BIOLOGIA SEM IV
1.OMÓWIC POJĘCIE TRANSPLANTACJI NARZĄDÓW
TRANSPLANTACJA jest to przeszczepianie, przenoszenie narządu lub jego części z jednego miejsca na inne zakończone zrośnięciem się z otaczającymi tkankami i podjęciem właściwych mu funkcji
2. NA CZYM POLEGA DZIEDZICZENIE POZACHROMOSONOWE
Dziedziczenie cytoplazmatyczne (pozachromosomowe), pozajądrowe, przekazywanie potomstwu genów zlokalizowanych w strukturach znajdujących się poza jądrami komórkowymi, w cytoplazmie np. w plastydach i mitochondriach, czyli przez geny pozachromosomowe (chromosomy).
Geny pozachromosomowe (tak jak chromosomowe) są zbudowane z DNA (kwasy nukleinowe), który ma zdolność do samo powielania się (replikacja DNA), dzięki czemu mogą być powielane i przekazywane w nie zmienionej liczbie komórkom potomnym. Główną cechą odróżniającą je od genów chromosomalnych jest fakt, iż przekazywanie genów odbywa się tu w sposób nieuporządkowany i nie podlega prawom Mendla.
Dziedziczenie pozachromosomowe jest czasami nazywane matecznym, gdyż cytoplazma osobnika potomnego pochodzi w głównej mierze od komórki jajowej a udział cytoplazmy plemnika jest znikomy.
3.PODAĆ CZTERY CZYNNIKI EWOLUCJI
1) DOBÓR NATURALNY - preferowanie lub eliminowanie jakiejś cechy w środowisku prowadzi do zwiększenia lub zmniejszenia częstości występowania allelu determinującego tę cechę.
2) MUTACJE - Pojawienie się nowego allelu w wyniku mutacji automatycznie wpływa na ilościowe zmiany w pozostałych.
3)MIGRACJE - Przemieszczanie się osobników z jednej populacji do drugiej zazwyczaj zmienia proporcje występowania alleli , gdyż każda populacja ma nieco inny skład genów.
4) PREFERENCJE W KRZYŻOWANIU - Jeśli osobniki o określonych genotypach mają większe szanse na rozród niż pozostałe, to ich geny będą coraz częściej występować w ogólnej puli
5) DRYF GENETYCZNY - czyli zjawiska przypadkowe, polegające na wyizolowaniu niewielkiej części populacji. Może się zdarzyć że osobniki te nie są reprezentatywne (mają inne proporcje alleli niż przeciętna ). Przykładem może być kataklizm, w wyniku którego zginęła większość populacji. Po jakimś czasie populacja odrodzi się ale jej pula genowa może być inna w zależności od zestawu genów osobników , które przetrwały.
4. OCENIĆ Z ETYCZNEGO PUNKTU WIDZENIA PROBLEMY ZWIĄZANE Z TRANSPLANTACJĄ NARZĄDÓW
5.WYJAŚNIĆ POJĘCIE REPLIKACJI
REPLIKACJA jest to kopiowanie , katalizowany enzymatycznie proces powielania cząsteczki DNA
6. PODAĆ CECHY CZŁOWIEKA WSPÓŁCZESNEGO
-pionizacja ciała i zmiany z niej wynikające: esowate wygięcie kręgosłupa, otwór potyliczny w czaszce przesunięty na jej spodnią część (czaszka jest podparta a nie zawieszona) , przebudowa miednicy, wysklepienie stopy, nieprzeciwstawny paluch u stopy.
- silny rozwój kresomózgowia i związane z tym znaczne powiększenie mózgoczaszki w stosunku do trzewioczaszki
- częściowa utrata owłosienia
- brak wałów nadoczodołowych
- wywinięte wargi i bruzda nad wargą górną
- kły niewystające ponad linie zgryzu
- wystający podbródek
- zdolność posługiwania się mową
-umiejętność abstrakcyjnego myślenia
- wysoki poziom rozwoju psychicznego i emocjonalnego
- tworzenie dzięki temu silnych więzi społecznych
- zdolność do tworzenia kultury obejmującej rozwój techniki, nauki i sztuki
- rozwój w sferze duchowej, obecność wierzeń religijnych
7. WYMIEŃ CZYNNIKI RYZYKA SCHORZEŃ NOWOTWOROWYCH
Zachodzenie mutacji w komórkach jest zjawiskiem zupełnie naturalnym. Im człowiek dłużej zyje , tym więcej mutacji gromadzi sie w komórkach jego ciała i tym większe jest prawdopodobieństwo rozwinięcia się choroby nowotworowej. Proces ten może być przyspieszony poprzez:
- oddziaływanie czynników mutagennych - w tym przypadku zwanych kancerogennymi (lub po prostu rakotwórczymi)Do bardziej znanych czynników należą: promieniowanie UV wywołujące czerniaka skóry czy dym papierosowy odpowiedzialny głównie za raka płuc;
- czynniki dziedziczne - obserwuje się , ze w niektórych rodzinach występowanie choroby nowotworowej jest częstsze niż w innych. Odpowiedzialne za to są dziedziczne mutacje w istotnych dla rozwoju nowotworu genach. Osoba obciążona taką wadą ma „krótszą drogę” do rozwoju choroby.
- przebycie niektórych chorób wirusowych - ze względu na specyfikę infekcji wirusowej , polegającej na wbudowywaniu materiału genetycznego wirusa w DNA komórki , możliwa jest jej mutacja która przyspieszy rozwój choroby nowotworowej. Wiadomo np. ze, przebycie wirusowego zapalenia wątroby typu B zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia w późniejszych latach raka wątroby.
8. ZANALIZOWAĆ CECHY KODU GENETYCZNEGO
Cechy kodu genetycznego
trójkowy - do zakodowania 20 różnych aminokwasów przez cztery rodzaje zasad niezbędne jest, aby podstawowe jednostki kodu genetycznego składały się zawsze z trzech zasad. taka trójka zasad w DNA to kodon. Z 64 rodzajów kodonów trzy nie kodują aminokwasów.
bezprzecinkowy - między trójkami kodującymi nie ma żadnych dodatkowych elementów
uniwersalny - kod genetyczny jest taki sam we wszystkich organizmach
zdegenerowany - jeden aminokwas może być kodowany przez kilka różnych trójek
niezachodzący - kodony nie zachodzą na siebie
jednoznaczny - dana trójka koduje zawsze jeden i ten sam rodzaj aminokwasu
- kolinearny-kolejność kodonów na helisie DNA odpowiada takiej samej kolejności aminokwasów w łańcuchu białkowym*
9. UZASADNIĆ PRZYCZYNY ZRÓŻNICOWANIA RASOWEGO
ZRÓŻNICOWANIE RASOWE
Istnienie ras próbują wyjaśnić różne teorie naukowe. Łączy ją przekonanie, że wyodrębnienie się ras jest związane z osiedleniem się człowieka i przystosowaniem do warunków środowiska. Dominujące znaczenie w kształtowaniu się ras przypisywane jest klimatowi, głównie nasłonecznieniu i wilgotności powietrza. Przystosowanie do warunków środowiska odbywało się w najwcześniejszych etapach rozwoju człowieka. Wczesny homo sapiens nie wykazywał żadnych cech charakterystycznych, typowych dla poszczególnych ras, był to typ ,,neutralny,,. Obecnie wyróżnia się trzy wielkie rasy:
• rasa biała - występowanie: Europa, Ameryka Północna (S.Z, Kanada), Ameryka Południowa, Afryka na północ od Sahary, Australia (ludność napływowa), od płw. Azji Mniejszej poprzez wyż. Irańską po płw. Indyjski, płw. Arabski, okolice Uralu.
• rasa czarna - szeroki nos, szerokie usta, czarne kręcone włosy, wysoki wzrost, lekkie wysunięcie dolnej żuchwy do przodu, uwydatnione łuki brwiowe. Występowanie: Afryka, Ameryka Północna i Południowa, potomkowie niewolników - Aborygeni w Australii, Papuasi, wyspy Oceanii
• rasa żółta - skośne oczy, fałda mongolska, niski wzrost, proste czarne włosy. Występowanie: Azja: południowo-wschodnia, środkowa, południowa ( Koreańczycy, Kazachowie, Turkmenistańczycy, Wietnamczycy, Indianie, Eskimosi)
MIESZANIE RAS
Mulaci = biała + czarna
Metysi = biała + żółta
Zambozi = żółta (Indianie) + czarna (A. Południowa)
Wyróżniamy 8 odmian ludzkich:
Europejska (europeidalna) - zamieszkuje Europę, A. Północną i Australię, obszary Azji i Afryki Północnej
Afrykańska (negroidalna) - zamieszkuje obszary położone na południu od Sahary. Charakteryzują ją: ciemna skóra i oczy, wełniste włosy, wysunięta do przodu przednia część czaszki, spłaszczony szeroki nos i grube wargi.
Mongoloidalna (rasa żółta)
Indyjska - jest najbardziej zbliżona do Europejskiej, różni się tylko ciemniejszą barwą skóry, oczu i ciemnymi, prostymi włosami. Rasa ta zamieszkuje Indie i Sri Lankę.
Australijska - jest zaliczana do ciemnoskórej, różni się od afrykańskiej falistymi włosami i wydatnymi łukami brwiowymi. Zamieszkuje Australię i Tasmanię.
Amerykańska - cechy te same co w rasie mongoloidalnej. Należą do niej Indianie.
Melanezyjska - jest zbliżona do afrykańskiej. Ludność tej rasy zamieszkuje Malezję i Nową gwineę.
Polinezyjska - zamieszkuje wyspy Oceany Spokojnego, charakteryzuje ją jasnobrązowy kolor skóry i czarne, proste lub faliste włosy.
10. OKREŚLIĆ PODSTAWOWE ZASADY ONKOPROFILAKTYKI
11. CO TO JEST KODON I ANTYKODON?
KODON jest to trójka nukleotydów wyznaczająca konkretny aminokwas
ANTYKODON w genetyce termin określający trzy kolejne nukleotydy RNA (kwasy nukleinowe) transportującego (tRNA), posiadające zdolność rozpoznawania kodonów w RNA matrycowym (mRNA) w procesie biosyntezy białka w komórce.
************* Antykodon jest to sekwencja nukleotydów, których zasady są komplementarne do zasad kodonu. Występuje on w cząsteczce tRNA biorącej udział w translacji. Podczas tego procesu przyłącza się on do komplementarnej trójki zasad w mRNA wraz ze znajdującym się na przeciwnym końcu cząsteczki tRNA aminokwasem.
12. WYMIENIC BEZPOŚREDNIE DOWODY EWOLUCJI
Dowodami ewolucji nazywamy fakty z roznych dziedzin nauk biologicznych, przemawiajace za slusznoscia ewolucji. Dowody ewolucji podzielono na dwie grupy: dowody bezposrednie oraz dowody posrednie.
Dowody bezposrednie.
Sa to dowody, ktore swiadcza o przebiegu ewolucji bezposrednio. Takimi dowodami sa dane paleontologiczne (skamienialosci), analiza ktorych wskazuje na kolejnosc pojawiania sie w historii Ziemi form od najprostszych do coraz bardziej skomplikowanych. Dane paleontologiczne pozwalaja sledzic drogi, jakimi przebiegal proces ewolucyjny.
Najcenniejszymi dowodami bezposrednimi sa:
szczatki kopalne - fragmenty organizmow wystepujacych w poprzednich okresach geologicznych. Pozwalaja ustalic wyglad oraz poziom rozwoju tych organizmow,
odciski - powstaly jako slady twardych elementow w miekkim podlozu,
odlewy - powstaly jako "odlewo-formy" szkieletu, ktory z czasem byl wymyty przez wode,
slady ruchu - slady odcisku na podlozu piaszczystym lub mulistym, ktore ulegly skamienieniu,
kaprolity - szczatki odchodow zwierzat,
inkuzje - zachowanie calych niezmienionych organizmow w bursztynie, lodowcu, ilach z woskiem ziemnym.
13. WYKAZAĆ RÓŻNICE MIĘDZY KOMÓRKAMI ZDROWYMI I NOWOTWOROWYMI
BUDOWA PRAWIDŁOWEJ KOMÓRKI
Rozrost prawidłowych komórek odbywa się w ograniczonej przestrzeni. Komórki kości nie rozrastają się na mięśnie, które je otaczają, a komórki budujące żołądek nie rozrastają się na trzustkę, chociaż znajdują się w jej bezpośrednim sąsiedztwie.
Prawidłowe komórki dzielą się w ściśle określonym tempie, podporządkowanym ich funkcji, żywotności oraz informacji zawartej w DNA. Niektóre komórki żyją krótko i często się dzielą. Życie określonych białych ciałek krwi trwa tylko 72 godziny, a komórek jelit - zaledwie 2 tygodnie. Inne komórki żyją dłużej. Krwinki czerwone zaś średnio od 3 do 4 miesięcy.
Niektóre komórki istnieją tak długo, jak organizm, który współtworzą, a dzielą się tylko wtedy, gdy zachodzi konieczność wymiany uszkodzonej komórki na nową. Na przykład, jeśli osoba dorosła złamie rękę, rozpocznie się proces podziału komórek kości zmierzający do naprawienia uszkodzenia. Po zrośnięciu się kości komórki kostne dorosłego dzielą się tylko sporadycznie. Pewne komórki po osiągnięciu dojrzałości już nigdy się nie dzielą. Komórki mózgowe nie ulegają podziałowi i nie są zastępowane nowymi nawet wtedy, jeśli zostaną uszkodzone. Tempo podziału prawidłowych komórek jest specyficzne dla każdej grupy i jest ściśle kontrolowane przez właściwy dla niej program zawarty w DNA.
Prawidłowe komórki mają tendencje do tworzenia zwartej całości, tak więc nie odrywają się i nie są przenoszone wraz z krwią, chociaż przepływa ona obok każdej z nich. Gdyby prawidłowa komórka się oderwała i została uniesiona przez krew, to po osadzeniu się w innym miejscu ciała wkrótce by obumarła. Prawidłowe komórki są zróżnicowane – patolog może z łatwością określić rodzaj komórki i jej pochodzenie. Komórki wątroby wyglądają inaczej niż komórki pęcherza moczowego, a komórki kości są zdecydowanie inne niż komórki mózgowe. Te, które pełnią odmienne funkcje, różnią się wielkością, kształtem oraz średnicą jądra.
BUDOWA KOMÓRKI NOWOTWOROWEJ
Nowotwór powstaje w wyniku mutacji lub zmiany w kodzie DNA pojedynczej prawidłowej komórki znajdującej się w dowolnej części ciała. Gdy dojdzie do takiej zmiany, to zmieni się kod DNA i komórka przestanie funkcjonować normalnie. Zmiana lub mutacja często powoduje tak duże uszkodzenie komórki, że ginie ona lub nie jest w stanie się dzielić. Jeżeli natomiast zmutowana komórka przeżyje i rozpocznie proces podziału, to może zacząć funkcjonować całkiem odmiennie od otaczających ją komórek. Jej wygląd będzie także nieprawidłowy.
Komórki nowotworowe są różnorodne: mają różne rozmiary i kształty, większe i mniejsze jądra. Mogą nie tworzyć uporządkowanego i przewidywalnego skupiska komórek, a ponadto być niezdolne do wykonywania przeznaczonych im funkcji.
Często dzielą się one w niekontrolowany sposób w tempie odmiennym od zwykłego, ponieważ nie mają mechanizmu kontroli wzrostu. Mogą się dzielić bardzo szybko, a następnie tłoczyć się, napierać na inne organy lub je blokować, a tym samym uniemożliwiać im wykonywanie zwykłych czynności. Komórki nowotworowe nie pozostają w obrębie jednej przestrzeni, lecz rozrastają się na sąsiednie organy i dlatego nazywamy je inwazyjnymi. Często wyglądają na niedojrzałe, ponieważ dzielą się kilkakrotnie, zanim osiągną pełny rozwój. Są także bardziej podatne na ponowną mutację.
Jeżeli prawidłowe komórki mają tendencję do tworzenia zwartych skupisk, to komórki nowotworowe są bardziej skłonne do przemieszczania się do innych części ciała wraz ze strumieniem krwi. Mogą także wędrować naczyniami limfatycznymi, atakując organy. Większość takich oderwanych komórek zostaje zniszczona przez system obronny organizmu, odfiltrowana i wyeliminowana, tak samo jak bakterie oraz inne produkty wydalone przez komórki. Jeżeli jednak oderwane komórki nowotworowe zdołają przeżyć, to mogą zacząć się rozwijać w innym miejscu lub uszkodzić inne organy.
14. ZDEFINIOWAĆ POJĘCIE TRANSKRYPCJI I OMOWIC TEN PROCES
TRANSKRYPCJA katalizowany enzymatycznie proces przepisywania informacji genetycznej z jednej z dwóch nici DNA (tzw. nici kodującej) na nić RNA. Można wiec powiedzieć , że transkrypcja to kopiowanie genu. Proces zachodzi w jądrze komórkowym i ma na celu:
- stworzenie możliwie dużej ilości kopii, które stanowić będą matrycę do syntezy białka (w ten sposób jednocześnie może być syntetyzowana duża ilość takich samych cząsteczek białka)
- ochronę oryginału- czyli informacji zawartej na DNA - cząsteczka ta nie podlega już żadnym innym obróbkom podczas których mogłaby ulec uszkodzeniu, ani musi opuszczać bezpiecznego miejsca , jakim jest jądro komórkowe.
W procesie transkrypcji bierze udział enzym - polimeraza RNA
Transkrypcja to przepisywanie fragmentu DNA (genu) na RNA. Zachodzi w jądrze komórkowym .
Przebieg procesu :
1) Polimeraza RNA odnajduje na nici DNA odpowiednie miejsce, w którym rozpocznie się transkrypcja. Miejsce to nazywane jest promotorem i znajduje się w niewielkiej odległości przed genem. W tym miejscu enzym rozplata nić DNA. Warunkiem rozpoczęcia procesu jest związanie się polimerazy RNA z nicią DNA. Do tego potrzebne są substancje zwane czynnikami transkrypcyjnymi. Mogą one regulować „włączanie „ i „ wyłączanie „ genu.
2) Jeśli odpowiednie warunki związane z czynnikami transkrypcyjnymi są spełnione , rozpoczyna się kopiowanie. Naprzeciwko neuklotydów nici DNA ustawione są odpowiednie neuklotydy RNA. Podobnie jak przy replikacji obowiązuje tu zasada komplementarności, czyli naprzeciwko cytozyny ustawiana będzie guanina i na odwrót, a naprzeciwko tyminy - adenina. Naprzeciwko adeniny wstawiany będzie uracyl(w RNA nie ma tyminy). Neuklotydy RNA łączą się ze sobą (polimeryzacja) i powstaje nić RNA.
3) Po skopiowaniu odcinka DNA będącego genem , polimeraza RNA rozpoznaje odpowiednią sekwencje neuklotydów , która jest sygnałem do zakończenia transkrypcji. Miejsce to nazywane jest terminatorem, tu polimeraza oddziela się i transkrypcja ulega zakończeniu.
15. ZDEFINIOWAĆ POJĘCIE NARZĄDOW HOMOLOGICZNYCH
Homologiczne narządy, organy o jednakowym pochodzeniu i zasadniczym planie budowy, ale różniące się kształtem i pełnioną funkcją, np. łodygi i bulwy ziemniaka, pędy i wąsy winorośli, skrzydła ptaka i przednie kończyny ssaka. Narządy homologiczne mogą być równocześnie narządami analogicznymi, np. płuca u gadów i płuca ssaków.
