Rozmnażanie się i rozwój człowieka
W rozwoju osobniczym człowieka można wyróżnić te same główne etapy, co w ontogenezie zwierząt. Charakteryzuje ją jednak długi okres dzieciństwa, który wraz z okresem embrionalnym stanowi około 1/5 życia osobniczego człowieka. Ponadto przemianom biologicznym zachodzącym w rozwoju ontogenetycznym człowieka towarzyszą przemiany psychiczne.
Antropogeneza
Antropogeneza obejmuje wszystkie procesy biologiczne, które w toku ewolucji doprowadziły do powstania człowieka. Etapy antropogenezy – Pojawienie się ok. 35 mln lat temu w Afryce przodków człowiekowatych – / Hominoidea /. Cechowały ich chwytne kończyny i czworonożny sposób poruszania się. Ich przedstawiciele zwani prokonsulami, żyjący 20 mln lat temu, mimo czworonożnego chodu mogli przybierać postawę dwunożną. Tworzyli grupy rodzinne. – Wyodrębnienie się /ok. 10 mln lat temu/ z...
Odżywianie się roślin
Rośliny są autotrofami. w procesie fotosyntezy wytwarzają aldehyd 3–fosfoglicerynowy, stanowiący podstawę do syntezy złożonych związków organicznych: węglowodanów, tłuszczów, a łącznie z pobranymi z gleby solami mineralnymi do syntezy białek, kwasów nukleinowych oraz innych związków wykorzystywanych jako materiał budulcowy, energetyczny i regulujący. Czynniki fotosyntezy Natężenie fotosyntezy zależy od: – czynników zewnętrznych /światło, temperatura, stężenie dwutlenku węgla, ilość wody...
Transport substancji przez rośliny
Rośliny pobierają z gleby wodę z solami mineralnymi, a następnie transportują ją do liści, gdzie część wody jest wyparowywana w procesie transpiracji. Rośliny transportują też substancje wytworzone w wyniku fotosyntezy. Pobieranie i transport wody oraz soli mineralnych przez rośliny Sole mineralne pobierane z gleby przez roślinę najpierw dyfundują wraz z wodą przez ścianę komórkową włośników. Następnie są w sposób selektywny transportowane do komórek. Mechanizm pobierania i...
Grzyby – między światem roślin i zwierząt
Grzyby są niezależną linią rozwojową, jaka powstała obok roślin i zwierząt z królestwa Protista. Stanowią odrębne królestwo – Fungi, czyli grzyby.
Funkcje układu nerwowego
Cechą układu nerwowego jest szybki przekaz sygnałów na duże odległości, który odbywa się w postaci impulsów elektrycznych przesyłanych wzdłuż błony komórkowej neuronu. Przekazanie sygnału między komórkami odbywa się przez synapsy, najczęściej dzięki wydzieleniu substancji chemicznej zwanej neuroprzekaźnikiem.
Składniki pokarmowe
W skład pokarmu heterotrofów wchodzą związki nieorganiczne /woda, substancje mineralne/ oraz organiczne /białka, węglowodany, lipidy, witaminy oraz kwasy nukleinowe/. Składniki mineralne zawierają wiele pierwiastków potrzebnych organizmowi. Ze względu na zapotrzebowanie organizmu na te pierwiastki dzieli się je na makroelementy i mikroelementy. Niektóre są materiałem budulcowym jako składniki szkieletu /Ca, P, F/. Zawarte w płynach ustrojowych biorą udział w utrzymaniu odpowiedniego pH...
Wymiana gazowa
Wymiana gazowa u zwierząt polega na pobraniu tlenu ze środowiska i dostarczeniu go do komórek oraz usunięciu z nich dwutlenku węgla na zewnątrz organizmu. W oddychaniu bezpośrednim wymiana gazowa odbywa się całą powierzchnią ciała, w oddychaniu pośrednim w narządach wymiany gazowej. W transporcie gazów między narządami wymiany gazowej a komórkami u części bezkręgowców i wszystkich kręgowców uczestniczy krew. Mechanizm wymiany gazowej przez skrzela określany jest jako przeciwprądowy....
