BIOLOGIA-EGZAMIN
1.Procaryota i Eucaryota, różnice w budowie komórki roślinnej i zwierzęcej
Komórka prokariotyczna komórka z reguły niewielka i złożona z otaczającej ściany i błony komórkowej oraz cytoplazmy, w której występują nieliczne organella.
Wszystkie organizmy prokariotyczne są jednokomórkowe. Nie posiadają jądra komórkowego. Jego funkcję zastępuje nukleoid (genofor). Materiał genetyczny nie jest oddzielony od reszty komórki żadną błoną. Jest zawieszony w tzw. obszarze jądrowym cytoplazmy. Mezosomy są odpowiednikami mitochondrium u organizmów oddychających tlenowo, powstają jako uwypuklenia błony komórkowej.
Komórka prokariotyczna zawiera: genofor, rybosomy, mezosomy, błonę i ścianę komórkową, ew. także wici.
Podział
Komórki te nie mogą się dzielić mitotycznie ani mejotycznie. Rozmnażają się przez prosty podział komórki (amitoza). Do komórek prokariotycznych należą komórki bakterii (w tym sinic) oraz archeowców.
Odżywianie
Pierwotnie komórki prokariotyczne formowały się w środowisku o dużej zawartości związków organicznych i dlatego zapewne były cudzożywne, czyli heterotroficzne. Mogły korzystać ze związków organicznych powstających samorzutnie w pierwotnych oceanach, wchłaniając je bezpośrednio przez ścianę i błonę komórkową. Związki zbyt duże, aby mogły przejść przez powłoki komórki, były rozkładane (trawione) przez enzymy wydzielane na zewnątrz. Taki sposób odżywiania zachowała do dziś większość bakterii wodnych i glebowych, chociaż związki, z których korzystają, pochodzą z rozkładu martwych organizmów roślinnych, zwierzęcych i innych.
W miarę wzrostu liczby organizmów w pierwotnych środowiskach zaczęło brakować wolnych związków organicznych. Przypuszczalnie wówczas powstawały bakterie samożywne, czyli autotroficzne, które same wytwarzały (syntezowały) złożone związki organiczne z prostych związków nieorganicznych. Zakłada się, że pierwotnie energia potrzebna do tych syntez pochodziła z egzoenergetycznych reakcji chemicznych, czyli procesów chemosyntezy. Dziś ten typ odżywiania występuje u bakterii nitryfikacyjnych.
Niektóre bakterie wykorzystywały do syntezy związków organicznych zamiast energii chemicznej świetlną - w procesie fotosyntezy. Podstawowym związkiem umożliwiającym zamianę energii świetlnej na chemiczną był zapewne bakteriochlorofil - związek występujący także u niektórych współczesnych bakterii fotoautotroficznych (np. u bakterii purpurowych).
Około 2,8 miliarda lat temu u pewnej grupy bakterii, zwanych dziś sinicami (lub cyjanobakteriami), pojawił się inny typ chlorofilu, tak zwany chlorofil a. Proces fotosyntezy przy wykorzystaniu tego chlorofilu jest bardziej wydajny. Źródłem wodoru niezbędnego do syntezy cukrów stała się woda, a produkt ubocznym - tlen cząsteczkowy - uwalniał się do otoczenia. Zapewne właśnie ten tlen, produkowany przez pierwotne sinice, doprowadził około 2 miliardów lat temu do przebudowy składu chemicznego całej ziemskiej atmosfery.
Oddychanie wewnątrzkomórkowe
Bakterie oddychają zarówno beztlenowo, jaki i tlenowo. To pierwsze jest zapewne pierwotniejszym sposobem uzyskiwania energii, ponieważ w czasach powstawania pierwszych prokariontów ani w atmosferze, ani w wodach nie było wolnego tlenu cząsteczkowego. Proces oddychania beztlenowego, zwany też fermentacją, zachodzi bezpośrednio w cytoplazmie bakterii zwanych anaerobami i polega na rozkładzie (utlenieniu) cukrów. Wydziela się wówczas energia. Końcowym produktem tego rozpadu może być kwas mlekowy, etanol albo też kwas octowy i jego związki.
Fermentacja jest jednak procesem mało wydajnym. Dlatego z chwilą pojawienia się w środowisku tlenu cząsteczkowego niektóre bakterie, zwane aerobami, zaczęły go używać do całkowitego utlenienia cukrowców do dwutlenku węgla i wody. W tym procesie uzyskuje się kilkakrotnie więcej energii niż podczas fermentacji. Obecnie większość bakterii to aeroby. Końcowe (tlenowe) etapy oddychania zachodzą u bakterii bezpośrednio na błonie komórkowej, być może biorą w nim udział mezosomy.
Wiązanie azotu cząsteczkowego (N2)
Chociaż wszystkie organizmy potrzebują azotu (wchodzi w skład m.in. aminokwasów), to tylko niektóre prokarionty potrafią przyswajać jego postać cząsteczkową - N2 - bezpośrednio z atmosfery, gdzie tego pierwiastka jest najwięcej (stanowi ok. 78% objętości powietrza).
Tę złożoną biochemicznie umiejętność, wymagającą dużych nakładów energii, posiadało kilka bakterii glebowych, np. tlenowce, symbionty roślin, beztlenowce i inne. Wolny azot wiążą także liczne wodne sinice.
Dzięki zdolności do asymilacji wolnego azotu bakterie te mogą żyć w środowiskach bardzo ubogich w związki azotowe. Jednocześnie obumierając, same są źródłem przyswajalnego azotu dla organizmów eukariotycznych. W ten sposób prokarionty uczestniczą w obiegu tego pierwiastka w przyrodzie.
Rozmnażanie
Wszystkie bakterie mają jedną cząsteczkę DNA, będącą pojedynczym zestawem genów. Takie organizmy nazywamy haploidalnymi. Prokarionty rozmnażają się jedynie w sposób bezpłciowy przez podział komórki lub rzadziej fragmentację kolonii jako że genofor nie tworzy nawet jednego klasycznego chromosomu, podział bakterii polega na podwojeniu (replikacji) cząsteczki DNA, rozdzieleniu obu nitek i przedzieleniu cytoplazmy mniej więcej na połowę. Taki podział komórki jest stosunkowo prosty w odróżnieniu od mitozy, występującej u eukariontów, nazwany został podziałem bezpośrednim, inaczej amitozą.
Koniugacja
Prokarionty nie rozmnażają się płciowo. Jednak u niektórych zaobserwowano proces wymiany materiały genetycznego pomiędzy osobnikami. W trakcie koniugacji bakterie łączą się za pomocą fimbrii i wymieniają część materiału genetycznego w postaci plazmidów bądź fragmentów genoforu. Proces ten prowadzi do zwiększenia różnorodności genetycznej bakterii.
Nukleoid, dawniej genofor, prokarion - obszar cytoplazmy komórek prokariotycznych bakterii, sinic i wirusów, w którym znajduje się kolista nić kwasu deoksyrobonukleinowego (DNA). Jej odpowiednikiem u eukariontów jest jądro komórkowe, które dodatkowo otoczone jest błoną jądrową.
Komórka eukariotyczna
zawiera wielokrotnie więcej materiału genetycznego niż prokariotyczna, dzięki czemu jest w stanie produkować więcej typów białek i ma potencjalnie nieograniczone możliwości regulacji. Materiał genetyczny występuje tu w postaci wielu, skupionych w jądrze chromosomów. Są to liniowe fragmenty DNA związanego z licznymi białkami, które chronią go, powielają i precyzyjnie sterują ekspresją. Komórki eukariotyczne posiadają wiele organelli - zarówno analogiczne do występujących u prokariotów np. rybosomy czy chromosomy (odpowiadające bakteryjnemu genoforowi) jak i takie, których u żadnych prokariotów nie ma. Do tych drugich należy retikulum endoplazmatyczne wraz z błoną jądrową oraz mitochondria i plastydy (np. chloroplasty). Wreszcie około miliarda lat temu komórki eukariotyczne wykształciły możliwość rozmnażania drogą płciową, co jeszcze bardziej zwiększyło ich możliwości ewolucyjne. Błona komórkowa (plazmolema) otacza całą komórkę. U eukariontów posiadających ścianę komórkową zawsze występuje po stronie wewnętrznej tej ściany. Plazmolema zbudowana jest podobnie, jak u bakterii właściwych: składa się z dwóch warstw fosfolipidów oraz zanurzonych w nich białek. Cytoplazma, podobnie jak u Procaryota, jest białkowym koloidem. Charakter koloidalny pozwala na utrzymywanie w cytoplazmie organelli ponad spodnią powierzchnią błony komórkowej, tak jakby organella były swobodnie zawieszone w komórce. Retikulum endoplazmatyczne (siateczka śródplazmatyczna, ER) i błony organelli wyznaczają wewnątrz komórki oddzielone od siebie przestrzenie, dzięki czemu możliwe jest wytworzenie i utrzymywanie różnych warunków w różnych przestrzeniach tej samej komórki, a co za tym idzie - przeprowadzania w jednym czasie wielu procesów wymagających odmiennych warunków reakcji.
Pod względem budowy, błony te są podobne do plazmolemmy. Najważniejsze różnice dotyczą tego, że są one cieńsze, zawierają więcej białek, a znacznie mniej cholesterolu oraz nie zawierają glikokaliksu.
Samo retikulum endoplazmatyczne jest zróżnicowane - wyróżnia się dwie jego formy: jedną zawierającą ziarnistości (siateczka śródplazmatyczna szorstka) i drugą ich pozbawioną (siateczka śródplazmatyczna gładka). ER gładkie występuje w postaci kanalików, zaś szorstkie w postaci cystern.
ER gładkie jest miejscem biosyntezy lipidów, przemian sterydów, gromadzenia jonów wapniowych Ca2+oraz detoksykacji trucizn, leków Od błon siateczki śródplazmatycznej gładkiej mogą oddzielać się pęcherzyki, które przekształcają się w wakuole. Retikulum zapewnia transport substancji pokarmowych w cytoplazmie oraz wytwarza lizosomy, które biorą udział w rozkładzie produktów pokarmowych przenikających do komórek. U roślin utrzymuje ponadto kontakt pomiędzy sąsiednimi komórkami.
Na zewnętrznej powierzchni siateczki śródplazmatycznej szorstkiej występują rybosomy (widoczne w mikroskopie jako ziarnistości). Są one, podobnie jak u bezjądrowych, zbudowane z dwóch podjednostek, mają taki sam skład chemiczny (rRNA i białka zasadowe) oraz pełnią taką samą funkcję (są miejscem biosyntezy białek), niemniej różnią się od nich wielkością. Rybosomy w komórkach jądrowców występuję także w mitochondriach i plastydach (takich jak chloroplasty).
Do eukariontów zalicza się większość organizmów poza bakteriami i sinicami, które należą do królestwa prokariontów (bezjąrodowe). Organizmy jądrowe wyróżnia się w randze królestwa, do którego współcześnie zalicza się trzy podkrólestwa: rośliny, zwierzęta i grzyby.
ORGANELLE KOMÓRKOWE. PORÓWNANIE BUDOWY MIĘDZY PROKARIOTA A EUKARIOTA
Podstawową, funkcjonalną jednostką w świecie istot żywych jest komórka. Ze względu na budowę komórki, systematycy podzieli organizmy na bezjądrowe (Prokaryota) i Jądrowe (Eukaryota). Pierwsze z nich nie posiadają jądra komórkowego oddzielonego od cytoplazmy za pomocą podwójnej błony jądrowej, tzw. otoczki jądrowej. Miejsce, w którym położone jest DNA nazywa się nukleoidem, a materiał genetyczny w postaci kulistej cząsteczki DNA to genofor. Eukaryota posiadają wydzielone jądro. Komórka eukariotyczna jest komórką duża. Protoplast otoczony jest błona komórkową nazywaną plazmalemmą. W protoplaście znajduje się system błon nazywanych cytomembranami. Oddzielają one od cytoplazmy organelle posiadające podwójną błonę białkowo- lipidowa, czyli: jądro, mitochondria i plastydy.
W komórce eukariotycznej oprócz organelli o podwójnej błonie komórkowej występują organelle otoczone pojedynczą błona komórkową. Należą do nich: ER(reticulum endoplazmatyczne) AG(aparat Golgiego), lizosomy, sferosomy, peroksysomy, gloksysomy, wakuole. Biorą one udział w transporcie wewnątrzkomórkowym, trawieniu, wydzielaniu, wydalaniu, magazynowaniu, syntezie związków chem.,
W komórce prokariotycznej nie ma jądra komórkowego, czyli materiał genetyczny nie jest oddzielony od cytoplazmy. Cząsteczka DNA ma kształt kolisty. Nazywana jest genoforem, a miejsce, w którym jest położona nukleoidem. W komórce prokariotycznej oprócz dużej kolistej cząsteczki DNA występują też małe koliste cząsteczki, które niosą ze sobą informację o typie płciowym, odporności na działanie metali ciężkich, oporności na antybiotyki i zdolności katabolizmu różnych specyficznych substancji.
U Prokariotów wewnątrzkomórkowy system błon jest rozwinięty bardzo słabo. U większości organizmów bezjądrowych jedyną błoną komórkową jest błona otaczająca komórkę, plazmalemma. Tworzy ona na powierzchni komórki uwypuklenia zwane fimbriami. Są to wyrostki, które prawdopodobnie biorą udział w procesach płciowych. Procesem płciowym, który zachodzi w komórce bakteryjnej jest koniugacja. Organizmy te nie posiadają plastydów, mitochondriów, ER, wakuoli, AG oraz sferosomów. Strukturami, które posiadają podobne funkcje jak mitochondria są u bakterii mezosomy. Część bakterii i sinice przeprowadzają fotosyntezę. Barwniki asymilacyjne znajdują się w tylakoidach cytoplazmy. Funkcje ochronne w komórce bakteryjnej pełni otoczka śluzowa.
W obu typach komórek występują rybosomy. Komórki mogą przyjmować różny kształt w zależności od tego do jakich organizmów należą i jakie układy budują. Jednokomórkowe organizmy mają zazwyczaj kształt kulisty. U wielojądrowych glonów komórki są nitkowate. Roślinne tkanki miękiszowe maja kształt wielościenny, tkanki przewodzące mają kształt podłużny, a inne włóknisty.
Bakterie również są zróżnicowane, chociaż nieznacznie. Niektóre posiadają kształt kulisty. Są to ziarniaki. Mogą występować pojedynczo lub w grupach, np. dwoinki, paciorkowce, pakietowce, gronkowce. Inne to laseczki albo pałeczki. Wśród nich znanymi patogenami są pałeczka okrężnicy, laseczka tężca, pałeczka Salmonelli. Bakteriami o kształcie spiralnym są krętki, śrubowce i przecinkowce. Zalicza się do nich krętka bladego (kiła), przecinkowiec cholery. Podział komórki Prokaryota jest dużo prostszy od mitozy, która przechodzą tylko komórki eukariotyczne.
Komórka roślinna - podstawowa jednostka strukturalna i funkcjonalna budująca organizm rośliny. Wielkość komórki roślinnej mieści się zwykle w przedziale 10-100 mikrometrów, chociaż zdarzają się komórki o długości kilku cm.Skład komórki roślinnej: ściana komórkowa, plasmodesma,błona komórkowa, chloroplast,błona tylakoidu,mitochondrium, aparat Golgiego, wakuola, wodniczka , retikulum endoplazmatyczne gładkie
retikulum endoplazmatyczne szorstkie , jądro komórkowe, błona jądrowa ,jąderko, cytoplazma
Plasmodesma, plazmodesma - połączenie międzykomórkowe występujące w komórce roślinnej, pasma cytoplazmy i siateczki śródplazmatycznej przechodzące przez szczeliny (jamki) w ścianie komórkowej. Plasmodesmy łączą ze sobą protoplasty komórek, które sąsiadują ze sobą. Dzięki nim komórki w łatwy sposób mogą wymieniać pomiędzy sobą różne substancje.
Ściana komórkowa - martwy składnik komórki, otoczka komórki o funkcji ochronnej i szkieletowej. Ściana komórkowa występuje u roślin, grzybów, bakterii i niektórych protistów. U każdej z tych grup jest zbudowana z innych substancji, np. u grzybów jest to chityna, a u roślin celuloza i jej pochodne (hemiceluloza i pektyna) oraz lignina, natomiast u bakterii podstawowym składnikiem jest mureina. Ściana komórkowa leży na zewnątrz błony komórkowej. Między komórkami istnieją wąskie połączenia w postaci plasmodesm - wąskich pasm cytoplazmy przenikających ściany i zawierających fragmenty retikulum endoplazmatycznego.
Funkcje
Ogranicza wzrost komórki , Chroni przed urazami mechanicznymi , Chroni przed infekcjami bakteryjnymi i wirusowymi , Zabezpiecza przed nadmiernym parowaniem , Nadaje kształt i sztywność komórce , Chroni przed utratą wody , Przepuszcza substancje ,Powstaje w anafazie kariokinezy i jest sygnałem do zapoczątkowania cytokinezy:
Budowa
Składniki szkieletowe, stanowiące 40% całej jej masy : u eukariota:
rośliny - celuloza, która tworzy regularne łańcuchy celulozowe. Ich pęczki to miofibryle. Kilka miofibryli to fibryla celulozowa. Jest pogrążona w macierzy i pełni funkcję głównego rusztowania ściany komórkowej
grzyby - chityna u prokariota: sinice, bakterie - kwasy pileminowy, murawinowy, stanowiące razem mureinę.
Składniki podłoża, stanowiące 60% masy ściany komórkowej. Wypełniają one wnętrze rusztowania utworzonego przez składniki szkieletowe. : białka ,pektyny ,hemicelulozy ,woda (do 60%)
Wtórne przekształcenia
Przekształcenia ściany komórkowej dorosłych organizmów, spowodowane czynnikami fizycznymi lub chemicznymi1. Inkrustracja - odkładanie się substancji mineralnych między elementami szkieletu celulozowego np.:mineralizacja ,drewnienie (lignifikacja, ligninizacja) ,kutynizacja
2. Adkrustacja - odkładanie sie substancji mineralnych na powierzchni pierwotnej ściany komórkowej. Związane z następującymi procesami:kutykularyzacja korkowacenie (suberynizacja),sporopolenizacja,
powlekanie substancjami tłuszczowymi - np. woskiem
Plastydy - organelle otoczone podwójną błoną komórkową, występujące tylko u roślin.
Plastydy rozwijają się z proplastydów - jednego rodzaju struktur wyjściowych, a niekiedy mogą się przekształcać z jednego rodzaju w inny. Plastydy dzielimy na:
bezbarwne, wytwarzane bez udziału światła, aktywne podczas procesów metabolicznych:
leukoplasty, których główną funkcją jest przechowywanie materiałów zapasowych
etioplasty .barwne, wytwarzane z udziałem światła:
aktywne w procesie fotosyntezy i innych procesach metabolicznych:
chloroplasty oraz inne rożnobarwne aktywne chromatofory, występujące w niektórych glonach, mające za zadanie produkowanie glukozy z wykorzystaniem energii świetlnej (fotosynteza)
nieaktywne podczas fotosyntezy i innych procesów metabolicznych
chromoplasty - karoten lub ksantofil, czyli barwniki nadające barwę kwiatom, owocom
Chloroplast - otoczone podwójną błoną białkowo-lipidową organellum komórkowe występujące u roślin eukariotycznych. Są rodzajem plastydów. Zawierają zielone barwniki chlorofile pochłaniające energię światła słonecznego potrzebną do fotosyntezy. W nich zachodzi przemiana dwutlenku węgla oraz wody z wykorzystaniem energii świetlnej w glukozę oraz tlen.
Chloroplasty są otoczone dwiema błonami o różnej przepuszczalności, otaczającymi stromę wypełniającą wnętrze chloroplastu. Błona zewnętrzna dobrze przepuszcza jony. Wewnętrzna błona jest natomiast słabo przepuszczalna i tworzy liczne woreczki (zwane tylakoidami). Wnętrze chloroplastu wypełnia białkowa substancja - stroma. W jej skład wchodzą m.in. niewielkie ilości DNA, enzymy biorące udział w fotosyntezie oraz rybosomy typu prokariotycznego (tzw. rybosomy małe), które biorą udział w produkcji białek (są one jednak mniejsze od rybosomów eukariotycznych tzw. dużych znajdujących się w cytoplazmie). Chloroplasty zaliczamy do organelli samoreplikujących się.
Wodniczki
W komórkach, zwłaszcza roślinnych, występują wakuole pełniące funkcję magazynu wielu substancji, zarówno organicznych (aminokwasy, białka, cukry), jak i nieorganicznych (głównie wody). Utrzymują turgor komórki oraz mogą pełnić wiele innych funkcji, zależnie od ich składu. Biorą na przykład udział w regulacji pH cytoplazmy poprzez aktywny transport jonów H+ poprzez błonę wodniczki (tonoplast). U drobnych organizmów zwierzętopodobnych (pierwotniaków) często występują wakuole wyspecjalizowane do regulacji osmotycznej (wodniczka tętniąca) oraz trawienia wchłoniętego pokarmu (wodniczka pokarmowa).
Komórka- najmniejsza budulcowa i funkcjonalna jednostka organizmów żywych. Jest zdolna do przeprowadzania wszystkich podstawowych procesów życiowych (takich jak przemiana materii, wzrost i rozmnażanie).
Komórkę stanowi przestrzeń ograniczona błoną komórkową. U większości prokariontów, roślin, grzybów i niektórych protistów dodatkowo, od strony zewnętrznej, występuje nie wykazująca metabolizmu ani własnych mechanizmów wzrostowych struktura - ściana komórkowa. Wewnątrz tej przestrzeni znajduje się tzw. protoplazma oraz szereg wewnętrznych organelli pełniących rozmaite funkcje życiowe komórki. Występowanie w komórce jądra jest podstawą podziału organizmów na jądrowe (eukarionty)i bezjądrowe (prokarionty), choć faktycznie różnice w budowie komórki tych grup dotyczą nie tylko obecności jądra komórkowego.
Komórka może stanowić samodzielny organizm jednokomórkowy lub może być elementem składowym organizmu wielokomórkowego. Budowy komórkowej nie mają wirusy, i w związku z tym nie wykazują oznak życia poza komórkami żywicieli (i zgodnie z obecnymi poglądami systematycznymi nie są klasyfikowane, jako organizmy żywe).
Komórki różnych organizmów wykazują znaczne różnice, zarówno morfologiczne jak i biochemiczne. Osobnym problemem jest też istnienie komórek wtórnie uproszczonych - takich jak np. czerwone ciałka krwi ssaków, które nie posiadają jądra komórkowego, choć są niewątpliwie komórkami eukariotycznymi.
Największą masę stanowi w komórkach woda, nawet do 90%. To ona stanowi środowisko reakcji biochemicznych, a także czasami jest ich substratem.
W dalszej kolejności należy wskazać na białka (40-60% suchej masy), które w komórce pełnią różne funkcje, od budulcowej, poprzez regulacyjne, katalityczną (większość enzymów to białka), transportową i wiele innych. Elementem budulcowym białek są aminokwasy.
Aminokwasy budują także związki mniejsze niż białka - peptydy i polipeptydy. Pełnią one różne funkcje, są hormonami, naturalnymi antybiotykami niektórych mikroorganizmów.
Kwasy nukleinowe, DNA i RNA, odgrywają najważniejszą rolę w przekazywaniu informacji genetycznej oraz biosyntezie białek. Wyjątkami są niektóre RNA, które nie biorą udziału w przekazywaniu informacji genetycznej, pełnią za to funkcję budulcową, wchodząc w skład rybosomów - rRNA, czy też transportującą - tRNA, albo enzymatyczną - snRNA.
Węglowodany pełnią głównie funkcję energetyczną i zapasową.
Lipidy stanowią podstawę strukturalną błon biologicznych, ale ta szeroka klasa związków uczestniczy także w prawie każdym procesie komórkowym, jak regulacja, transport, komunikacja, przekazywanie sygnału, metabolizm (tłuszcze, klasa lipidów, są materiałem zapasowym i źródłem energii) i wiele innych.
Do najważniejszych pierwiastków budujących związki chemiczne wchodzące w skład komórek należą: tlen, węgiel, wodór (10% masy człowieka), azot (3% masy człowieka) oraz inne pierwiastki (Ca, P, K, S, Na, Mg, Cl, Fe, itd.).
Rybosomy - organelle służące do produkcji białek w ramach translacji. Są zbudowane z rRNA i białek. Rybosomy występują u wszystkich organizmów żywych, zarówno u prokariontów (bakterie, archeony) jak i eukariontów (pierwotniaki, rośliny, zwierzęta), a także we wnętrzu organelli półautonomicznych - chloroplastów i mitochondriów. Rybosomy prokariontów i organelli półautonomicznych są mniejsze i wrażliwsze na inne toksyny niż ich eukariotyczne odpowiedniki. Te różnice są wykorzystywane przez niektóre antybiotyki.
Budowa rybosomów
Każdy rybosom jest zbudowany z dwóch dopasowanych do siebie podjednostek: małej i dużej. Obie podjednostki są zbudowane z białek i rRNA (rybosomowy RNA). Podjednostki rybosomu są ze sobą połączone tylko podczas translacji - po zakończeniu translacji danego łańcucha białkowego podjednostki rozdzielają się, a podczas inicjacji translacji jakieś blisko siebie znajdujące się podjednostki (jedna duża i jedna mała) łączą się ze sobą, odtwarzając rybosom.
Lokalizacja rybosomów
U eukariontów można wyróżnić dwie lokalizacje rybosomów:
rybosomy wolne - swobodnie pływające w cytoplazmie (służą one do syntezy białek nieeksportowanych poza komórkę. Do tej klasy można zaliczyć także rybosomy w organellach: mitochondrium lub chloroplaście;
rybosomy związane z błoną - lub przyczepione do retikulum endoplazmatycznego, w których następuje synteza białek eksportowanych transportowanych przez siateczkę śródplazmatyczną także poza błony komórki
Centriole
W cytoplazmie komórki zwierzęcej, w pobliżu jądra komórkowego zlokalizowane są dwie centriole - większa centriola matczyna i mniejsza centriola potomna - biorące udział w rozdziale materiału genetycznego w telofazie mitozy i mejozy. Centriole powstają w wyniku samoreplikacji w tym samym czasie, kiedy namnażane jest DNA
Jądro komórkowe gromadzi większość DNA komórki. Jądro otoczone jest przez podwójną błonę (otoczkę) jądrową. Wewnątrz niej znajduje się chromatyna, jąderko oraz macierz zwana kariolimfą lub nukleoplazmą.
Otoczka jądrowa zbudowana jest z dwóch błon. Błony te łączą się ze sobą, tworząc przerwy w otoczce zwane porami jądrowymi, których występowanie umożliwia m. in. transport syntezowanego w jądrze mRNA (matrycy w biosyntezie białek) do cytoplazmy, gdzie na rybosomach biosynteza ta ma miejsce. Błona zewnętrzna ponadto połączona jest z ER szorstkim i także na jej powierzchni zaobserwować można rybosomy.
Wewnątrz jądra komórkowego, w kariolimfie, znajduje się chromatyna i to ona stanowi główny magazyn informacji genetycznej. W czasie podziałów komórkowych chromatyna ulega kondensacji w chromosomy.
Jąderko jest kulistą, często pojedynczą, strukturą wewnątrz jądra komórkowego nie otoczoną żadną błoną. Pod względem chemicznym zbudowane jest głównie z białek i, w mniejszym stopniu, z RNA i DNA. Odpowiada za wytwarzania rRNA oraz składanie rybosomów.
Chromosom - forma organizacji materiału genetycznego wewnątrz komórki.
Chromosomy są zbudowane z dwóch chromatyd siostrzanych (podłużnych jego części) połączonych w jednym punkcie centromerem. U organizmów prokariotycznych chromosom stanowi pojedyncza, kolista cząsteczka DNA natomiast u organizmów eukariotycznych liniowa cząsteczka DNA. Każda cząsteczka DNA buduje jedną chromatydę. Zarówno u prokariotów jak i eukariontów chromosomy zbudowane są z kompleksu DNA i białek histonowych lub histonopodobnych (u prokariotów). W komórkach organizmów prokariotycznych i niektórych eukariotycznych (drożdże, pierwotniaki) występują również nieosłonięte, koliste cząsteczki DNA zwane plazmidami. Locus to miejsce na chromosomie gdzie zlokalizowany jest gen. Struktura chromosomu nie jest niezmienna, podlega on bowiem zmianom zwanym mutacjami. Mutacje dotyczące bezpośrednio chromosomów to aberracje chromosomowe lub mutacje genomowe.
U gatunków rozmnażających się płciowo występują komórki zarówno haplo- jak i diploidalne. W przypadku wielu organizmów, w tym zdecydowanej większości kręgowców, liczba chromosomów w komórkach somatycznych jest dwa razy większa (diploidalna) niż w gametach (haploidalna). Do powstania haploidalnych gamet dochodzi w wyniku mejozy. Podział komórek somatycznych (diploidach) zachodzi na drodze mitozy, w której najpierw dochodzi do podwojenia materiału genetycznego.
W przypadku innych organizmów, takich jak np. rośliny lądowe, występuje przemiana pokoleń - pokolenie haploidalne występuje po pokoleniu diploidalnym.
Retikulum endoplazmatyczne, siateczka śródplazmatyczna, siateczka wewnątrzplazmatyczna, ER - wewnątrzkomórkowy i międzykomórkowy system kanałów odizolowanych od cytoplazmy podstawowej błonami (membranami) biologicznymi. Tworzy nieregularną sieć cystern, kanalików i pęcherzyków. Siateczka śródplazmatyczna jest szczególnie rozbudowana w komórkach, w których zachodzi intensywna synteza białek.