16. PODAĆ PRZYCZYNY CHORÓB ZAKAŹNYCH I SPOSOBY ZAKAZANIA ORGANIZMU CZŁOWIEKA
Choroby zakaźne wywoływane są przez biologiczne czynniki chorobotwórcze. Czynnikami tymi mogą być:
-- drobnoustroje , czyli małe, jednokomórkowe organizmy, jak bakterie, pierwotniaki, niektóre grzyby. Zwyczajowo do drobnoustrojów zalicza się też priony i wirusy, mimo, że nie są żywymi organizmami
-- organizmy wielokomórkowe o większych rozmiarach, np. tasiemce czy glista. Nie są w potocznej świadomości kojarzone z chorobami zakaźnymi ale zgodnie z definicją tych chorób należą do czynników je powodujących.
Wszystkie patogeny są pasożytami - odżywiają się i rozmnażają kosztem organizmu ludzkiego.
Priony i wirusy co prawda nie odżywiają się w ogóle , ale w specyficzny dla siebie sposób powielają własne cząsteczki, przy czym zawsze odbywa się to wewnątrz organizmu i ze szkoda dla niego, dlatego również są zaliczane do pasożytów
SPOSOBY ZAKAZANIA ORGANIZMU CZŁOWIEKA :
choroby wywołane przez pierwotniaki
--lamblioza- droga pokarmową (niemyte owoce, brak higieny odżywiania)
--rzęsistkowica - kontakt seksualny, u kobiet przez urządzenia sanitarne
-- toksoplazmoza —droga pokarmowa , częstym źródłem są koty
-- malaria - ukąszenie komara widliszka
--śpiączka afrykańska - ukąszenie przez muchę tse-tse
pasożyty zwierzęce (wewnętrzne )
-- tasiemczyca- zjedzenie zakażonego surowego lub niedogotowanego mięsa zawierającego postać larwalną - tzw. wągier
-- glistnica - spożycie jaj glisty znajdujących się na nieumytych owocach lub warzywach, w wodzie, a także na nieumytych rękach.
pasożyty zewnętrzne :
pchły, wszy, komary, kleszcze, pijawki
--choroby wirusowe - AIDS, odra, ospa, różyczka, świnka, katar, grypa, wirusowe zapalenie wątroby, wścieklizna
--choroby wywołane przez priony- choroba Kreutzfelda - Jacoba wywołująca gąbczaste zwyrodnienie mózgu
--choroby wywołane przez bakterie- angina, gruźlica, tężec, cholera, kiła, rzeżączka, dur brzuszny, tyfus, szkarlatyna, błonica, dżuma
--choroby wywołane przez grzyby - grzyby chorobotwórcze to najczęściej drożdżaki , rozwijaja się najczęściej na skorze , w jamie ustnej, i na błonach śluzowych narządów płciowych, wywołując schorzenie zwane grzybicami.
17. NA CZYM POLEGA PROCES TRANSLACJI
W biologii molekularnej translacja (łac. translatio - tłumaczenie) to proces syntezy łańcucha polipeptydowego białek na matrycy mRNA. W jego wyniku dochodzi do ostatecznego przetłumaczenia informacji genetycznej zawartej pierwotnie w kodzie genetycznym DNA na konkretną strukturę białka, zależną od uszeregowania aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym.
Translacja jest drugim (po transkrypcji) procesem w biosyntezie białka. Powstawanie łańcucha polipeptydowego sterowane jest przez sekwencję mRNA. Translacja odbywa się w cytoplazmie lub na błonach szorstkiej siateczki wewnątrzplazmatycznej. Proces ten jest katalizowany przez rybosom obejmujący podjednostkami przesuwającą się nić mRNA. Rybosomy składają się z dwóch podjednostek, większej i mniejszej, które są zbudowane z białek i rRNA, a funkcję katalityczną pełnią enzymy (rybozymy) zawarte w dużej podjednostce rybosomu. Translacja na jednej cząsteczce mRNA może być prowadzona przez wiele rybosomów równocześnie. Taki kompleks mRNA związanego z wieloma rybosomami nazywa się polisomem lub polirybosomem.
Translacja składa się z czterech faz:
aktywacji
inicjacji
elongacji
terminacji
W aktywacji właściwy aminokwas jest dołączany do właściwego tRNA za pomocą wiązania estrowego, powstałego przez reakcję grupy karboksylowej aminokwasu i grupy OH przy końcu 3' tRNA. Taki zespół określa się mianem aminoacylo-tRNA. Inicjacja translacji ma miejsce, kiedy mała podjednostka rybosomu przyłącza się do końca 5' mRNA. Do małej podjednostki przyłącza się duża podjednostka rybosomu. Na podjednostce 50s uaktywniają się dwa miejsca: P - miejsce peptydowe i A - miejsce akceptorowe. Pierwszy aminoacylo-tRNA ustawia się w miejscu P. Elongacja ma miejsce, kiedy następny aminoacylo-tRNA przyłącza się do rybosomu w miejscu A. Następnie proces translacji zachodzi na zasadzie komplementarności kodonu mRNA z antykodonem na tRNA. Rybosom i tRNA są tak ukształtowane, aby dwa aminokwasy, przyłączone do tRNA zajmujące w rybosomie miejsca A i P znajdowały się blisko siebie. Dzięki temu zachodzi reakcja między resztą aminową i karboksylową - dwa aminokwasy łączą się. Ten proces - tworzenie wiązań peptydowych jest katalizowany przez peptydylotransferazę - rybozym (rRNA) wchodzący w skład rybosomu. Po syntezie, tRNA szybko zwalnia miejsce P i wraca do cytoplazmy, z kolei aminoacylo-tRNA ulega przesunięciu z miejsca A na miejsce P. Proces ten nazywamy translokacją. Jednocześnie przesuwa się także mRNA. Wielkość tego przesunięcia wynosi zawsze trzy nukleotydy. Na miejsce A nasuwa się nowy tRNA zawierający antykodon odpowiadający kolejnemu kodonowi na mRNA. Proces elongacji powtarza się aż do napotkania przez podjednostkę mniejszą rybosomu w miejscu A kodonu stop (UAA, UAG lub UGA). Tych trójek kodonowych, w normalnych warunkach, nie koduje żaden tRNA. W tym momencie następuje terminacja translacji. Łańcuch polipeptydowy zostaje uwolniony do cytoplazmy, tRNA zostaje oddzielone od mRNA, a rybosom rozpada się na podjednostki, które mogą zostać ponownie wykorzystane do inicjacji translacji kolejnego mRNA.
*********************************************************************
Trafiający do cytoplazmy mRNA, łączy się z rybosomami - uniwersalnymi tłumaczami komórkowymi, składającymi się z białek i tak zwanego rRNA - cząsteczki, która nie jest tłumaczona na białko.
We współpracy ze specyficznymi cząsteczkami, o nazwie: tRNA, rybosomy odczytują sekwencję nukleotydową mRNA i tłumaczą ją w procesie translacji na sekwencję aminokwasową białka
18. ZDEFINIOWAĆ POJECIE NARZĄDÓW ANALOGICZNYCH
ANALOGICZNE NARZĄDY
narządy u różnych organizmów, które mają odmienne pochodzenie embrionalne i ewolucyjne oraz inny plan budowy, ale upodobniły się do siebie ze względu na spełnianie takich samych funkcji. Jest to efektem konwergencji, czyli ewolucji zbieżnej. Przykłady narządów analogicznych to: oko ryby i oko głowonoga, kończyna ssaka i odnóże owada, skrzydło ptaka i skrzydło motyla czy liść i ogonek liściowy akacji.
19. PRZEDSTAWIC ZASADY PROFILAKTYKI CHORÓB ZAKAŹNYCH
szczepienia ochronne, stosowanie podstawowych zasad higieny,
20. CO TO JEST GEN
GEN jest to odcinek DNA zawierający informacje o kolejności aminokwasów w cząsteczce białka
21. WYJAŚNIC CZYM ZAJMUJE SIĘ EKOLOGIA
Ekologia jest to nauka o strukturze i funkcjonowaniu żywej przyrody. Obejmuje całość zjawisk dotyczących wzajemnych zależności pomiędzy organizmami lub zespołami organizmów żywych a martwym środowiskiem. Ta dziedzina nauki bada określony teren, w którym bytują organizmy, zwany ekosystemem
*********************************************************
Ekologia (gr. oíkos + lógos = dom + nauka) - nauka o strukturze i funkcjonowaniu przyrody, zajmująca się badaniem oddziaływań pomiędzy organizmami, a ich środowiskiem oraz wzajemnie między tymi organizmami.
Ekologia zajmuje się badaniem powiązań między wspólnotą biotyczną a środowiskiem abiotycznym (układy biologiczne istnieją w sieci powiązań między sobą i otaczającym je środowiskiem), opartych na różnego rodzaju interakcjach, komunikacjach i informacjach. Odkrywanie tych zjawisk dokonało się od starożytności do współczesności, ale ekologia jako samodzielna nauka rozwinęła się w zasadzie w XIX w. Ekologia nie jest nauką obojętną wobec egzystencji przyrody i człowieka, dlatego często w potocznych dyskusjach utożsamiana bywa z sozologią i filozofią. Ekologia najogólniej jest nauką o porządku i nieporządku w przyrodzie oraz konsekwencjach wynikających dla istnienia biosfery i człowieka.
Ze względów zarówno filozoficznych jak i utylitarnych pojęcie "ekologia" używane bywa w szerokim kontekście znaczeniowym. Określenia ekologia, ekologiczny są często używane w języku potocznym w szerokim i czasem nieprecyzyjnym sensie znaczeniowym, nie zawsze związanym z ekologią jako nauką. Często odnoszą się do sozologii, tj. nauki o ochronie środowiska lub samej ochrony środowiska jako takiej, a nawet filozofii ekologicznej (ekozofia), działalności społecznej czy artystycznej.
Termin ten wprowadził, od słowa oecologia, niemiecki biolog i ewolucjonista Ernst Haeckel w 1869 roku, by określić badania nad zwierzętami i ich relacjami z otaczającym światem nieorganicznym jak i organicznym, ze szczególnym uwzględnieniem interakcji, przyjaznych lub wrogich, z organizmami roślinnymi i zwierzęcymi, z którymi wchodzą w kontakt. Na organizmy w środowisku oddziałują czynniki abiotyczne i biotyczne.
Jedni autorzy sądzą, że przedmiotem ekologii powinny być relacje między rzeczywistością biotyczną a abiotyczną, inni natomiast rozszerzają jej zakres na tak zwany wymiar aplikacyjny (tzw. ekologia stosowana). W konsekwencji dla jednych jest to nauka biologiczna, dla innych geograficzna, inni poszerzają ją o problematykę z ochrony środowiska. Jedni bronią jej wymiaru ilościowego (strategia redukcjonistyczna, inni skupiają się na wymiarze jakościowym (strategia holistyczna). Z powodu tak różnorodnych podejść i poglądów na zakres ekologii w podręcznikach spotyka się różne definicje samej ekologii jak i różne modele teoretyczne.
Zazwyczaj za najważniejsze pojęcia w ekologii uważa się: populacja, biocenoza, ekosystem, krajobraz, biosfera, sukcesja ekologiczna.
22.WYMIENIC GROŹNE DLA ORGANIZMU CZŁOWIEKA TRUCIZNY I OKREŚLIC ICH ŹRÓDŁA
DROGI ODDZIAŁYWANIA ZANIECZYSZCZEŃ ŚRODOWISKA NA ORGANIZM LUDZKI.
Zanieczyszczenia dostają się do organizmu człowieka różnymi drogami. Wzajemne powiązania wszystkich elementów środowiska powodują, że zanieczyszczenia któregokolwiek z nich wywiera wpływ na zdrowie ludzi.
Najwięcej niebezpiecznych związków i pierwiastków chemicznych przenika do ustroju człowieka drogą pokarmową. Zmiany chemizmu wody, gleb i powietrza prowadzą do nadmiernej koncentracji substancji toksycznych w diecie. Szczególnie niebezpieczne są te, które łatwo przenikają do łańcuchów pokarmowych i kumulują się w organizmach żywych. Do pokarmów i napojów dodawane są substancje konserwujące, barwiące i smakowe, nie zawsze obojętne dla zdrowia. Do produktów spożywczych zanieczyszczenia dostają się także w toku przetwórstwa lub dystrybucji. Oddziaływanie zanieczyszczeń przedostających się do organizmu drogą pokarmową potęguje fakt, że z akumulacją jednych substancji w organizmach żywych wiąże się niedobór innych. Zjawisko tzw. antagonizmu powoduje, że pierwiastek znajdujący się w nadmiarze wypiera ze środowiska glebowego inne, powodując zaburzenie proporcji mikroelementów w pokarmie.
Zanieczyszczenia chemiczne mogą również dostać się do organizmu przez układ oddechowy. Wraz z powietrzem wchłaniamy gazy, pył, ołów, pary rtęci, azbest i wiele innych niebezpiecznych substancji. Pojawiają się wówczas porażenia dróg oddechowych, astma, skłonność do przeziębień, chroniczny bronchit, rozedma płuc, choroby serca, rak płuc oraz zakłócenia i uszkodzenia centralnego układu nerwowego.
Znacznie słabsze jest natomiast oddziaływanie zanieczyszczeń przez skórę.
*****************************************************************************
Trucizna to substancja, która po dostaniu się w odpowiedniej dawce do organizmu może zakłócić jego funkcje życiowe, a nawet spowodować śmierć.
Zatrucia są często spowodowane środkami stosowanymi w życiu codziennym. Występują przypadkowo. Mogą być następstwem nieszczęśliwego wypadku, spożycie zanieczyszczonej żywności, trujących leków lub alkoholu. Zatrucia mogą być też zamierzone: próba samobójcza, morderstwo. Zatrucie oparami różnych substancji lub gazami następuje poprzez drogi oddechowe. Groźne dla życia jest wstrzykiwanie do naczyń krwionośnych środków odurzających, narkotycznych i innych. Niektóre substancje trujące, mogą wnikać do organizmu wieloma drogami równocześnie.
Toksyczność jest to zdolność substancji do wywoływania zatrucia po wniknięciu do organizmu.
Dawka letalna jest to ilość trucizny wywołująca śmierć organizmu.
W powszechnej świadomości Polska, w odróżnieniu od krajów tropikalnych, jawi się jako kraj stosunkowo bezpieczny, w którym rośliny i zwierzęta nie stanowią zagrożenia dla człowieka. Nic bardziej mylnego - wiele gatunków naszej rodzimej fauny i flory może stwarzać realne niebezpieczeństwo. Świadczą o tym statystyki - w Polsce rocznie odnotowuje się średnio ok. 40-50 tysięcy zatruć roślinami, z czego około 10 proc. to zatrucia grzybami. Jeśli chodzi o zwierzęta groźne bywają przypadki ukąszenia przez jedynego w Polsce węża jadowitego - żmiję zygzakowatą, częściej mamy do czynienia z pokąsaniem przez osy, pszczoły, szerszenie, niekiedy może to być groźne dla życia.
W wielu roślinach i zwierzętach znajdują się substancje toksyczne, szkodliwe lub trujące dla człowieka. Stosowane w niewielkich dawkach, dozowane przez lekarza, mogą mieć działanie lecznicze. Wprowadzone do organizmu w dawce zbyt dużej - stają się niebezpieczne.
Trucizny dzielą się na dwie zasadnicze grupy: Pierwszą stanowią trucizny pochodzenia naturalnego, wytwarzane głównie przez bakterie chorobotwórcze, trujące grzyby i rośliny oraz zwierzęta jadowite. Drugą grupę trucizn stanowią trucizny antropogeniczne wytwarzane przez samego człowieka.
Rośliny trujące:
1. Jedną z najgroźniejszych roślin występujących na terenie Polski (Sudety, Karpaty, Góry Świętokrzyskie) jest tojad mocny, który uważany jest za najbardziej trującą roślinę europejską. Już samo zerwanie i podrażnienie skóry toksycznym alkaloidem znajdującym się we wszystkich częściach rośliny może spowodować zapalenie skóry i ciężkie zatrucie. Spożycie korzenia tojadu może być śmiertelne. Równie groźny jest tojad lisi porastający wąwozy i lasy łęgowe.
2. Konwalia majowa występująca powszechnie w lasach liściastych i mieszanych, pospolicie uprawiana w ogrodach roślina ozdobna, subtelna i wonna jest również bardzo niebezpieczna. Wszystkie jej części są silnie trujące. Odnotowano nawet przypadek, gdy 5-letnie dziecko zmarło po wypiciu wody z wazonu, w którym stały konwalie. Częściej jednak zatrucia występują po spożyciu owoców lub gryzieniu czy ssaniu łodyżek i liści.
3. Cis pospolity rosnący w Polsce w stanie dzikim i często sadzony jako krzew ozdobny w parkach, ogrodach na cmentarzach, zawiera toksyczną taksynę i inne szkodliwe substancje. Z tego względu jest bardzo niebezpieczny nie tylko dla ludzi, ale również dla zwierząt. Znany jest przypadek padnięcia konia w pięć minut po zjedzeniu igieł i gałązek cisa.
4. Wilcza jagoda dziko rosnąca na porębach, skrajach leśnych dróg, w zaroślach prześwietlonych lasów południowej Polski. Cała roślina jest trująca, ale najbardziej owoce. Dawkę śmiertelną dla dziecka stanowią już trzy - cztery zjedzone owoce, dla człowieka dorosłego - około dziesięciu.
5. Wiele roślin powszechnie znanych takich jak: zawilec gajowy, jaskier ostry, jarzębina (jarząb pospolity), bluszcz pospolity, tytoń szlachetny, bez dziki, jemioła pospolita, narcyz biały czy nawet kwiaty i owoce ziemniaka zawierają trucizny groźne dla zdrowia i nawet życia człowieka.
Rzadko, ale zdarzają się również zatrucia roślinami pokojowymi. Niebezpieczne mogą być tak znane i lubiane przez nas rośliny jak: fiołek alpejski, pierwiosnek kubkowaty.
Grzyby trujące:
Grzyby trujące zawierają związki bardzo niebezpieczne dla człowieka takie jak: folloidyna, amanityna, muskaryna czy kwas helwelowy. Ich spożycie wywołuje ostre zatrucie, którego objawy mogą pojawić się w ciągu 3 godzin od zjedzenia potrawy. Zdarza się jednak, że symptomy zatrucia występują po kilkunastu godzinach. Te zwykle są najgroźniejsze.
Cztery najbardziej w Polsce niebezpieczne gatunki grzybów trujących to: pospolita w Polsce, owocująca wiosną piestrzenica kasztanowata również wiosenny strzępiak ceglasty śmiertelnie trujący, mylony często z gąską wiosenną, muchomor jadowity przypominający wyglądem pieczarkę, i najbardziej niebezpieczny muchomor sromotnikowy zaliczany do najbardziej trujących grzybów na świecie. W Polsce to właśnie on jest sprawcą większości śmiertelnych zatruć grzybami. Niewprawni grzybiarze mylą go z gąskami lub pieczarkami. Najlepszą metodą zabezpieczającą przed zatruciem grzybami jest dobre ich rozpoznawanie i niezbieranie gatunków, co do których mamy wątpliwości.
Jadowite zwierzęta:
Niebezpieczeństwo dla człowieka stanowią również przedstawiciele rodzimej fauny. Są wśród nich gatunki jadowite, które wprowadzają do organizmu ludzkiego substancję toksyczną przez ukąszenie, ale są również takie, które wydzielają trucizny przez gruczoły skórne i takie, które choć nie wytwarzają jadu, są dla człowieka bardzo niebezpieczne, bo mogą przenosić groźne choroby.
