Biologia w pigułce - wybrane zagadnienia

CHARAKTERYSTYKA SSAKÓW

Układ kostny:

- składa się ze szkieletu osiowego i szkieletu kończyn

• szkielet osiowy

1. czaszka:

- mózgoczaszka składa się z 8 kości

- trzewioczaszka składa się z 14 kości

- kości połączone są szwami, które wraz z upływem wieku zanikają

- szwy nie występują w czaszce stekowców i nietoperzy, bo ich kości ściśle zrastają się we wczesnej fazie rozwoju

- kości potyliczne zrastają się tworząc jedną kość ( z wyjątkiem torbaczy)

- w kości potylicznej jest otwór, przez który biegnie rdzeń przedłużony

- dwa kłykcie potyliczne łączą się z atlasem

- szczęka górna i żuchwa służą między innymi do przeżuwania pokarmu

- zęby ułożone są w zębodołach, u dorosłego człowieka są 32 zęby stałe

2)kręgosłup:

- stanowi rusztowanie całego organizmu

- budują go kręgi płaskie, oddzielone od siebie chrzęstnymi wstawkami o kształcie deskowatym

- niektóre kopytne mają kręgi szyjne tyłowklęsłe

- podzielony jest na odcinki:

› szyjny:

◦ składa się z 7 kręgów ( u leniwców z 6, u łuskowców z 8), które u syren i wielorybów zrastają się

◦ pierwszy krąg zwany jest dźwigaczem i tworzy zamkniętą obręcz oraz posiada dwa zagłębienia, w które wchodzą dwa kłykcie potyliczne

◦ krąg drugi to obrotnik, który ma ząb wchodzący w pierwszy krąg

› piersiowy:

◦ składa się z 12 - 15 kręgów ( u człowieka 12)

◦ pierwsze kręgi mają wyrostki kolczyste

◦ kontaktują się z 12 żebrami

◦ żebra tworzą klatkę piersiową

◦ kilka żeber zrastających się z przodu tworzy mostek

◦ żebra ………………

› lędźwiowy:

◦ składa się z 2 - 9 kręgów, najczęściej z 5 - 7, u naczelnych z 5

◦ budujące go kręgi mają silnie rozwinięte wyrostki poprzeczne

› krzyżowy:

◦ składa się z 1 - 13 kręgów, u torbaczy z 1 - 2, u dziobaka z 2, u naczelnych z 5

◦ zrastają się w jedną kość krzyżową zwaną sacrum

› ogonowy:

◦ składa się z różnej ilości kręgów, u łuskowców z 49, u człowieka 4 - 5

◦ kręgi ogonowe pokryte skórą i mięśniami ochraniają narządy wydalnicze, a u małp spełniają funkcję chwytną

- pierwotnie kręgosłup jest poziomy; u pewnych zwierząt, np. gibbona, kręgosłup jest typu wstępującego, gdzie przednie kończyny są znacznie wydłużone; gdy to kończyny tylne ulegają wydłużeni - typ zstępujący; człowiek ma kręgosłup poziomy, wygięty esowato

- posiada wygięcia w odcinku szyjnym i krzyżowym

• szkielet kończyn

1) pas barkowy:

- tworzą go dwie łopatki, dwie kości krucze, dwa obojczyki

- kość krucza dobrze rozwinięta u stekowców, u pozostałych ssaków osadzona jest na łopatce, z którą tworzy zagłębienie dla kości ramieniowej kończyny przedniej

2) pas miednicowy:

- tworzą go połączone ze sobą kości biodrowe, kulszowe i łonowe (dwie kości łonowe łączą się ze sobą chrząstką łonową tworząc obręcz; u ssaków pod wpływem hormonów chrząstka łonowa pęcznieje i rozsuwa kości tworząc kanał dla rodzącego się organizmu)

3) kończyny:

- budują je kości ramienia, przedramienia, nadgarstka, śródręcza i palców (kończyna przednia) i kości udowe, podudzia, stępu, śródstopia i palców (kończyna tylna)

- typy kończyn:

◦ kroczne - ssaki naziemne

◦ pływne - ssaki wodne np. wieloryb; kończyny tylne z pasem miednicowym zanikają, a kończyny przednie przekształcają się w dobrze rozwinięte płetwy

◦ lotne - ssaki latające tj. nietoperze, kończyny przednie przekształcają się w skrzydła, kości ich są wydłużone, niemal całkowicie znika kość łokciowa, kość promieniowa jest najlepiej rozwinięta, między palcami tworzy się błona

◦ grzebne - ssaki żyjące w ziemi np. kret

Układ mięśniowy:

- wyróżniamy następujące typy mięśni:

1. poprzecznie - prążkowane - tworzą układ mięśni szkieletowych; ich działanie zależy od woli zwierzęcia

2. gładkie - budują narządy wewnętrzne; ich działanie nie podlega woli organizmu

3. sercowy - buduje serce, to rodzaj mięśnia poprzecznie - prążkowanego.

Mięśnie podzielić również można na:

1. prostowniki -odpowiadają za prostowanie kończyny

2. zginacze - odpowiadają za zginanie kończyny

Mięśnie podskórne powodują stroszenie sierści i kolców, gęsią skórkę, gwarantują możliwość zwijania się zwierzęcia w kłębek i mimikę twarzy.

Przepona:

- jest rodzajem mięśnia gładkiego

- oddziela klatkę piersiową od jamy brzusznej

- bierze udział w oddychaniu przeponowo - piersiowym

Ze względu na środowisko życia organizmu poszczególne partie mięśniowe są lepiej rozwinięte:

1. formy lądowe - lepiej rozwinięte mięśnie kończyn tylnych, które stanowią siłę napędową organizmy

2. formy latające - lepiej rozwinięte mięśnie kończyn przednich, główna masa mięśniowa układa się na skrzydłach

3. formy wodne - najlepiej rozwinięte mięśnie muskularne.

Układ oddechowy:

- drogi oddechowe składają się z następujących elementów:

1)nozdrza

2)jama nosowa:

- następuje w niej nawilżanie, oczyszczanie i nagrzewanie wciąganego powietrza

3)gardło

4)krtań:

- zbudowana z chrząstek, więzadeł i mięśni

- znajdują się w niej narządy głosu

5)tchawica:

- sprężysta rura zbudowana z 12 - 16 chrząstek w kształcie podkowy

1. oskrzela:

- są parzyste

- oskrzela główne dzielą się na mniejsze oskrzela: płatowe i segmentowe, a te na oskrzeliki zakończone silnie unaczynionymi pęcherzykami płucnymi ( u ssaków drapieżnych jest ich 300 - 500 mln), tworząc tzw. drzewo oskrzelowe

- obszar między pęcherzykami płucnymi a oskrzelami wypełnia tkanka włóknista

2. płuca:

- lewe płuco jest dwupłatowe, prawe trzypłatowe

- otoczone opłucną

W procesie oddychania udział bierze przepona -mięsień leżący między klatką piersiową a jamą brzuszną. Przepona kurcząc się podczas wdechu powoduje powiększenie objętości klatki piersiowej. Rozluźnienie mięśnia przeponowego oznacza wydech. W oddychaniu uczestniczą także mięśnie międzyżebrowe.

Właściwa wymiana gazowa zachodzi w pęcherzykach płucnych, gdzie tlen dostaje się z płuc do krwi na drodze dyfuzji.

Układ pokarmowy:

- tworzy go przewód pokarmowy i narządy trawienne

- pokarm przechodzi kolejno przez następujące jego elementy:

1. jama ustna:

- od zewnątrz ograniczona wargami; u wielorybów i stekowców warg brak; u niektórych ssaków np. chomików, między wargami, zębami i policzkami tworzą się przedsionki ustne formujące kieszenie policzkowe

- język:

◦ osadzony w tylnej części jamy ustnej

◦ znajdują się na nim kubki smakowe

◦ odpowiada za: pobieranie pokarmu (np. u mrówkojada), picie wody (np. u kotów), mieszanie pokarmu (np. u przeżuwaczy, człowieka)

- ślinianki:

◦ 4 pary gruczołów

◦ wydzielają ślinę, w skład której wchodzi woda, śluz i enzymy wstępnie trawiące pokarm

- zęby:

◦ osadzone w zębodołach

◦ zróżnicowane na: siekacze, kły, przedtrzonowe, trzonowe

◦ niezróżnicowane (homodontyczne) zęby występują np. u delfina

◦ brak uzębienia: szczerbaki, wieloryby fiszbinowe, syreny, stekowce

◦ siekacze są dłutowatego kształtu, służą do odgryzania pokarmu

◦ kły są kształtu stożkowatego, służą do rozrywania pokarmu

◦ przedtrzonowe i trzonowce są szerokie, mają guzki i rowki, pełnią funkcję podczas miażdżenia i rozcierania pokarmu

◦ u większości ssaków raz w życiu są wymieniane z mlecznych na stałe; u gryzoni (np. zając, królik, mysz, szczur) siekacze nie są wymieniane i ścierają się podczas całego życia zwierzęcia; u słoni przedtrzonowe po starciu się zastępowane są nowymi zębami rosnącymi ku przodowi od tyłu; słonie nie mają kłów, tylko ciosy, którymi są mocno rozwinięte siekacze szczęki górnej

- od góry ograniczona jest podniebieniem, które oddziela ją od gardzieli

- na jej końcu, przy gardzieli, zwisa tzw. języczek

- przy ujściu do gardzieli znajdują się węzły limfatyczne - migdałki

- otwierają się do niej nozdrza wewnętrzne i, przy gardzieli, przewody Eustachiusza ucha środkowego (służą do wyrównywania ciśnienia powietrza między uchem a środowiskiem zewnętrznym)

2)gardziel:

- wspólna dla układu pokarmowego i oddechowego

3)przełyk:

- rura o różnej długości

- budują go mięśnie, które ku żołądkowi przesuwają pokarm

4) żołądek:

- komórki okładzinowe wydzielają kwas solny

- komórki główne w gruczołach żołądkowych wydzielają enzym pepsynogen

- jednokomorowy u ssaków mięso- i wszystkożernych

- wielokomorowy u ssaków roślinożernych: wieloryby - trzy komory; przeżuwacze - cztery komory

- żołądek przeżuwaczy składa się ze żwacza, czepca, księgi i trawieńca; w żwaczu, czepcu i księgach brak jest enzymów trawiących, obecne są organizmy symbiotyczne tj. orzęski czy bakterie rozkładające skrobię; w żwaczu i czepcu wchłaniane są bezpośrednio do krwi produkty rozpadu polisacharydów; księgi są mocno pofałdowane, następuje w nich odciskanie płynnej części pokarmu do trawieńca i cofanie stałych cząstek do czepca; w trawieńcu produkowane są enzymy trawiące i zachodzą właściwe procesy hydrolityczne

- składa się ze wpustu, części wpustowej, części odźwiernikowej i odźwiernika

5) dwunastnica:

- uchodzi do niej:

◦ żółć - pochodzi z wątroby; magazynowana jest w woreczku żółciowym (brak go u gryzoni i wielorybów); emulguje tłuszcze, co ułatwia ich trawienie

◦ sok trzustkowy - produkowany przez trzustkę; zawiera enzymy: proteazy tj. trypsyna, które trawią białka; amylazę trzustkową trawiącą cukry; lipazę trzustkową hydrolizującą tłuszcze do glicerolu i kwasów tłuszczowych

6) jelito cienkie:

- dzieli się na:

◦ jelito czcze - znajdujący się w nim sok jelitowy trawi dwucukry i rozkłada białka do aminokwasów

◦ jelito kręte - następuje w nim wchłanianie monomerów do naczyń krwionośnych łączących się w żyłę wrotną

- pokryte licznymi mikrokosmkami

- długość: około 6 m

- u kota jest 3 razy dłuższe niż długość ciała, u owcy - 28 razy

- jelito ślepe ( in. wyrostek robaczkowy) znajduje się przy ujściu jelita cienkiego do jelita grubego; zasiedlone bakteriami

7) jelito grube:

- dzieli się na odcinki: jelito wstępujące, jelito poprzeczne, jelito zstępujące, esicę i odbytnicę

- następuje w nim:

◦ zwrotne wchłanianie wody

◦ produkcja witaminy K i wybranych witamin z grupy B

◦ formowanie kału

Układ krwionośny:

- tworzy go serce i sieć naczyń krwionośnych

Serce:

- leży w śródpiersiu, pod mostkiem, w worku osierdziowym

- jama osierdziowa wewnątrz worka osierdziowego wypełniona jest płynem, który redukuje tarcie w trakcie pracy serca

- zbudowane jest z mięśnia sercowego, poprzecznie - prążkowanego

- składa się z dwóch komór i dwóch przedsionków

- obecne są w nim zastawki:

◦ dwudzielna - leży między lewym przedsionkiem i lewą komorą

◦ trójdzielna - leży między prawym przedsionkiem i prawą komorą

◦ półksiężycowate - leżą między komorami a ujściem aorty i tętnicy płucnej ( zastawka aortalna - miedzy lewą komorą a aortą; zastawka płucna - między prawą komorą a tętnicą płucną)

- aorta, największa tętnica organizmu, zawierająca krew utlenioną, wychodzi z lewej komory; odchodzi od niej pień ramieniowy, który rozdziela się na prawą i lewą tętnicę szyjną oraz prawą tętnicę podobojczykową

- wychodzą z niego tętnice płucne z krwią odtlenioną, które biegną do płuc; tam następuje natlenienie krwi, która żyłami płucnymi powraca do serca poprzez lewy przedsionek

- do prawego przedsionka doprowadzana jest żyłą czczą górną i żyłą czczą dolną krew odtleniona

- naczynia wieńcowe oplatają mięsień sercowy

- wyróżnia się dwa obiegi krwi:

◦ mały - zwany płucnym, bowiem prowadzi krew do płuc

◦ duży - zwany ustrojowym, bowiem rozprowadza krew po całym organizmie

Krew:

- 55% stanowi osocze, w 45% elementy morfotyczne

- osocze:

◦ woda

◦ jony np. potasu, sodu, chloru, wapnia

◦ albuminy - białka produkowane w wątrobie; utrzymują ciśnienie osmotyczne, są nośnikami hormonów we krwi

◦ globuliny - białka produkowane w wątrobie np. lipoproteiny, glikoproteiny lub w węzłach chłonnych np. gamma - globuliny

◦ fibrynogen - białko produkowane w wątrobie; bierze udział w procesie krzepnięcia krwi

- elementy morfotyczne:

◦ erytrocyty - krwinki czerwone; produkowane w szpiku kostnym; żyją średnio 3 miesiące; ich rozpad ma miejsce w wątrobie lub śledzionie; zawierają hemoglobinę, dzięki której posiadają zdolność transportowania tlenu; pozbawione jądra komórkowego; u kobiet jest ich około 4,3 mln, a u mężczyzn 4,8 mln

◦ leukocyty - białe ciałka krwi; jest ich około 4 - 10 tysięcy na 1 mm³ krwi

› granulocyty - w cytoplazmie posiadają ziarnistości i wielopłatowe, nieregularne jądra komórkowe

- leukocyty obojętnochłonne - neutrofile - to komórki żerne, fagocytujące np. bakterie i obumarłe komórki; w ziarnistościach posiadają enzymy trawienne

- leukocyty kwasochłonne - eozynofile - pod wpływem kwaśnych barwników barwią się na kolor czerwony; ich liczba wzrasta podczas zakażeń pasożytniczych i reakcji alergicznych

- leukocyty zasadochłonne - bazofile - pod wpływem barwników zasadowych barwią się na kolor niebieski; zawierają histaminę oraz heparynę

› agranulocyty - nie zawierają w cytoplazmie wyraźnych ziarnistości, a ich jądra są kształtu nerkowatego lub są zaokrąglone

- limfocyty - biorą udział w obronie organizmu przed drobnoustrojami; produkują przeciwciała lub bezpośrednio neutralizują patogen

- monocyty - szybko opuszczają naczynia krwionośne i dostają się do tkanek, w których zmieniają się w makrofagi, czyli duże komórki o zdolnościach fagocytujących

◦ płytki krwi - u zwierząt, z wyjątkiem ssaków, zwane trombocytami; powstają w szpiku kostnym; biorą udział w procesie krzepnięcia krwi

Układ wydalniczy:

Podstawową jednostką funkcjonalną układu wydalniczego ssaków jest nefron. Składa się on z torebki Bowmana, połączonej z długim, skręconym przewodem zwanym kanalikiem nerkowym. Wewnątrz torebki bosmana znajduje się splot naczyń krwionośnych zwany kłębuszkiem nerkowym. W skład kłębuszka wchodzi tętniczka doprowadzająca, kapilary okołokanalikowe oraz tętniczka odprowadzająca ( tworzą tzw. sieć dziwną). Kanalik nerkowy dzieli się na kanalik kręty I - go rzędu/ bliższy/ proksymalny, pętlę Henlego i kanalik kręty II - go rzędu/ dalszy/ dystalny. Kanalik kręty II - go rzędu uchodzi do kanalika zbiorczego.

Układ wydalniczy ssaków składa się z następujących elementów:

1) nerka:

- zbudowana jest z części korowej - zewnętrznej, gdzie ma miejsce przesączenie krwi oraz powstaje mocz pierwotny i części rdzeniowej - wewnętrznej, w której ma miejsce resorpcja wody z moczu pierwotnego

2) moczowody:

- przewody parzyste

- wyścielone warstwą mięsni gładkich

- transportują mocz z nerek do pęcherza moczowego

3) pęcherz moczowy:

- zbudowany z nabłonka przejściowego i mięśni gładkich

- pojemność: około 800 ml

4) cewka moczowa:

- posiada dwa zwieracze: wewnętrzny i zewnętrzny; praca zwieracza wewnętrznego nie jest zależna od woli; praca zwieracza zewnętrznego zależy od woli zwierzęcia

Układ nerwowy:

Układ nerwowy ssaków dzieli się na ośrodkowy układ nerwowy i obwodowy układ nerwowy.

Ośrodkowy układ nerwowy

Tworzy go mózg i rdzeń kręgowy. Mózg dzieli się na kresomózgowie (podzielone na półkulę prawą i lewą), międzymózgowie, śródmózgowie, móżdżek i rdzeń przedłużony. Rdzeń kręgowy dzieli się na takie same odcinki, jak kręgosłup. Mózg leży w mózgoczaszce i otoczony jest trzema oponami. Rdzeń kręgowy przebiega przez kręgosłup i również otoczony jest przez trzy opony.

Zbudowany jest z istoty szarej, która tworzą ciała komórek nerwowych oraz istota biała, zbudowana z włókien nerwowych. W mózgu istota szara znajduje się na zewnątrz, a biała wewnątrz. Natomiast w rdzeniu kręgowym istota szara występuje od strony wewnętrznej, a biała od zewnątrz.

Obwodowy układ nerwowy

Budują go nerwy czaszkowe i nerwy rdzeniowe. Dzieli się na:

◦ układ somatyczny

- reguluje reakcje ustroju na czynniki zewnętrzne

- związany głównie z receptorami zewnętrznymi i mięśniami poprzecznie - prążkowanymi

◦ układ autonomiczny (wegetatywny)

- bierze udział w utrzymywaniu homeostazy wewnątrzustrojowej

- dzieli się na:

› układ sympatyczny = współczulny

- bierze udział w pobudzaniu aktywności narządów wewnętrznych i mobilizowaniu źródeł energii z komórek

› układ parasympatyczny = przywspółczulny

- bierze udział w hamowaniu aktywności narządów wewnętrznych i odtworzeniu rezerw energetycznych

Układ rozrodczy:

Narządy rozrodcze męskie:

- jądra - zbudowane z cewek nasieniotwórczych i tkanki łącznej

- najądrza - zbudowane z sieci poskręcanych kanalików nasieniotwórczych, przylegają do jąder

- nasieniowody - odchodzą od najądrzy, u podstawy prącia uchodzą do przewodu moczowo - płciowego, uczestniczą w produkcji spermy

- gruczoł krokowy - prostata - wydziela płyn o pH zasadowym, który wchodzi w skład nasienia

- prącie - organ kopulacyjny zbudowany z ciał jamistych, przebiega w nim cewka moczowa

Narządy rozrodcze żeńskie:

- jajniki - w obecnych w nich pęcherzykach Graffa tworzą się komórki jajowe; w czasie owulacji dojrzały pęcherzyk Graffa pęka i uwalnia do jajowodu komórkę jajową; pęcherzyk Graffa przekształca się w ciałko żółte, które zaczyna produkować hormon progesteron

- jajowody - parzyste przewody zakończone kielichowato, co umożliwia im wyłapywanie są światła uwolnionych komórek jajowych; dochodzi w nim do zapłodnienia

- macica - w niej rozwija się zarodek; przyjmuje różne kształty, może być pojedyncza lub podwójna:

◦ macica podwójna - słonie, nietoperze, gryzonie

◦ macica pojedyncza, dwudzielna, otwierająca się wspólnie do pochwy - zajęczaki, drapieżne

◦ macica dwuroga o wspólnym ujściu do pochwy - wieloryby, syreny, kopytne

◦ macica pojedyncza - nietoperze, niektóre szczerbaki, naczelne

- pochwa - końcowy odcinek dróg rodnych samicy; przy jej ujściu występują wargi sromowe

Rozwój embrionalny

Po wyrzuceniu komórki jajowej pęcherzyk Graffa przekształca się w ciałko żółte, które rozpoczyna produkcję progesteronu. Hormon ten rozpulchnia unaczynione ściany macicy przygotowując ją do przyjęcia zapłodnionej komórki jajowej. Jeśli nie dojdzie do zapłodnienia, wówczas komórka jajowa degeneruje i jest wydalana podczas menstruacji, a ciałko żółte zanika. Następuje krwawienie miesięczne, podczas którego rozpulchniona i przerośnięta błona śluzowa macicy zostaje wydalona wraz z krwią na zewnątrz organizmu. Nowa komórka jajowa zaczyna znów rozwijać się w jajniku.

Praca układu rozrodczego ssaków podlega układowi hormonalnemu i nerwowemu.

Komórka jajowa po zapłodnieniu prze plemnik zaczyna się dzielić w procesie bruzdkowania. Po kolejnych podziałach implantuje się w błonie śluzowej macicy, gdzie tworzą się błony płodowe:

◦ pęcherzyk żółtkowy - organ szczątkowy

◦ kosmówka - otacza jajo płodowe od zewnątrz; jej nazwa pochodzi od licznych kosmków na powierzchni; jej funkcję jest wchłanianie substancji odżywczych z krwiobiegu matki i przekazywanie ich zarodkowi

◦ owodnia - wypełniona płynem owodniowym, który stanowi środowisko życia zarodka, uczestniczy w odżywianiu, wydalaniu, wymianie gazowej zarodka

◦ omocznia - formowana jako ostatnia; umożliwia wymianę tlenu, dwutlenku węgla, substancji odżywczych, produktów metabolizmu między matką i zarodkiem.

Błona śluzowa macicy wraz z błonami płodowymi (kosmówką) tworzy łożysko. Bierze ono udział w wymianie substancji odżywczych, metabolitów, gazów czy ciał odpornościowych organizmem matki i zarodka. Ze względu na sposób połączenia błon płodowych ze śluzówką macicy wyróżniamy łożysko:

◦ rzekome - kosmki kosmówki nie zagłębiają się w śluzówce macicy, więc poród jest bezkrwawy; występuje np. u świni

◦ prawdziwe - kosmki kosmówki wnikają w błonę śluzową macicy i łączą się z jej wypustkami; występuje np. u człowieka

Ze względu na sposób ułożenia kosmków na powierzchni kosmówki wyróżniamy łożysko:

◦ rozproszone - kosmki ułożone są równomiernie; występuje np. u świni

◦ liścieniowate - kosmki skupione w obszarach zwanych liścieniami; występuje np. u przeżuwaczy

◦ popręgowe - kosmki układają się w postaci pasa; występuje np. u drapieżnych

◦ tarczowe - kosmki tworzą tarczę: jedną u człowieka, dwie np. u nietoperzy.

U torbaczy, które nie wytwarzają łożyska, zarodek na początkowym etapie rozwoju przesuwa się do torby, gdzie kontynuuje rozwój.

Stekowce ( dziobak i kolczatka) są jajorodne i nie mają sutków (młode zlizują mleko z ciała matki). W większości przypadków ssaki rodzą się ślepe i karmione są przez matkę co najmniej do momentu porośnięcia sierścią. Potomstwo naczelnych, w tym człowieka, widzi już po kilku dniach, lecz w barwach czarno - białych.

CHARAKTERYSTYKA PTAKÓW

Systematyka:

Gromada: Ptaki

Nadrząd: Ptaki bezgrzebieniowce

Rząd: strusie

nandu

kazuary

kiwi

Nadrząd: Pingwiny

Nadrząd: Ptaki grzebieniowe

Rząd: bocianowate

drapieżne

wiosłonogie

wróblowate

gołębie

kukułki

kuraki

nury

perkozy

rurkonose

żurawie

siewkowate

papugi

lelki

sowy

jerzykowate

dzięcioły

kraski

Budowa zewnętrzna:

- opływowy kształt ciała

- głowa mała zakończona różnie wykształconym dziobem

- ruchliwa szyja

- tułów stosunkowo duży

- kończyny przednie przekształcone w narząd ruchu - skrzydła

- kończyny tylne służą do pływania, skakania, chodzenia

- ciało pokryte piórami, które są wytworem naskórka

→ budowa pióra:

◦ dudka - osadza pióro w skórze, wypełniona powietrzem

◦ stosina - posiada gąbczaste wnętrze

◦ chorągiewka - wyrasta ze stosiny, składa się z promieni, a te z drobniejszych promyków z haczykami, które zaczepiając się między sobą tworzą gładką powierzchnię

→ rodzaje piór:

◦ pokrywowe (zbudowane ze wszystkich elementów pióra)

◦ lotki (zbudowane ze wszystkich elementów pióra)

◦ sterówki (zbudowane ze wszystkich elementów pióra)

◦ puchowe (nie zawierają haczyków)

◦ nitkowate (posiadają miękką stosinę pozbawioną chorągiewki)

→ wymiana upierzenia - pierzenie się:

◦ wiosna - przerzedzenie pierza

◦ jesień - zagęszczenie pierza

- skóra bezbarwna, sucha, bez gruczołów (skóra czerwona np. u indyka, koguta)

- obecność gruczołu kuprowego (niektóre ptaki np. łabędzie, kaczki), którego wydzielina służy do namaszczania piór

Szkielet:

- lekki, zbudowany z kości pneumatycznych

- czaszka:

◦ mała

◦ lekka - zbudowana z kości silnie spneumatyzowanych

◦ kości górnej części tworzą jednolite sklepienie

◦ szwów brak

◦ duże oczodoły

◦ dziób

◦ kosteczka słuchowa - strzemiączko

- kręgosłup:

◦ odcinek szyjny: 9 - 25 kręgów; kręgi posiadają łuki górne, które tworzą kanał rdzeniowy

◦ odcinek piersiowy: 3 - 10 kręgów; niektóre lub wszystkie zlane ze sobą w notarium, co ma znaczenie podczas lotu; bardzo duży grzebień na mostku będący miejscem przyczepu mięśni skrzydeł

◦ odcinek lędźwiowo - krzyżowy: jedna kość - synkarium - składająca się z 10 - 22 kręgów, stanowi oparcie w czasie lotu dla kończyn tylnych, umożliwia utrzymanie poziomej płaszczyzny kończyn

◦ odcinek ogonowy - kręgi zrośnięte w pygostyl

- pas barkowy:

◦ duże kości krucze

◦ wydłużone, blaszkowate, cienkie łopatki

◦ obojczyki zrośnięte z przodu w V- kształtne widełki

◦ mocno związany z mostkiem

- pas miednicowy:

◦ trzy pary kości: biodrowe, kulszowe, łonowe zrośnięte ze sobą

◦ miednica otwarta (jajorodność)

- kończyny przednie:

◦ jedna kość ramieniowa

◦ dwie kości przedramienia: łokciowa i promieniowa

◦ zrośnięte kości nadgarstka i śródręcza

◦ redukcja palców - pozostają pojedyncze paliczki palca I i III oraz dwa paliczki II palca

- kończyny tylne:

◦ kość udowa

◦ kości podudzia: piszczelowa i strzałkowa

◦ kość skokowa ( powstaje po zlaniu się kości nastopka i części śródstopia)

◦ cztery palce zakończone pazurami

Układ mięśniowy:

- najlepiej rozwinięte mięśnie skrzydeł, zwłaszcza mięsień piersiowy

- dobrze rozwinięte mięśnie kończyn dolnych

- mięśnie:

◦ gładkie - budują organy wewnętrzne

◦ poprzecznie - prążkowane:

› białe - grube włókna z małą ilością sarkoplazmy; aktywne podczas dużego, ale krótkiego wysiłku; budują mięśnie skrzydeł nielotów i ptaków blisko latających tj. bażanty i kuropatwy

› czerwone - długie, wąskie, bogate w sarkoplazmę; budują mięśnie nóg ptaków biegających np. strusi i skrzydeł ptaków latających daleko tj. bociany, jaskółki

Układ pokarmowy:

- jama gębowa:

◦ bezzębna

◦ ograniczona rogowym dziobem

◦ długi język o powierzchni częściowo zrogowaciałej

- gardziel:

◦ uchodzą do niej przewody Eustachiusza ucha środkowego

- przełyk:

◦ długi

◦ na końcu rozszerzony w wole ( magazynowanie i magazynowanie pokarmu, produkcja mleczka dla piskląt)

- żołądek:

◦ gruczołowy - zawiera gruczoły wydzielające enzymy trawienne

◦ mięśniowy - znajduje się za żołądkiem gruczołowym; są w nim połykane przez ptaka kamyki, które umożliwiają rozcieranie, miażdżenie pokarmu

- dwunastnica:

◦ uchodzą tu przewody trzustkowe i wątrobowe

◦ ostateczne trawienie pokarmów

- jelito cienkie:

◦ ostatnie etapy trawienia pokarmu

◦ wchłanianie substancji odżywczych do krwi

- jelito grube:

◦ ślepa kiszka ( wyrostek robaczkowy) zasiedlona przez bakterie wspomagające proces trawienia

- stek:

◦ caprodeum - resorpcja wody, formowanie kału

◦ urodeum - uchodzą do niego nasieniowody samca/ jajowód samicy

◦ proctodeum - przylega do kieszonki, która wydziela hormony i pełni funkcję limfatyczną, ponieważ powstają w niej leukocyty i limfocyty

Układ oddechowy:

- nozdrza

- jama gębowa

- gardziel

- krtań:

◦ górna - oddziela gardziel od tchawicy

◦ dolna - na końcu tchawicy; pełni funkcję narządu głosu

- tchawica:

◦ długa (co związane jest z rozwojem szyi)

- oskrzela

- płuca workowate

Podwójne oddychanie

Ptaki mają 9 worków powietrznych, tylnych i przednich:

- worek podobojczykowy

- para worków szyjnych

- para worków piersiowych górnych

- para worków piersiowych dolnych

- para worków brzusznych.