Rozróżnia się dwa typy retikulum:
Retikulum endoplazmatyczne szorstkie (granularne) - ER-g - charakteryzujące się obecnością licznych rybosomów, osadzonych na jego zewnętrznej powierzchni.
Retikulum gładkie (agranularne) - ER-a - niezwiązane z rybosomami, stąd jego nazwa - gładkie. Jest odpowiedzialne m. in. za syntezę tłuszczów - tworzenie sferosomów.
Funkcje ER:
Synteza białek (szorstkie) i tłuszczów (gładkie) ,uczestniczy w przemianach węglowodanów ,przeprowadza unieczynnianie toksyn i leków (szczególnie w komórkach wątroby). ,pozwala na szybkie transporty wewnątrzkomórkowe (cytoplazma jest w nim rzadsza) ,dzieli cytoplazmę komórki na przedziały, co pozwala na przeprowadzenie w różnych przedziałach reakcji, które przeszkadzałyby sobie wzajemnie.
Błona jądrowa, otoczka jądrowa, kariolemma - podwójna błona białkowo-lipidowa odgraniczająca wnętrze jądra komórkowego od cytoplazmy.W obrębie otoczki jądrowej wyróżnia się:wewnętrzną błonę jądrową,
zewnętrzną błonę jądrową, przestrzeń okołojądrową, która znajduje się pomiędzy dwoma błonami,
pory jądrowe,blaszkę jądrową (lamina). Blaszka jądrowa nadaje odpowiedni kształt jądru komórkowemu oraz uczestniczy w organizacji strukturalnej chromatyny - jest miejscem umocowania pętli chromatynowych. Laminy zaangażowane są również w proces fragmentacji i odbudowy otoczki w czasie podziału mitotycznego.
Mitochondrium - organellum komórki eukariotycznej pochodzenia endosymbiotycznego, w którym zachodzą procesy będące głównym źródłem energii (w postaci ATP) dla komórki, w szczególności proces fosforylacji oksydacyjnej, zachodzący w błonie wewnętrznej mitochondriów.
Mitochondria posiadają własny genom. Genom mitochondriów jest nieduży - koduje tylko od kilkunastu do kilkudziesięciu białek z kilkuset białek niezbędnych do funkcjonowania mitochondrium. Przyrost ich liczby jest możliwy dzięki zdolności tego organellum do podziału przebiegającego podobnie jak podział wolno żyjących bakterii. Odpowiednikiem mitochondrium w komórkach prokariotycznych jest mezosom.
Budowa:
Mitochondrium otaczają dwie błony białkowo-lipidowe, obie podobne w budowie do zwykłej błony komórkowej, ale o bardzo różnych właściwościach.
Błona wewnętrzna tworzy wpuklenia - grzebienie mitochondrialne, w których zakotwiczone są enzymy łańcucha oddechowego. Wpuklenia zwiększają powierzchnię błony.
Wnętrze mitochondrium wypełnia macierz (matriks) mitochondrialna. Jest to rodzaj żelu - wodny roztwór białek i metabolitów zużywanych na potrzeby mitochondriów.
Funkcje mitochondriów
Główną rolą mitochondriów jest uzyskiwanie energii w formie wysokoenergetycznych wiązań chemicznych wewnątrz ATP wskutek przekształcania innych związków organicznych, ale mitochondria biorą również udział w innych procesach metabolicznych takich, jak:
Apoptoza - programowana śmierć komórki
Regulacja stanu redoks komórki ,Synteza hemu ,Synteza sterydów ,Wytwarzanie ciepła ,Cykl mocznikowy - w mitochondriach wątroby.
Aparat Golgiego - organellum występujące niemal we wszystkich komórkach eukariotycznych, służące chemicznym modyfikacjom substancji zużywanych przez komórkę, bądź wydzielanych poza nią.
W strukturach Golgiego odbywa się:
sortowanie i dojrzewanie białek i lipidów;
modyfikacje reszt cukrowych glikoprotein i glikolipidów;
synteza polisacharydów oraz mukopolisacharydów:
Specyficzną cechą aparatu Golgiego jest to, że posiadają zdolność redukcji azotanu(V) srebra(I).
Lizosom - (występuje wyłącznie w komórkach eukariotycznych) niewielkie pęcherzyki zawierające enzymy rozkładające białka, kwasy nukleinowe, węglowodany i tłuszcze. W lizosomie zachodzi nie tylko proces trawienia komórkowego wchłoniętych pokarmów, ale także rozkład niepotrzebnych już cząsteczek.
Rodzaje lizosomów: trawienne - rozkład substancji, magazynujące - magazynowanie substancji,
„grabarze” - rozkład obumarłych składników cytoplazmy
Budowa komórki bakterii
Budowa bakterii - 1. Otoczka , 2. Błona zewnętrzna, 3. Ściana komórkowa , 4. Błona cytoplazmatyczna, 5. Cytoplazma, 6. Rybosomy, 7. Wtręty, 8. Nukleoid, 9. Mezosom
Wszystkie bakterie mają stosunkowo prostą budowę komórkową. Nie posiadają takich organelli jak jądro komórkowe, mitochondria czy chloroplasty. Ważnym składnikiem komórki bakteryjnej jest ściana komórkowa. Opierając się na różnicach w strukturze ścian (zob. barwienie metodą Grama), bakterie można podzielić na dwie grupy: Gram-dodatnie i Gram-ujemne. Gram-dodatnie mają ścianę komórkową składającą się z grubej warstwy mureiny. Gram-ujemne ścianę mają cieńszą, ale występuje u nich podwójna błona komórkowa. Dodatkowymi elementami, w które mogą być zaopatrzone powłoki komórek bakteryjnych, są rzęski i fimbrie, które umożliwiają ruch, przyleganie do innych komórek bakteryjnych i koniugację. Bakterie posiadają stosunkowo mało organelli komórkowych w porównaniu do eukariotów. Posiadają nagą, kolistą i nieupakowaną cząsteczkę DNA, czyli genofor rybosomy, mezosomy, a także plazmidy. Komórki są zbudowane z:
cytoplazmy, która jest substancją koloidalną, wypełniającą wnętrze komórki;
nukleoidu, który jest obszarem cytoplazmy, w którym znajduje się nić DNA;
otoczki, która jest ścianą o funkcji szkieletowej, na niej są zawieszone rzęski;
ściany komórkowej, która pełni funkcję ochronną, w jej skład wchodzi mureina.
błony komórkowej, która jest strukturą oddzielającą wnętrze komórki od świata zewnętrznego;
rybosomu, który jest organellum służącym do produkcji białek;
rzęsek, które są wypustkami pełniącymi funkcję ruchową;
wici, która jest organellum ruchu.
Rozmnażanie Bakterie rozmnażają się bezpłciowo przez podział komórki. Powstają wtedy dwie identyczne komórki potomne. Podział ze względu na uzyskiwanie energii z przeprowadzanych przez siebie procesów utleniania związków nieorganicznych: bakterie cudzożywne - żyją jako roztocza lub pasożyty czerpiące gotowe związki organiczne z innych organizmów lub też symbionty .bakterie samożywne - zdolne do przyswajania dwutlenku węgla albo w procesie fotosyntezy, albo w procesie chemosyntezy, też sinice.
Wśród bakterii samożywnych, przyswajających dwutlenek węgla w procesie chemosyntezy są:
bakterie siarkowe - utleniają związki zawierające siarkę, bakterie nitryfikacyjne - utleniają związki zawierające azot,bakterie żelazowe - utleniają związki zawierające żelazo,bakterie wodorowe - utleniają wodór.
PODZIAŁ ZE WZGLĘDU NA FUNKCJE:
pożyteczne bakterie fermentacyjne (fermentacja mlekowa, octowa) i bakterie chorobotwórcze (prątki gruźlicy, pałeczki duru brzusznego i czerwonki, przecinkowce cholery, maczugowce błonicy, paciorkowce i gronkowce wywołujące schorzenia ropne
Znaczenie sinic
Sinice wodne mogą stanowić również niepożądany składnik biocenozy w zbiornikach szczególnie w czasie tzw. zakwitów, oraz niektóre gatunki wydzielają substancje trujące. Dla organizmów wodnych sinice są marginalnym źródłem pożywienia gdyż zawierają mało substancji łatwo przyswajalnych. Ponadto forma nitkowata ich kolonii jest utrudnieniem dla typowych fitoplanktonożerców. Dla człowieka poza niekorzystnym działaniem (zakwity) sinice mają również wpływ pozytywny. Wykorzystuje się je do wzbogacania gleby w związki azotowe.
Tylakoid - pęcherzykowata struktura, podstawowy element budowy wewnętrznej chloroplastu komórki roślinnej lub podobna struktura wchodząca w skład samożywnej komórki prokariotycznej. W chloroplastach tylakoidy tworzą tzw. system lamellarny, w którego skład wchodzą grana, czyli zwarte stosy spłaszczonych tylakoidów oraz intergrana (tylakoidy stromy), czyli pojedyncze pęcherzyki tylakoidów łączące grana.
W błonach tylakoidów zachodzi faza jasna fotosyntezy, podczas gdy w stromie zachodzi ciemna faza fotosyntezy.
Błona tylakoidu zbudowana jest głównie z glikolipidów. Charakterystycznym elementem budowy błon tylakoidów są barwniki fotosyntetyczne, np. chlorofile.
Podobieństwo tylakoidów prokariotów i tych, które wchodzą w skład chloroplastów, sugeruje, że chloroplasty to prokarioty, które wniknęły do wnętrza przodków dzisiejszych eukariotów i weszły z nimi w związek symbiotyczny.
Plazmid - cząsteczka DNA występująca w komórce poza chromosomem i zdolna do (niezależnej) replikacji. Plazmidy występują przede wszystkim u prokariotów, ale znane są także nieliczne plazmidy występujące u eukariotów. Zazwyczaj plazmidy nie niosą genów metabolizmu podstawowego, a więc nie są komórce niezbędne do przeżycia. Mogą jednak kodować produkty potrzebne w pewnych specyficznych warunkach, na przykład geny oporności na antybiotyki lub umożliwiające rozkład i asymilację różnych związków odżywczych. Plazmidy w drodze koniugacji mogą być przekazywane pomiędzy komórkami bakteryjnymi.
Budowa
Większość znanych plazmidów to niewielkie, koliście zamknięte cząsteczki DNA.
2.Tkanki roślinne
Tkanki roślinne - wszystkie komórki i organy roślin wyższych są zróżnicowane na tkanki. Występują one u roślin naczyniowych i niektórych wielokomórkowych glonów (brunatnice).
Można je podzielić na dwie podstawowe grupy: tkanki twórcze (tzw. merystemy), w których komórki dzielą się intensywnie i są niezróżnicowane, oraz tkanki stałe o komórkach zróżnicowanych funkcjonalnie.
Substancje, z których powstają tkanki roślin pobierane są zarówno z powietrza jak i z gleby. Atomy węgla i tlenu, będące składnikami wszystkich tkanek roślinnych, pobierane są z powietrza w postaci dwutlenek węgla. Inne niezbędne pierwiastki wśród których jest azot, fosfor, potas, siarka, wapń, magnez oraz pewna ilość pierwiastków śladowych, korzenie rośliny pobierają z gleby w postaci związków mineralnych. Roślina przetwarza te substancje nieorganiczne w związki organiczne, z których buduje swoje tkanki.
merystemy: merystemy pierwotne ,merystem wierzchołkowy - stożek wzrostu (pędu i korzenia) ,merystem boczny - prokambialny. ,merystem interkalarny - wstawowy (w międzywęźlach) ,merystem archesporialny - archespor ,merystemy wtórne: ,miazga (międzywiązkowa i śródwiązkowa, łączące się w kambium-miazgę twórczą) ,fellogen - tkanka korkotwórcza, miazga korkorodna ,kalus - tkanka twórcza regeneracyjna
tkanki stałe ,tkanki miękiszowe: ,miękisz zasadniczy ,miękisz powietrzny,miękisz wodny
miękisz asymilacyjny (palisadowy,gąbczasty i wieloramienny) ,miękisz rdzeniowy (drzewny i łykowy)
miękisz spichrzowy ,tkanki przewodzące: ,drewno - ksylem ,łyko - floem ,tkanki okrywające: ,pierwotne: epiblema - skórka korzenia ,epiderma - skórka pędu ,endoderma - śródskórnia ,egzoderma - skórnia
wtórne: ,korek,tkanki wzmacniające: ,kolenchyma- zwarcica ,sklerenchyma - twardzica:
tkanki wydzielnicze: ,włoski gruczołowe ,miodniki ,rurki mleczne
Tkanka twórcza, merystem to tkanka roślinna, w której zachodzi intensywny proces podziału komórek. U większości roślin takie organy, jak łodyga, liście, rozwijają się z małego, centralnego skupiska komórek - merystemu. Budowa
zbudowana jest z komórek żywych, które przez całe życie zachowują zdolność podziału,
komórki tej tkanki są niewielkie, ściśle do siebie przylegające, z dużymi centralnymi jądrami komórkowymi, małymi wodniczkami i cienkimi celulozowymi ścianami.
Merystem pierwotny - tkanka twórcza roślinna, która powstaje bezpośrednio z merystemu zarodkowego i powoduje pierwotny przyrost rośliny.
Merystem wierzchołkowy, stożek wzrostu - tkanka roślinna twórcza znajdująca się na wierzchołku pędu lub korzenia. Merystem zbudowany jest z niewielkich komórek o znacznym tempie podziałów. W wyniku tych podziałów następuje wzrost pędu lub korzenia na długość i tylko niewielki przyrost pierwotny na grubość.
Charakterystyka komórek merystemu wierzchołkowego: cienkościenne, delikatne i wrażliwe na uszkodzenia, chronione: w łodydze - przez specjalnie ukształtowane liście okrywające, w korzeniu - przez ochronną wielkomórkową czapeczkę. słabo zwakuolizowane, posiadają duże, centralnie położone jądro, plastydy występują w nich zwykle jako proplastydy, z reguły brak między nimi przestworów międzykomórkowych.
Merystemy boczne - tkanki twórcze roślinne biorące udział we wtórnym przyroście łodygi i korzeni na grubość.
Merystem interkalarny, wstawowy - tkanka twórcza pierwotna, powodująca przyrost pędu na długość. Tworzą się one zazwyczaj u roślin, które bardzo szybko na szczycie łodygi wytwarzają kwiaty lub kwiatostany. Merystemy są rozmieszczone wzdłuż łodygi w międzywęźlach i chronione przez pochewki liściowe.
Merystem archesporialny, archespor - roślinna tkanka zarodnikotwórcza. W procesie mejozy z jej diploidalnych (2n) komórek macierzystych u paprotników i mszaków powstają spory. U roślin nasiennych występuje w komorach pylników. Wykształcają się z niej ziarna pyłku (mikrospory) oraz makrospory, z których rozwija się woreczek zalążkowy wraz z komórką jajową. Jest zaliczana do tkanek pierwotnych.
Merystem wtórny - tkanka twórcza roślinna, powstająca z komórek należących do tkanek stałych, które już utraciły zdolność do podziału, ale w określonych sytuacjach przyjmują powtórnie formę embrionalną, zdolną do podziałów.
Miazga (kambium) - roślinna tkanka twórcza, razem z tkanką korkotwórczą należy do merystemów bocznych. Występuje w postaci warstwy cienkościennych i ulegających licznym podziałom komórek, położonych między drewnem i łykiem. U roślin dwuliściennych powstaje przez połączenie miazgi wiązkowej z wiązek z miazgą międzywęźli. Dzięki ciągłym podziałom miazga wytwarza drewno wtórne i łyko wtórne i roślina przyrasta na grubość. U roślin wieloletnich miazga funkcjonuje przez cały czas trwania ich życia, choć w tempie zależnym od warunków.
Tkanka korkotwórcza (fellogen, felogen) - tkanka twórcza wtórna rośliny naczyniowej, wytwarzająca korek na zewnątrz łodygi i fellodermę do jej wnętrza. W korzeniu różnicuje się z zewnętrznej warstwy okolnicy - perycyklu i wytwarza na zewnątrz wtórną tkankę okrywającą korzenia, czyli perydermę (korkowicę).
Kalus, kallus, merystem przyranny - tkanka roślinna powstająca w miejscu zranienia rośliny najczęściej z okolicznych komórek tkanki miękiszowej. Jest to amorficzna masa komórek mająca zwykle postać białego nalotu. Komórki tworzone przez te merystemy powodują stopniowe zabliźnianie się i zarastanie ran. Komórki kallusa są zwykle większe od komórek tkanki macierzystej.
Kalus stanowi bezkształtną masę niezróżnicowanych i szybko dzielących się komórek. Może być wyprowadzony z prawie każdej tkanki roślinnej poprzez traktowanie jej mieszaniną hormonów roślinnych (auksyn i cytokinin w takim samym stężeniu). Części kallusa wystawione na działanie światła zawierają chlorofil. Mogą też wytwarzać się w kallusie młode pączki, a z nich wyrastają pędy. Czasami kallus rozrasta się bardzo bujnie, doprowadzając do powstania narośli o nieprawidłowych kształtach.
Kallus występuje głównie u roślin nagonasiennych i okrytonasiennych. Znacznie rzadziej spotyka się go u plechowców i paprotników.
Tkanki stałe - wspólna nazwa dla tkanek roślinnych: okrywających, miękiszowych, wzmacniających, przewodzących i wydzielniczych.
Tkanki okrywające (skórka i korek) stanowią zewnętrzne pokrycie organów roślin. Spełniają następujące funkcje:chronią roślinę przed uszkodzeniem mechanicznym oraz szkodliwym oddziaływaniem środowiska zewnętrznego, zabezpieczają wnętrze rośliny przed nadmiernym parowaniem.
Miękisz, tkanka miękiszowa, parenchyma- jednorodna tkanka roślinna, która wypełnia znaczną część organizmów roślin. Zbudowana z żywych, zwykle dużych i cienkościennych komórek, o ścianach celulozowych, rzadko drewniejących, z dużą wakuolą otoczoną cytoplazmą. Protoplast jest mało wyspecjalizowany. Charakterystyczną cechą miękiszu jest występowanie przestworów międzykomórkowych. Komórki miękiszu zachowują zdolność do podziałów i odróżnicowania, dzięki czemu odgrywają istotną rolę w zjawiskach regeneracyjnych.
Miękisz jest tkanką występującą we wszystkich częściach ciała rośliny i wchodzi w skład wszystkich tkanek złożonych. Tkanki miękiszowe pełnią w roślinie zasadnicze czynności fizjologiczne przemiany materii, uczestniczą w fotosyntezie, oddychaniu, osmozie, transpiracji, gromadzą także substancje zapasowe i wodę. Mimo, że miękisz zbudowany jest z cienkościennych komórek, w stanie turgoru pełni jednak w roślinach istotną funkcję mechaniczną.
Miękisz zasadniczy - rodzaj miękiszu- jednej z tkanek roślinnych. Budowany jest przez komórki duże, cienkościenne, kuliste, z wielkimi wakuolami. Miękisz ten wypełnia przestrzenie między innymi tkankami w różnych organach. Występuje m.in. w rdzeniu i korze pierwotnej młodych łodyg oraz w owocach.
Miękisz powietrzny, zwany też przewietrzającym, aerenchymą - jedna z odmian tkanki miękiszowej, która charakteryzuje się dużymi przestworami międzykomórkowymi, wypełnionymi tlenem i dwutlenkiem węgla, co zwiększa wyporność rośliny i pozwala utrzymywać się na powierzchni wody. Występuje u roślin wodnych i błotnych, w tych częściach, w których utrudniona jest wymiana gazowa. Tworzy prawdziwy system kanałów wentylacyjnych, którymi gazy mogą się swobodnie przemieszczać w obrębie rośliny.
Miękisz wodny, miękisz wodonośny, tkanka wodna - tkanka wyspecjalizowana w gromadzeniu i przechowywaniu wody, zbudowana z cienkościennych komórek zawierających duże wakuole z zawartymi wewnątrz substancjami śluzowymi i pektynami, które pęczniejąc pod wpływem wody zatrzymują dużą jej ilość i zmniejszają szybkość jej oddawania; Występuje najczęściej u sukulentów.
Miękisz asymilacyjny (inaczej: miękisz zieleniowy, chlorenchyma) - tkanka roślinna, wyspecjalizowany miękisz, złożony z komórek zawierających liczne soczewkowate chloroplasty. Jest tkanką żywą. Zachodzi w nim proces fotosyntezy, a przez to odżywianie rośliny. Występuje głównie w liściach i młodych łodygach. W liściach występuje najbliżej jego powierzchni. Jego komórki nie są jednorodne. Wyróżnić można w jego obrębie miękisz palisadowy, miękisz gąbczasty i miękisz wieloramienny.
Miękisz palisadowy - rodzaj miękiszu asymilacyjnego, występuje w liściach roślin okrytonasiennych dwuliściennych zaraz pod epidermą górną. Komórki mają wydłużony kształt, które ściśle do siebie przylegają. W każdej komórce jest mnóstwo chloroplastów (komórki przeprowadzają fotosyntezę, ponieważ od strony górnej pada najwięcej światła). Funkcją miękiszu palisadowego jest ochrona miękiszu gąbczastego przed nadmiernym naświetleniem.
Miękisz gąbczasty - rodzaj miękiszu asymilacyjnego, komórki są luźno ułożone, zawierają chloroplasty. Występuje w liściach roślin okrytonasiennych jednoliściennych i dwuliściennych pod miękiszem palisadowym, który chroni go przed nadmiernym naświetleniem oraz u paprotników. Funkcją miękiszu gąbczastego jest prowadzenie wymiany gazowej.
Miękisz wieloramienny - jest to rodzaj miękiszu asymilacyjnego występującego głównie u roślin nagonasiennych. Ściany jego komórek są pofałdowane, aby zwiększyć powierzchnię asymilacji, która została ograniczona przez niewielką powierzchnię liści, które są w kształcie igieł lub łusek.
Miękisz spichrzowy - jedna z tkanek roślinnych, miękiszowych. Magazynuje, gromadzi materiały zapasowe (skrobia, tłuszcze, białka) i wodę (miękisz wodny) najczęściej w wakuolach tworzących go komórek. Miękisz spichrzowy występuje w organach spichrzowych roślin, np. bulwach, korzeniach marchwi zwyczajnej i buraków, tkance spichrzowej nasion. Występuje również w owocach. Miękisz spichrzowy magazynuje związki organiczne potrzebne roślinie do rozwoju.
Aparat szparkowy, szparka - struktury wielokomórkowe (aparat) lub dwukomórkowe (szparka) pochodzenia epidermalnego roślin służące do kontrolowanej wymiany gazowej między tkankami wewnętrznymi rośliny i atmosferą.
Budowa
Szparki tworzą się we wczesnych stadiach rozwojowych rośliny. Składają się z dwóch komórek szparkowych, między którymi znajduje się przestrzeń (szparka) połączona z przestworami miękiszu gąbczastego wewnątrz rośliny. Komórki szparkowe w odróżnieniu od pozostałych komórek epidermy zawierają chloroplasty i są zdolne do fotosyntezy, nie posiadają natomiast plasmodesm. Na krawędziach komórek szparkowych (od strony szparki) wykształcają się występy ściany komórkowej zwane listwami szparkowymi. Gdy szparka jest zamknięta listwy zachodzą na siebie zamykając przepływ gazów. Komórki szparkowe wraz z listwami pokryte są grubą warstwą kutykuli. Ściany tych komórek są nierównomiernie zgrubiałe, zwłaszcza wzdłuż szparki. Zgrubienia ścian powodują, że zamknięcie jest szczelne, ograniczają też możliwość rozwarcia szparki.
Z kolei aparat szparkowy może składać się z kilku komórek lub kilkunastu (u wątrobowców). Aparaty te tworzone są przez komórki szparkowe i pomocnicze (przyszparkowe).
Funkcja
Szparki mają decydujące znaczenie dla funkcjonowania układu wentylacyjnego roślin pozwalającego na dostarczanie niezbędnego dla procesu fotosyntezy dwutlenku węgla. Dzięki nim rośliny mogą skutecznie pobierać ten gaz chroniąc się równocześnie przed szkodliwymi stratami wody w wyniku transpiracji. Funkcjonowanie szparek wiąże się ze zdolnością do zmiany kształtu komórek szparkowych. Komórki te poprzez zmianę turgoru, wykorzystując zjawisko osmozy, powodują zamykanie (obniżenie turgoru) lub otwieranie (podwyższenie turgoru) szparek. Skuteczność tego działania wspomagana jest przez nierównomierne zgrubienia ścian komórkowych, które są grubsze w środkowych odcinkach komórek szparkowych. Jeśli komórki mają dużą ilość wody, nadymają się i odciągają od siebie zgrubiałe ściany. Gdy następuje utrata wody, szparki się zamykają.
Występowanie
Aparaty szparkowe występują u wątrobowców, iglastych i traw. Szparki u paprotników i większości roślin nasiennych. Najliczniejsze są na młodych roślinach, na liściach i łodygach roślin zielnych. W mniejszym zagęszczeniu aparaty szparkowe występują w epidermie listków okwiatu i owoców. Aparaty szparkowe i szparki najczęściej występują na spodniej stronie liścia.
Drewno, ksylem - złożona tkanka roślinna roślin naczyniowych, zajmująca przestrzeń między rdzeniem, a kambium. Jej główną funkcją jest rozprowadzanie wody i rozpuszczonych w niej soli mineralnych, pobieranych przez korzenie, po całej roślinie. U roślin strefy klimatów umiarkowanych wiosną, gdy rozpoczyna się okres wegetacji transportuje również substancje odżywcze z elementów spichrzowych (są to głównie korzenie i pnie) do rozwijających się pędów i liści. Większość komórek wchodzących w skład drewna ma zdrewniałe ścianki.
Drewno tworzą cztery typy elementów: elementy przewodzące: cewki (tracheidy) naczynia(tracheje)
elementy wzmacniające i spichrzowe: włókna drzewne miękisz drzewny
U niektórych roślin występują ponadto przewody żywiczne (kanały żywiczne) i kanały mleczne oraz promienie drzewne.
Łyko - żywa tkanka roślinna wchodząca w skład zespołu tkanek przewodzących, pełniących funkcję przewodzącą w roślinach naczyniowych. Znajduje się pod korą(perydermą).
Łyko przewodzi produkty fotosyntezy, czyli związki organiczne wytworzone w liściach. Najprościej zbudowane jest u paprotników i nagozalążkowych, gdzie składa się z komórek sitowych i miękiszu łykowego. Komórki sitowe mają nieregularnie rozmieszczone tzw. pola sitowe, czyli zbiory porów ułatwiających przepływ transportowanych między komórkami substancji. Bardziej zaawansowany floem występuje u okrytozalążkowych. Składa się z rurek sitowych,komórek przyrurkowych (towarzyszących), miękiszu łykowego i włókien łykowych. Ze względu na pochodzenie wyróżnia się łyko pierwotne i łyko wtórne.
Łyko pod względem histologicznym zbudowane jest z niżej wymienionych elementów komórkowych:
rurek sitowych z komórkami towarzyszącymi (u okrytonasiennych) lub tylko komórek sitowych (u paprotników i nagonasiennych), włókien łykowych (przeważnie martwych) pełniących rolę elementów mechanicznych,
miękiszu łykowego i miękiszu promieni łykowych pełniących rolę magazynu dla skrobi, tłuszczów i innych związków organicznych, komórki wydzielnicze przewody żywiczne i rurki mleczne, sklereidy - komórki kamienne (komórki sklerenchymatyczne) nadające łyku twardość.
Wiązki przewodzące (w. łykodrzewne, w. sitowo-naczyniowe) - pasmo pierwotnej tkanki przewodzącej u roślin naczyniowych, składające się z części sitowej zwanej łykiem i części naczyniowej zwanej drewnem. Ich system rozciąga się od korzeni do łodyg i liści.
Łyko składa się z żywych komórek, jego zadaniem jest przewodzenie asymilatów od organów asymilujących do całej rośliny. Drewno składa się z komórek martwych i przewodzi wodne roztwory soli mineralnych od korzenia do liści, pełni ponadto funkcje wzmacniające.
Wiązki dzieli się także na otwarte (charakterystyczne dla roślin dwuliściennych), gdy między drewnem i łykiem występuje warstwa miazgi twórczej (kambium), umożliwiająca wtórny przyrost na grubość, oraz zamknięte, pozbawione kambium, występujące u roślin jednoliściennych.W liściach wiązki przewodzące tworzą unerwienie liścia.
Hormony roślinne, fitohormony- hormony, związki chemiczne syntetyzowane w pewnych częściach rośliny służące do "komunikacji" pomiędzy poszczególnymi jej częściami jak również do komunikacji między roślinami.
Do hormonów roślinnych zaliczamy:
auksyny Głównym zadaniem tych hormonów jest stymulowanie wzrostu roślin. Ponadto auksyny wpływają na wzrost owoców.
gibereliny są zaliczane często do regulatorów wzrostu i rozwoju roślin.Najbardziej rozpowszechnioną gibereliną jest kwas giberelinowy
Cytokininy to grupa regulatorów wzrostu i rozwoju roślin wśród których znajdują się hormony roślinne oraz substancje o działaniu podobnym do hormonów roślinnych jednak nie występujące naturalnie w roślinach.
etylen W przechowalniach owoców skuteczne usuwanie etylenu wydzielanego przez owoce zapobiega ich przedwczesnemu dojrzewaniu. Natomiast przed sprzedażą owoce poddaje się działaniu etylenu w celu szybkiego doprowadzenia ich do stanu dojrzałości.
kwas abscysynowy, Jest odpowiedzialny za przechodzenie roślin w stan spoczynku Hamuje wzrost objętościowy komórek Hamuje fotosyntezę i syntezę chlorofilu Hamuje transport jonów przez błony komórkowe Powoduje zamykanie się aparatów szparkowych Przyspiesza procesy starzenia organów i tkanek Jest odpowiedzialny za tworzenie warstwy odcinającej podczas opadania liści, owoców, kwiatów. Odpowiada za stan spoczynku nasion, jest inhibitorem kiełkowania
Tkanka przewodząca - tkanka roślinna, w której odbywa się transport wody wraz z rozpuszczonymi w niej substancjami do wszystkich części roślin, zbudowana jest z niejednorodnych komórek.