1. Spośród zwierząt występujących w Polsce najgroźniejsza jest żmija zygzakowata. Możemy się na nią natknąć na polanach, wrzosowiskach, na brzegach lasów na terenie całej Polski szczególnie Bieszczadów. Ukąszenie przez żmiję jest bolesne, początkowo wywołuje silny odczyn miejscowy, następnie dołączają się objawy ogólne o różnym stopniu nasilenia, do porażenia ośrodka oddechowego włącznie. Na szczęście poważne następstwa ukąszenia zdarzają się dość rzadko - tylko 1 proc. przypadków jest śmiertelnych. Najbardziej groźne są ukąszenia w twarz, szyję i kark zwłaszcza u dzieci.
2. Ukąszenie pospolicie występujących w Polsce pajęczaków np. krzyżaka ogrodowego wywołuje jedynie odczyn miejscowy a w delikatnych miejscach skóry może spowodować większą bolesność i silny obrzęk.
3. Bardziej groźnym dla człowieka pajęczakiem jest kleszcz pastwiskowy występujący na terenie całej Polski w wilgotnych lasach i na łąkach. Nie wytwarza on jadu, ale stwarza zagrożenie dla zdrowia i życia przenosząc choroby takie jak zapalenie mózgu i borelioza. Należy unikać miejsc występowania kleszczy. Po spacerze starannie obejrzeć całe ciało i ewentualnie usunąć wczepione kleszcze, a miejsce ukłucia bacznie obserwować. W razie wystąpienia odczynu miejscowego należy koniecznie skontaktować się z lekarzem.
4. Nasze rodzime mrówki dysponują jadem (kwas mrówkowy), który po ukłuciu wywołuje bolesne miejscowe podrażnienie.
5. Groźniejsze, zwłaszcza dla osób uczulonych są użądlenia pszczoły miodnej. W czasie jednego ukłucia człowiek otrzymuje ok. 0,1 mg jadu. Pięć użądleń jest już toksycznych, czterdzieści wywołuje groźne skutki, ale dopiero pięćset jest śmiertelnych. Szczególnie niebezpieczne są ukąszenia w język, gardło lub krtań, co następuje w wypadku połknięcia owada , bo może to prowadzić do uduszenia z powodu obrzęku.
6. Podobne niebezpieczeństwo stwarzają trzmiele i osy na czele z największą polską osą - szerszeniem. Ich użądlenie zwłaszcza w silnie ukrwioną część ciała np. twarz powoduje zwykle silny obrzęk i ból utrzymujący się do 40 godzin od ukąszenia. Szerszenie, choć ich użądlenie jest bardziej bolesne niż pszczoły, nie są tak groźne jak się powszechnie uważa. Nieprawdą jest, że trzy użądlenia powodują śmierć człowieka. Dopiero wielokrotne użądlenia mogą spowodować śmierć dziecka. Warto pamiętać, że szerszenie podobnie jak trzmiele i pszczoły nie są agresywne, atakują wyłącznie w obronie własnej lub gniazda. Spełniają swoją rolę w ekosystemie i nie powinny być bezmyślnie i "profilaktycznie" zwalczane.
Dioksyny
Udowodniono w badaniach klinicznych, że dioksyny działają silnie mutogennie, naruszając właściwą strukturę kodu genetycznego rozmnażających się komórek żywych organizmów. Są zatem odpowiedzialne za powstawanie mutantów i nabytych zwyrodnień u potomstwa.
Należą one do najsilniej działających trucizn poznanych przez człowieka
W przeciwieństwie do większości toksycznych substancji chemicznych syntetyzowanych w ściśle określonym celu (pestycydy, herbicydy, środki farmakologiczne) dioksyny nie są wytwarzane celowo w żadnym procesie technologicznym i nie znajdują żadnego zastosowania technicznego. Stanowią one niepotrzebny balast, głównie podczas otrzymywania środków ochrony roślin, grzybobójczych, a także tworzą się w zastraszająco dużej ilości w procesach spalania różnych środków organicznych, zwłaszcza śmieci z odpadów komunalnych.
TCDD dostaje się do organizmu zwierząt doświadczalnych przez płuca, skórę lub razem z pożywieniem przez błonę śluzową do jelit. Najwięcej dioksyny gromadzi się w wątrobie i tkance tłuszczowej. W przeciwieństwie do większości znanych substancji i lekarstw TCDD nie jest rozkładana w organizmie. Czas połowicznego jej zaniku u myszy wynosi 15-30 dni , podczas gdy u człowieka szacuje się na jeden rok.
Bakterie
TOKSYNY BAKTERYJNE - jady bakteryjne, substancje wydzielane przez bakterie na zewnątrz komórek (egzotoksyny) lub uwalniane po ich rozpadzie (endotoksyny). Działają specyficznie na różne układy (np. na układ pokarmowy) lub komórki organizmu.
Wśród toksyn bakteryjnych wyróżnia się:
1. toksynę błoniczą, która jest czystym białkiem. Można w niej wyróżnić dwie frakcje: właściwą toksynę, będącą antygenem i powodującą powstawanie swoistych antytoksyn oraz substancję o charakterze enzymu ułatwiającego rozprzestrzenianie się toksyny w zakażonym ustroju;
2. toksynę tężcową, należącą do bardzo silnych jadów. Jest jedną z najlepiej poznanych egzotoksyn bakteryjnych i - podobnie jak toksyna błonicza - została otrzymana w postaci krystalicznej.
3. toksynę erytrogenną, odpowiedzialną za objawy chorobowe w płonicy - powoduje m.in. charakterystyczną wysypkę płoniczą. Ma charakter białkowy o właściwościach antygenowych. Może być użyta do uodparniania czynnego;
4. toksyny wytwarzane przez gronkowce: szczególnie niebezpieczne są - wytwarzane przez niektóre szczepy gronkowców - enterotoksyny działające wybiórczo na przewód pokarmowy człowieka i powodujące ostre zatrucia pokarmowe. Enterotoksyny mają wysoką ciepłooporność i dlatego należy pamiętać, że zawierające je produkty żywnościowe nie nadają się do spożycia nawet po długotrwałym gotowaniu.
EGZOTOKSYNY - wytwarzane przez pewne gatunki bakterii żywych rozpuszczalne substancje białkowe (produkt metabolizmu), które zostają wydalone do środowiska, np. do tkanki organizmu. Występują przeważnie u bakterii Gram-dodatnich. Egzotoksyny są białkami ulegającymi zniszczeniu pod wpływem kwasów, enzymów trawiennych i temperatury 60° Celsjusza. Należą one do najsilniejszych ze znanych dotychczas substancji toksycznych.
ENDOTOKSYNY - występujące najczęściej u bakterii Gram-ujemnych w jednej z trzech warstw ściany komórkowej.
Z końcem XIX wieku Klein wykazał, że drobnoustroje nie wytwarzające egzotoksyn również mogą wywierać działanie toksyczne na ustrój. Zawdzięczają to posiadaniu - znajdujących się wewnątrz komórki - endotoksyn. W odróżnieniu od egzotoksyn są słabo toksyczne, wytrzymują ogrzanie w temperaturze ponad 60° Celsjusza przez kilka godzin bez utraty toksyczności i nie można ich zmienić w toksoid - nie są antygenowo czynne, nie wywołują powstawania antytoksyn.
Stwierdzenie, czy dana substancja stanowi, czy nie stanowi trucizny, jest trudne, bowiem niemal dla każdej substancji można określić dawkę, która będzie śmiertelna. Z drugiej strony, niektóre trucizny w odpowiednich dawkach mają efekt leczniczy.
ZATRUCIA POKARMOWE
Zatrucia pokarmowe - to ostre i gwałtowne dolegliwości żołądkowo-jelitowe
objawiające się zwykle biegunką i wymiotami. Występują w stosunkowo
krótkim czasie po spożyciu żywności skażonej drobnoustrojami lub trującymi
substancjami chemicznymi. Okres wylęgania zatruć pokarmowych zakaźnych,
zwłaszcza wywołanych przez bakterie, jest bardzo krótki, trwa od kilku do
kilkunastu godzin, najdłużej do kilku dni.
Do najczęściej spotykanych zatruć pokarmowych należą:
SALMONELLOZY
To zatrucia wywołane przez bakterie - pałeczki Salmonella. Naturalnym
miejscem bytowania tych bakterii jest przewód pokarmowy zwierząt dzikich i
hodowanych, a zakażenie (z wyjątkiem młodych osobników) nie powoduje
objawów chorobowych. Pałeczki Salmonella wydalane z kałem, w
sprzyjających warunkach (ciepło, wilgoć obecność białka) mogą być poza
organizmem żywym nawet przez kilka miesięcy (w glebie - około 3 miesięcy, w
wodzie - od kilku do kilkunastu tygodni, w wysuszonych produktach
spożywczych takich jak białko jaj, mleko w proszku - przez czas
nieograniczony).
U zdrowego człowieka zakażenie niewielką ilością bakterii może przebiegać
bezobjawowo. Większa dawka zarazków wywołuje najczęściej kilkudniowe
dolegliwości żołądkowo-jelitowe. Objawy chorobowe występują zwykle po 6-
72 godzinach, od spożycia zakażonej żywności i są to: bóle brzucha, gorączka,
czasem nudności i wymioty.
U niemowląt, małych dzieci, osób osłabionych lub w podeszłym wieku może
rozwinąć się zakażenie, w którym pałeczki Salmonella przedostają się przez
barierę jelitową do krwi i wraz z nią docierają do narządów wewnętrznych
wywołując różne objawy chorobowe, np. ropnie zlokalizowane w różnych
narządach, zapalenia dróg żółciowych, płuc, opon mózgowo - rdzeniowych,
stawów, szpiku kostnego i kości oraz posocznicę. W zakażeniach
bezobjawowych, jak i po przebyciu choroby bakterie mogą być wydalane z
kałem przez kilka dni, tygodni lub miesięcy, a po zakażeniach układowych
nawet przez kilka lat.
Człowiek zaraża się w następujący sposób:
- poprzez żywność zanieczyszczoną odchodami zakażonych zwierząt
(najczęściej drobiu, myszy i szczurów).
- przez produkty żywnościowe pochodzące od zwierząt zakażonych (jaja,
mięso, mleko).
- od zakażonych zwierząt (drób hodowany w gospodarstwach domowych) i
ludzi wydalających bakterie Salmonella wraz z kałem zarówno chorych,
jak i zdrowych nosicieli.
NAJCZĘSTSZYM NOŚNIKIEM PAŁECZEK SALMONELLA SĄ
PRODUKTY ZAWIERAJĄCE SUROWE JAJA (DOMOWE MAJONEZY,
KREMY, LODY, ZUPY DLA NIEMOWLĄT) ORAZ ROZDROBNIONE
PRZETWORY MIĘSNE (GALARETKI, PASZTETY, PIEROGI).
Metody uniknięcia zachorowania:
- mycie rąk po wyjściu z toalety i przed przygotowaniem posiłków.
- utrzymanie czystości naczyń, sprzętów kuchennych i samej kuchni.
- przechowywanie żywności w niskiej temperaturze.
- zapobieganie rozmrażaniu i ponownemu zamrażaniu żywności
- wydzielenie miejsca w lodówce na surowy drób, mięso, jaja tak, aby nie
stykały się z innymi produktami
- całkowite rozmrożenie drobiu, mięsa, ryb i ich przetworów przed
przystąpieniem do smażenia, pieczenia i gotowania.
- poddanie żywności działaniu wysokiej temperatury (gotowanie, pieczenie,
duszenie), które jest najłatwiejszym sposobem niszczenia bakterii.
- unikanie lodów i ciastek pochodzących od nieznanych wytwórców i
przygodnych sprzedawców.
UWAGA!
MYCIE I PARZENIE JAJ JEST ZABIEGIEM CAŁKOWICIE
NIESKUTECZNYM, NISZCZY BAKTERIE TYLKO NA POWIERZCHNI
SKORUPKI, PODCZAS GDY POWODEM ZATRUĆ SĄ BAKTERIE
OBECNE WEWNĄTRZ JAJKA.
GRONKOWCOWE ZATRUCIA POKARMOWE
Gronkowce (Staphylococcus aureus) - bakterie wywołujące to zatrucie,
występują powszechnie w przyrodzie i szybko rozmnażają się w produktach
uprzednio ugotowanych. Objawy chorobowe występują zwykle po 2-6
godzinach od spożycia zakażonej żywności. Gronkowcowe zatrucie pokarmowe
charakteryzuje się gwałtownymi wymiotami, biegunką, bólami brzucha,
nudnościami, zimnymi potami oraz uczuciem osłabienia.
Metody uniknięcia zachorowania:
- przestrzeganie czystości i zasad higieny
- odsuwanie od produkcji żywności osób chorych (nieżyty gardła, nosa,
ropne zmiany na rękach)
- przechowywanie produktów w niskiej temperaturze
ZATRUCIA JADEM KIEŁBASIANYM
Jad kiełbasiany to bardzo silna toksyna produkowana przez bakterie beztlenowe.
Naturalnym środowiskiem bytowania tych bakterii jest ziemia. Środki
spożywcze zanieczyszczone ziemią i nieodpowiednio przechowywane stanowią
doskonałą pożywkę dla rozwoju drobnoustrojów.
Źródłem zatrucia są najczęściej konserwy jarzynowe, mięsne, rybne oraz mięso
wędzone i peklowane. Pokarm zawierający jad kiełbasiany ma często zapach
zjełczałego tłuszczu i zawiera duże ilości gazu, który powoduje wydymanie
puszek. Zdarza się również, że zakażony pokarm na pozór nie budzi zastrzeżeń,
dlatego też dla pewności wskazane jest gotowanie konserw przez co najmniej 10
minut.
Objawy kliniczne po zatruciu występują zwykle po 18-96 godzinach od
spożycia zakażonego pokarmu. Pierwszymi objawami zatrucia są zaburzenia
widzenia (podwójne i zamglone widzenie), następnie opadanie powiek,
trudności w przełykaniu i wymowie, ślinotok. Objawy ze strony układu
pokarmowego są niewielkie, może wystąpić porażenie perystaltyki jelit, bóle
brzucha, zaparcia, wymioty. Gorączka zazwyczaj nie występuje a chory jest
przytomny. Zatrucie może zakończyć się śmiercią na skutek uduszenia lub
zatrzymania akcji serca.
Metody uniknięcia zachorowania:
- właściwe przygotowanie konserw w warunkach domowych. W celu
zniszczenia zarodników laseczki jadu kiełbasianego wymagane jest
trzykrotne gotowanie (1 i 2 dnia przez godzinę, 3 dnia przez pół
godziny)
- odpowiednie podgrzewanie żywności konserwowanej przed spożyciem,
np. gotowanie żywności w temp. 800C przez 30 minut, lub w 1000C
przez 10 minut.
- zapobieganie wtórnemu zanieczyszczaniu żywności
23. UZASADNIĆ ŻE PODSTAWOWE INFORMACJE O ORGANIŹMIE CZŁOWIEKA ZAWARTE SĄ W DNA
Dziedziczenie DNA
Ten unikalny kod genetyczny jest zawarty w prawie w każdej komórce naszego ciała. W organizmie człowieka są one pogrupowane w 46 (23 pary) chromosomów. W momencie zapłodnienia tworzy się nowy zestaw DNA dziecka posiadający właśnie 46 chromosomów - 23 z nich jest przekazywane od ojca (poprzez plemnik), a pozostałe od matki (poprzez komórkę jajową). testDNA® porównuje materiał genetyczny domniemanego ojca, dziecka i matki (lub tylko ojca i dziecka). Stwierdza się, że mężczyzna jest ojcem biologicznym dziecka tylko wtedy, gdy połowa jego kodu genetycznego zgadza się z odpowiednią połową kodu dziecka. Możliwość takiego porównania i ogromna jego precyzja możliwa jest dzięki drugiej charakterystyce cząsteczki DNA omawianej poniżej.
Polimorfizm DNA
Część DNA jest identyczna dla wszystkich ludzi, bo przecież wszyscy należymy do jednego gatunku. Jednakże istnieją jego fragmenty, które są wyjątkowe dla każdego z nas. Charakterystyka kilkunastu takich fragmentów jest o wiele bardziej niepowtarzalna niż używane powszechnie do identyfikacji - odciski palców. testDNA® sprawdza do 24 takich unikalnych miejsc (nazywanych, układami niekodującymi lub też markerami) zarówno u domniemanego ojca, matki, jak i u dziecka. Następnie dokonywana jest porównawcza analiza statystyczna badająca, czy cechy tych unikalnych miejsc u dziecka współgrają z ich odpowiednikami u ojca. Wynik jest akceptowany tylko w momencie, gdy na podstawie zasad genetyki populacyjnej i statystyki można podać prawdopodobieństwo ojcostwa powyżej 99,9% lub też wykluczyć je całkowicie.
Dzięki wykorzystaniu tych dwóch charakterystyk ludzkiego organizmu, jak również doświadczeniu i wiedzy naszych naukowców, testDNA® daje wyniki nie tylko z największym możliwym prawdopodobieństwem, ale przede wszystkim są to rezultaty spełniające wymogi certyfikatów oraz surowych standardów niemieckich i międzynarodowych.
24. OMÓWIC POJECIE EKOLOGICZNE : EKOSYSTEM
Ekosystem, to wzajemne powiązania pomiędzy biotopem (przyrodą nieożywioną) a biocenozą ( przyrodą ożywioną).
Ekosystem, biogeocenoza, system ekologiczny, wycinek biosfery, obejmujący wszystkie organizmy żyjące na danym obszarze (biocenoza) wraz z fizycznym środowiskiem, które powiązane są ze sobą procesami przepływu energii i obiegu materii.
Podstawowymi czynnikami biotycznymi, warunkującymi istnienie wymienionych procesów w ekosystemie są rośliny zielone - producenci, zwierzęta - konsumenci oraz grzyby i bakterie (a także niektóre zwierzęta) - destruenci. Grupy te tworzą strukturę troficzną, tzn. kolejność organizmów zjadających i zjadanych, w postaci łańcucha pokarmowego.
Grupa (poziom) producentów buduje ze związków nieorganicznych drogą fotosyntezy organiczne substancje pokarmowe, tzn. materię pierwotną, która zjadana przez konsumentów zostaje przekształcona w materię wtórną.
Konsumenci dzielą się na trzy grupy: konsumentów pierwszego rzędu (konsumentów pierwotnych lub fitofagów, tzn. roślinożerców), konsumentów drugiego rzędu (konsumentów wtórnych, zoofagów, tzn. drapieżców) i konsumentów trzeciego rzędu (nie zjadanych przez innych drapieżców).
Destruenci są "wąskim gardłem" ekosystemu - przekształcają substancję organiczną w nieorganiczną (sole mineralne, mineralizacja), co prowadzi do zamknięcia obiegu materii. Uszkodzenie tego poziomu troficznego (np. wskutek antropopresji) prowadzi do zalegania nie rozłożonej materii organicznej i unieruchomienia pierwiastków mineralnych, co prowadzi do "głodu" roślin.
25. WYJAŚNIC POJĘCIA : ALLEL, FENOTYP, GENOTYP
ALLEL - odmiana genu wywołująca różną postać tej samej cechy.
FENOTYP - cechy organizmu będące wynikiem współdziałania genów i środowiska
GENOTYP - zestaw genów danego organizmu
26. JAKIE JEST ZNACZENIE POZNANIA PEŁNEGO ZAPISU INFORMACJI GENETYCZNEJ CZŁOWIEKA
Genom człowieka
Genom jest to całość DNA zawartego w jednym haploidalnym zespole chromosomów. Genom ludzki zawiera kilkadziesiąt tysięcy genów. Poznanie tych wszystkich genów, ich budowy i funkcji pozwoliłoby na zrozumienie przyczyn wielu chorób genetycznych a także na skuteczne ich leczenie.