Nie biorą one udziału w wymianie gazowej, jednak biorą udział w procesie oddychania.

Podczas wdechu część świeżego powietrza przechodzi do worków tylnych, a część dostaje się do płuc, gdzie zachodzi właściwa wymiana gazowa. Zużyte w ten sposób powietrze przechodzi do worków przednich. Podczas wydechu powietrze zalegające w workach przednich jest usuwane na zewnątrz, a świeże powietrze znajdujące się w workach tylnych przepompowywane jest do płuc, w których odbywa się wymiana gazowa. Następnie zużyte powietrze przez oskrzela usuwane jest z organizmu.

Układ krwionośny:

Zamknięty, z krwiobiegiem małym (płucnym) i dużym (ustrojowym). Serce zbudowane jest z dwóch przedsionków i dwóch komór, występują w nim zastawki. Ściany prawej połowy serca są cienkie, w przeciwieństwie do połowy lewej, która zbudowana jest z grubych ścian. W prawej połowie serca znajduje się krew żylna, w lewej krew tętnicza.

Z komory lewej wychodzi prawy łuk aorty, który następnie przebiega wzdłuż kręgosłupa. Odchodzą od niego parzyste tętnice głowowe i tętnice ramieniowe (biegną do kończyn górnych) oraz para tętnic piersiowych (biegnie do klatki piersiowej). Następnie aorta rozgałęzia się na naczynia krwionośne biegnące do jamy brzusznej, a potem dzieli się na tętnice biodrowe biegnące do kończyn dolnych i tętnice pośladkowe.

Krew żylna pochodząca z tylnej partii ciała gromadzi się w żyle ogonowej. Odchodzi od niej żyła ogonowa krezkowa, która łącząc się z żyłą nadjelitową tworzy żyłę wrotną wątroby. Żyła wrotna wątroby uchodzi do żyły czczej dolnej, która prowadzi krew do prawego przedsionka. Do żyły czczej dolnej uchodzą także żyły udowe prowadzące krew z kończyn dolnych. Żyła ogonowa rozdziela się także na dwie żyły wrotne nerek.

Para żył czczych górnych powstaje z połączenia się żył: głowowej, ramieniowej (prowadzącej krew z kończyn górnych) i piersiowych i prowadzą nienatlenioną krew wprost do prawego przedsionka.

Krew z prawego przedsionka serca pompowana jest do prawej komory. Z niej tętnicami płucnymi biegnie do płuc. Tam w naczyniach włosowatych zachodzi wymiana gazowa i utleniona już krew wraca do lewego przedsionka żyłami płucnymi.

Układ limfatyczny:

Naczynia limfatyczne, którymi transportowana jest limfa, łączą się w dwa główne pnie piersiowe uchodzące do żył czczych przednich.

Elementem układu limfatycznego jest także śledziona oraz grasica.

Układ wydalniczy:

Zbudowany jest z parzystych nerek. Od każdej z nerek do steku odchodzi moczowód.

Większość ptaków nie ma pęcherza moczowego, co redukuje masę ciała i umożliwia wzbijanie się w powietrze.

Ptaki wydalają z kałem szkodliwe produkty przemiany materii w postaci kryształków kwasu moczowego (kałomocz).

Układ nerwowy i narządy zmysłów:

Ptaki mają silnie rozrośnięte kresomózgowie i móżdżek ( w nim ośrodki koordynacji ruchów i równowagi, co odgrywa istotną rolę podczas lotu). Międzymózgowie rozwinięte jest słabo, a zamózgowie jest charakterystyczne wygięte. Od mózgu odchodzi 12 par nerwów nerwowych. Dwa pnie układu współczulnego i pień układu przywspółczulnego biegną wzdłuż kręgosłupa.

Narządy zmysłów:

- wzrok - oko z trzema powiekami: dolną, górną i migawkową; podwójna akomodacja oka (zdolność dostosowania oka do oglądania przedmiotów znajdujących się w różnych odległościach, następująca poprzez zmianę kształtu soczewki oraz jej przesuwania w obrębie gałki ocznej)

- słuch - zaczątek ucha środkowego

- dotyk - ciałka dotykowe w skórze, które odbierają bodźce temperaturowe ze środowiska

- smak - kubki smakowe na podniebieniu i języku

Układ rozrodczy:

Większość samców nie posiada narządu kopulacyjnego, a zapłodnienie wewnętrzne zachodzi dzięki kloace.

Samice mają rozwinięty lewy tylko jajnik oraz jeden jajowód, w którym produkowane jest białko i skorupka jaj. Prawy jajnik i prawy jajowód są narządami szczątkowymi.

Do zapłodnienia dochodzi w jajowodzie. Rozwój nowego organizmu trwa różnie, w zależności od gatunku, np. u kury 21 dni. Już po upływie 10 godzin od zapłodnienia dochodzi do gastrulacji. Po 38 godzinach pojawia się serce i układ nerwowy, a po upływie 70 godzin widoczne są już oczy i zawiązki odnóży.

Jajko ptaków składa się z zewnętrznej skorupki wapiennej, wewnętrznej błony pergaminowej, białka, żółtka i tarczki zarodkowej, z której rozwinie się nowy organizm. Samica wysiadująca jajo ogrzewa je własnym ciałem i wciąż obraca, by tarczka zarodkowa nie przykleiła się do błony pergaminowej, a jajo było ogrzane równomiernie.

Pisklęta, które wylęgają się z jaj, dzielą się na:

- gniazdowniki - są ślepe i nagie; wymagają długiej opieki rodziców; np. bocianowate, gołębie, wróblowate

- zagniazdowniki - są opierzone; zaraz po wylęgu zdolne do samodzielnego życia; opieka rodziców sprowadza się do wskazywania im pokarmu, wodzenia za sobą i ochroną przed drapieżnikami; np. kuraki.

CHARAKTERYSTYKA GADÓW

Systematyka:

Gromada: Gady

Rząd: Żółwie

np. żółw błotny

Rząd: Łuskonośne

→ jaszczurki np. kameleon, legwan, waran

→ węże np. zaskroniec, żmija zygzakowata

Rząd: Krokodyle

np. aligator, gawial, krokodyl nilowy

Rząd: Hatterie

Budowa zewnętrzna:

- kształt i rozmiar ciała różny

- głowa:

◦ otwór gębowy

◦ para nozdrzy zewnętrznych

◦ para oczu osłaniana powiekami: dolną, górną i błoną migawkową, która stale znajduje się na ich powierzchni

◦ parzyste otwory słuchowe

◦ oko ciemieniowe - u niektórych węży i jaszczurek; przykryte warstwą cienkiej skóry; ma uproszczoną budowę oka; odbiera promienie cieplne

- szyja

- tułów:

◦ pokryty łuskami, tarczkami luz zakryty pancerzem

◦ na jego tylnym końcu znajduje się ujście kloaki (poprzeczna szczelina)

- ogon

- kończyny:

◦ dwie pary

◦ pięciopalczaste

◦ brak u węży i padalca (jaszczurka)

- zrogowaciały naskórek podzielony na łuski

- linienie - wylinka zrzucana fragmentami (krokodyle) lub w całości (węże); zrzucane łuski węży gromadzą się przy końcu ogona i wydają charakterystyczne dźwięki np. u grzechotnika

- gruczoły zapachowe i jadowe, brak gruczołów śluzowych

- komórki pigmentowe w skórze

Szkielet:

- czaszka:

◦ jej tył tworzą cztery kości potyliczne, które otaczają otwór potyliczny ( przez niego przebiega połączenie mózgu z rdzeniem kręgowym)

◦ jej dno tworzy kość klinowa i kość trzyklinowa, do których przyłączają się dwie kości podniebienne, a do nich kości skrzydłowe

◦ puszkę mózgową ze szczęką dolną łączą kości kwadratowe

◦ kości żuchwy tworzą staw z kościami kwadratowymi

◦ zaczątki podniebienia twardego

◦ zęby

◦ kosteczka słuchowa - strzemiączko

◦ jeden kłykieć potyliczny

- kręgosłup:

◦ odcinek szyjny: 8 kręgów - pierwszy to dźwigacz (atlas), drugi obrotnik

◦ odcinek piersiowy

◦ odcinek lędźwiowy

◦ odcinek krzyżowy:1 - 2 kręgi

◦ odcinek ogonowy: liczne; kręgi ogonowe pozbawione wyrostków

◦ kręgi przodowklęsłe

◦ żebra połączone z kręgami, czasem nawet z kręgami szyjnymi

◦ klatka piersiowa z mostkiem (brak u węży)

- pas barkowy:

◦ dwie kości krucze (tworzą panewkę dla kości ramieniowej, która łączy się z mostkiem), dwie łopatki, dwa obojczyki (cienkie)

- pas miednicowy:

◦ dwie kości kulszowe, dwie kości łonowe, dwie kości miednicowe

- kończyny przednie:

◦ kość ramieniowa, dwie kości przedramienia (promieniowa, łokciowa), kości nadgarstka, kości śródręcza, kości palców

- kończyny tylne:

◦ kość udowa, dwie kości podudzia (piszczelowa, strzałkowa), kości stępu, kości śródstopia, kości palców

- brak kończyn u węży, kończyny szczątkowe u jaszczurek beznogich (nie wyrastają poza skórę)

Szkielet żółwi:

- pancerz buduje plastron (część brzuszna) i carapax (część grzbietowa)

- plastron i carapax mają budowę dwuwarstwową: płyty rogowe (warstwa powierzchniowa; różnie ubarwiona) i płyty kostne (warstwa spodnia; powstała z mostka, części żeber i wyrostków kręgów oraz innych elementów kostnych)

- płyty rogowe pancerza nie pokrywają się na ogół z płytami kostnymi pancerza

- pierścienie przyrostów na carapaxie

- nieruchoma klatka piersiowa

- nieruchoma część szyjna kręgosłupa

- zmodyfikowane kości pasa barkowego

Układ mięśniowy:

- metameryzacja zwłaszcza w odcinku ogonowym ciała

- mięśnie międzyżebrowe - biorą udział w procesie oddychania (umożliwiają ruch klatki piersiowej)

Układ pokarmowy:

- jama gębowa zaopatrzona w długi, rozwidlony język (narząd dotyku i węchu) i zęby (brak u żółwi), uchodzą do niej przewody gruczołów ślinowych

- gardziel - uchodzi do niej narząd Jacobsona i przewody Eustachiusza

- przełyk

- żołądek - pojemny (zwłaszcza u węży)

- dwunastnica - uchodzą do niej przewody trzustkowe i przewody żółciowe z wątroby)

-jelito cienkie

- jelito ślepe - rozwinięte u gadów roślinożernych

- jelito grube

- kloaka

Układ oddechowy:

- płuca gąbczaste (u żółwi morskich pełnią funkcję hydrostatyczną)

- ruchy oddechowe zachodzą poprzez zwiększanie i zmniejszanie objętości klatki piersiowej dzięki mięśniom międzyżebrowym (wyjątek stanowią żółwie, bowiem żebra zrośnięte są z pancerzem, a zmiana objętości jamy ciała zachodzi poprzez ruchy miękkich okolic kończyn)

- oddychanie całą powierzchnią ciała nie występuje

Układ krwionośny:

- dwa krwiobiegi: mały (płucny) i duży (ustrojowy)

- serce: dwa przedsionki i komora z niepełną przegrodą; dwie komory u krokodyli

- układ tętniczy:

◦ tętnica płucna (płynie w niej krew bez tlenu) wychodzi z prawej części komory i rozdziela się na tętnice płucną prawą (prowadzi krew do płuca prawego) i tętnice płucną lewą (prowadzi krew do płuca lewego)

◦ lewy łuk aorty wychodzi ze środkowej części komory, a następnie zgina się ku tyłowi; płynie nim krew mieszana (krew z tlenem i krew bez tlenu)

◦ prawy łuk aorty wychodzi z lewej części komory, a następnie zagina się wokół przełyku i kieruje w stronę przełyku; rozdziela się na dwie tętnice szyjne oraz tętnicę podobojczykową, która rozdziela się na tętnicę kończyn przednich; płynie nim krew z tlenem

◦ lewy i prawy łuk aorty pod kręgosłupem tworzą wspólnie nieparzystą aortę grzbietową biegnącą ku końcowi ogona, a w okolicy miednicy rozgałęziającą się na naczynia prowadzące krew do kończyn tylnych

- układ żylny:

◦ żyłami płucnymi (prawą i lewą) płynie krew natleniona; żyły płucne uchodzą do lewego przedsionka

◦ żyła ogonowa rozgałęzia się na parzyste żyły miednicze, a te na żyły kończyn tylnych

◦ do żył miedniczych uchodzi para żył wrotnych nerek

◦ żyły miednicze po połączeniu tworzą żyłę brzuszną, która tworzy w wątrobie układ wrotny, a po opuszczeniu tego organu uchodzi do żyły czczej tylnej

◦ żyła czcza tylna uchodzi do zatoki żylnej serca

◦ parzyste żyły szyjne, które odprowadzają krew z głowy, łączą się z parzystymi żyłami podobojczykowymi, które odprowadzają krew z kończyn przednich

◦ żyła czcza przednia powstaje po złączeniu żyły szyjnej z żyłą podobojczykową (występują wie żyły czcze przednie)

- krew wypełnia jednocześnie oba przedsionki, które kurczą się w tym samym momencie pompując krew do komory (w pobliżu prawej strony komory występuje krew natleniona, w pobliżu lewej strony komory występuje krew bez tlenu, w środkowej części komory występuje krew mieszana)

Układ limfatyczny:

- kilka pni limfatycznych (największy to pień podkręgowy, w którym znajduje się zbiornik chłonki)

- liczne zatoki i węzły limfatyczne, śledziona

Układ wydalniczy:

- parzyste nerki właściwe

- w rozwoju zarodkowym pranercza, które po wykluciu przekształcają się u samców w najądrza, u samic zanikają)

- parzyste moczowody uchodzące do kloaki

- wydalanie kwasu moczowego w postaci kryształków (węże, jaszczurki, niektóre żółwie) lub mocznika (gady żyjące w wodzie lub w jej pobliżu)

Układ nerwowy:

- zatracenie pięcioczęściowej budowy mózgu (kresomózgowie rozrasta się oraz pokrywa międzymózgowie; zamózgowie zagina się i podwija pod móżdżek)

- rozwój kory mózgowej na kresomózgowiu

- dobrze rozwinięte przodomózgowie

- słabo rozwinięty móżdżek

- 12 par nerwów czaszkowych

Narządy zmysłów:

- zmysł węchu - bardzo dobrze rozwinięty

- zmysł słuchu:

◦ ucho środkowe: błona bębenkowa, przewód Eustachiusza, strzemiączko

◦ ucho wewnętrzne: błonnik błoniasty z trzema kanałami półkolistymi wypełnionymi endolimfą

◦ brak u żółwi (dźwięki odbierają przez rejestracje drgań podłoża)

- zmysł wzroku:

◦ dobrze rozwinięte oczy

◦ oko ciemieniowe u jaszczurek i węży

Układ rozrodczy, rozmnażanie i rozwój:

- narządy rozrodcze żeńskie: parzyste jajniki, parzyste jajowody uchodzące do kloaki

- narządy rozrodcze męskie: parzyste jądra z najądrzami, parzyste nasieniowody, narząd kopulacyjny ( parzysty woreczek w kloace, który wysuwa się na zewnątrz podczas kopulacji)

- zapłodnienie wewnętrzne

- rozwój prosty

- większość jajorodna

- żyworodność - np. jaszczurka żyworodna

- wykształcenie błon płodowych

Gady występujące w Polsce:

- żółw błotny

- jaszczurka żyworodna

- jaszczurka zwinka

- jaszczurka zielona

- padalec zwyczajny

- wąż Eskulapa

- żmija zygzakowata

- zaskroniec zwyczajny

- gniewosz plamisty

CHARAKTERYSTYKA PŁAZÓW

Systematyka:

Gromada: Płazy

Rząd: płazy beznogie

np. - marszczelec

Rząd: płazy ogoniaste

np. - salamandra, traszka

Rząd: płazy bezogonowe

np. - żaba, ropucha, kumak, huczek, rzekotka

Budowa zewnętrzna:

- ciało krępe, opływowe, spłaszczone grzbietowo - brzusznie

- duża, spłaszczona grzbietowo - brzusznie głowa

- brak szyi (głowa bezpośrednio z tułowiem połączona)

- otwór gębowy ze szczęką górną i szczęką dolną

- nozdrza zakrywane klapkami skórnymi podczas pobytu zwierzęcia wodzie

- wypukła para oczu osłanianych trzema powiekami: dolną, górną, półprzeźroczystą

- otwory słuchowe z błoną bębenkową

- skóra wilgotna, nawilżana przez śluz produkowany przez obecne w niej gruczoły (chroni przed wysuszeniem i usprawnia poruszanie w wodzie, bo zmniejsza tarcie)

- dwie pary kończyn u płazów ogoniastych i bezogoniastych:

◦ kończyny przednie: czteropalczaste, krótkie

◦ kończyny tylne: pięciopalczaste, długie

- niektóre palce spięte błoną pławną (usprawnia to m. in. pływanie)

Szkielet:

- czaszka:

◦ mózgoczaszka:

› dwie kości potyliczne

› dwie kości skaliste

› kość czołowo - ciemieniowa

◦ trzewioczaszka:

› kości nosowe

› kości szczęki górnej (połączone z czaszką ściśle)

› kości szczęki dolnej (połączone z czaszką ruchomo)

◦ dwa kłykcie potyliczne (zapewniają ruchome połączenie czaszki z kręgosłupem)

◦ kosteczka słuchowa - strzemiączko - w uchu środkowym

- kręgosłup:

◦ odcinek szyjny: jeden krąg - atlas, in. dźwigacz (jego wgłębienia poprzez stawy łączą się z kłykciami potylicznymi)

◦ odcinek piersiowy: siedem kręgów

◦ odcinek krzyżowy: jeden krąg

◦ odcinek ogonowy:

› liczne kręgi u płazów ogonowych

› kręgi zrośnięte w jedną kość - urostyl - u płazów bezogonowych

◦ kręgi budują następujące elementy:

› trzon

› łuki tworzące kanał kręgowy (biegnie w nim rdzeń kręgowy)

› wyrostki poprzeczne

› wyrostek kościsty

◦ brak klatki piersiowej (żeber i mostka) u niektórych płazów

- pas barkowy:

◦ dwa obojczyki, dwie kości krucze, dwie łopatki

◦ związany poprzez mięsnie z kręgosłupem, niezwiązany z czaszką

◦ obejmuje ciało (od strony grzbietowej) i chroni płuca i serce (od strony brzusznej)

- pas miednicowy:

◦ dwie kości biodrowe, dwie kości kulszowe, dwie zrośnięte ze sobą kości łonowe

- kończyny przednie:

◦ kość ramieniowa, dwie zrośnięte ze sobą kości przedramienia (promieniowa i łokciowa), kości nadgarstka, kości śródręcza, kości palców (na ogół cztery palce)

- kończyny tylne:

◦ kość udowa, zwie zrośnięte ze sobą kości podudzia ( strzałkowa i goleniowa), kości nastopna (stępu), kości śródstopia, kości palców (na ogół pięć palców)

Układ mięśniowy:

- brak metameryzacji mięśni (obecna jedynie u płazów beznogich)

- mięśnie tworzą grupy funkcjonalne (pozwalają na ruch poszczególnych elementów szkieletu)

Układ pokarmowy:

- jama gębowo- gardłowa

- przełyk

- żołądek

- jelito cienkie (uchodzą do niego przewody żółciowe z wątroby i trzustkowe)

- jelito grube

- kloaka (uchodzą do niej przewody układu wydalniczego i rozrodczego)

Układ oddechowy:

- wymiana gazowa zachodzi przez wilgotną, dobrze unaczynioną skórę oraz przez parzyste płuca workowate

- skrzela zewnętrzne u kijanek, które później przekształcają się w skrzela wewnętrzne, a te w płuca

- mechanika oddychania:

◦ wciąganie powietrza nozdrzami

◦ zamykanie nozdrzy

◦ wtłaczanie powietrza do płuc dolną częścią jamy gębowej

Układ krwionośny:

- zamknięty

- dwa krwiobiegi: mały (płucny) i duży (ustrojowy)

- serce trójdzielne: dwa przedsionki, jedna komora

Układ wydalniczy:

- parzyste nerki, moczowody, pęcherz moczowy

- wydalany jest mocznik

Układ nerwowy:

- mózg pięcioczęściowy (kresomózgowie podzielone na dwie półkule)

- 10 par nerwów czaszkowych

Układ rozrodczy, rozmnażanie i rozwój:

- narządy rozrodcze żeńskie: parzyste jajniki, parzyste jajowody, odcinek maciczny uchodzący do kloaki

- narządy rozrodcze męskie: parzyste jądra, parzyste moczowody, pęcherz nasienny (uchodzi do kloaki, w nim plemniki)

- rozdzielnopłciowość

- silny dymorfizm płciowy (samica większa od samca)

- niektóre osobniki posiadają rezonatory głosowe - worki napełniające się powietrzem, wzmacniające odgłos rechotu

- modzele - zgrubienia skórne na palcach kończyn przednich, umożliwiają przytrzymywanie samicy podczas zapłodnienia

- okres godowy w maju

- zapłodnienie:

◦ zewnętrzne: samiec polewa składane przez samicę jaja spermą; większość płazów bezogoniastych

◦ wewnętrzne: wysuwający się stek pełni rolę narządu kopulacyjnego; płazy ogoniaste i niektóre płazy beznogie

- samica składa 2 - 3 tysięcy jaj

- zapłodnione jaja to tzw. skrzek

- zapłodniona komórka jajowa bruzdkuje i przechodzi gastrulację, w wyniku której tworzy się larwa zwana kijanką (w momencie wyklucia nie ma wielu narządów); larwy przyczepiają się do podwodnych roślin i rozwijają się dalej zużywając zgromadzony w jaju materiał zapasowy

- kijanka przechodzi przeobrażenie na wiosnę i w lecie (regulacja hormonalna)

- larwy płazów:

◦ bezogonowych:

› niepodobne do osobników dorosłych

› skrzela zewnętrzne

› najpierw rozwijają się kończyny tylne

› odżywiają się pokarmem roślinnym (ryjek otoczony ząbkami rogowymi, mogą być filtratorami)

› ogon zanika

◦ ogoniastych:

› podobne do osobników dorosłych

› skrzela wewnętrzne

› najpierw rozwijają się kończyny tylne

› odżywiają się pokarmem zwierzęcym (układ pokarmowy krótki, występuje żołądek)

› ogon nie zanika

- cechy kijanek stanowiące przystosowanie do życia w wodzie:

◦ ogon

◦ 2 - 3 pary skrzeli w formie pierzastych wyrostków

◦ linia boczna

◦ przednercze

◦ serce dwudzielne: jeden przedsionek, jedna komora

◦ jeden obieg krwi

- u niektórych gatunków występuje zjawisko opieki nad potomstwem (np. samiec nosi jaja na grzbiecie lub owija sobie sznur jaj wokół kończyn tylnych)

Przegląd rzędów:

→ płazy beznogie:

- żyją w strefie tropikalnej

- przypominają swoim przekrojem duże dżdżownice lub węże

- osiągają nawet 135 cm

- prowadzą podziemny tryb życia

- posiadają kręgi amficeliczne (dwuwklęsłe)

- posiadają drobne łuski na ciele

- posiadają niecałkowitą przegrodę między przedsionkami

- brak podłużnej zastawki w stożku tętniczym

- zapłodnienie wewnętrzne

- jaja składają w zagłębieniach gleby

- larwy żyją pewien czas w wodzie, potem na lądzie - na terenach wilgotnych

→ płazy ogoniaste:

- wydłużone ciało z wykształconym ogonem

- żyją w wodzie (traszka górska), w środowisku wodno - lądowym ( traszka grzebieniasta) lub na lądzie (salamandra plamista)

- w Polsce występują:

◦ salamandra plamista

◦ traszka zwyczajna

◦ traszka grzebieniasta

◦ traszka karpacka

◦ traszka górska

→ płazy bezogonowe:

- najliczniejszy rząd płazów

- żyją na całej kuli ziemskiej, z wyjątkiem Arktyki i Antarktydy

- kończyny tylne znacznie dłuższe niż przednie

- w Polsce występują:

◦ kumak górski

◦ kumak nizinny

◦ grzebiuszka ziemna (huczek)

◦ rzekotka drzewna

◦ ropucha szara

◦ ropucha zielona

◦ ropucha paskówka

◦ żaba śmieszka

◦ żaba jeziorowa

◦ żaba trawna

◦ żaba moczarowa

◦ żaba dalmatyńska / zwinka

CHARAKTERYSTYKA RYB

Systematyka:

Gromada: Ryby

Podgromada: Chrzęstnoszkieletowe

→ spodouste np. rekin

→ zrosłogłowe

Podgromada: Kostnoszkieletowe

np. makrela, szczupak, szprotka, konik morski

Podgromada: Dwudyszne

np. rogoząb, prapłetwiec, płazak

Podgromada: Trzonopłetwe

np. latimeria

Budowa zewnętrzna:

- różnorodność kształtów (np. konik morski a węgorz)

- tułów połączony z głową nieruchomo

- ciało opływowe - ryby zamieszkujące wody szybko płynące np. tuńczyk, makrela

- ciało bocznie spłaszczone - ryby zamieszkujące wody stojące np. karp

- ciało spłaszczone grzbietowo - brzusznie - ryby przydenne np. flądra

- otwory skrzelowe, u niektórych zasłonięte wieczkiem skrzelowym

- para oczu pozbawionych powiek

- otwór gębowy

- płetwy - różnie zmodyfikowane

- ciało pokryte naskórkiem zawierającym gruczoły śluzowe, surowicze, czasem jadowe

- łuski:

◦ obecne u większości ryb

◦ są wytworem skóry właściwej i pokryte naskórkiem

◦ pełnią głównie funkcję ochronną

◦ wyróżniamy:

› łuski plakoidalne - zbudowane na planie ząbka wypełnionego dentyną (zębiną), otoczonego szkliwem i osadzonego na płytce podstawnej w skórze właściwej; występują u ryb spodoustych np. rekina

› łuski kosmoidalne - pierwotnie były czterowarstwowe, obecnie zredukowane do jednej lub dwóch warstw; występują u latimerii i ryb dwudysznych

› łuski ganoidalne - pierwotnie zbudowane z trzech warstw: ganoiny, kosminy, izopedyny; obecnie tendencja do zanikania ganoiny np. u jesiotra

› łuski elastyczne - powstały z łusek ganoidalnych; dwuwarstwowe; pokryte naskórkiem; dzielą się na:

→ łuski okrągławe - u karpiowatych

→ łuski zgrzebłowate - u okoniokształtnych; pokryte warstwą ząbków

Szkielet:

- czaszka:

◦ mózgoczaszka - wykształca się z beleczek powstałych z pierwszego i drugiego łuku skrzelowego; najpóźniej tworzą się części potyliczne

◦ trzewioczaszka - zbudowana z łuków skrzelowych: łuk pierwszy i drugi przekształcają się w beleczki tworzące mózgoczaszkę, łuk trzeci uzyskuje ruchomość przekształca się w łuk żuchwowy, łuk czwarty - gnykowy - łączy się z łukiem żuchwowym tworząc zawieszenie szczęki, pozostałe pięć łuków nie zmienia się

- kręgosłup:

◦ podzielony na część tułowiową i część ogonową

◦ kręgi składają się z trzonu, łuków i wyrostków kręgowych

◦ żebra w części tułowiowej

◦ mostka brak

◦ ości - skostnienia międzymięśniowe

- pas barkowy:

◦ dwie kości krucze, dwie kości skoblowe, dwie łopatki

◦ zrośnięty z mózgoczaszką

- pas miednicowy:

◦ dwie zrośnięte kości bezimienne

◦ niezrośnięty z kręgosłupem

- płetwy:

◦ parzyste: piersiowe, brzuszne

◦ nieparzyste: grzbietowa, odbytowa, ogonowa

→ płetwa ogonowa:

› dificerkiczna - symetryczna; struna grzbietowa przebiega środkiem przez cały ogon, aż do jego końca; np. prapłatwiec

› homocerkiczna - zewnętrznie symetryczna; struna grzbietowa sięga tylko do podstawy promieni płetwy; np. łosoś

› heterocerkiczne - niesymetryczna; struna grzbietowa wygina się i biegnie tylko górnym albo tylko dolnym płatem do końca płetwy; np. jesiotr

Układ pokarmowy:

- jama gębowa - u niektórych ryb zaopatrzona w zęby

- przełyk - odchodzą od niego często przewody pęcherza pławnego

- żołądek - obecny bądź brak (u nie drapieżnych np. karpiowatych trawienie zachodzi w jelicie cienkim)

- jelito cienkie - u kostnoszkieletowych obecne w nim fałdy mające na celu zwiększenie jego powierzchni; uchodzą do niego przewody trzustkowe i przewody żółciowe z wątroby

Układ oddechowy:

- skrzela - osadzone na łukach skrzelowych - od łuku odchodzą unaczynione listki skrzelowe, na których znajdują się blaszki skrzelowe (zwiększają powierzchnię oddechową)

- zasada przeciwprądów

- pęcherz pławny - uchyłek przełyku; wypełniony mieszanką gazów tj. tlen, dwutlenek węgla, azot; narząd hydrostatyczny, który zmniejsza ciężar właściwy i zwiększa wyporność; bardzo rzadko pełni funkcję oddechową

- płuca - występują u ryb dwudysznych

- powierzchnia skóry - tą drogą dodatkowa wymiana gazowa może zachodzić u ryb, których ciało nie jest pokryte łuskami

Układ krwionośny:

- zamknięty

- jeden obieg krwi

- serce - zbudowane z jednego przedsionka i jednej komory oraz zatoki żylnej; posiada zastawki