Dzieli się ją na:
martwy ksylem (drewno), przewodzący wodę i rozpuszczone w niej sole mineralne z korzeni do innych części rośliny. W funkcji tej wyspecjalizowały się dwa rodzaje elementów drewna: cewki (tracheidy), charakterystyczne dla paprotników i roślin nagonasiennych, i naczynia (tracheje), występujące u okrytonasiennych.
żywy floem (łyko), przewodzący rozpuszczone produkty asymilacji z liści w głąb rośliny, zbudowany z bezjądrowych komórek sitowych tworzących rurki sitowe (sitowe elementy roślin), a także z komórek miękiszowych i włókien wzmacniających. U roślin okrytonasiennych występują ponadto wyspecjalizowane tzw. komórki towarzyszące, pełniące rolę pomocniczą w przewodzeniu substancji pokarmowych przez rurki sitowe.
Tkanka okrywająca - jedna z tkanek roślinnych, dzieli się na skórkę (tkanka żywa) i korek (tkanka martwa). Skórka występuje na liściach i łodygach (w postaci epidermy) oraz na korzeniach (w postaci epiblemy).
Budowa .Tkanka okrywająca składa się z żywych, prostokątnych komórek, ściśle przylegających do siebie. Występuje w niej kutykula, włoski mechaniczne oraz aparaty szparkowe. Nie posiada chloroplastów, dzięki czemu światło przenika do wewnątrz. Funkcje
Funkcją tej tkanki jest oddzielenie środowiska zewnętrznego od środowiska wewnętrznego, ochrona przed czynnikami zewnętrznymi i utratą wody.
Formy ochrony: wytworzenie na powierzchni skórki związków zwanych kutyną, wytworzenie kolców,
wydzielanie substancji drażniących, kłujących.
Ryzoderma (skórka korzenia, epiblema) - jedna z tkanek okrywających pierwotnych. Występuje w młodych partiach korzeni. Główną funkcją ryzodermy jest podbieranie wody i soli mineralnych z gleby, a także w niewielkim stopniu wymiana gazowa. Ściany komórkowe są pierwotne, nie pokrywa ich kutikula. Niektóre komórki uwypuklają się na zewnątrz tworząc włośniki - zwiększa to powierzchnie chłonną korzenia (pobieranie wody wraz z solami mineralnymi).
Epiderma, skórka łodygi - tkanka roślinna okrywająca, stanowiąca powierzchniową jednowarstwową tkankę w organizmach o budowie pierwotnej. Może być wzmacniana w procesie inkrustacji lub adkrustacji. Jest wysycona kutyną, pokryta nieprzepuszczalną warstwą kutykuli. Warstwa kutykuli nie przepuszcza powietrza i wody, aby roślina mogła przeprowadzać wymianę gazową i poprawnie fotosyntetyzować, w epidermie znajdują się aparaty szparkowe. Epiderma chroni przed uszkodzeniami mechanicznymi oraz zapobiega nadmiernej utracie wody.
Korek (fellem) - tkanka roślinna, występująca jako podelement w systemie tkanek okrywających, dokładnie w perydermie (korkowicy). Jest to następny po felodermie produkt działalności felogenu (tkanki korkotwórczej). Składa się z martwych komórek wypełnionych powietrzem. Ściany tych komórek są zgrubiałe, czasem zdrewniałe. Pomiędzy ścianą pierwotną a wtórną znajduje się suberyna. Korek chroni roślinę przed utratą wody, mrozem, bakteriami i drobnoustrojami, jest nieprzepuszczalny dla wody i powietrza, oddychanie odbywa się za pomocą umieszczonych w korku przetchlinek.
Tkanka wzmacniająca, tkanka mechaniczna - tkanka roślinna stanowiąca szkielet rośliny, który chroni jej wnętrze przed uszkodzeniami mechanicznymi. Umożliwia wzrost roślin w górę oraz warunkuje elastyczność i sztywność. Jest ona umiejscowiona w łodydze tuż pod skórką. Tkanka wzmacniająca jest przystosowana do obciążeń mechanicznych występujących w środowisku lądowym. Jej komórki mają zgrubiałe ściany, a ich odpowiednie rozmieszczenie w roślinie gwarantuje wytrzymałość na czynniki dynamiczne (np. wiatr), a także statyczne (np. masa liści czy owoców.)
Tkankę wzmacniającą dzielimy na twardzicę (sklerenchymę) i zwarcicę (kolenchymę).
Kolenchyma (zwarcica) - tkanka roślinna wzmacniająca złożona z komórek żywych, elastycznych i wydłużonych, zawierających chloroplasty. Komórki kolenchymy zazwyczaj silnie do siebie przylegają i tworzą zwartą tkankę.
Tkanka ta występuje przede wszystkim w peryferycznych partiach łodyg lub ogonków liściowych, rzadziej w korzeniu - chroni te organy od złamania, oraz nadaje niezbędną odporność mechaniczną. Jej ściany choć zgrubiałe są jednak elastyczne - możliwy jest wzrost rośliny na długość. Bardzo rzadko występują przestwory - tzw. kolenchyma luźna.
Sklerenchyma (twardzica) - tkanka wzmacniająca roślin. Zbudowana z grubościennych komórek. Twardzica występuje u dorosłych roślin i tworzy struktury takie jak łupiny nasion roślin (orzechy, pestki). Funkcją sklerenchymy jest przede wszystkim nadawanie sztywności poszczególnym częściom rośliny.
Tkanka wydzielnicza - rodzaj tkanki roślinnej stałej. Komórka wydzielnicza tworzy komórki gruczołowe, które wydzielają określone substancje. Elementami wydzielniczymi mogą być pojedyncze komórki lub ich zespoły. Należą do nich m.in. komórki i włoski gruczołowe, miodniki - grupy komórek wydzielające nektar, który zwabia owady, oraz rurki mleczne, wytwarzające sok mleczny. Za tkanki wydzielnicze uważa się:
elementy powierzchniowe: (produkują wydzieliny na zewnatrz rośliny) włoski gruczołowe,miodniki
komórki gruczołowe. elementy wewnętrzne: (odkładają wyprodukowane substancje wewnatrz ciała rośliny)
przewody żywiczne (zabezpiecza roślinę przed infekcjami) ,rurki mleczne (są wypełnione sokiem mlecznym)
Miodniki, nektaria - organ gruczołowy roślin wydzielający nektar zwabiający owady. Rośliny posiadające miodniki i wytwarzające nektar nazywamy roślinami miododajnymi.
Nektaria występują najczęściej w obrębie kwiatów (nektaria kwiatowe), czasami jednak na innych częściach rośliny; na ogonkach liściowych i głównym nerwie liścia (np. u akacji i śliwy), na liściach przykwiatowych, lub w kątach nerwów liści.
3.Tkanki zwierzęce
Tkanki zwierzęce - ogół tkanek występujących u zwierząt tkankowych. Tkanki różnicują się z listków zarodkowych: ektodermy, endodermy i mezodermy, przy czym ta trzecia wyróżnia się tylko u zwierząt trójwarstwowych. Tworzy pokrycie ciała, wyściela narządy wewnętrzne.
Ogólnie rzecz biorąc, z ektodermy powstają:
naskórek ,nabłonek przedniego i tylnego odcinka układu pokarmowego,tkanka nerwowa
Z endodermy rozwijają się:,nabłonek środkowej części układu pokarmowego
Z mezodermy powstaje większość tkanek łącznych i tkanka mięśniowa.,Podział tkanek zwierzęcych,tkanka nabłonkowa,nabłonek jednowarstwowy ,płaski ,sześcienny ,cylindryczny (walcowaty) ,wielorzędowy ,nabłonek wielowarstwowy ,płaski ,przejściowy ,tkanka łączna,właściwa ,siateczkowata ,zbita ,wiotka ,zarodkowa ,tłuszczowa ,oporowa ,chrzęstna ,szklista ,sprężysta ,włóknista ,kostna ,gąbczasta ,zbita ,krew, limfa i hemolimfa
tkanka mięśniowa,poprzecznie prążkowana ,mięśnie szkieletowe ,mięsień serca ,gładka ,tkanka nerwowa i glejowa .
Tkanka nabłonkowa, nabłonek- jedna z podstawowych tkanek zwierzęcych. Tkanki nabłonkowe dzieli się ze względu na ich budowę i pełnione funkcje. Wyróżnia się zatem:
nabłonek wielowarstwowy, charakterystyczny, jako nabłonek okrywający, dla kręgowców, w którym komórki ułożone są w kilku warstwach
nabłonek jednowarstwowy, typowy jako tkanka okrywająca dla bezkręgowców
Budowa
Komórki tkanki nabłonkowej stanowią główną masę nabłonka, a ilość substancji międzykomórkowej między nimi jest minimalna (w przeciwieństwie do tkanki łącznej). Ściśle przylegają do leżącej poniżej błony podstawnej lub otaczającej substancji pozakomórkowej.
Funkcje
Nabłonek pełni przede wszystkim funkcję ochronną, ale w związku z faktem, że jego komórki wytwarzają całą gamę dodatkowych tworów komórkowych, jak mikrokosmki, rzęski, wici, włoski itp., pełni też wiele innych funkcji, między innymi bierze udział we wchłanianiu pokarmu, chroni przed inwazją mikroorganizmów, bierze udział w wymianie gazów i wydalaniu.
Podział nabłonków ze względu na funkcję:
pokrywający (okrywający i wyściełający) - wyścieła jamy ciała i narządów, np. przewód pokarmowy, wnętrze nosa
ruchowy - polega na przesuwaniu za pomocą rzęsek niepotrzebnych drobin, które dostają się do wnętrza organizmu ze środowiska zewnętrznego
wydzielniczy - współtworzy gruczoły wydzielnicze, występuje w gruczołach wydzielniczych, wytwarzających hormony, potowych, łojowych, śluzówce jelita
transportujący - transportuje różne cząsteczki chemiczne przez warstwę nabłonkową, na przykład jelit, kanalików nerkowych, naczyń włosowatych czy pęcherzyków płucnych
zmysłowy - ma zdolność do odbierania bodźców, występuje w narządach zmysłów, np. siatkówka oka, kubki smakowe, ucho wewnętrzne
rozrodczy - powstają z niego gamety, występuje w jajnikach
Kość, tkanka kostna - rodzaj tkanki łącznej, który jest tkanką podporową. Z kości zbudowany jest szkielet organizmu (układ kostny).
Tkanka kostna składa się z części organicznej: komórek (osteocytów, osteoblastów, osteoklastów) oraz substancji zewnątrzkomórkowej, która składa się z kolei z części organicznej - włókien kolagenu i innych białek oraz mineralnej.
Budowa
Głównym składnikiem jest tkanka kostna (zespół komórek kostnych i substancji międzykomórkowej), ale zawiera ona także tkankę tłuszczową, krwiotwórczą, chrzęstną i inne. Każda kość pokryta jest okostną, a powierzchnie kości przylegające do siebie w obrębie stawu pokrywa chrząstka stawowa. Część zewnętrzną kości stanowi istota zbita, wewnętrzną zaś istota gąbczasta.
Kość długa (np. udowa, piszczelowa, ramienna) składa się z trzonu i dwóch końców zwanych nasadami. Na nasadach występują powierzchnie stawowe pokryte chrząstką. Wewnątrz trzonu kości długiej jest jama szpikowa wypełniona szpikiem kostnym odpowiedzialnym za produkcję krwinek. Kości powstają w procesie kostnienia, który zaczyna się w życiu płodowym, a kończy po 20 roku życia. Kości mają zdolności regeneracyjne, które zmieniają się z wiekiem.
Podstawowymi funkcjami kości są:
ochrona narządów głębiej leżących (szkielet kostny) - czaszka, klatka piersiowa, miednica,
bierny narząd ruchu - wsparcie dla mięśni - kości kończyn i obręczy: barkowej i miednicznej,
jako magazyn jonów wapniowych i fosforanowych w ustroju i udział w homeostazie,
pośrednio krwiotwórcza (w kościach znajduje się szpik kostny).
Tkanka łączna - jedna z podstawowych tkanek zwierzęcych. Komórki tkanki łącznej wytwarzają dużą ilość substancji międzykomórkowej, która wypełnia przestrzenie między nimi. Tkanka łączna ma za zadanie: spajać różne typy innych tkanek, zapewniać podporę narządom i ochraniać wrażliwe części organizmu.
Tkanka łączna oporowa
Tkanka ta występuje głównie u kręgowców. Tkankę łączną oporową dzielimy na tkankę kostną i tkankę chrzęstną. Zapewnia ona podporę organizmu i ochronę mechaniczną.
Tkanka łączna chrzęstna
Należy do najgęstszych tkanek łącznych i występuje przede wszystkim u kręgowców.Tkanka łączna chrzęstna włóknista ,Tkanka łączna chrzęstna szklista.Zawiera włókna kolagenowe ulega mineralizacji. Buduje powierzchnie stawowe i przymostkowe części żeber, a także kości biodrowych.
Tkanka łączna chrzęstna sprężysta .Występuje w małżowinie usznej ssaków oraz w chrząstkach krtani i nagłośni. Zawiera liczne włókna elastyczne, nie ulega mineralizacji.
Tkanka kostna To jeden z wielu szczególnych rodzajów tkanki łącznej; charakteryzuje się tym, że substancja międzykomórkowa jest przesycona solami wapnia (fosforan, węglan) i tworzy wokół kanałów naczyniowych koncentrycznie ułożone blaszki tworzące większe, walcowate jednostki strukturalne; między blaszkami, w jamkach kostnych , rozlokowane są komórki tworzące tkankę kostną: osteocyty, osteoblasty, osteoklasty, komórki osteogenne.
Tkanka tłuszczowa Komórki tej tkanki gromadzą tłuszcz, który może być wykorzystywany przez organizm jako źródło energii potrzebnych do normalnego funkcjonowania. Tkanka ta występuje pod skórą, a także wokół serca i nerek. Jej głównym zadaniem jest zatrzymywanie ciepła w organizmie.
Krew składa się z płynnego osocza, składającego się z:
wody, związków organicznych, związków nieorganicznych, białek, tłuszczy witamin, soli mineralnych
oraz elementów morfotycznych, które dzielą się na:krwinki białe (leukocyty), krwinki czerwone (erytrocyty) zawierające czerwony barwnik (hemoglobinę), płytki krwi (trombocyty),
Krew występuje w środowisku wewnętrznym każdego organizmu. Erytrocyty zawierają czerwony barwnik, dzięki któremu transportują tlen. Krwinki białe pełnią funkcje obronne organizmu przed mikroorganizmami. Płytki krwi biorą udział w krzepnięciu krwi. Krew transportuje tlen do tkanek oraz odprowadza z nich dwutlenek węgla i inne produkty przemian zachodzących w organizmie. Limfa zawiera wodę i sole mineralne, białka, tłuszcze oraz dużą ilość krwinek białych. Odgrywa ważną rolę w utrzymywaniu płynów w organizmie.
Histiocyt - komórka należąca do ludzkiego układu odporności; Wszystkie histiocyty powstają w szpiku kostnym.
Tkanka mięśniowa, składa się z włókien mięśniowych, zbudowanych z miocytów (zespołów komórek mięśniowych), posiadających zdolność do aktywnego kurczenia się.
Rodzaje tkanki mięśniowej: mięsień poprzecznie prążkowany ,mięsień gładki,mięsień sercowy
Wykonanie skurczu następuje dzięki występowaniu w nich miofibryli, czyli włókienek kurczliwych zbudowanych z łańcuchów polipeptydowych. Pomimo obecności w komórkach mięśniowych jądra komórkowego oraz pewnej zdolności do podziału, ubytki w tkance mięśniowej tylko w niewielkim stopniu są uzupełniane w wyniku podziału nieuszkodzonych komórek. Najczęściej zostają one zastąpione tkanką łączną tworzącą w tym miejscu bliznę. Tkanki mięśniowe, poprzecznie prążkowana serca i gładka unerwione są przez układ współczulny i działają niezależnie od woli człowieka. Natomiast mięśnie poprzecznie prążkowane, unerwione somatycznie, kurczą się zgodnie z wolą człowieka.
Mięsień gładki
Działa niezależnie od woli i świadomości człowieka. Jest zdolny do ciągłego lecz bardzo powolnego kurczenia się. Jest elementem budowy naczyń, ścian przewodu pokarmowego, ścian moczowodów, pęcherza moczowego, cewki moczowej.
Mięsień sercowy
Występuje tylko w mięśniu sercowym i choć przypomina budową mięśnia szkieletowego to wykorzystuje przede wszystkim procesy tlenowe i dzięki dobremu ukrwieniu jest zdolny do ciągłego wysiłku (okres odpoczynku tej tkanki to okres rozkurczu serca).
Funkcje tkanki mięśniowej wykonywanie wszystkich ruchów, lokomocja, realizacja podstawowych funkcji życiowych (oddychanie, trawienie, wydalanie), utrzymanie postawy ciała, wytwarzanie ciepła, kształtowanie sylwetki, ochrona dla tkanek znajdujących się pod nią, ochrona dla naczyń i nerwów
Miocyt (włókno mięśniowe) - podstawowa komórka tkanki mięśniowej. Ma zdolność do skurczu. Pęczki miocytu otoczone osłonką tworzą mięsień.
Chłonka inaczej limfa - płyn tkankowy, który spływa do naczyń chłonnych, tworzących układ naczyń limfatycznych.
Chłonka rozprowadza po organizmie limfocyty zabierane z węzłów chłonnych. Bierze także udział w transporcie tłuszczów pokarmowych, stąd jej lekko żółtawe zabarwienie.
Hemolimfa - płyn ustrojowy bezkręgowców posiadających otwarty układ krwionośny: stawonogi (owady, skorupiaki), mięczaki. W jej skład wchodzą komórki pełzakowate, które mają zdolność fagocytozy.
Tkanka nerwowa jest najwyżej zorganizowaną tkanką człowieka, szczególnie wrażliwą na brak tlenu. Odbiera, przekazuje i reaguje na impulsy środowiska, jak np. dotyk, temperatura czy światło. Przewodzi ona impulsy z neuronu do efektorów, od receptorów, przetwarza impulsy w adekwatne odpowiedzi, przewodzi impulsy z neuronu do innego neuronu, wytwarza substancje przekaźnikowe. Do neuronów należy również koordynacja aktywności intelektualnej, świadomości, podświadomości, aktywności ruchowej czy też czynności gruczołów dokrewnych. W skład tkanki nerwowej wchodzą:
neurony komórki nerwowe i ich wypustki przekazujące impulsy nerwowe; neuron zbudowany jest z ciała komórki i wypustek, jest podstawową jednostka strukturalno-czynnościową tkanki nerwowej
komórki glejowe izolujące, podpierające i odżywiające neurony
Narządami zbudowanymi z tkanki nerwowej są: ośrodkowy układ nerwowy ,mózg (mózgowie) ,rdzeń kręgowy
obwodowy układ nerwowy .W komórce nerwowej (neuronie)dostrzegamy:,ciało komórki (perikarion) z jądrem komórkowym i neurofibryllami ,liczne dendryty ,akson (= neuryt)
Buduje układ nerwowy. Złożona jest z licznych komórek nerwowych - neuronów. Składają się one z ciała komórki zawierającego jądro. Od tego ciała odchodzą krótkie wypustki zwane dendrytami oraz najczęściej jedna, długa i rozgałęziona na końcu wypustka - neuryt. Mogą go otaczać osłonki mielinowe. Dendryty odbierają bodźce i przekazują je do ciała komórki nerwowej, a stąd przez neuryt informacja trafia do następnej komórki nerwowej. Dzięki dendrytom i neurytom komórki nerwowe mogą spełniać swoje funkcje, czyli odbierać i przekazywać bodźce ze środowiska zewnętrznego i wewnętrznego do centralnego układu nerwowego - mózgu i rdzenia kręgowego. Centralny układ nerwowy, od którego odchodzą liczne włókna nerwowe pełni nadrzędną funkcję w stosunku do innych układów i całego organizmu. Układ nerwowy scala, kontroluje wszystkie czynności życiowe i funkcjonowanie żywego organizmu.
Neuron (neurocyt + akson) - rodzaj komórek występujących w układzie nerwowym. Najwięcej neuronów znajduje się w ośrodkowym układzie nerwowym. Neurony składają się z ciała komórki, jądra komórkowego (interfazowe, z rozpuszczoną chromatyną) oraz neurytów: dendryt i akson, za pomocą których połączone są z innymi neuronami. Połączenie między komórkami nerwowymi zwane jest synapsą.
Pod względem kierunku przekazywania sygnału neurony dzieli się na:
czuciowe (dośrodkowe), biegnące od receptora;
ruchowe (odśrodkowe), biegnące do efektora;
kojarzeniowe (pośredniczące), występujące między innymi pomiędzy neuronami czuciowymi i ruchowymi.
Receptory- wyspecjalizowane komórki zmysłowe odbierające informacje z otoczenia
Komórki glejowe lub glej, stanowią obok komórek nerwowych drugi składnik tkanki nerwowej.
Funkcja
Komórki glejowe nie przekazują impulsów nerwowych tak, jak to czynią neurony, choć są do tego niezbędne. Biorą udział m.in. we współtworzeniu bariery krew-mózg, w syntezie niektórych neuroprzekaźników, w procesach związanych z wydzielaniem i wychwytywaniem neuroprzekaźników, tworzą osłonki mielinowe aksonów, uczestniczą w odżywianiu neuronów, oraz pełnią funkcje obronne. Komórki glejowe biegną wzdłuż nerwów.
Chrząstka, tkanka chrzęstna, rodzaj tkanki łącznej szkieletowej, zbudowanej z komórek chrzęstnych.
Tkanka chrzęstna razem z tkanką kostną stanowią tkanki podporowe. W porównaniu do kości substancja międzykomórkowa chrząstki jest słabiej zmineralizowana i nie zawiera naczyń limfatycznych oraz naczyń krwionośnych, wskutek czego odżywianie chondrocytów zachodzi wyłącznie drogą dyfuzji. Tkanka chrzęstna nie jest unerwiona.
Pokryta jest (oczywiście poza pow. stawowymi) dobrze unaczynioną tkanką łączną włóknistą zwartą - ochrzęstną.
Chrząstka jest tkanką delikatną, podatną na odkształcenia i szybko rosnącą, dzięki czemu doskonale spełnia funkcje szkieletu u zarodków i młodych kręgowców. W organizmie dorosłego człowieka z tkanki chrzęstnej szklistej zbudowane są: powierzchnie stawowe, większość chrząstek krtani, chrzęstne pierścienie tchawicy i oskrzeli oraz części chrzęstne żeber i przegroda nosa. Z tkanki chrzęstnej włóknistej: krążki międzykręgowe, element spojenia łonowego, łąkotki i przyczepy więzadeł i ścięgien do kości. Natomiast z tkanki chrzęstej sprężystej zbudowane są: małżowina uszna, przewód słuchowy zewnętrzny, trąbka słuchowa.
Leukocyt - inaczej krwinka biała - komórkowy składnik krwi. Leukocyty są stosunkowo duże, niemal bezbarwne i mniej liczne od erytrocytów. Ich zadaniem jest ochrona organizmu przed patogenami takimi jak wirusy i bakterie.
Podstawowe cechy leukocytów
są większe od krwinek czerwonych
w ich komórkach występuje jądro (mają swój własny metabolizm i możliwość podziału)
u dużej części krwinek białych (granulocyty) w cytoplazmie występuje charakterystyczna ziarnistość
Leukocyty są podstawowym elementem układu odpornościowego. Ich funkcja odpornościowa jest realizowana przez: fagocytozę (pochłanianie, trawienie komórek drobnoustrojów oraz martwych krwinek czerwonych przez część krwinek białych) ,odporność swoistą (przeciwciała) .Leukocyty dzielą się na:
agranulocyty - w skład których wchodzą: ,limfocyty ,monocyty granulocyty - w skład których wchodzą:
neutrofile ,eozynofile ,bazofile
Trombocyt - podłużna komórka pozbawiona jądra odgrywająca u większości kręgowców istotną rolę w procesach krzepnięcia krwi.
U człowieka podobną funkcję pełnią płytki krwi, które jednak nie zawierają jądra komórkowego. Zawierają szereg ziarnistości odpowiedzialnych za proces inicjacji krzepnięcia, fibrynolizy i skurczu naczyń krwionośnych. W razie uszkodzenia tkanki, w osoczu rozpoczyna się seria reakcji chemicznych, w wyniku których fibrynogen zostaje przekształcony w cząsteczki fibryny, te zaś zlepiają się, tworząc siateczkę zasklepiającą ranę. W siatce tej więzną następnie erytrocyty i trombocyty - w wyniku czego powstaje skrzep Płytki krwi nie przypominają ani białych krwinek (leukocytów), ani czerwonych krwinek (erytrocytów).
Erytrocyt, krwinka czerwona, czerwone ciałko krwi - jeden z podstawowych morfotycznych składników krwi. Głównym zadaniem erytrocytów jest przenoszenie tlenu i dwutlenku węgla, co jest możliwe dzięki obecności w nim czerwonego barwnika hemoglobiny, który ma zdolność do nietrwałego wiązania tlenu i przechodzenia w oksyhemoglobinę. U niektórych płazów ogoniastych oraz u wszystkich ssaków, w przeciwieństwie do pozostałych kręgowców dojrzałe erytrocyty są komórkami bezjądrzastymi. Wszystkie komórki krwi są wytwarzane w szpiku kostnym.
Okostna - włóknista błona ochraniająca kość od zewnątrz, jest silnie unaczyniona (odżywia kość) i unerwiona. Pozwala na przyrost kości na grubość. Okostna ma za zadanie chronić i regenerować uszkodzoną tkankę kostną, szczególnie w okresie wzrostu oraz złamania.
Hormony zwierzęce:
•Podwzgórze: wazopresyna (hormon antydiuretyczny ) odpowiedzialny za zwrotne wchłanianie wody w moczu pierwotnym i zatrzymanie jej w organizmie oraz oksytocyna- działająca na mięsnie macicy, wywołując ich skurcze w czasie porodu. Niedobór wazopresyny w organizmie powoduje duże utraty wody przez organizm (odwodnienie).
•Przysadka mózgowa, Płat gruczołowy syntetyzuje prolaktynę- odpowiedzialna za prawidłowy proces laktacji oraz hormon wzrostu, którego nadmiar prowadzi do gigantyzmu a niedobór do karłowatości. W przysadce produkowane są również hormony tropowe regulujące sekrecję innych hormonów w tarczycy, nadnerczach i gonadach.
•Szyszynka-wydziela melatoninę, odpowiedzialną za proces starzenia się komórek. Hormon ten opóźnia dojrzewanie płciowe i reguluje długość fazy snu i czuwania.
•Tarczyca- produkuje tyroksynę i trójjodotyroninę. Oba te hormony zwiększają tempo metabolizmu i zużycie tlenu. Oprócz tego produkowana jest także kalcytonina obniżająca poziom wapnia we krwi, jej niedobór powoduje odwapnienie kości.
•Przytarczycze - wydziela parathormon zwiększający poziom wapnia we krwi przez jego uwolnienie ze kości. Niedobór tego hormonu powoduje spadek zawartości wapnia we krwi.
•Trzustka- organ zbudowany z różnego typu komórek tworzących charakterystyczne skupienia zwane jako wyspy Langerhansa. W wysepkach tych występują komórki alfa i beta. Komórki alfa syntetyzują hormon -glukagon podwyższający poziom cukru we krwi (poprzez rozkład glikogenu w wątrobie ), natomiast insulina produkowana przez komórki beta obniża jego poziom. Oba te hormony współdziałają ze sobą zapewniając prawidłowe stężenie cukru we krwi. System regulacji jest bardzo sprawny, z tego względu , że zmiany w poziomie cukru we krwi występują dość często, np. po obfitym posiłku czy w czasie intensywnego wysiłku fizycznego.
•Nadnercza-parzyste narządy wykazujące warstwową budowę. Rdzeń nadnerczy wydziela hormon zwany hormonem stresu- adrenalinę. Adrenalina pobudza organizm do działania, w warunkach stresu zwiększa tempo bicia serca i oddechu. Powyższa również poziom cukru we krwi oraz jej ciśnienie. Kora nadnerczy produkuje kortykoidy -kortyzol i aldosteron. Są to hormony regulujące metabolizm, utrzymujące równowagę procesów syntezy i rozkładu tłuszczy, białek i cukrów. Odpowiedzialne są one za regulację wodno -mineralną organizmu. W korze nadnerczy produkowane są także androgeny odpowiedzialne za rozwój drugorzędnych cech płciowych oraz za prawidłowa gospodarkę białkową.
•Jądra-syntetyzują męskie hormony płciowe, przed wszystkim testosteron, który odpowiada za płodność, popęd płciowy i rozwój cech płciowych. Jego niedobór może powodować feminizację u mężczyzn.
•Jajniki -produkują żeńskie hormony płciowe- estrogeny i progesteron. Regulują one cykl miesiączkowy u kobiet, warunkujący ich płodność. Odpowiadają za prawidłowy przebieg ciąży oraz za wykształcenie cech płciowych. Niedobór tych hormonów może prowadzić do bezpłodności i maskulinizacji kobiet.
Anatomia organizmu kręgowca i podstawy fizjologii (omówienie poszczególnych układów oraz mechanizmów obronnych)
Kręgowce - silnie zróżnicowany morfologicznie podtyp zwierząt zaliczanych do strunowców.
