w takich dziedzinach, jak:

systematyka - nauka o klasyfikacji roślin i zwierząt oraz ich wzajemnych pokrewieństwach,

anatomia - nauka o budowie wewnętrznej roślin lub zwierząt,

fizjologia - nauka o procesach życiowych organizmów,

embriologia - nauka o rozwoju organizmów,

histologia - nauka o budowie tkankowej organizmów,

cytologia - bada budowę oraz skład i czynności życiowe komórek,

antropologia - nauka o rozwoju człowieka na przestrzeni wieków,

biochemia - nauka o składzie chemicznym organizmów,

ewolucjonizm - próby przedstawienia historii powstania i rozwoju życia na Ziemi,

ekologia - nauka o zależnościach między organizmami a środowiskiem,

genetyka - nauka o zmienności i dziedziczności cech wśród organizmów,

biofizyka - nauka o podstawowych strukturach biologicznych oraz sposobie ich funkcjonowania; w swoich badaniach biofizycy posługują się metodami fizykochemicznymi.

Morfologia-nauka o budowie organizmów

Immunologia-nauka o odporności komórkowej

2.Różnorodność biologiczna,

oznacza zróżnicowanie życia na wszelkich poziomach jego organizacji. różnorodność biologiczna to zróżnicowanie wszystkich żywych organizmów występujących na Ziemi w ekosystemach lądowych, morskich i słodkowodnych oraz w zespołach ekologicznych, których są częścią. Dotyczy ona różnorodności w obrębie gatunku (różnorodność genetyczna), pomiędzy gatunkami oraz różnorodności ekosystemów.

Bioróżnorodność ma podstawowe znaczenie dla ewolucji oraz trwałości układów podtrzymujących życie w biosferze. W celu ochrony bioróżnorodności konieczne jest przewidywanie, zapobieganie oraz zwalczanie przyczyn zmniejszania się lub jej zanikania. Ubożenie bioróżnorodności wyraża się poprzez: utratę siedlisk, wymieranie gatunków, zmniejszanie zróżnicowania genowego w populacjach.

Dla zachowania i wzbogacania różnorodności biologicznej duże znaczenie ma zróżnicowanie siedlisk i oddziaływania człowieka, w szczególności ochrona siedlisk słabo lub wcale przekształconych (naturalnych).Kluczowe znaczenie dla zachowania różnorodności biologicznej w przestrzeni rolniczej maja: zadrzewienia śródpolne,oczka wodne i torfowiska,miedze, ekstensywnie użytkowane łąki i pastwiska.Na terenach leśnych kluczowe znaczenie dla utrzymania różnorodności biologicznej mają:spróchniałe drzewa i powalone pnie (martwe drewno),starodrzewy,torfowiska i polany śródleśne.

Bioróżnorodność rozpatrywana jest w trzech poziomach:

Ekosystemow-każdy ekosystem jest środowiskiem zycia wielu organizmow .zroznicowanie ekosystemow widoczne jest nie tylko w skali całego swiata ale również w skali lokalnej. Przykład : na większości obszarow polski naturalnym ekosystemem jest las liściasty lub mieszany.tylko w obrebie lasu liściastego wyróżniamy :grądy(graby,deby,lipy),buczyny(buk),olsy(olsza-na terenach wilgotnych),łegi(dąb,jesion-rosnace w dolinach rzek,okresowo zalewane)

Gatunkow-okresla się liczba gatunkow przypadajaca na jednostke powierzchni.najubozsza bioroznorodnosc wystepuje na terenach pustynnych,niewiele gatunkow spotyka się tez w tundrze oraz na obszarze stepu. najwieksze bogactwo gatunkow cechuje tropikalny las deszczowy.wysoka bioroznorodnosc jest tez charakterystyczna dla biomów gorskich,ze względu na duże zróżnicowanie panujących tam warunków:na niewielkim obszarze znajduja się miejsca o różniej wysokości npm,kącie i kierunku nachylenia stoku(w Polsce najwieksza bioroznorodnosc gatunkowa wystepuje w tatrach

Genow-dotyczy zróżnicowania genetycznego osobnikow należących do jednej populacji .

