3. Fyziologické zkoumají fci.jednotlivých orgánů a organismů

✥ vědní obor zabývající se organismy a vším, co s nimi souvisí, od chemických dějů v organismech probíhajících na úrovni atomů a molekul, až po celé ekosystémy, společenstva mnoha populací různých organismů a jejich vzájemné vztahy i vztahy k jejich životnímu prostředí. ✥ věda, zkoumající organismy od úrovně subcelulární, tedy od úrovně jednotlivých buněčných organel se vším, co s nimi souvisí, přes úrovně buněk, tkání, orgánů a jedinců až po úroveň populací, společenstev, ekosystémů a biomů. 1. Systematické (taxonomické) vědy  zabývá se poznáním, pojmenováním a tříděním organismů podle shodných znaků a) mikrobiologie  studie o mikroorganismech - virologie (nauka o virech) - bakteriologie ( -,,- o bakteriích) b) botanika  studie o rostlinách c) zoologie  studie o živočiších d) antropologie  studie lidského organismu 2. Morfologické  zkoumají stavbu a tvary organismů a) anatomie  studie o vnitřní stavbě organismu b) histologie  studuje buněčné soubory, pletiva rostlin a tkáně živočichů 3. Fyziologické  zkoumají fci.jednotlivých orgánů a organismů 4. Vědy o vývoji  zabývají se výsledky výzkumu morfologických a fyziologických věd a) ontogeneze  studie vývinu jedince b) embryologie  studie zárodečného vývoje c) fylogeneze  studie vývoje druhu d) paleontologie  studie o vyhynulých organismech Jolana Fialová SOU Domažlice Prokopa Velikého 640

Stránka 23

Významné osobnosti biologických věd: Hippokrates  „otec medicíny“., představitelem tzv. kójské školy.  sbírky lékařských textů Corpus hippocraticum, v nichž odmítl pověry a primitivní léčitelskou magii a položil základy medicíny jako vědeckého oboru. (anatomie, chirurgie, fyziologie, dietetiku….) Hippokratova přísaha – souboru etických pravidel jednání lékaře. Aristoteles  příroda (výklad psychologie, základy zoologie, astronomie, embryologie, geografie, geologie, fyzice, anatomie, fyziologie) Galénos  nejznámějších starověkých lékařů, fyziků  vykonával odvážné a náročné operace, včetně operací oka a mozku  popsal 4 světové živly = 4 tělní šťávy (krev, sliz, žlutá a černá žluč)  používal masáže jako prostředku uvolnění svalstva  jeden z prvních lékařů prováděl veřejné pitvy zvířat, např. hus, prasat Avicenna ( Abu Alí Ibn Síná al-Husajn Ibn Abdalláh)  byl středověký perský učenec, filozof, politik, básník, přírodovědec a lékař  autor Kánonu, který je rozdělen na pět knih=  kniha obsahuje přehled teoretického a praktického lékařství.  kniha obsahuje soupis léčiv.  kniha obsahuje popisy jednotlivých nemocí  kniha nemoci a stavy povšechné  kniha příprava a užívání léků Antony van Leeuwenhoek  sestrojení mikroskopu (300 x zvětšení)  zkoumal mikroorganismy  věnoval se potravním řetězcům v přírodě a vývoji populace. Carl Linné  zakladatel botanické a zoologické systematické nomenklatury (pojmenování a zařazování) William Harvey  v roce 1616 objevil funkci krevního oběhu v těle člověka a v roce 1628 tento objev publikoval  Ján Jesenský (Jessenius)  byl lékař, politik a filozof  v Praze roku 1600 provedl na těle odsouzeného oběšence první veřejnou pitvu Jan Jánský  spoluobjev krevních skupin (1907) Jolana Fialová SOU Domažlice Prokopa Velikého 640