Cechy charakterystyczne
dobrze wykształcony szkielet wewnętrzny zbudowany z tkanki chrzęstnej lub kostnej, składający się ze szkieletu osiowego, szkieletu pasów i kończyn
chrzęstny szkielet wzmocniony kolagenem, a kostny fosforanem wapnia
szkliwo pokrywające szkielet skórny (pancerz, łuski) lub zęby
parzyste kończyny (nie występują tylko u bezżuchwowców i skrajnie wyspecjalizowanych wężowatych czworonogów)
układ pokarmowy złożony z przewodu pokarmowego (jama gębowa, gardziel, przełyk, żołądek, jelito środkowe (cienkie), jelito tylne (grube), jelito proste (odbytnica)) z otworem gębowym i odbytem oraz dodatkowych gruczołów (wątroba, trzustka)
skóra składająca się z wielowarstwowego naskórka i ze skóry właściwej
układ nerwowy złożony z ośrodkowego układu nerwowego (mózgowia) i rdzenia kręgowego oraz nerwów, tworzących obwodowy układ nerwowy
mózgowie złożone z kresomózgowia, międzymózgowia, śródmózgowia, tyłomózgowia i rdzeniomózgowia
bardzo dobrze rozwinięte narządy zmysłów: wzrok, słuch, węch, zmysł równowagi, dotyku i termorecepcji
zamknięty układ krwionośny
czerwona krew zawierająca hemoglobinę
serce położone po brzusznej stronie ciała, mające zastawki
parzyste nerki
dobrze rozwinięty układ krwionośny
Układem pokarmowym nazywany jest system połączonych funkcjonalnie narządów służących zapewnieniu dostarczania organizmowi odpowiedniej ilości wody i składników odżywczych. Zdecydowana większość składników pokarmowych (węglowodany, tłuszcze, białka), aby mogła zostać przyswojona musi wcześniej zostać strawiona, co polega na rozłożeniu wielkocząsteczkowych organicznych związków chemicznych na ich proste składniki budulcowe.
Złożony proces czynności układu pokarmowego można podzielić na kilka powiązanych ze sobą i skoordynowanych czynności:
przesuwanie treści pokarmowej wzdłuż przewodu pokarmowego (perystaltyka)
trawienie (połączone z wydzielaniem soków trawiennych i żółci)
wchłanianie (absorpcja)
czynność układu krążenia (krążenie krwi, chłonki, układ wrotny)
koordynacja czynności układu pokarmowego (regulacja nerwowa, hormonalna, za pomocą autakoidów)
U ssaków układ pokarmowy można podzielić na następujące części:
jama ustna/jama gębowa ,gardło/gardziel ,przełyk ,żołądek lub żołądki ,jelito cienkie ,dwunastnica ,jelito czcze ,jelito kręte ,jelito grube ,jelito ślepe ,okrężnica ,odbytnica ,odbyt
Najważniejszym zadaniem układu pokarmowego człowieka jest pobieranie pokarmów i wody, trawienie i przyswajanie składników odżywczych oraz niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Niestrawione, zbędne resztki pokarmowe podlegają usunięciu.
W skład układu pokarmowego człowieka wchodzą:
przewód pokarmowy
dwa wielkie gruczoły: ,wątroba
trzustka
Żołądek - narząd stanowiący część przewodu pokarmowego, którego zasadniczą rolą jest trawienie zawartych w pokarmie białek (nie zachodzi więc trawienie tłuszczów, a trawienie cukrów jest wręcz hamowane przez niskie pH żołądka). Żołądek wydziela sok żołądkowy zawierający enzymy trawienne:
podpuszczka - ścina białko w mleku,
pepsyna - zapoczątkowuje trawienie białek.
Żołądek wydziela kwas solny, który uaktywnia enzymy trawienne oraz zabija drobnoustroje.
U kręgowców jest to rozszerzona część pomiędzy przełykiem i jelitem.
Trzustka- gruczoł położony w górnej części jamy brzusznej składający się z części wewnątrzwydzielniczej (hormonalnej, odpowiedzialnej za wytwarzanie m.in. insuliny i glukagonu) i zewnątrzwydzielniczej (trawiennej, produkującej sok trzustkowy).
Wątroba - wielofunkcyjny gruczoł, część układu pokarmowego położony wewnątrzotrzewnowo.
Krew do wątroby doprowadzana jest na dwa sposoby:
1. Żyłą wrotną wątroby (układ wrotny) - płynie nią odtlenowana krew (tzw. krew czynnościowa) ze śledziony, żołądka i jelit, jest bogata w składniki odżywcze i sole mineralne, które wątroba przechwytuje i przetwarza
2. Tętnicą wątrobową właściwą doprowadzającą krew bogatą w tlen (tzw. krew odżywcza)
Warto jednak zauważyć, że pomimo iż żyła wrotna zawiera odtlenowaną krew więcej tlenu jest dostarczone właśnie przez żyłę wrotną a nie tętnicę wątrobową - ze względu na stosunek ilości dostarczanej krwi (3:1).
Odprowadzana jest natomiast trzema żyłami wątrobowymi poprzez żyłę główną dolną do prawego przedsionka serca. Funkcje Głównym zadaniem wątroby jest filtracja krwi:
neutralizuje toksyny (np. alkohol i inne używki, a także niektóre leki)
toksyczny amoniak przekształca w mocznik.
Poza tym:
przekształca puryny w kwas moczowy
węglowodany przekształca w łatwo przyswajalną dla organizmu glukozę, a jej nadmiar w glikogen lub w tłuszcze (które magazynuje) aminokwasy metabolizuje w tłuszcze ,wytwarza żółć, która emulguje tłuszcze i powtórnie wykorzystuje zużytą sól żółciową ,produkuje i magazynuje niektóre białka surowicy krwi
wytwarza i magazynuje enzymy ,produkuje ciepło, bierze udział w termoregulacji(krew wypływa cieplejsza o 1°C) ,zachowuje w organizmie substancje nadające się do ponownego wykorzystania, zbędne - wydala
gromadzi i reguluje ilość żelaza w organizmie. Podsumowując, wątroba spełnia cztery funkcje:,detoksykacyjną
metaboliczną ,zapasową ,magazynującą.
Ślinianka lub gruczoł ślinowy - gruczoł wydzielania zewnętrznego, wytwarzający ślinę.
Duże gruczoły ślinowe Są to parzyste gruczoły, których przewody wyprowadzające kończą się w jamie ustnej
ślinianki przyuszne będące gruczołami produkującymi wydzielinę surowiczą.
ślinianki podżuchwowe są mniejszymi gruczołami wydzielającymi ślinę.
ślinianki podjęzykowe będące śliniankami śluzowymi.
Powłoki ciała
Skóra - największy narząd powłoki wspólnej kręgowców o złożonej budowie i wielorakich funkcjach;
Podstawowe funkcje skóry to:
izolacja środowiska wewnętrznego od zewnętrznego mechaniczna osłona i obrona organizmu głównie przed drobnoustrojami chorobotwórczymi
udział w oddychaniu
termoregulacja ustroju
udział w gospodarce wodno-elektrolitowej
percepcja (odbiór) bodźców ze środowiska zewnętrznego (dotyk, ból, ciepło, zimno) poprzez receptory w skórze i naskórku
wchłanianie niektórych substancji
Skóra jest narządem pokrywającym i osłaniającym ustrój.W skórze znajdują się przydatki skóry: gruczoły potowe, gruczoły łojowe, paznokcie i włosy. Skóra spełnia wiele czynności ochronnych: przed zakażeniem bakteriami, grzybami, wirusami, przed czynnikami mechanicznymi, termicznymi, chemicznymi i promieniowaniem świetlnym, oraz zapewnia niezmienne warunki dla środowiska wewnętrznego organizmu. Poza tym skóra spełnia czynność percepcyjną ciepła, bólu, dotyku, ekspresyjną w wyrażaniu stanów emocjonalnych, resorpcyjną oraz bierze udział w magazynowaniu i przemianie materii.
Budowa skóry
Skóra składa się z trzech warstw (licząc od zewnątrz):
naskórek - warstwa zewnętrzna pełniąca funkcję ochronną i rozrodczą, która posiada barwnik - melaninę, nadającą włosom i skórze barwę; naskórek dzieli się na 4 lub 5 warstw w zależności od grubości. Są to (od dołu): warstwa podstawna ,warstwa kolczysta ,warstwa ziarnista ,warstwa jasna - tylko w miejscach gdzie skóra jest gruba - na podeszwach stóp, zwłaszcza na piętach i wewnętrznej stronie dłoni ,warstwa rogowa, która dzieli się na warstwę zbitą i warstwę rogowaciejącą
skóra właściwa - warstwa środkowa, zawiera receptory, naczynia krwionośne, nerwy oraz gruczoły, np. potowe, jest to warstwa odżywcza i wspierająca
tkanka podskórna - warstwa najgłębsza, zbudowana z tkanki łącznej właściwej luźnej; zawiera komórki tłuszczowe, izoluje przed nagłymi zmianami temperatury.
Do skóry zalicza się również przydatki skóry, powstające z nabłonka tworzącego naskórek:
łuski pióra włosy paznokcie pazury rogi kopyto Receptory w skórze są narządami zmysłów: dotyku, bólu,temperatury
Gruczoły
W skórze właściwej i w warstwie podskórnej występują gruczoły potowe i łojowe, naczynia krwionośne i ciałka zmysłów.
Do przydatków skóry należą też gruczoły: gruczoły potowe (ssaki) gruczoły łojowe(ssaki) gruczoły sutkowe(ssaki) gruczoły śluzowe (ryby i płazy) gruczoły mlekowe gruczoły jadowe (gady i płazy)
gruczoły kuprowe (ptaki).
Szkielet, inaczej kościec lub układ kostny to wszystkie kości składające się na ciało człowieka.Podstawowym materiałem budulcowym szkieletu człowieka jest tkanka kostna oraz w mniejszym stopniu chrzęstna. Ze względu na budowę zewnętrzną kości podzielono na kilka grup:
kości długie, np. kość udowa, ramienna
kości płaskie, np. kości czaszki, łopatka
kości krótkie, np. kości nadgarstka, stępu
kości różnokształtne, np. kręgi .Warstwa zewnętrzna wszystkich kości zbudowana jest z istoty zbitej. Ponadto kości długie również w swoim trzonie zawierają istotę zbitą. Końce kości długich oraz wszystkie inne kości są wewnątrz zbudowane z istoty gąbczastej.
Jedna funkcjonalna całość utworzona z licznych kości wymaga istnienia różnych rodzajów połączeń. Tam, gdzie zachodzi potrzeba wzmocnienia większego fragmentu szkieletu, powstają połączenia ścisłe. Cechuje je mała ruchomość, a często wręcz zupełny jej brak. Miejsca styku kości spajane są różnymi rodzajami tkanki łącznej, na przykład szwy w czaszce i zęby w zębodołach - tkanką łączną włóknistą, a żebra z mostkiem - tkanką łączną chrzęstną. W tych miejscach, gdzie elementy szkieletu powinny zmieniać położenie względem siebie, funkcjonują połączenia ruchome - stawy.
Szkielet człowieka można podzielić na dwie części. Pierwszą część stanowi szkielet osiowy. w jego skład wchodzą: czaszka, kręgosłup oraz żebra i mostek. Drugą część stanowi szkielet kończyn górnych oraz dolnych wraz z ich obręczami.
W skład szkieletu wchodzą:kości głowy ,kości mózgoczaszki ,kości twarzoczaszki,kosteczki słuchowe: młoteczek ~ kowadełko ~ strzemiączko ,stawy ,kości tułowia ,kręgosłup: Liczba kręgów jest różna w zależności od przynależności systematycznej kręgowca. Człowiek ma 7 kręgów szyjnych, 12 kręgów piersiowych, 5 kręgów lędźwiowych, 5 kręgów krzyżowych i 3 do 5 kręgów ogonowych, a więc od 32 do 34 kręgów> kręgi szyjne ~ kręgi piersiowe ~ kręgi lędźwiowe ~ kręgi krzyżowe ~ kręgi guziczne ~ kość guziczna
klatka piersiowa: żebro: żebra rzekome i żebra prawdziwe ~ mostek ~ rękojeść mostka ~ trzon mostka ~ wyrostek mieczykowaty
•staw prosty - składa się tylko z dwóch kości
•staw złożony - tworzy go kilka kości
•staw płaski - posiada płaskie powierzchnie stawowe, umożliwiają one jedynie na przesuwanie się względem siebie (kości nadgarstka, stępu)
•staw zawiasowy - tu powierzchnie stawowe są zróżnicowane. Jedna z nich ma kształt walca, druga odpowiada jej wklęsłą panewką. Taki staw jest stawem jednoosiowym to znaczy, że oś biegnie poprzecznie do osi długiej łączących się kości. Staw jednoosiowy umożliwia wykonywać ruch zginania i prostowania czyli właśnie ruch zawiasowy. Stawy tego typu cechują silne więzadła poboczne (łokieć, stawy międzypaliczkowe)
•staw obrotowy - powierzchnie stawowe mają kształt panewki i główki (staw promieniowo-łokciowy blizszy)
•staw eliptyczny - natomiast ten staw jest dwuosiowy czyli osie przecinają się pod kątem prostym. Powierzchnie stawowe mają kształt elipsy. Umożliwia wykonanie ruchu zginania i prostowania - wzdłuż osi poprzecznej oraz ruch odwodzenia i przywodzenia wzdłuż osi podłużnej (promieniowo-nadgarstkowy)
•staw siodełkowaty - jak nazwa wskazuje powierzchnie stawowe mają kształt siodełka - jedna powierzchnia wklęsła, druga wypukła. (śródręczno-nadgarstkowy kciuka)
•staw kulisty - to typ stawu wieloosiowego, pozwala na dowolne ruchy: zginania i prostowania oraz odwodzenia i przywodzenia, obrót na zewnątrz i do wewnątrz, pozwala też zsumować te ruchy. Powierzchnie stawowe mają odpowiednio kształty główki i wklęsłej panewki(ramienny, biodrowy)
Układ mięśniowy - Występują dwa rodzaje mięśni. Typowy mięsień szkieletowy zbudowany jest z brzuśca oraz ścięgien. Brzusiec jest skupieniem włókien mięśniowych.
Najprostsze mięśnie w ciele człowieka to mięśnie gładkie odpowiedzialne za ruchy bezwiedne, takie jak rozszerzanie źrenic, skurcze jelit i żołądka. Mięśnie poprzecznie prążkowane umożliwiają poruszanie się. Mają bardziej złożoną budowę niż mięśnie gładkie. Specjalna grupa mięśni poprzecznie prążkowanych powoduje rytmiczne ruchy serca pompującego krew.
Podział mięśni
I. Pod względem topograficznym (w zależności od położenia)
mięśnie głowy i szyi mięśnie tułowia mięśnie kończyn mięśnie brzucha mięśnie klatki piersiowej mięśnie grzbietu II. Pod względem czynności
Mięśnie antagonistyczne są to: zginacze i prostowniki (albo przywodziciele i odwodziciele) - działają antagonistycznie - podczas ruchu jeden kurczy się bardziej od drugiego {np. mięsień dwugłowy ramienia i mięsień trójgłowy ramienia).
Mięśnie synergistyczne (współdziałają w wykonywaniu tego samego rodzaju ruchu) np. mięśnie żebrowe czy mięśnie tułowia. III. Pod względem budowy,płaskie np. brzucha
okrężne np. wokół ust, oczu i odbytu jednobrzuścowy - wrzecionowaty np. mięśnie pośladków dwugłowy np. biceps, mięsień zginacz ramienia czworogłowy np. uda trójgłowy np. triceps, mięsień łydki szerokie np. mięśnie wyścielające ściany brzucha i klatki piersiowej krótkie np. mięśnie wokół kręgosłupa
długie np. mięśnie kończyn IV. Pod względem przyczepu,dwugłowe ,trójgłowe ,czworogłowe
Budowa morfologiczna mięśni,brzusiec zbudowany z włókien mięśniowych ,ścięgno początkowe i końcowe
przyczep początkowy i końcowy .Zginacz - mięsień służący do zginania kręgosłupa lub stawu w kończynie. Mięśniem działającym z odwrotnym skutkiem jest prostownik.
Prostownik - mięsień służący do prostowania kręgosłupa lub stawu w kończynie. Mięśniem działającym z odwrotnym skutkiem jest zginacz.
Układ limfatyczny lub inaczej układ chłonny - otwarty układ naczyń i przewodów, którymi płynie jeden z płynów ustrojowych - limfa. Układ naczyń chłonnych połączony jest z układem krążenia krwi. Oprócz układu naczyń chłonnych w skład układu limfatycznego wchodzą także narządy i tkanki limfatyczne. Najważniejszą funkcją układu chłonnego jest obrona przed zakażeniami oraz cyrkulacja płynów ustrojowych.
Zbudowany jest z otwartych naczyń limfatycznych oraz z tkanki limfatycznej z której zbudowane są węzły chłonne, grudki chłonne, grasica, migdałki, śledziona.
Zadania i funkcjonowanie układu chłonnego
odpornościowa - w węzłach limfatycznych powstają niektóre białe ciałka krwi
neutralizująca - zwalczanie ciał oraz substancji obcych i szkodliwych dla organizmu
odprowadzającą - odprowadzenie limfy z powrotem do krwi
Przepływająca po organizmie limfa zbiera substancje toksyczne i odprowadza je do węzłów chłonnych, skąd są transportowane do nerek i usuwane z organizmu. To, czy układ limfatyczny dobrze funkcjonuje, zależy w dużej mierze od sprawności i elastyczności tkanki łącznej. Jeśli jest zbyt miękka i przepuszczalna, toksyny, zamiast wędrować do węzłów chłonnych, wnikają w inne tkanki np. gromadzą się w komórkach tłuszczowych.
Rozpoczynają go zbierające płyn tkankowy włosowate naczynia limfatyczne. Łączą się one w coraz większe naczynia chłonne, przechodzące następnie w główny przewód piersiowy, łączący się z kolei z układem krwionośnym. Dzięki temu limfa dostaje się do układu krwionośnego i dochodzi do ciągłej wymiany substancji między nią a krwią. Do układu limfatycznego zalicza się też węzły chłonne, np. w pachwinach kończyn. Funkcje układu limfatycznego związane są m.in. z wytwarzaniem tzw. przeciwciał, które łącząc się np. z bakteriami, ułatwiają ich niszczenie przez krwinki białe.
Węzły chłonne (limfatyczne) - są owalne. Leżą na przebiegu naczyń limfatycznych Największe z nich to węzły: podżuchwowe, przyuszne, pachowe, pachwinowe. W węzłach dojrzewają białe ciałka krwi, które produkują przeciwciała, a także usuwają szkodliwe dla organizmu ciała obce.
Grasica to gruczoł znajdujący się w śródpiersiu przednim, tuż za mostkiem. Jednym z jej hormonów jest tymozyna. Głównymi komórkami grasicy są limfocyty (tymocyty) i komórki nabłonkowe. Jest centralnym (pierwotnym) narządem limfatycznym, kontrolującym rozwój obwodowych (wtórnych) tkanek limfatycznych (węzły chłonne, śledziona) w życiu zarodkowym i okresie dojrzewania, ich kompetencji immunologicznej w okresie poporodowym. Niezbędna jest dla rozwoju odporności organizmu.
Migdałki podniebienne - skupienie tkanki limfatycznej wchodzące w skład tzw. pierścienia gardłowego Waldeyera. Migdałki podniebienne znajdują się po obu stronach gardła. migdałek gardłowy ,migdałek językowy ,Migdałki stanowią barierę dla czynników chorobotwórczych, ale niejednokrotnie dochodzi do zapalenia samych migdałków, najczęściej (ale nie tylko) jest to efekt chorobowy zakażenia organizmu paciorkowcami, czyli anginy. Układ odpornościowy, układ immunologiczny - to zbiór mechanizmów wewnątrz organizmu, mających na celu jego ochronę przed chorobami, poprzez identyfikację i likwidowanie patogenów i komórek nowotworowych. Mechanizmy te wykrywają różnorakie odmiany czynników chorobotwórczych, od wirusów po robaki pasożytnicze, dlatego muszą rozróżniać zdrowe komórki i tkanki organizmu, w celu jego prawidłowego funkcjonowania.
Każdy prosty organizm jednokomórkowy, taki jak bakteria posiada układ enzymów, ochraniających go przed infekcją wirusową. Układy odpornościowe kręgowców, takich jak człowiek składają się z wielu rodzajów protein, komórek, narządów i tkanek, które oddziaływują na siebie w złożonym i dynamicznym systemie. Jako część tej bardziej złożonej odpowiedzi odpornościowej, układ kręgowców cały czas przystosowuje się do bardziej skutecznego rozpoznawania poszczególnych patogenów. Ten proces adaptacji prowadzi do powstania "wspomnień" immunologicznych i pozwala na jeszcze skuteczniejsze wykrywanie poznanych już patogenów podczas przyszłych starć z nimi. To właśnie proces odporności nabytej (odporność swoista) jest podstawą w szczepieniach ochronnych.
Zaburzenia w systemie odpornościowym mogą wywoływać choroby. Niedobór odporności występuje, kiedy system odpornościowy jest mniej aktywny niż normalnie, wskutek powracających na nowo i zagrażających życiu infekcji. Niedobór odpornościowy może być także wynikiem choroby genetycznej, takiej jak ciężki złożony niedobór odporności, może być spowodowany środkami farmaceutycznymi, albo zakażeniem, np. zespół nabytego niedoboru odporności (AIDS), powodowany retrowirusem HIV. Układ odpornościowy ochrania organizmy przed infekcją na kilku poziomach, które wzrastają wraz ze swoistością. Najprostsze są bariery fizyczne, które zapobiegają wejściu do ciała takim patogenom, jak bakterie czy wirusy. Jeżeli patogen przełamie te bariery to wrodzony układ odpornościowy zapewnia natychmiastową, lecz nieswoistą odpowiedź. Wrodzone układy odpornościowe posiadają wszystkie rośliny i zwierzęta. Tym niemniej, jeżeli patogeny skutecznie unikną odpowiedzi nieswoistej (wrodzonej), kręgowce posiadają trzecią warstwę ochronną - adaptacyjny układ odpornościowy. Tutaj układ odpornościowy usprawnia swoją odpowiedź na infekcję, poprzez udoskonalone rozpoznawanie patogenu wyeliminowanego już wcześniej. Po wyeliminowaniu patogenu ta "udoskonalona" odpowiedź jest zachowywana w formie pamięci immunologicznej i umożliwia przystosowanie układu immunologiczny do zorganizowania szybszego i silniejszego ataku na ten patogen w przyszłości.
Zewnętrzne bariery
Kilkanaście barier ochrania organizmy przed infekcją, wliczając w to bariery mechaniczne, chemiczne i biologiczne. Wypełnione woskami kutykule wielu liści, szkielety zewnętrzne owadów, skorupy i błony osadzone zewnętrznie na jajach oraz skóra są przykładowymi mechanicznymi barierami, będącymi pierwszą linią obrony przed infekcją. Natomiast, gdy organizmy nie są w pełni uszczelnione przed wpływem ich środowisk, uruchamiają się inne systemy, powodujące czynności, mające na celu ochronę ciała, takie jak płuca, jelita, droga moczowo-płciowa. Za sprawą płuc kaszel i kichanie mechanicznie wyrzuca patogeny i inne podrażnienia z dróg oddechowych. Łzawienie oczu i oddawanie moczu także powoduje mechaniczne wydalenie patogenów, natomiast śluz wydzielany przez drogi oddechowe i przewód pokarmowy stanowi dobrą pułapką i usidla mikroorganizmy
Wrodzona odporność
Mikroorganizmy, które pomyślnie przedrą się przez bariery zewnętrzne i wtargną do organizmu napotkają komórki i mechanizmy wrodzonego układu odpornościowego. Ten układ ochrania w sposób nieswoisty, co oznacza, że układy te rozpoznają i odpowiadają na patogeny w standardowy sposób. Ten układ nie nadaje długotrwałej odporności przeciw patogenowi. U większości organizmów wrodzony układ odpornościowy jest głównym i dominującym układem broniącym gospodarza.
Antygenem może być każda substancja, która wykazuje dwie cechy: immunogenność, czyli zdolność wzbudzenia przeciwko sobie odpowiedzi odpornościowej swoistej, oraz antygenowość, czyli zdolność do reagowania z przeciwciałami.
Ze względu na występowanie powyższych cech, wyróżnia się dwa typy antygenów:
immunogeny - posiadające obie wymienione cechy,
hapteny - wykazujące tylko antygenowość
Pamięć immunologiczna - zjawisko polegające na "zapamiętywaniu" przebytych infekcji przez układ odpornościowy (wytworzenie odpowiednich dla tego rodzaju infekcji przeciwciał) co powoduje szybsze zwalczanie następnych infekcji. Zjawisko jest wykorzystywane w mechanizmie działania szczepionek (szczepionkę stanowi osłabiona lub martwa forma czynnika infekującego).
Patogen, czynnik chorobotwórczy - mikroorganizm wywołujący chorobę u danego organizmu. Wyróżnia się następujące typy patogenów:
ożywione (bakterie, wirusy, "robaki pasożytnicze") psychiczne ,nieożywione: ,chemiczne (substancje żrące, toksyczne), ,niedobory pokarmowe. ,fizyczne (światło lasera, promieniowanie jonizujące, silne pole magnetyczne, mechaniczne).
Przeciwciałami albo immunoglobulinami nazywa się specyficzny rodzaj białek wydzielanych przez komórki plazmatyczne (czyli pobudzone limfocyty B) w przebiegu odpowiedzi immunologicznej typu humoralnego, które mają zdolność do swoistego rozpoznawania antygenów.
Jako część układu odpornościowego u człowieka i innych kręgowców przeciwciała odgrywają zasadniczą rolę w obronie organizmu przed bakteriami i pasożytami zewnątrzkomórkowymi oraz w znacznie mniejszym stopniu, pasożytami i bakteriami wewnątrzkomórkowymi.
Głównym zadaniem przeciwciał jest wiązanie antygenu, co umożliwia z kolei zachodzenie innych procesów.
Wirusy - zbudowane z białek i kwasów nukleinowych skomplikowane cząsteczki organiczne nie posiadające struktury komórkowej, namnażają się (tak nazywa się kopiowanie wirusów) przez infekowanie żywych komórek. Wirusy wykorzystują do namnażania aparat kopiujący zawarty w komórkach. Zawierają materiał genetyczny w postaci RNA (retrowirusy) lub DNA, wykazują jednak zarówno cechy komórkowych organizmów żywych, jak i materii nieożywionej. Szereg wirusów jest chorobotwórczy dla człowieka i zwierząt, są one często przyczyną groźnych chorób. Wirusy posiadają małe rozmiary. Ze względu na pasożytnictwo komórkowe wirusy posiadają na swojej powierzchni białka, które pozwalają zaatakować odpowiednie komórki. Wirusy nie posiadają rybosomów. Poza komórką nie wykazują żadnego metabolizmu (wyjątek - niektóre wirusy Archaea), nie są zdolne do wzrostu ani rozmnażania się. Wirusy można krystalizować.
Budowa wirusów
Zagadnienia dotyczące budowy wirusów dotyczą właściwie tylko stadium zdolnego do zakażenia komórki gospodarza. Pojedynczą cząsteczkę wirusa nazywamy wirionem. Każdy wirion wykazuje obecność określonych elementów, a są nimi kapsyd i kwas nukleinowy:
kapsyd, czyli płaszcz białkowy, okrywający kwas nukleinowy
kwas nukleinowy, niosący informację genetycznie niezbędną do replikacji oraz kodujący białka strukturalne (kapsomery) i ewentualnie enzymy (np. odwrotną transkryptazę). Kwas nukleinowy wraz z kapsydem nazywamy nukleokapsydem
Oprócz tego, niektóre wirusy mogą być otoczone dodatkową osłonką lipidową.
Podział wirusów ze względów metodologicznych:
bakteryjne (fagi, bakteriofagi) - RNA lub DNA otoczone osłonką ,często wydłużającą się w ogonek;
roślinne - RNA, wnikają po mechanicznym uszkodzeniu ściany komórkowej;
zwierzęce - DNA lub RNA, różnorodne kształty, zakażanie ,dzięki adsorbowaniu przez nie osłonek wirusowych..Infekcja wirusowa, Miejsce wnikania wirusów do organizmu- uszkodzona skóra i błony śluzowe
Źródła zakażenia:• powietrze,• pokarm i woda zanieczyszczona wirusami, • bezpośredni kontakt z osobą zakażonąRozprzestrzenianie się wirusów: - fuzja błon komórek sąsiadujących ze sobą - za pośrednictwem płynów ustrojowych (wnikają do naczyń chłonnych lub naczyń włosowatych i przedostają się do krwiobiegu).
Wirusemia - stan kiedy wirusy znajdują się we krwi
Zakażenie organizmuRodzaje zakażeń: • miejscowe - wirus w określonym narządzie lub tkance,nie rozprzestrzenia się na cały organizm;
• uogólnione - dotyczy zwłaszcza chorób gorączkowych Przenikanie wirusów przez nabłonek i wstępna replikacjaPierwotna wiremia, której towarzyszy gorączkaPonowna replikacja w układzie siateczkowo-śródbłonkowymWtórna wiremia, której towarzyszy gorączkaZajmowanie narządów docelowych - powstanie objawów chorobowychGrypa jest ostrą chorobą wirusową, która rozprzestrzenia się drogą kropelkową. Charakterystyczny dla grypy jest gwałtowny początek choroby. W około 48 godzin od zakażenia pojawiają się pierwsze objawy:
-wysoka, nawet do 39.5o C gorączka
- dreszcze, bóle kostno - stawowe w okolicy pleców i nóg-światłowstręt- ogólne osłabienie i bóle głowy. U niektórych chorych, zwłaszcza u dzieci może wystąpić biegunka i bóle brzucha. Pojawia się suchy męczący kaszel, któremu towarzyszy ból gardła oraz katar.