Obecnie na skutek działalności człowieka obserwuje się stała tendencje zmniejszania się bioroznorodnosci poprzez:

• Niszczenie ekosystemów-nawet niewielkie zmiany ekosystemow wiaza się z wygineciem części zyjacych tam gatunkow. Przyczyny bezpośrednie np.:wycinanie lasów czy osuszanie torfowisk,pośrednie:zmiana poziomu wod gruntowych na skutek regulacji rzek itp.

• Rozdzielanie naturalnych siedlisk populacji czyli tworzenie barier,które dla organizmów sa nie do pokonania.dochodzi wtedy do fragmentacji populacji i izolacji poszczególnych jej grup,które mogą okazac się zbyt małe,aby przetrwać.

• Zanieczyszczenia powietrza,wody i gleby przekracza często granice tolerancji organizmów,które nie mogą przystosować się zmienionych warunków i gina.czesto wyginiecie jednego gatunku pociąga za sobą wyginiecie lub poważne ograniczenie liczebności inny.

• Wprowadzenie nowych garunków które wypierają miejscowe gatunki

• Współczesne rolnictwo polegające na uprawie jednego gat.roslin na dużym obszarze tzw monokultura.

3.systematyka:

opiera się na sposobie rozmnazania oraz przemianie pokoleń. królestwo jest rozdzielane na mniejsze jednostki dopóki pojedynczy gatunek nie zostanie oddzielnie sklasyfikowany, według następującego porządku:1. Domena(eukarya),2. Królestwo(zwierzęta), 3. Typ(strunowce), 4. Gromada(ssaki), 5. Rząd(naczelne), 6. Rodzina(człowiekowate), 7. Rodzaj(Homo), 8. Gatunek(Homo sapiens). Nazwa systematyczna organizmu składa się z nazwy rodzajowej i nazwy gatunkowej (tzw. epitetu gatunkowego). Na przykład ludzie są określani nazwą Homo sapiens. Homo jest nazwą rodzajową zaś sapiens nazwą gatunkową. Pisząc nazwę systematyczną organizmu należy pisać nazwę rodzajową dużą literą a nazwę gatunkową małą.

3 domeny: (archea, bakteria, eukaria)5 królestw: (zwierzęta, rośliny, grzyby , protisty , prokarioty)

4. Ultrastruktura komórkowa

to budowa komórki pod mikroskopem elektronowym.

- cytoplazma- Substancja bezbarwna, półpłynna, galaretowata, półprzezroczysta, o gęstości większej od gęstości wody

- jądro komórkowe – kontrola czynności życiowych,materiał genetyczny

- mitochondria – oddychanie kom. Wytwarzanie ATP potrzebne w procesach zyciowych

- lizosomy –odpowiedzialne za trawienie powstają z pęcherzyków struktur golgiego, znajduja się w nich enzymy rozkladajace białka,lipidy,węglowodany co umozliwia komórce ich rozkład. Przyczyniają się także do obumierania starych komórek

- aparat Golgiego – układ błon w postaci spłaszczonych pęcherzyków odbywa się w nich synteza substancji,zageszczenie i modyfikowanie

- retikulum endoplazmatyczne – oddziela w cytoplazmie obszar, aby mogły zachodzić przeciw stawne procesy życiowe odpowiada za transport wewnątrz i uczestniczy w syntezie lipidów

- rybosomy – przeprowadzają biosynteza białek.powstaja w jąderku .to skupisko kwasów RNA osiadających się na błonach wokół jądra lub cytoplazmie

- peroksysomy – rozkładają nadtlenki wodoru

- plastydy: chloroplasty, chromoplasty (marchew = karoten i ksantofil), leukoplasty (bezbarwne, ziemniak)