Układ wydalniczy:

- parzyste nerki i parzyste moczowody

- wydalają amoniak - ryby kostnoszkieletowe

- wydalają mocznik - ryby spodouste, dwudyszne i trzonopłetwe

Osmoregulacja:

- ryby kostnoszkieletowe słonowodne piją wodę, a sól przez skrzela usuwają; produkują mało izotonicznego moczu

- ryby kostnoszkieletowe słodkowodne nie piją wody, pobierają ją przez skórę, a wydalają razem z moczem; produkują dużo hipotonicznego moczu

- ryby chrzęstnoszkieletowe piją słoną wodę, a mocz wydalają przez gruczoł rektalny

Układ nerwowy i narządy zmysłów:

- mózg zbudowany z pięciu odcinków; najlepiej rozwinięte śródmózgowie, móżdżek i rdzeń przedłużony, czasem kresomózgowie

- 10 par nerwów czaszkowych

- linia boczna - mechanoreceptor; dostarcza informacji o sile i kierunku prądów wodnych i o zmianach ciśnienia oraz powiadamia o sąsiedztwie poruszających się przedmiotów

- zmysł wzroku - oczy bez powiek; zdolność akomodacji

- zmysł węchu - bardzo dobrze rozwinięty

- zmysł słuchu - ucho wewnętrzne (błędnik błoniasty)

Układ rozrodczy, rozmnażanie i rozwój:

- ryby kostnoszkieletowe:

◦ narządy rozrodcze żeńskie: dwa duże jajniki (produkują dużo niewielkich jaj nieosłoniętych skorupką), jajowodów brak

◦ narządy rozrodcze męskie: dwa jądra, nasieniowodów brak

◦ zapłodnienie zewnętrzne ( istnieją odstępstwa np. jajożyworodny głupik)

- ryby chrzęstnoszkieletowe:

◦ narządy rozrodcze żeńskie: dwa jajniki (jeden aktywny, drugi nieczynny; produkują mało dużych jaj otaczanych po zapłodnieniu rogową osłonką), dwa jajowody

◦ narządy rozrodcze męskie: dwa jądra (mogą się ze sobą zlewać), dwa najądrza i narządy wyprowadzające, nasieniowody

◦ zapłodnienie wewnętrzne

- rozdzielnopłciowość

- dymorfizm płciowy

- rozwój prosty

CHARAKTERYSTYKA KRĄGŁOUSTYCH

Występowanie i budowa zewnętrzna:

- wody słodkie i słone (minogi) lub słone (śluzice)

- ciało gładkie i śliskie - brak łusek; obecność gruczołów śluzowych

- brak płetw parzystych

- płetwy nieparzyste: płetwa grzbietowa i płetwa ogonowa (oparte na chrzęstnych promieniach)

- linia boczna

- przyssawka - w przedniej części ciała, wokół otworu gębowego

- otwory skrzelowe - za oczami, po bocznych stronach ciała (7 z każdej strony)

- para oczu - pokryte półprzepuszczalną błoną

- otwór nosowy - nieparzysty; po stronie grzbietowej głowy

Szkielet wewnętrzny:

- minogi:

◦ brak kręgosłupa

◦ silnie rozbudowana struna grzbietowa

◦ puszka mózgowa i puszka słuchowa

◦ trzewioczaszka

◦ kosz skrzelowy

- śluzice:

◦ brak kręgosłupa

◦ silnie rozbudowana struna grzbietowa

◦ brak mózgoczaszki

◦ puszka słuchowa

◦ brak kosza skrzelowego

◦ chrząstka języka

Układ mięśniowy:

- mięśnie ułożone metamerycznie

Układ pokarmowy:

- minogi żywią się krwią, dlatego produkują substancje przeciwzakrzepowe

- śluzice żywią się padliną

- lejek przedgębowy - przyssawka - prowadzi do otworu gębowego

- otwór gębowy - uzbrojony w rogowe ząbki i język; gruczoły śluzowe

- przełyk

- jelito - posiada fałdę zwiększającą jego powierzchnię chłonną

- wątroba - jej przewody uchodzą do jelita

- trzustka - jej przewody uchodzą do jelita

- otwór odbytowy

Układ oddechowy:

- skrzela - znajdują się w workach skrzelowych ( u minogów - pobrana woda wypływa na zewnątrz organizmu wieloma otworami w ciele; u śluzic - pobrana woda wypływa na zewnątrz organizmu jednym otworem w ciele)

- przewód skrzelowy - ślepo zakończony; przebity siedmioma szparami, które prowadzą do worków skrzelowych

- pobrana woda opłukuje skrzela, na których zachodzi wymiana gazowa, a następnie wypływa otworami skrzelowymi na zewnątrz

Układ krwionośny:

- zamknięty

- serce - składa się z zatoki żylnej, jednego przedsionka i jednej komory

- jedno serce - minogi

- dwa serca - śluzice; drugie, dodatkowe serce znajduje się w części ogonowej

- krew - czerwona; obecne w niej okrągłe, jądrzaste erytrocyty

Układ wydalniczy:

- pranercza - parzyste; tworzą je metamerycznie ułożone nefrony o nieco zredukowanych lejkach skierowanych do jamy ciała; parzyste moczowody

- przednercza - parzyste; u zarodków

Układ nerwowy i narządy zmysłów:

- mózg - pięciopęcherzykowy: przodomózgowie, międzymózgowie, śródmózgowie, tyłomózgowie, zamózgowie

- rdzeń kręgowy

- 10 par nerwów czaszkowych

- zmysł wzroku - oczy parzyste okryte półprzepuszczalną błoną

- zmysł słuchu i równowagi - ucho wewnętrzne (pęcherzyk słuchowy i dwa kanały półkoliste)

- zmysł węchu - pojedynczy; nie połączony z jamą gębową

- linia boczna

Układ rozrodczy, rozmnażanie i rozwój:

- rozdzielnopłciowość

- gonady

- brak przewodów wyprowadzających (komórki rozrodcze wydostają się z gonad po rozerwaniu ich ścianek, stamtąd dostają się do jamy ciała, a z niej do zatoki moczowo - płciowej, na zewnątrz wydostają się przez otwór moczowo - płciowy)

- zapłodnienie zewnętrzne

- rozwój prosty - śluzice; na dnie morza składają komórki jajowe otoczone osłonką rogową

- rozwój złożony - minogi; larwa ślepica - 2 - 6 lat żyje zagrzebana w podłożu, jest filtratorem, znacznie różni się od osobnika dorosłego wyglądem

CHARAKTERYSTYKA LANCETNIKA

Występowanie i budowa zewnętrzna:

- woda słona; żyje na dnie, zakopany w piasku

- ciało bocznie spłaszczone, na końcach zwężone

- długość ciała: 6 - 8cm

- płetwa grzbietowa, płetwa ogonowa, dwie brzuszne fałdy boczne

- głowa niewyodrębniona - w odcinku głowowym wieniec czułków otaczających otwór gębowy

- jednowarstwowy nabłonek pozbawiony pigmentu

Układ mięśniowy:

- warstwa mięśni ułożonych metamerycznie, rozdzielonych mioseptami (przegrody łącznotkankowe)

Szkielet wewnętrzny:

- struna grzbietowa - biegnie przez całą długość ciała

Układ pokarmowy:

- otwór gębowy - otoczony wieńcem czułków

- jama gębowa

- gardziel - poprzebijana szparami skrzelowymi; na jej dnie leży endostyl - orzęsiona rynienka (komórki orzęsione przesuwają pokarm dalej i wychwytują jod)

- jelito - uchodzi do niego uchyłek wątrobowy

Układ oddechowy:

- otworem gębowym woda wpływa do gardzieli poprzebijanej szparami skrzelowymi wyścielonymi komórkami orzęsionymi; wymiana gazowa zachodzi na powierzchni ścian gardzieli; woda wypływa; z gardzieli, przez szpary skrzelowe, woda wpływa do jamy okołoskrzelowej, a z niej wypływa otworem odpływowym na zewnątrz organizmu

Układ krwionośny:

- zamknięty

- brak serca

- aortą brzuszną krew z zatok żylnych spływa do naczyń krwionośnych przegród skrzelowych, gdzie zachodzi wymiana gazowa; krew natleniona płynie do komórek aortą grzbietową rozgałęziającą się do tyłu i do przodu; krew obmywa ściany jelita, zostawia tlen i zbiera składniki pokarmowe, a następnie płynie żyłą do uchyłka wątrobowego; żyła wątrobowa rozgałęzia się na sieć żył wątrobowych, krew oddaje substancje odżywcze, a następnie sieć żył uchyłka wątrobowego skupia się tworząc jedną żyłę wątrobową, która kieruje się do zatoki żylnej

- brak naczyń włosowatych

- krew bezbarwna

Układ wydalniczy:

- typu metanefrydialnego

- utworzony przez kanaliki zakończone komórkami płomykowymi (komórki płomykowe odprowadzają do jamy okołoskrzelowej produkty przemiany materii, skąd wydostają się na zewnątrz)

- produkt przemiany materii - amoniak

Układ nerwowy i narządy zmysłów:

- cewka nerwowa - w części głowowej rozszerza się tworząc pęcherzyk mózgowy

- nerwy czuciowe - dochodzą z cewki nerwowej

- nerwy ruchowe - wychodzą z cewki nerwowej

- fotoreceptory - komórki światłoczułe; leżą w ścianie cewki nerwowej

- chemoreceptory - komórki zmysłu chemicznego

- zmysł dotyku - na czułkach otaczających otwór gębowy

Układ rozrodczy, rozmnażanie i rozwój:

- rozdzielnopłciowość

- gonady - jajniki i jądra - w postaci woreczków; ułożone metamerycznie; prześwitują przez powłokę ciała

- brak przewodów wyprowadzających - komórki rozrodcze wydostają się z gonad po pęknięciu ich ścian

- zapłodnienie zewnętrzne

- rozwój prosty

CHARAKTERYSTYKA ROZGWIAZD

Występowanie i budowa zewnętrzna:

- słonowodne

- promienista symetria ciała

- ciało spłaszczone grzbietowo - brzusznie

- ciało stanowi tarcza centralna

- ciało w kształcie gwiazdy z pięcioma ramionami (czasem ramiona są nie wyodrębnione - ciało w kształcie pięcioboku); pomiędzy ramionami znajdują się międzypromienie

- ciało okryte jednowarstwowym nabłonkiem, czasem z kolcami; pod warstwą nabłonkową znajduje się warstwa tkanki łącznej z płytkami i igiełkami wapiennymi tworzącymi szkielet wewnętrzny

- otwór gębowy - na spodniej stronie ciała; otoczony pięcioma płytkami gębowymi

- otwór odbytowy - na wierzchniej stronie ciała

- amebocyty - w ścianie ciała; wspomagają proces oddychania, wydalania i krążenia

Układ pokarmowy:

- otwór gębowy - otoczony płytkami gębowymi; znajduje się po spodniej części ciała

- przełyk

- żołądek - duży; może być wysuwany na zewnątrz organizmu; uchodzą do niego ślepe wyrostki wątrobowe

- jelito tylne - skierowane ku górze

- otwór odbytowy - znajduje się na grzbietowej stronie ciała

Układ oddechowy:

- skrzela skórne - cienkie, zewnętrzne uwypuklenia ściany ciała po stronie spodniej ciała

Układ krwionośny:

- tworzy go jeden kanał okrężny oraz liczne kanały promieniste, które wypełnione są bezbarwnym płynem zawierającym substancje odżywcze

- krew nie rozprowadza tlenu

Układ wodny / ambulakralny:

- tworzy go system kanałów wypełnionych płynem (kontaktuje się on ze środowiskiem zewnętrznym poprzez płytkę madreporową w postaci sitka) i mięśnie (podłużne i okrężne) poruszające nóżki ambulakralne (służą do oddychania, odżywiania - dokładnie: łapania zdobyczy - i lokomocji

Układ nerwowy i narządy zmysłów:

- zbudowany z trzech części:

◦ oralnej - tworzy ją pierścień okołogębowy (do ramion odchodzi od niego pięć nerwów)

◦ hiponeuralna - tworzą ją nerwy podwójne

◦ amoralna - tworzy ją pierścień centralny oraz pięć nerwów promienistych

- zmysł wzroku - oczy proste

- zmysł dotyku - czułki dotykowe i nóżki ambulakralne

Układ rozrodczy, rozmnażanie i rozwój:

- rozdzielnopłciowość

- parzyste gonady o prostej budowie, brak narządów wyprowadzających

- zapłodnienie zewnętrzne

- rozwój złożony - larwa bipinaria (dwubocznie symetryczna; opada na dno, a następnie przyjmuje postać małej rozgwiazdy)

Ciekawostki:

- posiadają duże zdolności do regeneracji - rozgwiazda odtworzyć się może z jednego ramienia, choć o kształcie zniekształconej komety; utracone ramiona także się regenerują, choć są mniejsze niż ramiona pierwotne

CHARAKTERYSTYKA MAŁŻY

Występowanie i budowa zewnętrzna:

- wody słodkie i słone (osiadły tryb życia)

- ciało miękkie, dwubocznie symetryczne

- muszla dwuklapowa- szkielet zewnętrzny zbudowany z substancji organicznej - białka konchioliny i substancji nieorganicznej - węglanu wapnia oraz czasem z masy perłowej wyścielającej muszlę od wewnątrz

- brak głowy, czułków, szczęk, tarki, oczu

- ciało zbudowane z płaszcza (jego płaty zrastają się w dwie rurki zwane syfonami - syfon wpustowy i syfon wyrzutowy), worka trzewiowego, jamy płaszczowej ze skrzelami i nogi (nad jej nasadą otwór gębowy)

- ścianę ciała stanowi jednowarstwowy naskórek, w którym znajdują się gruczoły śluzowe i gruczoły produkujące muszlę

Układ pokarmowy:

- otwór gębowy bez szczęki i tarki

- gardziel - silnie umięśniona

- żołądek - uchodzą do niego przewody wątrobowe

- jelito - z fałdą poprzeczną zwiększająca jego powierzchnię zakończone

- otwór odbytowy

Układ oddechowy:

- skrzela - dwa; zbudowane z części osiowej i osadzonych na niej wyrostków (wewnątrz części osiowej znajduje się naczynie krwionośnie żylne i tętnicze); znajdują się w jamie płaszczowej

Układ krwionośny:

- otwarty

- serce - jeden przedsionek, jedna komora; po stronie grzbietowej

- krew z serca wylewa się przez aortę do szczelin blastocelu, opłukuje narządy oddechowe i żyłą skrzelową wraca do serca

- krew - barwnik hemocyjanina

Układ wydalniczy:

- metanefrydia - parzyste; zbudowane z orzęsionych lejków otwartych do worka okołosercowego oraz z kanałów wyprowadzających

- wydalają amoniak

Układ nerwowy i narządy zmysłów:

- utworzony przez zwoje nerwowe: głowowy in. mózgowy (rozwinięty najsłabiej), nożny, trzewiowy (najlepiej rozwinięty), płaszczowy, połączone pniami nerwowymi

- zmysł równowagi - statocysta

- zmysł dotyku - pojedyncze komórki czuciowe

Układ rozrodczy, rozmnażanie i rozwój:

- rozdzielnopłciowość

- parzyste gonady

- rozwój złożony - larwa glochidia (podobna do trochofory, a różni się od niej tym, że nie ulega podczas rozwoju segmentacji; posiada dwuklapową skorupkę uzbrojoną w haczyki i bisior, dzięki wydzielinie którego może przyklejać się do podłoża; rozwija się w jamie płaszczowej z zapłodnionej komórki jajowej jesienią i zimą; na wiosnę zostaje usunięta na zewnątrz ciała poprzez syfon wyrzutowy; pasożytuje na ciałach ryb żywiąc się ich krwią; po osiągnięciu dojrzałości już jako dorosły małż opada na dno)

Przedstawiciele:

- skójka pełnorodna - inaczej perłoródka rzeczna; żyje w górskich strumieniach; jedyny polski gatunek małża wytwarzający perły; dojrzałość płciową osiąga w wieku 20 lat; dożywa nawet 100 lat; gatunek chroniony

- racicznica zmienna - występuje masowo w stawach i rzekach; żyje około 5 lat

CHARAKTERYSTYKA GŁOWONOGÓW

Występowanie i budowa zewnętrzna:

- wyłącznie słonowodne

- długość: kilka centymetrów - 30 m (razem z ramionami)

- ciało dwubocznie symetryczne

- głowa - duża; czułki i ramiona (osiem u ośmiornic, dziesięć u mątw i kałamarnic; na ich wewnętrznej stronie są przyssawki służące do przytwierdzania się do podłoża i trzymania ofiary; dwa z nich dłuższe od pozostałych i służą do chwytania np. pokarmu); oczy (budowa i stopień rozwoju zbliżony do oczu kręgowców; zdolność akomodacji); jama gębowa (w niej para chitynowych szczęk przybierająca kształt papuziego dzioba)

- tułów - od strony brzusznej okryty płaszczem posiadającym zamykaną kieszeń; w momencie otwarcia kieszeni woda dostaje się do jamy płaszczowej, a gdy kieszeń jest zamykana, to woda wypływa z jamy płaszczowej (woda ta obmywa skrzela - zasada przeciwprądów)

- muszla - szczątkowa; zredukowana do wapiennej płytki; stanowi szkielet zewnętrzny (szkielet wewnętrzny stanowi chrzęstna puszka otaczająca ośrodkowy układ nerwowy)

- ciało pokryte naskórkiem

Układ pokarmowy:

- otwór gębowy - otoczony ramionami

- jama gębowa

- gardziel - umięśniona; w niej szczęki (chitynowe lub konchiolinowe) i tarka (ruchomy fałd/języczek pokryty rzędem ząbków, wewnątrz którego znajduje się chrząstka i mięśnie obsługujące tarkę); uchodzą do niej gruczoły ślinowe

- przełyk

- żołądek - uchodzą do niego przewody wątrobowe transportującymi enzymy trawienne ( trypsyna - trawi białka, diastaza - trawi cukry)

- jelito - na końcu tworzy pętlę i otwiera się do jamy ciała

- otwór odbytowy - przechodzi w gruczoł atramentowy wyrzucający w chwili zagrożenia ciemną wydzielinę

Układ oddechowy:

- skrzela - parzyste; znajdują się w jamie płaszczowej

Układ krwionośny:

- prawie zamknięty

- serce ( jedna komora, dwa przedsionki; leży po brzusznej stronie ciała, w osierdziu) i naczynia krwionośne

- krążenie krwi - z komory wychodzi aorta, która rozprowadza krew po ciele; małe żyły, które zbierają krew z ciała, łączą się w dwie duży żyły prowadzące następnie krew do serc skrzelowych; krew po opuszczeniu serc skrzelowych płynie do naczyń krwionośnych skrzeli i tam zachodzi wymiana gazowa; natleniona krew płynie żyłami do przedsionków

- dwa krwiobiegi: mały (serce - skrzela - serce) i duży (serce - ciało - serce)

- krew - zawiera barwnik hemocyjaninę

Układ wydalniczy:

- metanefrydia - parzyste; zbudowane z orzęsionych lejków i kanałów wyprowadzających

Układ nerwowy i narządy zmysłów:

- bardzo dobrze rozwinięty

- zbudowany z połączonych spoidłami, parzystych zwojów: głowowych (mózgowych), trzewiowych, płaszczowych, nożnych

- mózg - tworzą go cztery pary zwojów nerwowych skupionych koło przełyku

- w części nadprzełykowej mózgu zlokalizowane są nerwy wzrokowe i słuchowe

- w części bocznej mózgu zlokalizowany jest narząd czucia

- od przełykowej części mózgu odchodzą nerwy unerwiające ramiona

- chrzęstna puszka otaczająca ośrodkowy układ nerwowy (stanowi szkielet wewnętrzny)

- narząd równowagi - statocysta

- narząd wzroku - oczy ( budową i stopniem rozwoju zbliżone do oczu kręgowców; zdolność akomodacji)

Układ rozrodczy, rozmnażanie i rozwój:

- rozdzielnopłciowość

- dymorfizm płciowy

- proces rozmnażania zachodzi tylko raz w życiu

- zapłodnienie wewnętrzne

- gonady - w grzbietowej części wora trzewiowego

- narząd kopulacyjny samca - jedno lub dwa przekształcone ramiona

- rozwój prosty

- rozwój trwa trzy miesiące

CHARAKTERYSTYKA OWADÓW

Występowanie i budowa zewnętrzna:

- środowisko lądowe lub wtórnie słodkowodne

- ciało pokryte oskórkiem - kutikulą (stanowi szkielet zewnętrzny; z nią związane są mięśnie)

- ciało segmentowane

- poszczególne segmenty zespolone są w:

◦ głowę - budujące ją segmenty można policzyć tylko w okresie zarodkowym, ponieważ później zlewają się tworząc puszkę głowową (tworzy ją 6 segmentów); na niej para czułków, odnóża gębowe (dwie pary szczęk i para żuwaczek), otwór gębowy, oczy złożone

◦ tułów- tworzą go 3 segmenty; na każdym segmencie znajdują się parzyste odnóża; dwie pary skrzydeł

◦ odwłok - tworzy go 10 - 12 segmentów; w nim znajdują się narządy wewnętrzne

Układ pokarmowy:

- aparat gębowy - różnie wykształcony, np. kłująco - ssący u komara, ssący u motyla, liżący u muchy czy gryząco - liżący u pszczoły

- otwór gębowy

- jama gębowa - uchodzą do niej gruczoły ślinowe (produkują amylazy trawiące cukry)

- przełyk - często rozszerzony w wole

- żołądek - w nim zachodzi trawienie pokarmów

- jelito - wyścielone mikrokosmkami zwiększającymi jego powierzchnię

- otwór odbytowy - znajduje się na odwłoku

Układ oddechowy:

- tchawki - bardzo głębokie wpuklenia ścian ciała; tworzą sieć oplatająca narządy wewnętrzne; w ich ścianach występują spiralne zgrubienia kutikuli, co zapobiega przed zapadaniem się tchawek i stanowi szkielet wewnętrzny / rusztowanie

- skrzelotchawki - cienkościenne wyrostki; występują u larw owadów wodnych

Układ krwionośny:

- otwarty

- serce - rurka z segmentalnymi rozszerzeniami; w nim ostia i zastawki

- krew - bezbarwna

Układ wydalniczy:

- cewki Malpighiego

- kwas moczowy - produkt przemiany materii

Układ nerwowy i narządy zmysłów:

- typu drabinkowego

- przebiega po brzusznej stronie ciała

- zwój mózgowy (nadprzełykowy) - znajduje się po grzbietowej stronie głowy; mózg zbudowany z trzech płatów; w nim ośrodki kojarzenia

- zwój podprzełykowy - unerwia odnóża gębowe

- łańcuszek brzuszny - unerwia mięśnie ruchowe, narządy zmysłów tułowia i odwłoka

- nerwy obwodowe - unerwiają narządy wewnętrzne

- narząd zmysłu - oczy złożone - zbudowane z omatidiów; poszczególne omatidia oddzielone są od siebie warstwą pigmentu; omatidia pokryte są od zewnątrz rogówką (przejrzysta warstwa kutikuli)

- narząd węchu - najsprawniejszy narząd zmysłu

- narządy dotykowe - włoski i szczeciny na ciele

- narządy smakowe - na odnóżach i w okolicy otworu gębowego

Układ rozrodczy, rozmnażanie i rozwój:

- rozdzielnopłciowość

- dymorfizm płciowy - często

- partenogeneza - rozwój z niezapłodnionego jaja; występuje często u owadów społecznych np. pszczół

- rozmnażanie płciowe - zapłodnienie wewnętrzne

- rozwój złożony - występuje larwa

- przeobrażenie zupełne:

◦ większość owadów (np. motyle, muchówki, błonkówki, chrząszcze)

◦ larwa przekształca się w poczwarkę, a ta w postać dorosłą (jajo, larwa, poczwarka, postać dorosła)

◦ larwa różni się od postaci dorosłej (imago) budową i trybem życia

◦ typy larw:

› gąsienica - np. u motyli

› pędrak - np. u stonki ziemniaczanej czy chrabąszczy

› czerw - np. u pszczoły, muchy

› drutowiec - szkodnik zbóż, np. sprężyki

› drapieżna - żyje w środowisku wodnym, za pomocą skrzelotchawek oddycha tlenem atmosferycznym rozpuszczonym w wodzie

◦ larwa odżywia się, rośnie i linieje

◦ poczwarka jest nieruchoma i nie pobiera pokarmu, ulega przeobrażeniom wewnątrz chitynowej osłonki - wykształcają się jej narządy gębowe, skrzydła, układ pokarmowy; przebudowie ulegają odnóża i czułki

◦ typy poczwarek:

› wolna - jej czułki, narządy gębowe i skrzydła odpowiadają tym elementom u dorosłego osobnika, a pokryte są osłonkami z cienkiej błony i nie przylegają ściśle do ciała, przez co mogą wykonywać ruchy; np. błonkówki, chrząszcze

› zamknięta - znajduje się w sztywnej okrywie, zaznaczone kontury czułków i narządów gębowych, ruchliwa tylko jej część odwłokowa; np. motyle, niektóre chrząszcze

› baryłkowa - zewnętrzne okrycie stanowi ostatnia wylinka uformowana w baryłkę, w niej znajduje się wolna poczwarka; np. muchówki

- przeobrażenie niezupełne:

◦ z jaja wylęga się larwa, która bezpośrednio przekształca się w imago (jajo, larwa, postać dorosła)

◦ larwa podobna do postaci dorosłej

◦ typy larwy:

› larwa wyglądająca identycznie, jak postać dorosła, tylko mniejsza; np. wesz

› larwa bardzo podobna do postaci dorosłej, tylko mniejsza i pozbawiona skrzydeł; np. modliszka

› larwa mniejsza od postaci dorosłej, pozbawiona skrzydeł, posiadająca własne larwalne narządy; np. jętki

CHARAKTERYSTYKA PAJĘCZAKÓW

Występowanie i budowa zewnętrzna:

- środowisko lądowe, wyjątkowo wodne (np. pająk topik)

- ciało okrywa nabłonek wydzielający jednowarstwowy oskórek (tworzyć może nad głowotułowiem pająków twardą płytę)

- ciało podzielone na głowotułów i odwłok:

→ głowotułów:

◦ niesegmentowany

◦ brak czułków

◦ dwie pary odnóży gębowych:

› szczękoczułki - dwuczłonowe; u ich nasady gruczoł jadowy; chwytanie, zabijanie i rozszarpywanie ciała ofiary, grzebanie w ziemi, noszenie pakietów jaj

› nogogłaszczki - sześcioczłonowe; po wewnętrznej stronie pierwszego członu występuje wyrostek szczękowy; pięć pozostałych członów to tzw. głaszczek (u samców na jego końcu występuje aparat kopulacyjny - zbiornik nasienny i przewód wyprowadzający); rozgryzanie zdobyczy, wysysanie krwi, funkcja narządu dotyku

◦ cztery pary odnóży krocznych:

› biodro

› krętarz

› udo

› goleń

› stopa (zakończona pazurkami, które służą do przędzenia nici)

◦ ujście przewodu jadowego

◦ cztery pary oczu prostych

→ odwłok:

◦ niesegmentowany

◦ odnóży brak

◦ kądziołki przędne - przekształcone odnóża; trzy pary; przyjmują postać siateczek, przez oczka, których wydzielana jest ciecz (ciecz ta na powierzchni zastyga, a pająk przędzie z niej nić służącą do budowy sieci - pająk porusza się po niciach promienistych, czyli nielepkich - oraz do budowy kokonu, w którym rozwijają się jaja)

Układ pokarmowy:

- nakłuta ofiara oblewana jest od wewnątrz enzymami trawiennymi

- nadtrawiony pokarm zasysany jest dzięki umięśnionej gardzieli oraz żołądkowi ssącemu

- jelito środkowe posiada ślepe wyrostki (do nich wydzielane soki trawienne; mają ujście w przewodzie wątrobowym)

- jelito tylne - rozszerza się w pęcherzyk, w którym gromadzi się kał

- otwór odbytowy - znajduje się na odwłoku

Układ oddechowy:

- tchawki (dwie pary; prowadzą do nich przetchlinki) lub płucotchawki (parzyste blaszkowate worki płucne)

- brak - u drobnych lub pasożytniczych pajęczaków

Układ krwionośny:

- otwarty

- serce z ostiami znajduje się po stronie grzbietowej odwłoka

- jedna lub dwie tętnice

- krew bezbarwna

Układ wydalniczy:

- cewki Malpighiego - palczaste rozgałęzienia uchodzące do jelita (w miejscu przejścia jelita przedniego w jelito tylne)

- czasem gruczoł biodrowy

Układ nerwowy i narządy zmysłów:

- scentralizowany po brzusznej stronie ciała

- pierwsza para zwojów nadprzełykowych tworzy mózg

- oczy proste - 1 - 8 par

- włoski zmysłowe - pełnią funkcję narządu dotyku

Układ rozrodczy, rozmnażanie i rozwój:

- rozdzielnopłciowość

- dymorfizm płciowy - samiec mniejszy jest od samicy i często po kopulacji pada jej ofiarą

- parzyste gonady znajdujące się w odwłoku

- żeńskie narządy rozrodcze: nieparzyste jajniki (jajniki groniaste), dwa jajowody, pochwa, otwór płciowy (znajduje się między przetchlinkami)

- narządy rozrodcze męskie: parzyste jądra, dwa nasieniowody, otwór płciowy, narząd kopulacyjny

- rozwój prosty lub złożony (larwa u roztoczy i zaleszczotek)

Przegląd wybranych grup pajęczaków:

→ pająki:

◦ topik - żyje w wodzie; buduje "dzwon", w którym żeruje, czatuje i rozmnaża się; przenosi pod wodę pęcherzyki powietrza; oddycha tlenem atmosferycznym

◦ pająk krzyżak - na odwłoku posiada wzór krzyża

◦ tarantula - żyje na terenach stepowych; buduje gniazda na powierzchni ziemi

◦ ptasznik - żyje w Afryce Południowej; długość jego ciała osiąga 9 cm; włochaty; produkuje niebezpieczny jad

→ zaleszczotki:

◦ kilkumilimetrowe

◦ żyją w ściółce leśnej lub w książkach (zaleszczotek książkowy)

→ kosarze:

◦ cienkie, długie odnóża często odrzucane w czasie zagrożenia

→ skorpiony:

◦ jednolity głowotułów

◦ segmentowany odwłok - na jego końcu kolec jadowy

◦ nogogłaszczki i szczękoczułki zakończone szczypcami

◦ długość: do 20 cm

→ roztocze:

◦ jednolite, niesegmentowane ciało

◦ narządy gębowe tworzą ryjek - aparat kłująco - ssący

◦ oddychają tchawkami albo całą powierzchnią ciała

◦ żyją na lądzie, w wodach słodkich, niektóre w wodach słonych

◦ przedstawiciele:

› kleszcze - pasożyty ludzi i zwierząt; żyją w trawie, na krzewach, na drzewach; ssą krew; rozwój złożony z larwą; przenoszą choroby - np. zapalenie opon mózgowych, borelioza

› świerzbowce - pasożyty ludzi i zwierząt; żyją w naskórku, w którym drążą korytarze; rozwój złożony z larwą

› rozkruszek mączny - szkodnik roślin uprawnych; żyje w workach z mąką

CHARAKTERYSTYKA PIERŚCIENIC

Systematyka:

Typ: Pierścienice

Gromada: Wieloszczety

np. nereida, nalepian

Gromada: Skąposzczety

np. dżdżownica ziemna, wazonkowiec

Gromada: Pijawki

np. pijawka lekarska, pijawka końska

Występowanie i budowa zewnętrzna:

- formy wolno żyjące w morzu, prowadzące osiadły tryb życia (wieloszczety); formy wolno żyjące w glebie, wodach słodkich i morskich (skąposzczety); ektopasożyty i drapieżniki zamieszkujące wody słodkie i słone (pijawki)

- ciało wydłużone, symetria dwuboczna, długość: 1 mm - 10 cm

- segmentacja ciała, różna ilość segmentów = pierścieni (średnio 150)

- ciało podzielone na głowę (czasem słabo wyróżniona) i tułów

- cienki oskórek będący wytworem jednowarstwowego naskórka; czasem orzęsiony; posiada gruczoły, komórki pigmentowe i ciałka zmysłowe

- ciało stanowi wór skórno - mięśniowy (budują go mięśnie i naskórek z oskórkiem)

- u skąposzczetów na początkowych segmentach (między 33 a 37) występuje siodełko - zgrubiały nabłonek w kształcie obręczy; jego wydzielina zużywana jest podczas produkcji kokonu

- u skąposzczetów na każdym pierścieniu występuje 8 szczecinek - umożliwiają ruch oraz czepianie się do podłoża, a także są narządami dotyku

- parapodia - uwypuklenia bocznych ścian segmentów; ułatwiają pływanie i pełzanie

Budowa wewnętrzna:

- wtórna jama ciała - celoma - znajduje się pomiędzy przewodem pokarmowym a worem skórno - mięśniowym; wypełniona płynem surowiczym, który pełni rolę szkieletu hydraulicznego oraz uczestniczy w wymianie pokarmu i gazów między komórkami ciała a układem krwionośnym

- segmentacja zachowana, choć mniej wyraźna niż zewnętrzna

Układ mięśniowy:

- warstwa mięśni okrężnych, a pod nią warstwa mięśni podłużnych

- wraz z naskórkiem tworzy wór skórno - mięśniowy

Układ pokarmowy:

- jelito drożne - występuje otwór odbytowy

- jelito dzieli się na:

◦ jelito przednie:

› jama gębowa

› gardziel - wyścielający ją oskórek może tworzyć ząbki; może być wysuwana na zewnątrz; mogą do niej gruczoły ślinowe uchodzić a u pijawek gruczoły produkujące hirudynę

› przełyk - obecne w nim gruczoły produkujące węglan wapnia, który neutralizuje kwaśne pH pokarmu

◦ jelito środkowe - na jego granicy z jelitem przednim może występować wole

◦ jelito tylne

- u niektórych gatunków wykształcił się żołądek miażdżący

Układ oddechowy:

- większość oddycha całą powierzchnią ciała

- skrzela zewnętrzne (cienkościenne wyrostki naskórka, wewnątrz których przebiegają naczynia krwionośne) u wieloszczetów i wodnych skąposzczetów

Układ krwionośny:

- zamknięty

- dwa podłużne naczynia: grzbietowe i brzuszne, połączone poprzecznymi naczyniami okrężnymi

-naczynie grzbietowe jest kurczliwe, przez co pompuje krew do przodu ciała (serca brak)

- brak - u form małych i pasożytniczych

- krew: osocze i bezbarwne ciałka; czasem występuje hemoglobina (krew czerwona), hemoerytryna (krew różowa) lub chlorokruoryna (krew zielona)

Układ wydalniczy:

- typu metanefrydialnego

- utworzony przez metanefrydia (para w jednym segmencie) - orzęsiony lejek przechodzący w kanalik, który uchodzi na zewnątrz przez por w ciele

- u larw - protonefrydia (para w każdym segmencie, czasem zredukowana lub zwielokrotniona)

Układ nerwowy:

- znajduje się po stronie brzusznej

- parzyste zwoje nadprzełykowe, zwane mózgiem, połączone spoidłami ze zwojami podprzełykowymi (tworzą obrączkę okołoprzełykową); od obrączki okołoprzełykowej odchodzą do tyłu ciała pnie nerwowe złączone spoidłami poprzecznymi w każdym segmencie (układ drabinkowy)

Narządy zmysłów:

- fotoreceptory - narząd wzroku odbierający bodźce świetlne

- chemoreceptory - komórki wrażliwe na związki chemiczne

- mechanoreceptory - komórki wrażliwe na dotyk

- statocysty - narząd równowagi

Układ rozrodczy, rozmnażanie i rozwój:

- rozmnażanie płciowe, czasem bezpłciowe przez podział poprzeczny lub pączkowanie

- rozdzielnopłciowość (wieloszczety) lub obojnactwo (skąposzczety, pijawki)

- gonady występują w niektórych tylko segmentach

- narządy rozrodcze żeńskie: parzyste jajniki, parzyste jajowody, dwie pary zbiorniczków nasiennych (magazynują spermę pochodząca od drugiego osobnika)

- narządy rozrodcze męskie: dwie pary jąder, parzyste nasieniowody, parzyste pęcherzyki nasienne

- zapłodnienie krzyżowe - wymiana plemników pomiędzy parą kopulujących hermafrodytów; u niektórych skąposzczetów

- rozwój prosty (skąposzczety, pijawki) lub złożony (larwa trochofora; wieloszczety)

- kokon - utworzony przez śluzową wydzielinę siodełka; w nim rozwój młodych skąposzczetów i pijawek

CHARAKTERYSTYKA PIJAWEK

Występowanie i budowa zewnętrzna:

- wody słodkie i słone

- długość: 2 - 5 cm, znane formy 30 cm

- ciało stanowi wór skórno - mięśniowy

- naskórek - zawiera gruczoły śluzowe i komórki pigmentowane; pokryty oskórkiem

- ciało spłaszczone grzbietowo - brzusznie, podzielone na segmenty (32 lub 34), barwy szarozielonej (jaśniejsze po stronie brzusznej, ciemniejsze po stronie grzbietowej)

- przyssawki w przedniej i tylnej lub tylko tylnej części ciała

- szczecinek i parapodiów brak

Budowa wewnętrzna:

- pierścienie wewnętrzne różnią się rozmiarem od pierścieni zewnętrznych ( 3 - 5 pierścienie wewnętrzne tworzą jeden pierścień zewnętrzny)

- wtórna jama ciała - celoma - wypełniona płynem; silnie zredukowana

Układ mięśniowy:

- warstwa mięśni okrężnych, podłużnych i skośnych

- wraz z naskórkiem tworzy wór skórno - mięśniowy

Układ pokarmowy:

- otwór gębowy zaopatrzony w szczęki nacinające skórę ofiary

- gardziel - silnie umięśniona; uchodzą do niej gruczoły ślinowe; gruczoły gardłowe - wydzielanie hirudyny (substancja zapobiegająca krzepnięciu krwi)

- wole - duże; z zakończonymi ślepo kieszeniami; magazynuje krew

- żołądek - pełni funkcje trawienne; trawienie krwi jest czasochłonne (strawienie całego zapasu trwa kilka miesięcy; bez pobierania pokarmu pijawka przeżyć może jeden rok)

- jelito środkowe - wchłanianie strawionego pokarmu

- jelito tylne - zakończone odbytem

- odbyt - znajduje się po stronie grzbietowej, za przyssawką tylną

Układ oddechowy:

- brak

- wymiana gazowa zachodzi całą powierzchnią ciała

Układ krwionośny:

- zazwyczaj brak

- jeśli występuje jest otwarty lub zamknięty (główne parzyste naczynia boczne i zatoka grzbietowa oraz brzuszna)

Układ wydalniczy:

- typu metanefrydialnego

- 17 par metanefrydiów

Układ nerwowy:

- typu drabinkowego

- parzyste zwoje nadprzełykowe i parzyste zwoje podprzełykowe połączone spoidłami (obrączka okołoprzełykowa), pnie nerwowe połączone spoidłami poprzecznymi

Narządy zmysłów:

- fotoreceptory - oczy: ich liczba różna; znajdują się po stronie grzbietowej

- chemoreceptory

- komórki czuciowe w formie brodawek dotykowych

Układ rozrodczy, rozmnażanie i rozwój:

- obojnactwo (hermafrodytyzm)

- narządy rozrodcze żeńskie: parzyste jajniki, parzyste jajowody, pochwa

- narządy rozrodcze męskie: kilka par jąder, przewody nasienne, nasieniowody, parzyste pęcherzyki nasienne, kanał wytryskowy, spermatofory (to woreczki, w których znajdują się plemniki; przyczepiają się do brzusznej strony ciała drugiego osobnika; plemniki w nich występujące wędrują do pochwy, a z niej do jajowodów, gdzie dochodzi do zapłodnienia)

- kokon - składany na roślinach lub przedmiotach obecnych w wodzie

- rozwój prosty - brak larwy

Ciekawostki:

- w tropikalnych lasach Amazonii żyje na drzewach pijawka o długości około 1 m; po wyczuciu ofiary spada na nią z drzewa; wydziela śmiertelny jad; po zabiciu ofiary jadem wysysa jej wnętrzności

CHARAKTERYSTYKA ROBAKÓW PŁASKICH (na przykładzie wirków)

Systematyka:

Gromada: Wirki

np. wypławek biały, wielooczna czarna

Gromada: Przywry

np. motylica wątrobowa, przywra krwi

Gromada: Tasiemce

np. tasiemiec nieuzbrojony, tasiemiec uzbrojony, tasiemiec bąblowcowy, bruzdogłowiec szeroki

Występowanie i budowa zewnętrzna:

- środowisko wodne i wilgotne środowisko lądowe (pod liśćmi, fragmentami drewna, kamieniami)

- ciało liściowato spłaszczone

- przednia i tylna część ciała tępo zakończona

- orzęsiony

- ciało barwy mleczno - białej

- ciało stanowi wór skórno - mięśniowy (tworzy go nabłonek i mięśnie)

Powłoka ciała:

- jednowarstwowy nabłonek, często orzęsiony (falowy ruch rzęsek usprawnia poruszanie się)

- rabdity:

◦ twory pręcikowate będące wytworem mezenchymy

◦ przy podrażnieniu są wyrzucane i wydzielają śluz

◦ służą do obrony przed drapieżnikami i zdobywania pokarmu

- rabdoidy:

◦ pręciki będące wytworek komórek gruczołowych naskórka

◦ przy podrażnieniu są wyrzucane i wydzielają śluz

◦ służą do obrony przed drapieżnikami i zdobywania pokarmu

- w naskórku, oprócz rabditów i rabdoidów, występują liczne komórki gruczołowe (produkcja śluzu) i komórki zmysłowe

Mięśnie:

- warstwa mięśni okrężnych gładkich

- warstwa mięśni podłużnych gładkich

- mięśnie po zrośnięciu się z naskórkiem tworzą wór skórno - mięśniowy

Szkielet:

- szkielet hydrauliczny

- stanowi go komórkowe wypełnienie ciała (parenchyma)

Układ pokarmowy:

- otwór gębowy po brzusznej stronie ciała

- wysuwana gardziel w kształcie rękawa; do niej uchodzą gruczoły jadowe i ślinowe

- jelito rozdzielające się na trzy odnogi (wypławek)

- trawienie:

◦ zewnątrzkomórkowe - oblewanie zdobyczy enzymami trawiennymi

◦ wewnątrzkomórkowe - zachodzi po fagocytozie nadtrawionego pokarmu przez komórki jelita

- brak otworu odbytowego (niestrawione resztki pokarmowe gromadzone w jelicie, a następnie usuwane otworem gębowym)

- wypławki pozbawione dostępu do pokarmu trawią elementy własnego organizmu rozpoczynając od układu rozrodczego

Układ oddechowy:

- brak

Układ krwionośny:

- brak

Układ wydalniczy:

- służy do wydalania zbędnych produktów przemiany materii oraz regulacji ciśnienia osmotycznego

- typu protonefrydialnego

- utworzony przez dwa cienkie kanaliki biegnące wzdłuż całego ciała zakończone komórkami płomykowymi

- komórka płomykowa ma kształt buławki, składa się z jądra komórkowego oraz pęku rzęsek, który ma na celu napędzanie wody wraz z metabolitami do kanalików

- kanaliki łączą się w kanaliki zbiorcze, które mają ujścia na zewnątrz organizmu w postaci licznych otworków na powierzchni ciała

Układ nerwowy:

- biegnie po brzusznej stronie ciała

- parzyste zwoje głowowe pełniące rolę mózgu

- parzyste, główne pnie nerwowe biegnące wzdłuż ciała, połączone spoidłami poprzecznymi (układ drabinkowy)

- liczne drobniejsze pnie nerwowe

Narządy zmysłów:

- fotoreceptory - oczy: proste, położone pod naskórkiem na stronie grzbietowej ciała, zbudowane z części światłoczułych, jąder komórkowych i komórek światłoczułych (siatkówek), czasem dodatkowo z kubków pigmentowanych; odbierają kierunek padania promieni świetlnych, a nie dają obrazu

- chemoreceptory na powierzchni ciała

- zmysł równowagi - statocysta ze statolitem opierającym się na wypustkach, które informują o zmianach położenia ciała na podstawie ruchu statolitu; występuje u wirków morskich oraz niektórych wirków słodkowodnych

Układ rozrodczy, rozmnażanie i rozwój:

- obojnactwo, czasem rozdzielnopłciowość i partenogeneza

- jajniki i jajowody prowadzące komórki jajowe w kierunku otworu płciowego u samic

- jądra, nasieniowody prowadzące plemniki do zbiorniczka nasienia i narząd kopulacyjny u samców

- u niektórych wirków jajniki i jądra znajdują się w parenchymie, nie ma dróg wyprowadzających, a komórki rozrodcze wydostają się na zewnątrz ciała poprzez pęknięcia ściany ciała

- otwór płciowy prowadzący do przedsionka płciowego (część wspólna żeńskiego i męskiego układu rozrodczego u obojnaków) znajduje się po stronie brzusznej ciała

- rozwój prosty lub złożony (larwa Müllera)

- czasem rozmnażanie bezpłciowe - przez podział poprzeczny lub fragmentacje (duże zdolności regeneracyjne)

PRZEGLĄD ORGANIZMÓW PASOŻYTNICZYCH WŚRÓD ROBAKÓW PŁASKICH

Przywry żyją wewnątrz lub na zewnątrz organizmów wodnych i lądowych. Motylica wątrobowa jest robakiem płaskim bytującym w wątrobie bydła, owiec, czasem człowieka. Jej żywicielem pośrednim jest ślimak - błotniarka moczarowa - której organizm zapewnia larwom miracydium odpowiednie środowisko do licznych przeobrażeń. Ostatnia z szeregu larw - metacerkaria - zjedzona przez żywiciela ostatecznego wraz z prądem krwi dociera wątroby i tam dojrzewa. Żywicielem pośrednim przywry krwi jest również ślimak, a ostatecznie pasożytuje ona głównie w pęcherzu moczowym człowieka.

Oba wymienione płazińce przywykły do pasożytniczego trybu życia poprzez wykształcenie narządów pozwalających na wwiercanie się larw w ciał ślimaków oraz w naczynia krwionośne żywicieli ostatecznych, a także obecność ogonków, które umożliwiają im poruszanie się w wodzie. Przyssawka gębowa oraz brzuszna gwarantują umiejętność tych płazińców do przytwierdzania się do podłoża. Ułatwieniem jest również obupłciowość i wytwarzanie ogromnej ilości larw, z których tylko niewielki procent przejdzie przez wszystkie stadia rozwojowe. Zdolność rozmnażania się tych pasożytów już w stadium larwalnym zwiększa znacznie liczebność jego populacji, np. z jednej larwy mimiracidium rozwinąć się może ponad kilkadziesiąt tysięcy potomnych cerkarii. Rozprzestrzenianie się przywr ułatwia fakt, że przy wyborze żywiciela są mało wybredne i ich larwy zasiedlają organizm człowieka i wielu gatunków zwierząt.

Pasożytami są także tasiemce. Można wyróżnić aż około 1500 gatunków pasożytniczych form. Do najpospolitszych należą: tasiemiec uzbrojony i tasiemiec nieuzbrojony, bąblowiec i bruzdogłowiec. Pierwszy z nich to czterometrowy soliter zaliczany do pasożytów specyficznych, bowiem żyje tylko w organizmie ludzkim. Jego żywicielem pośrednim jest świnia. Drugi z nich, czyli tasiemiec nieuzbrojony, osiąga długość 12 metrów. Również jest pasożytem specyficznym, a za żywiciela pośredniego obiera bydło. Natomiast bąblowiec dorasta jedynie do kilku milimetrów. Lokuje się głownie w wątrobie kota, psa czy lisa, czasem przez przypadek w przewodzie pokarmowym małych dzieci lub innych osób, które po zabawie z pupilem nie umyły rąk. Ostatni z wymienionych, bruzdogłowiec szeroki, pasożytuje u człowieka, kota i trzydziestu innych gatunków ssaków odżywiających się rybami, które są jego pierwszymi żywicielami. Wszystkie z wymienionych tasiemców charakteryzują się daleko posuniętą adaptacją do obranego sposobu życia. Każdy bowiem z nich ma płaskie ciało umożliwiające przebywanie np. w jelitach gospodarza i utracił zdolność ruchu. Okrycie ciała grubą warstwą kutikuli umożliwia zabezpieczenie się przed enzymami trawiennymi wydzielanymi przez organizm żywiciela. Natomiast wykształcenie urządzeń czepnych tj. przyssawki i haki, umożliwia pasożytom przytwierdzanie się do ścian jelit. Tasiemce mają również bardzo dobrze wykształcone i wyspecjalizowane chemoreceptory pomagające w orientacji. Przystosowaniem do pasożytnictwa jest również możliwość utleniania glikogenu oraz zanik m. In. układu krwionośnego. Istotny jest tez brak układu pokarmowego. Odpowiednio przystosowany do wchłaniania substancji odżywczych oskórek pokryty jest mikrokosmkami zwiększającymi powierzchnię chłonną. Możliwość samozapłodnienia między różnymi członami ciała i niezliczona ilość jaj, obok umiejętności odtwarzania członów, również zdecydowały o habituacji tasiemców do pasożytniczego trybu życia. Bruzdogłowiec szeroki posiada zaś gruczoły, których wydzielina ułatwia penetrację tkanek żywiciela. Tasiemiec nieuzbrojony wykształca onkosfery otoczone błoniastą osłonką lipidową, która osłania je przed działaniem niekorzystnych czynników zewnętrznych. Jaja zaś bąblowca odporne są na niską temperaturę i czynniki chemiczne.

PASOŻYTNICZE ROBAKI PŁASKIE I NICIENIE

Tasiemce to robaki płaskie, których ciało składa się z główki (skoleksu) zaopatrzonej w aparaty czepne w postaci przyssawek i haków, szyjki odpowiedzialnej za powstawanie nowych członów i strobili, czyli ciała zbudowanego z odrywających się członów. Tasiemce nie mają układu pokarmowego, a wchłanianie pokarmu zachodzi przez powłokę ciała. Tasiemce są obupłciowe i ulegają samozapłodnieniu (samozapłodnienie zachodzi zawsze między różnymi członami). Człony, które opuszczają wraz z kałem organizm żywiciela wypełnione są zapłodnionymi jajami.

Tasiemce przechodzą złożony cykl rozwojowy. Z zapłodnionego jaja wykluwa się larwa zwana onkosferą, która uzbrojona jest w trzy pary haczyków służących do przebijania tkanek gospodarza. Wolnożyjąca onkosfera otoczona orzęsionym nabłonkiem, który umożliwia jej poruszanie się, to tzw. koracidium. Po szeregu kolejnych przeobrażeń onkosfera przekształca się ostatecznie w tzw. wągier i w tej postaci osiada w mięśniach żywiciela pośredniego. Po zjedzeniu mięsa z wągrami w przewodzie pokarmowym żywiciela ostatecznego tasiemiec przyjmuje swój ostateczny wygląd. Do najpospolitszych tasiemców należą: tasiemiec uzbrojony i tasiemiec nieuzbrojony, bąblowiec i bruzdogłowiec. Pierwszy z nich to czterometrowy soliter zaliczany do pasożytów specyficznych, bowiem żyje tylko w organizmie ludzkim. Jego żywicielem pośrednim jest świnia. Drugi z nich, czyli tasiemiec nieuzbrojony, osiąga długość 12 metrów. Również jest pasożytem specyficznym, a za żywiciela pośredniego obiera bydło. Natomiast bąblowiec dorasta jedynie do kilku milimetrów. Lokuje się głownie w wątrobie kota, psa czy lisa, czasem przez przypadek w przewodzie pokarmowym małych dzieci lub innych osób, które po zabawie z pupilem nie umyły rąk. Ostatni z wymienionych, bruzdogłowiec szeroki, pasożytuje u człowieka, kota i trzydziestu innych gatunków ssaków odżywiających się rybami, które są jego pierwszymi żywicielami. Wszystkie z wymienionych tasiemców charakteryzują się daleko posuniętą adaptacją do obranego sposobu życia. Każdy bowiem z nich ma płaskie ciało umożliwiające przebywanie np. w jelitach gospodarza i utracił zdolność ruchu. Okrycie ciała grubą warstwą kutikuli umożliwia zabezpieczenie się przed enzymami trawiennymi wydzielanymi przez organizm żywiciela. Natomiast wykształcenie urządzeń czepnych tj. przyssawki i haki, umożliwia pasożytom przytwierdzanie się do ścian jelit. Tasiemce mają również bardzo dobrze wykształcone i wyspecjalizowane chemoreceptory pomagające w orientacji. Przystosowaniem do pasożytnictwa jest również możliwość utleniania glikogenu oraz zanik m. In. układu krwionośnego. Istotny jest tez brak układu pokarmowego. Odpowiednio przystosowany do wchłaniania substancji odżywczych oskórek pokryty jest mikrokosmkami zwiększającymi powierzchnię chłonną. Możliwość samozapłodnienia między różnymi członami ciała i niezliczona ilość jaj, obok umiejętności odtwarzania członów, również zdecydowały o habituacji tasiemców do pasożytniczego trybu życia. Bruzdogłowiec szeroki posiada zaś gruczoły, których wydzielina ułatwia penetrację tkanek żywiciela. Tasiemiec nieuzbrojony wykształca onkosfery otoczone błoniastą osłonką lipidową, która osłania je przed działaniem niekorzystnych czynników zewnętrznych. Jaja zaś bąblowca odporne są na niską temperaturę i czynniki chemiczne.

Przywry są pasożytniczymi robakami płaskimi, które żyją wewnątrz lub na zewnątrz organizmów wodnych i lądowych. Motylica wątrobowa jest robakiem płaskim bytującym w wątrobie bydła, owiec, czasem człowieka. Jej żywicielem pośrednim jest ślimak - błotniarka moczarowa - której organizm zapewnia larwom miracydium odpowiednie środowisko do licznych przeobrażeń. Ostatnia z szeregu larw - metacerkaria - zjedzona przez żywiciela ostatecznego wraz z prądem krwi dociera wątroby i tam dojrzewa. Żywicielem pośrednim przywry krwi jest również ślimak, a ostatecznie pasożytuje ona głównie w pęcherzu moczowym człowieka.

Oba wymienione płazińce przywykły do pasożytniczego trybu życia poprzez wykształcenie narządów pozwalających na wwiercanie się larw w ciał ślimaków oraz w naczynia krwionośne żywicieli ostatecznych, a także obecność ogonków, które umożliwiają im poruszanie się w wodzie. Przyssawka gębowa oraz brzuszna gwarantują umiejętność tych płazińców do przytwierdzania się do podłoża. Ułatwieniem jest również obupłciowość i wytwarzanie ogromnej ilości larw, z których tylko niewielki procent przejdzie przez wszystkie stadia rozwojowe. Zdolność rozmnażania się tych pasożytów już w stadium larwalnym zwiększa znacznie liczebność jego populacji, np. z jednej larwy mimiracidium rozwinąć się może ponad kilkadziesiąt tysięcy potomnych cerkarii. Rozprzestrzenianie się przywr ułatwia fakt, że przy wyborze żywiciela są mało wybredne i ich larwy zasiedlają organizm człowieka i wielu gatunków zwierząt.

Owsik jest nicieniem osiągającym długość około 1 cm. Ze względu na sposób zarażania atakuje głównie dzieci, u których może powodować bezsenność czy zaburzenia nerwowe. Samica składa jaja w okolicach odbytu, co powoduje swędzenie. Nieświadome swojej choroby dzieci drapią się i nie myjąc rąk ulegają samozarażeniu. Połknięte larwy dojrzewają w jelicie grubym. Owsik przystosował się do pasożytniczego trybu życia, ponieważ wędrówkę po jelitach gospodarza ułatwia mu kształt ciała podobny do ziarna owsa (stąd też nazwa nicienia). Samice składają również jedne z najlżejszych jaj w świecie zwierząt. Te, unosząc się z kurzem, mają ułatwiona drogę dostępu do organizmu gospodarza. W leczeniu zarażenia owsikami najważniejsza jest profilaktyka. Przestrzegać należy higieny oraz zachować czystość toalet czy lokali szkolnych.

Włosień spiralny to najgroźniejszy nicień pasożytniczy. Człowiek lub inne ssaki (np. psy, koty, szczury) zarażają się nim po zjedzeniu mięsa dzika lub świni, w którym znajdują się otorbione larwy. Larwa trychina charakteryzuje się dużą żywotnością i niewrażliwością na określone czynniki zewnętrzne. Pod postacią cysty u świni żyje w mięśniach 11 lat, a u człowieka nawet 30. Odporna jest na wahania temperatury, więc nie zabija jej krótkie gotowanie czy wędzenia, a także mrożenie. Ścianki cysty rozpuszczają się w przewodzie pokarmowym żywiciela pod wpływem enzymów trawiennych. W wyniku tego dojrzałe płciowo osobniki wydostają się z cyst i kopulują. Samce (osiągają 1,5 mm długości) po zapłodnieniu giną, a samice (osiągają długość 3 m) rodzą larwy (są jajożyworodne). Wraz z prądem krwi larwy wędrują do mięśni poprzecznie - prążkowanych, gdzie osiedlają się i spiralnie skręcają. Umiejętność zwijania i otorbiania się niezliczonej ilości larw (1 g mięsa zawiera czasem 15 000 cyst włośni) mięśniach szkieletowych umożliwia temu nicieniowi prowadzenie pasożytniczego trybu życia. Dodatkowym ułatwieniem obranego sposobu życia jest wykształcenie aparatu gębowego uzbrojonego w sztylecik ułatwiający wędrówkę po ciele żywiciela. Człowiek ciężko przechodzi zakażenie włośniem spiralnym, bowiem jad wydzielany przez nicienia powoduje wystąpienie gorączki, wymiotów, zapalenia spojówek, bólów i paraliżu mięśni, często śmierć. Organizm ludzki broni się przed szkodliwym wpływem pasożyta poprzez wytworzenie torebki z soli wapiennych wokół larwy zwiniętej spiralnie w mięśniach.

Glista ludzka jest rozdzielnopłciowym nicieniem. Człowiek zaraża się po zjedzeniu niemytych warzyw lub owoców zabrudzonych jajami tego nicienia lub po wypiciu zanieczyszczonej wody. Glista ludzka bytuje w jelicie cienkim człowieka. Samica składa około 200 tysięcy jaj na dobę, które wydalane są wraz z kałem. Połknięte jajo inwazyjne z larwą w środku lokuje się w przewodzie pokarmowym żywiciela i dojrzewa. Larwy po wylęgnięciu się osiągają długość około 2 mm, przebijają ściany naczyń krwionośnych jelita i wraz z prądem krwi dostają się do płuc. Tam, a dokładnie w pęcherzykach płucnych, rosną, a po zakończeniu szybkiego rozwoju drogami oddechowymi wędrują z płuc do gardła. Ponownie połknięte larwy osiadają w jelicie cienkim. Prowadzenie pasożytniczego trybu życia umożliwia gliście ludzkiej wykształcenie otworu gębowego otoczonego wargami z ząbkowanymi brzegami oraz brodawek czuciowych, które umożliwiają orientację.