Stránka 24

Johan Gregor Mendel (Jan Řehoř)  zakladatel genetiky (Mendlovy zákony dědičnosti) J.D.Watson a F.H.C.Crick  objevili v r.1962 dvouvláknovou strukturu DNA ( genetický kód ) Jean – Baptiste Lamarck  byl francouzský přírodovědec  autor první ucelené evoluční teorie (lamarckismu= znaky získané během života organismu jsou dědičné a přenášejí se bezprostředně na další generaci)  poprvé použil termíny bezobratlí a biologie Charles Robert Darwin  teorie evoluce organismů přírodním výběrem, geologie, paleontologie Jan Evangelista Purkyně  první pojmenoval buněčnou hmotu = protoplazmu  popsal uspořádání chlupů, skladbu pokožky, potních žláz, buňky v kostech, na sliznici žaludeční, játrech , slinivce břišní…………… Další významná díla: 1833- Brown, mikroskopická pozorování orchideí, popis buněčného jádra 1838 – Schleiden a Schvan, buněčná teorie = buňka s jádrem je univerzální stavební kámen rost. a živ. tkání 1857 – Kölliker, popsal mitochondrie ve svalových buňkách 1879 – Flemming, popsal chování chromozomů v živočišných buňkách během mitózy 1881 – Cajal, barvící techniky, které odkryly struktury nerv.buněk a organizaci nerv.tkáně 1898 – Golgi, popsal golgiho aparát při barvení buněk dusičnanem stříbrným 1902 – Boveri, určil dědičnost chování chromosomů při pohlavním rozmnožování 1952 – Palade + Porter + Sjöstrand, vyvinuli elektronový mikroskop 1957 – Robertson, popsal dvojnou vrstvu buněčné membrány Současná biologie ✥ nové objevy – podněty pro další výzkum ✥ genetické informace se uplatňují v zemědělství (nové kultury rostlin, plemen živočichů…..) ✥ lékařství (onemocnění jejich podstata, prevence, transplantace…….) ✥ rozvoj civilizace (znečištěné prostředí, ochrana zdraví a životního prostředí) .

Jolana Fialová SOU Domažlice Prokopa Velikého 640

Stránka 25

Struktura a organizace živých systémů 

buňka, tkáň, orgán, organismus

Buňka (cellula)    

název pochází od anglického přírodovědce Roberta Hooka (cell = cela = malá místnost) základní stavební a funkční jednotkou živých organismů (netýká se nebuněčných virů, vidů a virusoidů) některé organismy jsou pouze jednobuněčné (např. bakterie), jiné organismy tak jako třeba člověk jsou mnohobuněčné a jejich těla se skládají z obrovského počtu velmi specializovaných buněk. strukturu buňky rozlišujeme: mikroskopickou - to, co vidíme světelným mikroskopemsubmikroskopickou - to, co pozorujeme elektronovým mikroskopem

 dělíme je na  PROKARYOTICKÉ - s jednoduchým jádrem (př. bakterie)  EUKARYOTICKÉ - nesložitým jádrem (rostlinné a živočišné)

Anatomická stavba buňky 1. Základní cytoplazma – bezbarvá, polotekutá látka, tvoří základní hmotu buňky - složení: voda 70 – 80 % : bílkoviny 10 – 20 % : tuky, cukry, RNA - význam: jsou zde uloženy všechny organely : pro výměnu látek z buňky do buňky a z buňky do prostředí 2. Povrchové struktury - cytoplazmatická membrána - buněčná stěna 3. Jádro (nukleus, karyon) - nejdůležitější základ dědičnosti - diploidní 2n tělní buňky = 43 chromozomů - haploidní n pohlavní buňky = 23 chromozomů 4. Buněčné organely - vakuola, mitochondrie, plastidy, endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát……. 5. Buněčné inkluze - jsou různé látky volně rozptýleny v cytoplazmě bez membránového ohraničení. - je to pro buňku víceméně nepotřebná věc (odpad, jež nejde vyloučit) - např. = Kapénky lipidů Shluky sacharidů Různé pigmenty Silice (u některých rostlin)


Stránka 26

Buněčné dělení   

reprodukce (rozmnožování) je obecná vlastnost všech živých soustav buňky se množí dělením: z jedné buňky mateřské vznikají dvě buňky dceřiné dělení samotné buňky předchází tzv. karyokineze, kdy dojde k rozdělení jádra

Formy reprodukce buňky: • amitóza - dělení přímé • meióza - dělení redukční • mitóza - dělení nepřímé

Amitóza  

prosté zaškrcení jádra na dvě poloviny, nezávisí na přesném rozdělení chromozomů vyskytuje se pouze ve zvláštních případech = např. nádorové bujení, množení jaterních buněk

Meióza   

dochází k redukci počtu chromozómů na polovinu, probíhá při vzniku pohlavních buněk skládá se v podstatě ze 2 modifikovaných mitóz, probíhá ve dvou fázích po telofáze následuje tzv.cytokineze (vlastní dělení buňky)

1.profáze 1. metafáze 1.anafáze 1.telofáze 1.interfáze 2.metafáze 2.anafáze 2. telofáze 2. interfáze Jolana Fialová SOU Domažlice Prokopa Velikého 640