- błona cytoplazmatyczna = lipidowo-białkowa.zbudowana z 2 warstw fasfolipidów (kwasem tłuszczowym do wnetrza a glicerolem na zewnątrz. oddziela komórke od środowiska zewnętrznego oraz umozliwia wymiane substancji gdyż jest półprzepuszczalna

-siateczka –to system błon wewnątrz komórki połączony z zewnętrzna blona jadra i wewnetrzna blona komórkowa:

*retikulum szorstkie-na nim sa rybosomy wokół jądra

*retikulum gładkie-

- ściana komórkowa, zbudowana z błonnika = celulozy występuje w komórkach roślinnych,nadaje kształt komórce,chroni przed urazami mechanicznymi

- wakuola/wodniczki z sokiem komórkowy

5.mitoza

-proces podziału pośredniego jądra komórkowego, któremu towarzyszy precyzyjne rozdzielenie chromosomów do dwóch komórek potomnych. W jego wyniku powstają komórki, które dysponują materiałem genetycznie identycznym z komórką macierzystą. Jest to najważniejsza z różnic między mitozą a mejozą. Mitoza zachodzi w komórkach somatycznych zwierząt oraz w komórkach somatycznych i generatywnych roślin.

Profaza

a) następuje kondensacja chromatyny

b) chromosomy zaczynają być widoczne

c) ujawnia się struktura chromosomu

d) chromatydy ulegają pogrubieniu, widać miejsce ich złączenia (centromer)

e) formuje się wrzeciono podziałowe (kariokinetyczne)

f ) zanik jąderka

g) centriole rozchodzą się i każda dobudowuje sobie nową

Metafaza

a) rozpad błony jądrowej (w tym momencie rozpoczyna się metafaza)

b) następuje przyczepienie wrzeciona podziałowego do centromerów

c) chromosomy ustawiają się w płaszczyźnie równikowej komórki, tworząc płytkę metafazową.

Anafaza

a) następuje rozdzielenie chromatyd siostrzanych, powstają chromosomy potomne (jest to właściwym początkiem anafazy)

b) chromosomy potomne wędrują do przeciwległych biegunów komórki

c) podział organelli na równe zespoły

Telofaza

a) wokół skupisk chromosomów powstaje błona jądrowa

b) wyodrębniają się jądra potomne identyczne z jądrem rodzicielskim

c) chromosomy ulegają despiralizacji do chromatyny

d) dochodzi do cytokinezy (czasami proces ten dokonuje się już w anafazie)

e) powstają dwie diploidalne komórki potomne

Właściwy podział mitotyczny poprzedza przygotowująca do niego interfaza, które razem tworzą cykl komórkowy.

Mejoza

-ten typ podzialu jadra komórkowego zachodzi przy powstawaniu gamet(czyli plemnikow i komorek jajowych)a u roślin zarodników.celem mejozy jest zredukowanie o polowe liczby chromosomow.jest to konieczne do prawidłowego zapłodnienia-w przeciwnym wypadku zygota a potem rozwijający się organizm mialby dwa razy więcej chromosomow niż powinny. Na proces mejozy skladaja się dwa podzialy,podobnie jak w mitozie podzielone na fazy.

profaza I - chromosomy ulegają silnemu skróceniu wskutek spiralizacji nici chromatynowych, przy czym chromosomy homologiczne pochodzące od organizmu ojcowskiego i matecznego łączą się wzdłuż parami, tworząc tzw. biwalenty, każdy złożony z 4 chromatyd (koniugacja), w trakcie tego połączenia między chromatydami zachodzić może wymiana odcinków, zwana crossing-over, czyli wymiana materiału genetycznego, pod koniec profazy I zanika błona jądrowa i jąderka,

metafaza I - wytwarza się wrzeciono podziałowe, a biwalenty układają się w płaszczyźnie równikowej,

anafaza I - następuje całkowity zanik połączeń między chromosomami w biwalentach, chromosomy rozchodzą się do przeciwległych biegunów, przy czym podział ten jest losowy, niezależny od ich pierwotnej przynależności do genomu ojcowskiego lub matecznego, a w każdym jądrze potomnym znajduje się tylko jeden chromosom z danej pary,

telofaza I - dookoła dwóch jąder potomnych o zredukowanej liczbie chromosomów odtwarza się błona jądrowa.