•WIRUS TYPU A-zakaża nie tylko ludzi ale także konie, świnie ,ssaki wodne,również ptaki w tym domowe .
Pierwotnym źródłem zakażenia są dzikie ptaki wodne, przede wszystkim kaczki.Jest odpowiedzialny za epidemie i pandemie wśród ludzi.•WIRUS TYPU B- zakaża wyłącznie ludzi,często występuje u dzieci i młodzieży. Genom składa się z jednonicowego Rna podzielonego na 8 segmentów.
•WIRUS TYPU C- występuje u ludzi i u świń. Powoduje tylko lekkie infekcje np. zapalenie spojówek i nie powoduje występowania epidemii. W odróżnieniu od A i B jednoniciowy Rna ma tylko 7 segmentów.
Wirusy posiadają tylko jeden rodzaj kwasu nukleinowego, na dodatek wykazującego odpowiednie dla danego gatunku lub wyższej jednostki taksonomicznej cechy. W związku z tym możemy wyróżnić następujące formy kwasów nukleinowych stanowiących genom wirusowy i mających znaczenie systematyczne:
DNA- wirusy zawierające go w wirionie to tzw. wirusy DNA
RNA - wirusy zawierające go w wirionie to tzw. wirusy RNA
Szczepionka - preparat pochodzenia biologicznego, zawierający żywe, o osłabionej zjadliwości lub zabite drobnoustroje chorobotwórcze lub fragmenty ich struktury, czy metabolity; stosowany w celu wywołania odpowiedzi immunologicznej (odporności poszczepiennej - sztucznej czynnej).
Szczepionki dzielimy na:
szczepionki swoiste - zapobiegające konkretnym jednostkom chorobowym (bruceloza, wścieklizna, ospa)
szczepionki nieswoiste - zwiększające poziom ogólnej odporności (np. preparat Panodina lub Wetastymina)
Pochodzenie szczepionek
W celu uśmiercania zarazków wykorzystywanych w szczepionkach używa się zazwyczaj wysokiej temperatury, środków chemicznych (fenol, alkohol) lub promieniowania jonizującego.
Surowica to płynna frakcja krwi pozbawiona krwinek, płytek krwi oraz fibrynogenu; pozostałość po oddzieleniu się skrzepu. W przeciwieństwie do osocza nie krzepnie. Jest stosowana do uodporniania biernego przeciw chorobom zakaźnym lub w przypadku niedoboru przeciwciał.
Alergia (popularnie stosowane synonimy uczulenie, nadwrażliwość) - patologiczna, jakościowo zmieniona odpowiedź tkanek na alergen, polegająca na reakcji immunologicznej związanej z powstaniem swoistych przeciwciał, które po związaniu z antygenem doprowadzają do uwolnienia różnych substancji - mediatorów stanu zapalnego. Może się objawiać łagodnie, jak w przypadku kataru czy łzawienia, aż po zagrażający życiu wstrząs anafilaktyczny i śmierć.
Przebieg odpowiedzi immunologicznej organizmu na stymulację alergenem zachodzi w dwóch fazach. Pierwszą z nich jest reakcja natychmiastowa zachodząca w kilka minut po stymulacji. Reakcja późna osiąga swoje apogeum w 6 do 10 godzin od kontaktu z alergenem.
Alergenami wywołującymi najczęściej gwałtowne reakcje anafilaktyczne są:
antybiotyki
białka obce, zwłaszcza obcogatunkowe (np. surowice odpornościowe)
jady owadów (zwłaszcza błonkoskrzydłych - pszczoły, osy)
Układ krwionośny człowieka jest układem zamkniętym, co oznacza, że krew krąży w systemie naczyń krwionośnych, a serce jest pompą, która wymusza nieustanny obieg krwi. Układ ten wraz z układem limfatycznym tworzą układ krążenia
Naczynia to żyły, tętnice oraz włosowate naczynia krwionośne . Krew wypływa z serca tętnicami, a wraca do serca żyłami. Im dalej od serca tym ciśnienie krwi jest mniejsze, a w żyłach nawet bliskie zeru. Cofaniu się krwi zapobiegają natomiast znajdujące się w żyłach zastawki.
Układ krwionośny składa się z:
serca - pompa zalewowo-tłocząca. Posiada własny system dostarczania niezbędnych substancji, tzw. naczynia wieńcowe; naczyń krwionośnych: tętnice, żyły, sieć naczyń włosowatych.
Duży krwiobieg
Krew (bogata w tlen) wypływa z lewej komory serca przez zastawkę aortalną do głównej tętnicy ciała, aorty, rozgałęzia się na tętnice mniejszego kalibru, dalej na tętniczki, a następnie przechodzi przez sieć naczyń włosowatych (tzw. kapilarnych) we wszystkich narządach ciała. Naczynia włosowate przechodzą w drobne żyłki, które przechodzą w żyły większego kalibru i żyłę główną górną i dolną. Krew powracająca żyłami jest odtlenowana (uboga w tlen) i przechodzi do prawego przedsionka serca, po czym przez zastawkę trójdzielną wpływa do prawej komory.
Mały krwiobieg
Odtlenowana krew wypompowywana jest z prawej komory serca przez zastawkę tętnicy płucnej do tętnicy o tej samej nazwie, która rozgałęzia się w płucach na sieć naczyń włosowatych oplatających pęcherzyki płucne, tam dochodzi do wymiany gazowej. Utlenowana krew powraca żyłami płucnymi (to jedyne żyły, którymi płynie utlenowana krew) do lewego przedsionka serca, a tam przez zastawkę dwudzielną krew wpływa do lewej komory serca.
Układ wrotny wątroby
Układ składa się z żyły wrotnej. Zadaniem tego układu jest przekazanie do wątroby pobranych przez układ pokarmowy substancji (od substancji odżywczych po toksyny).
Choroby układu krwionośnego ,choroba niedokrwienna serca, miażdżyca, anemia, hemofilia.
Krew pełni następujące funkcje:
dzięki hemoglobinie erytrocytów krew może rozprowadzać po organizmie tlen, a odprowadzać do płuc dwutlenek węgla, rozprowadza substancje odżywcze oraz witaminy i hormony, odprowadza do narządów wydalniczych (nerki, gruczoły potowe) i wątroby substancje zbędne bądź szkodliwe, zapewnia możliwość regulacji termicznej, zapewnia możliwość regulacji ciśnienia wewnątrz organizmu, bierze udział w procesach krzepnięcia, stanowi ważny czynnik w utrzymaniu homeostazy: gospodarka glukozą, lipidami i innymi substancjami pochodzącymi z białek, bierze udział w obronie organizmu.
Żyły - wszystkie naczynia krwionośne prowadzące krew do serca bez względu na to czy jest to krew natlenowana (tętnicza) czy odtlenowana (żylna).
Naczynia żylne mają cienką warstwę mięśniówki gładkiej, ściany wiotkie, mogą posiadać zastawki zapobiegające cofaniu się krwi. Prowadzą krew z obwodu do serca. Zależnie od tego gdzie żyły prowadzą krew ma ona różny kolor. Jeżeli z obwodu do serca, do przedsionka prawego prawej komory - krew jest ciemnowiśniowa. Wynika to z tego, że jest ona pozbawiona tlenu oraz bogata w produkty przemiany materii. W żyłach idących od płuc ku przedsionkowi lewemu - krew jest jasnoczerwona, mocno natlenowana.
Tętnica- każde naczynie prowadzące krew z serca na obwód, bez względu na to, czy jest to krew utlenowana czy nieutlenowana.
Naczynia włosowate - cienkościenne naczynia krwionośne (lub chłonne) oplatające tkanki i docierające do niemalże każdej komórki ciała. Są drobne, ale łącznie mają ogromną powierzchnię. Zbudowane są ze śródbłonka. Ich zadaniem jest wymiana gazów, składników pokarmowych, zbędnych produktów przemiany materii, hormonów między krwią, a tkanką. Pęknięcie naczynia włosowatego nie ma znaczenia dla organizmu.
Wyróżnia się następujące rodzaje sieci naczyń włosowatych:
tętniczo-żylne — zaczynające się na końcach tętnic i kończące żyłami
żylno-żylne — łączące dwie żyły (występują w wątrobie)
tętniczo-tętniczne — łączące dwie tętnice (występują w ciałkach nerkowych)
Krążenie wieńcowe - naczynia krwionośne - tętnice, kapilary i żyły, które mają za zadanie doprowadzenie krwi bogatej w tlen i substancje odżywcze do komórek serca a odebranie dwutlenku węgla i ubocznych produktów metabolizmu z tych komórek. Ich rola polega na zapewnianiu właściwego ukrwienia mięśnia sercowego, zaopatrują mięsień sercowy w substancje odżywcze i tlen.
Tętnica główna- duży pień tętniczy, którego gałęzie doprowadzają krew tętniczą do wszystkich tkanek. Jest największą tętnicą człowieka.
Pęcherzyk płucny - struktura anatomiczna ludzkiego płuca posiadająca kształt wydrążonej jamy, której ścianę tworzy cienki nabłonek jednowarstwowy płaski. Z zewnątrz pęcherzyki są pokryte przez naczynia włosowate. Są pokryte surfaktantem, co zabezpiecza płuca przed zapadnięciem. Dodatkowo są oplecione sprężystymi włóknami białkowymi, przede wszystkim kolagenowymi, co nadaje sprężystość tkance płucnej. Poza komórkami tworzącymi nabłonek jednowarstwowy płaski, w pęcherzykach płucnych znajdują się dwa inne typy komórek: makrofagi (komórki żerne), a także komórki które wytwarzają surfaktant.
Wchodząc do pęcherzyka włośniczki przynoszą krew bogatą w dwutlenek węgla i wodę. W pęcherzyku tlen z powietrza zostaje wychwycony przez krwinki czerwone we włośniczkach, które jednocześnie pozbywają się dwutlenku węgla. Krew opuszczająca włośniczki pęcherzykowe jest bogata w tlen, który przenosi do wszystkich komórek ustroju.
Układ oddechowy - zespół narządów umożliwiających organizmowi oddychanie.
Metabolizm komórek zwierzęcych wymaga ciągłego dostarczania tlenu oraz usuwania jego produktów końcowych (dwutlenku węgla i wody). Zwierzęta wykształciły w drodze ewolucji układy oddechowe o różnym stopniu skomplikowania: od form najprostszych (oddychanie przez powłokę ciała), przez uproszczone pojedyncze narządy po rozbudowane systemy z parzystymi narządami.
Wymiana gazowa pomiędzy organizmem a jego otoczeniem może odbywać się po spełnieniu pewnych warunków:
błona przepuszczalna dla gazów musi być wystarczająco wilgotna
odpowiednio wysoka prężność tlenu w otoczeniu
odpowiednio wysoka prężność dwutlenku węgla w płynach ustrojowych
Układ oddechowy człowieka - jednostka anatomiczno-czynnościowa służąca wymianie gazowej - dostarczaniu do organizmu tlenu i wydalaniu zbędnych produktów przemiany materii, którym jest m.in. dwutlenek węgla. Składają się na niego drogi oddechowe i płuca. Niewielki udział w wymianie gazowej ma również skóra.
Drogi oddechowe
W ich skład wchodzi jama nosowa, gardło, krtań, tchawica, oskrzela - prawe i lewe, które dzielą się na oskrzela płatowe, segmentalne i mniejszej średnicy. Najdrobniejsze oskrzela przechodzą w oskrzeliki. Końcowa część dróg oddechowych prowadzi do pęcherzyków płucnych .
Pod względem anatomiczno-funkcjonalnym płuca można podzielić na gronka, które łączą się w zraziki, te w segmenty, a te zaś z kolei w płaty. Lewe płuco posiada dwa płaty (górny i dolny) ze względu na obecność serca, a prawe trzy (górny, środkowy i dolny).
Ruchy oddechowe
Wentylację płuc zapewniają ruchy ssąco-tłoczące klatki piersiowej. Wdech powodowany jest skurczem mięśni oddechowych: przepony rozpiętej na łuku żeber dolnych oraz mięśni międzyżebrowych zewnętrznych, rozpiętych na żebrach. Rozciągnięcie klatki piersiowej we wszystkich trzech wymiarach prowadzi do zwiększenia objętości płuc i wytworzenia podciśnienia zasysającego powietrze. Wydech jest najczęściej aktem biernym. Rozluźnienie mięśni oddechowych sprawia, że klatka piersiowa i płuca kurczą się, a niewielkie nadciśnienie wytłacza powietrze z płuc i dróg oddechowych.
Przy wdechu powietrze dostaje się najpierw do jamy nosowej. Tam ulega ogrzaniu, nawilżeniu i, w znacznym stopniu, oczyszczeniu z kurzu, bakterii i innych drobnych zanieczyszczeń. Jest to możliwe dzięki wyścieleniu jamy nosowej silnie unaczynioną błoną śluzową z wielowarstwowym nabłonkiem migawkowym, zawierającym liczne komórki śluzowe. Następnie powietrze przepływa do gardła i krtani. W gardle krzyżują się drogi oddechowe i przewód pokarmowy, dlatego przy przełykaniu dochodzi do zatrzymania oddechu i zamknięcia dróg oddechowych przez nagłośnię. Przez krtań i tchawicę powietrze przechodzi do drzewa oskrzelowego, by dotrzeć w końcu do pęcherzyków płucnych, w których zachodzi właściwa wymiana gazowa.
Płuco człowieka
W płucach zachodzi wymiana gazowa. Zbudowane jest z oskrzeli (częściowo wnikających do płuc) rozwidlających się potem na oskrzeliki , a bezpośrednio za wymianę gazową odpowiadają pęcherzyki płucne - wymieniają tlen i dwutlenek węgla z krwią. Całe płuca pokryte są opłucną - delikatną tkanką okrywającą. W organizmie człowieka występuje płuco prawe i lewe. Prawe trzypłatowe, lewe dwupłatowe. Związane jest to ze zdecydowaną różnicą miejsca po lewej i prawej stronie klatki piersiowej - w lewej stronie znajduje się serce, co uniemożliwia usytuowanie trzeciego płatu. Dostarczają tlen hemoglobinie, która transportuje go do każdej komórki w organizmie człowieka, umożliwiając oddychanie komórkowe. Wydolność oddechowa zależy od: pojemności płuc, drożności dróg oddechowych, ilości tlenu w powietrzu, ciśnienia krwi oraz ilości czerwonych krwinek we krwi.
Układ moczowy
Układ moczowy jest to układ, który ułatwia nam wydalanie zbędnych substancji z organizmu, np. mocznika, soli mineralnych. Jego elementem jest nerka, w której znajdują się kłębuszki nerkowe i torebka Bowmana oraz rdzeń nerkowy. W kłębuszkach powstaje mocz pierwotny wydalany później przez moczowody, pęcherz i cewkę.
Narządy układu moczowego
nerki ,moczowód ,pęcherz moczowy,cewka moczowa
Moczowód - część układu moczowego. Moczowody to parzyste przewody biegnące z miedniczek nerkowych do pęcherza moczowego. Zadanie moczowodów to przekazywanie moczu produkowanego w nerkach do zbiornika moczu - pęcherza moczowego.
Nerka - narząd stanowiący najistotniejszą część układu wydalniczego większości zwierząt (głównie stałocieplnych). Nerki są narządem parzystym, którego kształt przypomina ziarno fasoli, koloru ciemnoczerwonego.
Lokalizacja
Nerka jest parzystym narządem leżącym w jamie brzusznej w przestrzeni zaotrzewnowej. U człowieka nerki znajdują się po obu stronach kręgosłupa, za żołądkiem i pod wątrobą, prawa nieco niżej niż lewa, obie na wysokości ostatniego kręgu piersiowego i drugiego kręgu lędźwiowego. Do wnęki nerki dochodzą dwa duże naczynia krwionośne: tętnica (najczęściej pojedyncza) i żyła nerkowa oraz dodatkowo naczynia limfatyczne. Ponadto z wnęki każdej nerki prowadzi też pojedynczy moczowód. Do górnej powierzchni nerek przylegają nadnercza (gruczoły wydzielania wewnętrznego). Nerkę otacza torebka włóknista oraz torebka tłuszczowa.
Budowa
Podstawową jednostką strukturalną nerki jest nefron. Nefron z kolei składa się z dwóch podjednostek strukturalnych, tj. cewek oraz kłębuszka nerkowego. Układ kielichowo-miedniczkowy oraz moczowód współtworzą górne drogi moczowe, zaś pęcherz i cewka moczowa - dolne drogi moczowe.
Znaczenie i główne funkcje
Główne zadania nerek to:usuwanie z moczem szkodliwych produktów przamiany materii
zatrzymywanie składników niezbędnych dla organizmu, które ulegają przefiltrowaniu do moczu pierwotnego (resorpcja) ,regulacja objętości płynów ustrojowych ,wpływ na ciśnienie tętnicze krwi ,wpływ na równowagę kwasowo-zasadową (pH krwi), dzięki możliwości zakwaszania moczu ,wpływ na układ kostny przez produkcję aktywnych postaci witaminy D3
Pęcherz moczowy jest zbiornikiem moczu. Mocz spływa do pęcherza stale, odpływa zaś z niego okresowo przez cewkę moczową. Dno pęcherza ma kształt trójkąta i jest ograniczone trzema ujściami. Od tyłu leżą symetrycznie ujścia moczowodów, kąt przedni dna zajmuje ujście wewnętrzne cewki moczowej.
Cewka moczowa - końcowa część układu moczowego wyprowadzająca mocz na zewnątrz. Jest to przewód rozpoczynający się na dnie pęcherza moczowego ujściem wewnętrznym cewki, a kończący ujściem zewnętrznym u mężczyzn na końcu żołędzi prącia, u kobiet na brodawce cewkowej położonej w przedsionku pochwy.
Układ nerwowy - u organizmów wielokomórkowych jest to wyspecjalizowany zbiór komórek charakteryzujących się zdolnością do przenoszenia sygnałów. Niektóre komórki cechują się możliwością generowania i przenoszenia sygnałów na skutek oddziaływań mechanicznych, pod wpływem promieniowania elektromagnetycznego, czy też w wyniku kontaktu z określonymi substancjami chemicznymi. Sygnały generowane i przekazywane między komórkami układu nerwowego mogą być również przekazywane komórkom mięśniowym, czy też gruczołom. W ten sposób układ nerwowy zapewnia zdolność danego systemu (zarówno pojedynczego narządu, jak i organizmu jako całości) do reagowania na zmiany zachodzące w otoczeniu.
Komórki nerwowe
Podstawową komórką układu nerwowego jest komórka nerwowa - neuron. To właśnie ta komórka cechuje się zdolnością do przenoszenia sygnałów i wywierania tym samym wpływu na inne komórki. Komórka nerwowa, jak każda inna komórka zawiera w sobie jądro komórkowe i organelle. Miejsce, w jakim znajdują się te struktury nazywane jest ciałem komórkowym. Od ciała komórkowego odchodzą natomiast dłuższe wypustki, dzięki którym komórka nerwowa może przekazywać sygnały innym komórkom znajdującym się w pewnej odległości. Wypustki komórki nerwowej nazywa się dendrytami - jeżeli są to funkcjonalne przedłużenia ciała komórkowego przeznaczone do odbierania sygnałów, oraz aksonami - jeżeli są to wypustki posiadające zdolność do przesyłania wygenerowanego na ich początku potencjału czynnościowego, a więc tego sygnału, jaki jest przekazywany innym komórkom.
Funkcjonowanie - odruchy
Najprostszy przykład reagowania na bodźce dotyczy odruchu w postaci skurczu mięśnia w odpowiedzi na bodziec zewnętrzny. Wyobraźmy sobie więc system, w jakim znajduje się komórka nerwowa z wypustkami, tworząc coś na kształt podłużnego przewodu. Jeden koniec neuronu znajduje się przy komórce mięśniowej, jaka ma się skurczyć, drugi natomiast w tym miejscu systemu, na jaki powinien zadziałać bodziec. Kiedy zadziała - wywołuje zmiany biochemiczne wewnątrz komórki prowadzące do wygenerowania tzw. impulsu nerwowego. Zjawisko to polega na lokalnej wymianie jonów między wnętrzem komórki a jej otoczeniem. W wyniku takiej wymiany lokalnie zmienia się napięcie elektryczne. Proces wymiany jonów przenosi się z miejsca na miejsce wzdłuż komórki nerwowej (dokładniej - wzdłuż wypustki nazywanej aksonem) i w ten sposób impuls nerwowy wędruje z jednego końca, na drugi. Kiedy dotrze do miejsca, w jakim koniec wypustki komunikuje się z komórką mięśniową (miejsce takiej komunikacji nazywa się synapsą), wywołuje procesy biochemiczne mające na celu przekazanie komórce mięśniowej sygnału. Na tej podstawie komórka mięśniowa kurczy się, bądź rozluźnia.
U organizmów rozwiniętych większość odruchów jest realizowana przez bardziej złożone obwody neuronalne. Wyobraźmy sobie dwie komórki nerwowe. Komórka receptoryczna, czy też czuciowa, reaguje na bodźce zewnętrzne (np. zniekształcenia fizykalne) i przekazuje sygnał komórce ruchowej, która stymuluje komórkę mięśniową. U kręgowców, większość takich sieci nerwowych jest anatomicznie zbudowana w taki sposób, że zakończenie receptoryczne komórki czuciowej, znajduje się w obrębie obwodowego układu nerwowego (np. w skórze, w ściance narządu) a impuls nerwowy przekazywany jest do układu ośrodkowego. W obrębie układu ośrodkowego znajduje się synapsa między neuronem czuciowym a ruchowym, i impuls nerwowy neuronu ruchowego wyprowadzany jest ponownie poza układ ośrodkowy, na obwód, gdzie znajduje się złącze nerwowo mięśniowe. Wówczas wypustka komórki nerwowej nazywa się włóknem odśrodkowym. Miejsce w układzie ośrodkowym, w jakim impulsacja komórki czuciowej przełącza się na komórki ruchowe, to rdzeń kręgowy i pień mózgu. Dlatego też w przypadku kręgowców mówi się o odruchach rdzeniowych i pniowych.
Układ nerwowy człowieka - układ zbudowany z tkanki nerwowej, integrujący działalność organizmu, rejestrujący bodźce, przetwarzający zawartą w nich informację oraz sterujący czynnościami organizmu: ruchem mięśni oraz wydzielaniem hormonów.
Czynności układu nerwowego można umownie podzielić na dwie kategorie:
Układ nerwowy somatyczny nastawiony na łączność ze światem zewnętrznym, odbiera z niego różnorodne informacje za pośrednictwem narządów zmysłów oraz zarządza aparatem ruchowym, umożliwiając poruszanie się w przestrzeni i reagowanie w sposób celowy na bodźce zewnętrzne.
Układ nerwowy autonomiczny lub wegetatywny- jego rolą jest sprawowanie kontroli nad przemianą materii oraz prawidłowym działaniem narządów wewnętrznych.
Neurony
Podstawowym elementem układu nerwowego jest komórka nerwowa z odchodzącymi od niej wypustkami, zwana neuronem.
Neuron składa się z bańkowatego ciała komórkowego z jądrem oraz odchodzących od ciała licznych wypustek. Wypustki te tworzą drzewkowate rozgałęzienia zwane dendrytami. Jedna z wypustek jest o wiele dłuższa od pozostałych, pokryta jasną otoczką mielinową i nosi ona nazwę neurytu lub aksonu. Neurony kontaktują się ze sobą za pośrednictwem łącz, zwanych synapsami. Neurony tworzą synapsy nie tylko z komórkami nerwowymi, lecz także z innymi typami komórek (np. z komórkami mięśniowymi, komórkami narządów zmysłów).
Działanie
Głównym zadaniem neuronów jest przyjmowanie, przetwarzanie i przekazywanie informacji w postaci bodźców elektrycznych. Każda komórka nerwowa otrzymuje informacje przekazaną od innych neuronów, a także od innych wyspecjalizowanych komórek - receptorów narządów zmysłowych, bądź bezpośrednio ze środowiska zewnętrznego przez wyspecjalizowane dendryty. Informacje te przekazuje komórka dalej poprzez akson. Przekazywane i przetwarzane w neuronach informacje są zakodowane w postaci sygnałów elektrycznych lub chemicznych. Ważną rolę w tym procesie pełni osłonka mielinowa aksonu. Jest ona zbudowana z lipidów i pełni rolę izolatora. Osłonka mielinowa nie jest jednak izolatorem absolutnym, gdyż poprzez złożone zjawiska fizykochemiczne może dojść do przepuszczania jonów i wyrównania potencjałów po obu stronach błony. Zjawisko to nosi nazwę depolaryzacji neuronu. Przesuwanie się potencjału czynnościowego wywołanego przez bodziec stanowi istotę przekazywania informacji. Ważną cechą przewodzenia bodźców w aksonie jest to, że potencjał czynnościowy podczas swej wędrówki nie traci na sile ani nie wygasa. Sposób przekazywania sygnałów w całym układzie nerwowym jest taki sam, a rodzaj informacji i rozkazów zostaje odczytany zależnie od tego, jakie neurony lub grupy neuronów zostają pobudzone. Neurony przekazują nie tylko pobudzenie ale także jego siłę. Siła bodźca zostaje przełożona na częstotliwość impulsów nerwowych. Słabe bodźce wywołują impulsy o małej częstotliwości (kilka impulsów na sekundę) zaś bodźce silne - impulsy o dużej częstotliwości (kilkaset na sekundę).
Podział układu nerwowego:Podział topograficzny,Ośrodkowy (centralny) układ nerwowy,Mózgowie(kresomózgowie, międzymózgowie, śródmózgowie, móżdżek, rdzeń przedłużony) ,Rdzeń kręgowy,Obwodowy układ nerwowy,Nerwy czaszkowe,Nerwy rdzeniowe,Podział czynnościowy,Układ nerwowy somatyczny ,Autonomiczny układ nerwowy,Część współczulna(sympatyczny) ,Część przywspółczulna,Gruczoły wydzielania dokrewnego,podwzgórze,przysadka mózgowa,szyszynka ,tarczyca
Przytarczyce,grasica,nadnercza,gonady
Synapsa to miejsce komunikacji błony kończącej akson z błoną komórkową drugiej komórki — nerwowej lub np. mięśniowej. Impuls nerwowy zostaje przeniesiony z jednej komórki na drugą przy udziale substancji o charakterze neuroprzekaźnika
Połączenia synaptyczne
nerwowo-nerwowe — połączenie między dwiema komórkami nerwowymi;
nerwowo-mięśniowe — połączenie między komórką nerwową i mięśniową;
nerwowo-gruczołowe — połączenie między komórką nerwową i gruczołową;
Rdzeń kręgowy to część ośrodkowego układu nerwowego, przewodząca bodźce pomiędzy mózgowiem a układem obwodowym. Umieszczony jest w biegnącym w kręgosłupie kanale kręgowym. Od rdzenia odchodzą parzyste nerwy rdzeniowe, wychodzące przez odpowiednie otwory międzykręgowe. Ponieważ otwory są przesunięte względem rdzenia ku dołowi, nerwy biegną na znacznej przestrzeni wewnątrz kanału kręgowego, zanim osiągną właściwy punkt wyjścia. Budowa wewnętrzna rdzenia nie jest jednolita. Na przekroju poprzecznym widać ciemniejszą część pośrodkowa w kształcie motyla lub litery H, zwana istotą szarą oraz otaczająca ją na kształt płaszcza istota biała. Zasadniczym składnikiem istoty szarej są ciała komórek nerwowych, istota biała składa się z pęczków pojedynczych wypustek komórek nerwowych, tzw. aksonów.
Kresomózgowie, inaczej mózg - część mózgowia obejmująca półkule mózgu, spoidła mózgu (w tym ciało modzelowate), blaszkę krańcową, jądra podstawne oraz węchomózgowie. Kresomózgowie nadzoruje większość czynności fizycznych i umysłowych. Różne obszary kresomózgowia są odpowiedzialne za rozmaite reakcje świadome. Kresomózgowie skupia ponad połowę neurytów, zbudowane jest z dwóch półkul mózgowych oddzielonych podłużną szczeliną.
Podział kresomózgowia .Kresomózgowie parzyste,płaszcz ,kora mózgu ,wyspa ,hipokamp ,węchomózgowie
jądra podstawne ,istota biała półkul,komory boczne
Móżdżek - część mózgowia występująca u wszystkich kręgowców, odpowiadająca za koordynację ruchów i utrzymanie równowagi ciała.
Móżdżek dostaje informacje z wielu ośrodków mózgu, szybko je analizuje i odpowiednio moduluje, aby ruchy były płynne i dokładne. Decyduje, które mięśnie mają się kurczyć, a których odruch rozciągania ma być zahamowany, z jaką siłą etc. Móżdżek także stale kontroluje przebieg ruchu i wprowadza do niego automatyczne poprawki. Aby to obrazowo wyjaśnić posłużmy się przykładem: widzimy walizkę, którą mamy podnieść. Nie wiemy jednak, że została ona wcześniej przez kogoś opróżniona i teraz jest bardzo lekka. Móżdżek podejmuje więc decyzję, że siłą przyłożona ma być dość duża. Efektem jest, że walizka ta "wylatuje w powietrze", a my sami tracimy równowagę. W ułamku sekundy móżdżek redukuje przyłożoną siłę, a nawet każe przeciwstawnemu mięśniowi wyhamować walizkę, aby np. nie został on uszkodzony. Zmienia także napięcie innych mięśni szkieletowych, aby przywrócić równowagę.koordynacja ruchowa ,równowaga ,tonus (napięcie) mięśni ,uczenie się zachowań motorycznych (np. jazda na rowerze) ,decyduje o płynności i precyzji ruchów dowolnych (współdziała z okolicą ruchową kory mózgowej).