Gąbki
Gąbki są morskimi zwierzętami osiadłymi, zbudowanymi z dwóch warstw komórek, między którymi znajduje się galaretowata substancja zwana mezogleą. Nie posiadają tkanek i wykazują ogromne właściwości regeneracyjne . Rozmnażają się w sposób bezpłciowy i płciowy. Rozwój jest złożony, przy czym larwa pływa wolno w wodzie. Przedstawicielem jest np. gąbka grecka.
Wzrost i rozwój roślin
Wzrost roślin polega na powiększaniu się ich rozmiarów, co można określić ilościowo. Zachodzi on poprzez podziały komórek i ich wydłużanie się. U roślin podziały komórek odbywają się w tkankach twórczych /merystemy wierzchołkowe, interkalarne, boczne/. Wydłużanie się komórek następuje w strefie wzrostu /elongacyjnej/. Podstawą rozwoju jest różnicowanie się komórek w tkanki stałe i wytwarzanie organów. W cyklu rozwojowym rośliny wyróżnia się stadium wegetatywne i generatywne. Stadium...
Biologia – nauka o życiu
Transport substancji
Każda żywa komórka wymaga ciągłego dopływu z zewnątrz różnych substancji. Równocześnie wydziela wytworzone przez siebie substancje ważne dla procesów życiowych. Wszystkie te substancje przenikają przez błonę komórkową oraz transportowane są w obrębie komórki. Istnieją dwa mechanizmy transportu przez błonę umożliwiające wchłanianie substancji: transport bierny – bez udziału energii oraz czynny – wymagający wydatku energii. Transport bierny odbywa się zgodnie z gradientem stężeń na drodze...
Funkcje komórki
Przejawem życia komórek są zachodzące w ich wnętrzu procesy przemiany materii. Komórki mają zdolność do wzrostu i podziału.
Przegląd bakterii i ich znaczenie
Podział bakterii. Archebakterie występują często w warunkach ekstremalnych, np. gorących źródłach, solankach, ściekach. Przykładem są bakterie metanogenne występujące na torfowiskach lub bakterie halofilne z solanek. Bakterie właściwe są bardzo zróżnicowane. Należą do nich m.in. sinice, promieniowce, krętki. Innym podziałem bakterii, przydatnym np. w medycynie, jest ich podział na bakterie Gram–dodatnie /G+/ i Gram–ujemne /G–/. G+ mają grubą, mureinową ścianę komórkową, barwiącą się...
Fizjologia człowieka i zwierząt
Zwierzęta, jako organizmy heterotroficzne, muszą pobierać gotowe substancje organiczne, które następnie przetwarzają i dostarczają do każdej komórki swego ciała, gdzie w wyniku przemian metabolicznych stają się one budulcem lub źródłem energii, względnie pełnią funkcje regulacyjne. Zdolność reagowania na bodźce oraz współdziałanie wszystkich układów organizmu podlegających kontroli nerwowo–hormonalnej, umożliwia utrzymanie homeostazy wewnątrzustrojowej , która stwarza podstawy życia...
Strunowce
Strunowce łączy wspólny plan budowy. Cewka nerwowa, z której u kręgowców rozwija się centralny układ nerwowy w postaci mózgu i rdzenia kręgowego, znajduje się po stronie grzbietowej ciała. Pod cewką nerwową równolegle do niej leży struna grzbietowa stanowiąca wewnętrzny, tkankowy szkielet osiowy. U kręgowców zostaje zastąpiona przez kręgosłup. Pod struną grzbietową biegnie przewód pokarmowy, którego przednia część, gardziel, przebita jest szczelinami skrzelowymi. U kręgowców lądowych...