Po krótkiej fazie przejściowej (interfaza) następuje drugi podział mejotyczny o przebiegu identycznym jak w mitozie:

w metafazie II połączone dotąd centromerami chromatydy poszczególnych chromosomów rozdzielają się,

w anafazie II rozchodzą do przeciwległych biegunów,

w telofazie II odtwarzana jest błona jądrowa i jąderka.

Po każdym z podziałów lub dopiero po drugim następuje podział komórki. W końcowym efekcie w wyniku mejozy powstają 4 komórki potomne o zredukowanej (haploidalnej) liczbie chromosomów. Mejoza jest procesem znacznie dłuższym od mitozy, szczególnie długa jest profaza I u roślin, która może trwać od kilku do kilkudziesięciu dni. Ogólny przebieg mejozy jest jednak podobny w komórkach roślin i zwierząt.

Porównanie:

*rodzaj komórek:

-mitoza: somatyczne

-mejoza: gamety i zarodniki

*ilość cykli podziałowych:

-mitoza: jeden

-mejoza: dwa

*ilość komórek potomnych:

-mitoza: dwie

-mejoza: cztery

*długośc profazy:

-mitoza: krótka

-mejoza: długa (inaczej wieloetapowa)

*występowanie crossing-over:

-mitoza: nie występuje

-mejoza: występuje i polega na wymianie kawałkiem nici DNA między chromosomami siostrzanymi (inaczej tetrady)

*przebieg metafazy i metafazy I:

-mitoza: w metafazie chromosomy układają się w jednej płaszczyżnie

-mejoza: w metafazie I biwalenty (pary chromosomów homologicznych) układają się w jednej płaszczyżnie, włókienka wrzeciona podziałowego łączą się z centromerami

*przebieg anafazy i anafazy I:

-mitoza: następuje podział centromerów (centromery pękają), włokienka wrzeciona podziałowego skręcają się i chromatydy siostrzane wędrują do przeciwległycvh biegunów komórki (jako chromosomy potomne)

-mejoza: w anafazie I następuje skręcanie się nici wrzeciona podziałowego co powoduje rozejście się chromosmów homologicznych do biegunów komórki; NIE PĘKAJĄ CENTROMERY!!! (rozejście się chromatyd siostrzanych następuje w anafazie II)

*rola:

-mitoza: służy namnażaniu komórek, co prowadzi do rozrodu organizmu, regeneracji, umożliwia też rozmnażanie wegetatywne organizmów

-mejoza: redukuje liczbę chromosomów w gametach lub zarodnikach co zapewnia stałość liczby chromosomów w kolejnych pokoleniach

6.Spermatogeneza (spermogeneza)

– to proces powstawania i dojrzewania plemników – gamet męskich, który odbywa się w jądrach – gonadach męskich.

Dzięki niemu komórki macierzyste (spermatogonia) rozwijają się w dojrzałe plemniki. Proces ten rozpoczyna się w okresie pokwitania i ma trzy fazy: spermatogoniogenezę (podziały mitotyczne), spermatocytogenezę (podziały mejotyczne) oraz spermiogenezę (przeobrażenie spermatyd w pleminki)[1]. Zachodzi on w kanalikach nasiennych jądra.

Jadra- zawierają kanaliki nasienne wyścielone nabłonkiem plemnikotworczym w skład którego wchodzą spermatogonia i komórki sertoliego. Spermatogonia mogą dzielic się podzialem mitotycznym i powstają z nich nowe spermatogonia lub mejotycznym i powstają z nich plemniki.komórki sertoliego odzywiaja i ochraniają tworzące się plemniki. Pomiędzy kanalikami jader wystepuje tkanka wśródmiazszowa w jej skład wchodzą komórki leydiga,które wytwarzają testosteron.W wyniku podzialu mejotycznego tzw spermatogenezy ze spermatocytów powstają spermatydy. Spermatydy z kanalików nasiennych wedruja do najądrzy gzie dojrzewają i powstają z nich plemniki. W skład plemnika wchodzi glowka-zawiera informacje genetyczna ,akrosom-rozpuszcza oslonke komórki jajowej ,umozliwia wnikniecie plemnika i proces zapłodnienia. Wstawka i witka odpowiadają za ruch plemnika.

