Dodaj do listy

Pytania na egzamin ustny z biologii

  • Charakterystyka stawonogów.

Stawonogi są najliczniejsza z grup. Szacuje się przybliżoną liczbę gatunków na 5-20 mln, nie wszystkie zostały opisane. Arthropoda opanowały praktycznie wszystkie środowiska: wodne, lądowe, powietrzne.

Systematyka:

Typ: Arthropoda (stawonogi)

Podtyp: Trilobitomorpha ( trylobity i zwierzęta pokrewne)

Podtyp: Cheliceliphormes ( posiadają szczękoczułki)

Gromada: Merostomata ( staroraki)

Gromada: Arachnida ( pajęczaki)

Gromada: Chelicerata ( szczękoczułkowce)

Gromada: Pantopoda ( kikutnice)

Podtyp: Uniramia ( jednogałęziowe)

Gromada: Myriapoda ( wije)

Gromada: Insecta ( owady)

Podtyp: Crustacea ( skorupiaki)

Uwaga: niektórzy autorzy nie wyróżniają jednego typu Arthropoda.

Charakterystyka wspólna:

Zwierzęta o segmentacji heteronomicznej ( segmenty są różne). Segmenty zgrupowane są w tak zwane tagmy - grupy pełniące pewne funkcje. Na wszystkich segmentach oprócz pierwszego i ostatniego występują odnóża członowane połączone stawowo. Odnóża mogą pełnić różne funkcje w zależności od tego gdzie występują np.: na głowie, dotykowe, narządy gębowe. Każdy segment otoczony jest czterema sklerytami. Nie występuje wór powłokowy. Mięśnie są popaczenie prążkowane (rzadko gładkie), pracują w zespołach. Jamą ciała jest hemocel ( miksocel), powstaje z połączenia wtórnej i pierwotnej jamy ciała. Układ krwionośny jest otwarty, krew krąży w hemocelu. Brak nabłonków orzęsionych. W rozwoju pozazarodkowym często występują larwy.

Tagmy ciała (tagmatyzacja):

Głowa, tułów i odwłok

Czasem głowa łączy się z tułowiem i powstaje głowotułów. Z głową łączy się część tułowia i powstaje głowotułów, wolne segmenty tułowia oraz odwłok. U roztoczy (Acalina) wszystkie tagmy łączą się ze sobą - wtórne podziały: odwłok: zaodwłok i przedodwłok (skorpion).

Głowa - znajduje się w niej mózg - występuje otwór gębowy, odnóża obsługujące otwór gębowy, oczy lub inne narządy zmysłów.

Tułów - głównie funkcja lokomocyjna, tu znajdują się odnóża, występują także skrzydła.

Odwłok - narządy wewnętrzne , płciowe - także może pełnić funkcje lokomocyjną, odnóża pełnią funkcje pomocniczą.

Segmenty mogą być zaznaczone lub nie być oznaczone.

Głowa u form dorosłych nie jest segmentowana.

Głowa = 6 lub 3 segmenty ( liczba jest stała i niska)

Tułów = raczej stała liczba segmentów, od 3(owady) do bardzo wielu (wije)

Odwłok = w różnych grupach różna liczba np. u owadów 10-12 segmentów

Odnóża na tułowiu służą lokomocji, mogą być dwugałęziowe lub jednogałęziowe (pajęczaki). Odnóża zbudowane są z kutikuli, grubej, często wysycanej solami wapnie (skorupiaki). Kutikula składa się z zewnętrznej, cienkiej warstwy izolującej - epikutikuli oraz grubej - protokutikuli, stanowiącej ochronę mechaniczną oraz przyczep mięśni. Na kutikuli mogą występować różne wyrostki, zęby, łuski.

Odwłok często wtórnie pozbawiony odnóży. Jeżeli występują, mogą służyć do pływania (dwugałęziowe, kopulacji, funkcje oddechowe lub silnie zmodyfikowane np. u skorpiona narządy grzebieniowate prawdopodobnie służące do badania wilgotności ; pokładełka u owadów do składania jaj; żądła os , pszczół to przekształcone odnóża. Owady jako jedyne ze zwierząt wykształciły skrzydła i nie utraciły przy tym żadnej pary odnóży. Można przypuszczać, że z zewnętrznej części odnóży wykształciły się skrzydła.

Ponieważ taki pancerz ogranicz wzrost, zwierzęta te rosną skokowo - po linieniu rosną szybko aż do stwardnienia powłok ciała. Za linienie odpowiedzialne są hormony. Nabłonek jest cienki jednowarstwowy i nosi nazwę hipodermy. Za barwę ciała odpowiedzialne są komórki barwnikowe - melanofory albo barwnik zgromadzony w kutikuli. Barwę mogą też nadawać narządy wewnętrzne. U niektórych grup stawonogów dzięki strukturze rozszczepiającej światło występują tzw. barwy fizyczne np. skrzydła motyla, chrząszcze, niektóre muchówki.

Układ nerwowy - dobrze wykształcony, scentralizowany, zbudowany z trzech lub dwóch części (protocerebrum, deutrocerebrum, tritocerebrum), dalsze części to: obrączka okołoprzełykowa , zwój podprzełykowy oraz łańcuszek brzuszny ze zwojami od których odchodzą nerwy unerwiające poszczególne części ciała.

Układ krwionośny jest otwarty, zawsze występuje serce leżące grzbietowo. Pompuje krew od przodu do końca ciała, często jest wydłużone i ciągnie się przez całe ciało. We krwi (hemolimfie) występują hemoglobina i hemocyjanina , w osoczu występują hemocyty.

Niewielkie stawonogi przeprowadzają wymianę gazową całą powierzchnią ciała - u większych występują skrzela ( jako wyrostki odnóży).

Płucotchawki - występujące u pajęczaków, to workowate struktury kontaktujące się ze środowiskiem zewnętrznym za pomocą przetchlinek.

Tchawki - wpuklenia pokrycia ciała , często rozgałęzione, otaczające wszystkie narządy ciała.

Gazy oddechowe nie są rozprowadzane przez krew, ale przez tchawki o coraz mniejszej średnicy. Krew tych zwierząt nie posiada hemoglobiny ani hemocyjaniny więc nie bierze udziału w oddychaniu. Układ ten jest mało wydajny.

Skrzelotchawki - u larw owadów narząd będący hybrydą skrzeli i tchawek.

System pokarmowy: jelito przednie (szybkie przesuwanie pokarmu dzięki obecności własnej mięśniówki)

środkowe i tylne. Występują ślinianki oraz gruczoł trzustkowo-wątrobowy. Funkcje biochemiczne wątroby pełni tzw. ciało tłuszczowe. Stawonogi jedzą wszystko np. drewno (przy udziale flory), włosy , pióra, odchody innych zwierząt. Gardziel może być mięsista, występuje wole magazynujące pokarm. Na przykład pająk wprowadza do ciała muchy enzymy trawienne, a potem wysysa nadtrawiony pokarm.

Metanefridia to narząd wydalniczy stawonogów. Jest to banieczkowaty twór, otworem na zewnątrz.

Stawonogi są rozdzielnopłciowe, czasem partenogenetyczne. W dużej części odwłoku występują narządy rozrodcze. Zapłodnienie jest wewnętrzne, występują narządy kopulacyjne. Jaja są polilecytalne, bruzdkowanie jest powierzchniowe lub tarczowe (pajęczaki). Występuje duża różnorodność larw, czasem dorosły osobnik kopuluje, składa jaj i ginie. Występuje przeobrażenie zupełne (motyle) i niezupełne ( koniki polne). Zupełne u wyższych owadów.

Może występować poczwarka, która nie porusza się i nie odżywia, zachodzi przebudowa ciała i rozpuszczenie wszystkich tkanek.

  • Udowodnij, że bakteria to organizm żywy.

Bakteria jest podobna w swej budowie do sinic, które z kolei pod względem fizjologicznym (dotyczy to przede wszystkim procesu fotosyntezy) podobne są do roślin. Bakterie Bakterie organizmy jednokomórkowe niekiedy tworzące układy zbudowane z kilku luźno ze sobą związanych komórek. Zaliczane są do królestwa Monera. Wielkość bakterii wynosi od 0,2 do kilkudziesięciu µm.... Czytaj dalej Słownik biologiczny mogą się poruszać z szybkością 60μm/s, za pomocą rzęsek, wykonując śmigłowe obroty. Zdolność poruszania się, można wyjaśnić następująco; budowa bakterii jest prostsza niż wici komórek eukariotycznych. Są to cytoplazmatyczne, nitkowe struktury, utworzone ze spiralnie zwiniętych łańcuchów kurczliwego białka, zakotwiczone jednym końcem w błonie cytoplazmatycznej i przez ścianę wychodzące na zewnątrz. Długość rzęsek bakteryjnych waha się 0d 5 do 15 μm, a nawet do 50 μm.

Bakterie odznaczają się ogromną różnorodnością sposobów odżywiania się, źródłem energii typów przemiany materii. Formy roztoczowe (saprofityczne), które stanowią większość, żywią się martwą materią organiczną. Razem z grzybami odgrywają one ważną rolę w krążeniu pierwiastków w przyrodzie. Zawdzięczamy im rozkład obumarłych ciał roślinnych i zwierzęcych, stopniowo aż do prostych związków nieorganicznych. Bakteria zapobiega gromadzeniu się martwej materii organicznej oraz umożliwia przechodzenie do gleby prostych związków, które mogą być ponownie pobrane przez rośliny i wykorzystane do budowy nowej żywej materii.

Oddychanie tlenowe jest dla bakterii źródłem energii, dlatego wiele ich żyje w warunkach tlenowych. Bakterie tlenowe rozkładają w procesie oddychania cukier do dwutlenku węgla i wody, niektóre z nich jednak charakteryzuje niekompletne utlenianie związków organicznych. Do takich należą np. bakterie octowe utleniające alkohol etylowy tylko do kwasu octowego.

Beztlenowe oddychanie dla niektórych bakterii jest źródłem zdolności rozkładu cukrów i uzyskania stąd energii. Są to procesy fermentacyjne analogiczne do oddychania, odbywające się jednak bez udziału tlenu i dające wśród końcowych produktów pewne charakterystyczne związki chemiczne. Rozróżniamy fermentacje alkoholową, mlekową, masłową, propionową i inne.

Ta zdolność do życia w warunkach beztlenowych należy do cech świadczących o niedalekim pokrewieństwie z pierwotnymi formami życia.

Bakterie żyjące w symbiozie np. z roślinami motylkowatymi to bakterie korzeniowe. Żyją one w korzeniach tych roślin, wywołując powstawanie charakterystycznych brodawek korzeniowych. Zaopatrują one roślinę w związki azotowe, w zamian korzystają z produkowanych przez roślinę związków organicznych.

U niektórych bakterii cudzożywny sposób odżywiania się doprowadził do silnego uzależnienia od innych organizmów, mogą korzystać z resztek pokarmów nie zużytych w procesie trawienia przez organizmy wyższe - mamy wówczas do czynienia z komensalizmem. Takim przykładem może być pałeczka okrężnicy, żyjąca w przewodzie pokarmowym człowieka.

Istnieją również grupy bakterii samożywnych (autotroficznych). Są to organizmy wytwarzające substancje organiczne z pokarmu nieorganicznego na drodze asymilacji CO2. Energię do tego procesu czerpią ze światła (bakterie fotosyntetyzujące) lub też z utlenianiem różnych związków nieorganicznych (bakterie chomosyntetyzujące). Bakterie fotosyntetyzujące zawierają ciałka chromatoforowe z wbudowanymi w ich błony barwnikami fotosyntetycznymi. Są to organizmy beztlenowe, co stanowi argument za bardzo pierwotnym charakterem ich fotosyntezy, za tym że powstała ona we wczesnym okresie rozwoju życia na ziemi., gdy w jej atmosferze nie występował jeszcze tlen. Dawcami elektronów służącymi ostatecznie do redukcji CO2 w fotosyntezie bakteryjnej są pewne zredukowane związki (siarkowodór, siarka, substancje organiczne) a zamiast tlenu wydalane są utlenione związki nieorganiczne (siarka, woda) lub organiczne. Bakteria ta występuje w głębokich warstwach zanieczyszczonych zbiorników wodnych. Do bakterii fotosyntetyzujących należą bakterie zielone i purpurowe. Jedne i drugie zawierają zielony barwnik chlorofilowy jako główny barwnik fotosyntetyczny, który u bakterii purpurowych jest maskowany przez czerwone i brunatne barwniki karotenoidowe.

Bakterie nitryfikujące żyją w glebie i wykorzystują do chemosyntezy energię powstającą przy utlenianiu zredukowanych związków azotowych na azotany. Utlenianie to odbywa siew dwóch etapach i przy udziale dwóch rodzajów bakterii. Nitrosomonas utlenia amoniak na azotyny (NH3-NO2), Nitrobacter zaś utlenia azotyny na azotany Azotany chem. - sole lub estry kwasu azotowego, rozpuszczalne w wodzie, stosowane jako środki utleniające, składniki materiałów wybuchowych oraz nawozów sztucznych i leków.
Czytaj dalej Słownik wyrazów obcych
(N02-NO3). Są to bardzo ważne bakterie przeprowadzające trudniej dla rośliny przyswajalny azot amonowy w łatwiej przyswajalny azotanowy.

  • Przystosowanie ssaków do życia w morzu-delfiny.