Zainteresowanie genomem ludzkim zaowocowało utworzeniem w 1989 roku międzynarodowej organizacji Human Genome Organisation ( HUGO ). Organizacja ta opracowała "projekt genomu człowieka" - Human Genom Project ( HGP). Projekt ten miał na celu opracowanie względnego położenia genów w genomie a także określenie kolejności ułożenia zasad w genomie
E fektem pracy naukowców należących do Human Genom Project było w 2001 roku ogłoszenie, iż genom człowieka zawiera około 30 tysięcy genów. Liczba tych genów nie jest przerażająco wielka, ponieważ podobną ilość genów zawiera genom szympansa. Natomiast niewielki ssak, taki jak mysz posiada jedynie o 300 genów mniej niż człowiek. Cały materiał genetyczny człowieka upakowany jest w 23 parach chromosomalnych , które występują w we wszystkich jądrach komórek budujących ciało człowieka. Materiał genetyczny jest dziedziczny. W nowopowstałym zarodku chromosomy pochodzą w połowie od matki i w połowie od ojca.
Kolejnym wnioskiem naukowców z HGP jest to, że geny nie są jedynymi czynnikami odpowiedzialnymi za wytworzenie się określonych umiejętności i zdolności człowieka, jak również za występowanie chorób. Rozszyfrowanie genomu przedstawicieli różnych ras ( rasy białej, Chińczyków, Afroamerykanów, Latynosów ) wskazało , że między genomami ludzi różnych ras nie ma istotnych różnic. U wszystkich ras odkryto 99,99% wspólnych genów.
Każdy gen zawiera specyficzny "przepis" na określone, kodowane przez niego białko. Cały materiał genetyczny skupiony w jądrze komórkowym zawiera informację dotyczących wszystkich białek budujących nasz organizm. Życie każdego człowieka uzależnione jest od prawidłowej budowy oraz funkcjonowania białek. Dlatego obecnie prężnie rozwija się dziedzina nauki dotycząca budowy i funkcji wszystkich białek . Nauka ta zwana jest proteomiką . Odkrycia naukowców z 2001 roku nie wstrzymały dalszych badań. Kolejne badania podważają poprzednie odkrycia, zarzucając naukowcom pominięcie ponad połowy genów człowieka. Wiele naukowców , będących członkami wielkich firm biotechnologicznych uważa , że w genomie ludzkim może mieścić się około 140 tysięcy genów. Te rozbieżne informacje dotyczące rzeczywistej liczby genów człowieka świadczą o tym że niezbędne są dalsze badania. Pomimo wielu zastrzeżeń, rozszyfrowanie ludzkiego genomu jest rewolucyjnym osiągnięciem inżynierii genetycznej. Wraz z kolejnymi odkryciami dotyczącymi ludzkiego DNA pojawia się nadzieja, że wkrótce będzie możliwe chorób, jak dotąd nieuleczalnych, poprzez zastosowanie tzw. terapii genowej.
Historia projektu poznania ludzkiego genomu.
Głównym celem tego projektu było poznanie kolejności ułożenia ( sekwencji ) par nukleotydów, które budują ludzki DNA.
W 1990 roku Narodowy Instytut Zdrowia w USA ( National Institutes of Heath ) oraz Departament Energii w USA( United States Department of Energy ) były instytucjami, które przyczyniły się do powstania projektu. Instytucje te przeznaczyły 3 miliony dolarów na Projekt Genomu Człowieka. Ówcześnie zakładano , że genom ludzki zostanie w pełni poznany przed rokiem 2005 , a więc w ciągu niecałych 15 lat. Wraz z ogłoszeniem tego wielkiego projektu pojawili się chętni do współpracy naukowcy z różnych krajów. Naukowcy, którzy włączyli się do projektu pochodzili ze Stanów Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii, Japonii, Niemiec, Francji i Chin.
Proces poznawania ludzkiego genomu została usprawniony dzięki dużemu rozwojowi technik związanych z sekwencjonowaniem DNA. W roku 2000 przedstawiony został szkicowy opis genomu ludzkiego. To niezwykle istotne wydarzenie w dziedzinie nauki zostało ogłoszone w czasie konferencji prasowej premiera Wielkiej Brytanii Tonego Blaira oraz prezydenta Stanów Zjednoczonych - Billa Clintona.
Wydany 14 kwietnia 2003 roku dokument potwierdzał zsekwencjonowanie 99% całego genomu ludzkiego z prawie stuprocentową trafnością ( 99,99% ).
Niemałe zasługi dla stosunkowo szybkiego poznania ludzkiego genomu miała prywatna korporacja Celera Genomics. Koncern ten wprowadził nową, szybszą technikę sekwencjonowania. Technika ta zwana jest shotgun sequencing i polega ona na pocięcia całego DNA ludzkiego na niewielkie fragmenty, które poddane są analizie. Kombinacje wszystkich par komplementarnych nukleotydów budujących poszczególne odcinki rejestrował komputer. Program komputerowy pozwalał na badanie podobieństw między różnymi odcinkami, dzięki czemu możliwe było złożenie odcinków DNA w całość. Jednak firma Celera Genomics zasłaniając się prawem patentowym nie udostępniała informacji na temat swoich odkryć, co różniło ją od instytucji państwowych , które na bieżąco podawały odkryte sekwencje DNA.
Wynikiem konkurencji między naukowcami z Celera Genomics a naukowcami należącymi do organizacji rządowych było opublikowanie danych w dwóch różnych pismach naukowych. W lutym 2001 roku w Nature pojawił się artykuł autorstwa naukowców rządowych i w tym samym czasie ukazał się w Science artykuł autorstwa Celera Genomics. Efektem badań obu grup naukowców było poznanie 90% całego genomu ludzkiego. Obie grupy naukowców korzystały z różnych technik badawczych, w związku z tym wyniki ich prac nie powtarzały się, lecz dublowały.
Poznanie ludzkiego genomu nie było jedynym celem międzynarodowej współpracy naukowców. Dążeniem naukowców było także poznanie materiału genetycznego innych zwierząt i roślin. Dotychczas poznano już pełny genom muszki owocowej, myszy, nicienia - Cenorabditis elegans, bakterii coli, ryżu i wielu innych. Organizmy te są często stosowane w badaniach genetycznych jako modele biologiczne do obserwacji oddziaływań międzygenowych.
Poznanie kompletnego genomu ludzkiego nie miało na celu jedynie określenie wszystkich par komplementarnych nukleotydów, które tworzą nić DNA. Innym celem programu było wyodrębnienie z tego ogromnego materiału genetycznego genów, które są niezwykle ważne w organizmie ze względu na funkcje jakie pełnią. Poznawanie genów i ich funkcji nadal trwa. Pod tym względem nie można więc mówić o zakończeniu projektu poznania genomu ludzkiego. Obecnie podawane przez naukowców wyniki części badań są dość zaskakujące. Według nich, na cały genom ludzki przypada jedynie 30 tysięcy genów, które kodują białka.
Pozostała część DNA koduje jedynie cząsteczki RNA a nie cząsteczki białek. Okazuje się ,że kwas rybonukleinowy ( RNA ) wykazuje właściwości biochemiczne podobne do właściwości białek a zatem może brać udział w wielu przemianach biochemicznych w ustroju. Naukowcy zaobserwowali również, że niektóre kopie genu znajdujące się w innej części genomu mogą blokować jego ekspresję. Coraz nowsze odkrycia dotyczące genomu ludzkiego zaskakują nawet najznakomitszych naukowców. A zatem poznanie szczegółowej budowy genomu ludzkiego nie jest sprawą prostą , jaka się wydawała na początku badań. Okazuje się ,że nić DNA nie jest tylko zbiorem zakodowanych białek, lecz przypomina ona skomplikowany program komputerowy. Przypuszcza się ,że poznanie tego "programu" będzie trwało jeszcze dziesiątki lat.
Poznanie genomu ludzkiego genomu niesie z sobą wiele korzyści. Wiedzę dotyczącą genomu człowieka na pewno można będzie wykorzystać w medycynie oraz w biotechnologii.
Rozwój różnych technik badań DNA przyczynił się do przyśpieszenia badań. Powstanie projektu poznania genomu ludzkiego spowodowało rozwój w technice badania nukleotydów budujących DNA wszystkich organizmów. Rozszyfrowywanie genomu różnych organizmów jest bardzo przydatne. Dzięki poznaniu genomu jakiegoś groźnego chorobotwórczego mikroorganizmu można dowiedzieć się w jaki sposób infekuje on organizmy oraz jak temu zapobiegać. Obecnie, poznanie genomu pewnego gatunku mikroorganizmu zajmuje jedynie kilka miesięcy a nawet tygodni. Wraz z postępem genetyki musiał nastąpić rozwój informatyki, ponieważ zrozumienie kodu genetycznego wymaga zastosowania odpowiedniego programu komputerowego. Dział informatyki zajmujący się badaniem DNA nazywany jest bioinformatyką.
Bardzo pomocne w analizie DNA są, stosowane od niedawna chipy DNA. W badaniu takim stosuje się układ półprzewodnikowy, na który nanosi się kilka tysięcy fragmentów DNA. Następnie wprowadza się do tego układu DNA badane. Jeśli w tej próbce występuje odcinek kwasu dezoksyrybonukleinowego komplementarny do któregoś z tych kawałków, to nastąpi aktywacja pola chipowego odpowiadającego danemu odcinkowi. Badanie tego typu pozwala na oznaczenie poziomu ekspresji genów występujących w danej próbce. Aktywność biologiczna genów daje nam informację o stanie danego organizmu z którego pobrana została próbka DNA.
Badanie genomu różnych organizmów żywych może mieć duże zastosowanie w biologii ewolucyjnej. Jak wiadomo, obiektem ewolucji nie są poszczególne osobniki, lecz geny.
Śledzenie historii genów poszczególnych gatunków pozwala na określenie ich szlaku ewolucyjnego. Dobrym tego przykładem jest porównanie genomu płazów i ssaków. Wykazano, że u ssaków nastąpiła redukcja genów, co związane jest ze stałocieplnością.
U zwierząt stałocieplnych reakcje biochemiczne w ustroju zachodzą w jednej temperaturze, w związku z tym posiadają one mniej genów niż zwierzęta zmiennocieplne. Zwierzęta zmiennocieplne posiadają dodatkowe geny kodujące enzymy działające w różnych temperaturach.
Rozkwit genetyki nastąpił stosunkowo niedawno. Dopiero w latach czterdziestych zaczęto przypuszczać, że to DNA jest substancją kodującą informację genetyczną dotyczącą budowy całego organizmu. Największe osiągnięcia w dziedzinie genetyki przypadają właśnie na XX wiek. Przełomowym wydarzeniem w historii genetyki było odkrycie w 1953 roku przez dwóch naukowców : Jamesa Watsona i Francisa Cricka dokładnej budowy DNA. Po dziewięciu latach naukowcy zostali uhonorowani Nagrodą Nobla za to odkrycie.
Geny.
Gen jest jednostką jest podstawową jednostką dziedziczenia. O istnieniu cząstek dziedzicznych dowiódł już 140 lat temu Grzegorz Mendel- zakonnik i przyrodnik z Moraw. Jednak samo pojęcie "gen" zostało wprowadzone później. Termin ten został wprowadzony w 1910 i oznaczał on jednostkę dziedziczenia , która odpowiada za wykształcenie się jednej, określonej cechy, charakterystycznej dla danego gatunku. Dalsze badania wykazały, że prawie cztery tysiące chorób ludzkich spowodowanych jest nieprawidłowościami w genomie zbudowanym z 23 par chromosomów. Jedynie choroby zakaźne ( wywoływane przez chorobotwórcze drobnoustroje ) oraz urazy ciała nie są związane z genami. Przyczyną wielu chorób, takich jak nadciśnienie, cukrzyca, nowotwory jest współdziałanie kilku a nawet kilkunastu genów. Jak widać, u podstawy większości chorób leżą geny, dlatego dokładne poznanie genomu człowieka może być wydarzeniem , które zrewolucjonizuje medycynę. Być może dzięki poznaniu funkcji wszystkich genów, będzie możliwe skuteczne leczenie chorób genetycznych.
Zrealizowanie projektu.
Pierwszy etap rozszyfrowania genomu ludzkiego zakończył się 26 czerwca 2000 roku. Sukces ten zawdzięczamy laboratoriom włączonym w program Human Genome Project oraz firmie Celera Genomics. Współpracujący naukowcy złożyli w jedną całość zsekwencjonowanie odcinki DNA ludzkiego.
Jak wiadomo DNA zbudowane jest z nukleotydów połączonych w długi łańcuch , który z drugim , komplementarnym łańcuchem polinukleotydowym tworzy strukturę prawoskrętnej helisy. Dzięki żmudnej pracy naukowców należnych do HGP poznana została sekwencja powyżej trzech miliardów nukleotydów, z których zbudowana jest cząsteczka DNA. Dokładne poznanie genomu ludzkiego pozwoli na zrozumienie przyczyn wielu chorób, a zastosowanie tzw. terapii genowej stanie się skuteczną metodą leczenia chorób genetycznych. W chwili obecnej wiedza jaką posiadamy na temat ludzkiego genomu nie jest jeszcze wystarczająca aby można było ją wykorzystać do celów praktycznych. Wynika to z faktu, iż na razie została poznana tylko sekwencja nukleotydów budujących materiał genetyczny człowieka. Nie wiadomo jednak do końca które odcinki DNA kodują białka, a które są odcinkami niekodującymi. Dlatego celem następnego etapu badań ludzkiego DNA zlokalizowanie poszczególnych genów w całym materiale genetycznym i oddzielenie go od fragmentów niekodujących. Prawdopodobnie geny zajmują jedynie niewielki procent całego ludzkiego DNA. Określenie pozycji wszystkich genów oraz ich funkcji w organizmie będzie na pewno procesem żmudnym, jednak jest to konieczne ze względu na ogromne korzyści jakie przyniosą te badania. Przypuszczalnie badania te będą dużo trudniejsze niż samo zsekwencjonowanie DNA i będą trwać co najmniej kilka lat. Równocześnie naukowcy pracują nad stworzeniem coraz wydajniejszych i szybszych technik badania DNA. Ciągle usprawniane są tzw. płytki genowe. Przypuszcza się ,że dzięki poznaniu szczegółowej budowy genomu ludzkiego i funkcji wszystkich genów diagnostyka chorób genetycznych.
będzie sprawniejsza i dokładniejsza. Dzięki poznaniu genomu określonej osoby możliwe będzie określenie jej predyspozycji do schorzeń genetycznych, jak również skutecznie zapobiegać ich rozwojowi. Być może , w przyszłości terapia lekowa będzie dostosowana do określonego genomu człowieka, co będzie miało na celu wzmocnić skuteczność terapii. Ważne jest aby zdobycze nauki wykorzystywać w sposób prawidłowy, aby znajomość materiału genetycznego danej osoby nie stała się przyczyną jej dyskryminacji lub wykluczenia ze społeczeństwa.
Historia badań DNA :
→ 1953 - odkrycie budowy DNA przez Jamesa Watsona i Francisa Cricka
→ 1957 - opisanie podstawowego prawa biologii molekularnej o przepływie informacji genetycznej ( DNA → RNA → BIAŁKO ).
→ 1966 - poznanie kodu genetycznego, triplety zasad w RNA jako elementy szyfru kodującego aminokwasy
→ 1983 - odkrycie przyczyn niektórych chorób, takich jak : pląsawica Huntingtona , mukowiscydoza.
→ 1985 - pierwsze spotkania dotyczące opracowania mapy gromowej człowieka
→ 1990 - rozpoczęcie projektu HGP ( Human Genome Project ); czas trwania programu oszacowano na 15 lat
→ 1992 - opracowanie przez Craiga Ventera metody pozyskiwania cennych informacji z genomu ludzkiego
→ 1995 - rozpoczęcie rozszyfrowywania genomu ludzkiego
→ 1998 - prywatna firma Celera Genomics podejmuje się zbadania DNA nowszą i szybszą metodą
→ 12.XII. 1999 - wstępne wyniki badań
→ 11. I. 2000 - opracowanie przez Celera Genomics 90 % genomu ludzkiego
→ 06. IV. 2000 - zsekwencjonowanie przez Celera Genomics genomu anonimowej osoby
→ 16. VI. 2000 - pierwsza publikacja z wynikami badań
→ 11. II. 2001 - zapis genetyczny człowieka prawie w pełni odczytany
27. OMÓWIC POJECIE EKOLOGICZNE : BIOCENOZA
Biocenoza jest to zespół organizmów zwierzęcych i roślinnych żyjących na określonym terenie i stanowi on autonomiczną jednostkę ekologiczną.
Biocenoza (gr. bios życie i koinos wspólny) - naturalny zespół populacji organizmów żywych danego środowiska (biotopu), należących do różnych gatunków, ale powiązanych ze sobą różnorodnymi czynnikami ekologicznymi i zależnościami pokarmowymi, tworząc całość, która pozostaje w przyrodzie w stanie homeostazy (czyli dynamicznej równowagi). Biocenoza wraz ze środowiskiem fizycznym to ekosystem.
Biocenozę tworzą:
fitocenoza - organizmy roślinne
zoocenoza - organizmy zwierzęce
Biocenoza charakteryzuje się biomasą, produktywnością i uporządkowaną strukturą: przestrzenną, gatunkową, troficzną (pokarmową, łańcuch pokarmowy)
Naruszenie równowagi biocenotycznej może wywołać niekorzystne reperkusje, np. masowe pojawienie się owadów, szkodników drzew.
28. PODAĆ ZNACZENIE POJĘCIA: KOMÓRKA HAPLOIDALNA
komórka haploidalna, komórka o pojedynczym zestawie chromosomów, nie tworzących par homologicznych; powstaje w wyniku podziału mejotycznego diploidalnych komórek macierzystych gamet lub w wyniku podziału mitotycznego komórek haploidalnych; k. h. są gamety i niektóre komórki szlaku powstawania gamet; u niektórych organizmów cechujących się przemianą pokoleń k. h. budują strukturę organizmu w fazie haploidalnej (haplofazie)
29. CO TO JEST MUTACJA I CZYNNIK MUTAGENNY
MUTACJA - zmiana w sekwencji DNA; mutacja może spowodować zmianę produktu genu lub inną regulacje ekspresji genu, co w efekcie może prowadzić do zmiany cechy
mutageny, czynniki chemiczne lub fizyczne powodujące wystąpienie → mutacji; liczne m. są rakotwórcze i sprzyjają powstawaniu nowotworów; silnymi m. są analogi zasad azotowych budujących cząsteczkę DNA; powodują one mutacje na skutek zmienionego parowania zasad; przykładem takiego mutagenu jest 5-bromouracyl, analog tyminy (po replikacji oryginalna para zasad TA zastąpiona jest w cząsteczkach potomnych DNA parą GC kodującą inny aminokwas); innym mutagenem zaburzającym replikację DNA jest bromek etydyny, który wnika między pary zasad w łańcuchu DNA i przesuwa ramkę odczytu; uszkodzenia zasad mogą się także pojawiać na skutek obecności reaktywnych form tlenu - rodników; do m. fizycznych należą promienie jonizujące X i γ o dużej energii, powodujące pękanie nici DNA i niszczenie jego składników, oraz promienie ultrafioletowe mogące powodować zmiany w strukturze DNA; znaczącym mutagenem jest także wysoka temperatura powodująca usunięcie puryn z łańcucha DNA.