Organizmy prokariotyczne
Organizmami prokariotycznymi są bakterie. Wyodrębnia się je w królestwie Monera, które dzielone jest na dwa podkrólestwa: – Archaea /archeany, archebakterie/, – Eubacteria /bakterie właściwe, eubakterie/.
Układ nerwowy i narządy zmysłów
Najpierwotniejszym /u jamochłonów/ jest rozproszony układ nerwowy, w postaci sieci złożonej z komórek nerwowych. U kolejnych typów bezkręgowców obserwuje się stopniową jego centralizację. Tworzą się zwoje nerwowe. Od zwojów mózgowych w części głowowej odchodzą brzuszne pnie nerwowe połączone ze sobą poprzecznie. Układ taki, zwany drabinkowym, jest charakterystyczny np. dla pierścienic i stawonogów, a u owadów osiąga najwyższy stopień rozwoju z wykształconym ze zwojów mózgowych mózgiem....
Komórka prokariotyczna
Komórka prokariotyczna ma prostszą budowę od komórki eukariotycznej. Zawiera materiał jądrowy w postaci najczęściej kolistej cząsteczki DNA /chromosomowego/, zlokalizowanej w rejonie cytoplazmy, określanym mianem nukleoidu. Ponadto w komórkach bakteryjnych mogą znajdować się cząsteczki DNA pozachromosomowego. Komórka prokariotyczna otoczona jest błoną białkowo-lipidową oraz ścianą komórkową utworzoną z mureiny, a często też otoczką śluzową. Czasem występują dwie błony – wewnętrzna i...
Przegląd systematyczny
Grzyby / Fungi / dzielone są na cztery typy: skoczki, sprzężniaki, workowce, podstawczaki. Skoczki są najczęściej jednokomórkowe. Wiele jest pasożytami roślin, np. grzyb z rodzaju Synchytrium wywołuje tzw. raka ziemniaczanego. Sprzężniaki zbudowane są ze strzępek komórczakowych. Znanymi przedstawicielami są pleśniak i roztoczek, rozwijające się na glebie, ściółce, produktach spożywczych. Workowce obejmują grzyby jednokomórkowe /np. drożdże/ oraz o wielokomórkowych...
Powłoki ciała
Ciało bezkręgowców pokrywa jednowarstwowy nabłonek. Gdy zaopatrzony jest w rzęski, pełni funkcję lokomotoryczną. Może też wytwarzać różne wydzieliny zwane kutykulą /oskórkiem/ o charakterze śluzu /np. u pierścienic, ślimaków/, elastycznej powłoki/np. u nicieni/ albo sztywnej, w postaci chitynowego pancerza/u stawonogów/ lub też wapiennej muszli /u ślimaków i małży/. Jeśli powłoki są sztywne, pełnią funkcję szkieletu zewnętrznego i miejsca przyczepu mięśni. U kręgowców ciało pokryte jest...
Odżywianie się
Na proces odżywiania się organizmów heterotroficznych składa się pobranie pokarmu, jego rozłożenie na składniki przyswajalne, ich wchłonięcie oraz usunięcie niestrawionych resztek pokarmowych.
Zróżnicowanie form życiowych protistów
Żyjące obecnie protisty mają bardzo zróżnicowaną organizację ciała. U jednokomórkowych występuje forma ameboidalna /pełzaka/, kokoidalna /nieruchliwej komórki/ lub wiciowcowa. Spotykane są także formy komórczakowe i kolonijne o różnych kształtach. Protisty wielokomórkowe mają ciało zbudowane z plechy. Wyróżnia się kilka rodzajów plechy. W budowie wewnętrznej plech tkankowych pojawia się zróżnicowanie funkcjonalne poszczególnych grup komórek, stanowiących zaczątki tkanek. Wiele protistów...