Delfiny występują zarówno w wodach słodkich jak i słonych. Zaliczane do zębowców zwierzęta zamieszkują rozmaite środowiska przede wszystkim otwarte morza oraz wody przybrzeżne, rzeki i baseny portowe. Niektóre gatunki można spotkać na określonym obszarze. Delfin okrągłogłowy i delfin amazoński tucuxi zamieszkują przybrzeżne zarośla mangrowcowe oraz rzeki tropikalne. Natomiast na obszarach gorących można spotkać delfina Frasera.. Północny delfin Hektor, który nie posiada płetwy grzbietowej zajmuje terytorium w pobliżu Nowej Zelandii. Przedstawiciele tej grupy delfinów to gatunki pełnomorskie.

W 1982 - 83 roku zaobserwowano w Zatoce Moterei u wybrzeży kalifornijskich delfiny butlonose. Bezpośredni wpływ na osiedlenie się, tego najpopularniejszego i często spotykanego na pełnym morzu gatunku odegrał wzrost temperatury wody. W latach osiemdziesiątych natomiast liczne stada delfina szarego opuściły zatokę, ze względu na znaczne oziębienie. Jednakże według naukowców to nie ciepła woda zwabiła delfiny butlonose do Zatoki Monerey, ale znaczne ławice ryb.

Charakterystyczną cecha tego gatunku jest to, że może on zamieszkiwać wody ciepłe oraz zimne. Dlatego właśnie populacja tego gatunku jest tak szeroko rozprzestrzeniana.

Na wodach Wschodniego Pacyfiku delfiny mogą zbierać się w wielkie stada liczące czasem kilka tysięcy osobników. Zwykle jednak populacje żyjące na Atlantyku, to niewielkie grupy nieprzekraczające dwudziestu sztuk. Grupa rodzinna składa się ze spokrewnionych ze sobą samców, samic oraz ich potomstwa.

Zwykle do kojarzenia się dochodzi pomiędzy przedstawicielami jednego stada, rzadko natomiast stado nawiązuje bliższe kontakty z inna grupą delfinów. Delfiny zwyczajne rozmnażają się w ciągu \całego roku i nie tworzą stałych związków rozrodczych. Samice rodzą potomstwo raz na dwa lata.

Nawyki żywieniowe delfinów:

W jadłospisie większości delfinów i morświnów królują ryby i głowonogi. Gatunki wyposażone w tak zwany dziób oraz wiele małych zębów polują przede wszystkim na ryby, a gatunki o krótkich pyskach z mniejszą liczba zębów chwytaj zwykle głowonogi. Delfiny rybożerne polują na wszystkie gatunki ryb, jakie tylko znajda w pobliżu. Niektóre polują jedynie na wodach otwartych, inne upodobały sobie wody przybrzeżne. Największe skupiska delfinów można spotkać w wodach, których występują prądy wznoszące.

Prądy te wydobywają na powierzchnie zimną, bogata w substancje odżywcze wodę, wprost z dna oceanu. W chłodnej wodzie ma miejsce intensywny rozwój planktonów, który jest źródłem pokarmu dla ryb się nim żywiących, takich jak np. sardela, które są przysmakiem delfinów.

Delfiny po zlokalizowaniu ławicy ryb, okrążają je coraz bardziej zaciskając kręgi, co zmusza ryby do podpłynięcia ku powierzchni wody, gdzie szybko je pożerają. Zdarza się, że różne gatunki delfinów polują razem, np. różne gatunki z rodzaju Stenella. Stadom delfinów mogą także towarzyszyć stada tuńczyków, które korzystają z połowów morskich ssaków. Delfiny zwyczajne są mistrzami akrobacji i często wyskakują wysoko ponad powierzchnie wody, wykonując efektowne piruety i inne akrobacje. Skoki pomagają nabrać wędrującemu stadu prędkości. Popisy takie związane są tez z taktyka łowiecka delfinów. Ssaki wyskakując w powietrze sprawdzają, w którym miejscu gromadzą się ptaki morskie.

Ich skupiska mogą być cenna wskazówka o położeniu ławicy ryb. W normalnych warunkach w czasie wędrówki delfiny płyną bardzo cicho, ale gdy natrafiają na ławice ryb, głośnym nawoływaniem informują pozostałych członków stada o możliwości żerowania. Głośny plusk oraz piskliwe dźwięki wydawane przez delfiny dezorientują ofiary, które przerażone skupiają się w jednym miejscu, co ułatwia drapieżnikom polowanie. Tuńczyki spłacają dług "dług wdzięczności" wobec delfinów, ostrzegając ich przed atakiem rekinów.

Delfiny żyjące w Oceanie Spokojnym preferują nocne polowania na ryby i głowonogi, żywiące się planktonem roślinnym.

Ssaki inteligentne - delfiny:

Delfiny posiadają duża inteligencję i charakterystyczne poczucia humoru, ponieważ ich mózg ma mniej więcej takie same możliwości jak nasz. Biorąc pod uwagę rozmiary ciała, delfiny mają ok. 220 gramów mózgu przypadające na każde 35 cm długości, podczas gdy my mamy ok. 255 gramów.

Walenie, mają, więc - obok ludzi - najbardziej rozwinięty mózg na naszej planecie. Znaczna część mózgu delfina, zajmuje się przetwarzaniem informacji dostarczanych przez system echolokacyjny. Szybkość, z jaką delfiny się uczą także jest dowodem ich inteligencji.

Dzięki echolokacji delfiny potrafią znajdować niewielkie przedmioty i rozróżniać drobne obiekty, nawet zagrzebane w piasku. Ponieważ fale dźwiękowe przechodzą przez ciała stałe, uważa się, że delfiny mogą je przenikać za pomocą echosond. Zmysł słuchu, delfiny wykorzystują do szukania pokarmu, sondowania głębokości, oceniania kierunku i porozumiewania się na duże odległości.

Komunikacja delfinów:

Delfiny porozumiewają się wydając dźwięki przypominające ćwierkanie. Dźwięki te cechuje różnorodna częstotliwość, w ten sposób każdy osobnik posiada swój własny charakterystyczny głos. Nawoływania delfinów wydają pulsujące dźwięki, jednak w razie niebezpieczeństwa lub szczególnego podniecenia przeradzają się w przeraźliwe piski. Komunikacja pomiędzy dwoma osobnikami może się odbywać nawet na odległość 15 metrów, członkowie stada zdolni są do modyfikacji siły głosu. Dźwięki emitowane przez bardzo duże stada przemierzające tropikalne wody Wschodniego Pacyfiku są bardzo głodne, tak, że można je usłyszeć ze znacznej odległości.

Zagrożenia:

Rybacy wypatrują delfinów i rzucają wokół nich potężne sieci, gdyż zazwyczaj głębiej płynie ławica tuńczyków. Sieci są połączone tworząc siatkowate torby, stopniowo zaciskające się na ławicy ryb, a tym samym i na stadzie delfinów. Gdy sieci zostaną wyciągnięte na pokład, znajdują się w nich również złapane w sieć delfiny. Dlatego każdego roku, mino udoskonalenia konstrukcji sieciowej, tysiące delfinów zostaje zabitych prze rybaków poławiających tuńczyki.

Również bardzo duże niebezpieczeństwo stanowią pozostawione (porzucone) sieci w wodzi, dryfujące prze morza i oceany. Zaplątany delfin w taka siec ginie, ponieważ nie potrafi zbyt szybko wypłynąć na powierzchnie, aby zaczerpnąć powietrza. Ocenia się, że w latach sześćdziesiątych naszego stulecia zabito w ten sposób około 500 000 delfinów.

Protesty opinii publicznej spowodowały wprowadzenie nowych technik rybackich pozwalających uciec delfinom ponad sieciami. Stosuje się również różne sposoby odstraszania delfinów z miejsc zarzucania sieci, np. odpalanie ładunków wybuchowych. Chociaż delfiny uciekają, często zostają ranne i są zdezorientowane wybuchem, dlatego stają się łatwym łupem rekinów.

Obecnie większość statków rybackich łowiących tuńczyki nie notowały przypadków zabicia delfina, dzięki lepszym i bardziej nowoczesnym sprzętem używanym do połowu ryb, ale oczywiście jedynym sposobem ochrony delfinów jest ustanowienie całkowitego zakazu połowu tuńczyków.

  • Przystosowania ptaków do lotu

Do przystosowań ptaków do lotu zaliczamy:

  • Przednie kończyny zostały przekształcone w skrzydła
  • Duże oczy, ptaki maja doskonały wzrok
  • Podwójna akomodacja oka - ułatwienie upolowania zdobyczy z dużej wysokości
  • Zrosniecie odcinków kręgosłupa
  • Pneumatyczne kości (zmniejszenie ciężaru)
  • Grzebień na mostku stanowiący przyczep dla silnych mięśni poruszających skrzydłami
  • Pióra
  • Worki powietrze umożliwiające tak zwane podwójne oddychanie, oraz także przyczyniające się do zmniejszenia ciężaru ptaka
  • Dziób i ażurowa czaszka (także zmniejszenie ciężaru)

Oraz kilka innych cech.

  • Podział zwierząt .

Typ: Parzydełkowce Cnidaria

Gromada: Stułbiopławy

Gromada: Krążkopławy

Gromada: Koralowce

Typ : Robaki płaskie Plathelmintes

Gromada: Wirki Turbellaria

Gromada: Przywry jednorodne Monogenea

Gromada: Przywry dwurodne Trematoda

Gromada: Tasiemce Cestoda

Typ: Nicienie (robaki obłe) Nematoda

Gromada: Wrotki Rotatoria

Typ: Pierścienice Annelida

Typ: Stawonogi Arthropoda

Podtyp: Cheliceliphormes

Gromada: Szczękoczułkowce Chelicerata

Gromada: Kikutnice Pantopoda

Gromada: Staroraki Merostomata

Gromada: Pajęczaki Arachnida

Podtyp: Jednogałęziowce Uniramia

Gromada: Wije Myriapoda

Gromada: Owady Insekta

Podtyp: Skorupiaki Crustacea

Typ: Strunowce Chordata

Podtyp: Osłonice Tunicata

Podtyp: Bezszczękowce Acrania

Podtyp: Kręgowce Vertebrata

Nadgromada: Ryby Pisces

Gromada: Fałdopłetwe Acanthodi

Gromada: Tarczowce Placodermi

Gromada: Chrzęstnoszkieletowe Chondrichtyes

Podgromada: Spodouste Elasmobranchii

Rekiny = Żarłacze Selachii

Płaszczkokształtne Raiphormes

Podgromada: Zrosłogłowe Holocephali

Gromada: Kościste Osteichtyes

Jednostka: Mięśniopłetwe Sarcpterygii

Podgromada:Dwudyszne Dipnoi

Jednostka: Kostnopromieniste Actinopterygii

Pogromada: Przejściowe Holostei

Podgromada: Kostnoszkieletowe Telostei

Nadgromada: Czworonogi

Gromada: Płazy Amphibia

Podgromada: Lissamphibia

Rząd: Beznogie Apoda (Gymnophiona)

Rząd: Ogoniaste Urodela (Cantoda)

Rząd: Bezogonowe Anura (Selena)

Gromada: Gady Reptilia

Podgromada: Anopsida

Rząd: Żółwie Testudines

Podgromada: Diapsida

Narząd: Łuskonośne Squamata

Rząd: Hatterie

Rząd: Węże Serpentes

Rząd: Jaszczurki Sauria

Rząd: Amfisbeny Amphisbena

Narząd: Archosauria

Rząd: Thecodontia +

Rząd: Krokodyle Crocodilia

Gromada: Ptaki Aves

Podgromada: Ornithurae

              • Nielatające
              • Latające
                • Śpiewające
                • Nieśpiewające

Gromada: Ssaki Mammalia

Podgromada: Ssaki właściwe Theria

Szczep: Torbacze Marsupialia (Metatheria)

Szczep: Łożyskowce Placentalia (Eutheria)

  • Opisz budowę i funkcje szkieletu człowieka.

Kręgosłup podpiera ciało i dźwiga jego ciężar. W kręgosłupie można wyróżnić pięć odcinków:

  • szyjny - 7 kręgów
  • piersiowy - 12 kręgów
  • lędźwiowy - 5 kręgów
  • krzyżowy - 5 kręgów
  • ogonowy (guziczny) - 4 lub 5 kręgów

Najbardziej nietypowe kręgi występują w okolicy szyjnej Są to: dźwigacz (atlas) i obrotnik (axis). Atlas Atlas pierwszy kręg szyjny - dźwigacz. U ssaków posiada dwie powierzchnie stawowe, którymi ruchomo zestawia się z kłykciami potylicznymi czaszki. Nie posiada trzonu.

Atlas
Czytaj dalej Słownik biologiczny
jest zupełnie pozbawiony trzonu, praktycznie tworzą go łuki nerwowe, które4 w raz z wyrostkami poprzecznymi stanowią powierzchnie stawowe dla obu kłykci potylicznych.

Takie zestawienie czaszki z kręgosłupem pozwala na wykonywanie ruchów głową w płaszczyźnie strzałkowej (potakujących). Od tyłu kręg szczytowy styka się z kręgiem obrotowym. Ten ostatni posiada charakterystyczny ząb obrotnika, który powstał z trzonu dźwigacza, pozwala on na wykonywanie obrotowych ruchów głową.

Wygięcia do przodu (w odcinkach: szyjnym i lędźwiowym) to skrzywienia kręgosłupa zwane lordozami, a wygięcia do tyłu (w odcinkach piersiowym i krzyżowym) nazywamy kifozami.