Stránka 27

Mitóza   

  

většina dělení, nemění se počet chromozómů (počet chr.mateřské buňky = počet chr.dceřinné buňky) toto dělení provádí přibližně jednou denně fáze: profáze : metafáze : anafáze : telofáze : interfáze (doba mezi dvěma mitózami) sama může sloužit jak k budování mnohobuněčného organismu, tak k tzv. nepohlavnímu rozmnožování u jednobuněčných a primitivnějších mnohobuněčných organismů) produktem takovéhoto rozmnožování jsou geneticky identické buňky či organismy – klony výhodou je praktičnost a efektivnost takovéhoto množení, nevýhodou je uniformita potomstva.

.


Stránka 28

Struktura prokaryotické buňky:

 neobsahuje chloroplasty a mitochondrie. 1) Buněčná stěna = tuhý obal buňky, uděluje tvar, mechanicky chrání. Je složena z peptidoglykanu (dusíkatý polysacharid typický pro baktérie). 2) Plazmatická membrána = odděluje vnitřní prostředí od vnějšího, je polopropustná = semipermeabilní, podílí se na replikaci chromozómu 3) Cytoplazma = viskózní, koncentrovaný roztok obsahující převážně bílkoviny, uvnitř buňky 4) Jádro = nukleoid - jedna dvouvláknová kruhová molekula DNA (asi 1000x delší než buňka, bez jaderné membrány. 5) Ribozomy = drobná tělíska v cytoplazmě ze dvou podjednotek, skládají se z RNA a bílkovin 6) Fimbrie = krátké vlákno na povrchu bakterie uplatňující se při jejím pohybu a kontaktu mezi buňkami 7) Inkluze = látky různě rozptýleny, odpad jež nelze vyloučit 8) Vakuola = zásobárna vody a jiných látek (vodu, enzymy, barviva, bílkoviny ….) 9) Bičík = slouží k pohybu 10) Plazmid = dosahují přibližně 1-5% množství DNA Rozmnožování: - dělením - z jedné mateřské buňky vzniknou dvě dceřiné (nesou stejnou gen. informaci jako buňka mateřská.)


Stránka 29

Eukaryotická buňka

Typy buněk - rostlinná- živočišná- buňka hub 1.plazmodezmy - kanálky jimiž si buňky vyměňují látky 2. buněčná stěna - má stálý tvar - biomembrána 3. chloroplasty - obsahují zelené barvivo chlorofyl - chlorofyl seřazen v zrnkách - tylakoidy - cytoplazma chloroplastu se nazývá stroma 4. vakuola - zásobní- zásobárna vody - jsou v ní rozpuštěny chemické látky rozpustitelné ve vodě - mladé buňky mají malou vakuolu - starší buňky mají velkou, která vytlačuje všechny ostatní organely k buněčné stěně 5. tonoplast - biomembrána na povrchu vakuoly


Stránka 30

Živočišná buňka

Stavba: a) buněčný obal (cytoplazmatická membrána + buněčná stěna) b) buněčná tekutina (cytoplazma) c) buněčné organely: jádro (řídící centrum) : jadérko : vakuola (zásobní, potravní) : endoplazmatické retikulum (syntéza látek) : Golgiho aparát (doprava a úprava látek) : lyzosom (účastní se nitrobuněčného trávení) : ribozom (syntéza bílkovin) : centriola (význam při dělení buněk) : bičík (pohyb) : řasinky = fibrie (pohyb, přichycení buňky) : cytoskelet (buněčná kostra = výztuž) : plastidy (chemické reakce, barviva)  červené krvinky člověka jsou bezjaderné.  velikost jádra se určuje podle typu buňky  jádro je většinou uloženo v centru buňky

Organizace živých organismů - rozdělujeme: Nebuněčné (podbuněčné) organismy = nemají buňku Viry - nebuněčné organismy (nukleová kyselina, DNK,RNK + bílkovinný obal = HIV….) Fágy (bakteriofágy) – viry parazitující na bakteriích