Oogeneza

-podział mejotyczny w wyniku którego powstają kom rozrodcze jest podzialem nierównomiernym .rownomiernie rozdzielana jest zawartość jadra natomiast składniki odżywcze (żółtko) przekazane zostaje tylko 1 komórce dzięki czemu komorka jajowa ma wystarczajaca ilość zółtka do rozwoju zarodka.

Zewnetrzna część jajnikow to kora zawiera pęcherzyki pierwotne. Pęcherzyk zawiera oocyt otoczony komorkami zarnistymi osadzonymi na blonie podstawowej.komorki zarniste ochraniają,odzywiaja oocyt i wydzielają estrogny. Owulacja dzieli cykl na dwa etapy

1. Faza przedowulacyna: pęcherzyki znajduja się w korze jajnikow,rosna,dojrzewają.komorki zarniste pęcherzyka wydzielają estrogeny które oddzialywuja na przysadke mozgowa ta wydziela duza ilość hormonu lutenizujcego(LH),ktoty powoduje pekniecie pęcherzyka i rozpoczęcie owulacji.

2. Faza poowulacyjna : pod wypływem LH pozostale komórki z pęcherzyka przeksztalcaja się w ciałko zółte,które wydziela progesteron,który hamuje wydzielanie hormonu LH oraz oddziałuje na blone sluzowa macicy która się rozrasta i jest bardziej ukrwiona co umozliwia zagniezdzenie się jaja płodowego.jesli nie dojdzie do zapłodnienia ciałko zolte obumiera.(zmniejsza się ilość progesteronu,obkurczają się naczynia krwionośne blony macicy co powoduje jejobumieranie a następnie wydalanie.

Zapłodnienie:

połączenie się komórek rozrodczych (komórki męskiej i żeńskiej) w wyniku czego powstaje nowa komórka nazywana zygotą.U ssaków, w tym człowieka, zapłodnienie może być skutkiem kopulacji pomiędzy osobnikami przeciwnych płci. Warunkiem zapłodnienia jest wniknięcie plemnika do komórki jajowej. Ma to miejsce w bańce jajowodu, aczkolwiek do zapłodnienia może dojść w innym odcinku układu rozrodczego kobiety. Zapłodnienie może też być wynikiem inseminacji lub metody in vitro. W wyniku zapłodnienia dochodzi do przekazania potomstwu zawartych w gametach czynników dziedziczenia (genów) obydwu organizmów rodzicielskich. Wynikiem zapłodnienia jest ciąża.

7.jesli dojdzie do zapłodnienia to:

ciałko zolte przeksztalca się w ciałko ciążowe,wydziela progesteron ,który podtrzymujerozwój blony śluzowej macicy,hamuje jej skurcze.

I faza jaja płodowego: do zapłodnienia dochodzi w początkowym odcinku jajowodu,powstaje zygota,która dzieli się mitotycznie (bruzdkuje) wedrujac jajowodem. W wyniku bruzdkowania powstają blastomery które tworza zlepek komorek tzw.morule a następnie jednowarstwowy pęcherzyk –blastula.zewnetrzna warstwa komorek to trofoblast który spelnia funkcje ochronna odzywcza,wewnetrzna grupa to embrioblast z niego powstaje ciałko zarodka. Po dotarciu do macicy trofoblast wydziela enzymy trawienne które nadtrawiaja blone sluzowa macicy w zagłębieniu tym osadza się jajo płodowe,jest to tzw inplantacja jaja płodowego. Rownoczesnie trofoblast zrasta się z blona sluzowa macicy i przeksztalca się w kosmówkę. W tym czasie komórki wezla zarodkowego roznicuja się i powstają listki zarodkowe .zaczyna wyksztalcac się lozysko.