Boczne skrzywienia to skoliozy.

Klatka piersiowa tworzy sprężyste rusztowanie. Tworzą ją kręgi piersiowe (12), żebra (12 par) oraz mostek. Razem tworzą one ażurowa, sprężysta osłonę płuc, serca i przełyku, pozwalająca na wykonywanie ruchów oddechowych.

Szkielet zbudowany jest z tkanki łącznej szkieletowej. Wyróżniamy: tkankę chrzęstną w skład, której wchodzą chondrocyty, istota podstawowa, włókna kolagenowe, oraz tkankę kostna, która jest głównym składnikiem szkieletu. Kości połączone są ze sobą ruchomo za pomocą stawów. W strukturze kości wyróżniamy następujące struktury:

  • istotę zbitą o utkaniu ścisłym budująca np. trzony kości długich
  • istotę gąbczasta o utkaniu beleczkowym np. nasady kości długich
  • śródkoście to istota gąbczasta w kościach płaskich czaszki

Właściwości kości:

  • sprężystość
  • odporność na ciśnienie i rozciągania
  • mała odporność na zginanie
  • zdolność do regeneracji
  • plastyczność
  • budowa według zasady min-max (układ beleczek kostnych zgodny z kierunkiem największego ciśnienia i rozciągania - nie tracąc na lekkości zyskują na wytrzymałości)
  • w szpiku kostnym - wytwarzanie komórek krwi

W stawach można wyróżnić trzy podstawowe elementy:

  • powierzchnie stawowe, które pokryte są chrząstką szklistą o dużej odporności na ścieranie
  • jama stawowa - przestrzeń między powierzchniami stawowymi wypełniona śliska i tłusta mazią stawową
  • torebka stawowa osłaniająca staw. Zewnętrzną powierzchnię torebki buduje tkanka łączna włóknista o dużej oporności na zerwanie, zaś wewnętrzna wyściela tzw. błona maziowa produkująca maź.

Występują także połączenia ścisłe:

  • więzozrost włóknisty np. błony międzykostne

- więzozrost sprężysty np. więzadła żółte

- szew - połączenia kości czaszki

- wklinowanie - umocowanie zęba w zębodole

  • chrząstkozrost np. krążki między kręgowe, spojenie łonowe
  • kościozrost np. kość miedniczna

Czaszka człowieka składa się z dwóch części:

  • mózgoczaszki - części odpowiedzialnej za ochronę mózgowia ( w skład mózgoczaszki wchodzą następujące kości: czołowa, dwie ciemieniowe, potyliczna, dwie skroniowe, kość sitowa i klinowa)
  • trzewioczaszki - części otaczającej początkowe odcinki dróg pokarmowych i oddechowych oraz niektóre ważne orany zmysłowe (w skład trzewioczaszki wchodzą m in.: kości szczękowe, podniebienne, jarzmowe, nosowe oraz kość żuchwowa)

W skład kośćca kończyny górnej wchodzą:

1. Kości obręczy górnej: łopatka i obojczyk

2. Kości kończyny górnej wolnej: kość ramieniowa, kości przedramienia (łokciowa i promieniowa) oraz kości dłoni (nadgarstka, śródręcza i palców).

Oto przykłady połączeń kości za pomocą więzadeł

Połączenia klatki piersiowej:

Stawy żebrowo - kręgowe

  • wiązadło promieniste głowy żebra na powierzchni przedniej torebki stawowej od głowy żebra do sąsiednich trzonów kręgów i krążka międzykręgowego
  • wiązadło śródstawowe głowy żebra od grzebienia głowy żebra do krążka międzykręgowego

Staw żebrowo - porzeczny

  • więzadło żebrowo - poprzeczne między wyrostkiem poprzecznym i szyjką żebra
  • więzadło żebrowo - poprzeczne boczne - od szczytu wyrostka poprzecznego do żebra położonego na tej samej wysokości

Stawy mostkowo - żebrowe

  • więzadła mostkowo - żebrowe promieniste - biegnące promieniście od chrząstek żebrowych do mostka (powierzchnia przednia)
  • więzadło mostkowo - żebrowe śródstawowe - od chrząstki żebra do mostka wew. torebki stawowej
  • błona mostka - splatające się i krzyżujące ze sobą pasma więzadeł promienistych mostkowo - żebrowych na przedniej powierzchni mostka

Połączenia obręczy kończyny górnej

  • więzadło kruczo - barkowe - od wyrostka barkowego do wyrostka kruczego (ponad stawem ramiennym)
  • więzadło poprzeczne łopatki górne - rozpięte ponad wcięciem łopatki

Staw barkowo - obojczykowy

  • więzadło barkowo - obojczykowe - torebce stawowej i ponad nią (ustalają obojczyk w stosunku do wyrostka barkowego)
  • więzadło kruczo - obojczykowe - łączy wyrostek kruczy z obojczykiem

Połączenia kończyny górnej wolnej

Staw ramienny

  • więzadło kruczo - ramienne
  • więzadło obrąbkowo - ramienne
  • obrąbek stawowy

Staw łokciowy

- staw ramienno - łokciowy

- staw ramienno - promieniowy

-staw promienno - łokciowy bliższy

  • więzadło poboczne łokciowe
  • więzadło poboczne promieniowe
  • więzadło pierścieniowate kości promieniowej
  • więzadło czworokątne
  • błona międzykostna przedramienia

Staw łokciowo - promieniowy bliższy

  • krążek stawowy
  • Skład i rola krwi:

Ogólną ilość krwi w organizmie wyraża się zwykle w procentach w stosunku do masy ciała: stanowi średnio 7% masy ciała, co u człowieka wynosi 5-7 dm3. Krew składa się z elementów morfotycznych, czyli komórek krwi i części płynnej - osocza krwi.

Osocze stanowi około 60% objętości krwi. W skład jego wchodzi:

  • Woda (około 90%),
  • Białka osocz (ok. 7%)
  • Składniki mineralne oraz szereg substancji, dla których osocze jest tylko drogą transportu (składniki odżywcze, gazy oddechowe, hormony, enzymy, końcowe produkty przemiany materii).

Białka osącza dzieli się na trzy zasadnicze frakcje:

1. albuminy

2. globuliny (alfa, beta, gamma)

3. fibrynogen

Białka osocza nie przechodzą przez półprzepuszczalne błony komórek i krążąc w naczyniach krwionośnych utrzymują we krwi odpowiednią ilość wody. Gdy zawartość wody we krwi spada, białka osocza przyciągają wodę z płynu międzykomórkowego do krwi, co pozwala na utrzymanie odpowiedniego ciśnienia osmotycznego. Główną rolę spełniają tu albuminy.

Globuliny gamma są to ciała odpornościowe (przeciwciała) spełniające ważną rolę w reakcjach odpornościowych organizmu.

Globuliny alfa i beta wraz z albuminami biorą udział w przenoszeniu składników odżywczych, hormonów i niektórych związków mineralnych. Na przykład w połączeniu z beta globuliną transportowane jest żelazo, a z alfa globuliną miedź.

Trzecią trakcja białek osocza jest fibrynogen. Bierze udział w procesie krzepnięcia krwi.

Składniki morfotyczne stanowią ok. 40% ogólnej objętości krwi.

Wyróżniamy wśród nich:

  • krwinki czerwone (erytrocyty),
  • krwinki białe (leukocyty)
  • płytki krwi (trombocyty).

Krwinki czerwone (erytrocyty):

Występują najliczniej wśród składników morfotycznych krwi. Oglądane pod mikroskopem erytrocyty ssaków maja kształt dwuwklęsłych krążków i nie mają jąder. Krwinki czerwone ptaków, ryb, płazów i gadów są jądrzaste i owalne.

Krwinki czerwone powstają w szpiku kostnym. Długość życia wynosi zwykle ok. 100 dni, po czym obumierają i są zastępowane przez nowe. Dzięki temu u danego osobnika ustala się mniej więcej stała ich liczba.

Średnio na 1mm3 krwi u mężczyzn jest około 5 milionów, a u kobiet 4,5 miliona erytrocytów. Krwinki czerwone spełniają jedną z podstawowych funkcji w organizmie transportując tlen z płuc do tkanek. Transport ten, w którym bezpośrednio udział bierze główny składnik erytrocytów, hemoglobina.

Ogólna ilość hemoglobiny jest w prawidłowych warunkach proporcjonalna do liczby krwinek czerwonych. Zmniejszenie się liczba krwinek czerwonych (anemia) prowadzi do obniżenia ilości hemoglobiny, co jest jednoznaczne ze zmniejszoną możliwością dostarczania tlenu do komórek.

Jak już wspomniano , liczba erytrocytów u tego samego osobnika jest wartością mniej więcej stałą. Nie oznacza to jednak braku możliwości dostosowania asie liczby krwinek czerwonych do różnorodnych zmian fizjologicznych. Głównym czynnikiem regulującym liczbę wytwarzanych krwinek czerwonych jest zapotrzebowanie organizmu w tlen. U ludzi przebywających w górach wyraźnie wzrasta ich ilość ( na terenach położonych powyżej 3000 m nad poziomem morza może dochodzić do 7-8 milionów w 1 mm3). Jest to wyraz adaptacji organizmu do oddychania znacznie rozrzedzonym powietrzem ( o niskiej zawartości tlenu).

Krwinki białe (leukocyty):

Wytwarzane są w szpiku kostnym i w węzłach chłonnych. Leukocyty w odróżnieniu od erytrocytów maja jądro, są wyraźnie od nich większe i jest ich ok. 1000 razy mniej. U człowieka w 1 mm3 jest ich przeciętnie 6-9 tysięcy krwinek białych.

Leukocyty są grupa krwinek o bardzo zróżnicowanej budowie . Dzielimy je na dwie podstawowe grupy:

  • granulocyty - posiadające w cytoplazmie ziarnistości
  • agranulocyty - bez ziarnistości w cytoplazmie.

Wśród granulocytów wyróżniamy trzy grupy:

  • obojętnochłonne
  • zasadochłonne
  • kwasochłonne

Agranulocyty dzielimy na dwie grupy:

  • monocyty
  • limfocyty

Wszystkie krwinki białe maja zdolność samodzielnego ruchu. Mogą one przenikać przez ściany naczyń krwionośnych do przestrzeni międzykomórkowych. Inną czynnością leukocytów jest fagocytoza, czyli zdolności żerne. Zdolność tę maja krwinki białe z wyjątkiem limfocytów. Dzieki tym zdolnościom krwinki białe odgrywają ważną rolę w procesach obronnych organizmu, jak też w "oczyszczaniu" tkanek z obumarłych już komórek. Po wtargnięciu do organizmu drobnoustrojów zachodzi zjawisko znacznego wzrostu liczby leukocytów na skutek ich uwalniania ze szpiku kostnego. Krwinki białe przenikają przez ściany naczyń krwionośnych i wędrują do zaatakowanych przez bakterie tkanek. Ten ukierunkowany ruch krwinek jest przyspieszony działaniem substancji, uwalnianych z tkanek uszkodzonych przez bakterie.

W inny sposób uczestniczą w obronie organizmu przed chorobami limfocyty. Biorą one udział w reakcjach odpornościowych, wytwarzając przeciwciała pod wpływem obcych dla organizmu substancji (antygenów). Dawno zaobserwowano, że po przebyciu choroby zakaźnej występuje wzmożona odporność organizmu na zakażenie zarazkiem, który ja wywołał. Odporność zależy od wytworzenia w organizmie przeciwciał zwalczających (inaktywujących lub niszczących) antygen.

Płytki krwi (trombocyty):

Wystepują w liczbie ok. 250 tyś. W 1 mm3 krwi. Powstają one w szpiku kostnym. Trombocyty pełnią ważna rolę w procesie krzepnięcia krwi.

Krzepnięcie krwi jest złożonym procesem enzymatycznym. Ma on bardzo ważne zadanie obronne dla organizmu, gdyż zapobiega utracie krwi przy uszkodzeniu naczyń krwionośnych. W procesie krzepnięcia krwi bierze udział białko osocza - fibrynogen, nieaktywny enzym osocza protrombina - produkowana w wątrobie przy udziale witaminy K, i enzym trompollastyna zawarty w płytkach krwi.

Pierwszym etapem krzepnięcia krwi jest przejście nieaktywnej protrombiny w aktywną trombinę. Proces ten uzależniony jest od enzymu tromboplastyny. Uwolnienie jej z płytek krwi i zapoczątkowanie procesu krzepnięcia następuje po uszkodzeniu płytek krwi, do którego dochodzi podczas wydostania się krwi poza naczynia. Powstała trombina działa na rozpuszczone we krwi cząsteczki fibrynogenu i przekształca je w nierozpuszczalną fibrynę. Cząsteczki fibrynogenu łączą się ze sobą tworząc splątaną sieć włókienek, w oczkach tej siatki więzną elementy morfotyczne - powstaje zakrzep zabezpieczający przed wypływem krwi.

Charakterystyka podstawowych grup krwi:

Grupa

krwi

Aglutynogen w błonach

erytrocytów

Aglutynina

w surowicy

Grupy aglutynowane przez tę

krew

A

A

β

B, AB

B

B

α

A, AB

AB

AB

-

-

O

-

α, β

A, B, AB

Układ limfatyczny:

Limfa powstaje z płynu tkankowego, który pośredniczy w wymianie składników między krwią a komórkami. Nadmiar płynu tkankowego jest zbierany do włosowatych naczyń limfatycznych tworzących gęstą sieć w przestrzeniach tkankowych. Naczynia te łączą się w większe naczynia biegnące w kierunku klatki piersiowej. Przechiodzą one przez węzły limfatyczne. (chłonne), skąd do limfy przechodzą limfocyty.