Przewodzenie impulsu nerwowego
Jednostką strukturalną i funkcjonalną układu nerwowego jest neuron . Jego podstawowym zadaniem jest przyjmowanie, przewodzenie i przekazywanie sygnałów. Nierównomierne rozmieszczenie jonów po obu stronach błony komórkowej sprawia, iż wnętrze komórki jest bardziej ujemne w stosunku do zewnętrznych powierzchni błony komórkowej. Wynika to z dużego stężenia jonów K + wewnątrz komórki. Dodatnie jony potasu umożliwiają bowiem w dużym stopniu równoważenie ujemnych jonów organicznych w komórce....
Szkarłupnie
Są to zwierzęta morskie, posiadające wapienny szkielet o promienistej symetrii ciała i uproszczeniu budowy narządów wewnętrznych. Wyróżnia się pięć gromad: liliowce , rozgwiazdy , wężowidła , jeżowce i strzykwy .
Dziedziczenie pozajądrowe
U niektórych organizmów wykazano istnienie cech, które nie zależą od materiału genetycznego zawartego w jądrze komórkowym. Geny warunkujące takie cechy znajdują się poza jądrem komórkowym, w mitochondriach i chloroplastach. Jednym z przykładów jest dziedziczenie oporności na antybiotyk chloramfenikol u drożdży. Gen determinujący tę cechę zlokalizowany jest w materiale genetycznym zawartym w mitochondriach drożdży. Przypadkowy rozdział mitochondriów i chloroplastów podczas podziału komórek...
Sole mineralne
Funkcja strukturalna polega na udziale w budowie przez niektóre sole mineralne kości /Ca 3 (PO 4 ) 2 , CaCO 3 /, muszli /CaCO 3 /, pancerzyków okrzemek, ścian komórkowych roślin, np. skrzypów /SiO 2 /. Funkcja biochemiczna dotyczy bezpośredniego udziału jonów nieorganicznych w reakcjach biochemicznych, a także w układach buforowych.
Mięśnie i układ mięśniowy
U parzydełkowców występują komórki nabłonkowo–mięśniowe, które pełnią zarówno funkcję powłokową, jak i lokomotoryczną. Niższe tkankowce /np. płazińce, nicienie, pierścienice/ mają wór powłokowo–mięśniowy zbudowany z dwóch grup mięśni gładkich: okrężnych i podłużnych. Począwszy od pierścienic komórki mięśniowe zebrane są we włókna. Spośród bezkręgowców tylko stawonogi posiadają wszystkie mięśnie poprzecznie prążkowane. U kręgowców mięśnie poprzecznie prążkowane budują mięśnie szkieletowe i...
Związki nieorganiczne w organizmie
Związkami nieorganicznymi w organizmie są woda i sole mineralne
Ruchy roślin
Cechą wszystkich organizmów jest wrażliwość na bodźce. Jedną z reakcji organizmu jest ruch. Rośliny mogą przemieszczać tylko swoje organy. Ze względu na mechanizm ruchu wyróżnia się ruchy turgorowe i wzrostowe. – Ruchy turgorowe wywołane są zmianą turgoru w komórkach, czego efektem jest zmiana rozmiarów komórek /zwiększenie turgoru → powiększenie rozmiarów, zmniejszenie turgoru → zmniejszenie rozmiaru/. – Ruchy wzrostowe spowodowane są nierównomiernym wzrostem dwóch przeciwległych...
Fizjologia rozwoju wegetatywnego roślin
Podczas rozwoju embrionalnego, zapoczątkowanego zapłodnieniem, zachodzą różnorodne przemiany morfologiczne i biochemiczne, w wyniku, których tworzy się nasienie. Kiełkowanie nasion Dojrzałe nasiona znajdują się w stanie spoczynku, przejawiającym się ich odwodnieniem oraz zahamowaniem wzrostu. Kiełkowanie nasion następuje, gdy warunki zewnętrzne stają się odpowiednie, a zmiany zachodzące w samym nasieniu czynią je gotowym do kiełkowania /np. inaktywacja inhibitorów przez niskie...