30. OMÓWIC POJECIE EKOLOGICZNE : POPULACJA
populacja, biol. zbiór osobników jednego gatunku występujących na określonym obszarze i kojarzących się z sobą, w związku z czym mających wspólną → pulę genów; w różnych dyscyplinach biologicznych w definicji p. kładzie się nacisk na inne jej właściwości: z ekologicznego punktu widzenia np. istotny jest fakt, że p. charakteryzuje się określoną strukturą (wynikającą z liczebności, rozmieszczenia przestrzennego osobników, proporcji ich płci i wieku) i dynamiką, to bowiem decyduje o bilansie energetycznym; w genetyce populacyjnej najistotniejszą charakterystyką p. jest jej → wielkość efektywna i sposób wymiany genów między osobnikami - system kojarzeń (→ gatunek, → prawo Hardy'ego-Weinberga, → rasy ludzkie).
31. ZDEFINIOWAĆ POJĘCIE: KOMÓRKA DIPLOIDALNA
komórka diploidalna, komórka o podwojonej liczbie chromosomów homologicznych; k. d. zawiera każdy chromosom w dwóch kopiach (z wyjątkiem chromosomów płciowych, które mogą być u określonej płci odmienne); u niektórych organizmów, cechujących się przemianą pokoleń, k. d. budują strukturę organizmu w fazie diploidalnej - diplofazie
diploid, organizm mający dwa zespoły homologicznych chromosomów (2n), jeden pochodzący od matki, drugi od ojca; w komórkach somatycznych danego osobnika diploidalnego oprócz chromosomów homologicznych mogą występować zróżnicowane chromosomy płci; w wyniku podziału redukcyjnego diploid wytwarza haploidalne gamety zawierające pojedynczą liczbę chromosomów (1n)
32. OMÓWIĆ WPŁYW MUTACJI NONSENSU, ZMIANY SENSU I MILCZĄCYCH NA INFORMACJE GENETYCZNA.
Mutacja genowa punktowa - zachodzi w obrębie jednego genu. Są to zmiany w strukturze genu prowadzące do powstania nowych alleli. Wśród mutacji genowych zachodzących na poziomie DNA tworzącego gen wyróżniamy: tranzycję, transwersję, delecję i insercję. Są one przyczyną zmian w składzie aminokwasowym polipeptydu. M. g. dotyczące sekwencji kodujących dzielona są na: mutacje synonimowe (milczące) - nie zmieniają sensu zapisu informacji genetycznej, mutacje zmiany sensu (kodowany jest inny aminokwas, co powoduje zmianę własności powstałego białka), mutacje nonsensowne (następuje zmiana kodu determinującego określony aminokwas na kodon terminacyjny kończący proces translacji i w konsekwencji dochodzi do skrócenia łańcucha białkowego), oraz mutacje związane ze zmianą ramki odczytu (insercje i delecje), prowadzące do zmiany wszystkich kodonów za miejscem mutacji i najczęściej przyspieszonego pojawienia się kodonu terminacyjnego.
33. WYMIENIC POZIOMY TROFICZNE W EKOSYSTEMIE
W ekosystemie panuje równowaga przyrodnicza gdzie dopływ substancji organicznych oraz biosynteza skomplikowanych związków równoważy się w określonym czasie jakościowo i ilościowo z ich rozkładem. Aby mogła zaistnieć taka sytuacja w ekosystemie muszą występować trzy zasadnicze grupy organizmów, które pełnią rolę związaną z wiązaniem materii i przepływem energii. Są to następujące grupy:
|
Producenci - wszystkie organizmy samożywne, w których odżywianie polega na tworzeniu substancji organicznej ze związków nieorganicznych. Zaliczamy do tej grupy: rośliny, mikroorganizmy zdolne do procesu fotosyntezy, jak również drobnoustroje, które do procesów biosyntezy czerpią energię pochodzącą z procesów utleniania zredukowanych prostych związków organicznych. Producenci są jedynymi wytwórcami materii w ekosystemie warunkującymi życie wszystkich organizmów z dwóch pozostałych grup. |
|
Reducenci - są to wszystkie drobnoustroje cudzożywne z wyjątkiem mikroorganizmów zdolnych do fotosyntezy i chemosyntezy. Reducenci prowadzą rozkład związków organicznych przekształcając je w połączenia nieorganiczne, które mogą być wykorzystywane przez producentów. |
|
Konsumenci - stanowią pośrednią grupę organizmów pomiędzy producentami a reducentami. Zalicza się tutaj wszystkie organizmy zwierzęce, które nie mają zdolności do wiązania energii w procesach fotosyntezy i chemosyntezy. Wykorzystują one energię zawartą w wiązaniach chemicznych związków organicznych wytworzonych przez producentów. |
Jeśli zabraknie tylko jednej grupy organizmów zostanie zniszczona równowaga przyrodnicza i nastąpi śmierć organizmów i pozostałych dwóch grup. W środowisku naturalnym gdzie nie ma ingerencji człowieka ekosystem zawsze występuje w równowadze. Zachwianie jej może nastąpić w wyniku szkodliwej ingerencji człowieka polegającej na wprowadzaniu do przyrody polutantów (zanieczyszczeń) w wyniku działalności gospodarczej i bytowej ludzi.
34. WYJASNIC CO TO SĄ CHROMOSOMY HOMOLOGICZNE
chromosomy homologiczne, chromosomy identyczne pod względem morfologicznym, zawierające te same loci genowe, ułożone w tej samej kolejności; w jądrach komórek organizmów diploidalnych występują pary ch. h., a do gamety, w wyniku podziału redukcyjnego (→ mejoza), wchodzi jeden z każdej pary ch. h.; u → autoploidów liczba ch. h. zależna jest od stopnia ploidalności (np. 4 u tetraploidów).
35. WSKAZAĆ CZYNNIKI MUTAGENNE W SRODOWISKU ŻYCIA CZŁOWIEKA
W wielu przypadkach środowiskowo tworzone mutacje mogą podczas codziennego rozwoju okazywać się bardzo niekorzystne a nawet szkodliwe. Należy zwrócić uwagę, iż około 90 procent środowiskowych mutagenicznych czynników, czyli takich, które powodują różnorodne mutacje, czyli zmiany w materiale chromosomalnym, co równocześnie oznacza, iż nawiązują pośredni lub bezpośredni ustalony rozrost rakotwórczy.
Przykładowym mutagenem środowiskowym może być na przykład rtęć oraz jej związki organiczne, niektóre detergenty, pestycydy, dym papierosowy, różnorodne metabolity niedoskonałych grzybów oraz pleśni, zwane również aflatoksynami, rozpuszczalniki organiczne oraz półprodukty przemysłu chemicznego, farby do włosów, niektóre ze związków konserwujących czy tez impregnujących.
36. OMÓWIĆ KRĄŻENIE WĘGLA W PRZYRODZIE.
OBIEG WĘGLA W PRZYRODZIE
Krążenie węgla w przyrodzie jest prawie tym samym, co krążenie materii w ogóle. Myślimy wtedy przede wszystkim o materii organicznej, materii której konstrukcja oparta jest na węglu. Należy pamiętać, że istnieje również węgiel w postaci związków nieorganicznych. Ma on także niebagatelne znaczenie w przyrodzie.
Na Ziemi istnieje kilka głównych zbiorników węgla: atmosfera, wody oceaniczne, biomasa roślin (zwłaszcza lasów, a szczególnie puszcz tropikalnych), martwa materia organiczna w ekosystemach (próchnica w glebach, osady denne w zbiornikach wodnych), paliwa kopalne (ropa naftowa, węgiel kamienny, węgiel brunatny, torf), skały węglowe.
1.Węgiel w atmosferze.
Wielkim zbiornikiem węgla jest atmosfera. Chociaż udział procentowy dwutlenku węgla w powietrzu jest znikomy - około 0,03% - ilość węgla zawartego w całej atmosferze jest ogromna. Odbiór węgla odbywa się tylko jednym kanałem - przyswajania przez organizmy samożywne, co na lądzie jest praktycznie równoznaczne z fotosyntezą przez rośliny. Im większa część powierzchni Ziemi jest pokryta roślinnością, im ta roślinność jest bujniejsza, tym szerszy jest ten kanał i większy przepływ od atmosfery do biomasy roślin. Im więcej lasów się wycina, im więcej ziemi zmienia się w pustynię, tym więcej węgla pozostaje w atmosferze. Dopływów węgla do atmosfery jest kilka. Jeden z nich, istniejący od przeszło 2 miliardów lat, to oddychanie wszystkich żywych organizmów: roślin, zwierząt, grzybów, pierwotniaków i prokariontów-tlenowców. Drugi dopływ, liczący się dopiero od końca XVIII wieku, ale coraz bardziej przybierający na sile, to spalanie paliw kopalnianych, czyli przywracanie do atmosfery tego węgla, który został wyłączony z obiegu przed wielu milionami lat. Trzeci, stosunkowo mało znaczący, to wypalanie wapna - uwalnianie węgla ze skał węglanowych. Jeszcze jeden, ostatni kanał ma przepływ dwukierunkowy i nie do końca poznany. Jest to wymiana dwutlenku węgla między atmosferą a wodami oceanów. Czy w danym miejscu i czasie dwutlenek węgla z atmosfery rozpuszcza się w wodzie, czy wręcz przeciwnie, jest z wody uwalniany, zależy od jego stężenia tu i tam, od stanu równowagi tych stężeń.
2.Węgiel w wodach oceanów.
Wody oceanów są tutaj rozumiane w sensie szerszym, nie tylko jako rozpuszczalnik dwutlenku węgla, ale jako ekosystem, w którym bytują producenci, wprawdzie mikroskopijnych rozmiarów, ale za to ogromnych „mocy produkcyjnych”. Dwutlenek węgla jest dobrze rozpuszczalny w wodzie, stan równowagi zachodzi, gdy stężenia w wodzie są wyższe niż w powietrzu. Na stężenie dwutlenku węgla w wodzie radykalnie wpływa natężenie procesów fotosyntezy, ono zaś zależy od wielu czynników, w pewnym stopniu także od stężenia dwutlenku węgla. Rozpuszczalność dwutlenku węgla w wodzie zależy od temperatury i od zasolenia. Cały czas chodzi tutaj o bardzo niewielkie stężenia i o bardzo drobne różnice między nimi, ale za to odnoszące się do gigantycznych mas wodnych. Dlatego to nawet nieznaczny błąd w ocenie któregokolwiek czynnika owocuje ogromnymi błędami w ocenie ogólnego bilansu węglowego wód oceanicznych. Dlatego dokładne rozmiary zawartości jednego z głównych zbiorników węgla pozostają w pewnym stopniu dyskusyjne. Poza dyskusją natomiast jest, że znaczniejsze zatrucie wód oceanicznych i wynikające stąd obniżenie poziomu fotosyntezy mogłoby drastycznie zmniejszyć pobieranie węgla z atmosfery. Być może nawet zostałyby uwolnione do atmosfery pewne ilości węgla, dziś związane w biomasie oceanicznych producentów.
3.Węgiel w roślinach Ziemi.
Biomasa roślin całej kuli ziemskiej pozostaje w pewnym stanie równowagi przynajmniej przez dziesięciolecia czy raczej stulecia, to znaczy, że jej ilość nie rośnie ani nie maleje z przyczyn wewnętrznych. Rośliny nieustannie przyswajają węgiel, pobierając go z atmosfery. Ta przyrastająca masa roślin jest mniej więcej w całości zużywana podczas różnych procesów fizjologiczno-ekologicznych. Część rośliny spożytkowują na swoje własne oddychanie. Część zjadają zwierzęta. Reszta przechodzi do zasobów martwej materii organicznej ekosystemów świata. Stan biomasy pozostaje względnie stały, tak jak poziom wody w zbiorniku z przepływem, kiedy odpływ i dopływ są równe. Znaczne zmiany zawartości zbiornika węgla pod nazwą „biomasa roślin” są powodowane działaniami z zewnątrz.
4.Węgiel w martwej materii organicznej.
Martwą materię organiczną można odnaleźć w każdym ekosystemie, chociaż w bardzo różnych ilościach. Źródłem jej są w pierwszym rzędzie obumierające rośliny i części roślin, w mniejszym stopniu również szczątki innych organizmów. Współcześnie tylko niewielkie ilości materii organicznej zostają na stałe wyłączone z obiegu węgla. Dotyczy to na przykład osadów dennych jezior i tworzących się pokładów torfu na torfowiskach. Większość martwej materii organicznej z czasem ulega rozkładowi, ale proces ten na ogół jest w równowadze z dopływem nowych jej zasobów, przynajmniej w ekosystemach naturalnych. W rolnictwie zjawiskiem rozpowszechnionym i nasilającym się jest ubytek próchnicy w glebach uprawnych. Dzieje się to zarówno w rolnictwie bardzo prymitywnym i ubogim, jak też i w rolnictwie najbardziej nowoczesnym. Węgiel, który był zawarty w próchnicy, obecnie znajduje się w atmosferze.
EFEKT CIEPLARNIANY (GLOBALNE OCIEPLENIE KLIMATU)
Jedną z przyczyn wzrostu temperatury Ziemi jest nadmierne nagromadzenie w atmosferze pary wodnej, dwutlenku węgla, tlenku azotu, dwutlenku siarki i metanu. Znaczne ilości tych gazów dostają się od atmosfery również w wyniku procesów naturalnych. Jednak za wzrost koncentracji tych związków w atmosferze w ostatnim stuleciu odpowiedzialny jest głównie człowiek. Porównanie sposobu, w jaki nagromadzone w atmosferze gazy oddziałują na bilans cieplny Ziemi do procesów zachodzących w szklarni jest jak najbardziej adekwatne. Atmosfera ziemska, podobnie jak ściany szklarni, przepuszcza krótkofalowe promieniowanie Słońca (światło i promieniowanie ultrafioletowe), dzięki czemu znaczna część energii słonecznej dociera do powierzchni Ziemi. Tu zamieniana jest w ciepło czyli promieniowanie długofalowe, które Ziemia wypromieniowałaby powrotem w przestrzeń kosmiczną, gdyby nie atmosfera, a właściwie para wodna i inne gazy, które są taką samą pułapką dla ciepła, jak ściana szklarni.
Część promieniowania słonecznego dochodzącego do powierzchni Ziemi nie jest pochłaniana i zamieniana w ciepło, lecz ulega odbiciu i wraca w przestrzeń kosmiczną. Stosunek ilości promieniowania odbitego do ilości promieniowania padającego na dana powierzchnię określa się mianem albedo. Jego wartość zależy od charakteru powierzchni - szczególnie dużym albedo charakteryzuje się pokrywa śnieżna i górna powierzchnia chmur. Dlatego im mniejsze staja się obszary pokryte wiecznym śniegiem, tym mniejsza część promieniowania ulega odbiciu i tym szybciej rośnie temperatura Ziemi.
2. Koncentracja gazów.
Naukowcy spierają się co do pochodzenia i przyczyn wahań ilości obecnych w atmosferze gazów cieplarnianych. Jednym z najważniejszych jest dwutlenek węgla. Dwutlenek węgla jest naturalnym składnikiem atmosfery, powstającym w procesach oddychania, gnicia i spalania Gaz ten jest wchłaniany przez rośliny w procesie asymilacji, w którym z wody i dwutlenku węgla pod wpływem światła słonecznego powstaje materia organiczna. Uzupełnieniem tego procesu jest oddychanie, w którym z materii organicznej i tlenu powstaje energia, woda i dwutlenek węgla wydalony do atmosfery. W ten sposób rośliny biorą udział w regulowaniu ilości CO2 w atmosferze. Wahania stężenia CO2 w warstwie przyziemnej są zatem często związane z metabolizmem roślin. W dzień jest go mniej niż w nocy w związku z intensywną asymilacją, więcej w pochmurny dzień i zimą, kiedy do Ziemi dociera mniej światła a procesy asymilacyjne ulegają spowolnieniu. Duże ilości CO2 magazynowane są przez wody mórz i oceanów. Między atmosferą i oceanami zachodzi wymiana CO2, dzięki czemu stosunek ilości tego gazu w powietrzu i wodzie jest stały. Rola mórz i oceanów polega również na tym, że są one środowiskiem życia fitoplanktonu. Ma on tę samą zdolność do asymilacji dwutlenku węgla, co rośliny lądowe. Nadmiar fitoplanktonu może być jednak niebezpieczny. Co jakiś czas opinie publiczną alarmują doniesienia o toksycznych zakwitach fitoplanktonu na wodach przybrzeżnych, które mają związek z wyższa temperaturą wód morskich i nadmierną koncentracja zanieczyszczeń działających na plankton jak nawozy na rośliny uprawne.
Stężenie dwutlenku węgla w atmosferze wzrasta także na skutek działalności człowieka. W wielkich miastach przemysłowych ilość CO2 osiąga nawet do 0,05-0,07% (średnie stężenie CO2 w atmosferze wynosi 0,03%), szczególnie w zimie przy pochmurnej pogodzie. Dwutlenek węgla jest ubocznym produktem spalania drewna i paliw kopalnych - węgla, ropy naftowej i gazu ziemnego. Uzależnienie naszej cywilizacji od tych paliw jako podstawowego źródła energii w połączeniu z eksplozją demograficzną spowodowały wzrost ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery. Ogromne ilości tego gazu powstają również przy wypalaniu lasów.
Efektem spalania paliw kopalnych jest również emisja dwutlenku siarki. Silniki wszechobecnych samochodów wytwarzają tlenek azotu.
Metan (CH4) jest produktem beztlenowej fermentacji celulozy pod wpływem bakterii metanowych. Środowiskiem życia tych organizmów są podmokłe gleby, zamulone dna zbiorników wodnych, bagna, ścieki komunalne i przewody pokarmowe przeżuwaczy oraz termitów. Część metanu uwięziona jest w rejonach polarnych w wiecznej zmarzlinie. W miarę ocieplania się klimatu i wytapiania pokrywy lodowej i wiecznej zmarzliny metan jest uwalniany do atmosfery. Istotnym źródłem metanu w atmosferze są również procesy zachodzące w przewodach pokarmowych zwierząt domowych. Szacuje się, że w ciągu ostatnich stu lat ilość metanu w atmosferze podwoiła się.
Freony to gazy stosowane w chłodziarkach oraz jako gazy nośne w opakowaniach aerozolowych. Po zużyciu opakowań, te bardzo trwałe gazy przedostają się do atmosfery i gromadzą w stratosferze na wysokości 20-25 km. Tu powodują rozbijanie zbudowanych z trzech atomów tlenu cząsteczek ozonu. Tak niszczona warstwa ozonowa przepuszcza do powierzchni Ziemi więcej promieniowania ultrafioletowego, co przyczynia się do globalnego ocieplenia klimatu.
3. Wpływ ocieplenia na ekosystem.
Globalne ocieplenie klimatu może doprowadzić do topienia pokryw lodowych. Przypuszcza się, że pęknięcie, które pojawiło się w ostatnich latach w pokrywie lodowej Zachodniej Antarktydy jest właśnie wynikiem ociepleni klimatu. Topnienie pokryw lodowych może spowodować podwyższenie poziomu mórz i zagrożenie dla milionów ludzi żyjących na nisko położonych wybrzeżach mórz i w pobliżu ujść rzek. Szacuje się, że poziom morza podnosi się o 6 cm w ciągu 10 lat. Jeśli temperatura na ziemi będzie nadal wzrastać, miast takie jak Rotterdam, Londyn, Nowy Orlean czy Wenecja znajdą się po wodą. Z praw fizyki wynika również, że wzrost temperatury wody powoduje wzrost jej objętości, co może spotęgować efekt wywołany topieniem lodu.
W miarę ocieplania się klimatu wiele regionów nawiedzą katastrofalne susze - obszary te staja się bardziej zagrożone pożarami. Pożary są wprawdzie naturalnym zjawiskiem w miejscach takich jak Yellowstone czy śródziemnomorska makia, wydaje się jednak, że powierzchnia obszarów suchych i częstotliwość pożarów w ostatnich latach wzrasta.