Krążenie limfy można przedstawić następująco:

płyn tkankowy - włosowate naczynia limfatyczne - naczynia limfatyczne - węzły limfatyczne - większe naczynia - przewód piersiowy - żyła - prawy przedsionek serca.

Układ limfatyczny lub chłonny to - oprócz układu krwionośnego - drugi system naczyń, powiązany z żylną częścią układu krwionośnego. Prawie w każdej przestrzeni międzykomórkowej występują cienkościenne, zaczynające się przestworami międzykomórkowymi, naczynia limfatyczne, zbierające limfę - płyn tkankowy gromadzący się w przestrzeniach międzykomórkowych. Drobne naczynia przechodzą w naczynia większe, które podobnie jak żyły, mają zastawki uniemożliwiające cofanie się limfy. Końcowe duże naczynia wlewają swoją zawartość do żył w pobliżu serca. Do układu limfatycznego zaliczamy tez węzły chłonne oraz takie narządy jak: migdałki, szpik kostny, grasica i śledziona, która pełni również funkcję zbiornika krwi. Węzły chłonne pełnią swoistą funkcję filtru, zatrzymującego ciała obce w obronie organizmu przed infekcjami.

  • Budowa i funkcja narządów zmysłu .

Każdy posiada pięć zmysłów, które odbierają bodźce informacyjne. Wyróżniamy pięć podstawowych zmysłów: smak, słuch, dotyk, węch i wzrok. Wszystkie są kontrolowane przez korę mózgową, a do odbioru bodźców są przystosowane receptory, które odbierają wrażenia zmysłowe, a następnie przekazują je do odpowiednich ośrodków w mózgu i rdzeniu kręgowym człowieka.

Narząd wzroku - oko

Oko umieszczone jest w oczodole i opatrzone w aparat ruchowy oraz aparat ochronny.

Gałka oczna stanowi aparat optyczny oka. Umożliwia on załamanie promieni świetlnych, dzięki czemu w oku normalnowzrocznym obraz powstaje na siatkówce. Soczewka dostosowuje swój kształt dostosowuje do konta padania promieni świetlnych co nazywamy akomodacją.

Oto droga jaką przemierza promień świetlny:

rogówka - komora przednia oka - soczewka - ciało szkliste - siatkówka

Na siatkówce powstaje obraz: rzeczywisty, pomniejszony i odwrócony.

Światłoczułą częścią oka jest siatkówka, która zawiera komórki fotoreceptorowe: pręciki i czopki. Pręciki są liczniejsze(około 120 mln), odpowiadają za widzenie czarno-białe. Są rozmieszczone peryferycznie, więc przedmioty słabo oświetlone są lepiej widoczne, kiedy parzy się na nie nieco z boku. Znajduje się w nich białko złożone pochodne witaminy A, purpura wzrokowa - rodopsyna. W centralnej części oka, na przedłużeniu jego osi optycznej znajduje się plamka żółta stanowiąca obszar najlepszego widzenia. To tutaj znajdują się czopki (około 6 mln) rejestrujące obrazy przedmiotów dobrze oświetlonych, wrażliwe na ich barwy oraz detale budowy. Czopki zawierają rodopsynę.

Światło padające na światłoczułe elementy oka, powoduje w nich przemiany barwników, które rozpadają się na białko i część barwną. W wyniku tych przemian zostaje wygenerowany potencjał czynnościowy, które aksonami wszystkich neuronów, łączącymi się w jeden nerw wzrokowy, są przesyłane do potylicznych płatów mózgu, gdzie odbywa się analiza impulsów i gdzie powstają spostrzeżenia na temat oglądanych przedmiotów, ich kształtów itp. Nerw wzrokowy wychodzi z miejscy zwanym plamką ślepą, w tym miejscu brak jest komórek światłoczułych.

Aparat ochronny składa się z następujących elementów: powieki, spojówki i gruczoł łzowy, którego zadaniem jest nawilżanie gałki, brona i umożliwienie usunięcia zanieczyszczeń z zewnętrznej części oka. Łzy zbierane są następnie przewodami odprowadzającymi.

Aparat ruchowy stanowią cztery mięśnie proste i dwa skośne.

Smak:

jest warunkowany działaniem komórek zmysłowych znajdujących się w tzw. kubkach smakowych rozmieszczonych na języku i podniebieniu, u małych dzieci są także na wargach w okolicy ust. Kubki rejestrują cztery typy smaku: gorzki, słodki, kwaśny i słony. Większość tego, co odbieramy jako wyrafinowane smaki potraw to w rzeczywistości ich zapach!

Komórka smakowa jest komórką nabłonka, unerwiona przez kilka neuronów. Powierzchnia zewnętrzna komórek jest pokryta licznymi kosmkami, które sterczą do otworu łączącego ją z płynami oblewającymi język i podniebienie.

Węch:

jest zmysłem chemicznym. Receptory węchu związane są ze śluzówka górnej części jamy nosowej Pomiędzy komórkami podporowymi znajdują się wysokie komórki zmysłowe z charakterystycznymi rzęskami zanurzonymi w śluzowatej wydzielinie, w której rozpuszczają się substancje znajdujące się we wdychanym powietrzu. Wypustka każdej komórki po przejściu przez otwór kości sitowej, kieruje się do opuszek węchowych położonych pod półkulami mózgowymi, gdzie łączy się z neuronami wchodzącymi w skład drogi węchowej.

Ucho:

to narząd słuchu i równowagi. Składa się ono z trzech części: ucha zewnętrznego, środkowego, wewnętrznego.

  • Ucho zewnętrzne

- małżowina uszna kieruje fale akustyczna w głąb ucha

- przewód słuchowy zewnętrzny

  • Ucho środkowe

- błona bębenkowa - zamyka otwór słuchowy zewnętrzny, przekazuje drgania akustyczne na trzy kosteczki słuchowe

- jama bębenkowa - jest wypełniona powietrzem i zawiera trzy kosteczki słuchowe: młoteczek, kowadełko i strzemiączko

- trąbka słuchowa - łącząca ucho środkowe z gardłem, jej funkcja to wyrównywanie ciśnień

  • Ucho wewnętrzne (błędnik)

- przedsionek zawierający woreczek i łagiewkę (wysłane częściowo nabłonkiem rzęskowym)

- trzy kanały półkoliste

- ślimak, środkiem tunelu ślimaka biegnie blaszka podstawna, która na swojej powierzchni ma rejon pokryty nabłonkiem rzęskowym, jest to narząd Cortiego. Jest to właściwy narząd słuchu, jego funkcja jest zamiana fali akustycznej na impuls elektryczny.

  • Wydalanie, budowa i funkcje układu wydalniczego

Przez wydalanie rozumiemy usuwanie składników poza obręb organizmu. Podobnie jak przemiana materii i oddychanie jest ono jedną z nieodzownych funkcji każdego organizmu. W procesie trawienia pokarmu i przemiany przyswojonych związków powstaje w organizmie zbędne, a często szkodliwe dla niego związki, które muszą być z ustroju usunięte.

W procesie wydalania bierze udział wiele narządów. Niestrawione składniki pokarmowe i niektóre związki mineralne (Ca, Mg) są wydalane przez przewód pokarmowy. Końcowe produkty spalania węglowodanów i tłuszczów są wydalane przede wszystkim przez płuca. Pomocniczą rolę pełni tu skóra. Przez gruczoły potowe może być usuwana woda i nieznaczne ilości CO2 . Podstawowa jednak rola w wydalaniu przypada nerkom. Tą drogą możliwe jest usuwanie z organizmu końcowych produktów przemiany białkowej.

Przemiany białka spożytego czy ustrojowego prowadzą do powstania obok CO2 i wody szkodliwych dla organizmu związków zawierających azot, których nagromadzenie mogłoby spowodować zatrucie i śmierć.

Głównym czynnikiem określającym sposób usuwania końcowych produktów przemiany azotowej jest dostępność wody. Katabolizm związków azotowych prowadzi zawsze do powstania amoniaku - substancji dobrze rozpuszczalnej i silnie toksycznej. Usuwanie go z organizmu jest stosunkowo łatwe u zwierząt wodnych, u których amoniak swobodnie dyfunduje do środowiska zewnętrznego.

U zwierząt lądowych, których powierzchnia ciała nie jest obmywana dużymi ilościami wody, usuwanie amoniaku jest znacznie trudniejsze, a właściwie staje się niemożliwe.

Nerki:

Nerki są parzystym narządem. Znajdują się w tylnej ścianie jamy brzusznej poniżej żołądka, stronach obu kręgosłupa. Mają kształt fasolowaty. Przez zagłębienie zwane wnęką nerkową, leżą po wklęsłej stronie , wnikają do nerki naczynia krwionośne i nerwy, wychodzi zaś moczowód. Bierze on początek w zagłębieniu noszącym nazwę miedniczki nerkowej. Uchodzi do pęcherza i stąd cewką moczową mocz jest wyprowadzany na zewnątrz.

Podstawową jednostką anatomiczną i czynnościową nerki, której odbywa się powstawanie moczu, jest nefron składający się z ciałka nerkowego i kanalika. Ciałko nerkowe składa się z pętli włosowatych naczyń krwionośnych zwanych kłębuszkiem nerkowym i otaczającej te naczynia torebki (torebka Bosmana), ta zaś z kolei przechodzi w kanalik nerkowy.

U człowieka każdy taki kanalik składa się z trzech części:

  • Kanalika krętego I rzędu
  • Pętli nefronu (pętli Henlego)
  • Kanalika krętego II rzędu.

Każdy kanalik nerkowy łączy się z większym kanalikiem zbiorczym, który otwiera się do miedniczki nerkowej. Struktura unaczynienia nefronu zapewnia dostarczenie dużej ilości krwi. Przez nerki przepływa w ciągu doby zależnie od gatunku zwierzęcia kilkaset do kilku tysięcy dm3 krwi.

Powstawanie moczu:

W powstawaniu moczu można wyróżnić trzy podstawowe procesy:

- przesączanie (filtracja)

- wchłanianie substancji przesączonych z powrotem do krwi (wchłanianie zwrotne)

- dodatkowe wydzielanie substancji z krwi bezpośrednio do kanalika nerkowego.

Filtracja odbywa się w kłębuszku nerkowym. Jest to proces bierny, nie wymagający nakładów energetycznych. Warunkiem zachodzenia filtracji jest różnica ciśnień panujących w naczyniach krwionośnych kłębuszka i torebce Bosmana. Krwe przechodząca przez kłębuszek ma stosunkowo wysokie ciśnienie (krew tętnicza). Jest ono jeszcze zwiększone w samym kłębuszku na skutek tego, że naczynie doprowadzające jest szersze nią naczynie wyprowadzające. Pod wpływem różnicy ciśnień płynna część krwi - osocze- przechodzi z naczyń krwionośnych do torebki nerkowej. Powstający w kłębuszku przesącz nosi nazwę moczu pierwotnego i różni się składem od składu osocza jedynie brakiem zawartości białka. Przez kłębuszek filtrowane są w ten sposób olbrzymie ilości płynów.

U człowieka powstaje około 120 dm3 moczu pierwotnego na dobę. Z tej ilości moczu pierwotnego powstaje ok. 1-2 dm3 moczu ostatecznego. Czyli w dalszych odcinkach nefronu dochodzi do około dziesięciokrotnego zagęszczenia przesączu przez wchłonięcie znacznej ilości wody. Jednoczesnie, stwierdzono, że w moczu ostatecznym ( w warunkach prawidłowych) brak jest niektórych składników występujących w moczu pierwotnym, takich jak glukoza, aminokwasy Aminokwasy związki organiczne o ogólnym wzorze RCH (NH2) COOH, zawierające w cząsteczce dwie grupy funkcyjne: karboksylową (-COOH) i aminową (-NH2). R - to podstawnik boczny, inny dla każdego z 20 aminokwasów wchodzących... Czytaj dalej Słownik biologiczny i inne, a więc związki te muszą ulegać powtórnemu wchłonięciu do krwi. Wchłanianie to zachodzi przede wszystkim w kanalikach krętych pierwszego rzędu. Glukoza wydalana jest z moczem tylko wtedy, gdy jej stężenie we krwi jest bardzo wysokie, np. przy cukrzycy. Kanaliki nie są wówczas w stanie wchłonąć glukozę dostatecznie szybko.

Nerki mają zdolność nie tylko wydalania szkodliwych substancji, ale również zdolność zatrzymywania związków potrzebnych do funkcjonowania komórek. Inną grupę związków, które można podzielić na podstawie zachowania się ich przy przechodzeniu przez poszczególne części kanalika nerkowego, stanowią związki, wydalane w moczu ostatecznym nawet przy ich niskim stężeniu we krwi. (mocznik, kwas moczowy). Trzecia grupa związków to substancje, które nie wchłaniają się w ogóle w kanalikach; wydalane są w takich samych ilościach, w jakich zostały przesączone (insulina) lub w ilościach większych, gdy zachodzi ich dodatkowe wydzielanie do kanalików (kreatyna i inne).