Stránka 31

Priony - bílkoviny způsobující závažná onemocnění: - zvířat (BSE = houbovité chorobné změny mozku hovězího dobytka.) - člověka (CJD =Creutzfeld-Jacobův syndrom znamená bolestivé umírání: rozkládá se mozek, nastávají bolesti hlavy, ztráty koordinace, halucinace, ochrnutí a následné koma a smrt) Jednobuněčné organismy = tělo složené z jedné buňky, která vykonává všechny základní funkce Bakterie – koky (streptokoky, stafylokoky) - bacily (mikrobakterie tuberkulózy) - vibria (vibrio cholery) - spirochety (treponema = syfilis, borelia = lymská borelióza) Kvasinky – jednobuněčné houby (candida = v těle již od narození) Prvoci – jednobuněčné živočichové (trepka, bobovka, vejcovka…) Mnohobuněčné organismy = tělo složené z velkého počtu buněk, které mají rozlišné funkce = rozlišujeme několik úrovní: buňka, tkáň, orgán, orgánová soustava, jedinec Individua (jedinci) vyššího řádu = mnohobuněčné organismy, které žijí ve společenství, ve kterých mají rozlišné funkce (mravenci, včely, vosy, termiti….)

GENETIKA  nauka o dědičnosti a proměnlivosti živých organismů  zakladatele genetiky je považován Johann Gregor Mendel (1822 - 1884)  sleduje variabilitu, rozdílnost a přenos druhových a dědičných znaků, mezi rodiči a potomky i mezi potomky navzájem.  velký význam pro člověka má lékařská neboli klinická genetika (zkoumá člověka, genetické choroby….)  genetické poradenství (plánování potomků a prevenci vrozených vývojových vad)  výzkum rakovinného bujení, imunitního systému a imunitních reakcí a v mikrobiologickém výzkumu.  význam genetiky ve forenzních metodách (genetické testy pomáhají při usvědčování zločinců, při identifikaci tělesných ostatků nebo ztracených osob)  genetické testy otcovství.  podobory genetiky patří například: molekulární genetika, cytogenetika, imunogenetika, onkogenetika, populační genetika, klasická (Mendelovská) genetika, genetika rostlin (bakterií, virů…), evoluční genetika, a lékařská (klinická) genetika. William Bateson (1861 - 1926), který jako první použil termín genetika (1906), heterozygot a homozygot Wilhelm Johannsen (1857 - 1927) zase jako první zavádí pojmy gen, genotyp a genotyp Jolana Fialová SOU Domažlice Prokopa Velikého 640

Stránka 32

Thomas Hunt Morgan (1866 - 1945) nových poznatků o genech a genové vazbě, 1933 stal se prvním genetikem, který získal Nobelovu cenu. James D. Watson a Francis H. Crick, kteří onoho památného roku 1953 předložili strukturní model dvoušroubovice DNA 1962 – Nobelova cena Slovníček některých pojmů: Alela – konkrétní forma genu Dědičnost – schopnost organismu uchovávat soubory genetických informací a předávat je nezměněné svým potomkům Dědičnost vázaná na pohlaví – geny se nacházejí na pohlavních chromozomech a přenáší se společně s nimi Dominantní – fenotypová nadřazenost funkce určité alely vůči párové alele (AB) Gen – jednotka genetické informace o určitém znaku Genetika populací – genetika zkoumající přenos genů v rámci populace Genofond – soubor genů určité skupiny organismů (populace, skupiny populací…) Genom – soubor všech genů jádra Genotyp – soubor všech genů v organismu F1, F2 generace - první, druhá generace potomků Fenotyp – soubor všech znaků a vlastností daného organismu Heterozygot – jedinec, který ve svém genotypu obsahuje dvojici funkčně rozdílných alel (AaBb ) Homozygot – jedinec, který ve svém genotypu obsahuje dvojici funkčně shodných alel (AABB) Chromozóm – vláknitý nebo pentlicovitý útvar v jádře buněk (v jeho DNK je obsažena genetická informace) Karyotyp – soubor chromozómů buněčného jádra (23 párů chromozomů) Mutace - změny genetické informace způsobené působením mutagenních faktorů. Nukleová kyselina – organická látka významná z hlediska kódování genetické informace P generace - rodičovská generace Pohlavní chromozom – heterochromozóm = gonozóm, určují pohlaví jedince (X, Y) Populace – soubor jedinců stejného druhu, žijící na určitém území v určitém čase a mohou se spolu křížit potomkům Proměnlivost – změna znaků a vlastností potomků vlivem kombinace genetické informace rodičů Recesivní – fenotypová podřízenost funkce určité alely vůči párové alele (/ ab) Savčí a ptačí typ pohlaví – určení pohlaví podle páru pohlavních chro. Somatický chromozóm – ostatní chromozómy buněčného jádra kromě pohlavních chromozómů (22 párů chro.) Zygota – buňka vzniklá spojením samčí a samičí gamety (pohlavních buněk), vajíčko oplozené spermií životního prostředí Znak - konkrétní projev genu = morfologický - barva očí, typ postavy ... = funkční - schopnost orgánů vykonávat jednotlivé funkce = psychický - nadání, ... = kvalitativní - určují "kvalitu" částí organizmu (například barvu) = kvantitativní - určují počet nebo velikost části organizmu nebo i celého organizmu (například výška) Jolana Fialová SOU Domažlice Prokopa Velikého 640