Charakterystyczne dla obecnych zmian klimatu jest również obserwowane już od pewnego czasu w wielu rejonach świata częstsze pojawianie się katastrofalnych huraganów. Wzrost temperatury powoduje też uwolnienie wody uwięzionej dotychczas w wysokogórskich pokrywach śnieżnych, lodowcach i otoczonych lodowymi barierami jeziorach, co prowadzi do nasilenia zjawisk powodziowych. Katastrofalne powodzie mają też związek z wycinaniem górskich lasów. Pozbawione roślinności stoki nie zatrzymują wody, są bardziej podatne na erozję i stanowią zagrożenie dla mieszkańców górskich miasteczek i wiosek.
Nawet małe zmiany temperatury maja poważny wpływ na świat żywych istot. Wzrost temperatury powoduje migrację zwierząt i przesuwanie obszarów występowania roślin ku chłodniejszym dotychczas rejonom.
37. CO TO SĄ ALLELE?
allele - jedna z form konkretnego genu; organizmy eukariotyczne, które zawierają pary chromosomów homologicznych, mają po dwa allele każdego genu w każdej komórce ciała; allele mogą być identyczne lub różne, ale zawsze zajmują te samą pozycje na chromosomach homologicznych; bakterie i eukariotyczne komórki rozrodcze (obie haploidalne) mają tylko po jednym allelu każdego genu (organizmy poliploidalne - tj. posiadające więcej niż podwójny zestaw chromosomów homologicznych - mają więcej niż dwa allele jednego genu
38. PODAĆ PRYKŁADY CHORÓB GENETYCZNYCH CZŁOWIEKA WYNIKAJĄCE Z MUTACJI GENOWYCH
Genetyczne choroby człowieka
Chorób genetycznych występujących u człowieka jest bardzo wiele, bo ok. 6 tysięcy, ale na szczęścia nie występują one zbyt często.
Genopatie - są to mutacje genowe, zazwyczaj punktowe, czyli powstające na skutek dziedziczenia, zmutowanych, pojedynczych alleli.
Związane z krwią
Zwana jest również krwawiączką, jest chorobą sprzężoną z chromosomem płci. Ujawnia się u płci męskiej, która dziedziczy ją po swoich matkach (kobiety są tylko nosicielkami). Polega na samoistnym krwawieniu, które jest wynikiem obniżonej krzepliwości krwi. Obniżona krzepliwość jest z kolei spowodowana brakiem jednego z białek osocza, odpowiedzialnego za ten proces. Najczęściej do ujawnienia tej choroby dochodzi w pierwszym roku życia dziecka, poprzez wylew krwi w stawach. Przy cięższych zabiegach może dojść do groźnych krwotoków, niebezpiecznych dla życia. Leczenie polega zazwyczaj na podawaniu choremu preparatów zwiększających krzepliwość krwi
Anemia sierpowata
Jej przyczyną są wady w budowie łańcucha hemoglobiny. Wywoływana przez mutację pojedynczą (recesywną). Krwinki osoby chorej są zaklęśnięte, przez co przybierają sierpowaty kształt. Oprócz niedokrwistości powodować może uszkodzenia nerek, ślepotę oraz zaburzenia w rozwoju układu kostnego. W przypadku osób, które dziedziczą tę chorobę i po matce i po ojcu, występuje ona w postaci ciężkiej, natomiast gdy dziedziczony jest efekt częściowy, ujawnia się pod wpływem niskiego ciśnienia, gorączki, bądź narkozy, do tego momentu pozostając w postaci utajonej.
Związane z blokiem metabolicznym
Polega na nagromadzeniu fenyloalaniny (białka) w osoczu krwi. Objawami tej choroby są uszkodzenia układu nerwowego, również jasna karnacja i bardzo wrażliwa skóra. Jeśli nie jest leczona doprowadza do umysłowego upośledzenia i nawet do śmierci. Leczenie polega na podawaniu ubogiej w to białko (fenyloalaniny) diety, co umożliwia prawidłowy rozwój umysłowy.
Choroba powstająca na skutek braku enzymu odpowiedzialnego za rozkład homogentyzynowego kwasu. Wskutek czego kwas ten ulega nagromadzeniu, pojawia się w moczu, i ciemnieje w zetknięciu z powietrzem (stąd druga nazwa alkaptonurii - choroba niebieskich pieluch). W przypadku zaawansowanego stadium choroby dochodzi do zapalenia i ciemnienia stawów.
Choroba polegająca na niewystępowaniu w organizmie (skórze, tęczówce, włosach) - melaniny (barwnika). Osoby cierpiące na albinizm nie są upośledzone, ani fizycznie, ani psychicznie, wykazują natomiast dużą wrażliwość na słońce.
Tyrozynemia
Polega na nagromadzeniu hydroksyfenylopirogronianu i tyrozyny. Związki te pojawiają się w moczu chorego. Choroba ta powoduje uszkodzenia narządów wzroku, niewydolność wątroby oraz nieprawidłowy rozwój umysłowy. Może doprowadzić do śmierci.
Choroba Taya - Sachsa
Wywoływana jest przez recesywny gen zawarty w 15 chromosomie. Najczęściej występuje w przypadku zamkniętych grup społecznych, gdy związki zawierane są pomiędzy ich członkami. Stąd też pochodzi druga nazwa tej choroby - idiotyzm rodzinny. Powoduje nieprawidłowości w rozwoju układu nerwowego. Do upośledzenia dochodzi na skutek odkładania lipidów w komórkach centralnego układu nerwowego. Skutkami tej choroby może być osłabienie mięsni, wynikające z braku kurczliwości komórek nerwowych, oraz osłabienie wzroku, mogące prowadzić nawet do ślepoty.
Choroba Huntingtona
Zwana pląsawicą, jest dziedziczona przez cechę dominującą. Ujawnia się bardzo późno, bo w wieku ok. 40 lat. Jest chorobą mózgu objawiającą się drganiem kończyn oraz głowy. Osobniki chore nie są eliminowane, ponieważ ujawnia się już po przejściu przez nie wieku intensywnej reprodukcji.
Inne
Jest chorobą dziedziczoną w sposób podobny do hemofilii. Dziedziczony jest recesywny gen, ale genotyp żeński nie jest letalny, więc chorują na nią zarówno kobiety, jak i mężczyźni. Daltonizm polega na niezdolności do rozróżniania barw. Może to dotyczyć jednej lub dwóch pasm z trzech (zielony, niebieski, czerwony).
Achondroplazja
Jest dziedziczona przez allel recesywny. Dotyczy zaburzeń kostnienia śródchrzęstnego i powoduje nieprawidłowości w budowie szkieletu. Na skutek niedorozwoju kończyn chory na achondroplazję na ogół nie przekracza 130 cm wzrostu. Chorzy odczuwają - na skutek zwyrodnień - ogromne bóle stawów.
Mukowiscydoza
Powoduje ją recesywny gen (7 chromosomu). Chorzy mają uszkodzone takie narządy jak: trzustka, wątroba, również przewód pokarmowy, a w drogach oddechowych wydziela się nadmierna ilość śluzu.
Choroba Duchenn'a
Choroba ta wywoływana jest przez allel recesywny. Jest chorobą mięśni, a w zasadzie stanowi dystrofię mięśni szkieletowych. Doprowadza do osłabienia i w efekcie do zaniku mięśni. Trudności w chodzeniu, wstawianiu i podobnych czynnościach związanych z ruchem mogą stanowić objawy tej choroby.
Trisomiki
Powstaje na skutek mutacji aneuploidalnych, których przyczyną jest nierozdzielczość par chromosomów (trisomia 21 pary). Osoby z zespołem Downa charakteryzują się krępą budową ciała, zniekształconymi, nisko osadzonymi uszami, występowaniem nad powiekami charakterystycznego fałdu skórnego, niezbyt wysokim wzrostem, rozchylonymi ustami (zbyt duży język nie mieszczący się w jamie ustnej), często występują u nich wady serca, oaz upośledzenie umysłowe, wykazują również tendencję do zachorowań na białaczkę oraz chorobę Alzheimera. Są to osoby uparte, ale pogodne.
Zespoł Datau'a
Jest spowodowany podobnie jak zespół Downa trisomią, ale 13 pary chromosomów. Charakteryzuje się tzw. małogłowiem występującym na skutek niedorozwoju mózgu, u osób chorych może wystąpić większa ilość palców, oraz ciężkie wady narządów wewnętrznych. Niestety na ogół kończy się śmiercią dziecka między pierwszym i trzecim miesiącem życia.
Zespół Edwarda
Również trisomia, ale 18 pary chromosomów. Objawy to: wielopalczastość, wady serca, niedorozwój żuchwy i układu nerwowego.. Na ogół dzieci dożywają do kilku miesięcy.
Związane z chromosomami płci
Charakteryzuje się obecnością jednego chromosomu Y oraz dwóch chromosomów X (XXY).
Obecność dodatkowego chromosomu płci, sprawia, że u mężczyzn występuje niedorozwój gonad męskich, kobieca budowa niektórych części ciała, bezpłodność, wysoki wzrost.
Zespól Turnera
Charakteryzuje się obecnością tylko jednego chromosomy X i brakiem chromosomu Y (X0).
Spowodowany brakiem jednego chromosomu. Kobiety z zespołem Turnera charakteryzują się: niskim wzrostem, brakiem cech żeńskich, bezpłodnością, nisko osadzoną głową, infantylizmem.
Zespól XYY
Przyczyną tej choroby jest dodatkowy chromosom Y. Chorzy mężczyźni mają wysoki wzrost i wykazują skłonności do trądziku.
Zespół XXX
Jak nazwa wskazuje sprawcą tej choroby jest dodatkowy chromosom X. Kobiety z zespołem XXX nie ulegają fizycznym zaburzeniom. Ze strony psychicznej wykazują niewielką tendencję do zaburzeń.
Obecnie bardzo duży nacisk kładzie się, aby przeprowadzać dokładne badania (tzw. prenatalne) jeszcze przed urodzeniem dziecka. Jeżeli zachodzą podejrzenia zmian genetycznych płodu wykonuje się takie badania jak:
Amniopunkcja, która polega na pobraniu próbki płynu owodniowego, owodniowego komórki, które się w nim znajdują poddawane są badaniom.
Testy DNA płodu. Badają one materiał genetyczny płodu, korzystając z płynu owodniowego, pobranego poprzez Amniopunkcja.
Ultrasonografia - która może wykryć nieprawidłowości w budowie zewnętrznej płodu.
39. OMÓWIC KRĄŻENIE AZOTU W PRYRODZIE.
Azotu obieg w przyrodzie, krążenie azotu, cykl azotu, cykliczna przemiana związków azotowych w biosferze (dzięki której zachowana jest równowaga między biosferą i atmosferą), polegająca na przekształceniu azotu atmosferycznego w substancje, które mogą być wykorzystane przez organizmy żywe do syntezy kwasów nukleinowych i innych związków azotowych. Jeden z cykli biogeochemicznych.
W obiegu azotu można wyróżnić cztery oddzielne procesy.
1. Wiązanie azotu polega na przekształcaniu azotu cząsteczkowego N2 z atmosfery, który wraz z opadami atmosferycznymi przedostaje się do gleby i wody, tworząc jony amonowe, azotanowe(III) i azotanowe(V), w amoniak przez pewne rodzaje bakterii (gł. Azotobacter i Clostridium) i sinic (Nostoc).
2. Przyswajanie azotu w postaci azotanów(V) i amoniaku (jonów azotanowych(V) i amonowych) przez rośliny zielone następuje po wprowadzeniu ich w aminokwasy i białka roślinne. Rośliny motylkowate wykorzystują azot atmosferyczny przy współudziale bakterii nitryfikacyjnych (nitryfikatory).
3. Azot w postaci białek roślinnych wykorzystywany jest następnie przez konsumentów, czyli pobierany przez zwierzęta roślinożerne. Zwierzęta drapieżne pobierają go z białkami innych zwierząt. Po obumarciu roślin i zwierząt zawarte w nich białka są rozkładane do jonów amonowych (amonifikacja) lub utleniane w procesie nitryfikacji przez bakterie nitryfikujące do przyswajalnych przez rośliny azotanów. Taki sam proces ma miejsce w przypadku mocznika lub kwasu moczowego, wydalanych przez zwierzęta w wyniku przemiany białek. Powstałe jony amonowe są ponownie wykorzystywane przez rośliny oraz bakterie nitryfikacyjne i wracają do obiegu azotu.
4. Azotany(V) nie wykorzystane przez rośliny mogą gromadzić się w glebie (np. złoża saletry chilijskiej) albo ulec denitryfikacji, polegającej na przekształceniu przez bakterie denitryfikacyjne, w beztlenowym procesie oddychania, jonów azotanowych(V) w jony amonowe (zostające w glebie) i wolny azot, który wraca do atmosfery.
40. WYJAŚNIC CO OZNACZA POJĘCIE GENOTYP I FENOTYP.
GENOTYP - zestaw genów danego organizmu
FENOTYP - cechy organizmu będące wynikiem współdziałania genów i środowiska
41. WYMIENIC CHOROBY DZIEDZICZNE SPRZĘŻONE Z PŁCIĄ
Za hemofilię i daltonizm odpowiedzialne są zmutowane recesywne geny sprzężone z płcią. Geny te znajdują się w chromosomie X i nie występują w chromosomie Y. Oznacza to, że każdy mężczyzna ma tylko jedną kopię tych genów. Jeśli będzie to akurat gen zmutowany, taki mężczyzna zachoruje(np. na hemofilię). Kobieta chorowałaby wtedy, gdyby miała oba geny zmutowane, a takie sytuacje są bardzo rzadkie.
HEMOFILIA jest zaburzeniem krzepliwości krwi. Jeśli się zranimy, to na ogół bardzo szybko ranka przestaje krwawić. Jest to wynikiem złożonego procesu, w którym biorą udział płytki krwi i liczne czynniki krzepliwości krwi, niezbędne do powstania skrzepu. U osób chorych na hemofilię zmutowany jest gen kodujący jeden z czynników krzepliwości krwi, tak więc krew nie krzepnie. Osoby chore miewają też krwotoki wewnętrzne. Częstość występowania choroby wynosi 1/ 5000 chłopców. Obecnie możliwe jest skuteczne, choć kosztowne leczenie tej choroby przez podawanie w zastrzykach brakującego białka- czynnika krzepliwości krwi uzyskanego technikami inżynierii genetycznej. W przyszłości być może będzie można leczyć chorych przez podawanie im tak zwanego zdrowego genu- jest to tak zwana terapia genowa.
DALTONIZM to nieprawidłowe rozróżnianie barw. Zaburzenie to ma różne warianty, ale jest związane z mutacją genu związanego z wrażliwością czopków na fale światła różnej długości. 8/100 chłopców jest chorych.
Daltonizm nie wpływa na długość życia, nie jest leczony.
42. PRZEDSTAWIĆ NA WYBRANYCH PRZYKŁADACH SUKCESJĘ PIERWOTNĄ I WTÓRNĄ
Sukcesja pierwotna- zaczynajaca sie na terenie uprzednio niezajetym przez zadna biocenoze, np. zarastanie odsłonietego zbocza, stokow wulkanow pokrytych popiołami wulkanicznymi. Sukcesja wtórna- biocenoza rozwija sie sie na terenie zajetym wczesniej przez inna, np. wyręby, obszary okreswowo zalewane, pozarzyska, ugory.
I teraz opis:
sukcesja pierwotna- zarastanie nadmorskiej wydmy;)
Materiałem budulcowym podłoza jest jałowy piasek o duzej przesiakalnosci i zasoleniu. Organizmami pionierskimi sa gł. trawy piaskolubne (psammofity), umacniajace podłoze. Potem pojawiaja sie tez porosty, turzyca piaskowa, mikołajek nadmorski. Pierwsi przybysze wywyołuja mały wpływ na siebie i podłoze. W miare zwiekszania sie liczebnosci populacji zageszczenie bedzie rosnac i oddziaływania się nasilą. Umożliwi to gromadzenie nawiewnego pyłu i niewielkich ilosci detrytusu wokół org. pionierskich. Nastepnie na wydme wkrocza inne gat. traw, kocanek, bratki nadmorskie. Po jakims czasie ich rozwoj ograniczy wystepowanie gat.pionierskich, gdyz nastepcy osiagna wieksza biomase. W ten sposb nasila sie odkładanie materiału org. w podłozu. Umozlwia to wkraczanie innych licznych org. przyspieszajacych proc. glebotworcze (np. wrotki, nicienie). Potem wyrosna krzewa, krzewinki, pojawia sie stawonogi, sosny..etc etc;)
wtórna- zarastanie jezior- osady gromadza sie na dnie zbiornikow wodnych. To powoduje spłycenie toni wodnej i umozliwia porastanie dna roslinnoscia podwodna. Jednoczesnie od strony brzegu jezior sródlesnych czesto nasuwaja sie torfowiska, ktore zmniejszaja pow. toni lustra wody jeszcze bardziej. W starszych partiach torfowiska sukcesja umozliwia wchodzenie sosen, co dodatkowo umacnia podłoze.
43. ZDEFINIOWAĆ POJĘCIE HOMOZYGOTA I HETEROZYGOTA.
homozygota - organizm, którego diploidalny genom zawiera takie same wersje konkretnego genu (dwa identyczne allele)
heterozygota - organizm, którego diploidalny genom zawiera dwie różne wersje każdego genu (różne allele)
44. CO TO SĄ ORGANIZMY TRANSGENICZNE
Organizmy Modyfikowane Genetycznie - GMO (z ang. Genetically Modified Organism) - Organizmy Transgeniczne - są to organizmy które zawierają w swoim genomie (czyli informacji genetycznej organizmu) obce geny, pochodzące z obcego organizmu. Dziedziną nauki zajmującą się modyfikacjami organizmów jest inżynieria genetyczna - umożliwia wyizolowanie i namnożenie dowolnego genu z dowolnego organizmu i za pomocą różnych metod wprowadzenia go do genomu modyfikowanego organizmu.
45. PODAĆ CECHY POPULACJI.
Populacja to zespól osobników tego samego gatunku, żyjących na okreslinym obszarze i mogących się swobodnie ze sobą kontaktować.
Podstawowe parametry opisujące populacje , to :
rozmieszczenie , liczebność, struktura wiekowa, struktura płciowa.
46. DO CZEGO SŁUZY I NA CZYM POLEGA KRZYŻÓWKA TESTOWA
Krzyżówka testowa - krzyżówka pomiędzy nieznanym genotypem o fenotypie dominującym, z homozygotą recesywną.
Krzyżówka testowa polega na krzyżowaniu heterozygoty (lub osobnika o nieznanym genotypie) z homozygotą recesywną celem rozwiązania określonego problemu genetycznego, może to np. wykazać czy badany osobnik o cesze dominującej jest homozygotą (AA) czy heterozygotą (Aa).
krzyżówka testowa jest to krzyżówka jakiegokolwiek osobnika z osobnikiem rodzicielskim o cechach recesywnych; używa się jej do określenia, czy osobnik jest homozygotą dominującą, czy heterozygotą
47. WYJAŚNIŻ CO TO JEST ZMIENNOŚĆ I RÓŻNORODNOŚĆ ORGANIZMÓW ?
Zmienność - dla organizmów żywych jest to zróżnicowanie cech osobników w obrębie jednej populacji lub gatunku; może być uwarunkowane czynnikami genetycznymi i środowiskowymi. Miarą zmienności jest różnorodność cech genotypowych i fenotypowych organizmów.
Rodzaje zmienności:
-środowiskowa (modyfikacyjna, fluktuacyjna, niedziedziczna)
-genetyczna (dziedziczna):
-rekombinacyjna (mieszanie się materiału genetycznego - nie powstają nowe geny, ale nowe -kombinacje genów), wynika ona z 3 źródeł: zjawiska crossing over, niezależnej segregacji chromosomów oraz łączenia się gamet różnych osobników,
-mutacyjna (mutacja - nagła zmiana w materiale genetycznym).