W wyniku tych różnych procesów powstaje mocz ostateczny, który gromadzi się w pęcherzu moczowym. Ściany pęcherza ulegają rozciąganiu i przy osiągnięciu pewnego napięcia następuje odruch powodujący skurcz mięśni ścian pęcherza i jego opróżnienie.

  • Układu krążenia

Układ krążenia jest podstawą utrzymania homeostazy organizmu, zaopatruje komórkę w tlen i pokarm oraz czyści organizm z trujących i zbędnych substancji przez nie produkowanych. Utrzymuje właściwy stosunek wodno-jonowy zapewniając sprawne działanie organizmu. Rozwój cywilizacji powoduje olbrzymie zmiany w trybie życia i zachowania się człowieka, co jest przyczyną wielu groźnych chorób, które często kończą się śmiercią organizmu.

Aby jak najlepiej opisać i zrozumieć przyczyny powstawania niewydolności układu krążenia pokrótce przedstawmy jego budowę.

Do głównych zadań układu naczyniowego należy:

  • Dostarczanie tkankom substancji odżywczych
  • Odprowadzanie produktów przemian tkankowych
  • Pośredniczenie między poszczególnymi częściami ustroju (rozprowadzanie hormonów)

W układzie krwionośnym wyróżniamy następujące typy naczyń:

Tętnice:

- prowadzą krew z serca do narządów ciała

- kurczliwe (tkanka mięśniowa) - więcej włókien mięśniowych w tętnicach małych

- sprężyste ( tkanka łączna sprężysta) - więcej włókien sprężystych w tętnicach dużych

- budowa zależy od średnicy i ciśnienia krwi

- tętnienie - ruchy tętnic pod wpływem uderzeń serca

Żyły:

- prowadza krew z narządów do serca

- cienkie ściany - budowa ściany nie zależy od ciśnienia krwi, ale od właściwości mechanicznych otaczających tkanek

- słaba mięśniówka

- przewaga włókien klejodajnych

- zastawki regulują kierunek przepływu krwi

Naczynia włosowate:

- jednowarstwowy nabłonek płaski (śródbłonek)

- tworzą sieci

- przepływ krwi jest regulowany przez komórki kurczliwe

Narządy regulują ilość krwi, która przyjmują naczynia krwionośne (podział zależy od fizjologicznego składu krwi) - przewodzenie krwi (większe naczynia, makroskopowo widoczne)

- wymiana substancji chemicznych i komórek krwi (naczynia włosowate)

Przepuszczalność ścianek:

  • Bierna (dyfuzja)
  • Czynna (enzymy cytoplazmy śródbłonka)

Zespolenie tętniczo - żylne ( bez naczyń włosowatych) regulują przepływ krwi przez narządy

Unaczynienie:

  • Unaczynienie własne
  • Tętniczki i wewnętrzną ścinane dużych naczyń odżywia krew przepływająca

Unerwienie:

  • Ruchowe - układ autonomiczny Autonomiczny korzystający z autonomii, odnoszący się do niej, anat. a. układ nerwowy - część układu nerwowego unerwiająca narządy wewnętrzne i regulująca ich czynności niezależne od woli, tj. oddychanie,... Czytaj dalej Słownik wyrazów obcych ( współczulny - zwęża naczynia włosowate; przywspółczulny - rozszerza naczynia włosowate)
  • Czuciowe - nerwy mózgowo-rdzeniowe

W rejonie zatoki szyjnej występują presoreceptory, czyli zakończenia rejestrujące zmiany ciśnienia krwi.

Wpływ na ciśnienie krwi mają także mediatory chemiczne;

- skurcz naczyń włosowatych - adrenalina, noradrenalina, sympatyna

- rozkurcz naczyń włosowatych - histamina

Serce i układ krwionośny kształtują się z mezodermalnej cewy sercowej od czwartego do ósmego życia płodowego. Serce zajmuje śródpiersie dolne środkowe. Stanowi 0,5 % masy ciała. Stosunek do masy ciała u kobiet wynosi 1:183, a u mężczyzn 1:170.

Kształt i położenie serca zależą od:

  • Fazy skurczu
  • Ruchów oddechowych
  • Wieku
  • Płci
  • Postawy ciała

Miesień serca :

  • Włókna zewnętrzne - skośne
  • Włókna środkowe - okrężne
  • Włókna wewnętrzne - podłużne
  • Wir serca

Właściwości mięśnia sercowego:

- szybki, energiczny skurcz

- niezależny od naszej woli

- nie ulega zmęczeniu

- poprzecznie prążkowany, tworzy syncytium

- jądra komórkowe wewnątrz włókna

- wstawki

- przeciętna częstość skurczu 72/min, 100 000/ dobę

- przepływ krwi: 5litrów/min, 20-30 litrów/min przy wysiłku

- możliwy przerost czynnościowy

Korona serca:

  • Naczynia tętnicze wychodzące z serca:

- aorta

- pień płucny

  • Żyły wchodzące do serca:

- żyła główna dolna

- żyła główna górna

- żyły płucne

Ściana serca:

  • Wewnętrzna - wsierdzie (jednowarstwowy nabłonek płaski - śródbłonek)
  • Środkowa - śródsierdzie na które składa się :

- mięsień serca

- szkielet serca

- układ przewodzący

  • Zewnętrzna - nasierdzie (jednowarstwowy nabłonek płaski) = blaszka trzewna osierdzia surowiczego

Szkielet serca:

  • Pierścienie włókniste - obejmuj ujścia:

- pnia płucnego

- aorty

- przedsionkowo - komorowe prawne

- przedsionkowo - komorowe lewe

  • Trójkąty włókniste - prawy i lewy
  • Część błoniasta przegrody międzykomorowej

Znaczenia szkieletu serca:

  • Oddziela mięśniówkę przedsionków i komór
  • Miejsce przyczepu włókien mięśniowych sera
  • Miejsce przyczepu zastawek przedsionkowo - komorowych

Krew krąży w ciele w dwóch krwiobiegach:

  • Obieg duży

Lewa komora - aorta Aorta tętnica główna - największe naczynie tętnicze wyprowadzające krew z lewej komory serca. Jej ściany są bardzo grube i elastyczne ponieważ krew tłoczona jest pod dużym ciśnieniem zmieniającym... Czytaj dalej Słownik biologiczny - tętnica - sieć włosowata - żyły - żyła główna dolna i górna - prawy przedsionek

  • Obieg mały

Prawa komora - pień płucny - tętnica płucna - sieć włosowata - żyły płucne - lewy przedsionek

  • Układ wrotny (sieć włosowata włączona między dwie żyły)

Tętnica krezkowa górna , tętnica krezkowa dolna, tętnica śledzionowa - sieć włosowata jelita - żyła wrotna - sieć włosowata wątroby - żyła wątrobowa - żyła główna dolna

Przez sieci włosowate jelita i wątroby musi przepływać taka sama ilość krwi.

  • Hormony syntetyzowane w przysadce mózgowej

Hormony syntetyzowane w przysadce mózgowej

I. Przedni (gruczołowy) płat przysadki mózgowe

Hormon i jego skrót

Narząd docelowy

Działanie

Somatotropina GH

(wzrostu)

Wszystkie komórki ciała

Pobudza wzrost i podział komórek, syntezą białka, rozkład lipidów, rozrost kości

Tyreotropina

(Tyreotropowy)

Tarczyca

Zwrotnie hamuje sekrecję podwzgórzowego hormonu uwalniającego (FSO-RH), pobudza wydzielanie hormonów tarczycy

AdrenokortykotropinaACTH

(Adrenokortykotropowy)

Kora nadnerczy

Pobudza wydzielanie hormonów kory nadnerczy (glikokortykoidów, mineralokortykoidów, androgenów),zwrotnie hamuje sekrecję podwzgórzowego hormonu uwalniającego (CRH)

Folikulotropina FSO

(folikulotropowy)

Gonady

Reguluje produkcję hormonów płciowych i gametogenezą w jajnikach, stymuluje wzrost pęcherzyków Agrafa; w jądrach stymuluje rozwój kanalików nasiennych i spermatogenezę

Lutropina LH

(Luteinizujący)

Gonady

W jajnikach; pobudza owulację i rozwój ciałka żółtego;

W jądrach pobudza wydzielanie testosteronu przez komórki Leydiga, współpracuje z FSH

Prolaktyna PRL

Wszystkie komórki ciała, gruczoł mleczny

Hamuje wydzielanie FSO i LH; wstrzymuje owulacje, pobudza procesy anaboliczne, wzmaga produkcję mleka przez gruczoły sutkowe

Lipotropina LPH

(lipotropowy)

Wszystkie komórki ciała

Wzmaga trawienie tłuszczy i uwalnianie wolnych kwasów tłuszczowych do krwi

II. Środkowy (pośredni) płat przysadki mózgowej

Hormon i jego skrót

Narząd docelowy

Działanie

Melanotropina MSH

(melanotropowy)

Komórki barwnikowe skóry

Wzmaga syntezę barwnika - melaniny i wpływa na koncentrację barwnika w komórkach barwnikowych

III. Tylny (nerwowy) płat przysadki mózgowej

Magazynowane w przysadce mózgowej (przekazywane z podwzgórza)

Hormon i jego skrót

Narząd docelowy

działanie

Wazopresyna ADH

(antydiuretyczny

Mięśnie gładkie, nerki

Pobudza skurcze mięśni gładkich naczyń krwionośnych powodując wzrost gruczołu sutkowego; pobudza zwrotne wchłanianie wody w kanalikach nerkowych; pobudza skurcze mięśni macicy i gruczołu sutkowego

Oksytocyna OT

Żeńskie drogi rozrodcze, gruczoły mleczne

Rozciąganie szyjki macicy i pobudzanie skurczów błony mięśniowej macicy; pobudzanie skurczów jajowodów(ułatwianie zapłodnienia);skurcz mięśni przewodów gruczołów mlecznych(wydzielanie mleka)

  • Zestawienie witamin i ich znaczenie dla prawidłowego funkcjonowania organizmu.

Witaminy są związkami organicznymi, których potrzebujemy, aby zachować dobre zdrowie i siły witalne. Nie dostarczają naszemu organizmowi kalorii, ale są niezbędne do prawidłowego metabolizmu białek, węglowodanów, tłuszczów i mikroelementów. Nasz organizm najlepiej przyswaja witaminy w postaci naturalnej, dostarczanej z pożywieniem, a najwięcej cennych składników mają owoce i warzywa tuż po zerwaniu czy wykopaniu. Witaminy odpowiadają za tak istotne funkcje naszego organizmu, jak krzepnięcie krwi, skurcze mięśni, wytrzymałość naszych kości, szybkość kojarzenia i myślenia, aż do skutecznej walki z atakującymi nas infekcjami.

WITAMINA A (retinol)

Działanie ogólnoustrojowe

Witamina A jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania narządu wzroku (szczególnie widzenia nocnego), skóry, wzrostu kości, właściwego funkcjonowania układu rozrodczego kobiety i mężczyzny. U kobiety ciężarnej jest niezbędna do prawidłowego rozwoju płodu.

Niedobór witaminy A może spowodować schorzenie zwane kurzą ślepotą (problem z widzeniem w nocy), a także do wysychania spojówek ("suche oczy"), stanów zapalnych oczu, schorzeń skórnych i spowolnienia wzrostu. Niektóre schorzenia mogą powodować zwiększenie zapotrzebowania na witaminę A. Są to:

- biegunka

- schorzenia jelitowe

- odra

- choroby oczu

- przewlekłe lub przedłużające się stany zapalne

- schorzenia trzustki

Witamina A zawarta jest w wielu pokarmach: owocach i warzywach żółtopomarańczowych, ciemnozielonych liściach warzyw, mleku wzbogaconym w witaminę A, wątrobie, margarynie. Występuje ona w dwóch różnych formach - retinol i beta-karotenu. Retinole znajdują się w pokarmach pochodzenia zwierzęcego (mięso, mleko, jaja), a forma witaminy beta-karoten w roślinach. W aptece można kupić witaminę A w postaci kapsułki, roztworu do picia, tabletki i zastrzyki.

Zalecane dawki witaminy A wyrażane są w RE ("ekwiwalent retinolu"), przy czy 1 RE (ekwiwalent retinolu) witaminy A jest równy 3,33 jednostkom retinolu i 10 jednostkom beta-karotenu.

Działania niepożądane w czasie stosowania witaminy A:

W zwykłych, codziennych zalecanych dawkach witamina nie wywołuje żadnych objawów niepożądanych, lecz przyjmowanie dużych dawek przez dłuższy czas może spowodować niepokojące objawy np.: krwawienie z dziąseł lub uszkodzenie błony śluzowej jamy ustnej, miękkie wybrzuszenie na główce niemowlęcia, niecodzienne pobudzenie, biegunka, zawroty głowy lub senność, podwójne widzenie, silne bóle głowy, łuszczenie się skóry, zwłaszcza ust i dłoni, wymioty, bóle stawów, brak apetytu, żółtopomarańczowe plamy na spodzie stóp, na dłoniach lub skórze wokół nosa i ust- są to objawy przedawkowania witaminy A.

Witamina A jest magazynowana w organizmie, tak więc jeśli przyjmujesz więcej witaminy niż twój organizm potrzebuje, to jej nadmiar jest magazynowany w ustroju. Może to prowadzić do zatrucia, a nawet do śmierci.