Hipokamp- element układu limbicznego odpowiedzialny głównie za pamięć, drobna struktura nerwowa, umieszczona w płacie skroniowym korze mózgowej kresomózgowia. Odgrywa dużą rolę w procesach uczenia się, ponieważ to w nim następuje przenoszenie wspomnień z pamięci krótkotrwałej do długotrwałej. Z wiekiem, funkcje hipokampu ulegają pogorszeniu. Dlatego też osoby starsze lepiej pamiętają wydarzenia sprzed lat, niż sprzed kilku dni. Zakończenie hipokampu filtruje sygnały, odbierane przez człowieka ze środowiska. To dzięki niemu nie tracimy świadomości w gwarnym centrum miasta z powodu przeciążenia sygnałami.
Substancja szara, istota szara, skupisko ciał komórek nerwowych (neuronów) w ośrodkowym układzie nerwowym. W ośrodkowym układzie nerwowym istota szara znajduje się na powierzchni - w mózgu i móżdżku, nosi tam nazwę kory oraz w głębi, otoczona istotą białą - tworzy jądra nerwowe
Substancja biała, istota biała - jeden z dwóch (obok substancji szarej) podstawowych składników ośrodkowego układu nerwowego. Określa się w ten sposób skupiska wypustek nerwowych - dendrytów i aksonów. Głównym budulcem tych wypustek jest błona komórkowa. Często otacza je osłonka mielinowa. Podstawowym składnikiem błony komórkowej są fosfolipidy - pochodne tłuszczu. Z tego względu substancja biała ma kolor biały. W mózgu substancja biała kryje się pod substancją szarą. W rdzeniu kręgowym zaś stanowi warstwę zewnętrzną.
Układ współczulny, sympatyczny - część autonomicznego układu nerwowego, odpowiadająca za przygotowanie organizmu do walki bądź ucieczki. Jest on aktywny w czasie stresu i powoduje następujące reakcje organizmu: wzmożone wydzielanie gęstej śliny, szybsza praca serca, zwiększenie dostawy glukozy do mięśni i mózgu przez rozkład glikogenu w wątrobie, rozszerzenie źrenic, rozkurcz mięśnia rzęskowego oka (zwolnienie akomodacji), stroszenie włosów, wydzielanie potu na dłoniach, reakcja "walcz albo uciekaj",
rozkurcz mięśnia wypieracza moczu i jednoczesny skurcz mięśnia zwieracza cewki moczowej (trzymanie moczu), pobudzenie nadnerczy do produkcji adrenaliny, wzmaga skurcz mięśni gładkich, podwyższenie ciśnienia tętniczego krwi poprzez zwężenie naczyń krwionośnych,rozszerzenie mięśni oskrzeli w płucach.
Po zniknięciu zagrożenia, układ ten wyłącza się, a efekty jego pobudzenia są likwidowane przez układ przywspółczulny.Ośrodki układu współczulnego znajdują się w istocie szarej pośrednio-bocznej rdzenia kręgowego
Układ przywspółczulny, parasympatyczny - podukład autonomicznego układu nerwowego odpowiedzialny za odpoczynek organizmu i poprawę trawienia. W uproszczeniu można powiedzieć, że działa on antagonistycznie (odwrotnie) do układu współczulnego. Włókna nerwowe układu przywspółczulnego wychodzą z pnia mózgu. Większość z nich przebiega wspólnie z nerwem błędnym, dochodząc do płuc, serca, żołądka, jelit, wątroby itp. W układzie tym, podobnie jak w układzie współczulnym, występują zwoje, leżące w pobliżu unerwianych narządów lub w samych narządach oraz sploty, natomiast w przeciwieństwie do niego układ przywspółczulny nie reaguje jako całość, lecz aktywizuje tylko te funkcje, które są niezbędne w danym czasie.
Neurotransmiterem układu jest wyłącznie acetylocholina.
Czynności układu zwężanie źrenicy,hamowanie wydzielania śliny ,hamowanie czynności serca (zmniejszanie siły skurczu) ,zwężanie oskrzeli,rozszerzanie naczyń krwionośnych powodujące spadek ciśnienia tętniczego krwi ,nasilanie skurczów przewodu pokarmowego ,kurczenie pęcherza moczowego ,wzrost wydzielania insuliny
Układ dokrewny
Hormony w organizmach żywych pełnią rolę regulacyjną, będąc ważnym mechanizmem homeostazy. Wraz z układem nerwowym i regulacją na poziomie tkankowym, układ hormonalny stanowi niezbędny mechanizm przystosowawczy do zmieniających się warunków środowiska zewnętrznego i wewnętrznego.
W skład układu hormonalnego wchodzą liczne gruczoły dokrewne i wyspecjalizowane tkanki, których zadaniem jest produkowanie wyspecjalizowanych substancji regulujących rozmaite funkcje organizmu - hormonów. Wydzielanie hormonów podlega zarówno kontroli na drodze sprzężeń zwrotnych jak i regulacji ze strony układu nerwowego.
Pojęcie gatunku i specjacji- ewolucyjne procesy powstawania i wymierania gatunków
DEFINICJA GATUNKU - grupa organizmów zdolnych do krzyżowania się w przyrodzie, będących w izolacji rozrodczej wobec innych gatunków
Specjacja allopatryczna - typ specjacji, czyli powstawania nowych gatunków, w której decydującą rolę odgrywa powstanie bariery geograficznej, uniemożliwiającej fizyczny kontakt pomiędzy rozdzielonymi populacjami. Przykładem takiej bariery może być powstanie rzeki lub krateru bądź też rozsunięcie się płyt kontynentalnych. Ponieważ nowo powstałe populacje nie mogą się ze sobą krzyżować, nie zachodzi między nimi wymiana genów, a ewolucja każdej populacji odbywa się niezależnie, nawet jeśli warunki środowiskowe w obu miejscach pozostają identyczne. Po pewnym czasie zmiany w obu populacjach mogą okazać się tak duże, że krzyżowanie się pomiędzy nimi jest niemożliwe (izolacja rozrodcza), co oznacza, że powstały nowe gatunki.
Specjacja sympatryczna - rodzaj specjacji, czyli powstawania nowych gatunków opisywany w teorii ewolucji, różniący się znacząco od specjacji allopatrycznej. Populacje poddane specjacji sympatrycznej nie są rozdzielone geograficznie i dzielą ten sam obszar występowania. Różnica powstaje na skutek mutacji np. zwiększenia liczby chromosomów, która utrudnia krzyżowanie się organizmów. Przez jakiś czas krzyżowanie z istniejącą już populacją jest możliwe, ale z czasem staje się coraz trudniejsze prowadząc do powstania nowego gatunku.
Przyczyny prezygotyczne uniemożliwiają przeprowadzenie procesu zapłodnienia.
Izolacja anatomiczna - brak dopasowania narządów płciowych u poszczególnych przedstawicieli danego gatunku, wynika najczęściej z różnicy wielkości poszczególnych ras.
Izolacja etiologiczna - niedopuszczanie do siebie osobników o określonych cechach podczas okresu godowego, wynika z różnych preferencji rozrodczych poszczególnych przedstawicieli danego gatunku.
Izolacja sezonowa - różnorodność terminów, w których poszczególne osobniki z danego gatunku przechodzą okres godowy.
Izolacja siedliskowa - zajmowanie różnych siedlisk przez danych przedstawicieli gatunku.
•Poliploidalność (głownie rośliny)- u zwierząt zjawisko poliploidyzacji jest rzadkie (zwykle ma charakter letalny), 47% roślin kwiatowych to poliploidy. Cechy: duże rozmiary (wskutek wzrostu i wielkości komórek), wysokie plony, delikatniejsza struktura i są atrakcyjniejszym pożywieniem.
•Alloploidy - o genotypie powstałym przez połączenie się gamet dwóch różnych gatunków. Garnitur chromosomowy alloploida zapisuje się jako n1 + n2, (n1, n2 - genomy należące do dwóch różnych gatunków) np. muł, tigrolew, żubroń
Wymieranie gatunków:
•NA KAŻDY GATUNEK WSPÓLCZESNIE ŻYJACY PRZYPDA 2000 GATUNKOW WYMARŁYCH
Ciągłe wymieranie pojedynczych gatunków (wymieranie pozornie niezauważalne)
Masowe wymieranie (5-6 razy w historii Ziemi)
Mikroewolucja - procesy prowadzące do powstania nowych drobnych jednostek systematycznych, tj. ras, odmian i gatunków roślin i zwierząt, zachodzące w stosunkowo krótkim czasie (kilkudziesięciu pokoleń). Mikroewolucja to zmiany wewnątrzgatunkowe i zwykle odwracalne. Do zmian mikroewolucyjnych można zaliczyć np. melanizm przemysłowy. Jest to zwiększenie występowania ciemnych mutantów, przede wszystkim owadów, na terenach uprzemysłowionych. Na terenach tych dobór naturalny (kierunkowy) faworyzuje odmiany ciemne, które są mniej widoczne dla drapieżników.
•Dryf genetyczny (zmiany losowe częstości genów)•Mutacje ,•Dobór naturalny ,•Migracje
6. Nazewnictwo i nomenklatura biologiczna
•Systematyka -nauka zajmująca się badaniem różnorodności organizmów, ich pokrewieństwem i ewolucją.
Taksonomia nauka o zasadach i metodach klasyfikowania, w szczególności o tworzeniu i opisywaniu jednostek systematycznych - taksonów.
1.Taksonomia fenetyczna - opierająca się na relacjach podobieństwa między klasyfikowanymi obiektami.
2.Taksonomia filogentyczna - opierająca się na relacjach pokrewieństwa klasyfikowanych obiektów.
KLASYFIKACJA SYSTEMATYCZNA •Podstawową jednostką klasyfikacji biologicznej jest gatunek.
•Gatunki pogrupowane są w rodzaje, te z kolei łączy się w rodziny, rodziny w rzędy i tak dalej, aż do królestw.
•Każdą z rang można w razie potrzeby dzielić na podrangi, np. gatunek dzieli się czasem na podgatunki, rasy i odmiany. •Przyjęło się, że porównywalne rangi w systematyce roślin i systematyce zwierząt mają odmienne nazwy: w królestwie zwierząt wyróżnia się np. gromadę, która w królestwie roślin ma odpowiednik w postaci klasy. Natomiast gromada w świecie roślin odpowiada typowi w królestwie zwierząt.
Nazwy naukowe taksonów powyżej podstawowego (czyli gatunku) są
jednoczłonowe,
np. Ericaceae (rodzina wrzosowate).
Nazwa gatunkowa zawsze (również w języku polskim) składa się z dwóch członów: nazwy rodzaju, do którego gatunek należy, i epitetu gatunkowego, określającego ściśle dany gatunek. Pełna łacińska nazwa naukowa obejmuje również cytat, czyli nazwisko (lub jego standartowy skrót) autora diagnozy taksonomicznej oraz datę i źródło opublikowania diagnozy danego taksonu, np.:
-Rubus henrici-egonis Holub, Folia Geobot. Phytotax. 26: 334. 1991.
8. Protista: Glony
Glony, algi nie są taksonem, a grupą organizmów wydzieloną na podstawie kryteriów morfologicznych i ekologicznych. Mianem tym tradycyjnie określa się kilka nie spokrewnionych linii ewolucyjnych organizmów plechowych, tj. beztkankowych.Cechami łączącymi typy składające się na tę grupę morfologiczno-ekologiczną jest w większości przypadków autotrofizm i funkcja pierwotnego producenta materii organicznej w zbiornikach wodnych, a także pierwotne uzależnienie od wody oraz pierwotna, beztkankowa budowa ciała.Ponad połowa z 40 tysięcy odkrytych do dzisiaj gatunków glonów jest zaliczana do bakterii i protistów. Licząca około 17 tysięcy gatunków grupa glonów zielonych, czyli zielenic, jest włączona do królestwa roślin.
Glony prokariotyczne
Bakterie: (sinice) - brak chloroplastów: tylakoidy; chlorofilów; karoten; fikobiliny; materiał zapasowy: skrobia sinicowa. Glony eukariotyczne Protisty: (eugleniny, tobołki, chryzofity) - chloroplasty o 3 lub 4 błonach, powstały w wyniku wtórnej endosymbiozy; chlorofil a; chlorofil b; ksantofile; brak fikobilin; skrobia.
Rośliny: (glaukocystofity, krasnorosty, zielenice) - chloroplasty o 2 błonach śródplazmatycznych, powstały w wyniku endosymbiozy pierwotnej; chlorofil a; chlorofil b; fikobiliny. Gromady glonów:eugleniny,tobołki ,chryzofity ,zielenice (np. zawłotnia, toczek, pierwotek) ,krasnorosty ,brunatnice ,glaukocystofity ,sinice
Charakterystyka glonów:
Do glonów zalicza się organizmy jedno- lub wielokomórkowe, samożywne, czasem mikroskopijnej wielkości, a czasem występujące w postaci rozłożystych plech. U glonów nie występują organy takie jak korzenie, liście, łodygi czy kwiaty. Duże plechowate glony zakotwiczają się w podłożu chwytnikami (rizoidy).Glony są w większości organizmami samożywnymi, a podstawowym barwnikiem fotosyntetycznym jest u nich chlorofil A. Glony z grupy protistów zyskały zdolność fotosyntezy dzięki symbiozie z jednokomórkowymi glonami roślinnymi.
Rozmnażanie
Glony wykształciły szereg różnych sposobów rozmnażania. W wielu wypadkach jedynym sposobem jest u nich rozmnażanie bezpłciowe. Sposobami rozmnażania bezpłciowego u glonów jest fragmentacja plechy, podział komórki oraz wytwarzanie różnego rodzaju zarodników. Rozmnażanie przez fragmentację plech jest typowe dla wszystkich grup glonów roślinnych. Polega ono na rozpadnięciu się na części plech glonów. Każda, nawet pojedyncza komórka, może dać początek nowemu organizmowi. Rozmnażaniu się glonów przez fragmentację plech sprzyjają prądy morskie, fale, zwierzęta, przepływające statki i łodzie. Fragmentacja, czyli rozerwanie plech, pobudza komórki do podziału, a tym samym do powstawania nowych plech. Rozmnażanie glonów jednokomórkowych przez podział komórki jest najprostszym sposobem rozmnażania. W taki sposób rozmnażają się między innymi okrzemki. Każda młoda komórka otrzymuje od komórki macierzystej wszystkie jej części składowe. Młode komórki otaczają się ścianą komórkową. Powstałe młode osobniki są identyczne jak ich komórka macierzysta. Różnią się tylko rozmiarami. Rozmnażanie glonów obejmuje szereg różnorodnych zarodników i różne sposoby ich wytwarzania. Zarodniki u glonów powstają we wnętrzu ich komórek i wydostają się na zewnątrz po pęknięciu ściany komórki, w której się wytworzyły.
Symbioza
Niektóre glony tworzą związki symbiotyczne z innymi organizmami. Takim symbiozom zawdzięczają swe istnienie porosty, wiele koralowców, małży i gąbek. W związkach tych glony dostarczają organizmom gospodarzy produkty procesu fotosyntezy. W przypadku porostów zielenice lub sinice tworzą związki symbiotyczne z grzybami. Glon żyjący w ciele zwierzęcia lub pierwotniaka "zwierzęcego" nosi nazwę zoochlorelli.
Samożywność, autotrofizm, autotrofia- sposób odżywiania się charakterystyczny dla roślin, części bakterii i protistów, polegający na syntezie związków organicznych z prostych związków mineralnych. Energia konieczna do tego procesu pochodzi z energii słonecznej (fotosynteza) lub z prostych związków organicznych, nieorganicznych lub pierwiastków np. z metanu, siarkowodoru. W związku z tym wyróżnia się organizmy fotoautotroficzne i chemoautotroficzne.
Eugleniny, klejnotki - grupa glonów ze względów morfologicznych włączanych do wiciowców, jedna z najstarszych linii ewolucyjnych eukariontów. Są to organizmy głównie słodkowodne, w większości wolnożyjące. Charakterystyczne dla ich budowy są dwie wici, plamka oczna i plastydy, w których znajduje się chlorofil a i b. Z łatwością przechodzą one na heterotroficzny tryb życia (saprofityzm) i mogą pojawiać się w licznych formach pasożytniczych. Niektórzy przedstawiciele euglenin żyją w drobnych zwierzętach wodnych jako zoochlorelle. Klejnotki nie mają ścian komórkowych, ciało ochrania jedynie błona komórkowa, często gruba, przeważnie bogato rzeźbiona o nazwie pellikula. Zależnie od jej grubości komórki mogą lub nie zmieniać swój kształt. Eugleny poruszają się za pomocą wici. Przeważnie występują dwie wici, przy czym jedna jest zwykle dużo krótsza. Dłuższa opatrzona jest jednostronnie mastygonemami - delikatnymi, rurkowatymi włoskami. Wici tkwią w wyraźnym zagłębieniu - gardzieli, krótsza wić zwykle jest w niej całokowicie schowana. Do gardzieli uchodzą wodniczki tętniące.Jako organizmy fotosyntetyzujące zawierają barwniki asymilacyjne: chlorofil a i b (tak jak rośliny!) oraz karoteny. Klejnotki rozmnażają się przez podział podłużny komórki.
Tobołki - grupa glonów, zaliczanych do protistów, wśród których występują zarówno organizmy samożywne jak i cudzożywne. Te jednokomórkowe organizmy zwykle są uwicione choć występują też formy kokalne i nitkowate. W wąskim ujęciu grupa ta jest tożsama z bruzdnicami.
Największą grupę stanowią bruzdnice, dla których cechą charakterystyczną jest obecność dwóch bruzd poprzecznej i podłużnej. Pancerzyk tych glonów zbudowany jest głównie z celulozowych płytek. Chloroplasty, uzyskane drogą wtórnej endosymbiozy jednokomórkowych krasnorostów zawierają chlorofile a i c.
Chryzofity, glony złociste, złocienice - typ protistów roślinopodobnych, zaliczanych do glonów. Są to organizmy jednokomórkowe lub kolonijne, wyjątkowo tylko wielokomórkowe.
Ściana komórkowa, o ile występuje, jest zbudowana z celulozy i dodatkowo inkrustowana krzemionką lub związkami wapnia. Stanowi ona swoisty pancerzyk ochronny. U niektórych osobników ściana zbudowana jest z chityny, co zbliża je do grzybów.Cechuje je obecność chloroplastów o 3-4 błonach śródplazmatycznych. W chloroplastach występuje chlorofil a i c (brak chlorofilu b), maskowany dużą ilością ksantofili (fukoksantyna), które nadają komórkom chryzofitów złoty kolor (stąd ich nazwa potoczna: glony złociste). U form pływek i gamet występują dwie wici różnej długości.
Odżywianie
Chryzofity charakteryzuje samożywność (autotroficzność), choć nieliczne są heterotrofami.
Rozmnażanie
Rozmnażanie bezpłciowe odbywa się przez podział komórek. Rozmnażanie płciowe odbywa się na drodze izogamii lub anizogamii.
Krasnorosty - typ (gromada) wyspecjalizowanych glonów należących do królestwa roślin. Jak sama nazwa krasnorostów wskazuje, prócz chlorofilu (a i d) zawierają także inne barwniki, a mianowicie czerwoną fikoerytrynę i niebieską fikocyjaninę.Materiałem zapasowym krasnorostów jest skrobia krasnorostowa. Cechą charakterystyczną krasnorostów jest brak stadium wiciowego, odróżniający je od większości glonów (wici nie posiadają nawet plemniki). Ściana komórkowa zbudowana jest z celulozy lub ksylanu i amorficznego śluzu zawierającego agar. Krasnorosty rozmnażają się na drodze oogamii, poprzez nieruchome gamety męskie (spermacja) i nieruchome gamety żeńskie (kaprogonia).Żyją w środowisku wodnym.
Zielenice - parafiletyczna grupa jednokomórkowych lub wielokomórkowych, samożywnych roślin występujących w wodach słodkich i słonych, rzadko w środowisku lądowym. Swą polską nazwę wzięły od dominującej barwy chlorofilu a i b, występują jednak w nich również karoteny i ksantofile. Zielenice stanowią jedną z trzech linii rozwojowych roślin (obok glaukofitów i krasnorostów).
Rozmnażanie
U zielenic obserwuje się znaczną różnorodność procesów rozmnażania. Rozmnażają się zarówno bezpłciowo (poprzez podział komórki, fragmentację plechy, zoospory lub aplanospory) jak i płciowo. W zależności od stopnia rozwoju danego przedstawiciela, w procesie płciowym występuje izogamia (najczęściej), anizogamia lub oogamia. U niektórych grup zachodzi przemiana pokoleń (izomorficzna lub heteromorficzna).
Brunatnice- gromada protistów roślinopodobnych, zaliczanych do glonów. Brunatnice to organizmy wielokomórkowe, brak wśród nich form jednokomórkowych. Charakteryzuje je ogromna rozpiętość rozmiarów oraz różnorodna organizacja plechy u poszczególnych grup tych organizmów. U najwyżej rozwiniętych brunatnic obserwuje się plechę tkankową, tworzoną na skutek aktywności merystemów, co najbardziej zbliża je do roślin telomowych.Ściana komórkowa komórek brunatnic zbudowana jest z dwóch warstw: wewnętrznej celulozowej i zewnętrznej pektynowej. W cytoplazmie znajdują się chloroplasty wtórne. Są one drobne i liczne u form bardziej rozwinętych, natomiast u prymitywnych chloroplasty są większe i mniej liczne. Występuje chlorofil a i c (brak chlorofilu b). Barwniki pomocnicze to fukoksantyna, wiolaksantyna oraz beta karoten.
Rozmnażanie
Występuje rozmnażanie płciowe (izogamia, anizogamia, oogamia) oraz bezpłciowe przez zoospory, aplanospory lub fragmentację plech. Występuje u nich przemiana pokoleń.
Odżywianie
Brunatnice to organizmy samożywne (tj. autotroficzne). Zdarzają się jednak wśród nich heterotrofy.
Glaukocystofity, glaukofity - typ (gromada) jednokomórkowych glonów, należących do królestwa roślin. Rozmnażają się bezpłciowo przez podział (formy bez ściany komórkowej) lub za pomocą pływek (formy kapsalne i kokoidalne).
Charakterystyka
Podobnie jak u innych roślin ściana komórkowa zbudowana jest z celulozy, a materiałem zapasowym jest skrobia. Jednak u glonów tych brak właściwych chloroplastów. Wykształcają się tu odrębne organella zwane cyjanellami. Glaukofity żyją głównie w wodach jako składniki bentosu i planktonu (niektóre pływają aktywnie, inne unoszą się biernie w wodzie lub żyją na powierzchni roślin zanurzonych w wodzie), są wśród nich także przedstawiciele aerofitów (wodę i składniki odżywcze pobierają z opadów). Są szeroko rozpowszechnione w wodach słodkich, lecz zawsze rozproszone (nigdy nie stwierdza się ich w znacznych ilościach w jednym miejscu).
Okrzemki - klasa jednokomórkowych, mikroskopijnych glonów z typu chryzofitów (królestwo: Protista). Ściana komórkowa (zwana skorupką) tych organizmów wysycona jest krzemionki. Ściana komórkowa składa się z dwóch połówek zachodzących na siebie brzegami i tworzących swojego rodzaju puszkę. Górna część (wieczko) zachodzi na dolną (denko). Jest mocno urzeźbiona. Chloroplasty zawierają chlorofil a i c oraz karoten i fukoksantynę.Występują w środowisku wodnym na całej kuli ziemskiej. Żyją pojedynczo lub tworzą kolonie.Zwykle rozmnażają się przez podział komórki. Części skorupki zachowane przez komórki potomne stają się wieczkami, tzn. dobudowywana jest część mniejsza. Prowadzi to do zmniejszania się kolejnych pokoleń. Są to organizmy samożywne. Używane są do oceny jakości wód. Nierzadko tworzą zakwity.
Tradycyjnie dzieli się je na dwie grupy:
kształt okrągły lub wieloboczny; liczne, drobne chloroplasty; brak szczeliny w skorupce; oogamia; częstsze w morzach
kształt wydłużony; kilka dużych chloroplastów; często występuje szczelina w skorupce; izogamia, autogamia; częstsze w wodach słodkich
9. Protista: Pierwotniaki
Pierwotniaki - jednokomórkowe organizmy eukariotyczne, zaliczane tradycyjnie do królestwa zwierząt, a według nowszej systematyki do królestwa Protista.
Pierwotniaki dzieli się na 6 typów:wiciowce ,korzenionóżki,promienionóżki,sporowce,sporowce parzydełkowe
Orzęski.Zazwyczaj w budowie można wyróżnić przód, tył, stronę grzbietową oraz brzuszną.Pierwotniaki wykształciły pellikulę - błonę komórkową podścieloną utworami błoniastymi (efekt: wzmocnienie całej konstrukcji). Jej dodatkowymi właściwościami jest "elastyczność" pozwalającą na poruszanie się ruchem ameboidalnym.Komórki pierwotniaków wypełnia cytoplazma.
U pierwotniaków wyróżnia się wyspecjalizowane organelle ruchowe:Wić, rzęska ,Nibynóżki
Pierwotniaki to organizmy heterotroficzne.Część wiciowców może odzywać się autotroficzne (miksotrofizm).Ponieważ pierwotniaki to małe organizmy, o względnie niskim tempie przemian i dużej powierzchni, wydalanie jest przeprowadzane w drodze dyfuzji.
Rozmnażanie się pierwotniaków
Pierwotniaki, jako jednokomórkowce rozmnażają tylko bezpłciowo - zazwyczaj rozmnażanie polega wtedy na podziale mitotycznym komórki - powstają dwie komórki potomne o jednakowym podłożu genetycznym, co prowadzi do szybkiego zwiększenia ilości osobników danego gatunku.
Wiciowce - pierwotniaki. Poruszają się przy pomocy wici, rozmnażają się przez podział podłużny (bezpłciowo). Heterotrofy, niektóre z nich posiadają zdolności autotroficzne (więc są miksotrofami).
Rzęsistek pochwowy - pierwotniak z grupy wiciowców, który jest pasożytem bytującym w drogach moczowo-płciowych człowieka. Wywołuje przenoszoną drogą płciową chorobę - rzęsistkowicę.
Korzenionóżki - to typ w królestwie pierwotniaków zawierający setki gatunków ameb i amebopodobnych organizmów o zmiennym kształcie ciała, poruszające się przy pomocy nibynóżek, które służą również do zdobywania pokarmu. Zamieszkują środowiska wodne lub wilgotne, liczne gatunki są pasożytami zwierząt i roślin. Wiekszość tych organizmów żyje w słonych wodach, ale istnieją także słodkowodne, które żyją w mułach stawów, na wilgotnych skrawkach mechu, a nawet w wilgotnej glebie. Rozmnażają się poprzez podział komórki.
Otwornice- grupa organizmów należących do królestwa Protista.
Posiadają pancerzyki zbudowane z węglanu wapnia (CaCO3), lub ze zlepionych ziarenek piasku (otwornice aglutynujące). Pod względem trybu życia wyróżnia się otwornice planktoniczne oraz bentoniczne. W pancerzykach znajdują się małe otworki, przez które otwornice mogą wypuszczać nibynóżki - retikulopodia. Otwornice mają duże znaczenie w oznaczaniu wieku skał. Występują we wszystkich środowiskach morskich od biegunów po równik.Morfologia organizmy jednokomórkowe skorupka jedno- lub wielokomorowa
komory łączą się ze sobą poprzez wewnętrzne otwory - foramen ,skorupka posiada co najmniej jedną aperturę (ujście) ,do miękkiej części ciała zaliczamy reticulopodia (wyrostki cytoplazmatyczne = nibynóżki ) odpowiadające za:,lokomocje,oddychanie,gromadzenie pożywienia ,udział w budowaniu skorupki ,są heterotrofami odżywiającymi się na drodze fagocytozy, ,w zależności od gatunku mogą być:,roślinożercami (bakterie, glony, spory, gamety glonów) ,drapieżnikami ,wszystkożercami ,do chwytania ofiar używają retikulopodiów ,otwornice planktonowe oraz bentosowe zasiedlające płytkie wody
Ameby czyli Pełzaki - rodzaj protistów. Przedstawiciele żyją w środowisku wodnym lub jako pasożyty. Występują w zanieczyszczonych zbiornikach wodnych, jeziorach, stawach.
Budowa ameby
Rząd pierwotniaków należących do z gromady korzenionóżek, grupujący gatunki nietworzące skorupek. Pelikula ameb nagich tworzy zgrubienia w czasie ruchu, zwłaszcza u tych gatunków, u których jest grubsza.
U niektórych ameb glebowych występuje stadium zarówno pełzakowate, jak i wytwarzające wić. Gatunki różnią się trochę sposobem poruszania się. U niektórych wysuwane jest tylko jedno pseudopodium, u innych kilka. Ruch powodowany jest przepływem cytoplazmy zmieniającej stan skupienia i zmianami w cytoszkielecie. Pseudopodia mogą różnić się kształtem zależnie od gatunku; zwykle są płatowate, rzadziej nitkowate. Przypomina to pełzanie. Nibynóżki przyczepiają się do podłoża i przeciągają całą komórkę dalej.
Składniki cytoplazmy
Ameby będące zwykle fagotrofami mają wakuole (wodniczki) pokarmowe. U niektórych gatunków występują mitochondria. Ponadto w cytoplazmie ameb mogą żyć zoochlorelle, czyli endosymbiotyczne bakterie lub glony, nadające komórce szare lub zielone zabarwienie.