Szkielet
U zwierząt wyróżnia się szkielet hydrauliczny i szkielet sztywny /zewnętrzny lub wewnętrzny/. Szkielet hydrauliczny tworzy płyn zamknięty w ograniczonej przestrzeni jamy ciała. Jego funkcjonowanie związane jest z pracą mięśni. Występuje np. u pierścienic i nicieni. Szkielet sztywny bezkręgowców nie ma budowy komórkowej. Szkielet zewnętrzny tworzy u nich oskórek. Może być elastyczny lub twardy: chitynowy, względnie wysycony fosforanem i węglanem wapnia. Szkielet wewnętrzny u bezkręgowców...
Rośliny nasienne
U roślin nasiennych nastąpiła dalsza redukcja gametofitu i jego całkowite uzależnienie od sporofitu. Natomiast sporofit stał się pokoleniem dominującym. Rośliny te uniezależniły się w pełni od środowiska wodnego w wyniku specjalizacji i zróżnicowania tkanek budujących ich organy, które osiągnęły bardzo dużą sprawność funkcjonalną i uległy różnym modyfikacjom. Drugim czynnikiem umożliwiającym ekspansję na lądzie było uniezależnienie procesu rozmnażania płciowego od środowiska wodnego i...
Poglądy na ewolucję organizmów
Pierwszym uczonym, który w sposób naukowy próbował wyjaśnić przyczyny zmienności gatunków i mechanizmy ich powstania był J.B. Lamarck. U podstaw teorii Lamarcka leżało założenie, że z organizmów prostszych tworzą się wyżej zorganizowane w wyniku ciągłych i powolnych zmian, a przyczyną ewolucji są zmiany zachodzące w czasie życia osobnika, które wynikają z używania lub nieużywania określonego narządu. Zasadniczym błędem teorii Lamarcka było założenie, iż cechy nabyte są utrwalane...
Ekologia i ochrona środowiska
Badaniem wzajemnych zależności między organizmami a ich środowiskiem, które decydują o strukturze i funkcjonowaniu przyrody, zajmuje się ekologia. Przedmiotem badań ekologii są zespoły organizmów o różnym stopniu złożoności: populacje, biocenozy, ekosystemy, biomy, w końcu cała biosfera.
Chemosynteza
Chemosynteza jest procesem, w którym energia potrzebna do asymilacji CO 2 i przetworzenia go w związki organiczne pochodzi z utleniania zredukowanych substancji o prostej budowie. Proces przebiega w dwóch fazach. Najpierw następuje utlenienie prostych związków nieorganicznych, organicznych lub substancji mineralnych , np. NH 3 , H 2 S, S, H 2 , CO, CH 4 , podczas którego wyzwala się energia chemiczna. Faza ta jest odpowiednikiem fazy jasnej fotosyntezy. Ze względu na rodzaj...
Organizmy i ich środowisko
Środowisko, to zespół czynników abiotycznych i biotycznych oddziałujących na organizm. Czynniki abiotyczne związane są ze składem chemicznym oraz stanem fizycznym środowiska, np. światło, temperatura, wilgotność i opady atmosferyczne, gleba, zasolenie, ruch powietrza. Czynniki biotyczne obejmują oddziaływania, których źródło stanowią inne organizmy. Są to oddziaływania wewnątrz – i międzygatunkowe. Czynnik, który przy określonej wartości wywiera niekorzystny wpływ na organizmy, staje się...
Metabolizm komórki
Żywe organizmy są zdolne do istnienia dzięki ciągłemu dopływowi materii i energii. Całokształt przemian biochemicznych i towarzyszących im przemian energii, zachodzących w żywych komórkach, określany jest jako metabolizm . W metabolizmie wyróżnia się dwa kierunki przemian. Anabolizm to przemiany endoergiczne, które prowadzą do powstania związków złożonych, o wyższym poziomie energetycznym niż związki, z których powstały, np. fotosynteza. Katabolizm to przemiany egzoergiczne, w wyniku...