48. WSKAZAĆ ZALEŻNOŚCI MIEDZY POPULACJAMI
Interakcje antagonistyczne (niekorzystne oddziaływanie)
1) Amensalizm - typ oddziaływania w którym populacja jednego gatunku hamuje, rozwój II populacji np. za pomocą zw. chemicznych, nie ponosząc strat, nie czerpiąc z tego rzadnych korzyści (grzyb pędzlak) , który produkuje antybiotyk (penicylię) i w ten sposób hamuje rozwój bakterii, np. brzoza działająca na sosnę po przez wydzielanie substancji .
2) Antagonistyczne (konkurencja) , zachodzi między osobnikami o tych samych wymaganiach życiowych zajmując tę samą przestrzeń i korzystrających z tych samych zasobów, będących w niedomiarze. Występuję onna po międzuy tymi samymi gatunkami oraz po między osobnikami różnych gatunków ale mających podobne wymagania. (np. antylopa, zebra)
3) Drapieżnictwo - dotyczy osobników które przynoszą szkodę innej populacji czerpiąc w ten sposób korzyść
4) Pasożytnictwo - typ zależności, między żywicielem , a pasożytem, pasożyt żyje kosztem wyżywiciela, działa na jego szkodę , a jednocześnie nie może funkcjonaować bez niego .
Wyróżniamy dwa rodzaje pasożytnictwa ;
Pasożytnictwo zewnętrzne; pasożyty przytwierdzają się na stałe lub tymczasowo by czerpać z niego substancje odżywcze np. kleszcze , pijawki, wszy, pchły itd.
Pasożytnictwo wewnętrzne; - działają wewnątrz organizmu żywiciela, tam odbywając, cały cykl rozwojowy, bądˇ jakąś fazę rozwojową np. tasiemiec,
49. OMÓWIĆ DZIEDZICZENIE PŁCI U CZŁOWIEKA
1. O płci człowieka decyduje para chromosomów płci X i Y.
2. Para XX warunkuje płć żeńską, a para XY warunkuje płć męską.
3. Ponieważ mężczyzna produkuje 50% plemników wyposażonych w chromosom X i 50% plemników wyposażonych w chromosom Y, prawdopodobieństwo urodzenia chłopca lub dziewczynki wynosi również 50% .
50. ZDEFINIOWAĆ ZMIENNOŚĆ ŚRODOWISKOWĄ I DZIEDZICZNĄ
Zmiennosc srodowiskowa
Zmiennosc srodowiskowa nazywana jest fluktuacyjna lub modyfikacyjna. Nie jest dziedziczna. Wplywa na fenotyp (wyglad) osobnika. Ta zmiennosc jest wypadkowa pomiedzy warunkami, jakie stwarza genotyp (zespol genow) a warunkami srodowiska. Jednak istnieje tzw. plastycznosc genotypu, czyli okreslona granica zmian wartosci danej cechy. Przykladem takiej zmiennosci jest zroznicowany pokroj sosny rosnacej w roznych siedliskach.
Sosna rosnaca na polanie jest niewysokim drzewem, o rownomiernie rozwinietych konarach.
Sosna rosnaca w srodku lasu jest bardzo wysokim drzewem, z rozwinietymi szczytowymi czesciami pedu, a suchymi dolnymi.
Sosna rosnaca na wydmie jest niskim drzewem posiadającym powyginane konary zgodnie z kierunkiem wiejącego wiatru.
Wszystkie sosny posiadają cechy charakterystyczne dla gatunku. Są drzewami pokrytymi szarobrązowa, spękana kora. Liście maja w formie igieł osadzone po dwie na krótkopędzie. Kwiatostanem żeńskim jest owalna szyszka. Wytwarzają nasiona, z których w zależności od miejsca wykiełkowania wyrośnie fenotypowo zmieniona sosna.
Zmienność dziedziczna - część zmian, obserwowanych wśród osobników należących do jednego gatunku, która może być przekazana następnym pokoleniom. Należy tutaj:
zmienność nieciągła (polimorfizm) - dotycząca cech JAKOŚCIOWYCH. Przykładem takiej cechy jest występowanie określonego koloru (np. czarnego lub czerwonego) u mieczyka (Xiphophorus helleri) lub form żółtych, bądź niebieskich u samców Cyprichromis leptosoma. Przy zmienności nieciągłej, obowiązkowe jest równoczesne występowanie osobników o wyraźnie różnym wyglądzie - stąd polimorfizm. Cechy te mają zwykle bardzo proste podłoże genetyczne - tzn. są uwarunkowane działaniem jednego lub kilku genów. Dzięki temu stosunkowo łatwo można je badać.
zmienność ciągła - dotycząca cech ILOŚCIOWYCH, takich jak rozmiary ciała, masa, stopień wybarwienia itp. W przypadku zmienności ciągłej podaje się zakres zmienności (np. masa min. i max). Cechy ilościowe są zwykle zależne od działania wielu genów, stąd nazywa się je poligenowymi.
Wielu cech nie da się jednak zaklasyfikować ot tak, po prostu, do żadnego z opisanych wyżej typów zmienności. Dodatkowo sprawę komplikuje fakt, że niektóre cechy wykazują korelację - skrajnym przypadkiem mogą być ryby, u których występuje silny dymorfizm płciowy.
51. OMÓWIĆ NA WYBRANYCH PRZYKŁADACH BIERNĄ FORMĘ OCHRONY PRZYRODY
Ochrona ścisła - bierna: Polega na zaniechaniu wszelkiej działalności człowieka na danym terenie. Najczęściej stosowana na terenie rezerwatów ścisłych.
- Tworzenie stref ochronnych wokół stanowisk wybranych gatunków ptaków leśnych (w strefach tych nie wolno nic robić) Tworzenie takich stref pozwoli na rozwój danego gatunku do liczby pozwalającej na utrzymanie gatunku w przyrodzie
- Ścisła ochrona większości terenu Białowieskiego Parku Narodowego
- Tworzenie stref ochrony wokół największych zimowisk nietoperzy (nie wolno w nich np. zmieniać mikroklimatu w tych podziemiach)
- Tworzenie stref ścisłej ochrony w rezerwatach przyrody
52. CO TO SĄ GENY SPRZĘZONE Z PŁCIĄ?
geny sprzężone z płcią, geny znajdujące się w → chromosomach płci, warunkujące wykształcenie płci osobnika, ale także innych cech, takich np., jak u człowieka zdolność widzenia barw lub krzepliwość krwi; gdy recesywny gen danej cechy występuje u mężczyzny w chromosomie X, u potomstwa mężczyzny cecha ta nie przejawia się, a potomstwo kobiet z daną cechą jest nosicielami genu; gdy cecha jest dominująca, to występuje u całego potomstwa; g. s. z chromosomem Y dziedziczą się tylko w linii męskiej.
53. PODAĆ JEDNOSTKI TAKSONOMICZNE STWORZONE PRZEZ K. LINNEUSZA
Ekologia jako nauka młoda jest nauką istotną. Ekolodzy zajmują się badaniem wzajemnych zależności między jednymi organizmami a drugimi, organizmami a ich środowiskiem. Skoro ekologia bada zależności pomiędzy danymi ustrojami żywymi, jasny jest jej związek z systematyką, ewolucjonizmem, fizjologią (nauką badającą procesy wewnętrzne w organizmach). Pokrewieństwo z systematyką objawia się także w badaniu wzajemności między ustrojem a jego środowiskiem. Ekologia bada etiologię różnych zjawisk zachodzących wśród istot żywych.
Podstawowe podziały organizmów żywych.
Organizmy dzielimy przede wszystkim ze względu na budowę komórki (posiadanie jądra komórkowego otoczonego podwójną błoną lub jego brak) - na prokarionty, których komórki (komórki prokariotyczne) posiadają nieograniczony błoną materiał genetyczny pod postacią tzw. nukleoidu lub genoforu, a także na eukarionty, o komórkach (komórkach eukariotycznych) zawierających jądro z mat. gen., otoczone podwójną błoną jądrową.
Drugi podział to podstawowa klasyfikacja używana w systematyce organizmów, ze względu na pokrewieństwo ewolucyjne, określanie przynależności do danego królestwa. Wyróżniamy pięć królestw istot żywych. Zaczynając od najprostszych czy też najbardziej prymitywnych: królestwo Procaryotae (bakterie, sinice), Protista (pierwotniaki, glony jednokomórkowe), grzyby (w łac.: Funghi), rośliny (w łac.: Plantae), zwierzęta (w łac.: Zoa lub Animalia).
Zależność pomiędzy dwoma wymienionymi podziałami jest jasna. Do prokariontów zaliczamy całe królestwo Procaryotae. Organizmy przynależne do reszty królestw to wyłącznie eukarionty.
Dokonując podziałów systematycznych, dokonujemy podziału całokształtu istot żywych na tzw. grupy taksonomiczne, jednostki taksonomiczne lub po prostu: taksony. Królestwo to ogólnie takson obejmujący największą część organizmów. Każda kolejna grupa taksonomiczna jest mniej obszerna. Podstawowy i jednocześnie najmniejszy takson to gatunek. Gatunki składają się na rodzaje, rodzaje na rodziny, rodziny pogrupowane są w rzędy. Te z kolei zebrane są w gromady tworzące typy. Typ zaznaczamy bezpośrednio przed królestwem. Rachunek jest banalny: wyróżniamy siedem podstawowych taksonów. W razie potrzeby można utworzyć dodatkowe grupy. Ich nazwy tworzy się najczęściej od nazw rang podstawowych, dodając przedrostki „pod” czy „nad” (nadrodzina, podtyp).
To wydaje się proste: siedem grup taksonomicznych, w razie potrzeby tworzymy dodatkowe poprzez dodanie przyrostka do nazwy odpowiedniej grupy. Ale w powyższym akapicie wyraźnie jest napisane, że „wyróżniamy siedem podstawowych taksonów”. Podstawowych. Gatunek można podzielić na podgatunki, rasy (odmiany), formy.
Prawdziwy problem zaczyna się dopiero przy gromadach i typach. U roślin wyróżniamy gromady, ale w królestwie zwierząt to samo miejsce zajmują typy. Gromady dzielimy na klasy (po łac. classis), a typy na gromady (po łac. classis). Jak widać, w polskiej literaturze naukowej niefortunnie przyjęto słowo „gromada” na określenie dwóch różnych rang w systematyce zoologicznej i botanicznej. Od pewnego czasu dozwolone jest uniwersalne użycie słowa „typ”, całkowicie poprawnie i obecnie takie nazewnictwo jest wskazane.
Twórcą używanej dziś systematyki był Karol Linneusz (1707 - 1778), szwedzki przyrodnik - botanik i zoolog. Uporządkował zasady klasyfikacji organizmów, wprowadził dwuczłonowe nazwy gatunków i hierarchiczny system układu jednostek taksonomicznych (podział na królestwa, będące rangą wyższą od typu itd.). Jego podział jest podziałem sztucznym (patrz: następny podrozdział) - rośliny klasyfikował biorąc pod uwagę budowę organów rozmnażania płciowego. Popełnił kilka błędów, m.in. grzyby i rośliny ujął w jedno królestwo Plantae. Nie do ukrycia jest, że Linneusz posiadał większą wiedzę botaniczną niż zoologiczną.
Klasyfikacje sztuczne i naturalne.
Linneusz stworzył swój podział metodą logiczną. Klasyfikacja roślin opierała się w jego systemie na budowie organów rozmnażania płciowego. System jego jest systemem sztucznym, to jest: powstałym zależnie od potrzeb i przeznaczenia. Podziały sztuczne nie oddają rzeczywistego, naturalnego podobieństwa organizmów, lecz posiadanie wybranych cech czy właściwości. Dla zoologa nie będzie przydatny podział roślin używany w ogrodnictwie, dokonujący klasyfikacji według walorów zdobniczych. Jednocześnie dla ogrodnika nieistotny jest podział ze względu na zawartość określonych związków chemicznych w organizmie, pomocny biochemikowi.
Wiadomo, że nie istnieją wyłącznie sztuczne systemy podziałów. Analogicznie do nich wyróżniamy systemy naturalne, oddające ewolucyjne pokrewieństwo organizmów. Są bardziej przydatne, gdyż dają możliwość badania nie tylko określonych cech wśród organizmów.
Ekologia: miejsce organizmów w środowisku.
Ekologia korzysta także z systematyki, lecz na swój sposób. Stworzyła swój własny system klasyfikacyjny oddający przynależność organizmu lub elementu przyrody do określonej części środowiska. Mówiąc w skrócie, dzieli on całą przyrodę ożywioną, czyli organizmy żywe, i nieożywioną: elementy otoczenia przestrzeni życiowej wszystkich organizmów, przedmioty martwe (skała, itp.) lub częściowo abstrakcyjne pojęcia, obejmujące zbiór czynników środowiska (np. klimat).
Ogólnie znane jest pojęcie „osobnik”. Jego znaczenie znane powszechne nie różni się od znaczenia, jakie ma to słowo dla ekologów. Jest to pojedynczy przedstawiciel gatunku zdolny do samodzielnej egzystencji w środowisku. Trudności pojawiają się przy klasyfikowaniu organizmów żyjących na stałe w koloniach, całkowicie, częściowo lub prawie wcale uzależnionych od siebie. Powracając do podziału na jednostki taksonomiczne takie jak królestwo itd., osobnik należy do danego gatunku. Nieważne jakiego. Każdy, pojedynczy gatunek zajmuje w środowisku osobną „niszę”. Nawet blisko spokrewnione z sobą gatunki obejmujące organizmy o cyklu życiowym w dowolnym stopniu podobnym zajmują osobne nisze.
Populacja to grupa organizmów przynależnych do jednego gatunku, żyjących na danym terenie w określonym czasie. Gdy mówimy o populacji żyjącej na dużym obszarze, możemy podzielić ją na populacje lokalne, tj. populacje zajmujące poszczególne części obszaru. Wszystkie populacje żyjące na określonym obszarze to biocenoza (całokształt organizmów żywych). Wszystkie elementy przyrody nieożywionej na danym obszarze nazywamy biotopem. Obszar, na którym znajdują się wszystkie elementy biocenozy i biotopu potrzebne do zachowania środowiskowej równowagi to ekosystem. Pojęcie ekosystemu nie ujmuje samego obszaru, ale również jego biotop i biocenozę. Ekosystem nie ma określonej wielkości, może być nim nawet kałuża pełna organizmów jednokomórkowych.
Podobne ekosystemy na dużym obszarze geograficznym stanowią biomy. Ekosystemy wchodzące w skład biomu mają stosunkowo podobne warunki bytowania organizmów, zbliżoną lub identyczną dominującą faunę i florę. Przykłady biomu to sawanna, tundra, tajga, wilgotny las równikowy. Wszystkie biomy na całej kuli ziemskiej zebrane są w strefę występowania życia - biosferę, złożoną z litosfery (lądy), hydrosfery (wody) i atmosfery (powietrze). Środowisko to w zasadzie pojęcie względne. To zespół czynników przyrody ożywionej, a także nieożywionej, mający wpływ na poszczególne organizmy, populacje, nisze, biocenozy itd. Specyficzne jest to, że każda pojedyncza podjednostka oddziałuje na całokształt, przekształcając go.
Podstawowe zależności między organizmami.
Jakże często powtarza się o łańcuchach pokarmowych. Jest to jedna z podstawowych zależności pomiędzy poszczególnymi organizmami. Łańcuch pokarmowy czy też - poprawniej - łańcuch troficzny odzwierciedla znaczenie pokarmowe organizmów względem siebie. Zawsze pierwsze ogniwo tego łańcucha stanowi producent. Zawsze jest nim organizm roślinny, ponieważ istota żywa zajmująca to szczególne miejsce w łańcuchu troficznym musi być samożywna, czyli autotroficzna - samodzielnie wytwarzać dla siebie pokarm. Musi tak być ze względu, iż chodzi tu właśnie o pierwsze miejsce w tej zależności, przed którym nie ma żadnych innych pozycji - organizmów, które mogłyby stać się pożywieniem. Po producentach przychodzi czas na konsumentów (pierwszego, drugiego rzędu…), w tym konsumenta ostatecznego, zamykającego grono konsumentów. Przykład typowego łańcucha:
trawa (producent) → krowa (konsument I rzędu) → wilk (konsument II rz. \ost.\)
Rola każdego ogniwa łańcucha troficznego jest równa; odcięcie jednego fragmentu tej nici oznacza, nierzadko bardzo poważne, zachwianie równowagi ekosystemu. Jako przykład weźmy taki oto klasyczny łańcuch troficzny jeziora:
sinice → dafnie → leszcz → szczupak.
Usunięcie populacji szczupaków w jeziorze oznaczałoby znaczny wzrost liczby leszczy w zbiorniku, a jednocześnie spadek liczby zooplanktonu i wzrost populacji sinic. W niedługim okresie czasu sinice wypełnią jezioro i spowodują tzw. zakwit wody, co nie jest ani korzystne dla środowiska, ani przyjemne do oglądania przez człowieka (nikt nie lubi patrzeć na naturalny zbiornik i wyobrażać sobie, że jest on wielkim kotłem z zieloną, cuchnącą zupą).
Łańcuchy troficzne tworzą sieci pokarmowe. Posługując się schematem graficznym sieci pokarmowej można zaprezentować zależności pokarmowe między organizmami w całym ekosystemie. Jeden organizm może być połączony z setkami innych (zależy to od ilości ogniw łańcuchów troficznych w ekosystemie).
Oczywiście pomiędzy organizmami występują nie tylko zależności pokarmowe. Ogólnie wzajemny wpływ danych populacji na siebie określamy jako neutralizm, gdy populacje mają na siebie obojętny wpływ, nie oddziałują na siebie, antagonizm, gdy mają na siebie wpływ negatywny, albo protekcjonizm, czyli wpływ przynoszący korzyści obu stronom lub jednej, bez szkód dla drugiej.
Stosunki antagonistyczne.
Mówimy o nich, gdy organizm A wywiera niekorzystny wpływ na organizm B, lub następuje wzajemne działanie niekorzystne organizmów A i B na siebie. Wśród nich wyróżniamy:
a) konkurencję - osobniki dwóch populacji zabiegają o ten sam atrybut środowiska, czyli ich nisze biologiczne częściowo się pokrywają; ich wymagania życiowe są na tyle podobne, iż są zmuszone do wzajemnej rywalizacji o dostęp do danego czynnika, choćby było nim światło; konkurencja prowadzi do osłabienia obu populacji, choć najczęściej jedna wypiera drugą
b) drapieżnictwo - osobniki jednej populacji odżywiają się osobnikami drugiej; drapieżnik (organizm odżywiający się przedstawicielem odmiennej populacji) zawsze zabija swą ofiarę najpóźniej w trakcie konsumpcji, przeważnie wcześniej; często drapieżnik jest większy od ofiary; jedną z funkcji drapieżników w środowisku jest utrzymanie jego równowagi poprzez regulację zagęszczenia populacji ofiary
c) pasożytnictwo - podobnie jak drapieżnictwo, jest to stosunek, w którym jedna strona otrzymuje korzyści; jeden organizm [pasożyt] odżywia się kosztem drugiego [żywiciela], wyniszczając go stopniowo - pasożyt nie może zabić żywiciela, gdyż stracił by źródło czerpania korzyści; pasożyty mogą spełniać role regulatorów zagęszczenia organizmów
d) allelopatia - populacja A wytwarza substancję szkodliwą dla populacji B; najbardziej znanym przykładem allelopatii jest wytwarzanie przez grzyby antybiotyków (np. penicyliny), których zadaniem jest hamowanie wzrostu bakterii i innych grzybów
e) amensalizm - czynności życiowe populacji A szkodzą populacji B; ten stosunek nie opiera się na żadnym z wyżej wymienionych, ale, dla przykładu, czynności życiowe gatunku A po prostu powodują zmianę środowiska, niekorzystną dla gatunku B.