Promienionóżki to typ pierwotniaków wodnych, obejmujący trzy gromady: kolconóżki, słonecznice i promienice. U wszystkich promienionóżek występują aksonemy (szkielet wewnętrzny zbudowany z krzemionki, węglanu wapnia lub siarczanu strontu), promienice mają ponadto chitynowe torebki okołojądrowe. Od centralnej części komórki odchodzą promieniście cienkie nibynóżki, które często są wzmacniane krzemionkowymi igiełkami. Promienionóżki występują w wodach słodkich i słonych jako organizmy wolno żyjące.
Sporowce - pierwotniaki, haploidalne pasożyty o uproszczonej budowie, przechodzące często złożone cykle rozwojowe. Prawie wyłącznie jednokomórkowe, wyspecjalizowane pasożyty, żyjące wewnątrz komórek kręgowców i bezkręgowców. Mają uproszczona budowę i złożony cykl rozwojowy, często ze zmiana żywiciela. Charakterystyczny jest tu typ podziału komórki-schizogonia, polegający na kilkakrotnym podziale jądra pasożyta i dopiero późniejszym podziale cytoplazmy, tak że jednocześnie powstaje wiele komórek potomnych.
Orzęski - typ organizmów z królestwa Protista, tradycyjnie zaliczany do protistów zwierzęcych.
Budowa zewnętrzna
Nazwa grupy pochodzi od obecności bardzo licznych rzęsek, ułożonych wzdłuż ciała w charakterystyczne szeregi. Pelikula orzęsków ma bardzo złożoną strukturę i z tego powodu wodniczki nie mogą się tworzyć ani opróżniać w dowolnym miejscu. Orzęski mają więc "komórkowy otwór gębowy" (cytostom) i "komórkowy odbyt" (cytopyge). Są to obszary błony komórkowej, gdzie nie występują rzęski.Wiele spośród orzęsków ma wyróżniony przód i tył ciała, wiele także strony brzuszną i grzbietową. Rzęski służą do przemieszczania się lub napędzania pokarmu. U niektórych gatunków pęki ciasno ułożonych rzęsek tworzą silne i ruchome szczecinki, na których kroczą, np. małżynek, czyli stylonychia.
Budowa wewnętrzna
Każdy orzęsek obdarzony jest dwoma jądrami: mikronukleusem (Min) i makronukleusem (Man). Mikronukleus jest jądrem diploidalnym, zwykle kulistym. Jest odpowiednikiem jądra komórkowego innych eukariontów. Zawiera całość informacji genetycznej komórki, nie zachodzi w nim jednak transkrypcja. Makronukleus zawiera w sobie wiele kopii niektórych genów komórki i jest transkrypcyjnie czynny.
Rozmnażanie
Orzęski rozmnażają się wyłącznie bezpłciowo, przez poprzeczny podział komórkowy. Podczas podziału mikronukleus ulega mitozie, a makronukleus przewęża się i jest dzielony pomiędzy komórki potomne, mniej więcej po połowie.
U orzęsków występuje proces wymiany materiału genetycznego, zwany koniugacją, przy czym brak podziału organizmów na męskie i żeńskie. Przykłady orzęsków:Rodzaj: pantofelek,Rodzaj: wirczyk,Rodzaj: małżynek
Pantofelek jest "protistem zwierzęcym" (pierwotniakiem) należącym do typu orzęsków. Pantofelek ma wykrócone ciało o charakterystycznym kształcie pokryte rzędami rzęsek; Rzęski pokrywające ciało służą mu do poruszania się i zdobywania pokarmu. Posiada dwa jądra komórkowe - mikronukleus i makronukleus.
Odżywianie
Pantofelek pobiera pokarm przez cytostom. Pokarm wchłonięty przez cytostom tworzy przemieszczające się w cytoplazmie wodniczki pokarmowe, zaś po zakończeniu trawienia niestrawione resztki są wydalane na zewnątrz komórki przez cytopyge. Jest drapieżnikiem, odżywia się bakteriami.
Wydalanie
Pantofelek posiada dwie, umieszczone w biegunach komórki, wodniczki tętniące, które kurcząc się wydalają na zewnątrz nadmiar wody (osmoregulacja).
Rozmnażanie
Rozmnaża się bezpłciowo przez poprzeczny podział komórki. W procesie tym makronukleus dzieli się przez amitozę, a mikronukleus przez mitozę. Pantofelki przeprowadzają również proces płciowy (koniugację) w celu rekombinacji materiału genetycznego. Koniugacja nie jest metodą rozmnażania, ponieważ w jej wyniku nie powstają nowe osobniki.
Występowanie
Pantofelek jest powszechnie spotykany w niewielkich zbiornikach słodkowodnych.
Wirczyk - rodzaj organizmów należących do typu orzęsek. Gatunki tego rodzaju występują w wodach słodkich i słonych. Posiadają rzęski, za pomocą których mogą się poruszać lub naganiać pokarm. Wirczyki są drapieżnikami. Mogą prowadzić osiadły tryb życia na powierzchni roślin i zwierząt. Przyczepiają się do podłoża długą, kurczliwą nóżką.
Każdy wirczyk posiada dwa jądra komórkowe:
Makronukleus (Man) - steruje syntezą białek i metabolizmem,
Mikronukleus (Min) - zawiera DNA- odpowiada za dziedziczenie. Oprócz tego jego ciało pokryte jest pellikula, widoczne są poprzeczne bruzdy. Posiada także wodniczki tętniące, cytopyge, wodniczki pokarmowe.
Wirczyk rozmnaża się przez poprzeczny podział komórki. Zachodzi u niego także proces koniugacji, czyli wymiany materiału genetycznego.Wirczyk nie ma ściany komórkowej. Jego ciało otacza wyłącznie błona komórkowa.Jego budowa podobna jest charakterystycznie do dzwonka.
Pellikula - białkowo-lipidowa błona komórkowa otaczająca cytoplazmę pierwotniaka, podścielona utworami błoniastymi wzmacniającymi całą konstrukcję komórki.W zależności od rodzaju organizmu jest ona cienka, co zwiększa elastyczność i pozwala na zmiany kształtu, lub też gruba, ograniczająca elastyczność. U wyżej uorganizowanych pierwotniaków pellikula jest bardziej pofałdowana i sprężysta. Na jej powierzchni często można wyróżnić fałdki, listki i dołki, tworzące swoistą mozaikę. Błona niektórych organizmów pokryta jest dodatkowo krzepnącą substancją (np. krzemionką), która tworzy skorupkę lub pancerzyk.Charakteryzuje się selektywną przepuszczalnością, tzn. pozwala przedostawać się określonym substancjom do wewnątrz lub na zewnątrz komórki, co odgrywa dużą rolę w funkcjach wydzielniczych i pokarmowych pierwotniaka.
Lamblioza, lambliaza, gardiaza, giardiaza, giardioza - choroba pasożytnicza jelita cienkiego wywoływana przez pierwotniaki z gatunku Lamblia intestinalis.
Epidemiologia
Do zakażenia lambliami dochodzi w wyniku połknięcia cyst. Cysty są usuwane okresowo z organizmu wraz z kałem. Tam, gdzie fekalia stykają się z wodą pitną, powstają idealne warunki do rozprzestrzeniania się zakażenia. wody powierzchniowe stanowią rezerwuar zarazka.Pierwotniak może też być przenoszony bezpośrednio między ludźmi (np. między partnerami seksualnymi).
Objawy i przebieg
Najczęściej zakażenie przebiega bezobjawowo. Objawy ostrego zakażenia występują po 1-3 tyg., są niejednoznaczne i zależne od wieku i stanu wydolności układu odpornościowego, a także rodzaju szczepu Lamblii. U dorosłych występują nudności, brak apetytu, gwałtowne, wodniste, sfermentowane stolce, gazy, niewielka gorączka, wzdęcia, kurczowe bóle brzucha, bóle głowy, zmęczenie, bezsenność.
Malaria, zimnica- ostra lub przewlekła tropikalna choroba pasożytnicza, której różne postacie wywoływane są przez jeden lub więcej z czterech gatunków jednokomórkowego pierwotniaka z rodzaju Plasmodium:
zarodźca ruchliwego,zarodźca pasmowego,zarodźca sierpowatego ,zarodźca owalnego
U człowieka najczęściej dochodzi do zakażeń zarodźcem ruchliwym i sierpowatym, przy czym ten ostatni powoduje najcięższą postać choroby i najczęściej prowadzi do zgonu.Wektorem malarii przenoszącym ją między osobami chorymi i zdrowymi są samice komarów.Jest to najczęstsza na świecie choroba. W cyklu rozwojowym zarodźców występuje 2 żywicieli:
żywiciel ostateczny - komar z rodzaju Anopheles,
żywiciel pośredni- człowiek.
10. Grzyby i Porosty
Grzyby - królestwo należące do organizmów eukariotycznych, w zależności od ujęcia systematycznego w randze królestwa lub podkrólestwa. W zasadzie grzyby to wielokomórkowe lub komórczakowe organizmy cudzożywne, niezdolne do aktywnego ruchu, o ścianach komórkowych zbudowanych z chityny. W definicji tej są jednak pewne nieścisłości.
Odżywianie Saprofity (rozkładają martwe szczątki) ,Pasożyty (pasożytują na roślinach i zwierzętach)
Symbionty - Symbioza z organizmami autotroficznymi ( Helotyzm i Mikoryza) ,Grzyby rozmnażają się:
Wegetatywnie,przez podział ,pączkowanie,fragmentacje plechy,płciowo,izogamia,anizogamia,oogamia
Gametangiogamia,somatogamia,przez zarodniki,ruchliwie (zoospory) ,nieruchliwie (aplanospory)
endospory - zarodniki workowe=>(askospory), zarodniki sporangialn,egzospory- konidia, zarodniki podstawkowe=>(basidiospory) .Grzyby dzieli się na następujące typy (gromady) w botanicznym rozumieniu tej nazwy:,Typ: skoczkowce ,Typ: sprzężniowce ,Typ: workowce ,Klasa: drożdżaki ,Typ: grzyby podstawkowe
Klasa: podstawczaki ,Klasa: rdze ,Typ: grzyby mikoryzowe ,Typ: grzyby niedoskonałe- sztuczny takson zawierający grzyby pasożytnicze lub pleśniowe o prymitywnej lub uwstecznionej budowie, których właściwej przynależności systematycznej nie można ustalić ze względu na brak rozmnażania płciowego.
Typ: porosty - sztuczny takson obejmujący organizmy symbiotyczne zbudowane ze strzępek grzyba i komórek glonów. Budujące je gatunki grzybów pochodzą głównie z różnych grup workowców, ale spotyka się też grzyby podstawkowe. Typ: mikrosporydia .Grzyby jako jedyne organizmy mają zdolność do rozkładu ligniny oraz mają duże znaczenie przy rozkładzie celulozy. Są reducentami - ostatnim ogniwem w łańcuchu pokarmowym. Duże znaczenie w przyrodzie mają porosty jako pionierzy w zasiedlaniu niegościnnych siedlisk, jak skały czy piasek. Są one także wyznacznikiem czystości powietrza na danym terenie. Grzyby z wieloma roślinami tworzą mikoryzę - szacuje się, że od grzybów mikoryzowych zależy sprawne działanie około 90% roślin.
Workowce- typ (gromada) grzybów. Ich nazwa pochodzi od zarodni zwanej workiem, w której są wytwarzane zarodniki workowe (askospory). - U workowców doszło do wytworzenia form współżyjących ściśle z jednokomórkowymi samożywnymi sinicami bądź zielenicami. Nazywamy je wtedy porostami.
Do workowców zaliczane są m. in. drożdże, pospolite pleśnie: pędzlak i kropidlak oraz pasożytująca na kłosach żyta buławinka czerwona.
Podstawczaki - klasa grzybów. Wiele z nich tworzy mikoryzę z drzewami leśnymi.
Cykl rozwojowy
Zarodniki różniące się biochemicznie, spadają na ziemię i wyrasta z nich wielokomórkowa, jednojądrowa grzybnia. Gdy strzępki grzybni pochodzące z różnoimiennych grzybni zetkną się, dochodzi między nimi do kopulacji i powstają jądra sprzężone. Wówczas rośnie tylko grzybnia dikariotyczna z jądrami sprzężonymi. Z niej formuje się owocnik i po dolnej stronie kapelusza dochodzi do kariogamii i powstaje zygota. Zygota dzieli się redukcyjnie. Powstają cztery haploidalne komórki, z których formują się zarodniki. Komórka, na której tworzą się te zarodniki nazywana jest podstawką, a zarodniki podstawkowymi (bazydiospory). Owocniki podstawczaków, podobnie jak innych grzybów, nie są zbudowane z tkanki, lecz z pseudotkanki, ponieważ grzyby nie tworzą prawidłowych struktur tkankowych.
Obecnie do podstawczaków zalicza się dwie podklasy z następującymi rzędami, rodzinami i rodzajami:
podklasa: podstawczaki pieczarkopodobne
rząd - pieczarkowce
rodzina: pieczarkowate
Grzyby niedoskonałe - typ grzybów, u których brak stadium rozmnażania płciowego. Ich stadia konidialne są bardzo podobne do stadiów konidialnych workowców.
Mogą występować pewne formy rozmnażania płciowego. Zachodzą u nich procesy plazmogamii, kariogamii, mejozy, jednak nie odbywają się one w określonych organach postaci wegetatywnych ani w określonych stadiach rozwojowych.
Procesy płciowe nie zachodzą zupełnie, a rozmnażanie wegetatywne odbywa się przeważnie za pomocą konidiów. Eliminacja procesów płciowych u tych organizmów związana jest prawdopodobnie z ich wysoką specjalizacją i przystosowaniem do pasożytniczego trybu życia. Zarodniki wytworzone przez grzyby niedoskonałe są przeważnie konidiami powstającymi na końcach wzniesionych konidioforów (jedynie niewielka grupa jednokomórkowców może się rozmnażać przez pączkowanie).
Porosty - tradycyjna nazwa grzybów tworzących symbiozy głównie z prokariotycznymi cyanobakteriami lub eukariotycznymi zielenicami. Porosty są organizmami pionierskimi porastającymi korę drzew, kamienie, gleby najbardziej ubogie, a także bardziej suche zwane też "glebami poligonowymi". Występują niemalże na wszystkich długościach i szerokościach geograficznych. Porosty tworzą plechy, które mogą mieć dwie postacie. Komponenty grzybowe i glon mogą być rozmieszczone równomiernie (plecha homeomeryczna) lub komponenty ułożone są warstwowo (plecha heteromeryczna).
Plecha porostów może mieć formy:
nitkowatą
krzaczkowatą - porozgałęziana i wzniesiona (zwisająca w wypadku porostów nadrzewnych)
listkowatą - lekko odstaje od podłoża i przypomina pofałdowany na brzegach liść
skorupiastą - płaska i ściśle przylega do podłoża np. skały, muru lub kory drzewa
Symbioza
W symbiozie komponent grzybowy określany jako mikobiont należy w przeważającej części (ok. 98%) do workowców, rzadziej grzybów podstawkowych lub grzybów niedoskonałych. Komponentami autotroficznymi, są zielenice lub sinice. Związki między tymi organizmami mogą mieć różny charakter, od bardzo swobodnego po bardzo ścisły i jest różnie interpretowany. Niektórzy uważają go za związek mutualistyczny inni jako symbiozę antagonistyczną.
Rozmnażanie
Rozmnażanie porostów następuje w wyniku wytwarzania diaspor. Diaspory niezlichenizowane są wyłącznymi wytworami grzybni mikobionta. Zaliczyć można do nich zarodniki (mejospory) - askospory lub bazydiospory, których wytworzenie poprzedzone jest procesem płciowym, typowym dla danej grupy grzybów, powstające w charakterystycznych dla danego rodzaju grzyba owocnikach oraz konidia (mitospory), powstające z wyspecjalizowanych strzępek grzybni wegetatywnej, zazwyczaj w różnego typu owocowaniach. W przypadku diaspor niezlichenizowanych, utworzenie nowej plechy (lichenizacja) możliwe jest tylko w wyniku bezpośredniego kontaktu rozwijającej się z diaspory grzybni z komórkami odpowiedniego fotobionta. Zjawisko to nie odgrywa zapewne głównej roli w procesie rozprzestrzeniania się porostów. Reprodukcja porostów następuje także w wyniku mechanicznej fragmentacji plech.
•porosty- charakterystyczne dla środowisk o określonym stężeniu dwutlenku siarki.
•na drzewach danego terenu odszukuje się porosty i po dokonaniu identyfikacji odczytuje się przy odpowiedniej parze zdjęć podane wartości SO2.
•biorąc pod uwagę występowanie określonych porostów nadrzewnych przy określonym stężeniu dwutlenku siarki w powietrzu kwalifikuje się dany obszar do określonej strefy porostowej.
•podstawowa liczba stref =3, ale często badacze zwiększali ich ilość na skutek wyróżniania stref przejściowych.
Dlaczego porosty są tak mało odporne na zanieczyszczenia?
•brak tkanki okrywającej - bezpośrednia infiltracja gazów i pyłów do wnętrza plech;
•mała zdolność przystosowania do zmieniających się warunków środowiska;
•niska tolerancja glonów na zanieczyszczenia;
•bardzo mała zawartość chlorofilu na jednostkę suchej masy, co sprawia, że rozkład chlorofilu pod wpływem toksyn daje efekty uszkodzenia wielokrotnie silniejsze niż u roślin;
•pobieranie wody bezpośrednio z opadów atmosferycznych.
Pierścienice - typ zwierząt bezkręgowych.
Wspólnymi cechami charakterystycznymi są:
podział ciała - część głowowa, tułowiowa
podział na pierścieniowate segmenty nazywane metamerami
wyodrębnienie członów: gębowego oraz przedgębowego z części głowowej
kształt ciała: z reguły wydłużony, obły ze spłaszczoną częścią tułowiową
zamknięty układ krwionośny
Układ pokarmowy
Układ pokarmowy ma postać przewodu - zaczyna się otworem gębowym, a kończy się odbytowym. U pierścienic jest bardzo dobrze wykształcony, składa się z odcinków:
Ektodermalne jelito przednie - w jego skład wchodzi otwór gębowy, umięśniona gardziel, mogą występować "ząbki" u form drapieżnych, rura przełyku, czasami rozszerzająca się w żołądek.
Endodermalne jelito środkowe.
Ektodermalne jelito tylne - krótkie, niezróżnicowane.
Na całej długości jelita znajduje się zagłębienie zwane rynienką, dzięki której następuje szybsze wchłanianie i trawienie. Część pierścienic jest glebożercami - odżywiają się martwymi szczątkami organicznymi zawartymi w glebie.
Wymiana gazowa
Wymiana gazowa zachodzi całą powierzchnią ciała. U niektórych wieloszczetów wykształciły się również prymitywne narządy oddechowe - skrzela.
Układ krążenia
Układ krążenia, u większości pierścienic zamknięty, składa się z dwóch podłużnych naczyń:
grzbietowego - kurczliwego, tłoczącego krew do przodu;
brzusznego - w którym krew płynie do tyłu.
Oba te naczynia są połączone ze sobą za pomocą naczyń okrężnych (przednia część ciała) oraz serii mniejszych naczyń w poprzek całego ciała. U większości gatunków brak wyodrębnionego serca. Rolę serca pełnią naczynia okrężne. O krążeniu decydują skurcze mięśnia grzbietowego, gdyż ma on najgrubsze ściany.
Płynem krążącym jest hemolimfa, która zwykle jest barwna - zielona, różowa, czerwona, żółta, bezbarwna. Układ krążenia ma za zadanie transportowanie substancji między segmentami oraz usuwanie metabolitów do układu wydalniczego.
Układ wydalniczy
Układ wydalniczy u wszystkich pierścienic zbudowany jest z nefrydiów i nazywany jest metanefrydialnym. Jest to pierwszy układ sprawnie usuwający zbędne i szkodliwe produkty przemiany materii zachowując przy tym zdolność osmoregulacji. Ma metameryczną budowę.
Układ nerwowy
Układ nerwowy - oddzielony od powłok ciała, co daje mu większe możliwości rozwoju oraz daje większą ochronę dla centrum nerwowego. Jest to układ typu drabinkowego.
Rozmnażanie i rozwój
Wieloszczety są rozdzielnopłciowe, występuje u nich zapłodnienie zewnętrzne i rozwój złożony. Larwa (trochofora) jest orzęsiona i jest stadium wolnożyjącym. Nie występuje u nich zjawisko dymorfizmu płciowego. Skąposzczety oraz pijawki są obojnakami. Występuje u nich zapłodnienie krzyżowe. Rozwój jest prosty (brak stadium larwalnego).
Systematyka Gromada: siodełkowce,Gromada: rurkoczułkowce,Gromada:wieloszczety
Nicienie- typ zwierząt bezkręgowych, dawniej klasyfikowanych jako gromada w typie obleńce. Zamieszkują środowisko wodne, ale również glebę. Większość z nich Jest pasożytami zwierząt i roślin.
Budowa zewnętrzna
Kształt ciała: Silnie wydłużone. Niewielkie
Zewnętrzna powłoka: Zewnętrzną powłokę ciała stanowi wór powłokowo-mięśniowy składający się z oskórka, nabłonka i pojedynczej warstwy mięśni.
Oskórek - (zwany kutikulą) stanowi warstwę ochronną, przepuszcza jedynie wodę i gazy, zbudowany jest on z substancji białkowej. Dzięki niemu nicienie są bardzo odporne na trucizny i niekorzystne warunki środowiska.
Nabłonek - (zwany hypodermą)
Warstwa mięśniowa- zbudowana jest z mięśni podłużnych. Nie ma tu mięśni poprzecznych, jakie spotykamy u wirków. Jamę ciała wypełnia płyn surowiczy, który zapewnia zwierzęciu sprężystość, zastępuje on również układ krążenia rozprowadzając substancje odżywcze.
Budowa wewnętrzna
Układ pokarmowy ma postać przewodu. Dzieli się on na dwa odcinki: przedni (początkowy) i tylny (końcowy). Rozpoczynają się otworem gębowym, który prowadzi do gardzieli łączącej się z jelitem, a kończy otworem odbytowym.
Nicienie nie posiadają układu oddechowego, a wymianę gazową prowadzą całą powierzchnią ciała. Pasożyty potrafią oddychać beztlenowo.
Układ krążenia nie został wyspecjalizowany, substancje odżywcze rozprowadzane są po organizmie przez płyn surowiczy.
Układ nerwowy składa się z pierścienia okołogardzielowego, w skład którego wchodzi 5 zwojów nerwowych i z pni nerwowych, połączonych spoidłami poprzecznymi.
Układ wydalniczy jest zbudowany z 2 przewodów, które mają wspólne ujście.
Rozmnażanie
Większość nicieni jest rozdzielnopłciowa, u niektórych występuje wyraźny dymorfizm płciowy. Większość z nich jest jajorodna (jajożyworodny jest włosień kręty), a rozwój dzieli się na kilka stadiów.
Przedstawiciele
pasożyty zwierząt i człowieka:
glisty (np. glista ludzka), włosień kręty , owsik ludzki,
Skorupiaki - podtyp stawonogów, w większości wodnych. Wiele gatunków wchodzi w skład planktonu.
Budowa zewnętrzna
Wyraźny podział ciała na kilka odcinków (głowa, tułów lub głowotułów, odwłok). Wyraźna segmentacja tułowia i odwłoka. Charakteryzują się dużym stopniem zróżnicowania budowy. Wielkość od 0,5 mm (oczlik) do kilkudziesięciocentymetrowych okazów homarów czy langust. Na głowie znajdują się dwie pary czułków, para oczu złożonych i trzy pary odnóży gębowych (żuwaczki i dwie pary szczęk). Tułów i odwłok mają liczne odnóża, w tym skrzela. U większości ciało pokryte pancerzem.
Układ krążenia
Układ krążenia skorupiaków, tak jak innych stawonogów, jest otwarty. Krąży w nim hemolimfa, powstała z wymieszania krwi i płynu jamy ciała.
Układ wydalniczy
Narządami wydalniczymi skorupiaków są metanefrydia znajdujące się w gruczołach czułkowych lub i szczękowych.
Oddychanie
Mniejsze oddychają całą powierzchnią ciała, większe skrzelami lub płucami odwłokowymi.
Rozmnażanie
Większość skorupiaków jest rozdzielnopłciowa, nieliczne są obojnakami. Rozwój może być prosty lub złożony.
Środowisko życia
Zwierzęta wodne, w większości wolno żyjące, rzadziej osiadłe , nieliczne lądowe - te na ogół składają jaja w morzu, część na lądzie w wilgoci. Pasożyty nieliczne.
Pajęczaki - gromada stawonogów
Ciało pajęczaka zbudowane jest z dwóch zasadniczych części: część przednia zwana jest głowotułowiem i - jak sama nazwa wskazuje - w jej skład wchodzą połączone głowa i tułów. Część tylna nosi nazwę odwłoku i zawiera organy rozrodcze i trawienne. Pajęczaki posiadają 6 par odnóży, dwie pierwsze pary przekształcone są w szczękoczułki i nogogłaszczki, pozostałe 4 pary na głowotułowiu są odnóżami krocznymi(lokomocyjnymi).Znajdujące się z przodu nogogłaszczki nie służą do chodzenia, ale do orientacji w terenie, odżywiania się i magazynowania nasienia. Przy otworze gębowym znajduje się para szczękoczułek służących do przekłuwania ofiary, obrony oraz do kopania nor w ziemi lub innych czynności. Ciało pajęczaków pokryte jest oskórkiem chitynowym. Pod nim znajduje się jednowarstwowy nabłonek tworzący oskórek. Większość pajęczaków prowadzi drapieżny tryb życia, część, np. roztocze, są pasożytami, w większości zewnętrznymi. Czasem przenoszą choroby. Środowiskiem życia większości pajęczaków jest ląd.W większości prowadzą nocny tryb życia. Niektóre wyjątki, takie jak np. pająk topik żyją w wodzie.
Oddychanie
Oddychają tchawkami (kapturce, zaleszczotki, solpugi, kosarze, roztocze) lub płucotchawkami (skorpiony, biczykoodwłokowce i większość pająków). Głaszczkochody i niektóre roztocze oddychają całą powierzchnią ciała.
Odżywianie
Przeważająca większość pajęczaków to formy drapieżne; niektóre z nich nie gardzą też pokarmem roślinnym. Roztocza odżywiają się resztkami organicznymi, samice niektórych gatunków pasożytniczych odżywiają się krwią kręgowców.Układ pokarmowy pajęczaków składa się z: - otworu gębowego - przełyku - żołądka - jelita przedniego - jelita środkowego (wydziela soki trawienne) - jelita tylnego - odbytu (znajdującego się na odwłoku)
Układ krążenia
Uklad krwionośny jest zależny od typu narządów oddechowych. Jeżeli wystepują płucotchawki to system naczyń jest liczny, natomiast w przypadku tchawek, które są narzadami doprowadzającymi tlen do wszystkich tkanek, system naczyń jest znacznie zredukowany. Bezbarwna krew rozprowadzona jest po całym ciele systemem naczyń krwionośnych. Układ krwionośny jest otwarty. Naczynia krwionośne pełnią funkcję tętnic, naczynia żylne - żył. Szczególną złożoność układu krwionośnego obserwuje się u skorpionów. Serce zlokalizowane jest w odwłoku. U większości roztoczy serce zanikło lub uległo redukcji. U bardzo drobnych roztoczy układ krwionośny nie wystepuje.
Wydalanie
Do jelita otwierają się cewki Malpighiego. Substancją wydalaną jest guanina.
Zmysły
Narządami dotyku są włoski, głównie na nogogłaszczkach. Wszystkie pajęczaki (poza roztoczami) mają oczy umiejscowione na górnej części głowotułowia. Ich układ nerwowy to zwój podprzełykowy. Od niego odchodzą 2 pnie nerwowe. Jest on łańcuszkowy, jak u owadów. Dotyk Jest to podstawowy zmysł pająka. Włoski są odpowiedzialne za wyczuwanie drgań sieci, a bardziej wyspecjalizowane wyczuwają drgania powietrza. Innym narządem odbierającym te bodźce są narządy szczelinowate - występujące pojedynczo lub w grupach. Węch Narządy węchowe zlokalizowane są na górnej stronie stopy. Smak Smak odbierany jest przez komórki smakowe zgrupowane w bocznej ścianie gardzieli. Wzrok Pająki posiadają 8, 6 a czasem są całkowicie pozbawione oczu, jednak najczęściej mamy do czynienia z ośmioma. Ten zmysł u większości pająków nie odgrywa znaczącej roli i służy jedynie odróżnieniu dnia od nocy - tak jest i u ptaszników.
Rozmnażanie
Pajęczaki są rozdzielnopłciowe, przechodzą rozwój prosty z wyjątkiem roztoczy, u których występują stadia larwalne. Mocno zaznaczony jest dymorfizm płciowy, w niektórych przypadkach występuje kanibalizm, polegający na tym, że samiec (mniejszy od samicy) po zapłodnieniu pada jej ofiarą. Narządy rozrodcze znajdują się w odwłoku.
Owady - gromada stawonogów. Najliczniejsza grupa zwierząt. Są to zwierzęta wszystkich środowisk lądowych, wtórnie przystosowały się też do środowiska wodnego. Były pierwszymi zwierzętami, które posiadły umiejętność aktywnego lotu. W Polsce do najliczniej reprezentowanych rzędów owadów należą: motyle, chrząszcze, błonkówki i muchówki. Owady mają olbrzymie znaczenie dla ekosystemów, są wśród nich też szkodniki (z ludzkiego punktu widzenia), organizmy pasożytnicze i komensale. Dużą grupę stanowią owady przenoszące choroby pasożytnicze, bakteryjne i wirusowe.