Systematyka zwierząt
Poniżej zostały przedstawione tylko wybrane typy zwierząt, ważne ze względu na rozwój ewolucyjny świata zwierząt lub ich znaczenie w przyrodzie.
Związki chemiczne w organizmach
Termoregulacja
Termoregulacja polega na regulacji temperatury ciała przez żywy organizm. Umożliwia utrzymanie możliwie stałej temperatury wewnętrznej organizmu niezależnej od temperatury otoczenia. Zwierzęta, które taką zdolność posiadają określane są jako stałocieplne . Odznaczają się wysokim tempem metabolizmu. Należą do nich ptaki i ssaki. Zwierzęta zmiennocieplne nie potrafią tak sprawnie regulować temperatury, stąd jest ona uzależniona od temperatury otoczenia. Odznaczają się niskim tempem...
Układ krążenia
Umożliwia transport w organizmie. Pierwotnie funkcję tę pełnił układ pokarmowy, później płyn międzykomórkowy, który oprócz składników pokarmowych zaczął rozprowadzać tlen i dwutlenek węgla. Właściwy układ krążenia zbudowany jest z naczyń, z których niektóre uzyskały zdolność kurczenia się, przekształcając się później w serce. Układ krążenia bezkręgowców może być zamknięty lub otwarty. Otwarty jest, gdy krew wylewa się z naczyń do przestrzeni międzykomórkowych, zamknięty, gdy krąży w...
Budowa organizmu zwierzęcego
Ogólna charakterystyka reakcji biochemicznych
Energia wyzwolona w przemianach egzoergicznych jest wykorzystywana do przeprowadzenia przemian endoergicznych. Przekazanie energii wymaga jej zmagazynowania, które odbywa się za pośrednictwem przenośników energii . Związki te posiadają wiązania wysokoenergetyczne. Wytworzenie wiązania wysokoenergetycznego wymaga dużych nakładów energii /powyżej 20 kJ/mol/, ale jego rozkład uwalnia tę energię z powrotem. Przyłączenie reszty fosforanowej do ADP w celu syntezy ATP odbywa się na drodze...
Pobudliwość oraz koordynacja procesów życiowych
Prawidłowe funkcjonowanie organizmu wymaga utrzymania stanu równowagi w środowisku wewnętrznym, co wyraża się stałością jego składu i warunków w nim panujących. Stan taki zwany homeostazą przejawia się w optymalnym dla organizmu przebiegu procesów metabolicznych, dostosowanych do jego potrzeb i stanu środowiska zewnętrznego oraz wewnętrznego. Nadrzędną rolę w utrzymaniu homeostazy odgrywają układy – nerwowy i hormonalny, które ściśle ze sobą współpracują.
Lipidy
Lipidy /tłuszczowce/ Są estrami wyższych kwasów tłuszczowych i alkoholi jedno– lub wielowodorotlenowych. Dzielą się na tłuszczowce proste /zbudowane z węgla, wodoru, tlenu/ oraz złożone /zawierające dodatkowo inne pierwiastki – najczęściej fosfor i azot/. Wspólną cechą lipidów jest ich charakter hydrofobowy.
Właściwości fizyczno-chemiczne składników komórki
Związki chemiczne podlegają różnorodnym procesom fizycznym i chemicznym. Stykające się ze sobą substancje ulegają dyfuzji , co prowadzi do wymieszania tych substancji, a gdy mieszanie odbywa się w cieczy, do ich rozpuszczenia i utworzenia roztworu. W przypadku dyfuzji rozpuszczalnika przez półprzepuszczalną błonę z roztworu o mniejszym stężeniu do roztworu o stężeniu większym zachodzi osmoza , w wyniku czego wytwarza się określone ciśnienie osmotyczne. Związki o charakterze jonowym...