Ciekawą formą stosunku antagonistycznego, nieco zbliżoną do drapieżnictwa, jest kanibalizm (przedstawiciel gatunku I żywi się organizmami należącymi do tego samego gatunku).
Stosunki protekcjonalne.
Mówimy o nich, gdy z wzajemnego stosunku dwóch populacji, zarówno populacja A, jak i populacja B czerpią korzyści ze współpracy, ewentualnie populacja A lub B czerpie korzyści ze współpracy z przeciwną populacją, która ze związku nie czerpie żadnych korzyści, ale nie ponosi również szkód. Są to:
a) komensalizm - populacja A odnosi korzyści z istnienia populacji B, dla której funkcjonowanie gatunku A jest obojętne; pierwotny typ protekcjonizmu; przykład: zwierzę z populacji A zjada pokarm pozostawiony przez organizm silniejszy z populacji B; czasem trudno odróżnić komensalizm od pasożytnictwa
b) protokooperacja - współdziałanie dwóch populacji, przynoszące wymierne korzyści dla obu gatunków, jednak niekonieczne dla obu stron
c) mutualizm - najwyższa forma współpracy; korzyści dla obu stron układu są wymierne, obie strony są od siebie zależne, funkcjonowanie populacji A jest niezbędne dla funkcjonowania populacji B, od istnienia której zależny jest pierwszy gatunek; symbioza.
W świecie istot żywych zdarza się, iż wzajemna współpraca, czasem bardzo silna, staje się uciążliwa dla jednego z organizmów biorącego w niej udział. Wtedy alternatywą jest… pozbycie się intruza. Ten stosunek to niewolnictwo, czyli helotyzm. Przykład znajdujemy w świecie porostów. Wiadomo, że porost to organizm grzybowy żyjący w stałej symbiozie z glonem. Gdy glon zacznie być przyczyną niekorzystnych warunków dla grzyba, grzyb może go skonsumować.
54. PRZEDSTAWIC RÓŻNICĘ MIEDZY REZERWATEM PRZYRODY A PARKIEM NARODOWYM
Rezerwat przyrody, obszar objęty prawną ochroną dla zachowania ekosystemów naturalnych lub półnaturalnych mających istotną wartość ze względów naukowych, przyrodniczych, kulturowych lub krajobrazowych. Wyróżnia się rezerwaty: ścisłe (wykluczenie jakiejkolwiek ingerencji człowieka) i częściowe (dopuszczone pewne zabiegi gospodarcze).
Rezerwaty przyrody w Polsce
Dla zachowania półnaturalnej roślinności rezerwatu przyrody wprowadza się zasady czynnej ochrony przyrody. Ze względu na przedmiot ochrony wyróżnia się rezerwaty: faunistyczne, florystyczne, leśne, krajobrazowe, torfowiskowe, wodne, przyrody nieożywionej, stepowe i słonoroślowe.
Wokół rezerwatu przyrody może być utworzona strefa ochronna (otulina). Pierwszym leśnym rezerwatem przyrody na świecie jest założony w 1826 rezerwat cisowy w Wierzchlesie w Borach Tucholskich.
Park narodowy - obszar powołany celem ochrony występującej tam przyrody ożywionej (rzadziej np. cech krajobrazu, także kulturowego), na którym prawnie ograniczona jest możliwość prowadzenia działalności gospodarczej, osiedlania się itd.
Według polskiej Ustawy o ochronie przyrody z 2004 roku jest to:
"Obszar wyróżniający się szczególnymi wartościami przyrodniczymi, naukowymi, społecznymi, kulturowymi i edukacyjnymi, o powierzchni nie mniejszej niż 1000 ha, na którym ochronie podlega cała przyroda oraz walory krajobrazowe"
W ramach parku narodowego wyróżnia się zwykle 3 strefy: strefę ochrony ścisłej, strefę ochrony częściowej i otulinę parku narodowego.
55. WSKAZAĆ RÓŻNICĘ MIEDZY AUTOSOMAMI A CHROMOSAMI PŁCI
Autosomy, w genetyce wszystkie chromosomy człowieka i wielu gatunków zwierząt, oprócz chromosomów płci. Człowiek ma 22 pary autosomów oraz chromosomy płci X i Y (mężczyzna ma układ XY, kobieta - XX).
Chromosomy płci, allosomy, heterochromosomy, chromosomy występujące u rozdzielnopłciowych zwierząt i roślin (np. szczaw, bniec biały), zawierające geny warunkujące płeć i, w przeciwieństwie do pozostałych par chromosomów, często różniące się od siebie morfologicznie, nazywane chromosomy X i Y.
W komórkach kobiet występują zwykle dwa chromosomy X (wyjątek stanowią kobiety z zespołem Turnera posiadające układ XO). Kobiety są zatem homogametyczne, ich komórki jajowe zawierają chromosom X. Płeć męska jest heterogametyczna - plemniki zawierają albo chromosom Y albo X, ponieważ w komórkach mężczyzn występuje układ chromosomów XY (wyjątek mężczyźni z zespołem Klinefeltera - XXY lub XXXY). Płeć dziecka zależy od tego jaki plemnik zapłodni komórkę jajową.
Ssaki, wiele grup owadów i niektóre rośliny mają taki sam typ determinacji płciowej jak człowiek. U ptaków i motyli jest odwrotnie - samice są płcią heterogametyczną (XY) a samce homogametyczną (XX).
56. OMÓWIC PRAWA EWOLUCJI J.B. LAMARCKA
Teoria ewolucji wg J. Lamarcka
Teoria J. B. Lamarcka (1744-1829) byla pierwsza teoria ewolucji. Jednak nie wzbudzila duzego zainteresowania wspolczesnych mu przyrodnikow.
Teoria ta zakladala ze:
prymitywne formy zycia ciagle tworza sie z materii nieozywionej,
z organizmow prostych powstaja bardziej zlozone, ktore mozna uszeregowac w tzw. drabine jestestw zywych,
wszystkie organizmy sa obdarzone sila, ktora prowadzi je do coraz wiekszej zlozonosci.
Teoria wyjasniala powstawanie adaptacji u zwierzat podajac dwa prawa.
Pierwsze prawo Lamarcka: narzady uzywane rozwijaja sie, a nie uzywane ulegaja redukcji - jest to tendencja do postepu.
Drugie prawo okresla dziedziczenie cech. Wedlug Lamarcka cechy uzyskane poprzez uzywanie lub nieuzywanie moga byc przekazane potomstwu, o ile wystapia u obojga rodzicow.
Teoria J. B. Lamarcka obecnie ma tylko historyczne znaczenie. Aktualna teza podana przez tego ewolucjoniste byla stwierdzeniem, ze organizmy ksztaltuja sie pod wplywem srodowiska.
57. ZDEFINIOWAĆ CZYM JEST POMNIK PRZYRODY
Pomnik przyrody - termin ten został wprowadzony przez Humboldta na przełomie XVIII i XIX wieku, co dało początek kierunkowi konserwatorskiemu w ochronie przyrody.
W brzmieniu Ustawy o ochronie przyrody z 2004 roku:
Pomnikami przyrody są pojedyncze twory przyrody ożywionej i nieożywionej lub ich skupienia o szczególnej wartości przyrodniczej, naukowej, kulturowej, historycznej lub krajobrazowej oraz odznaczające się indywidualnymi cechami, wyróżniającymi je wśród innych tworów, okazałych rozmiarów drzewa, krzewy gatunków rodzimych lub obcych, źródła, wodospady, wywierzyska, skałki, jary, głazy narzutowe oraz jaskinie.
Do pomników przyrody ożywionej należą: pojedyncze krzewy, drzewa i grupy drzew odznaczające się sędziwym wiekiem, wielkością, niezwykłymi kształtami lub innymi cechami, a także zabytkowe aleje drzew. Natomiast do pomników przyrody nieożywionej należą: największe głazy narzutowe, tzw. eratyki oraz interesujące formy powierzchni ziemi np. - źródła, wodospady, jary, skałki, wywierzyska, przełomy rzeczne, jaskinie, odkrywki itp.
W Polsce znajduje się ok. 33 tys. pomników przyrody, z czego najwięcej jest pojedynczych drzew i grup drzew.
58. OMÓWIĆ ZJAWISKO CROSSING - OVER
Crossing-over, proces polegający na wymianie odcinków między chromatydami chromosomów homologicznych, złączonych w parę w profazie pierwszego podziału mejotycznego, kiedy chromatydy tworzą tzw. chiazmy (skrzyżowania). Crossing-over prowadzi do powstania nowych układów genów (rekombinacja genetyczna), co w efekcie daje nową kombinację cech organizmów.
59. ZANALIZOWAĆ TEORIĘ K. DARWINA O POWSTAWANIU GATUNKÓW.
Teoria ewolucji K. Darwina
Nazywana jest teoria doboru naturalnego; zostala ogloszona w 1859 roku. Podobne wnioski (pracujacy niezaleznie) w tym samym czasie wyciagnal A. Wallace. Dlatego teorie doboru naturalnego nazywamy teoria Darwina-Wallace'a. Teoria ta zaklada:
Gatunki wykazuja zmiennosc osobnicza, czyli kazdy osobnik rozni sie od pozostalych.
Zmiennosc jest przekazywana przez komorki rozrodcze osobnikom potomnym (rowniez cechy nabyte w ciagu zycia osobnika).
Organizmy charakteryzuja sie duza rozrodczoscia, jednak ogolna ilosc osobnikow utrzymuje sie na stalym poziomie, poniewaz dzialaja czynniki (abiotyczne i biotyczne) ograniczajace wzrost liczebnosci.
Dysproporcja miedzy liczba powstajacych w kazdym pokoleniu osobnikow a liczba tych, ktore moga przezyc i wydac potomstwo stwarza konkurencje nazywana walka o byt
W warunkach konkurencji zwyciezaja te osobniki, ktore okazuja sie najlepiej przystosowane do danego srodowiska. Jest to dobor naturalny (tzw. selekcja), czyli przetrwanie najstosowniejszego.
Zwyciestwo w walce o byt objawia sie nie tylko mozliwoscia przezycia lecz pozostawieniem wiekszej liczby potomstwa.
Dobor naturalny nadaje procesom ewolucyjnym kierunek zgodny z wymogami srodowiska.
Teoria Darwina odrzuca pojecie gatunku niezmiennego, zaklada istnienie gatunkow dynamicznych, ktorych powstanie mozna wyjasnic istnieniem doboru naturalnego. Rowniez proces ewolucji wg Darwina nie ma charakteru jednoliniowego, raczej ewolucje mozna przedstawic w formie drzewa, tzw. rodowego. Ogloszenie tej teorii wywolalo przewrot w naukach biologicznych oraz wplynelo na swiatopoglad czlowieka. Zwolennikow teorii Darwina nazywamy darwinistami.
60. UZASADNIC KONIECZNOŚĆ OCHRONY BIORÓŻNORODNOŚCI PRZYRODY.
Ochrona przyrody to działania mające na celu zachowanie przed zniszczeniem lub uszkodzeniami wszelkich elementów przyrody - dziko występujących gatunków zwierząt i roślin, utworów przyrody nieożywionej, jak jaskinie czy głazy narzutowe, a także ich zespołów o wybitnych walorach przyrodniczych i krajobrazowych, chronionych w postaci rezerwatów, parków narodowych oraz parków krajobrazowych i obszarów chronionego krajobrazu, utrzymanie procesów ekologicznych i stabilności ekosystemów, zachowanie różnorodności gatunkowej, zachowanie dziedzictwa geologicznego, zapewnienie ciągłości istnienia gatunków i ekosystemów, kształtowanie właściwych postaw człowieka wobec przyrody, przywracanie do właściwego stanu zasobów i elementów przyrody. Ochrona przyrody stanowi część polityki ekologicznej państwa.
Zakres działań dotyczących ochrony przyrody jest bardzo szeroki: obejmuje prace inwentaryzacyjne, działania prawne, prace naukowo-badawcze nad stanem i przeobrażeniami przyrody, wyznaczanie chronionych obiektów przyrody i ich granic, opracowywanie zasad ich użytkowania i udostępniania dla publiczności, a także działań na rzecz ochrony terenów przed wszelkimi formami skażeń i dewastacją. Ochrona przyrody to także ochrona gatunkowa zwierząt i roślin-co jest regulowane zarządzeniami resortowymi, a także specjalnymi zarządzeniami w obrębie poszczególnych województw. Najnowocześniejsze podejście do zagadnień ochrony przyrody to ochrona różnorodności biologicznej według zasad przewidzianych w Konwencji o Różnorodności Biologicznej.
Do roku 1970 w Polsce obowiązywały dwie przestrzenne formy ochrony przyrody: parki narodowe i rezerwaty przyrody. Z tego tytułu ochroną objęto łącznie 0,46 % powierzchni kraju, przy czym większość istniejących wówczas parków narodowych i rezerwatów utworzona była w latach 1950-1960. W połowie lat 60-tych Państwowa Rada Ochrony Przyrody (PROP) wyszła z inicjatywą wprowadzenia nowych form ochrony. Głównym motywem rozszerzenia ochrony na inne tereny było wtedy zagrożenie istniejących 11 parków narodowych wzmożonym ruchem turystycznym oraz konieczność zachowania pewnej potencjalnej rezerwy terenów wypoczynkowych na przyszłość. Opracowany wtedy \"Projekt ochrony krajobrazu w Polsce\", przewidujący wprowadzenie dwóch nowych form w postaci parków krajobrazowych i obszarów chronionego krajobrazu, zbiegł się z nasileniem procesów degradacji środowiska w wyniku rozwoju uprzemysłowienia i nasilenia procesów urbanizacyjnych. Stąd do motywów powstrzymania degradacji parków narodowych i zachowania potencjalnej rezerwy terenów o znaczeniu turystycznym, dołączyły jeszcze szeroko pojęte ekologiczne motywy ochrony żywych zasobów przyrody i ich najważniejszej funkcji środowiskotwórczej. Inicjatywa PROP wyprzedziła pamiętny Apel U\'Thanta (1969) uświadamiający światu skalę zagrożenia środowiska oraz konieczność szybkiego podjęcia działań zapobiegawczych, zintegrowanych również na płaszczyźnie międzynarodowej, wyprzedziła także zalecenia II Światowej Konferencji Parków Narodowych (1972) skierowane do rządów wszystkich krajów, aby rozszerzyły dotychczasowe formy ochrony przez tworzenie systemu chronionych regionów, w których znalazłyby się ekosystemy reprezentatywne dla danego krajobrazu, ze zwróceniem szczególnej uwagi na te najmniej zmienione i najmniej zagrożone zanieczyszczeniem, a mające wartość ze względu na występowanie organizmów stanowiących zasoby genetyczne. Jak z tego wynika dość gwałtownie następowała ewolucja poglądów na cele i funkcje wprowadzanych form ochrony.
Jako przełomowe momenty tej ewolucji można uznać:
• Rozszerzenie celów wprowadzania nowych form o problemy ekologiczne szeroko pojętej ochrony środowiska w skali krajów i kontynentów,
• Uznanie konieczności systemowego podejścia do ochrony przyrody i krajobrazu, traktując wprowadzane formy ochrony jako elementy nawzajem się uzupełniające.
W Polsce, z mocy ustawy o ochronie przyrody (1991 - ostatnia zmiana 7 grudnia 2000), poddanie pod ochronę następuje przez:
• Tworzenie parków narodowych (PN),
• Uznawanie za rezerwaty przyrody (R),
• Tworzenie parków krajobrazowych (PK),
• Wyznaczanie obszarów chronionego krajobrazu (OCHK),
• Wprowadzanie ochrony gatunkowej roślin i zwierząt,
• Wprowadzanie ochrony indywidualnej w drodze uznania za:
o Pomnik przyrody,
o Stanowisko dokumentacyjne,
o Użytki ekologiczne,
o Zespoły przyrodniczo-krajobrazowe.
Wieloprzestrzenne formy ochrony przyrody, takie jak: parki narodowe i rezerwaty oraz parki krajobrazowe i obszary chronionego krajobrazu tworzą krajowy system obszarów chronionych. System ten stanowi układ przestrzenny wzajemnie uzupełniających się form ochrony przyrody, łączonych korytarzami ekologicznymi (rozumie się przez to obszar pomiędzy dwoma lub wieloma obszarami chronionymi, nie zabudowany, umożliwiający migracje roślin i zwierząt)
Celem ochrony przyrody jest:
• Utrzymanie procesów ekologicznych i stabilności ekosystemów,
• Zachowanie różnorodności biologicznej,
• Zachowanie dziedzictwa geologicznego,
• Zapewnienie ciągłości istnienia gatunków roślin lub zwierząt wraz z siedliskami poprzez utrzymywanie lub przywracanie ich do właściwego stanu,
• Utrzymywanie lub przywracanie do właściwego stanu siedlisk przyrodniczych, a także innych zasobów przyrody i jej składników,
• Kształtowanie właściwych postaw człowieka wobec przyrody.
Słowniczek:
Gen - odcinek DNA odpowiadający za syntezę jednego łańcucha polipeptydowego. Warunkuje powstawanie cech budowy zewnętrznej i wewnętrznej organizmu.
Allel - jedna z kilku form genu, zajmująca te same miejsca w chromosomach homologicznych. Zygota powstaje z dwóch gamet: męskiej i żeńskiej zawierających materiał genetyczny. Informacja w pojedynczej dawce, forma materiału musi być równa. Ujawnia się cecha, która jest dominująca - dwie formy materiału genetycznego to allele.
Allel dominujący - taki, który ujawnia się w heterozygocie.
Allel recesywny - taki, który nie ujawnia się w heterozygocie.
Heterozygota - osobnik posiadający różne allele danego typu genu w chromosomach homologicznych. Wytwarzają gamety zróżnicowane względem składu genetycznego. Powoduje dwa rodzaje gamet: 50% dominujących, 50% recesywnych.
Homozygota - osobnik posiadający jednakowe allele danego typu w chromosomach. Może być dominująca lub recesywna. Produkuje jeden rodzaj gamet, jest więc czystą, zawsze przekazuje identyczną cechę w to samo pokolenie.
Homozygota dominująca - oba allele danego typu są dominujące.
Homozygota recesywna - oba allele danego genu są recesywne.
Mutacja - nagła, skokowa zmiana w materiale genetycznym, mogąca ujawnić się w postaci nowej lub zmienionej cechy. Jeżeli powstanie w czasie tworzenia się gamet to zachodzące zmiany w materiale genetycznym są dziedziczone na dalsze pokolenia, natomiast nie dotyczą one organizmu, w którym mutacja ta popowstaje.
Trisomik - osobnik, u którego występuje jeden dodatkowy chromosom, czyli taki, który posiada trzy chromosomy tego samego typu.
Blok metaboliczny -zahamowanie lub brak reakcji spowodowane brakiem enzymu katalizującego tą reakcję. Obecność enzymów uczestniczących w przemianach uwarunkowana jest w naszym genotypie, genem dominującym. Jeśli nastąpi mutacja, nie dojdzie do syntezy białek enzymu, a więc enzym nie powstanie. Wskutek braku enzymu nie dojdzie do reakcji.
Nosicielstwo genetyczne -zjawisko występowania u osobnika macierzystego skłonności do przekazywania zmian w materiale genetycznym, potomstwu, mimo braku objawów chorobowych u organizmu macierzystego.