WITAMINA B12 (cyanocobalamina)

Witamina B12 jest niezbędna do prawidłowej syntezy czerwonych krwinek w szpiku. Znajduje się w wielu produktach żywnościowych, przede wszystkim w rybach, żółtkach jaj, mleku, serach podpuszczkowych. Nie znajdziemy jej w żadnych warzywach.

U niektórych osób występują zaburzenia we wchłanianiu witaminy B12 w jelicie, co powoduje chorobę zwaną anemią złośliwą. Przewlekłe choroby jelit, zarażenie bruzdogłowcem szerokim, operacje, których skutkiem jest usunięcie części żołądka i jelit mogą również powodować niedokrwistość niedoboru witaminy B12.

Stany chorobowe powodujące zwiększenie zapotrzebowania na witaminę B12 to:

-alkoholizm

-zaburzenia genetyczne, takie jak: homocystynuria lub acyduria metylomalonowa

-niedokrwistość hemolityczna

-choroby jelit

-choroby nerek, wątroby, trzustki, żołądka, tarczycy

-zakażenia pasożytami,

oraz wegetarianie i osoby stosujące restrykcyjne diety mogą potrzebować dodatkowej ilości witaminy B12 w postaci preparatów farmaceutycznych.

Brak witaminy B12 prowadzi do wystąpienia niedokrwistości (niedobór krwinek czerwonych), dolegliwości żołądkowych i uszkodzenia nerwów obwodowych.

Poza pozytywnymi efektami terapia witaminą B12 może powodować (sporadycznie) pojawienie się objawów niepożądanych takich jak; przewlekła biegunka czy swędzenie skóry.

WITAMINA D (cholecalciferol)

Witamina D pomaga organizmowi przyswajać wapń. Jest niezbędna do budowy mocnych kości i zębów. Znajduje się tylko w rybach i tłuszczach pochodzących z rybich wątróbek (tran). Jest również w mleku sztucznie wzbogaconym w witaminę D. Gotowanie żywności nie ma wpływu na zawartą w niej witaminę D. Jest ona czasami nazywana "witaminą słońca", ponieważ wytwarzana jest w twojej skórze pod wpływem promieni słonecznych. Jeżeli stosujesz zrównoważoną dietę i przebywasz na słońcu co najmniej 1,5 - 2 godzin tygodniowo, powinieneś dostarczyć swojemu organizmowi wystarczającą ilość witaminy D.

Brak witaminy D może powodować do wystąpienia krzywicy, występującej zwłaszcza u dzieci, które mają słabe kości i zęby. U osób dorosłych powoduje ostemalację, chorobę, w której dochodzi do utraty wapnia z kości, przez co stają się one słabe. Witamina D jest również stosowana w leczeniu innych chorób, w których wapń nie jest prawidłowo użytkowany przez organizm.

Ergokalciferol jest postacią witaminy D używaną w uzupełnieniu diety. Zwiększone zapotrzebowanie na witaminę D może wystąpić w przypadku:

- alkoholizmu

- choroby jelit

- choroby nerek

- choroby wątroby

- choroby trzustki

- chirurgiczne usuniecie żołądka

Nieco bardziej narażone na niedobór witaminy D są niemowlęta karmione piersią i osoby pozbawione światła słonecznego, jak też ci, którzy stosują dietę ściśle wegetariańską lub makrobiotyczną oraz osoby o ciemnej karnacji.

Takie pochodne witaminy D, jak: alfakalciferol, kalcifediol, calcitriol i dihydrotachysterol, są używane w leczeniu hypokalcemii ( niewystarczający poziom wapnia we krwi).

Przyjmowanie zbyt dużych dawek witaminy D może być przyczyną poważnych działań niepożądanych takich jak: zaparcia (zwłaszcza u dzieci i dorastającej młodzieży), biegunka, suchość w jamie ustnej, ból głowy (długo trwający), wzmożone pragnienie, większa częstotliwość oddawania moczu, szczególnie w nocy, utrata apetytu, metaliczny smak w ustach, nudności i wymioty. Są to wczesne objawy przedawkowania.

Do późnych objawów przedawkowania witaminy D zaliczamy takie dolegliwości jak: bóle kostne, mętny mocz, senność, zwiększona wrażliwość oczu na światło lub podrażnienie oczu, świąt skóry, chwiejny nastrój i zmiany mentalne, bóle mięśniowe, nudności i wymioty, utrata wagi.

WITAMINA E (tocopherol)

Witamina E rozpuszczalna w tłuszczach jest przeciwutleniaczem (wielonienasyconych kwasów tłuszczowych i fosfolipidów wchodzących w skład błon komórkowych; stanowi więc ważną ochronę przed działaniem wolnych rodników, cząsteczek uszkadzających komórki organizmu). Niezbędna jest również do prawidłowego funkcjonowania nerwów i mięśni.

Witamina E znajduje się w wielu produktach żywnościowych, w największych ilościach w: olejach roślinnych (kukurydziany, z nasion bawełny, sojowy, słonecznikowy), zarodkach pszenicy, płatkach zbożowych, warzywach ciemnozielonych liściach. Gotowanie i dłuższe przechowywanie żywności niszczy część witaminy E.

Obiegowa opinia wierzy, że przyjmowanie witaminy E zmniejsza ryzyko zachorowania na raka, chroniąc zdrowe komórki organizmu przed niestabilnymi cząsteczkami tlenu, czyli wolnymi rodnikami. Powstają one w trakcie naturalnych procesów zachodzących w każdym ustroju. Wyda się, ze na drodze oksydacji wolne rodniki uszkadzają komórki organizmu, mogąc doprowadzić do przemian nowotworowych. Witamina E, będąc silnym przeciwutleniaczem, wiąże i unieczynnia wolne rodniki.

Dzienne zapotrzebowanie na witaminę E wynosi od 15 do 20 U. Jest to znacznie mniej niż dawka tokoferolu, która pozwoliła zmniejszyć liczbę zachorowań na raka żołądka w badaniach przeprowadzonych w Linxian w Chinach. Badacze opublikowali wyniki prac z których wynika, że przyjmowanie preparatów witaminy E może zmniejszyć ryzyko wystąpienia choroby serca. Badaniami objęto 87 tys. pielęgniarek oraz 46 tys. Lekarzy i osób związanych zawodowo z medycyną. Zebrano od nich informacje dotyczące dobowego spożycia witaminy E, sumując jej ilość zawartą w diecie i w preparatach uzupełniających. Okazało się, że te osoby, które przyjmowały około 100 U na dobę tokoferolu, o jedną trzecią rzadziej zapadały na choroby serca.

Niedobór witaminy E zdarza się bardzo rzadko, jedynie u osób, którym choroba uniemożliwia przyswajanie jej z pokarmów. Jednak wiele chorób może zwiększyć zapotrzebowanie na witaminę E. Należy tutaj wymienić:

-choroby jelit

-choroby wątroby

-choroby trzustki

Przyjmowanie preparatów uzupełniających witaminą E powoduje czasem wystąpienie działań niepożądanych, jeśli pojawia się objawy typu: nieostre widzenie, biegunka, zawroty głowy, nudności, bóle brzucha, osłabienie, nadmierne zmęczenie, to może świadczyć o przedawkowaniu witaminy E w naszym organizmie.

WITAMINA C (ascorbic acid)

Jest to witamina biorąca udział w wielu ważnych dla organizmu procesach. Wpływa na tworzenie uzębienia, kości i tzw. tkanki łącznej, na przemianę węglowodanów, białek oraz syntezę hormonów sterydowych i insuliny.

Witamina C występuje w takich produktach, jak: owoce róż, chrzan, papryka, natka pietruszki, czarne porzeczki/ owoce rokitnika, koperek zielony, rzeżucha, truskawki, owoce cytrusowe (pomarańcze, cytryny, grejpfruty).

Dzienne zapotrzebowanie na witaminę C wynosi 30-50 mg, a dla palaczy zapotrzebowanie wzrasta z ilością spalanych papierosów. Stosowana jest w chorobach takich jak: leczenie gnilca (szkorbut), przy niedokrwistości, stanach zapalnych dziąseł, błony śluzowej przewodu pokarmowego i nerwowego oraz przy zatruciach, oparzeniach, stanach wyczerpania i rekonwalescencji.

Niedobór witaminy u niemowlęcia powoduje: brak apetytu, osłabienie, niepokój, łamliwość najdrobniejszych naczyń i zmiany w kościach, natomiast w przypadku stosowania dużych dawek może dojść do zakwaszenia moczu, a to prowadzi do tworzenia kamieni e nerkach i drogach moczowych.

WITAMINA K (menadione)

Witamina K jest niezbędna do prawidłowego krzepnięcia krwi. Jest ona rutynowo podawana noworodkom, aby zapobiec występującym u nich krwawieniom. Witamina znajduje się w różnych produktach spożywczych takich jak zielone liściaste warzywa, mięso i nabiał, wątroba, orzechy włoskie, szpinak, pomidory, kapusta.

Witaminę K należy spożywać w większej ilości przy leczeniu chorób wątroby i jelit, przy dłuższym stosowaniu antybiotyków oraz niektórych skaz krwotocznych. Niedobór witaminy występuje rzadko, ale prowadzić może do zaburzeń krzepliwości krwi i do wzrostu skłonności do krwawień

Poza korzystnymi efektami witamina K może spowodować objawy niepożądane np. czerwienienie twarzy, nietypowy smak w ustach.

  • Znaczenie białek dla organizmów roślinnych i zwierzęcych.

Znaczenie białek w organizmach jest ogromne. Białka stanowią podstawowy budulec większości struktur komórkowych. Znajdują się też w płynach ustrojowych, np. białka odpornościowe. Dzięki nimi możliwe jest zachodzenie procesów chemicznych ( np. białka enzymatyczne) oraz zamiana energii chemicznej na mechaniczną w mięśniach. Uczestniczą w procesach regulacji funkcji jądra komórkowego a także działania narządów wewnętrznych, np. niektóre hormony.

U roślin motylkowych białka są odkładane w charakterze materiału zapasowego.

  • Azotowe produkty przemiany materii:

Typ wydalanych końcowych produktów metabolizmu azotowego oraz sposób ich wydalania jest ściśle determinowany przez środowisko życia organizmu.

  • Zwierzęta wodne wydalają silnie toksyczny, a przy tym dobrze rozpuszczalny amoniak. Zwierzęta o niewielkich rozmiarach pozbywają się tego toksycznego związku dzięki bezpośredniej dyfuzji do środowiska odbywającej się prze powierzchnię ciała lub przez skrzela. Zwierzęta większe prócz tego wydalają go w dużej ilości moczu, aby stężenia NH3 było niskie.
  • U zwierząt lądowych, woda nigdy nie jest dostępna w ilościach nie ograniczonych, a dyfuzja amoniaku przez powłoki ciała jest niemożliwa. Zwierzęta te, dzięki nakładom energii wiążą amoniak z dwutlenkiem węgla, w wyniku czego powstaje karbamylofosforan. U płazów i ssaków, które nie są zmuszone prowadzić zbyt oszczędnej gospodarki wodnej, karbamylofosforan zostaje włączony w cykl zwany mocznikowy. Jest to cykl przemian trzech aminokwasów, w których po przyłączeni cząsteczki amoniaku powstaje mocznik. Jego synteza zachodzi w mitochondriach, jest to związek mniej toksyczny od amoniaku , dzięki czemu jego stężenie moczu może być większe.
  • Najbardziej oszczędnym produktem wydalania na lądzie jest kwas moczowy - bardzo słabo rozpuszczalny w wodzie, a przez to mało toksyczny. Już przy niskim stężeniu wytrąca się z wody w postaci kryształów, które zwierze może wydalić obywając się praktycznie przez utraty wody. Jest to jednak wydalanie najkosztowniejsze energetycznie.
  • Historia wirusa HIV, sposób jego działania oraz zapobieganie zakażeniom

Do odkrycia wirusa przyczyniły się dwie grupy badaczy: Luca Montagniery z Francji i Roberta Gallo z USA. Nie budzi już wątpliwości, że wirus HIV należy do tzw. lentiwirusów czyli wirusów działających bardzo powoli, ujawniających się po wielu miesiącach lub nawet latach od zakażenia. Lentiwirusy z kolei należą do tzw. retrowirusów, zdolnych do przepisywania informacji genetycznej z RNA na DNA. Materiałem genetycznym retrowirusów jest kwas rybonukleinowy (RNA), a więc zaliczamy je do wirusów RNA, oprócz których znane są wirusy DNA, posiadające jako materiał genetyczny kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA). Wzajemną zależność tych terminów można wyjaśnić następująco: lentiwirus atakuje właściwą dla niego komórkę-gospodarza. Jego materiał genetyczny i drobiny charakterystycznego dla każdego retrowirusa enzymu- odwrotnej transkryptazy-wnikają do cytoplazmy. Odwrotna transkryptaza przepisuje informacje genetyczną z RNA wirusa na DNA, który wnika do jądra komórkowego i włącza się do jednego z chromosomów gospodarza, stając się tzw. prowirusem. Taki prowirus może egzystować w komórce gospodarza bardzo długo, miesiące lub nawet lata, nie czyniąc jej żadnej szkody. Po ty okresie tzw. latencji prowirus może się uaktywnić, a wówczas następuje klasyczna transkrypcja informacji genetycznej z DNA prowirusa na RNA a następnie translacja, w trakcie której powstają białka wirusowe. Wiriony potomne opuszczają komórkę gospodarza. Jeżeli komórkę opuszcza jednocześnie wiele wirionów - powoduje to w niej liczne uszkodzenia prowadzące do jej śmierci. Z taka sytuacją mamy do czynienia właśnie w przypadku wirusa HIV opuszczającego limfocyty, będące jego głównymi gospodarzami.