Ciało wszystkich owadów podzielić można na trzy odcinki:,głowę,tułów,odwłok Pokarm owadów,nektar i pyłek kwiatów ,soki roślinne ,krew ,rośliny ,inne owady ,mieszany pokarm Tułów-Tułów to drugi (od przodu) odcinek ciała, składający się z trzech - mniej lub bardziej zlanych ze sobą - segmentów. Składa się z przedtułowia, śródtułowia i zatułowia. Na każdym segmencie występuje para odnóży, a na śródtułowiu i zatułowiu obecna jest także para skrzydeł (owady uskrzydlone).Odnóża Typy odnóży: ,kroczne ,muchy
pszczoły ,osy ,mrówki ,większość chrząszczy ,-grzebne ,turkuć podjadek ,pływne ,pływak żółtobrzeżek
pluskolec pospolity ,skoczne ,prostoskrzydłe ,pchły niektóre gatunki chrząszczy ,bieżne ,pewne gatunki chrząszczy ,karaczany ,chwytne ,ważki Odwłok-Odwłok u owadów składa się w rozwoju embrionalnym zazwyczaj z 11 segmentów, których liczba w późniejszych stadiach ulega redukcji do liczb charakterystycznych dla pewnych rzędów.
Układ oddechowy
Układ oddechowy owadów zbudowany jest z systemu rozgałęzionych rurek zwanych tchawkami. Powietrze dostaje się do systemu tchawek przez przetchlinki - niewielkie otwory w powierzchni ciała. Następnie powietrze wędruje systemem rozgałęziających się tchawek, które sięgają do wszystkich okolic ciała zwierzęcia. Tchawki mają chitynową osłonkę, zapewniającą odpowiednią elastyczność ścianek. Tlen dostarczany jest wprost do komórek. Wymiana powietrza z tchawek odbywa się przez dyfuzję gazów oraz dzięki skurczom mięśni tułowia i odwłoka. Larwy owadów żyjące w wodzie oddychają skrzelotchawkami.
Rozwój owadów
Rozwój owadów od jaja do postaci dorosłej (imago) obejmuje serię złożonych przemian (cykl życiowy), obejmujących także przeobrażenie czyli metamorfozę. Wyróżnia się dwa typy przeobrażenia: zupełne i niezupełne.
Przeobrażenie niezupełne - w cyklu życiowym występują trzy stadia rozwojowe. Pośrednim stadium rozwojowym jest tylko larwa(zazwyczaj kilka różnych stadiów larwalnych, różniących się wielkością), przypominająca morfologicznie postać dorosłą.
Typowy przebieg metamorfozy zupełnej obserwuje się u motyli, chrząszczy, chruścików, muchówek i błonkówek. Składają się na nią cztery stadia rozwojowe: jajo, larwa, poczwarka i osobnik dorosły. Stadia pośrednie nie są w tym wypadku podobne do owada dorosłego.
Larwa- stadium rozwojowe zwierzęcia różniące się od postaci dojrzałej budową, trybem życia, a często także środowiskiem w jakim żyją larwy i osobniki dorosłe.Istnienie larwy w rozwoju osobniczym łączy się więc z przeobrażeniem. Rozróżnia się wiele form larwalnych, typowych dla poszczególnych grup systematycznych, np. planula dla jamochłonów, cerkaria dla przywr, wągier dla tasiemców, gąsienica dla motyli, pędrak (typ larwy u chrząszczy), kijanka dla płazów bezogonowych.
Gębowe narządy owadów
Aparaty gębowe owadów odzwierciedlają różnorodność pobieranego przez nie pokarmu. W zależności od sposobu pobierania pokarmu rozróżnia się następujące typy budowy:
gryzący - najbardziej pierwotny typ; inne powstały przez modyfikację tego typu.
Spotykany jest u owadów drapieżnych, np. owady bezskrzydłe, chrząszcze, roślinożernych, np prostoskrzydłe oraz u wielu larw przed wykształceniem bardziej wyspecjalizowanego typu.
gryząco-liżący - uniwersalny typ aparatu gębowego występujący m.in. u pszczół miodnych i trzmieli. W odróżnieniu od innych owadów błonkoskrzydłych część ich aparatu gębowego przekształciła się w długi, owłosiony języczek zwany trąbką ssącą , którym mogą wysysać nektar z kwiatów i pobierać wodę, ale zachowane silne żuwaczki pozwalają na gryzienie czy ugniatanie pokarmu albo innych substancji.
ssący - służy do pobierania pokarmu płynnego, np. nektar kwiatów (motyle).
liżąco-ssący - dolna warga zakończona aparatem filtracyjnym służy do zlizywania i filtrowania pokarmu (mucha domowa)
kłująco-ssący - wysoko wyspecjalizowany aparat umożliwiający wysysanie płynów z tkanek roślinnych (mszyce) lub zwierzęcych (wszy, pchły). Żuchwy stanowią nieczłonowane szczecinki tworzące rurkę ssącą i ślinową.
tnąco-liżący - występuje u niektórych muchówek, np. bąkowatych
liżący
Bioindykacja - metoda oceny stanu środowiska, głównie poziomu zanieczyszczeń, na podstawie badania reakcji organizmów żywych na zmiany. Dobrymi bioindykatorami zanieczyszczenia wód są np. raki rzeczne, larwy chruścików, a powietrza - porosty. Metody bioindykacji używa się także przy ocenie stanu lasów. Polega na określeniu stopnia defoliacji (ubytku liści koron drzew), zabarwienia liści, obecności pasożytów itp. Na terenach objętych wpływem emisji przemysłowych, gdzie drzewostany są osłabione, obserwuje się często masowe występowanie owadzich szkodników, jak np. brudnica mniszka, skośnik tuzinek, zwójka sosnóweczka, cetyniec większy, igłówka sosnowa. Owady te to szkodniki drzew iglastych, szczególnie wrażliwych na zanieczyszczenie powietrza.
13. Mięczaki
Mięczaki - typ zwierząt, najliczniejszy po stawonogach
Noga jest płaska u ślimaków, klinowata u małży i podzielona u głowonogów. Również wiele mięczaków posiada szkielet zewnętrzny. Większość z nich wytwarza muszlę zbudowaną z substancji organicznej: konchioliny i związków wapnia. Muszla pełni rolę ochronną, zwierzę może się w niej schować w razie złych warunków środowiskowych czy niebezpieczeństwa. Poza tym muszla jest miejscem przyczepu mięśni, w tym również mięśni służacych do poruszania się.Żyją w morzach, wodach słodkich oraz na lądzie.
Systematyka
Typ: Mięczaki Gromada: Chitony ,Gromada: Głowonogi ,Gromada: Małże ,Gromada: Ślimaki
Muszla - wapienny zewnętrzny szkielet muszlowców. W przekroju muszli można wyróżnić trzy wyraźne warstwy: zewnętrzną konchiolinową-periostracum, środkową porcelanową-ostracum i wewnętrzną perłową-hypostracum, zbudowaną z licznych drobnych blaszek wapiennych. Substancja ta może być odkładana wokół drobin np. ziarenek piasku, które dostaną się do wnętrza muszli- w ten sposób tworzą się regularne grudki masy perłowej - perły.
Muszle są produkowane głównie przez mięczaki. Tworzone są przez specjalne gruczoły na brzegu płaszcza, i narastają w ten sposób, że gdy zwierzę rośnie, brzegi płaszcza odsuwają się od siebie, odkładając coraz to nowe warstwy substancji budujących muszlę - tak więc środek muszli jest zawsze najstarszy.
14. Rośliny niższe: Mszaki i Paprotniki
Mszaki - typ (gromada) roślin ziemno-wodnych, w których rozwoju dominuje gametofit.
Morfologia
Mszaki charakteryzują się znacznym zróżnicowaniem morfologicznym, o wiele większym niż stojące niżej plechowce. Można u nich odróżnić łodyżkę o funkcji zbliżonej do funkcji łodygi, lecz prostszej budowie i listki o funkcji zbliżonej do funkcji liści, lecz prostszej budowie. Mszaki nie mają korzeni właściwych, które występują u roślin naczyniowych i po raz pierwszy pojawiają się u paprotników. Organami utrzymującymi mszaki w podłożu są chwytniki-ryzoidy.
Sporofit jest niewielki i zależny od gametofitu - wrasta w niego tzw. stopą, przez która pobiera wodę i związki organiczne. Jest pokoleniem krótkotrwałym, zamiera po wytworzeniu zarodników. Ma postać pojedynczej, nierozgałęzionej łodyżki - sety, zakończonej na szczycie zarodnią. Zarodnia ta ma w górnej części mechanizm otwierający - wieczko, umożliwiające wysyp dojrzałych zarodników. Sporofity większości mszaków mają aparaty szparkowe, a niektóre nawet chloroplasty, dzięki którym mogą same wytwarzać związki organiczne.
Rozwój
W rozwoju mszaków występuje tzw. przemiana pokoleń: pokolenie płciowe (gametofit) wytwarza dwa rodzaje narządów rozrodczych: męskie, zwane plemniami i żeńskie, zwane rodniami. W pierwszych powstają komórki rozrodcze męskie czyli plemniki, w drugich żeńskie - komórki jajowe. Mszaki mogą być dwupienne lub jednopienne. Jajo zapłodnione ulega podziałom, w wyniku których powstaje wielokomórkowy zarodek rozrastający się i tworzy drugie pokolenie - bezpłciowe (sporofit). Na wierzchołku łodyżki sporofitu powstaje torebka, tzw. zarodnia (sporangium), w której rozwijają się zarodniki, które kiedy dojrzeją wysypują się z zarodni i rozprowadzane przez wodę kiełkują rozwijając się w osobniki pokolenia pierwszego - płciowego.
Pokolenie płciowe (gametofit) jest pokoleniem dominującym, ponieważ:
występuje przez większą część cyklu
jest samożywne
sporofit nie może istnieć bez gametofitu
Systematyka Klasa: glewiki ,Klasa: mchy ,Klasa: wątrobowce
Paprotniki - gromada (typ) naczyniowych roślin lądowych. Budowa morfologiczna Korzeń,korzenie przybyszowe rozłożone wzdłuż łodygi, osiągające znaczną długość. ,Łodyga,Kłącze wspomaga korzeń mechanicznie .Liść Z reguły liście są wyraźnie grzbieto-brzuszne. Szparki typowe, mezofil może być zróżnicowany na miękisz palisadowy i gąbczasty, u wielu w komórkach epidermy obecne są chloroplasty. Wyróżnia się liście asymilacyjne (trofofile) i zarodnionośne (sporofile), czasem jeden liść bywa podzielony na część asymilacyjną i zarodnionośną
Cykl rozwojowy
W ich rozwoju dominuje sporofit. Rozmnażanie płciowe uzależnione jest od wody - plemniki przepływają z plemni do rodni. W cyklu życiowym dominuje sporofit, który jest dużą, samożywną rośliną o charakterze wieloletniej byliny. Zimowanie możliwe jest dzięki istnieniu podziemnego kłącza, które może służyć do rozmnażania wegetatywnego. Na liściach sporofitu tworzą się skupiska zarodni, okryte błoniastą zawijką. Zarodnie uwalniają zarodniki, z których rozwijają się obupłciowe gametofity. Zapłodnienie następuje z udziałem wody. Z zygoty rozwija się wieloletni sporofit.
Widłaki posiadają specjalnego typu liście zarodnionośne, tworzące szyszkowate kłosy na szczytach pędów. Z zarodników rozwija się cudzożywne przedrośle, żyjące w symbiozie z grzybami. Po zapłodnieniu z zygoty wyrasta sporofit, będący niewielką rośliną o charakterystycznie rozwidlonych pędach. U niektórych widłaków, np. widliczki, zarodnie w obrębie kłosa zarodnionośnego są zróżnicowane na makrosporangia (żeńskie) i mikrosporangia (męskie). Rozwijają się w nich odpowiednio zróżnicowane płciowo zarodniki - makrospory i mikrospory. Kiełkują one w dwupienne przedrośla, po czym dochodzi do zapłodnienia i rozwija się sporofit.
15. Rośliny wyższe: Nagonasienne i Okrytonasienne
Rośliny nagonasienne, nagozalążkowe - typ (gromada) roślin nasiennych.
Charakterystyka
Nasiona nagonasiennych nie tworzą się wewnątrz zalążni (jak u okrytonasiennych), ale powstają na tzw. łuskach nasiennych osadzonych na osi i często podpartych łuskami wspierającymi oraz tworzących struktury zwane szyszkami. Z uwagi na brak słupka i zalążni rośliny nagozalążkowe nie wykształcają owoców.
Nagonasienne to rośliny wykształcające kwiaty jako organy rozmnażania płciowego. Kwiaty są rozdzielnopłciowe, ale na jednym drzewie występują zarówno kwiaty męskie, jak i żeńskie. Kwiaty zebrane są w kwiatostany. Kwiatostan męski posiada oś, na której znajdują się zawieszone na pręcikach woreczki pyłkowe, produkujące ziarna pyłku. Kwiatostan żeński posiada łuski nasienne ułożone wokół osi centralnej. Na łuskach leżą zalążki, w których rozwija się komórka jajowa. Uwolnione z woreczka ziarna pyłku zaczynają kiełkować i dzielą się na dwie komórki przedroślowe, komórkę wegetatywną oraz dwie komórki generatywne. Po dostaniu się na okienko zalążka komórki generatywne przekształcają się w plemniki, a komórka wegetatywna wyrasta w łagiewkę pyłkową. Przez łagiewkę plemniki dostają się do komórki jajowej. Po zapłodnieniu tworzy się nasiono, zawierające zarodek oraz substancje zapasowe. Rozwijający się sporofit początkowo korzysta z zapasów bielma, potem staje się rośliną samożywną - dużym drzewem lub krzewem z liśćmi przekształconymi w igły. W budowie igły wyróżnia się tkankę okrywającą z zagłębionymi aparatami szparkowymi, tkankę wzmacniającą w dużej ilości, wiązki przewodzące, miękkisz asymilacyjny oraz kanały żywiczne.
Okrytonasienne, okrytozalążkowe - gromada roślin naczyniowych charakteryzujących się zredukowanym gametofitem oraz brakiem rodni i plemni. Sporofity są pokaźne, a kwiat jest często obupłciowy. Części wytwarzające gamety to słupki i pręciki. Słupki powstają ze zrośniętych owocolistków. Pręciki zbudowane są z nitki i główki. W główce występują najczęściej 2 pylniki. W pylnikach powstają mikrozarodniki, z których następnie rozwijają się ziarna pyłku, które wytwarzają tzw. jądra plemnikowe (nieruchome plemniki).
I Rozmnażanie roślin okrytonasiennych
Rośliny okrytonasienne przez dodatkowe wytworzenie kwiatów i owoców mają bardzo skuteczny sposób rozmnażania. Kwiaty w swej budowie zawierają część żeńską (słupek) i część męską (pręcik). Zadaniem słupka jest przyjęcie pyłku na znamię oraz zabezpieczenie zalążków procesu zapłodnienia przed czynnikami środowiska zewnętrznego. Z zalążni powstaje owoc, chroniący rozwijające się nasienie przed utratą wody, a także wspomagający rozsiewanie się nasion. Aby zapłodnienie mogło się odbyć, pyłek z pylników musi zostać przeniesiony na znamię słupka. U większości roślin okrytozalążkowych dochodzi do zapylenia krzyżowego, czyli zapylenia pyłkiem innej rośliny tego samego gatunku. Mogą być zapylane przez wiatr, zwierzęta i wodę. U okrytonasiennych występuje przemiana pokoleń, przy czym wyraźnie dominuje pokolenie sporofitowe, a pokolenie gametofitowe jest zredukowane do kilku zaledwie komórek.
Zapłodnienie odbywa się z udziałem dwóch komórek plemnikowych (pozostałości po zredukowanych do samego jądra komórkowego,bez organu ruchu plemników) w wyniku czego powstaje:
zygota, która następnie rozwija się w zarodek
bielmo zawierające substancje odżywcze.
Podstawy genetyki molekularnej, struktura DNA i RNA
Genetyka molekularna - dział biologii zajmujący się genetyką na poziomie biologii molekularnej. Genetyka molekularna bada złożone procesy biokatalitycznych reakcji chemicznych, dzięki którym powstają geny, dochodzi do ich ekspresji i przekazywana jest informacja genetyczna.
Kwas deoksyrybonukleinowy, w skrócie DNA należący do kwasów nukleinowych wielkocząsteczkowy organiczny związek chemiczny, który występuje w chromosomach i pełni rolę nośnika informacji genetycznej organizmów żywych.
Skład i budowa
DNA jest liniowym, nierozgałęzionym polimerem, dla którego monomerem są nukleotydy. Nukleotydy zbudowane są z: pięciowęglowego cukru deoksyrybozy, pierwszy atom węgla połączony jest z jedną z czterech zasad azotowych: adeniny A i guaninyG (zasady purynowe) oraz cytozyny C i tyminy T (zasady pirymidynowe).
W skład cząsteczki DNA zwykle wchodzą dwa łańcuchy (DNA dwuniciowe), które biegną antyrównolegle (tzn. koniec jednego jest dokładnie naprzeciw początku drugiego). Łańcuchy owijają się wokół wspólnej osi i tworzą tzw. prawoskrętną podwójną helisę. Reszty cukrowe i fosforowe, połączone ze sobą wiązaniem fosfodiestrowym, znajdują się na zewnątrz helisy, natomiast zasady skierowane są do wnętrza i tworzą pary połączone według wzoru:A-T (A-U) ,G-C ,T-A (U-A) ,C-G
Zasady połączone są wiązaniami wodorowymi. Cząsteczki DNA mogą być bardzo długie. Łańcuch nici DNA zawiera informację genetyczną o kolejności aminokwasów w białkach kodowaną w postaci trójek nukleotydowych odpowiadających odpowiednim aminokwasom podczas syntezy białka. Nazywamy to kodem genetycznym.
Rodzaje DNA DNA rozróżnia się pod względem:,pochodzenia w czasie - aDNA,funkcji: cDNA, mtDNA, chlDNA ,struktury
Kwasy rybonukleinowe, RNA - polimery kondensacyjne rybonukleotydów, występujące zarówno w jądrze komórkowym, jak i w cytoplazmie. Nukleotydy połączone są typowym dla kwasów nukleinowych wiązaniem fosfodiestrowym. W komórce występuje wiele klas kwasów rybonukleinowych różniących się pełnioną funkcją, a także masą cząsteczkową i strukturą, m.in.:
informacyjne zwane matrycowymi (mRNA)
rybosomowe (rRNA)
małe cytoplazmatyczne (w tym tRNA)
RNA jest zazwyczaj jednoniciowy; postać dwuniciowa, analogiczna do dwuniciowego DNA, występuje głównie jako materiał genetyczny niektórych wirusów i wiroidów. Ułożenie zasad azotowych w RNA nie jest dowolne. Ich kolejność jest lustrzanym odbiciem kolejności ułożenia zasad azotowych w jednej z nici DNA.W przypadku wirusów RNA zawierających pojedynczą nić kwasu nukleinowego można mówić o polarności nici. Nić o dodatniej polarności to taka, która może pełnić funkcję mRNA, zaś nić o ujemnej polaryzacji to taka, która jest komplementarna do mRNA
Mutacje DNA i Techniki inżynierii genetycznej , transgeniczne organizmy, żywność modyfikowana genetycznie, klonowanie, biotechnologia
Mutacja - nagła, skokowa, bezkierunkowa, dziedzicząca się lub nie dziedzicząca, zmiana w materiale genetycznym organizmu.Mutacja jest zjawiskiem losowym, podlegającym jednak wpływom środowiska (mutagenom- np. chemicznym, promieniowaniu). Częstość mutacji nie jest stała pomiędzy gatunkami (np. wirus HIV mutuje bardzo szybko).Odmienną klasą mutacji są zmiany spowodowane transpozycją (tzw. skaczące geny), gdzie odcinek DNA o długości kilkuset do kilku tysięcy nukleotydów zmienia położenie w obrębie genomu. Tego typu mutacje są bardziej rozpowszechnione u niektórych roślin (np. kukurydza) i zwierząt (np. muszka owocowa).
Wprowadzanie mutacji do materiału genetycznego nazywa się mutagenezą. Współczesna genetyka umożliwia mutagenezę ukierunkowaną, realizowaną za pomocą inżynierii genetycznej.
Podział mutacji
Ze względu na mechanizm wyróżnia się trzy główne rodzaje mutacji:
- Mutacja genowa to zmiana dziedziczna zachodząca w genie, na poziomie kwasu deoksyrybonukleinowego (DNA), gdzie następuje zamiana sekwencji zasad nukleinowych, w wyniku której powstaje nowy allel.Konsekwencją mutacji genowych jest zmiana w układzie aminokwasów białka syntetyzowanego na bazie danego genu. Mutacje genowe zachodzą najczęściej samorzutnie.
Mutacja genowa może być mutacją punktową, może też polegać na zamianie, wstawieniu bądź wycięciu większego odcinka DNA. Mutacja dynamiczna polega na powieleniu krótkiego (kilka nukleotydów) fragmentu genu.
- Aberracja chromosomowa (mutacja chromosomowa) - zaburzenie polegające na zmianie struktury lub liczby chromosomów. Do aberracji chromosomowych może dochodzić spontanicznie lub pod wpływem czynników mutagennych (np. promieniowanie jonizujące, promieniowanie ultrafioletowe, wysokiej temperatury).
- Mutacje genomowe, mutacje chromosomowe liczbowe polegają na:
utracie lub występowaniu dodatkowych pojedynczych chromosomów — wskutek zaburzeń rozdziału chromosomów w mitozie bądź mejozie
zwielokrotnieniu całego genomu — w wyniku zniesienia rozdziału wszystkich chromosomów (poliploidalność)
Istnieją również zmiany dziedziczne dotyczące liczby chromosomów.
Ze względu na fenotypowy efekt (z punktu widzenia określonej cechy) wyróżnia się:
niekorzystne - powodują obniżenie zdolności organizmu do przeżycia
obojętne - nie wpływają na organizm
korzystne - pojawia się względnie rzadko. Przykładowo - u owada wskutek takiej mutacji pojawia się inne zabarwienie ochronne, które okazuje się skuteczniejsze w jego miejscu życia
letalne - prowadzą do śmierci
subletalne - prowadzą do upośledzenia organizmu
Ze względu na możliwość dziedziczenia wyróżniamy:
mutacje dziedziczne (powstają w komórce z której gen zostanie przekazany do potomstwa) może to być np pojedynczy plemnik czy komórka jajowa lub komórka z której rozwinie się cała linia komórek i z nich powstaną komórki rozrodcze)
mutacje somatyczne. Powstające poza komórkami przekazywanymi na potomstwo.
Organizmy zmodyfikowane genetycznie w skrócie GMO lub organizmy transgeniczne to organizmy, których geny zostały celowo zmienione przez człowieka.GMO to organizm inny niż organizm człowieka, w którym materiał genetyczny został zmieniony w sposób nie zachodzący w warunkach naturalnych wskutek krzyżowania lub naturalnej rekombinacji.
Modyfikacje, jakim podlegają organizmy można podzielić na trzy grupy
zmieniona zostaje aktywność genów naturalnie występujących w danym organizmie
do organizmu wprowadzone zostają dodatkowe kopie jego własnych genów
wprowadzany gen pochodzi z organizmu innego gatunku
Modyfikacje genetyczne budzące najwięcej kontrowersji to przeważnie wprowadzenie genów pochodzących z innych gatunków, które nadają modyfikowanemu organizmowi pożądaną cechę, nie występującą u niego naturalnie.
Główne zastosowania modyfikacji:
zmodyfikowane mikroorganizmy są używane do produkcji pewnych substancji chemicznych, takich jak np. insulina
modyfikowanie roślin pozwala dodać/wzmocnić cechy zwiększające opłacalność produkcji.
Modyfikacje genetyczne w biologii i medycynie
Organizmy transgeniczne mają szerokie zastosowania w badaniach współczesnej biologii i medycyny molekularnej, między innymi w badaniach nad rakiem, chorobami dziedzicznymi, chorobami zakaźnymi, oraz w badaniach nad mechanizmami rozwoju (tzw. modele transgeniczne).
Modyfikacje genetyczne w rolnictwie
Modyfikacje roślin uprawnych polegają przede wszystkim na wprowadzeniu lub usunięciu z nich określonych genów. Modyfikacje mają przede wszystkim na celu:
zwiększenie odporność na herbicydy i szkodniki,
zwiększenie odporność na infekcje wirusowe, bakteryjne i grzybowe,
zwiększenie tolerancji na stres abiotyczny(głównie zmiany klimatyczne),
przedłużenie trwałości owoców,
poprawę składu kwasów tłuszczowych oraz aminokwasów białek,
zmianę zawartości węglowodanów, karotenoidów i witamin,
usunięcie składników antyżywieniowych - toksyn, związków utrudniających przyswajanie składników, związków które podczas obróbki kulinarnej ulegają reakcjom chemicznym wytwarzając toksyny, zwiększając np. zawartość nutraceutyków, czyli substancji niezbędnych dla zdrowia,
Na świecie najczęściej modyfikowanymi roślinami są: kukurydza, pomidory. Przykłady organizmów transgenicznych w rolnictwie:
transgeniczne pomidory o przedłużonej trwałości
transgeniczne rośliny tytoniu, odporne na herbicydy
Klonowanie - w potocznym rozumieniu proces tworzenia idealnej kopii z oryginału.
W biologii mianem klonu określa się organizmy mające identyczny lub prawie identyczny materiał genetyczny. Klonami są więc organizmy powstałe w procesie rozmnażania wegetatywnego, takie jak kolonie bakterii, jednokomórkowców.
Termin klonowanie jest używany w kilku znaczeniach:
Klonowanie to proces tworzenia organizmów mających taką samą informację genetyczną jak dawca.
Klonowanie organizmów oznacza procedurę otrzymywania organizmów o takiej samej informacji genetycznej, z reguły poprzez procedurę transferu jądra z komórki somatycznej do komórki jajowej pozbawionej uprzednio jądra.
Klonowanie genów - w genetyce i biologii molekularnej proces wyosobniania genu. Polega na łączeniu fragmentów materiału genetycznego z wektorem molekularnym i ich namnażaniu w innym organizmie. Otrzymuje się w ten sposób wiele kopii tego samego genu.
Opanowano obecnie metody klonowania wielu gatunków roślin i zwierząt. W przypadku zwierząt zazwyczaj stosuje się technikę polegającą na przeniesieniu jądra komórki somatycznej pobranej z klonowanego osobnika, do komórki jajowej pozbawionej jądra. Proces ten tworzy funkcjonalną zygotę. Zygota ta może, jeśli się jej na to pozwoli, rozwinąć w żywego osobnika. Dawca komórki jajowej z reguły pochodzi z tego samego gatunku. Transfer jądra do komórki jajowej innego gatunku rzadko jest skuteczny.Klony otrzymane w procesie transferu jądrowego nie są w 100% genetycznie identyczne z dawcami. W trakcie tego procesu wymienia się bowiem tylko materiał genetyczny zawarty w jądrze komórkowym pozostawiając DNA mitochondrialny biorcy. Mitochondrialne RNA ma jednak minimalny wkład w dziedziczenie cech genetycznych.
Klonowanie ludzi
Klonowanie ludzi w celach reprodukcyjnych ma niewielki sens praktyczny, dodatkowo niedoskonałości natury technicznej i mutacje somatyczne w komórkach będącymi donorami materiału genetycznego, powodują, że przy obecnym stanie technologii, ludzki klon najprawdopodobniej cierpiałby na zaburzenia natury genetycznej. Tak więc klonowanie ludzi, przynajmniej na razie, z medycznego punktu widzenia jest nieetyczne.
Odmiennie przedstawia się sprawa klonowania w celu pozyskania komórek macierzystych. Ponieważ komórki macierzyste mogą się różnicować do wszystkich typów komórek ciała, komórki macierzyste otrzymane w wyniku klonowania mogą mieć potencjalne zastosowanie terapeutyczne, a procedura taka nie wiąże się z otrzymywaniem organizmu. Dodatkowo, komórki macierzyste sklonowane z dawców obarczonych ciężką chorobą dziedziczną mogą służyć jako model badań nad takimi chorobami.
Klonowanie wymarłych gatunków zwierząt
Główne trudności ze zrealizowaniem projektu sklonowania wymarłego organizmu:
brak odpowiedniego DNA. DNA dostępny ze źródeł kopalnych bądź to muzealnych jest bardzo fragmentaryczny i dostępny w znikomych ilościach. Nie jest jasne, czy możliwe jest otrzymanie wystarczającej ilości i jakości by odtworzyć sekwencję kompletnego genomu.
obecne metody klonowania wykorzystują transfer jądra. Nie jest jasne, czy nagi DNA mógłby być wystarczający.
kwestia wyboru donora komórki jajowej - większość transferu jądrowego pomiędzy różnymi gatunkami się nie powodzi.
Biotechnologia jest dyscypliną nauk technicznych wykorzystującą procesy biologiczne na skalę przemysłową. Konwencja o różnorodności biologicznej ONZ podaje jedną z najszerszych definicji:
Biotechnologia oznacza zastosowanie technologiczne, które używa systemów biologicznych, organizmów żywych lub ich składników, żeby wytwarzać lub modyfikować produkty lub procesy w określonym zastosowaniu.
Metody z zakresu biotechnologii są wykorzystywane od tysięcy lat. Przykładowo: produkcja piwa jest procesem biotechnologicznym, w którym wykorzystuje się fermentację cukrów prostych przez drożdże. W wyniku niedostatecznej ilości tlenu, utlenianie jest niezupełne i następuje fermentacja. Innym przykładem jest produkcja przetworów mlecznych.
Nowoczesna biotechnologia jest często związana z użyciem genetycznie zmodyfikowanych organizmów takich jak pałeczka okrężnicy lub drożdże do produkcji np. insuliny lub antybiotyków. Biotechnologia to także transgeniczne zwierzęta i transgeniczne rośliny. Przykładem jest projektowanie roślin mogących rosnąć w specyficznych warunkach np. w obecności lub braku pewnych związków chemicznych.