CHARAKTERYSTYKA PARZYDEŁKOWCE

Systematyka:

Typ: Parzydełkowce

Gromada: Stułbiopławy

np. stułbia pospolita, obelia

Gromada: Krążkopławy

np. chełbia modra

Gromada: Koralowce

np. koral szlachetny, pióro morskie

Występowanie i budowa zewnętrzna:

- wody słone, rzadziej wody słodkie

- osiadły (polip) lub wolny (meduza) tryb życia

- symetria promienista - najczęściej (koralowce- symetria dwupromienista; meduzy - symetria czteropromienista)

- ciało zbudowane z dwóch warstw komórek - ektoderma (zewnętrzna) i gastroepiderma (wewnętrzna), pomiędzy nimi mezoglea - warstwa galaretowata, bezkomórkowa

- otwór gębowy - otoczony ramionami (krążkopławy) lub czułkami stułbiopławy, koralowce); prowadzi do wnętrza ciała - jamy astralnej (jamy chłonąco - trawiącej)

-brak otworu odbytowego - jego funkcje pełni otwór gębowy

Budowa komórkowa:

- komórki nabłonkowo - mięśniowe - mają postać cylindra; to płaskie komórki z wypustkami, w których znajdują się włókienka mięśniowe

- komórki interstycjalne - o charakterze embrionalnym; kształt amebowaty; mogą z nich powstać np. gamety czy komórki parzydełkowe

- komórki parzydełkowe - leżą głównie wokół otworu gębowego na ramionach; zbudowane z wyrostka czuciowego i kapsuły, wewnątrz której znajduje się jamka zamknięta wieczkiem, ze spiralnie skręconą nicią; podział:

◦ penetranty - wbijają się w ciało ofiary (zawierają płyn parzący)

◦ wolwenty - owijają się wokół ciała ofiary

◦ gntynanty - przylepiają się do ciała ofiary (zawierają substancję zlepiającą)

- komórki nerwowe - komórki wielobiegunowe z wypustkami; znajdują się u podstawy komórek nabłonkowych; tworzą sieć; najwięcej ich znajduje się wokół otworu gębowego

- komórki czuciowe- występują pomiędzy komórkami nabłonkowo - mięśniowymi; za pomocą wyrostków wystających ponad powierzchnię ciała odbierają bodźce ze środowiska zewnętrznego i kierują je do komórek nerwowych

- komórki gruczołowe - znajdują się na stopie polipa, a ich wydzielina służy do przytwierdzania polipa do podłoża; produkują enzymy trawienne, które wydzielane są do jamy chłonąco - trawiącej

Układ pokarmowy:

- otwór gębowy otoczony ramionami lub czułkami

- jama chłonąco - trawiąca - w niej zachodzi trawienie pokarmu; do niej wydzielane są enzymy trawienne produkowane przez komórki gruczołowe

- brak otworu odbytowego - niestrawione resztki pokarmowe usuwane są przez otwór gębowy

- trawienie mieszane:

◦ zewnątrzkomórkowe - w jamie astralnej (chłonąco - trawiącej) przy pomocy enzymów trawiennych

◦ wewnątrzkomórkowe - zachodzi w komórkach nabłonkowo - mięśniowych gastroepidemy

Układ oddechowy:

- brak

- wymiana gazowa zachodzi poprzez całą powierzchnię ciała

Układ krwionośny:

- brak

Układ wydalniczy:

- brak

Układ nerwowy i narządy zmysłów:

- tworzy go sieć komórek nerwowych

- brak obwodowego układu nerwowego (brak głowy)

- zmysł wzroku - plamki wzrokowe, kubki wzrokowe (z pigmentem)

- zmysł równowagi - statocysty

Układ rozrodczy, rozmnażanie i rozwój:

- gonady - powstają z ektodermy (stułbiopławy) lub endodermy (krążkopławy)

- gamety - powstają z komórek interstycjalnych

- rozmnażanie:

◦ bezpłciowe - pączkowanie / podział poprzeczny lub podłużny (regeneracja); polipy

◦ płciowe - meduzy i polipy, u których brak stadium meduzy np. stułbia pospolita

- zapłodnienie zewnętrzne lub wewnętrzne

- larwa planula - orzęsiona; brak u gatunków słodkowodnych

- przemiana pokoleń - po zapłodnieniu rozwija się larwa planula, która opada na dno, a następnie przekształca się w polipa; polip wzrasta i dzieli się poprzecznie w procesie zwanym strobilizacją; młode meduzy - efyry - które odrywają się od polipa rosną i przekształcają się w dorosłe meduzy, które po dojrzeniu płciowym wytwarzają komórki rozrodcze, a po zapłodnieniu cykl się powtarza

CHARAKTERYSTYKA GLONÓW

Okrzemki:

- barwnik - fukoksantyna

- zbudowane z wieczka i z denka

- rozmnażanie - odbywa się poprzez dobudowywanie denka do otrzymanej połówki pancerzyka

- tworzą ziemię okrzemkową

Zielenice:

- jednokomórkowe: zawłotnia, chlorella, pierwotek

- komórczaki: pełzatka

- wielokomórkowe: ulwa sałatowa, gałęzatka, ramienica

- rozmnażanie:

◦ wegetatywne

◦ bezpłciowe

◦ płciowe

- przemiana pokoleń: dorosły gametofit produkuje komórki płciowe (pokolenie płciowe); po zapłodnieniu powstaje diploidalna zygota, która rośnie w sporofit (pokolenie bezpłciowe); sporofit produkuje haploidalne zarodniki; z zarodnika wyrasta haploidalny gametofit, który rozpoczyna produkcję haploidalnych gamet

- żyją w wodach słonych i słodkich

- współżyją z innymi organizmami np. ze stułbią

- wchodzą w symbiozę z grzybami tworząc porosty

Brunatnice:

- brązowy barwnik - fukoksantyna

- ciało w postaci plechy - część liściokształtna i część łodygokształtna

- zróżnicowane komórki - występują np. struktury bardzo podobne do rurek sitowych

- rozmnażanie:

◦ wegetatywne - występuje rzadko

◦ bezpłciowe - zoospory i aplanospory

◦ płciowe - izogamia, anizogamia, oogamia

- przemiana pokoleń

- występują głownie w wodach słonych

- przedstawiciele: listownica, wielomorszcz, morszczyn

Krasnorosty:

- czerwony barwnik - fikoerytryna; niebieski barwnik - fikocyjanina

- rozmnażanie:

◦ bezpłciowe: nieruchome spory

◦ płciowe

- przemiana pokoleń

- żyją w wodach słonych, na dużych głębokościach

CHARAKTERYSTYKA MSZAKÓW

- grupa przejściowa między plechowcami a organowcami

- nie wykształciły tkanki okrywającej - skórki

- rozmnażanie:

◦ bezpłciowo - za pomocą rozmnóżek

◦ płciowo - organy żeńskie: rodnia z komórkami jajowymi; organy męskie: plemnia z plemnikami

- przemiana pokoleń - haploidalny gametofit (męski, żeński) produkuje gamety; po zapłodnieniu powstaje diploidalna zygota, z której wyrasta diploidalny sporofit; w zarodni sporofitu produkowane są haploidalne zarodniki; z zarodnika wyrasta splątek; splątek przekształca się w haploidalną postać dorosłą (gametofit)

- pokoleniem dominującym jest gametofit - ma postać łodyżki przytwierdzonej do podłoża chwytnikami

- sporofit ma postać łodyżki (sety) utwierdzonej do podłoża chwytnikami, zakończonej zarodnią

- proces płciowy zachodzi tylko w obecności wody

-znaczenie:

◦ to tzw. organizmy pionierskie - zasiedlają nowe tereny przygotowując je na przyjście kolejnych gatunków roślin

◦ tworzą warstwę ściółki

◦ przeciwdziałają erozji

◦ regulują bilans wodny wielu zbiorowisk - chłoną i magazynują wodę podczas deszczu (czasem jest to niekorzystne, bo prowadzi do zabagniania terenu), chronią przed nadmiernym parowaniem gleby

◦ działalność torfotwórcza - torf wykorzystywany jest do produkcji płyt izolacyjnych i papieru oraz jest surowcem używanym do produkcji gazu palnego czy smoły, używany także w lecznictwie (np. kąpiele)

CHARAKTERYSTYKA PIERWOTNIAKÓW

Otwornice

- pierwotniaki morskie

- posiadają wapienne pancerzyki z otworkami, przez które wysuwają się aksopodia, czyli cienkie nibynóżki

- tworzą pokłady kredy

Promienionóżki

- posiadają nibynóżki usztywniane igłami krzemionkowymi

- np. promienice

Wiciowce

- organizmy jednokomórkowe

- rozmnażanie bezpłciowe przez podział podłużny

- np. euglena zielona - to organizm, który łączy w sobie cechy zarówno roślin, jak i zwierząt; cechą charakterystyczną dla roślin jest obecność chloroplastów; cechami charakterystycznymi dla zwierząt są: obecność długiej i krótkiej wici, obecność fotoreceptora i sigmy, obecność wodniczek tętniących oraz brak ściany komórkowej

- np. świdrowiec gambijski - pasożyt

Orzęski

- ciało pokryte rzęskami

- aparat jądrowy - mikronukleus (magazynuje materiał genetyczny) i makronukleus (na bieżąco steruje pracą komórki)

- cytostom - miejsce wytwarzania wodniczek pokarmowych

- cytopyge - miejsce usuwania niestrawionych resztek pokarmowych; miejsce pozbawione rzęsek

- rozmnażanie bezpłciowe przez podział poprzeczny

- proces płciowy - koniugacja

◦ diploidalny mikronukleus przechodzi proces mejozy, w wyniku którego powstają cztery haploidalne jądra komórkowe; trzy z czterech jąder komórkowych zanikają, a pozostałe jedno przechodzi proces mitozy, w wyniku którego powstają dwa jądra potomne; jedno z dwóch jąder potomnych mostkiem cytoplazmatycznym dostaje się do komórki drugiego organizmu, gdzie łączy się z jednym z jąder potomnych, powstałym na tej samej drodze co u organizmu pierwszego; po połączeni się dwóch haploidalnych jąder komórkowych powstaje diploidalna zygota, z której rozwija się dorosły orzęsek posiadający dwa jądra komórkowe- mikronukleus i makronukleus.

- np. pantofelek, trąbik, wirczyk, małżynek

Korzenionóżki in. zarodziowe

- kształt nieokreślony

- brak pellikuli

- narząd ruchu - nibynóżki

- w komórce występuje jądro komórkowe, cytostom, wodniczka tętniąca, wodniczka pokarmowa

- rozmnażanie bezpłciowe przez podział komórki

- np. ameba, pełzak czerwonki

Sporowce

- organizmy pasożytnicze

- brak narządów ruchu

- np. zarodziec malarii

PASOŻYTNICZE PIERWOTNIAKI

Pasożytniczymi przedstawicielami pierwotniaków są świdrowce. Bytują one głównie w płynach ustrojowych i tkankach kręgowców. Najbardziej znany jest świdrowiec gambijski i rodezyjski. Przenoszony przez muchę tse - tse wywołuje śpiączkę afrykańską. Wraz z ukąszeniem owada świdrowiec wnika do krwi, potem do układu limfatycznego, a następnie do płynu mózgowo - rdzeniowego, gdzie mnożą się bardzo intensywnie przez podział podłużny. Kolejnym pasożytem jest świdrowiec equiperum wywołujący chorobę Durina zwaną inaczej chorobą stadniczą. Jest to choroba weneryczna koni, która na początku XX weku zgarnęła szerokie żniwo ofiar w zwierzętach porównywalne z ilością bydła uśmierconego ostatnio przez priony. Groźna w skutkach dla zwierząt m.in. bydła, koni, trzody jest również choroba nagana wywoływana przez świdrowiec z grupy brucei, a przenoszona przez muchę tse - tse. Świdrowiec evansi jest zaś pasożytem koni, krów i wielbłądów powodującym chorobę Surra. Zarażeniu ulega zwierzę ukąszone przez komary, kleszcze czy nietoperze wampiry, które są nosicielami. Natomiast świdrowiec Cruz, przenoszony przez pluskwiaki, powoduje u człowieka arytmię serca, która prowadzić może do śmierci chorego.

Drugą grupę pasożytniczych wiciowców stanowią leiszmanie. Pierwsza jej odmiana - donovani - wywołuje chorobę kala -azar. Świdrowiec ten lokuje się w białych krwinkach i powoduje niewydolność np. wątroby czy śledziony. Odmiana - tropica - zaś jest źródłem wrzodu wschodniego, który jest chorobą skóry.

Trzecią grupę stanowią lamblie. Są to pięciowiciowe pierwotniaki przenoszone przez owce, gnieżdżące się w drogach żółciowych chorego człowieka.

Czwartą grupę pasożytniczych pierwotniaków stanowią rzęsistki: jelitowy, pochwowy i policzkowy atakujący błonę śluzową jamy ustnej oraz zatoki i migdałki.

Pasożytniczym pierwotniakiem jest także zarodziec malarii. Wywołuje on trzy główne rodzaje malarii: mózgową - charakteryzuje się ciągłym namnażaniem się sporowca w organizmie człowieka, trzeciaczkę - namnażanie zachodzi co trzy dni i czwartaczkę - liczba zarodźców zwiększa się regularnie co cztery dni. Żywicielem pośrednim tego pierwotniaka jest człowiek, który zostaje zarażony po ukłuciu przez samicę komara widliszka, będącą nosicielką postaci inwazyjnych, tzw. schizontów.

Należący do grupy korzenionóżek pierwotniak to pełzak czerwonki. Zaadaptował się do pasożytniczego sposobu i obranego środowiska życia wykształcając amebowaty kształt ciała, który pozwala na swobodną penetrację wewnątrz komórek gospodarza. Pełzak czerwonki dostaje się do ciała gospodarza wraz z zanieczyszczoną jego cystami wodą. Żyje w jelicie grubym człowieka i na drodze komensalizmu żywi się niestrawionymi resztkami pokarmowymi. Jednak wkrótce potem przechodzi na antagonizm i zaczyna wydzielać enzymy proteolityczne trawiące nabłonek jelit gospodarza.

SŁOWNICZEK

bruzdkowanie - mitotyczne podziały zapłodnionej komórki jajowej zwierząt i człowieka na szereg komórek potomnych - blastomerów, aż do momentu powstania blastuli; podczas tego procesu nie wzrasta ani objętość ani masa zarodka

długiego dnia rośliny - to rośliny wrażliwe na warunki świetlne (fotoperiod); kwitną potraktowane określoną liczbą długich dni - wymagają 14 godzin jasności; np. szpinak, burak, niektóre zboża

dwupienne rośliny - to rośliny, które wytwarzają rozdzielnopłciowe kwiaty - żeńskie (słupkowe) i męskie (pręcikowe) na dwóch różnych osobnikach, np., wierzba, miłorząb, cis, konopie

dymorfizm - inaczej dwupostaciowość; to występowanie dwóch różnych postaci osobnika jednego gatunku; dymorfizm płciowy - odmienność samicy i samca; dymorfizm sezonowy - odmienność wynikająca z sezonowych zmian warunków środowiska

gastrulacja - proces ruchów komórek przekształcających blastulę w twór wielowarstwowy - gastrulę; następuje wyodrębnienie trzech listków zarodkowych - ektodermy, mezodermy i endodermy

gonady - gruczoły płciowe, gruczoły rozrodcze; narządy rozrodcze zwierząt i człowieka to jajniki produkujące komórki jajowe i jądra produkujące plemniki

hermafrodytyzm - inaczej obojnactwo; posiadanie przez osobnika narządów rozrodczych charakterystycznych dla obu płci (np. tasiemce) albo gruczołu obojnaczego, który produkuje jednocześnie komórki jajowe i plemniki (np. niektóre ślimaki)

jajorodność - sposób rozrodu organizmów zwierzęcych, w którym zarodek rozwija się w jaju usuniętym z organizmu matki przed lub zaraz po zapłodnieniu; charakterystyczna dla wielu owadów, gadów, ptaków

jajożyworodność - sposób rozrodu organizmów zwierzęcych, w którym rozwijający zarodek znajduje się w organizmie matki osłonięty błonami jajowymi i odżywiają się materiałem zapasowym zgromadzonym w żółtku jaja; młode organizmy wykluwają się z osłon jajowych jeszcze w organizmie matki albo zaraz po złożeniu przez samicę jaja; np. niektóre ryby, płazy, gady

jednopienne rośliny - to rośliny, które na jednym okazie wytwarzają żeńskie i męskie organy płciowe; np. sosna, brzoza, leszczyna, kukurydza

kosmówka - jedna z czterech błon płodowych gadów, ptaków i ssaków; okrywa zarodek i chroni go przed urazami oraz pośredniczy w przekazywaniu zarodkowi wody i substancji odżywczych; jej nazw pochodzi od licznych kosmków obecnych na jej powierzchni

krótkiego dnia rośliny - to rośliny wrażliwe na warunki świetlne (fotoperiod); kwitną tylko wówczas, gdy dobowy czas oświetlenia jest krótszy niż 12 godzin; przerwanie okresu ciemności błyskiem światła prowadzi do niezakwitnięcia; np. chryzantema, tytoń szlachetny, soja

kwiat - to organ, służący do rozmnażania płciowego roślin nasiennych; to pęd o ograniczonym wzroście; kwiat roślin okrytonasiennych składa się z okwiatu (okrywa kwiatowa; działki kielicha i płatki korony), pręcików i słupka, które osadzone są na dnie kwiatowym; jednopłciowy - słupek występuje na innym kwiecie niż pręciki; obupłciowy - słupek i pręciki występują w jednym kwiecie; wykazuje symetrię: promienistą, dwuboczną, symetryczną, grzbiecistą lub jest asymetryczny

listki zarodkowe - warstwy komórek tworzące ciało zarodka zwierząt i człowieka; powstają na etapie gastrulacji; ektoderma, mezoderma, endoderma

łożysko - struktura łącząca zarodek z błoną śluzową macicy matki podczas rozwoju zarodkowego ssaków; zbudowane z błon płodowych i błony śluzowej macicy matki; służy do wymiany substancji między organizmem zarodka a organizmem matki oraz produkuje hormony , które wraz z hormonami jajników i przysadki kontrolują przebieg ciąży

łożyskowce - ssaki żyworodne, które podczas ciąży wytwarzają łożysko

metageneza - inaczej przemiana pokoleń; to występowanie dwóch pokoleń, które różnią się sposobem rozmnażania: bezpłciowego (przy pomocy zarodników, pływek) i płciowego (wytwarzanie komórek rozrodczych - gamet); wiąże się ze zmianą ilości chromosomów w komórkach - haploidalność (n) i diploidalność (2n)

neotenia - zdolność larw do płciowego rozmnażania się; występuje np. u aksolotla

obupłciowość - wytwarzanie przez jeden organizm dwóch rodzajów gamet - żeńskich i męskich

omocznia - jedna z czterech błon płodowych występujących u gadów, ptaków i ssaków; powstaje na skutek wpuklenia się ektodermy i mezodermy trzewnej do jamy kosmówki; mezoderma trzewna omoczni zrasta się z mezodermą ścienną kosmówki tworząc kosmówkę omoczniową, w której przebiegają naczynia krwionośne; wypełniona jest płynem i gromadzi produkty przemiany materii

oogamia - rodzaj rozmnażania się organizmów z udziałem zróżnicowanych gamet: żeńskiej komórki jajowej i męskich plemników

organogeneza - proces tworzenia i rozwoju narządów podczas rozwoju zarodkowego oraz larwalnego

owoc - organ osłaniający nasiona, który ułatwia ich rozsiewanie i okryty jest owocnią; występuje u roślin okrytonasiennych; powstaje po przekształceniu się zalążka w nasienie, zaschnięciu słupka i pręcików, opadnięciu płatków korony i rozrośnięciu się zalążni; może powstawać z dna kwiatowego (np. u róży); suche - torebka (np. mak), orzech (np. dąb), ziarniak (np. pszenica), mieszek (np. ostróżka), niełupka (np. słonecznik), rozłupnia (np. klon), łuszczyna (np. rzepak), strąk (np. fasola); mięsiste - jagoda (np. pomidor), pestkowiec (np. wiśnia), owoc rzekomy (np. jabłoń), wieloorzeszkowiec (np. truskawka), wielopestkowiec (np. malina), owocostan orzeszkowy (np. morwa), jagodostan (np. ananas), owocostan pestkowcowi (np. figa)

owodnia - jedna z czterech błon płodowych gadów, ptaków i ssaków; wypełniona jest płynem owodniowym (wody płodowe), który stanowi środowisko życia rozwijającego się zarodka; bierze udział w odżywianiu, wydalaniu, wymianie gazowej

partenogeneza - inaczej dzieworództwo; rozwój organizmu z nie zapłodnionej komórki jajowej; występuje u wielu owadów np. pszczół

pęcherzyk żółtkowy - jedna z czterech błon płodowych gadów, ptaków i ssaków; powstaje jako pierwsza błona płodowa; gromadzi substancje odżywcze (żółtko) dla rozwijającego się zarodka (gady, ptaki) lub jest narządem szczątkowym (ssaki)

polimorfizm - inaczej wielopostaciowość; zróżnicowanie postaci osobników należących do jednej populacji; uwarunkowany genetycznie, hormonalnie, środowiskowo

pręciki - męskie organy rozmnażania płciowego produkujące ziarna pyłku; łuskowate z dwoma woreczkami pyłkowymi (nagonasienne) lub zbudowane z nitki pręcikowej i główki, na której znajdują się woreczki pyłkowe (okrytonasienne)

rozdzielnopłciowość - występowanie osobników o dwóch odmiennych płciach: żeńskiej (samica) i męskiej (samiec)

rozmnażanie - inaczej rozród; to proces wytwarzania potomstwa mający na celu zapewnić gatunkowi ciągłość istnienia; wegetatywne - przez podział poprzeczny / podłużny, pączkowanie; bezpłciowe - przez zarodniki; płciowe (generatywne) - przez komórki płciowe (gamety)

słupek - żeński organ służący do rozmnażania płciowego; występuje u roślin okrytonasiennych; tworzą go zalążnia posiadająca zalążki, szyjka i znamię, które przyjmuje ziarna pyłku

wzrost roślin - to proces nieodwracalnego powiększania masy organizmu roślinnego; trwa przez czas ograniczony albo nieograniczony (dzięki obecności merystemów wzrostu np. u traw); na długość - dzięki obecności merystemu stożka wzrostu korzeni i pędów; na grubość - dzięki obecności tkanki twórczej - miazgi

zapłodnienie - proces połączenia się gamety żeńskiej z gametą męską (najczęściej komórki jajowej z plemnikiem), w wyniku którego powstaje diploidalna zygota

zapylenie - proces przeniesienia ziaren pyłku produkowanych na pręcikach na okienko zalążka (nagozalążkowe) lub znamię słupka (okrytozalążkowe); samozapylenie - zapylenie własnym pyłkiem; obcopylność - zapylenie dzięki przeniesieniu pyłku przez wiatr lub owady

żyworodność - sposób rozrodu organizmów zwierzęcych, w którym zarodek rozwija się kosztem organizmu macierzystego - samica dostarcza wszelkich substancji niezbędnych zarodkowi do rozwoju

ROZMNAŻANIE ORGANIZMÓW

Wyróżniamy dwa główne sposoby rozmnażania się organizmów:

1. bezpłciowe - nie dochodzi do wytwarzania gamet

- podział komórki - poprzeczny (ameba, pantofelek), podłużny (euglena zielona)

- fragmentacja plechy (niektóre glony, grzyby)

- regeneracja (gąbki, jamochłony)

- pączkowanie (drożdże)

- zarodniki (mszaki, paprotniki)

- rozmnóżki (glony, mszaki)

- rozłogi (truskawki, poziomki)

- kłącza (szparagi, konwalia)

- cebule (tulipan)

2) płciowe - dochodzi do wytworzenia gamet

- polega na połączeniu się dwóch gamet, które produkowane są w dwóch różnych narządach (np. jajnikach i jądrach)

- zapewnia zmienność organizmów

- potomstwo dziedziczy cechy obydwojga rodziców

- trzy sposoby:

◦ izogamia - zlewające się gamety są identyczne pod względem fizjologicznym i morfologicznym

◦ anizogamia - zlewające się ruchliwe gamety różnią się wielkością - żeńska jest większa niż męska

◦ oogamia - mała, ruchliwa gameta męska - plemnik - zapładnia znacznie większą, nieruchomą gametę żeńską (komórka jajowa)

Spermatogeneza

Spermatogeneza to proces powstawania męskich komórek rozrodczych - plemników. Rozrodcze komórki macierzyste - spermatogonia - ulegają podziałom mitotycznym, w wyniku których powstają spermatocyty I - go rzędu. Komórki te dzielą się w procesie mejozy i powstają spermatocyty II - go rzędu. Podział mejotyczny spermatocytów II - go rzędu prowadzi do powstania spermatyd. Następnie przekształcają się one we właściwe komórki rozrodcze, czyli plemniki.

Oogeneza

Oogeneza to proces powstawania żeńskich komórek rozrodczych - komórek jajowych. Rozrodcze komórki macierzyste - oogonia - dzielą się mitotyczne dając w efekcie oocyty I - go rzędu. Te przechodzą podziały mejotyczne, w wyniku których powstają oocyty II - go rzędu oraz ciałka kierunkowe (polocyty). Następnie oocyt II - go rzędu dzieli się mejotycznie i powstaje ootyda, czyli dojrzała komórka płciowa oraz drugie ciałko kierunkowe.

Komórki jajowe dzielą się na:

1. ze względu na ilość żółtka

- alecytalne - brak żółtka; np. ssaki

- oligolecytalne - ubogie w żółtko; np. lancetnik, jeżowce

- mezolecytalne - średnia zawartość żółtka; np. płazy

- polilecytalne - bogate w żółtko; np. gady, ptaki

2) ze względu na ułożenie żółtka:

- izolecytalne - żółtko rozmieszczone równomiernie; np. jeżowce

- telolecytalne - żółtko skupione na jednym biegunie; np. ptaki

- centrolecytalne - żółtko występuje w centrum jaja; np. owady

Zapłodnienie

Zapłodnienie to proces połączenia się komórki rozrodczej żeńskiej z komórką rozrodczą męską, w wyniku czego powstaje zygota o diploidalnej liczbie chromosomów.

Bruzdkowanie

Bruzdkowanie to pierwszy etap rozwoju zarodkowego. Jest to proces intensywnych podziałów komórki jajowej.

Typy bruzdkowania:

1. całkowite

- promieniste - jeżowce, lancetnik

- spiralne - pierścienice, mięczaki bez głowonogów

- nieregularne - ssaki

2) częściowe

- tarczowe - ptaki, gady, głowonogi

- powierzchniowe - owady

Gastrulacja

Gastrulacja to proces przekształcania blastuli w gastrulę, podczas którego dochodzi do wykształcenia listków zarodkowych: ektodermy, mezodermy i endodermy.

Z ektodermy powstaje:

- skóra

- tkanka nerwowa.

Z mezodermy powstaje:

- tkanka łączna

- tkanka chrzestna

- szkielet

- układ krwionośny

- układ limfatyczny

- mięśnie.

Z endodermy powstaje:

- układ pokarmowy ( z wyjątkiem początkowego i końcowego odcinka)

- układ oddechowy.

Organogeneza

Organogeneza to proces, podczas którego rozwijają się narządy, organy nowego organizmu.

Błony płodowe

Błony płodowe po raz pierwszy wytwarzane są u gadów. Istnieją następujące błony płodowe:

1) pęcherzyk żółtkowy - u ptaków i gadów zawiera materiał odżywczy w postaci żółtka; u ssaków organ szczątkowy

2) kosmówka - posiada liczne kosmki; pośredniczy we wchłanianiu substancji odżywczych z krwi matki i chroni zarodek przed urazami mechanicznymi

3) owodnia - uczestniczy w odżywianiu, wydalaniu, wymianie gazowej zarodka; wypełniona płynem owodniowym

4) omocznia - uczestniczy w wymianie tlenu, dwutlenku węgla, substancji odżywczych oraz produktów metabolizmu między matką i zarodkiem.

BIOGENEZA, CZYLI NARODZINY ŻYCIA NA ZIEMII

Uważa się, że Ziemia powstała około 4,6 mld lat temu. Pierwotnie była "gotującą się skałą", bowiem panowała na niej temperatura 400˚C. Następnie temperatura spadła do 100˚C, para wodna zaczynała się skraplać i powstał praocean. Ówczesna atmosfera składała się gazów tj. CO_2, NH_3, H₂S i CH_4. Do Ziemi docierało silne promieniowanie, a brak warstwy ozonowej sprzyjał licznym, silnym wyładowaniom atmosferycznym.

Około 4 mld lat temu temperatura na ziemi spadła do 40˚C, a w praoceanie pojawiły się związki organiczne.

Rosyjski naukowiec Oparin udowodnił w 1926 roku, że proste związki organiczne tj. aminokwasy czy DNA mogą powstawać spontanicznie. Naukowiec założył, że substratami do uzyskania tych związków mogły być ówczesne proste związki nieorganiczne, a powstałe produkty gromadzone były w praoceanie. Warunkiem koniecznym do zajścia tych procesów miała być beztlenowość środowiska, bowiem tlen ma zdolność rozkładania niektórych związków chemicznych. Badacz założył również, iż energię niezbędna do przeprowadzenie reakcji mogły dostarczać wyładowania atmosferyczne i promieniowanie ultrafioletowe, docierające do powierzchni Ziemi.

Amerykański badacz Miller przeprowadził doświadczenie, w którym uzyskał aminokwasy, DNA, RNA i węglowodany z nieorganicznych związków chemicznych. Stworzył model obrazujący warunki panujące przed prawie 5 mld lat - do kolby, którą podłączył do źródła prądu, wprowadził gazy, które tworzyły atmosferę ziemską 4,6 mld lat temu i podgrzał ją do 100˚C. W efekcie uzyskał wspomniane wyżej związki organiczne.

Przypuszcza się, że życie powstało na Ziemi około 3,5 mld lat temu. Dowody kopalne wskazują, iż pierwsze organizmy będące przodkami współcześnie żyjących organizmów, były organizmami prokariotycznymi.

Zakłada się, że komórki eukariotyczne powstały z komórek eukariotycznych w procesie endosymbiozy około 2 mld lat temu. Teoria endosymbiozy zakłada, iż chloroplasty i mitochondria powstały na skutek symbiotycznych współzależności między komórkami prokariotycznymi. W pierwszym etapie tego procesu prokariotyczny gospodarz mógł pochłaniać inne komórki prokariotyczne, a nowi lokatorzy mogli wnosić do komórki gospodarza to, czego jemu brakowało. W kolejnym etapie pochłonięte komórki mogły stawać się integralną częścią komórki gospodarza, by w ostatecznie w komórce tej doszło do uformowania jąder komórkowych.

EWOLUCJA

Podstawowa teza ewolucji wymaga założenia, że wszystko jest konsekwencją przeszłości. Ewolucja to procesy tak powolne, że nie dotyczą jednego osobnika, lecz wielu pokoleń wielu osobników. Ewolucją określa się zmiany cech, czyli właściwości organizmów (np. ewolucja kończyn kręgowców), powstawanie nowych grup organizmów (np. powstanie wirusa HIV) i zmianę frekwencji genów z pokolenia na pokolenie. Proces ewolucji ma charakter kumulatywny, wielostopniowy. Czynnikami ewolucji jest dobór naturalny i dobór płciowy oraz czynniki losowe takie, jak dryf genetyczny, mutacje czy migracje.