Wirus HIV wyposażony jest w dwie osłonki białkowe i zewnętrzną otoczkę lipidową inkrustowaną grzybkowatymi tworami glikoproteinowymi. Lipidy są "porywane" z błony komórkowej gospodarza, natomiast pozostałe składniki są syntetyzowane z materiałów budulcowych komórki według zapisu genetycznego zakodowanego w RNA wirusa i-tym samym - w DNA prowirusa HIV. Należy dodać informacje, iż DNA zsyntetyzowany z udziałem odwrotnej transkryptazy ulega podwojeniu przed wniknięciem do jądra komórkowego i tu zostaje włączony do podwójnej helisy DNA gospodarza.

Po klasycznej transkrypcji informacji genetycznej z DNA prowirusa powstają dwa rodzaje RNA wirusowego: jedne nici wnikną do wirusów potomnych, stając się ich materiałem genetycznym, przy czy wiadomo już, iż we wnętrzu jednego wirionu mieszczą się dwie nici RNA-HIV, natomiast inne nici stanowią mRNA, będący matrycą do syntezy białek wirusowych, czyli białek enzymu - odwrotnej transkrypty, białek dwóch osłonek rdzennych oraz białek grzybkowatych tworów otoczki zewnętrznej.

Ogromna zmienność białek jest bowiem cechą charakterystyczną wirusa HIV i ona jest właśnie przyczyną kłopotów ze szczepionką przeciwko temu wirusowi.

Jak zapobiec rozprzestrzenianiu się HIV?

Wirus HIV namnaża się głównie w limfocytach pomocniczych człowieka. Drobiny wirusa wykrywa się we krwi i spermie ludzkiej, a w minimalnych ilościach również w ślinie, łzach i pocie. Poza ustrojem ludzkim wirus przeżywa kilka dni. Zabijają go środki stosowane powszechnie do dezynfekcji i temperatura 600C, a więc wirus ginie przy rutynowej sterylizacji narzędzi medycznych.

Zakażenie drogą kontaktów seksualnych.

Aby doszło do zakażenia, wirus musi się dostać do układu krwionośnego. Najczęściej dochodzi do tego podczas kontaktów seksualnych zarówno hetero-, jak i homoseksualnych, w czasie, którego dochodzi do bezpośredniego zetknięcia się osoby zdrowej z zakażonymi płynami ustrojowymi osoby chorej. Dlatego najskuteczniejszym sposobem ochrony przed AIDS jest rezygnacja z przypadkowych kontaktów płciowych jak również zaleca się stosowanie prezerwatywy.

Zakażenia przez krew

Ofiarą AIDS padają również narkomani używający wspólnych igieł do iniekcji środków odurzających, jak również osoby, które otrzymały zakażony wirusem krwiopochodnym preparat zawierający tzw. czynnik VIII, umożliwiający krzepnięcie krwi. Bardzo ważne jest stosowanie oczyszczonego czynnika VIII, które chroni potencjalnych biorców przed zakażeniem wirusem wszczepiennego zapalenia wątroby, trudniejszym do zabicia. Co więcej - leczenie czystym czynnikiem VIII może uchronić system immunologiczny już zarażonych hemofilików - bezobjawowych nosicieli HIV - przed stymulacją przez liczne białka surowicy krwi, a tym samym zapobiec uaktywnianiu się wirusa i rozwojowi AIDS.

Biorcy transfuzji krwi

Część chorych zaraziła się wirusem otrzymując transfuzję krwi od chorego dawcy. Takie przypadki można wyeliminować dzięki wprowadzeniu rutynowych testów do sprawdzenie każdej partii krwi, przeznaczonej dla ratowania zdrowia człowieka, na obecność przeciwciał anty-HIV.

Zagrożenie personelu medycznego

Dla personelu medycznego zagrożenie mogą stanowić zabiegi chirurgiczne czy stomatologiczne wykonywane u osób zarażonych HIV; zaleca się więc używanie podczas zabiegów rękawiczek chirurgicznych.

Czy owady przenoszą wirus HIV z człowieka na człowieka? Teoretycznie nie da się wykluczyć takiej możliwości, lecz praktycznie - prawdopodobieństwo zarażenia się AIDS za pośrednictwem owadów jest znikome. Owady są roznosicielami wielu groźnych chorób jak malaria czy żółta febra, ale w przypadku tych chorób drobnoustroje mnożą się w organizmach komarów, natomiast wirus HIV ma zdolność replikacji wyłącznie w bardzo wyspecjalizowanej grupie ludzkich limfocytów T pomocniczych (Th), nie ma zatem szans namnażania się w organizmie owada. Do zakażenia mogłoby dojść wówczas, gdyby komar po wessaniu krwi osoby chorej przeniósł drobiny wirusa lub zakażone limfocyty Th na swoim kłująco-ssącym aparacie gębowym i wkłuł je do skórnych naczyń krwionośnych następnego człowieka.

Prawdopodobieństwo takiego zdarzenia jest bardzo niskie, zarówno ze względu na znikomą ilość krwi przenoszonej mechanicznie przez komara z jednego człowieka na drugiego, jak i ze względu na duże rozcieńczenie wirusów we krwi ludzi chorych.

Jak widać z przytoczonych rozważań, o wiele łatwiej jest się zarazić grypą, ospą czy żółtaczką, niż wirusem HIV. Jest nadzieja, że uda się zahamować jego rozprzestrzenianie poprzez kontrolę dawców krwi i uświadamianie ludzi o niebezpieczeństwie przypadkowych kontaktów seksualnych oraz używaniu niesterylnych narzędzi medycznych.

  • Białka:

Białka stanowią główny składnik ciała rośliny i zwierzęcia. Doświadczalnie stwierdzono, że sucha masa organizmów po całkowitym usunięciu wody (przez wysuszenie) zawiera około 50%% białek.

Cząsteczki białka zbudowane są z węgla, wodoru, tlenu, azotu i siarki. Niektóre białka zawierają ponadto fosfor. Wśród różnych rodzajów związków organicznych wchodzących w skład żywych organizmów cząsteczki białek wyróżniają się wielkością. Dla porównania : ciężar cząsteczkowy cukru gronowego wynosi 180,ciężar cząsteczkowy najprostszych białek sięga kilku tysięcy, a niektórych złożonych białek nawet kilkanaście milionów.

Cząsteczki białek odróżniają asie także szczególnie strukturą. Podstawowym ich składnikiem są aminokwasy, które łączą się ze sobą w łańcuchy tworząc polipeptydy. Łańcuchy polipeptydów mogą być zwinięte w śrubę, a ta może być zwinięta w kłębek.

Ponieważ właściwości białek zależą od liczby aminokwasów, ich rodzaju i kolejności ułożenia w łańcuchu polipeptydowym, od wielkości skoku śruby i od ułożenia względem siebie poszczególnych odcinków śruby przy zwinięciu jej w kłębek, łatwo można pojąć, jak wielka może być różnorodność białek. Wiadomo np., że każdy gatunek roślin i zwierząt odznacza się właściwymi sobie rodzajami białek.

Ze względu na tak wielką różnorodność białek właściwości ich są bardzo rozmaite. Niektóre są rozpuszczalne w wodzie, inne bardzo odporne na działanie różnych składników (czynników). Temperatura powyżej 60 oC, alkohol, silne kwasy, zasady i sole metali ciężkich denaturują białko, tzn. niszczą wewnętrzną strukturę jego cząsteczek.

Ze względu na skład chemiczny białek wyróżniamy: białka proste i białka złożone. W cząsteczkach białek prostych występują aminokwasy. Białka złożone zawierają inne składniki niebiałkowe.

Funkcje białek w życiu organizmów są różne, ale można wyodrębnić wśród nich trzy grupy:

- białka strukturalne, stanowiące główny budulec ciała (np. miozyna i aktyna Aktyna białko proste o funkcji lokomotorycznej. Aktyna razem z miozyną buduje miofibrylle komórek i włókien mięśniowych. We włóknach mięśni poprzecznie prążkowanych szkieletowych i serca miofibrylle... Czytaj dalej Słownik biologiczny - białka kurczliwe mięśni zwierząt)

- białka zapasowe , występujące u roślin w nasionach, owocach i rożnych organach zapasonośnych, jak bulwy, kłącza, cebule

- białka o charakterze biokatalizatorów, które nazywamy enzymami.

Enzymy:

Sa to wielocząsteczkowe białka złożone, zawierające w swej budowie także część niebiałkową, zwana koenzymem. Koenzymem może być atom metalu lub jakiś związek, np. witamina. Koenzym ma istotne znaczenie w katalitycznym działaniu enzymu. Znaczenie enzymów jako biokatalizatorów polega na tym, że przyspieszają i nadają odpowiedni kierunek rozlicznym reakcjom chemicznym, składającym się na procesy życiowe. Każdy enzym działa na określony rodzaj substancji, którą w tej reakcji określa się jako substrat. Właściwość tę nazywamy specyficznością substratu.

Specyficzność tłumaczy się tym, że przestrzenna struktura, białka enzymu, w bezpośredniej bliskości koenzymu. Jeśli np. dwa związki reagują ze sobą trudno, to wytworzenie nietrwałego połączenia substratów z enzymem powoduje, że reakcja między substratami zachodzi przy znacznie mniejszym nakładzie energii. Sam zaś enzym pozostaje przy tym nie zużyty. Produkt, który powstaje "nie pasuje" strukturalnie do enzymu, wobec tego odszczepia się, enzym zaś pozostaje w postaci niezmienionej.

Węglowodany:

Są to związki węgla, wodoru, tlenu, przy czym wodór i tlen występują w takich proporcjach, jak w wodzie, tj. wodoru jest 2 razy więcej niż tlenu. Wyróżniamy wśród nich cukry proste, dwucukry, powstające z dwóch cząsteczek cukrów prostych z odszczepieniem cząsteczki wody i wielocukry powstające z wielu cząsteczek cukrów prostych z wydzieleniem wody.

Właściwości fizykochemiczne białek

Hydratacja - posiadanie zdolności wiązania cząsteczek wody.

Białka nie posiadają charakterystycznej dla siebie temperatury topnienia. Na ogół są rozpuszczalne w wodzie, lecz niektóre z nich mogą rozpuszczać się w rozcieńczonych kwasach lub zasadach, jeszcze inne w rozpuszczalnikach organicznych.

Wysalanie białek - uszkodzenie otoczki solwatacyjnej

Na rozpuszczalność polipeptydów ma wpływ stężenie soli nieorganicznych. Ich małe stężenie wpływa dodatnio na rozpuszczalność. Jednak przy pewnym stężeniu następuje uszkodzenie otoczki solwatacyjnej, co powoduje wypadanie białek. Proces ten nie narusza strukturę białka, jest on odwracalny.

Denaturacja białek - wytrącania w sposób nieodwracalny białek

Innym procesem jest wypadanie białek z roztworów pod wpływem soli metali ciężkich, mocnych kwasów i zasad, wysokiej temperatury, niskocząsteczkowych alkoholi i aldehydów. Wywołuje ono zmiany w strukturze drugorzędowej i trzeciorzędowej. Następuje rozerwanie wiązań wodorowych i rozerwanie mostków disiarczkowych.

  • Transportujący kwas rybonukleinowy - tRNA

tRNA to RNA transportujące. Budowa tego kwasu nukleinowego została już dokładnie zbadana i opisana.

Na jedna dojrzałą cząsteczkę tRNA składa się z około 75 - 94 nukleotydów. Prekursory tRNA są dużymi cząsteczkami powstającymi na matrycy DNA, a następnie ulegające skomplikowanym obróbkom.

Procesy obróbki polegają na modyfikacji chemicznej niektórych nukleotydów oraz wycinaniu zbędnych fragmentów.

Dzięki parowaniu niektórych odcinków nici może powstać fragment dwuniciowy, który można przedstawić jako liść koniczyny. Jest to struktura II - rzędowa. W strukturze III - rzędowej zauważamy, że cząsteczka tRNA uległa charakterystycznym sfałdowaniu przestrzennym i przyjęła kształt litery "L".

W każdej cząsteczce tRNA można wyróżnić cztery ramiona:

  • Ramię akceptorowe - składa się ono każdego tzw. szypuły, którą stanowi dwuniciowy odcinek kończący się niesmarowana sekwencja CCA ( 5' - 3'). Dowolnego końca 3' - OH przyłączany jest aminokwas
  • Ramię D - tworzy tak zwaną pętlę DHU ( dihydrouracylową) sekwencja nukleotydowi pętli jest rozpoznawana przez enzym, który przyłącza aminokwas do tRNA. Oznacza to, że ramie D zawiera informację, jaki rodzaj aminokwasu może być przyłączony do danej cząsteczki tRNA
  • Ramię TγC - tworzy tak zwana pętlę pseudouracylową . Dzięki niej możliwe jest przymocowanie tRNA do rybosomu.
  • Ramię antykodonowe tworzące pętlę antykodonową . Jest to wyróżniona część tRNA która zawiera charakterystyczna trojkę nukleotydowi czyli antykodon. Zadaniem antykodonu jest rozpoznanie kodonu odczytywanej matrycy mRNA.
  • Ramię zmienne - pełni funkcje pomocnicze.
  • Organ trawienny , żołądek.