Stránka 33

DNA  kyselina deoxyribonukleová., její molekula je tvořena dvěma polynukleotidovými řetězci  dusíkaté báze jsou zastoupeny deriváty purinu (Adenin, Guanin) a pyrimidinu (Cytosin, Thymin)  schopnost zajišťující dědičnost

RNA  kyselina ribonukleová  molekula je tvořena jen jedním polynukleotidovým vláknem  sacharidovou složku tvoří 5C cukr D- ribosa, N-báze tvoří Adenin, Cytosin, Guanin a URACYL (místo Thyminu, pyrimidinová báze).  vyskytují se 3 základní typy RNA:

mRNA: messenger RNA neboli informační, přenáší informaci o pořadí aminokyselin z jádra k místu proteosyntézy. tRNA: transferová RNA, přináší aminokyseliny proteosyntetický aparát buňky. rRNA: ribozomální RNA, tvoří stavební složku ribozomálních podjednotek, vyskytuje se v několika velikostně odlišných typů.


Stránka 34

Dědičnost a její typy 1. zákon  při křížení dvou homozygotů (dominantního - AA a recesivního - aa) vzniká jednotná generace potomků  heterozygotů se stejným genotypem (Aa) i fenotypem. 2. zákon  při křížení dvou heterozygotů může být potomkovi předána každá ze dvou alel (dominantní i recesivní) se stejnou pravděpodobností. 3. zákon  je zákonem o nezávislé – volné kombinovatelnosti alel různých alelových párů

F2 AB Ab aB ab

AB AABB AABb AaBB AaBb

Ab AABb AAbb AbBb Aabb

aB AaBB AaBb aaBB aaBb

ab AaBb Aabb aaBb aabb

Mezi dědičné choroby patří: enzymopatie - což jsou poruchy metabolických dějů, způsobující nedostatek enzymů, např.: albinismus - nedostatek melaninu, jedinec má světlou kůži, bílé vlasy a červené oči; genitální syndrom - zvýšená tvorba testosteronu u žen; fenylketalonurie - chybí hormon v játrech, který má vliv na tvorbu tyrosinu; galaktosemie - alergie na mléko; vitamínové poruchy - např.: nedostatek B6 - způsobí křeč až smrt; nedostatek D - nemoc křivice; poruchy specifických bílkovin - např.: talasemie - nedostatek hemoglobinu poruchy imunity - např.: porucha B-lymfocytů; porucha T-lymfocytů; poruchy struktury bílkovin - poruchy stavby kostí, tkání a svalů, např.: Marfanův syndrom - vypouklé čelo, dásně přes zuby; Opitzův syndrom - tenké končetiny; chromozomové aberace - změny v počtu nebo struktuře chromozomů, např.: Downův syndrom - na 21. chromozomu vznikne třetí chromatida (trizomie), znaky: převislá víčka, široká tvář, široký plochý nos, pootevřená ústa, plochý široký jazyk, který nelze vypláznout, mentální porucha; Patauův syndrom - porucha 13. chromozomu (3 chromatidy, tj. trizomie), znaky: nízké čelo, anomálie v tváři, víceprstost, těžké srdeční poruchy, někdy bez vývodu vylučovací nebo trávicí soustavy, hluchota; Turnerův syndrom - jedinec bez druhotných pohlavních znaků, dětský vzhled; - u žen, slabomyslnost, neplodnost Edwardsův syndrom - trizomie 18. chromozomu, znaky: špatně vyvinuté vnitřní orgány, slabomyslnost, protažená hlava; Syndrom XXX (superžena) - znaky: slabomyslnost, neplodnost; Jolana Fialová SOU Domažlice Prokopa Velikého 640

Stránka 35

Syndrom XYY (supermuž) - znaky: agresivita, mentální retardace; Klinefelterův syndrom (gonozom XXY nebo XXXY) - neplodnost, slabomyslnost;

Downův syndrom

Turnerův syndrom

DiGeorgeův syndrom


Stránka 36

3. Fyziologické zkoumají fci.jednotlivých orgánů a organismů

Recommend Documents