Dobór naturalny to proces przeżywania osobników najlepiej przystosowanych, czyli proces zwiększający częstość występowania korzystnych fenotypów wynikający z różnic ich przystosowania i rozrodczości. Efektem działania doboru naturalnego nie zawsze musi być ewolucja. Dobór naturalny zachodzi ze względu na cechy fenotypu, ale jego efekt dotyczy już składu genetycznego populacji, na którą działa. Dobór naturalny chroni populację przed nagromadzeniem się niekorzystnych mutacji, ponieważ eliminuje osobniki, będące nosicielami tych mutacji. Warunkiem działania doboru naturalnego jest zmienność, dziedziczność i zdolność rozmnażania się osobników.

Dobór płciowy jest zespołem czynników, które wpływają na sukces rozrodczy i związane są z interakcjami między osobnikami biorącymi udział w rozrodzie. Czynnikiem doboru płciowego jest m.in. konkurencja o partnera seksualnego oraz wybiórczość względem partnera.

Dryf genetyczny opisuje zmiany frekwencji genów nie wynikające z doboru naturalnego, mutacji czy migracji, lecz z czystego przypadku. Im populacja jest mniejsza, tym dryf genetyczny częściej się ujawnia. Po dostatecznie długim czasie działania dryfu genetycznego w populacji ustala się stacjonarny rozkład frekwencji genów.

Mutacje to zmiany zapisu informacji genetycznej. Są one pierwotnym źródłem zmienności genetycznej. Mutacje są losowe, mogą występować z różną częstością i w różnych miejscach genomu.

Migracje opisują efekt braku izolacji pomiędzy populacjami.

Istnieje wiele dowodów potwierdzających zachodzenie procesu ewolucji:

1. dowody bezpośrednie

• skamieniałości: odciski (np. amonity czy trylobity) czy zmineralizowane szczątki

• "żywe skamieniałości" - np. hatteria, latimeria, sekwoja, miłorząb

• inkluzje - organizmy roślinne lub zwierzęce zalane jakąś substancją np. żywicą

2. dowody pośrednie:

› z dziedziny anatomii porównawczej i morfologii

• narządy homologiczne - to narządy spełniające u różnych grup organizmów różne funkcje, ale mające wspólne pochodzenie i taki sam plan budowy

• narządy analogiczne - to narządy, które w różnych grupach organizmów spełniają taką samą funkcję, ale różnią się pochodzeniem i budową np. skrzydło owada i skrzydło ptaka

• narządy szczątkowe - u człowieka np. wyrostek robaczkowy, kość ogonowa, owłosienie ciała (u mężczyzn na klatce piersiowej), zęby mleczne, paluch stopy

• atawizmy - to cechy, które pojawiają się w życiu płodowym, a zanikają po urodzeniu, u człowieka np. nadmierne owłosienie ciała, ogon (nawet o długości 25 cm), pazury (zamiast paznokci), silnie rozwinięty kieł, dodatkowe sutki

› z dziedziny biochemii i biologii molekularnej

• jednorodność chemicznego składu organizmów (podobny skład płynów ustrojowych, podobna budowa i funkcje wielu enzymów, podobna budowa hormonów, podobna struktura białek, podobna budowa roślinnego chlorofilu)

• uniwersalność kodu genetycznego

• identyczny u wszystkich organizmów przebieg podstawowych procesów i cykli biochemicznych

• obecność czynnika RH (RH+ i RH-) u ludzi i małp

• obecność antygenów grupowych krwi (A, B, 0)

• jednolitość budowy i funkcji mitochondriów u wszystkich organizmów

› z dziedziny embriologii

• podobieństwa w procesie bruzdkowania i gastrulacji

• prawo biogenetyczne - ontogeneza to szybkie i skrócone powtórzenie filogenezy

Dobór naturalny może zmieniać rozkład cechy (ilościowej) na różne sposoby, jako dobór kierunkowy, stabilizujący lub rozrywający.

Dobór kierunkowy eliminuje osobniki o skrajnej wartości cechy. Wynikiem tego jest przesunięcie w średniej wartości tej cechy w danej populacji, które ma miejsce już po kilku pokoleniach. Przykładem doboru kierunkowego jest zwiększanie mleczności krów przez zostawianie do rozrodu osobników o najwyższej mleczności.

Dobór stabilizujący faworyzuje osobniki o średniej wartości danej cechy., równocześnie eliminuje osobniki o wartościach skrajnych tej cechy. Przykładem doboru stabilizującego jest wyższa śmiertelność noworodków o najniższej lub najwyższej masie ciała, w porównaniu z noworodkami o prawidłowej, optymalnej masie ciała.

Dobór rozrywający faworyzuje osobniki o skrajnych wartościach cech. Może on prowadzić do całkowitej izolacji rozrodczej i powstania dwóch różnych, nowych gatunków.

Wymianie genów między populacjami zapobiegać mogą bariery mechaniczne, fizyczne, geograficzne, jak i mechanizmy izolacji rozrodczej, które wynikają z właściwości samych organizmów uniemożliwiających swobodne kojarzenie międzygatunkowe. Mechanizmy izolacji rozrodczej dzielą się na :

1. mechanizmy prezygotyczne - zapobiegają kojarzeniu

- potencjalni partnerzy nie stykają się ze sobą w okresie rozrodu (żyją w innych siedliskach lub różnią się porą godową)

- partnerzy spotykają się, lecz nie kopulują (izolacja płciowa, behawioralna lub etologiczna)

- partnerzy podejmują nieudane próby kopulacji (brak transferu gamet)

- transfer gamet nie prowadzi do zapłodnienia (niezgodność gamet)

2) mechanizmy postzygotyczne - zapobiegają przepływowi genów pomimo zajścia kopulacji

- dochodzi do zapłodnienia, lecz zygota wkrótce po nim zamiera

- powstają mieszańce (pokolenie F1) o wysokiej śmiertelności

- powstają mieszańce (pokolenie F1) żywotne, ale o znacznie obniżonej rozrodczości (bezpłodne)

ROZWÓJ ZARODKOWY

Rozwój zarodkowy, inaczej rozwój embrionalny, to okres życia ludzi i zwierząt, który obejmuje rozwój zarodka. Wyróżnia się w nim cztery etapy:

1) zapłodnienie

- to proces polegający na połączeniu się męskiej komórki rozrodczej - plemnika z żeńską komórką rozrodczą - komórką jajową, w wyniku którego powstaje diploidalna zygota

- obejmuje cytogamię, czyli połączenie się cytoplazmy obu gamet biorących w nim udział oraz kariogamię, czyli połączenie materiałów genetycznych obu komórek rozrodczych

- etapy:

1. kapacytacja plemników w drogach rodnych samicy

2. pokonanie przez plemnik warstwy komórek pęcherzykowych otaczających oocyt

3. związanie plemnika z osłonką przejrzystą oocytu

4. reakcja akosomalna

5. związanie plemnika z błoną komórkową oocytu

6. fuzja plemnika z oocytem

7. aktywacja oocytu i blok przeciwko polispermii

8. dekondensacja jądra komórkowego plemnika i rozwój przedjądrzy - żeńskiego i męskiego

9. pierwsza mitoza - wymieszanie genomów rodzicielskich

2) bruzdkowanie

- to proces podziałów mitotycznych zygoty na komórki potomne - blastomery

- podczas podziałów nie zmienia się masa ani objętość zarodka

- w jego wyniku powstaje blastula - kulisty pęcherzyk zbudowany z jednej warstwy komórek, wewnątrz którego znajduje się wtórna jama ciała - celoma

- całkowite nieregularne - typ bruzdkowania u ssaków

3) gastrulacja

- to proces ruchów komórek przekształcających blastulę w twór wielowarstwowy posiadający zawiązek jelita - gastrulę

- podczas tego procesu wyodrębnione zostają listki zarodkowe: ektoderma (zewnętrzny listek zarodkowy), mezoderma (środkowy listek zarodkowy) i endoderma (wewnętrzny listek zarodkowy)

◦ z ektodermy powstaje:

› naskórek i jego pochodne (włosy, paznokcie itd.)

› wyściółka przedniego i końcowego odcinka przewodu pokarmowego

› wyściółka jamy nosowej i zatok

› części gałki ocznej: rogówka, siatkówka, soczewka

› układ nerwowy

› część przysadki nerwowej i część rdzenia nadnerczy

◦ z mezodermy powstaje:

› tkanka łączna

› mięśnie

› układ krwiotwórczy i krwionośny

› nabłonek fragmentu układu wydalniczego

› fragment nabłonka układu moczowego

◦ z endodermy powstaje:

› nabłonek wyścielający przewód pokarmowy

› trzustka

› wątroba

› tarczyca i przytarczyce

› część grasicy

› nabłonek układu oddechowego

› nabłonek trąbki słuchowej

› nabłonek ucha środkowego

› wewnętrzna część błony bębenkowej

› nabłonek pęcherza moczowego

› fragmenty cewek moczowych

› nabłonek pochwy

3. organogeneza

- to proces tworzenia i rozwoju narządów podczas rozwoju zarodkowego oraz larwalnego

PRAWA MENDLA

Czeski mnich Grzegorz Mendel zainteresował się zmiennością groszku pachnącego, który hodował w ogrodzie. Zajął się badaniem m. in. koloru kwiatów, kształtu i koloru strąków, sposobu kwitnienia i wzrostu roślin groszku pachnącego. Zaobserwował, że w populacji hodowanego groszku najwięcej było kwiatów czerwonych, mniej białych, a najmniej czerwonych. Wysnuł na tej podstawie wniosek, że czerwona barwa jest dominująca, biała jest recesywna, a różowa mieszana. Uzyskane wyniki umożliwiły mu sformułowanie praw, którymi rządzi się dziedziczność:

pierwsze prawo Mendla (prawo czystości gamet)

- jednostki dziedziczne wniesione przez każdego z rodziców rozdzielają się od siebie w czasie wytwarzania przez mieszańca komórek rozrodczych (czyli do każdej gamety wchodzi jeden tylko allel danej cechy)

P: Aa x Aa

F1:

gameta	A	a
A	AA	Aa
a	Aa	aa

A - allel dominujący

a - allel recesywny

AA i Aa - kwiat czerwony

Aa - kwiat biały

genotypowo: 1: 2: 1

fenotypowo: 3: 1 (3 kwiaty czerwone: 1 kwiat biały)

drugie prawo Mendla (prawo niezależnego dziedziczenia)

- geny warunkujące dwie różne cechy rozdzielane są do gamet niezależnie od siebie, w stosunku genotypowym 9: 3: 3: 1

P: AABB x aabb

F1: AaBb

F2:

Gameta	AB	Ab	Ab	ab
AB	AABB	AABb	AaBB	AaBb
Ab	AABb	AAbb	AaBb	Aabb
aB	AaBB	AaBb	aaBB	aaBb
Ab	AaBb	Aabb	aaBb	aabb

A - wysoka roślina

a - niska roślina

B - czerwony kwiat

b - biały kwiat

genotypowo: 1: 2: 1: 2: 4: 2: 1: 2: 1

fenotypowo: 9: 3: 3: 1 (9 roślin wysokich o czerwonych kwiatach: 3 rośliny wysokie o białych kwiatach: 3 rośliny niskie o czerwonych kwiatach: 1 roślina niska o białych kwiatach)

CHROMOSOMOWA TEORIA DZIEDZICZNOŚCI WEGŁUG MORGANA

Thomas Morgan obserwował życie muszek owocowych. Owady te są bardzo dobrym obiektem doświadczeń, bowiem muszki owocowe są małe, ale wystarczająco duże, by obserwować ich cechy fenotypowe, mają małe wymagania życiowe (zatem koszt utrzymania hodowli jest niewielki) i krótki cykl rozwojowy oraz wysoką płodność. Ponadto muszka owocowa ma tylko 8 chromosomów (2n = 8; pierwsza para to chromosomy płci, pozostałe trzy pary to autosomy), a dodatkowo posiada chromosomy poligeniczne w gruczołach ślinowych jej larwy.

Sformułowana przez Morgana w 1912 roku chromosomowa teoria dziedziczności zakłada, że:

- geny odpowiadają za określone cechy, czyli są podstawową jednostką dziedziczną

- geny zlokalizowane są w chromosomach

- geny ułożone są w chromosomach liniowo

- geny występują w ściśle określonym miejscu na chromosomie, czyli tak zwanym locus

- geny zmieniają położenie w chromosomach podczas mejozy oraz crossing- over

- crossing - over to przyczyna zmienności rekombinacyjnej

- geny położone blisko siebie noszą nazwę genów sprzężonych

- geny sprzężone determinują cechy sprzężone, które się dziedziczą

- sprzężenie genów zależy od odległości poszczególnych genów między sobą - im geny są bliżej siebie położone, tym sprzężenie między nimi jest silniejsze

- centymorgan - jednostka odległości genów między sobą

→ crossing - over

- to proces zachodzący podczas podziału mejotycznego komórki, w trakcie wytwarzania komórek rozrodczych

- to proces polegający na wymianie odcinków chromosomów homologicznych, na skutek którego może dojść do zerwania sprzężeń między genami i powstanie ich nowych kombinacji

- prawdopodobieństwo jego wystąpienia wzrasta wraz z odległością między genami

- w wyniku tego procesu dochodzi do wymiany genów pochodzących od ojca i od matki

- nie występuje u samców muszki owocowej - Drosophila melanogaster

GENETYCZNA DETERMINACJA PŁCI

Płeć to zespół cech różnicujący osobniki na samice i samce. Płeć jest determinowana podczas zapłodnienia. Płeć zarodka uwarunkowana jest określoną informacja genetyczną, którą do zygoty wnosi plemnik. Samica różni się od samca chromosomami płci, posiada ona bowiem dwa chromosomy X, podczas gdy samiec posiada jeden chromosom X, a drugi Y. Samica produkuje zatem gamety zawierające zawsze chromosom X, a samiec produkuje gamety zróżnicowane - plemnik albo niesie chromosom X, albo chromosom Y.

U kobiet tylko jeden z dwóch chromosomów X jest aktywny. Inaktywacja jednego z chromosomów X jest procesem losowym i zachodzi już na etapie blastocysty. Brak inaktywacji jest letalny, czyli prowadzi do śmierci. Zinaktywowany chromosom X nazwany został ciałkiem Barra, które lokuje się tuż pod błoną jądrową i barwi barwnikami zasadowymi. Na ciałku Barra u człowieka występuje 19 aktywnych genów, u myszy 2.

→ cechy sprzężone z płcią

- to takie cechy, których geny położone są na chromosomach płci

- hemofilia:

◦ gen recesywny odpowiedzialny za produkcję czynnika krzepliwości krwi zlokalizowany jest w chromosomie X

◦ choroba wywołana brakiem czynnika krzepnięcia krwi

◦ geny: H - dominujący, h - recesywny

◦ kobieta może mieć następujące genotypy: HH (zdrowa), Hh (nosicielka), hh (chora; w praktyce bardzo rzadko spotykany)

◦ mężczyzna może mieć następujące genotypy: H- (zdrowy), h- (chory)

◦ przykład rozkładu cechy:

1) P: HH x h-

F1: Hh, Hh, H-, H-

wniosek: urodzeni z tego związku chłopcy będą zdrowi, dziewczynki będą nosicielkami

2) P: Hh x H-

F1: HH, Hh, H-, h-

wniosek: urodzeni z tego związku chłopcy będą albo zdrowi, albo chorzy (prawdopodobieństwo urodzenia chorego chłopca wynosi 50%), a urodzone dziewczynki będą albo zdrowe, albo będą nosicielkami (prawdopodobieństwo urodzenia dziewczynki nosicielki wynosi 50%)

- daltonizm:

◦ gen odpowiedzialny za rozróżnianie barwy czerwonej i zielonej zlokalizowany jest w chromosomie X

◦ geny: D - dominujący, d - recesywny; gen odpowiedzialny za widzenie barwy niebieskiej znajduje się na autosomie (chromosomie 7)

◦ dziedziczenie jak w hemofilii

→ cechy związane z płcią

- to cechy, których geny znajdują się na autosomach, ale fenotyp zależy od płci

- łysienie:

◦ geny: B¹B¹ - warunkują normalny zarost

B²B² - łysieją osobniki obu płci

B²B¹ - łysieją mężczyźni

◦ związane z obecnością hormonu testosteronu

→ cechy ograniczone płcią

- to cechy, których geny mogą występować albo w chromosomach płci albo w autosomach, ale manifestują się tylko u jednej płci

- mleczność:

◦ zarówno krowa, jak i byk posiada geny odpowiedzialne za mleczność, jednak to tylko krowa daje mleko

JĄDRO KOMÓRKOWE

Jądro komórkowe jest organellum występującym w niemal wszystkich komórkach organizmów eukariotycznych, z wyjątkiem erytrocytów ssaków. Organizmy prokariotyczne, takie jak bakterie i sinice nie posiadają w swoich komórkach jąder komórkowych. Jądro komórkowe otoczone jest osłonką, w której znajdują się pory umożliwiające kontakt nukleopalzmy z cytoplazmą. Jądro komórkowe wypełnione jest kariolimfą, która ma na celu utrzymywanie otoczki w napięciu, jest także oparciem dla chromatyny i jąderka oraz uczestniczy w procesach biochemicznych dzięki zawartości enzymów tj. polimeraza DNA czy polimeraza RNA.

U bakterii i sinic funkcje jądra komórkowego pełni genofor - nukleoid. Jest to pojedyncza, zwinięta nić DNA zawieszona w cytoplazmie.

Jąderko jest nieobłonioną strukturą, która stanowi miejsce tworzenia rybosomów - rRNA jest syntezowane w jąderku, podczas gdy białka rybosomowe powstają w cytoplazmie, skąd migrują do jąderka. Tam łączą się z rRNA tworząc rybosomy, które służą do syntezy białek komórki.

Chromatyna to kompleks DNA i białek: histonów (ich funkcją jest blokowanie DNA) i białek niehistonowych (pełnią funkcję stabilizującą i regulująca). Chromatyna spiralizuje się podczas profazy tworząc chromosomy. Chromosomy różnią się między sobą kształtem i wielkością. Ze względu na kształt dzieli się je na chromosomy:

1. metacentryczne - centromer leży dokładnie w środku

2. submetacentryczne - centromer jest lekko odsunięty od środka

3. akrocentryczne - centromer położony jest prawie terminalnie

4. telocentryczne - centromer położony na końcu ramienia; nieobecne u człowieka

DNA

Po raz pierwszy DNA wyizolowano z jądra komórkowego w 1869 roku i nazwano je nukleiną. Dokładnie 20 lat później Altmanowi udało się rozdzielić nukleinę na kwasy nukleinowe i białka. Kolejnym krokiem w poznaniu kwasów nukleinowych było zastosowanie przez Fullgera metod ich barwienia, co potwierdziło hipotezę, że DNA buduje chromosomy. Następnie wykazano, iż kwas dezoksyrybonukleinowy obecny jest w każdej komórce, a konkretny organizm ma stałą ilość DNA w komórkach. Udowodniono także, że komórki jajowe i plemniki (komórki płciowe) zawierają aż o połowę mniej kwasu dezoksyrybonukleinowego niż komórki somatyczne oraz iż DNA nie opuszcza nigdy jądra komórkowego.

DNA przyjmuje postać podwójnej helisy, czyli splecionych ze sobą dwóch nici. Łączna długość DNA w komórce wynosi 1 mm, a grubość nici sięga milionowej części milimetra, co sprawia, że kwas dezoksyrybonukleinowy nie jest widzialny gołym okiem. Podstawową jednostka budująca kwas nukleinowy jest nukleotyd. Monomer ten składa się z zasady azotowej, cukru pentozy (w przypadku DNA cukrem jest dezoksyryboza, a w przypadku RNA to ryboza) i reszty kwasu fosforowego. Zasady azotowe dzielą się na dwie grupy:

1. purynowe - adenina (A) i guanina (G)

2. pirymidynowe - cytozyna (C) i tymina (T) ( w przypadku RNA zamiast tyminy występuje uracyl (U))

Adenina podwójnym wiązaniem wodorowym łączy się z tyminą, a cytozyna potrójnym wiązaniem łączy się z guaniną. Reszta kwasu fosforowego przyłączona jest do cukru pentozy wiązaniem fosfodiestrowym.

Nici, z których utworzona jest struktura podwójnej helisy, są względem siebie komplementarne tzn. uzupełniają się. Koniec 5' jednej nici znajduje się naprzeciw końca 3' drugiej nici. Obie komplementarne nici DNA niosą informację pozwalające odtworzyć sekwencje nukleotydowe drugiej nici.

→ replikacja

Replikacja to proces syntezy nowych nici DNA. Jest to proces semikonserwatywny, czyli nowa nić dobudowywana jest na matrycy jednej ze starych nici. Matrycą do syntezy są nici podwójnej helisy. Dwuniciowe DNA zbudowany jest zatem z nici starej i z dobudowanej nici nowej.

Replikacja inicjowana jest w miejscu zwanym ori. U organizmów eukariotycznych w genomie występuje wiele takich miejsc, w przeciwieństwie do Prokaryota, gdzie istnieje tylko jedno. Do miejsca ori przyłączają się białka enzymatyczne (helikazy), które rozbijając wiązania wodorowe powodują rozkręcanie się cząsteczki DNA, w wyniku czego tworzą się tzw. widełki replikacyjne. Następnie enzym polimeraza RNA (primaza) katalizuje powstanie startera (primera), czyli krótkiego odcinka RNA. Do końca 3' zsyntetyzowanego startera przyłączane są nukleotydy, co katalizuje jedna z polimeraz DNA. Polimerazy DNA dobudowują kolejne nukleotydy w sposób ciągły na nici wiodącej oraz fragmentami, tzw. fragmentami Okazaki, na nici opóźnionej. Następnie fragmenty Okazaki łączone są ze sobą dzięki enzymom - ligazom. Po zakończeniu procesu dobudowywania nowych nukleotydów startery (primery) zostają enzymatycznie usunięte, a brakujące nukleotydy zostają uzupełnione przez jedną z polimeraz DNA. Polimerazy DNA uczestniczące w procesie replikacji spełniają wiele różnych funkcji: prowadzą replikacje, naprawę, usuwają stertery oraz uzupełniają brakujące nukleotydy.

Replikacja konserwatywna to proces replikacji, podczas którego każda z nici macierzystego DNA staje się matryca dla nowych nici, bez rozplatania helisy. W wyniku tego powstają dwie potomne cząsteczki DNA - jedna zostaje nienaruszona (stanowi ją stara helisa DNA), a druga jest całkowicie nowa (utworzona z nowo zsyntetyzowanych nici DNA).

Replikacja przypadkowa ma miejsce, gdy każda z nici macierzystej podwójnej helisy ulega rozpadowi na szereg fragmentów, które służą wówczas za matrycę, na której powstają nowe nici DNA.

→ transkrypcja

Transkrypcja to proces przepisywania informacji genetycznej z DNA na RNA, podczas którego powstaje kilka rodzajów kwasu rybonukleinowego. Każdy gen kodujący białko poprzedzony jest promotorem. To do niego przyłączają się czynniki białkowe i polimeraza RNA uczestniczące w procesie transkrypcji. Podwójna nić DNA rozplata się następnie wiadomość z DNA przepisywana jest na RNA. Transkrypcja kończy się, gdy polimeraza RNA napotka na swej drodze terminator. Produktem pośrednim między DNA a RNA jest hnRNA. Jest ono nietrwałe i na nim zachodzi wycinanie intronów (obróbka potranslacyjna). Po wycięciu intronów powstaje mRNA składające się już z samych tylko egzonów.

→ translacja

Translacja to proces biosyntezy białka, to przekształcanie czteroliterowego kodu zasad w kwasach nukleinowych w dwudziestoaminokwasowy alfabet białek. W pierwszym etapie tego procesu dochodzi do aktywacji aminokwasów. Następnie, w procesie inicjacji, następuje rozpoczęcie syntezy łańcucha białkowego. W kolejnym etapie - elongacji - łańcuch białkowy jest wydłużany. Przedostatni etap - terminacja - to proces zakończenia wydłużania łańcucha białkowego. Ostatnim etapem translacji jest fałdowanie powstałego białka i jego obróbka potranslacyjna.

RNA

Kwas rybonukleinowy - RNA - jest jednoniciowy. Nie pełni on roli materiału genetycznego, z wyjątkiem wirusów. RNA zaangażowany jest w proces biosyntezy białka. RNA zbudowany jest z monomerów - nukleotydów. Nukleotyd RNA składa się z cukru pentozy - rybozy, zasady azotowej (adeniny, uracylu, guaniny, cytozyny) i reszty kwasu fosforowego. Wyróżniamy trzy rodzaje RNA: mRNA, tRNA i rRNA, które różnią się między sobą budową oraz pełnioną funkcją.

mRNA (informacyjny RNA) powstaje podczas procesu transkrypcji. Produktem pośrednim miedzy DNSA a mRNA jest hnRNA. mRNA stanowi matrycę do syntezy białka. Po raz pierwszy mRNA zostało zaobserwowane w roku 1961. Informacyjny RNA stanowi 5% RNA występującego w komórkach. Długość jego cząsteczki równa jest długości kwasu dezoksyrybonukleinowego, który buduje dany gen.

tRNA zbudowany jest z 70 - 90 nukleotydów. Stanowi 15% RNA występującego w komórkach. W komórkach występuje około 50 - 60 rodzajów tRNA i każdy aminokwas ma przynajmniej jeden tRNA. Odpowiada on za aktywację aminokwasów oraz jest przekaźnikiem czteroliterowego kodu nukleotydów na dwudziestoliterowy alfabet aminokwasów. Do jego końca 3' przyłączają się aktywowane aminokwasy. Jego koniec 5' jest ufosforylowany. Cząsteczka tRNA zbudowana jest z kilku ramion. Ramię dihydrourydyny (pętla DHU) Zwiera informacje o tym, jaki aminokwas ma zostać przyłączony. Ramię pseudourydynowe (pętla pseudourydynowa) umożliwia przymocowanie tRNA do rybosomu. Ramię antykodonowe (pętla antykodonowa) zawiera 7 nukleotydów, z których trzy środkowe tworzą tzw. antykodon umożliwiający rozpoznanie kodonów mRNA. Występuje także krótkie ramię zmienne.

rRNA stanowi 85% RNA występującego w komórce. Syntezowany jest w jądrze komórkowym, a dojrzewa już w jąderku, z którego wędruje do cytoplazmy, gdzie łączy się z czynnikami białkowymi tworząc rybosomy. rRNA uczestniczy w procesie biosyntezy białka.

Rybosomy to organella komórkowe zbudowane z rRNA i białek. Uczestniczą w biosyntezie białek. Ze względu na rozmiary i występowanie można podzielić je na dwie grupy - rybosomy 70S, które obecna są w organizmach prokariotycznych, plastydach i mitochondriach eukaryotów) oraz większe rybosomy 80S występujące u organizmów eukariotycznych. Rybosomy 70S zbudowane są z dwóch podjednostek - mniejszej 30S i większej 50S. 34% tych rybosomów stanowi białko, a 66% stanowi RNA. Rybosomy 80S też składają się z dwóch podjednostek: mniejszej 40S i większej 60S. Rybosom ten w 40% składa się z białka, a w 60% z kwasu rybonukleinowego.

MUTACJE

Mutacje to nagłe zmiany w materiale genetycznym, które zachodząc w komórkach somatycznych nie są dziedziczone. Dziedziczeniu ulegają mutacje, które zachodzą w komórkach linii płciowej. Mutacje zachodzić mogą spontanicznie lub być indukowane przez różne czynniki. Czynniki mutagenne dzieli się na:

1. czynniki fizyczne

• promieniowanie ultrafioletowe

• wysoka temperatura

2. czynniki chemiczne

• kwas azotowy

• wolne rodniki tlenowe

• benzopiren (składnik dymu tytoniowego)

• pestycydy

• iperyt (gaz bojowy)

3. czynniki biologiczne

• wirusy

Wyróżnia się trzy główne typy mutacji:

1. mutacje punktowe (genowe)

- wywołane są błędem kopiowania matrycy DNA na skutek działalności mutagenów i/lub natury procesu kopiowana

→ tranzycje / transwersje

• mutacje synonimowe

- synonimiczne (milczące) - zmiana jednej zasady na drugą nie wpływa na zmianę kodowanego aminokwasu)

- niesynonimiczne (neutralne) - zmiana zasady powoduje zmianę kodowanego białka na inne, o tych samych właściwościach, więc charakter chemiczny białka się nie zmienia

• mutacje zmiany sensu

- zmiana zasady powoduje zmianę kodowanego białka na inne, o innych właściwościach, wiec charakter chemiczny białka zmienia się

• mutacje nonsensowe

- zmiana jednej zasady w kodonie powoduje powstanie kodonu nonsensowego, czyli następuje skrócenie łańcucha białkowego

→ addycje / delecje

- następuje przesunięcie ramki odczytu, a w konsekwencji zmiana produkowanego białka

2. mutacje chromosomowe (abberacje chromosomowe)

- dotyczą większej ilości materiału genetycznego

- związane są głównie z błędami w crossing - over

→ delecje

- utrata części chromosomu

→ duplikacje

- podwojenie danego fragmentu chromosomu

→ inwersje

- obrócenie fragmentu chromosomu o 180˚

→ translokacje

- wymiana odcinków między chromosomami niehomologicznymi

3. mutacje genomowe

- prowadzą do zmian euploidalnej liczby chromosomów

- dochodzi do nich przy podziale komórki, gdy chromosomy nierówno rozdzielają się do komórek potomnych

→ euploidia

- zmniejszenie lub zwiększenie podstawowej liczby chromosomów

◦ monoploidy - powstają na skutek rozwoju haploidalnej gamety; liczba chromosomów - n; występują najczęściej u roślin np. u mszaków, paprotników

◦ poliploidy - organizmy o powiększonej liczbie kompletów chromosomów; liczba chromosomów - 3n / 4n / 5n itd.; występuje np. u pszenicy

→ aneuploidia

- zmniejszenie lub zwiększenie pojedynczej liczby pojedynczych chromosomów

- wynika z nierozchodzenia się chromosomów homologicznych do komórek potomnych podczas podziałów komórkowych

- np. zespół Patau - trisomia chromosomu 13

zespół Edwarda - trisomia chromosomu 18

zespół Downa - trisomia chromosomu 21

BIAŁKA

Białka to związki organiczne, które stanowią około 50% suchej masy komórki. Białka zbudowane są z aminokwasów. Pierwszorzędowa struktura białka daje informacje na temat jakości, ilości i sekwencji aminokwasów. Aminokwasy połączone są ze sobą wiązaniami peptydowymi. Drugorzędowa struktura białka określa wzajemne położenie sąsiadujących ze sobą aminokwasów. Łańcuch aminokwasów może bowiem przyjmować postać α - helisy oraz β - harmonijki. α - helisa stanowi rodzaj pręta, w którym aminokwasy są skręcone wokół siebie. Na jeden skręt przypada 3.6 aminokwasów. Struktura α - helisy stabilizowana jest wiązaniami wodorowymi występującymi między odległymi aminokwasami. Białkami bogatymi w strukturę α - helisy są: keratyna włosa, miozyna, tropomiozyna. Powstawanie α - helisy faworyzowane jest przez aminokwasy takie, jak glicyna, metionina, alanina czy leucyna. Β - harmonijka jest strukturą fałdową. Łańcuch aminokwasów w tej strukturze jest rozciągnięty. Strukturę β - harmonijki stabilizują wiązania wodorowe obecne między sąsiadującymi łańcuchami aminokwasów. W β - harmonijkę bogate jest białko fibroina znajdujące się w jedwabiu. Powstawanie struktury β - harmonijki faworyzują aminokwasy takie, jak walina, izoleucyna czy tyrozyna. Trzeciorzędowa struktura białka mówi o przestrzennym ułożeniu aminokwasów, które ze sobą nie sąsiadują. Zniszczenie trzeciorzędowej struktury białka oznacza zniszczenie właściwości biologicznych białka. Struktura czwartorzędowa białka charakterystyczna jest dla białek o budowie podjednostkowej np. dla hemoglobiny. Strukturę tą stabilizują oddziaływania wodorowe i jonowe.