II etap rozwoju zarodkowego: komórki listkow zarodkowych roznicuja się i powstają z nich zawiazki wszystkich układów i narządów.rownoczesnie nastepuje wyksztalcenie lozyska i rozwój blon płodowych.jest to okres największej wrazliwosci zarodka na wszelkie szkodliwe czynniki .

Kosmówka – zewnetrzna blona plodowa,wytwarza kosmki zwiekszajace powierzchnie lozyska

Owodnia-otacza bezpośrednio zarodek a następnie plod,przestrzen miedzy owodnia a cialem zarodka to jama owodni wypelniona plynem w którym rozwija się plod.

Omocznia-dostarcza naczyń krwionośnych do ukrwienia lozyska pod cialem zarodka zrasta się z sąsiednimi tkankami ,tworzy sznur pępowinowy laczacy ciało zarodka z lozyskiem

III etap płodowy: z listków zarodkowych formują się wlasciwe narządy,układy i stopniowo podejmują swoje funkcje .jest to tzw proces organogenezy.formuja się kształty ciala.wymiana skladnikow pomiędzy plodem a matka odbywa się za pomocą lozyska.

Czasami dochodzi do różnego typu zaburzeń, które powodują przedwczesne zakończenie ciąży. W fazie jajowej może dojść do poronienia np. w wypadku, gdy zapłodnione jajo nie ma wystarczającej racji pożywienia, potrzebnej do odżywiania w drodze przez jajowód aż do zagnieżdżenia się w ścianie macicy. Może dojść do poronienia, jeśli ścianka macicy nie będzie na to przygotowana i jeżeli dojdzie do zagnieżdżenia się jaja poza macicą. W fazie embrionalnej poronienie może nastąpić wskutek złego odżywiania, niedoboru witamin, zaburzenia hormonalnego, stresów emocjonalnych, choroby matki(np.wirus rózyczki powoduje uszkodzenia układu nerwowego,wzroku,słuchu serca), niezgodność grupy krwi ojca i matki, używek(np. alkohol powoduje: niska wage plodu, deformacje, uposledzenie umysłowe; dym papierosowy: niedotlenienie plodu; narkotyki: opozniaja rozwój plodu, przyczynia się do poronien, niskiej wagi plodu), wieku rodziców, nieprawidłowości rozwojowych, deficyt kwasu foliowego (wady cewy nerwowej) antybiotyki (penicylina, tetracykliny),leki

8. Teratogenność

(dosłownie potworotwórczość od teratos – potwór) – właściwość teratogenów powodująca wady (potworności) w rozwoju płodu (mają ją np. promieniowanie, wirusy, ksenobiotyki, niektóre lekarstwa).Działanie teratogenne to działanie toksyczne substancji na zarodek lub płód (śmierć zarodka, zaburzenia czynnościowe, opóźnienie rozwoju, przedwczesne urodzenie).etap rozwoju zarodkowego jest szczególnie wrażliwy na wszelkie czynniki szkodliwe.(a dokładniej moment tworzenia się zawiazkow wszystkich ukladow tworzenia się lozyska i blon płodowych)

9. Bioindykacja

– metoda oceny stanu środowiska, głównie poziomu zanieczyszczeń, na podstawie badania reakcji organizmów żywych (stenobiontów-(maja mały zakres tolerancji )-organizmów wskaźnikowych) na zmiany. Dobrymi bioindykatorami zanieczyszczenia wód są np. raki rzeczne, larwy chruścików, a powietrza – porosty-nie tolerują zanieczyszczenia powietrza dwutlenkiem siarki. Metody bioindykacji używa się także przy ocenie stanu lasów. Polega na określeniu stopnia defoliacji (ubytku liści koron drzew), zabarwienia liści, obecności pasożytów itp.