Ze względu na budowę białka dzieli się na:

1. proste - składają się tylko z łańcuchów aminokwasów

np. ◦ protaminy

◦ histony

◦ albuminy (rozpuszczalne w wodzie)

◦ globuliny (nierozpuszczalne w wodzie

2) złożone - składają się z łańcuchów aminokwasów oraz komponenty niebiałkowej

np. ◦ nukleoproteiny - połączenie łańcucha aminokwasowego z kwasem nukleinowym

◦ glikoproteiny - połączenie łańcucha aminokwasowego z cukrem

◦ lipoproteiny - połączenie łańcucha aminokwasowego z tłuszczem np. kwasem tłuszczowym

◦ chromoproteiny - połączenie łańcucha aminokwasowego z barwnikiem np. chlorofil, hemoglobina

Ze względu na kształt białka dzieli się na:

1. globularne - inaczej sferyczne; np. aktyna, hemoglobina, histony

2. fibrylarne - inaczej włókienkowe; np. fibryna, keratyna, kolagen

Ze względu na pełnioną funkcję białka dzieli się na:

1. enzymy

2. materiały zapasowe

3. transportowe

4. kurczliwe

5. ochronne

6. toksyny

7. strukturalne

8. hormony

ENZYMY

Enzymy są to białka, które biorą udział w bardzo wielu procesach zachodzących w komórkach. Pełnią funkcję biokatalizatorów, regulują szybkość przebiegu reakcji biochemicznych, obniżają energię aktywacji, czyli energię potrzebną do zainicjowania reakcji, same zaś nie ulegają przemianom - nie zużywają się i nie zmieniają się.

Holoeznym, czyli właściwa cząsteczka enzymu składa się z apoenzymu (grupy białkowej) i kofaktora (koenzym lub grupa prostetyczna). Enzymy to białka proste lub złożone. Przykładem enzymu zbudowanego z białka prostego jest np. trypsyna czy rybonukleaza. Centrum aktywne tego typu enzymu stanowi odpowiedni układ aminokwasów. W enzymach o budowie białek złożonych grupa prostetyczna jest komponentą niebiałkową silnie związaną z enzymem, a koenzym jest słabo związany z cząsteczką enzymu, może swobodnie się od niego odłączać i ewentualnie przyłączać.

Istnieje kilka czynników wywierających wpływ na aktywność enzymu, czyli szybkość reakcji:

1. temperatura - dla różnych grup organizmów istnieje optymalna temperatura np. dla zwierząt stałocieplnych jest to 37˚C, dla roślin 40 - 50˚C, dla ekstremofili np. bakterii gorących źródeł jest to 80 - 100˚C

2. stężenie substratu - im wyższe, tym reakcja zachodzi wydajniej i szybciej

3. stężenie jonów wodorowych - w środowisku zasadowym działa np. trypsyna, w środowisku kwasowym działa np. pepsyna, w środowisku obojętnym działa np. amylaza ślinowa

4. inhibitory i aktywatory - regulują szybkość reakcji

5. proenzymy - to nieaktywne enzymy, które w formie natywnej zapobiegają samotrawieniu; wydzielane są np. do światła układu pokarmowego (pepsynogen) i tam są aktywowane (pepsyna)

Enzymy sklasyfikowane zostały w kilka grup:

1. oksydoreduktazy - prowadzą odwracalne reakcje utleniania i redukcji; np. dehydrogenazy, oksygenazy

2. transferazy - przenoszą grupy funkcyjne; np. metylotransferazy

3. hydrolazy - rozbijają wiązania hydrolitycznie; np. proteazy, esterazy

4. liazy - rozszczepiają albo tworzą wiązania bez udziału wody; np. dekarboksylazy, dehydratazy

5. izomerazy - prowadzą reakcje izomeryzacji; katalizują np. reakcję przejścia glukozy we fruktozę

6. ligazy - prowadzą reakcje syntezy trwałych wiązań kosztem energii pochodzącej z ATP; np. syntetazy

HORMONY

Hormony uwalniane są do płynów ciała przez jedną lub grupy komórek. Stymulują funkcje komórek docelowych posiadających receptory danego hormonu. Hormony są białkami / peptydami np. insulina, aminami np. tyroksyna, trójjodotyronina, katecholaminami np. adrenalina, noradrenalina lub steroidami.

Przegląd wybranych hormonów

Hormony produkowane przez część gruczołową przysadki mózgowej

• hormon wzrostu (GH)

- stymuluje wzrost kości

• prolaktyna

- stymuluje proces produkcji mleka i rozwoju gruczołu mlecznego

- reguluje czynność jajników / jąder

• FSH (folitropina)

- hormon gonadotropowy

- stymuluje wzrost pęcherzyków jajnikowych

• LH (lutropina)

- hormon gonadotropowy

- stymuluje wzrost ciałka żółtego w jajnikach i pobudza komórki Leydiga w jądrach do produkcji androgenów

• TSH ( hormon tyreotropowy)

- stymuluje czynność tarczycy

• ACTH (hormon adrenokortykotropowy)

- reguluje wydzielanie hormonów kory nadnercza

Hormony produkowane przez podwzgórze

• liberyny (RH)

- neurohormony

- stymulują wydzielanie określonych hormonów

• statyny (LH)

- neurohormony

- hamują uwalnianie określonych hormonów

• wazopresyna (ADH, hormon antydiuretyczny)

- jej narządem docelowym jest nerka

- reguluje wchłanianie zwrotne wody w kanalikach zbiorczych nerek

• oksytocyna

- odpowiada za wytrysk mleka

- stymuluje skurcze macicy

Hormony produkowane przez tarczycę

• tyroksyna (T4) i trójjodotyronina (T3)

- zwiększają szybkość przemiany materii

- ich niedobór prowadzi do niedorozwoju umysłowego (kretynizmu)

• kalcytonina

- jej narządami docelowymi są kości i nerki

- powoduje obniżenie poziomu jonów wapnia w organizmie

Hormony produkowane przez przytarczyce

• parahormon (PTH)

- jego narządami docelowymi są kości i nerki

- podwyższa poziom jonów wapnia w organizmie

Hormony produkowane przez trzustkę

• insulina

- produkowana przez komórki β trzustki

- obniża poziom cukru we krwi

• glukagon

- produkowany przez komórki α trzustki

- podwyższa poziom cukru we krwi

Hormony produkowane przez korę nadnerczy

• aldosteron

- jego strukturą docelową są kanaliki zbiorcze nerek

- stymuluje wchłanianie zwrotne wody i jonów sodowych oraz chlorkowych z kanalików nerkowych i wydalanie jonów potasowych oraz wodorowych do kanalików zbiorczych nerek

- podnosi ciśnienie krwi

• kortyzol

- podwyższa poziom glukozy we krwi

- inhibuje produkcję przeciwciał

- stymuluje rozkład białek i tłuszczów

- ma działanie przeciwzapalne i przeciwalergiczne

Hormony produkowane przez rdzeń nadnerczy

• adrenalina i noradrenalina

- zwiększają częstość i siłę skurczów mięśnia sercowego

- rozszerzają tętniczki doprowadzające krew do mięsni, serca, płuc, wątroby

- zwężają tętniczki doprowadzające krew do skóry, nerek, jelit

- powodują rozszerzenie źrenic

Hormony produkowane przez jajniki

• estrogeny

- produkowane przez komórki pęcherzyka Graffa

- stymulują rozrost błony śluzowej macicy przygotowując ją do ewentualnego przyjęcia zapłodnionej komórki jajowej

- stymulują rozwój gruczołu mlekowego

• androgeny

- stymulują rozwój drugorzędowych cech płciowych

• progesteron

- produkowany przez ciałko żółte

- stymuluje rozrost błony śluzowej macicy

- stymuluje rozwój gruczołu mlekowego

- inhibuje skurcze macicy

Hormony produkowane przez jądra

• testosteron

- stymuluje spermatogenezę

- podtrzymuje drugorzędowe cechy płciowe

• androgeny

- syntezowane przez komórki Leydiga

- stymulują rozwój drugorzędowych cech płciowych

• estrogeny

- hamują steroidogenezę w komórkach Leydiga

- kontrolują tworzenie akrosomu w plemnikach

- regulują ilość powstających plemników

WĘGLOWODANY

Węglowodany, czyli cukry, to związki organiczne zbudowane z atomów węgla, wodoru i tlenu, pełniące głównie rolę energetyczną i strukturalną. Pierwotnym ich źródłem u organizmów roślinnych jest fotosynteza, a organizmom zwierzęcym są one dostarczane wraz z pożywieniem.

Węglowodany dzieli się na dwie główne grupy:

1. cukry proste - triozy (3C), tetrozy (4C), pentozy (5C) np. ryboza, dezoksyryboza, heksozy (6C) np. glukoza, fruktoza, galaktoza

2. cukry złożone:

• disacharydy - zbudowane z dwóch cząsteczek monosacharydu; np. sacharoza (glukoza + fruktoza), maltoza (glukoza + glukoza), laktoza (glukoza + galaktoza)

• oligosacharydy - zbudowane z 3 - 5 monosacharydów

• polisacharydy - mają więcej niż 12 - 15 reszt cukrowych; np. skrobia (zbudowana z wielu cząsteczek glukozy; materiał zapasowy roślin), glikogen (materiał zapasowy grzybów i zwierząt), celuloza (budulec ścian komórkowych roślin), chityna (buduje ściany komórkowe np. grzybów, tworzy pancerz owadów).

Ryboza i dezoksyryboza to pentozy, które między innymi buduję nukleotydy, czyli monomery, z których utworzone są nici kwasów nukleinowych.

Glukoza i fruktoza są krystalicznymi, białymi, słodkimi w smaku substancjami. Dobrze rozpuszczają się w wodzie, nie rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych. Posiadają odczyn obojętny.

Maltoza to dwucukier. Węglowodan ten zbudowany jest z dwóch cząsteczek glukozy połączonych wiązaniem α - 1, 4 glikozydowym.

Laktoza także jest dwucukrem. Zbudowana jest z cząsteczki glukozy połączonej z cząsteczką galaktozy wiązaniem β - 1, 4 glikozydowym. W mleku krowim laktoza stanowi 4,5%, a w mleku ludzkim 6% całkowitego składu. Dwucukier ten nie potrafi przechodzić przez przewód pokarmowy, musi być najpierw przez enzym - laktazę - rozłożona do glukozy i galaktozy.

Sacharoza to dwucukier zbudowany z cząsteczki glukozy i cząsteczki fruktozy połączonych ze sobą wiązaniem α, β - 1, 2 glikozydowym. Jest ona głównym cukrem spełniającym funkcje transportowe w roślinach, ponieważ posiada właściwości nieredukujące, czyli nie angażuje się w żadne reakcje typu redoksowego. Obecne w niej wiązanie glikozydowi jest nietrwałe i wrażliwe na wiele czynników np. temperaturę.

Skrobia jest poliglikanem zbudowanym z wielu cząsteczek glukozy. Pełni funkcje zapasowe. Występuje np. w bulwach ziemniaka i jako ziarna skrobiowe w kukurydzy. Ten wielocukier tworzy:

1. amyloza - to cząsteczki glukozy połączone wiązaniem α - 1,4 glikozydowym; jest strukturą nierozgałęzioną; składa się z nawet do 250 reszt glukozy; w roztworze wodnym tworzy micele; jod wybarwia ją na niebiesko

2. amylopektyna - to cząsteczki glukozy połączone wiązaniem α - 1, 6 glikozydowym; jest strukturą rozgałęzioną, a rozgałęzienia występują średnio co 12 reszt glukozowych; jod barwi ją na fioletowo

Glikogen to poliglikan. Zbudowany jest z cząsteczek glukozy połączonych wiązaniami α - 1, 4 glikozydowymi i β - 1, 6 glikozydowymi. Glikogen jest bardziej rozgałęziony niż skrobia. Pełni funkcję zapasową. W organizmie człowieka występuje w formie glikogenu wątrobowego, gdzie stanowić może aż 7% świeżej masy wątrobowej i glikogen mięśniowy, gdzie stanowi źródło energii.

Celuloza to poliglikan. Zbudowana jest z cząsteczek glukozy połączonych wiązaniami β - 1, 4 glikozydowymi. Jest nierozgałęziona. Wykazuje podobieństwo do amylozy. Jest budulcem ścian komórkowych. Bawełna zawiera aż 95% celulozy, a suche drewno 50%.

Chityna jest cukrem złożonym. Zbudowana jest z cząsteczek N - acetylo - D - glukozoamin połączonych wiązaniami β - 1, 4 glikozydowymi. U owadów i skorupiaków buduje pancerz zewnętrzny. Występuje też u grzybów.

TŁUSZCZE

Tłuszcze to związki organiczne trudno rozpuszczalne w wodzie, a łatwo rozpuszczają się w niepolarnych rozpuszczalnikach organicznych. Pełnią one funkcję zapasową (są magazynem energii), ochronną (np. woski) i termoizolacyjną.

Tłuszcze dzielimy na:

1. tłuszcze proste

• triacyloglicerole - glicerol zestryfikowany z kwasem tłuszczowym

• woski - alkohol jednowodorotlenowy zestryfikowany z kwasem tłuszczowym

2. tłuszcze złożone

• fosfolipidy - alkohol + kwas tłuszczowy + reszta kwasu fosforowego

• glikolipidy - alkohol + kwas tłuszczowy + reszta cukrowa

• sfingolipidy - grupa przejściowa; z nich wyprowadzić można inne tłuszcze złożone

3. związki tłuszczopodobne

• kwasy tłuszczowe

• sterydy

• karotenoidy

• chinony

Ze względu na miejsce występowania tłuszcze dzielimy na:

1. tłuszcze roślinne - są to tłuszcze ciekłe zbudowane z nienasyconych kwasów tłuszczowych

2. tłuszcze zwierzęce - są to tłuszcze stałe zbudowane z nasyconych kwasów tłuszczowych

METABOLIZM

Metabolizm to przemiana materii, to ogół reakcji zachodzących w organizmie przy udziale enzymów. Metabolizm wiąże się z przepływem energii, materii oraz informacji genetycznej i zapewnia organizmowi wzrost, ruch i rozmnażanie. Metabolizm dzieli się na dwa procesy:

1. anabolizm

- to reakcje syntezy

- to reakcje endoergiczne, czyli do ich przebiegu konieczne jest dostarczenie energii

- np. fotosynteza, synteza wielocukrów, biosynteza białek

2) katabolizm

- to reakcje rozpadu

- to reakcje egzoergiczne, czyli podczas ich przebiegu energia jest produkowana (w postaci ATP) i wydzielana

- np. utlenianie biologiczne, oddychanie tlenowe, oddychanie beztlenowe

→ ATP

ATP (adenozynotrójfosforan) jest uniwersalnym przenośnikiem energii swobodnej. Jego cząsteczka zbudowana jest z adenozyny (cukier pentoza: ryboza + zasada azotowa: adenina) i trzech reszt kwasu fosforowego. Cząsteczka adenozynotrójfosforanu posiada dwa wysokoenergetyczne wiązania fosforowe, które znajdują się między resztami kwasu fosforowego.

Na drodze hydrolizy ATP rozpada się na ADP (adenozynodifosforan) oraz jedną resztę kwasu fosforowego. Kolejna reakcja rozpadu doprowadzi do powstania AMP (adenozyno-mono-fosforan) i kolejnej reszty kwasu fosforowego. Każdej reakcji rozpadu ATP towarzyszy wydzielenie energii na skutek rozerwania wysokoenergetycznych wiązań fosforowych.

→ FOSRORYLACJA

Fosforylacja jest podstawowym sposobem wymiany energii w organizmach żywych. Wyróżniono kilka typów fosforylacji:

1. fosforylacja substratowa

- reszta kwasu fosforowego jest przenoszona na ADP dzięki wykorzystaniu energii pochodzącej z substratu

substrat wysokoenergetyczny + ADP + P → substrat niskoenergetyczny + ATP

2. fosforylacja fotosyntetyczna

- źródłem energii niezbędnej do przeniesienia reszty kwasu fosforowego na ADP jest światło

ADP + P +światło → ATP

3. fosforylacja oksydacyjna

- do reakcji syntezy ATP wykorzystywana jest energia protonów i elektronów przekazywanych na tlen

- zachodzi tylko u organizmów tlenowych

ADP + P + zredukowany przenośnik elektronów (NADH₂) + tlen →

ATP + utleniony przenośnik elektronów + woda

FOTOSYNTEZA

Fotosynteza jest procesem wytwarzania związków organicznych ze związków nieorganicznych przy udziale barwników fotosyntetycznych oraz z wykorzystaniem energii świetlnej.

Fotosynteza zachodzi w chloroplastach. Te organella komórkowe zbudowane są z dwóch błon lipoproteidowych - zewnętrznej i wewnętrznej. Przestrzeń ograniczona błoną wewnętrzną - stroma - zawiera enzymy, które uczestniczą w procesie wytwarzania glukozy z dwutlenku węgla i wody w ciemnym etapie fotosyntezy. Jasna faza fotosyntezy ma miejsce w granach tylakoidów, w których gromadzone są barwniki fotosyntetyczne, a energia świetlna zamieniana jest w energię chemiczną. Liczba chloroplastów u poszczególnych roślin jest różna - u roślin wyższych w jednej komórce znajduje się kilkadziesiąt chloroplastów na komórkę, a u glonów tylko jeden. Chloroplasty wykazują zdolność ruchu i przyjmują w komórce określone miejsce w zależności od natężenia oświetlenia. W liściach nieoświetlonych chloroplasty rozmieszczają się w płaszczyźnie poziomej komórki, równomiernie na całej powierzchni liścia. W liściu oświetlanym chloroplasty pod wpływem silnego światła ustawiają się wzdłuż ściany komórkowej.

Chlorofil, jeden z barwników fotosyntetyczych, zbudowany jest z czterech pierścieni pirogowych, jednego pierścienia niepirolowego, atomu magnezu oraz dwudziestowęglowego alkoholu - fitolu. Atom magnezu ułatwia agregację chlorofilu w tylakoidach. Układ wiązań podwójnych sprzężonych w pierścieniach umożliwia absorpcję światła przez rośliny. Fitol zaś zakotwicza część chlorofilu w błonie chloroplastu. Istnieją dwa główne typy chlorofilu - chlorofil a i chlorofil b - które różnią się między sobą długością pochłanianego światła. Barwnikami fotosyntetycznymi są również karotenoidy - pomarańczowo - czerwone karoteny i żółte ksantofile oraz występujące u niektórych glonów fikobiliny - czerwona fikoerytryna i niebieska fikocyjanina.

→ FAZA JASNA FOTOSYNTEZY

Faza jasna fotosyntezy zachodzi w granach chloroplastów. Energia świetlna pochłaniana jest przez fotosystemy (fotoskłady). Są to połączenia białek, lipidów, karotenoidów i chlorofilu. W centrum każdego fotosystemu znajduje się para cząsteczek chlorofilu, która tworzy tzw. centrum reakcji fotochemicznej. Każdy organizm fotosyntetyczny posiada dwa fotoskłady - fotosystem I i fotosystem II. Organizmy anoksygeniczne posiadają tylko jeden fotoskład - I lub II. Fotoskład I (P700) posiada w centrum dwie cząsteczki chlorofilu a o maksimum absorpcji równym 700 nm. W centrum fotoskładu II (P680) znajduje się para cząsteczek chlorofilu a o maksimum absorpcji równym 680 nm.

Anteny energetyczne fotoskładu II absorbują energię świetlną i przekazują ją do centrum aktywnego. Wybity elektron przekazywany jest na pierwszy akceptor elektronów. Następnie elektron wędruje na plastochinon, a z niego na kompleks cytochromów. Później elektron z kompleksu cytochromów przekazywany jest na plastocyjaninę, która jest ruchliwym przenośnikiem elektronów i przekazuje elektron do fotoskładu I. Niedobór elektronów w fotosystemie II uzupełniany jest przez elektrony pochodzące z wody. W procesie fotolizy woda rozpada się na wodór i tlen, a uwalniana wtedy energia zużywana jest w procesie tworzenia ATP.

Anteny energetyczne fotoskładu I absorbują energię świetlną i przekazują ją do centrum aktywnego. Elektron wybity z tego fotosystamu przekazywany jest na pierwszy akceptor elektronów, a następnie na ferrodoksynę. Elektron wybity z ferrodoksyny przekazywany jest na NADP⁺, w wyniku czego powstaje NADPH.

Gdy roślina posiada nadmiar NADPH i nie istnieje potrzeba jego wytwarzania zachodzi fosforylacja cykliczna (wyżej omówiono fosforylację niecykliczną). Elektron dużym potencjale jest wówczas przenoszony ze zredukowanej formy ferrodoksyny bezpośrednio na kompleks cytochromów, zamiast na NADP⁺. ATP powstaje podczas drogi powrotnej elektronu do centrum reakcji.

→ FAZA CIEMNA FOTOSYNTEZY

Faza ciemna fotosyntezy zachodzi w stromie chloroplastu, w której obecne są wszystkie enzymy niezbędne do przebiegu tego procesu. Nie zależy ona od obecności światła, w jej wyniku powstaje glukoza, do produkcji której wykorzystywana jest energia z ATP i NADPH.

Cykl Calvina, czyli faza ciemna fotosyntezy, składa się z trzech etapów. W etapie pierwszym, zwanym karboksylacją, do związku pięciowęglowego - rybulozodifosforanu (RuDP) -na drodze enzymatycznej przyłączony zostaje dwutlenek węgla, w wyniku czego tworzy się trzywęglowy kwas fosfoglicerynowy. W kolejnym etapie - redukcji - następuje fosforylacja otrzymanego uprzednio kwasu fosfoglicerynowego, jego redukcja oraz przemiana powstałego w jej wyniku aldehydu fosfoglicerynowego do trzywęglowego fosfodihydroksyacetonu. W trzecim etapie odbywa się regeneracja akceptora dwutlenku węgla, czyli rybulozodifosforanu. Jest to proces endoergiczny, czyli wymaga dostarczenia energii w postaci ATP.

Bezpośrednim produktem cyklu Calvina jest trioza w postaci aldehydu fosfoglicerynowego. Jest ona pierwszym trwałym produktem fazy ciemnej fotosyntezy. Aldehyd fosfoglicerynowy może zostać skondensowany do glukozy lub zastać skierowany do przemiany odtwarzającej akceptor dwutlenku węgla, czyli rybulozodifosforan.

→ CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA PRZEBIEG PROCESU FOTOSYNTEZY

1) światło

- pochłonięta przez chlorofil energia świetlna zamieniana jest natychmiast na energię elektryczną, a potem na energię chemiczną

- część energii świetlnej wykorzystywana jest do syntezy ATP, a część do procesu fotolizy, czyli rozpadu wody na wodór i tlen

- w fotosyntezie udział biorą promienie w zakresie 400 - 700 nm, czyli światło widzialne

- wydajność fotosyntezy jest największa przy świetle czerwonym, czyli świetle o długości fali równym 600 -700nm

- zbyt silne światło powodować może destrukcję aparatu fotosyntetycznego - spada natężenie fotosyntezy, zanikają barwniki chlorofilowe

- rośliny światłolubne - intensywność fotosyntezy najwyższa w warunkach silnego oświetlenia; np. pomidory, drzewa owocowe, sosna

- rośliny cieniolubne - intensywność fotosyntezy najwyższa w warunkach słabego oświetlenia; np. bluszcz, paproć

2) temperatura

- optimum temperatury mieści się w granicach 20 - 30˚C

- zmienna wartość optimum temperaturowego wynika z warunków i środowiska życia roślin

- wpływa na aktywność enzymów - zbyt wysoka powoduje ich denaturację, co prowadzić może do obumarcia rośliny

3) woda

- jej niedobór powoduje zamykanie aparatów szparkowych, a równocześnie obniżenie intensywności asymilacji dwutlenku węgla

- jest donorem elektronów

4) dwutlenek węgla

- jest substratem wykorzystywanym w fazie ciemnej fotosyntezy

- pobierany bezpośrednio z atmosfery lub z wody, pod postacią dwutlenku węgla obecnego w atmosferze, w postaci jonów kwasu węglowego lub kwasu węglowego

- optymalne stężenie dwutlenku węgla wynosi 0.1%

5) tlen

- jego wysokie stężenie obniża aktywność fotosyntetyczną roślin

- nie wywiera wpływu na intensywność fotosyntezy u roślin C4

6) wiek rośliny

- natężenie fotosyntezy jest najwyższe u roślin dojrzałych, niskie u roślin młodych, a równe prawie zero u roślin starych

CHEMOSYNTEZA

Chemosynteza to proces syntezy związków organicznych ze związków nieorganicznych tj. dwutlenek węgla czy woda, z wykorzystaniem energii chemicznej pochodzącej z procesów utleniania różnych związków mineralnych.

Chemosynteza występuje u bakterii. Bakterie azotowe utleniają amoniak w sole kwasu azotawego, a potem kwasu azotowego. Bakterie siarkowe utleniają siarkę i siarkowodór. Bakterie wodorowe utleniają wodór, w wyniku czego tworzy się woda, a bakterie żelazowe utleniają jony żelaza.

Chemosynteza składa się z dwóch głównych faz. W pierwszej następuje utlenianie związków chemicznych (etap ten odpowiada fazie jasnej fotosyntezy). W fazie drugiej następuje asymilacja dwutlenku węgla (etap ten odpowiada fazie ciemnej fotosyntezy).

ODDYCHANIE KOMÓRKOWE

Oddychanie komórkowe jest procesem katabolicznym. Dostarcza on każdej komórce energię oraz substraty do produkcji wielu związków organicznych. Składa się z procesu glikolizy, cyklu Krebsa i łańcuch oddechowego.

→ GLIKOLIZA

Glikoliza jest beztlenowymmetapem oddychania komórkowego. Zachodzi w cytoplazmie. Substratem w tym procesie jest glukoza. W wyniku enzymatycznych przemian glukoza przekształca się w aldehyd fosfoglicerynowy i fosfodihyroksyaceton, a następnie w kwas pirogronowy. Powstały pirogronian zużywany jest przez komórkę w procesie fermentacji alkoholowej, fermentacji mlekowej lub w cyklu Krebsa.

Fermentacja alkoholowa to proces polegający na enzymatycznych reakcjach przekształcania kwasu pirogronowego w alkohol - etanol. Produktem pośrednim w tej reakcji jest aldehyd octowy. Proces fermentacji alkoholowej wykorzystywany jest przy produkcji piwa, wina, pieczywa czy drożdży. Ten typ fermentacji nie zachodzi u zwierząt ani u ludzi.

Fermentacja mlekowa to proces przekształacania kwasu pirogronowego, otrzymanego w wyniku glikolizy, w kwas mlekowy, przy udziale enzymów. Ten rodzaj fermentacji zachodzi w mięśniach zwierząt i ludzi. W przemyśle fermentacja mlekowa wykorzystywana jest w mleczarstwie czy podczas produkcji kiszonek.

Całkowity zysk energetyczny z oddychania komórkowego wynosi 38 cząsteczek ATP, czyli z jednego mola glukozy powstaje 38 moli ATP.

→ CYKL KREBSA

Cykl Krebsa, zwany również cyklem kwasu cytrynowego zachodzi w matriks mitochondrialnej.

Kwas pirogronowy wyprodukowany w cytoplazmie w procesie glikolizy dostaje się do matriks mitochondrialnej. Po połączeniu się z koenzymem A tworzy się związek - acetylokoenzym A. Następnie związek ten łączy się z czterowęglowym kwasem szczawiooctowym dając sześciowęglowy kwas cytrynowy. W wyniku jego przemian (wytworzenie produktów pośrednich) odtwarza się kwas szczawiooctowy, który znów łączy się z cząsteczką acetylokoenzymu A. Podczas tych reakcjipowstaje ATP i NADH₂ oraz wydzielany jest dwutlenek węgla.

Koenzym A jest związkiem chemicznym podobnym w budowie do nukleotydu. Złożony jest z adenozyny, dwóch reszt kwasu fosforowego, kwasu pantotenowego oraz tioetyloaminy.

Budowa koenzymu A

źródło: www.wikipedia.pl

→ ŁAŃCUCH ODDECHOWY

Łańcuch oddechowy zachodzi na grzebieniach mitochondrialnych. Polega on na przeniesieniu elektronów z bogatych w energię cząsteczek tj. NADH lub NADPH na cząsteczkę tlenu (proces wysokoenergetyczny). Elektrony wędrują wzdłuż szeregu przenośników, by w ostateczności połączyć się z protonami i cząsteczką tlenu tworząc wodę.

→ CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA WYDAJNOŚĆ PROCESU ODDYCHANIA KOMÓRKOWEGO

1. tlen

- intensywność oddychania komórkowego rośnie wraz ze wzrostem stężenia tlenu w środowisku

- przy bardzo wysokim stężeniu tlenu w środowisku intensywność oddychania komórkowego nie wzrasta

- przy niskim stężeniu tlenu w środowisku intensywność oddychania komórkowego jest niska

- brak tlenu w środowisku prowadzi do procesu fermentacji

2. temperatura

- intensywność oddychania komórkowego rośnie wraz ze wzrostem temperatury

- intensywność oddychania komórkowego maleje przy temperaturze 35 - 40˚C, a zanika przy temperaturze 50˚C, bowiem enzymy uczestniczące w procesie ulegają denaturacji

- intensywność oddychania komórkowego maleje przy niskich temperaturach

- jeśli temperatura utrzymuje się przez dłuższy okres czasu na poziomie ponad 30˚C, to intensywność oddychania komórkowego nie zmienia się

3. woda

- przy niedoborze wody intensywność oddychania komórkowego maleje

- jeśli suchym nasionom o zawartości wody równej około 10 - 12% zostanie dostarczona woda, wówczas intensywność oddychania komórkowego wzrasta

4. światło

- w czasie jasnej fazy fotosyntezy oddychanie tlenowe jest zahamowane i często zachodzi proces fotorespiracji, czyli pochłaniania tlenu i wydzielania dwutlenku węgla

- światło niebieskie zwiększa intensywność oddychania komórkowego

5. dwutlenek węgla

- wysokie stężenie dwutlenku węgla w środowisku obniża intensywność procesu oddychania komórkowego

- wysokie stężenie dwutlenku węgla umożliwia długotrwałe przechowywanie warzyw i owoców w chłodniach

6. czynniki wewnętrzne

- auksyny (hormony roślinne) stymulują oddychanie komórkowe

- inhibitory tj. cyjanek, fluorek, tlenek węgla, hamują oddychanie komórkowe doprowadzając roślinę do śmierci

- zranienia roślin stymulują proces oddychania komórkowego, co pozwala na zabliźnienie rany

CYKL MOCZNIKOWY

Cykl mocznikowy ( inaczej cykl ornitynowy) jest enzymatycznie regulowanym procesem syntezy mocznika. Jest to proces endogenny, czyli wymaga nakładów energii. Przebiega częściowo w mitochondriach, a częściowo w cytoplazmie komórki.

Dwutlenek węgla łączy się z amoniakiem, a źródłem energii do tej reakcji jest ATP. Powstały związek - karbamoilofosforan - łączy się następnie z ornityną, która znajduje się w matriks mitochondrialnej. Powstaje cyrulina, która łączy się z cząsteczką kwasu asparaginowego dając kwas argininobursztynowy. Na tym etapie cyklu ornitynowego energia również czerpana jest z cząsteczki ATP. Następnie powstały wcześniej kwas argininobursztynowy rozpada się na fumaran, który dyfunduje z cytoplazmy do mitochondrium, gdzie wchodzi w cykl Krebsa oraz na argininę. Arginina pod wpływem enzymu rozpada się na ornitynę, która z cytoplazmy wędruje do mitochondrium wchodząc znów w cykl ornitynowy oraz mocznik.

HETEROTROFIZM

Heterotrofizm, inaczej cudzożywność, to sposób odżywiania się charakterystyczny dla roślin pasożytniczych, bakterii saprofitycznych i pasożytniczych, grzybów, protistów zwierzęcych oraz zwierząt. Organizmy heterotroficzne pobierają gotowe związki odżywcze ze środowiska zewnętrznego, a same nie są zdolne do ich syntezy np. w procesie fotosyntezy czy chemosyntezy.

Organizmy heterotroficzne dzieli się na:

• półpasożyty i pasożyty roślinne oraz zwierzęce (np. jemioła, huba, tasiemce, wszy, pchły, kleszcze)

• glebożercy

• mułożercy

• roślinożercy (np. owca, koza, krowa)

• drapieżnicy (np. wilk)

• wszystkożercy (np. człowiek)

• saprofagi (np. bakterie)

UKŁAD NERWOWY CZŁOWIEKA

Układ nerwowy składa się z ośrodkowego (centralnego) układu nerwowego oraz obwodowego układu nerwowego. Ośrodkowy układ nerwowy buduje mózg oraz rdzeń kręgowy. Obwodowy układ nerwowy tworzą nerwy czaszkowe (12 par) i nerwy rdzeniowe (31 par).

Układ nerwowy człowieka rozpoczyna kształtować się już w trzecim tygodniu życia zarodkowego. Powstała cewka nerwowa różnicuje się w części głowowej na trzy pierwotne pęcherzyki mózgowe: przodomózgowie, śródmózgowie i tyłomózgowie. Wraz z rozwojem zarodka następuje dalszy rozwój układu nerwowego. Przodomózgowie dzieli się na kresomózgowie i międzymózgowie. Śródmózgowie pozostaje śródmózgowiem, a tyłomózgowie różnicuje się w móżdżek i rdzeń przedłużony.

Kresomózgowie odpowiada za procesy myślowe i inteligencję. Rozwijają się z niego półkule mózgowe oraz opuszki węchowe. Na kresomózgowiu wytwarza się kora mózgowa.

Międzymózgowie tworzy między innymi wzgórze, które jest punktem węzłowym dróg ruchowych i czuciowych w organizmie oraz podwzgórze, które jest ogniwem łączącym układ nerwowy z hormonalnym. Podwzgórze odpowiada także za kontrolę temperatury ciała, apetytu czy reakcje emocjonalne.

Śródmózgowie jest ośrodkiem reakcji słuchowych i wzrokowych. To na nim tworzą się plakody oczne, z których później rozwijają się oczy.

Móżdżek jest elementem mózgowia, który odpowiada za koordynację ruchową.

Rdzeń przedłużony odpowiada za podstawowe czynności życiowe.

Na powierzchni kory mózgowej wyróżnia się kilka płatów:

◦ płat czołowy - znajdują się na nim pola ruchowe

◦ płat ciemieniowy - znajdują się na nim pola czuciowe

◦ płat skroniowy - znajduje się w nim ośrodek słuchu

◦ płat potyliczny - znajduje się w nim ośrodek wzroku.

Z mózgu wychodzi 12 par nerwów czaszkowych:

1˚ - nerwy węchowe

- odbierają bodźce węchowe

- wstępują do opuszek węchowych, w których tworzą drzewkowate rozgałęzienia

2˚ - nerw wzrokowy

- odbiera bodźce wzrokowe

- bierze początek w komórkach siatkówki oka

3˚ - nerw okoruchowy

- odpowiada za ruch gałki ocznej

- unerwia większość mięśni gałki ocznej oraz powieki górnej

4˚ - nerw bloczkowy

- odpowiada za ruch gałki ocznej w dół i w górę

5˚ - nerw trójdzielny

- składa się z nerwu ocznego, nerwu żuchwowego i nerwu szczękowego

6˚ - nerw odwodzący

- odpowiada za ruch gałki ocznej (kieruje ją na zewnątrz)

7˚ - nerw twarzowy

- składa się z włókien ruchowych unerwiających mięśniówkę twarzy i szyi oraz z włókien czuciowych odpowiedzialnych za odbiór bodźców smakowych z części języka

8˚ - nerw statyczno - ruchowy

- unerwia nabłonek zmysłowy ucha wewnętrznego

9˚ - nerw językowo - gardłowy

- unerwia m. in. nasadę języka i gardło oraz śliniankę przyuszną i migdałek podniebienny

10˚ - nerw błędny

- unerwia m. in. serce, płuca, żołądek, wątrobę, nerki

11˚ - nerw dodatkowy

- unerwia mięśnie podniebienia górnego, szyi i krtani

12˚ - nerw podjęzykowy

- to nerw ruchowy

- unerwia mięśnie języka

Rdzeń kręgowy przebiega w kanale kręgowym. Wychodzi z niego 31 par nerwów kręgowych: 8 nerwów rdzeniowych szyjnych, 12 nerwów rdzeniowych piersiowych, 5 nerwów rdzeniowych lędzwiowych, 5 nerwów rdzeniowych krzyżowych oraz 1 nerw rdzeniowy ogonowy.

BUDOWA OKA I UCHA CZŁOWIEKA

Oko znajduje się w części przedniej oczodołu, w której się porusza dzięki mięśniom ocznym. Nerw wzrokowy wychodzący z gałki ocznej poprzez otwór kostny przechodzi do wnętrza czaszki zmierzając do mózgu.

Gałka oczna jest kulą, której średnica wynosi 24mm. Wypełniona jest ciałem szklistym, czyli bezpostaciową substancją pod ciśnieniem, które pozwala utrzymać okrągły kształt.

Zewnętrzną warstwę gałki ocznej stanowi twardówka. Jest to mocna warstwa tkanki łącznej. W części przedniej oka staje się twardówka nazywa się rogówką, staje się bowiem cieńsza, przeźroczysta i przybiera kształt wypukłego szkiełka od zegarka.

Do twardówki przylega naczyniówka. Wraz z ciałem rzęskowym odpowiedzialnym za utrzymanie soczewki w stałym położeniu i tęczówką tworzy ona błonę naczyniową z naczyniami krwionośnymi.

Siatkówka jest wewnętrzną warstwą wyścielającą wnętrze oka. Stanowi ona część receptorową gałki ocznej. Siatkówkę budują trzy warstwy - warstwa najbliższa wnętrzu oka składa się ze światłoczułych komórek: pręcików i czopków, pozostałe dwie warstwy tworzą neurony przewodzące bodźce wzrokowe. Plamka żółta znajdująca się na siatkówce jest miejscem występowania największej ilości czopków, dzięki czemu charakteryzuje się największą wrażliwością na światło i barwy. Położona nieco niżej plamka ślepa jest miejscem, w którym zbiegają się nerwy łączące światłoczułe komórki z nerwem wzrokowym. Plamka ślepa pozbawiona jest komórek światłoczułych, przez co jest zupełnie niewrażliwa na światło.

Elementem oka jest soczewka o zmiennej i regulowanej ogniskowej. Zawieszona jest między ciałem szklistym obecnym na obwódce rzęskowej a tęczówką. Soczewka posiada dwie powierzchnie wypukłe - tylną i przednią, a buduje ją torebka, kora i jądro.

Tęczówka to barwna, umięśniona część błony naczyniowej, która otacza źrenicę i reguluje jej średnicę. Jej mięśnie pozwalają bowiem na zmniejszanie lub zwiększanie dopływu promieni świetlnych do wnętrza oka.

Wnętrze gałki oka wypełnione jest galaretowatą, przeźroczystą substancją zwaną ciałem szklistym. Przednią część oka i wewnętrzną część powiek pokrywa spojówka. Nawilżaniem i oczyszczaniem oka z zanieczyszczeń zajmuje się gruczoł łzowy znajdujący się w części górno - bocznej oczodołu.

Odbiornikiem promieniowania elektromagnetycznego jest siatkówka zbudowana ze światłoczułych pręcików i czopków połączonych z mózgiem za pomocą nerwów. Czopki jako komórki o niskiej względnie czułości służą do obserwacji przedmiotów w świetle dziennym. Dołek środkowy jest miejscem występowania czopków w największej ilości, zatem najwyższą rozdzielczość obserwowany przedmiot uzyskuje, gdy jego obraz znajdzie się w tym dokładnie obszarze. Spadek natężenia światła dostającego się do oka pociąga za sobą wzrost średnicy źrenicy. Gdy czopki nie mają wystarczającej do przeprowadzania obserwacji czułości, pomimo znacznej powierzchni rozszerzonej źrenicy, rolę komórek receptorowych przejmują pręciki. Występują ona poza obszarem dołka środkowego, a w największych zagęszczeniu w odległości kątowej równej 15 stopni od środka dołka, dlatego nocne widzenie zwane jest perfekcyjnym. Pręciki ochraniane się przed nadmiarem promieniowania świetlnego dzięki specjalnemu barwnikowi. Jego działanie obserwuje się podczas przejścia z jasnego do ciemnego pomieszczenia albo na odwrót (efekt olśnienia). Zjawisko przystosowania się wzroku do panujących warunków świetlnych zwane jest adaptacją.

Plamka ślepa jest obszarem siatkówki pozbawionym pręcików i czopków położonym w miejscu połączenia mózgu z nerwowymi elementami światłoczułymi, tworzącymi wspólny nerw wzrokowy. Obserwator nie dostrzeże zatem przedmiotu, jeśli jego obraz znajdzie się w miejscu plamki ślepej bowiem na skutek braku komórek światłoczułych nie wytworzy się wrażenie wzrokowe.

Ucho zewnętrzne ochrania ucho środkowe i ucho wewnętrzne. Tworzy je małżowina uszna i przewód słuchowy zewnętrzny. Za skupianie fal akustycznych, kierowanych następnie do przewodu słuchowego, odpowiada małżowina uszna. U niektórych zwierząt ułatwia ona lokalizację źródła dźwięku. U ludzi funkcja ta ma niewielkie znaczenie, jednak dzięki wpływom cienia akustycznego małżowiny fale akustyczne docierające z przodu są lepiej słyszalne niż te dobiegające z boku oraz z tyłu głowy. Jednak różnice w poziomie sygnału docierającego z różnych kierunków nie są znaczne, bo nie przekraczają kilku decybeli. Przewód słuchowy gwarantuje odpowiednią wilgotność i temperaturę, prowadzi falę dźwiękową w kierunku błony bębenkowej i ochrania ją przed uszkodzeniami mechanicznymi. W przewodzie tym, na skutek odbicia fali dźwiękowej od powierzchni kończącej go błony bębenkowej, powstaje fala stojąca. Drgania obecnego w przewodzie słuchowym słupa powietrza wywołują zjawisko rezonansowe dla częstotliwości średnio 3000 Hz, a w rezultacie wzmocnienie dźwięku o około 10 dB dla wspomnianej częstotliwości.

Ucho środkowe tworzą kosteczki: młoteczek, strzemiączko i kowadełko, które znajdują się w jamie bębenkowej. Ucho środkowe ma niewielką objętość i wynosi około 2cm³. Jama bębenkowa jest wąską przestrzenią, która jest wyścielona błoną bębenkową i wypełniona powietrzem. Występują w niej dwa mięśnie pełniące funkcję ochrony przed nadmiernym hałasem. Mięsień bębenkowy (napinacz błony bębenkowej) odpowiada za regulację napięcia błony, co odgrywa istotną rolę podczas dźwięku o wysokim natężeniu, który może powodować uszkodzenie słuchu. Obniżenie napięcia błony bębenkowej zwane jest refleksem akustycznym, jednak skuteczność wymienionego zjawiska dotyczy niskich częstotliwości. Drugi z mięśni, mięsień strzemiączkowy, odpowiada za regulację ruchu oraz amplitudy wychylenia kosteczek. Elementem tworzącym ucho środkowe jest też trąbka Eustachiusza. Jest to przewód o długości 3-4 cm, który łączy ucho środkowe z jamą gardła. Pozwala on na wyrównywanie ciśnienia w uchu środkowym do wartości ciśnienia otoczenia np. podczas przełykania śliny, ziewania itp.

Ucho wewnętrzne budują łączące się ze sobą przestrzenie, wśród których występuje błędnik kostny i błędnik błoniasty. Ten pierwszy zawiera ślimak, przedsionek oraz trzy kanały półkoliste. Błędnik kostny wypełnia przychłonka (perylimfa). Błędnik błoniasty zawieszony jest na pasemkach łącznotkankowych w środku błędnika kostnego i wypełniony śródchłonką (endolimfą). Błędnik połączony jest z jamą bębenkową poprzez okienko owalne przedsionka, do którego przylega płytka strzemiączka oraz okienko okrągłe ślimaka, zamknięte wtórną błoną bębenkową.

Z powodu pełnienia różnych funkcji wyróżniamy część statyczną błędnika (przedsionek i trzy kanały półkoliste), która stanowi właściwy narząd równowagi i część słuchową, którą tworzy ślimak. Część statyczna odpowiada za sygnalizacje zmian ułożenia głowy oraz za utrzymanie równowago. Ślimak przypomina kształtem muszlę o 2 i ¾ zwojach. Przewód ślimakowy wypełnia endolimfa. Od schodów przedsionka przewód ten oddziela błona Reissnera, a od schodów bębenka błona podstawna. Najsilniej naprężona i równocześnie najwęższa jest błona podstawna znajdująca się zaraz przy przedsionku. Jej szerokość rośnie, a naprężenie maleje od strony dziurki osklepka ślimaka. Od strony wnętrza przewodu, na powierzchni błony podstawnej, znajduje się narząd spiralny, czyli narząd Cortiego. Znajduje się w nim nabłonek zmysłowy odbierający bodźce słuchowe i początek swój biorą w nim włókna części ślimakowej nerwu przedsionkowo-ślimakowego. Narząd Cortiego pokryty jest elastyczną błoną nakrywkową. Ucho wewnętrzne unerwia nerw słuchowy.

ROZMNAŻANIE I ROZWÓJ ZARODKOWY CZŁOWIEKA.

Układ rozrodczy żeński składa się z zewnętrznych i wewnętrznych narządów płciowych:

• narządy rozrodcze wewnętrzne

1. jajniki:

- zlokalizowanie w jamie otrzewnej

- zawieszone są na naczyniach krwionośnych doprowadzających krew

- złączone z macicą za pomocą więzadła maciczno - jajnikowego

- narządy parzyste

- mają kształt migdałowaty

- długość: 25 - 35 mm, szerokość: 15 - 25 mm, grubość: 10 - 20 mm

- koloru perłowego

- nieregularna powierzchnia z fioletowymi bliznami utworzonymi przez pęcherzyki Graffa

- zbudowane z dwóch warstw:

› rdzeniowej - środkowa, silnie unaczyniona, odżywia gruczoły

› korowej - obwodowa, na powierzchni jajnika, zawiera niedojrzałe komórki jajowe

- gruczoły wydzielania wewnętrznego

› estrogen - produkowany przez pęcherzyki Graffa, odpowiada za rozwój drugorzędowych cech płciowych

› progesteron - produkowany przez ciałko żółte, odpowiada za przygotowanie błony śluzowej macicy na przyjęcie zarodka oraz za utrzymanie ciąży

2) jajowody:

- przewody wyprowadzające komórki jajowe z jajnika

- uchodzą do macicy

- przy jajnikach mają kształt rozłożonych kielichów

- kielichy mają siłę ssącą, dzięki której wyrzucona z jajnika komórka jajowa jest zasysana do jajowodu

- długość: 10 - 12 cm, grubość: 4 cm, światło: 1 mm

- wnętrze pokryte orzęsionym nabłonkiem jednowarstwowym (ruch rzęsek posuwa komórkę jajową w stronę macicy)

3. macica:

- podczas ciąży rozwija się w niej nowy organizm

- gdy rozwijający się w niej płód osiągnie wagę 4 kg jej wnętrze mieści około 10 l wody, dzięki rozciągliwym ścianom

- nie udźwignie ciężaru 10 kg

- leży za pęcherzem moczowym

- przyjmuje kształt gruszki

- zbudowana z trzonu w kształcie trójkątnym (wysokość: 5 - 6 cm) i szyjki (długość: 2 - 2.5 cm)

- waga: ok. 100g

- budują ją ułożone skośnie mięśnie poprzecznie prążkowane, w rzeczywistości ułożone okrężnie i podłużnie, co pozwala na powiększenie jej objętości

- jej jama wyścielona jest błoną śluzową zwaną endometrium, która bierze udział w tworzeniu łożyska

- przez jej środek biegnie kanał, który łączy ją z pochwą i zawiera liczne gruczoły produkujące śluz

4) pochwa:

- stanowi końcowy odcinek dróg rodnych kobiety

- jest przedłużeniem macicy

- znajduje się na przedłużeniu osi macicy

- z macicą tworzy kąt prosty

- to przewód mięśniowo - łączno - tkankowy

- przebiega ukośnie ku tyłowi i ku górze

- długość: 7 - 10 cm, szerokość: 3 - 5 cm

- wyścielona jest błoną śluzową

- jej tkanka podśluzowa jest silnie unaczyniona

- nie posiada gruczołów

- dolna jej część jest rozciągliwa, choć mniej niż macica

- stanowi jedność z mięśniami krocza

- jej ujście otoczone wargami sromowymi: mniejszymi nagimi i większymi owłosionymi

• narządy rozrodcze zewnętrzne

1. łechtaczka:

- znajduje się na wargach sromowych

- silnie unerwiona oraz wrażliwa na dotyk

- średnica: 1 cm

- rozwojowo stanowi odpowiednik prącia

Układ rozrodczy męski tworzą narządy rozrodcze wewnętrzne i narządy rozrodcze zewnętrzne.

• narządy rozrodcze wewnętrzne

3. jądra:

- męskie gruczoły rozrodcze

- parzyste

- znajdują się w mosznie

- kolor biało - niebieski

- kształt jaja

- długość: 45 mm, szerokość: 30 mm, grubość: 25 mm

- pokryte błoną włóknistą

- mają gładką powierzchnię

- wytwarzają męskie komórki rozrodcze - plemniki

- zbudowane ze zrazików, w każdym zraziku są kanaliki nasienne skupiające się w cewki nasienne kierujące się ku biegunom górnym

- w kanalikach nasiennych zachodzi proces spermatogenezy, czyli powstawania komórek rozrodczych

- między cewkami występuje tkanka śródmiąższowa o charakterze wydzielniczym, która produkuje testosteron

4. najądrza:

- przylegają do jąder od góry (jedno najądrze przylega do jednego jądra)

- tworzą je skupiska cewek nasiennych

- przechodzą w nasieniowody

- ich wydzielina wchodzi w skład nasienia

5. nasieniowody:

- parzyste przewody wyprowadzające nasienie z jąder

- stanowią przedłużenie najądrzy

- uchodzą do cewki moczowej

- przez bańkę nasieniowodu łączą się z pęcherzem moczowym

- zaostrzone ich końce tworzą z pęcherzami nasiennymi przewód wytryskowy, który wnika do gruczołu krokowego

- koloru biało - niebieskiego

- długość: 35 - 45 cm

- ich część gruczołowa wytwarza wydzielinę, która pobudza ruchliwość plemników

6. gruczoł krokowy:

- nieparzysty

- leży bezpośrednio pod pęcherzem moczowym

- otacza początkowy odcinek cewki moczowej

- kształt kasztana

- wysokość: 30 mm, szerokość: 40 mm, grubość: 25 mm

- jego przerost zmniejsza średnicę cewki moczowej, co uniemożliwia wydalanie moczu

- jego znaczny przerost może oznaczać proces nowotworzeni

- produkuje wydzielinę spływającą do cewki moczowej, która wraz z plemnikami tworzy spermę

7. cewka moczowa:

- tworzy końcowy odcinek dróg moczowo - nasiennych

- jest nieruchoma, jedynie na końcu członka, przez który przebiega, jest ruchoma

- jej początkowy odcinek wychodzi z gruczołu krokowego

- po przejściu przez prostatę i po połączeniu z przewodami wytryskowymi cewka kieruje się w kierunku członka

- gruczoły opuszkowo - cewkowe i gruczoły Cowpera znajdujące się tuż pod prostatą wydzielają do niej płyn zasadowy, który neutralizuje kwaśny odczyn moczu

• narządy rozrodcze zewnętrzne

1. moszna:

- worek skórno - mięśniowy

- jama worka podzielona jest na komory - lewą opuszczoną niżej i praw

- mieści jądra i ich przydawki

- utworzona przez cienką, wrażliwą, pokrytą niewielką ilością włosków skórę

- jej ściana posiada rzadką tkankę łączną, która poprzecinana jest pionowymi, cienkimi włóknami mięśniowymi, które tworzą strukturę dźwigacza jądra

- wewnątrz wyścielona jest cienką błona surowiczą tworzącą osłonkę pochwową jądra

- występuje stale (podczas, gdy np. u gryzoni tylko podczas rui)

- zajmuje całe krocze

- jej powierzchnia ma strukturę pofałdowaną

2) prącie / penis:

- narząd kopulacyjny

- składa się z trzonu zakończonego żołędzią

- luźna część pokrywy skórnej penisa tworzy luźny fałd skórny zwany napletkiem

- w spoczynku wiotkie

- długość: 9 - 11 cm, średnica: 3 cm

- buduje je ciało gąbczaste zawierające cewkę moczową oraz dwa zrośnięte ze sobą ciała jamiste

- ciała jamiste tworzą układ zatok, do których w fazie pobudzenia seksualnego napływa krew

Komórki rozrodcze żeńskie powstają w procesie zwanym oogenezą. Pierwotne komórki płciowe zwane oogoniami przechodzą szereg podziałów mitotycznych, w wyniku których zwiększa się liczebność ich populacji. Z oogonium powstaje w efekcie oocyt I - go rzędu. Przechodzi on podział mejotyczny, po czym zatrzymuje się w fazie diaplotenu profazy. Po dokończeniu mejozy pierwszej powstaje oocyt II - go rzędu, zawierający duże jądro komórkowe oraz dużo cytoplazmy z materiałem zapasowym oraz ciałko kierunkowe, zwane polocytem, będące małą komórką z niewielką ilością cytoplazmy. Ciałko kierunkowe zamiera, albo jeszcze raz dzieli się na dwa mniejsze polocyty. W tym czasie dzieli się mejotycznie również oocyt II - go rzędu, w wyniku czego powstaje drugie ciałko kierunkowe i ootyda, czyli właściwa komórka jajowa. W jajnikach ootyda ostaje otoczona osłonką pierwszorzędową, a później osłonką drugorzędową wytworzoną w drogach rozrodczych żeńskich. Komórka jajowa żyje około 48 godzin.

Komórka jajowa jest największą komórką ludzkiego organizmu, widoczna jest gołym okiem, bowiem ma mniej więcej 1 mm średnicy.

W chwil narodzin w organizmie małej dziewczynki obecnych jest około 400 tysięcy komórek jajowych. Tylko znikomy ich procent będzie miał szanse owulować po uzyskaniu przez dziecko dojrzałości płciowej.

Męskie komórki rozrodcze powstają w procesie spermatogenezy. Macierzyste komórki rozrodcze - spermatogonia - dzielą się mitotycznie dając spermatocyty I - go rzędu. Komórka ta dzieli się następnie mejotycznie i powstają dwa spermatocyty II - go rzędu. Podczas drugiego podziału mejotycznego z każdego spermatocytu II - go rzędu tworzą się dwie spermatydy. W procesie spermiogenezy, czyli ostatnim etapie formowania komórek rozrodczych męskich, spermatydy przechodzą szereg zmian: chromatyna kondensuje, histony, na które nawinięta jest nić DNA w jądrze komórkowym, zostają zastąpione protaminami, wytwarza się akrosom i witka - powstają plemniki, czyli właściwe komórki rozrodcze. W żeńskich drogach rodnych plemniki żyją do 72 godzin.

Zapłodnienie jest złożonym, wielostopniowym procesem polegającym na połączeniu się plemnika z komórka jajową, w wyniku czego powstaje zygota. Do zapłodnienia dochodzi w jajowodzie. Powstała zygota przechodzi pierwsze podziały w procesie zwanym bruzdkowaniem i tworzą się pierwsze blastomery. Zygota bruzdkując przesuwa się jednocześnie w kierunku macicy. W wyniku kolejnych podziałów powstają następne blastomery, po czym tworzy się morula ssaków, w tym człowieka. Morula składa się z 16 komórek. Grupa komórek wewnętrznych otoczona zostaje przez płaskie komórki zewnętrzne. Następnie morula przekształca się w blastulę. Jest ona kulistym pęcherzykiem zbudowanym z jednej warstwy komórek. Wewnątrz niego znajduje się jama, zwana pierwotną jamą ciała (in. blastocel).

Komórka jajowa zagnieżdża się (implantuje) w śluzówce macicy w siódmym dniu od momentu zapłodnienia. Pod wpływem hormonów: estrogenów i progesteronu błona śluzowa macicy ulega zmianom, dzięki czemu staje się ona gotowa na przyjęcie zarodka. W wyniku podziałów trofoblast dzieli się na dwie warstwy: wewnętrzną i zewnętrzną. Warstwa zewnętrzna zaczyna wydzielać enzymy proteolityczne, które miejscowo rozpuszczają nabłonek śluzowy macicy. Zniszczenie nabłonka umożliwia zarodkowi wniknięcie głębiej. Blastula dociera do naczyń krwionośnych ściany macicy, które zaczynają dostarczać jej pożywienia.

Gastrulacja jest procesem ruchów komórek przekształcających blastulę w twór wielowarstwowy posiadający zawiązek prajelita. Podczas tego procesu różnicują się trzy listki zarodkowe, z których uformowane zostanie ciało zarodka. Serce zaczyna bić po 24 dniach od zapłodnienia, a naczynia krwionośne rozwijającego się płodu spotykają naczynia krwionośne łożyska i tworzy się pępowina.

Łożysko jest strukturą zbudowaną ze śluzówki macicy oraz łon płodowych. Jego formowanie zaczyna się już w momencie implantacji zarodka w ścianę macicy. Funkcją łożyska jest zapewnienie wymiany substancji głównie odżywczych między organizmem matki i zarodka oraz produkcja hormonów, które wraz z hormonami przysadki i jajników kontrolują przebieg ciąży.

Po upływie piątego tygodnia od zapłodnienia listki zarodkowe tworzą określone struktury i układy:

• ektoderma:

- skóra

- tkanka nerwowa

• mezoderma:

- tkanka łączna

- tkanka chrzestna

- szkielet

- układ krwionośny

- układ limfatyczny

- mięśnie

• endoderma:

- układ pokarmowy ( z wyjątkiem początkowego i końcowego odcinka)

- układ oddechowy

Zarodek ukształtowany jest już w drugim miesiącu od zapłodnienia. Waży 11 gramów, mierzy 33 mm, ma oczy, uszy, ręce, nogi i narządy wewnętrzne. Później płód zaczyna kopać, odbierać bodźce ze środowiska zewnętrznego, marszczy czoło i kręci głową. Na początku czwartego miesiąca osiąga już długość 9 cm i wagę 44 gramów. Wkładając kciuk do buzi uczy się odruchu ssania. Po 5 i pół miesiąca jego ciało pokrywają drobne włoski (tzw. lamugo) i rozwijające się dziecko bardzo wyraźnie reaguje na bodźce dochodzące z zewnątrz. Przychodzi na świat w dziewiątym miesiącu ciąży.

---