Żołądek jest workowatym rozszerzeniem rury przewodu pokarmowego, położonym w górnej części jamy brzusznej ( płaszczyźnie pośrodkowej, przy czym większa część leży po jej prawej stronie ).

Żołądek dzieli się na:

A) Część wpustową - do niej uchodzi przełyk;

B) Dno - górna część przylegająca do przepony;

C) Trzon żołądka - największa, środkowa część;

D) Część odźwiernikowa - w niej znajduje się miesień zwieracz odźwiernika, którego skurcze regulują opróżnianie żołądka.

Błona śluzowa wyścielająca żołądek tworzy fałdy żołądka, w których występują liczne zagłębienia, czyli dołeczki żołądkowe. Do nich uchodzą gruczoły błony śluzowej:

a) żołądkowe właściwe - występują głównie w dnie trzonu żołądka i zawierają dwa rodzaje komórek wydzielniczych: główne, produkujące pepsynogen, i okładzinowe, syntetyzujące wydzieliną, która w świetle żołądka przekształca się w kwas solny;

b) odźwiernikowe - występują w części odźwiernikowej i wydzielają śluz

Główna funkcja żołądka jest trawienie i transport pożywienia (funkcja mechaniczna i chemiczna). Po przyjęciu pokarmu czynność skurczowa żołądka umożliwia mieszanie, rozdrabnianie i końcu przesuwanie małych porcji treści pokarmowej do jelita cienkiego. Pokarm zostaje rozbity on miazgę pokarmowa i przesycony sokiem żołądkowym. Głównym składnikiem tego soku są kwas solny i pepsyna. Taka mieszanka skutecznie przygotowuje pokarm pod dalszą obróbkę w dwunastnicy.

Żołądek leży w środkowym nadbrzuszu (tzw. dołek sercowy) i lewym podżebrzu, dlatego dolegliwości bólowe w tej okolicy mogą więc wskazywać na zmiany w tym narządzie.

Najbardziej znana jest choroba wrzodowa żołądka i dwunastnicy, chociaż nie mniej częstsze są zmiany zapalne błony śluzowej zarówno ostre, jak i przewlekłe. Warto przy tym wspomnieć, że w przypadku ostrych zmian zapalnych ważną rolę odgrywa nadużywanie popularnych środków przeciwbólowych typu aspiryna, natomiast w przypadku przewlekłych jednym z czynników wywołujących może być zakażenie bakteria Heliocobacter pylori, której nie przeszkadza ani kwas solny, ani trawiąca białko pepsyna. Dlatego przy okazji gastroskopii pobiera się materiał, w którym wykrywa się bakterie, w przypadku jej obecności stosuje się odpowiedni lek, głównie antybiotyk.

Najgroźniejszą chorobą żołądka jest rak, uważa się, że jego występowaniu sprzyja przede wszystkim dieta bogata w sól i pokarmy wędzone, a uboga w świeże warzywa.

Leczenie:

W czasie leczenia dolegliwości żołądkowy (oprócz klasycznego badania lekarskiego) stosuje się badanie rentgenowskie oraz gastroskopie. Badanie kontrastowe żołądka i dwunastnicy poprzedza połknięcie tzw. papki barytowej, która stanowi kontrast widoczny na zdjęciach rentg. Jest to, bezpieczna , cenna i tania metoda diagnostyki i stanów chorobowych żołądka. Gastroskopia polega na bezpośrednim uwidocznieniu żołądka poprzez cienką rurkę, którą niestety trzeba połknąć, umożliwiając mikroskopijnej kamerze przesyłanie obrazu do monitora. Metoda ta umożliwia również pobranie wycinków z chorych miejsc błony śluzowej, co stanowi kolosalną przewagę nad badaniem kontrastowym, szczególnie w rozpoznawaniu wrzodów żołądka i dwunastnicy oraz w różnicowaniu choroby wrzodowej od raka żołądka.

  • Zagrożenie środowiska jako jeden z najważniejszych problemów współczesności

Postep naukowo-techniczny stanowiący niewątpliwie dobrodziejstwo ludzkości niesie ze sobą cały szereg negatywnych zjawisk ubocznych, których znaczna część dotyczy zakłóceń w relacji człowiek - pozostałe elementy przyrody.

Do najważniejszych negatywnych zjawisk znamionujących współczesną sytuację ekologiczną należą:

- erozja gleb

- kurczenie się obszarów przyrody pierwotnej

- hałas

- wibracje

- promieniowanie

- wzrastające zanieczyszczenie wody powietrza i ziemi

Ingerencja człowieka w środowisko przyrodnicze rozpoczęła się w zamierzchłych czasach , kiedy człowiek pierwotny zaczął wypalać lasy w celu uzyskania ziemi pod uprawę. Jednak zmiany wprowadzone przez człowieka miały charakter ograniczony, a równowaga biologiczna była przywracana przez mechanizmy regulujące biosfery. Utylitarny stosunek człowieka do przyrody oraz rewolucja przemysłowa doprowadziły w czasach nam współczesnych do tak daleko idących zmian w środowisku przyrodniczym, że dalszy rozwój cywilizacji zaczyna być niebezpieczny dla fizycznej egzystencji ludzi, jeśli nie zostanie zahamowane obecne tempo dewastacji biosfery. Obszar i zasoby naszej biosfery są ograniczone, a tymczasem na ziemi przybywa ludzi. W ciągu niespełna pół wieku następuje podwajanie się liczby ludzkości, co pociąga za sobą wzrost spożycia i rozprzestrzenianie przemysłu i urbanizacji.

Dotychczas człowiek powinien być obwinięty za wycięcie 2/3 lasów na ziemi, wyginięciu około 200 gatunków zwierząt, zagrożenie egzystencji ok. 1000 gatunków zwierząt, zniszczenie 500 mln hektarów pól uprawnych i nagromadzenie w środowisku wielu substancji szkodliwych dla człowieka. Człowiek przyczynił się do zmiany w pustynię 30% pierwotnej powierzchni leśnej ziemi, zatrucia 15% wód powierzchniowych, rozpylił dużą ilość pyłów radioaktywnych. "Niszczenie" zasobów przyrody przekracza możliwości jej naturalnej odnowy. Co roku wycina się tyle drzewa, ile wyrosło w lasach w ciągu 18 lat, kopalnie odkrywkowe pożerają sześć razy więcej gleby niż zagospodarowuje się ugorów. Zapasy wody nadającej się do picia spadają średnio 4-5% na 10 lat. Za tym wszystkim postępuje zmiana klimatu, przyspieszona erozja gleby i zaburzenia w składzie fizykochemicznym atmosfery.

ŚRODOWISKO A ZDROWIE CZŁOWIEKA

Medycyna dostarcza dowodów, że wyparcie przyrody żywej z olbrzymich obszarów kuli ziemskiej jest przyczyną niekorzystnych zmian w zdrowiu człowieka. We wszystkich większych i uprzemysłowionych miastach atmosfera Atmosfera powłoka gazowa otaczająca planety lub księżyce. Atmosfera ziemska to powłoka gazowa otaczająca Ziemię będąca najbardziej zewnętrzną częścią powłoki ziemskiej. Za dolną granicę atmosfery... Czytaj dalej Słownik biologiczny jest tak zanieczyszczona gazami spalinowymi i pyłami, że traci ona zdolność do samooczyszczania. Wywołuje to szereg chorób tak zwanych "chorób cywilizacyjnych" jak: uczulenia, przewlekłe stany zapalne górnych dróg oddechowych, rozedmę płuc itp. Trujące gazy jak dwutlenek węgla czy dwutlenek siarki, wzmagają stany zmęczenia, zaostrzają reakcje stresowe i sprzyjają powstawaniu nerwic. Przyczynia się do tego wydatnie hałas.

Lekarze-onkolodzy wiążą przyczyny powstawanie ok. 90% chorób nowotworowych z różnymi objawami naruszania równowagi biologicznej w przyrodzie. Najgroźniejsze, wywołujące powstawanie zmian nowotworach jest skażenie gazowe. W Polsce mamy 56 okręgów, w których zostały przekroczone normy skażeń powietrza. Jest pewne, że skażenia oddziałują na ludzi szkodliwie i że dalszy wpływ tych czynników coraz bardziej będzie decydował o stanie zdrowia społeczeństwa.

Nie tylko postęp gospodarczy, ale również potężne katastrofy, które dotknęły Ziemię były przyczyną wyginięcia wielu gatunków zwierząt, a nawet całych jednostek systematycznych. Przykładem może być wymarcie dinozaurów, które doprowadziło do zniknięcia ich z powierzchni Ziemi.

Dlatego społeczeństwo musi zacząć zdawać sobie sprawę, że nasza pomyślna przyszłość zależy od jakości środowiska naturalnego. Nie możemy dążyć do dominacji nad nim, ale do współistnienia. Świadomość ta nie może być tylko deklaratywna, tak często spotykana obecnie, a prawdziwa, wyróżniająca się właściwym postępowaniem i praktycznym działaniem.

Powinniśmy nie tylko szanować i pielęgnować tereny zielone, ale dbać o powiększanie ich obszarów, wyruszając na szlaki prowadzące do najpiękniejszych zakątków świata oraz bezpośrednio obcując z przyrodą wymaga od nas nie tylko znajomości jej praw, ale również znajomości zasad turystyki.

  • Jakie są główne źródła zanieczyszczeń środowiska w Polsce i główne kierunki jego ochrony.

Ochrona przyrody nie jest pojęciem obejmującym wiele zagadnień. Oznacza najczęściej działania podejmowane dla zabezpieczenia i zachowania całości przyrody lub jej poszczególnych składników przed zagrożeniami, mogącymi spowodować jej zniszczenie lub przekształcenie. Początki ochrony przyrody sięgają czasów Bolesława Chrobrego. Termin "ochrona przyrody" jest powszechnie kojarzony wyłącznie z parkami narodowymi.

Na przestrzeni ostatnich kilkudziesięciu lat w procesie budowy nowych dróg w sposób zdecydowany przekształciliśmy rolniczo-leśną przestrzeń produkcyjną i dokonujemy fragmentaryzacji środowiska oraz zmian w krajobrazie przyrodniczym. Znaczną część terenów pokryto betonem i asfaltem.

Proces ten przebiega lawinowa, pojazdów jest coraz więcej.

Niszczeniu ulęgają bezpowrotnie biotopy wodne, fragmenty lasów i zadrzewień śródpolnych. W procesie budowy dróg i linii klejowych, środowisko naturalne zostaje podzielone na małe enklawy i zwierzęta nie mają warunków do dalszej egzystencji. Większość gatunków ssaków może żyć na znacznych przestrzeniach w poszukiwaniu miejsc żerowania.

Zwierzęta, po przecinaniu terenu siecią dróg giną z powodu nadmiernego rozdrobnienia środowiska, dlatego, aby zło było jak najmniejsze, człowiek musi stworzyć najlepsze warunki zastępcze dla świata fauny bytującej w otoczeniu np. linii kolejowych. Nie da się skutecznie chronić zagrożonych gatunków bez ochrony ich siedlisk, czyli środowisk bytowania. W Polskich lasach występuje około 60-70% dziko żyjących organizmów.

W celu ochrony przyrody tworzy się parki narodowe, rezerwaty przyrody oraz obszary chronionego krajobrazu. Obejmują one ochroną zarówno zwierzęta jak i gatunki roślin.

Rezerwat przyrody jest obszarem obejmującym zachowanie w stanie naturalnym lub mało zmienionym ekosystemu, określone gatunki zwierząt, elementy przyrody nieożywionej, maja istotną wartość ze względów naukowych, przyrodniczych, kulturowych bądź krajobrazowych. Wokół rezerwatu może być utworzona otulina, zabezpieczająca jego obszar przed szkodliwym działaniem czynników zewnętrznych.

Pierwsze rezerwaty przyrody na polskich ziemiach powstały jeszcze w okresie zaborów, jako obiekty tworzone z inspiracji przyrodników przez indywidualnych posiadaczy na obszarach ich własności lub w trybie zarządzeń wewnętrznych administracji dóbr rządowych. W sensie prawa rezerwatami przyrody są jedynie obiekty uznane za takie w trybie przewidzianym ustawą. Nie zmienia to jednak faktu, iż istnieją także inne obszary, których status odpowiada funkcjom rezerwatu oraz że w sensie przyrodniczych motywów i skutków objęcia ochroną trudno jest ściśle rozgraniczyć niektóre duże rezerwaty od parków narodowych.

Rezerwaty dzielimy pod względem reżimu ochronnego na: ścisłe i częściowe, a pod względem przedmiotu ochrony na:

  • faunistyczne,
  • krajobrazowe,
  • leśne,
  • torfowiskowe
  • florystyczne
  • wodne
  • stepowe
  • przyrody nieożywionej
  • słonoroślowe

Podział ten nie wynika bezpośrednio z aktów prawnych, ale kategorie reżimu ochronnego ustala się na podstawie zakresu wprowadzonych ograniczeń, zasadnicze znaczenie ma tu zakaz wykonywania wszelkich zabiegów bez zgody Głównego Konserwatora Przyrody, a rodzaj rezerwatu wynika z analizy sprecyzowanego w zarządzeniu celu ochrony.

W celu stwierdzenie czy system ochrony rezerwatów spełnia swoje zadania , podjęto w tym celu badania z których wynikało że:

1. Rozmieszczenie rezerwatów jest zbyt nieregularne, przy czy ich niedostatek występuje na nizinach.

2. Mamy zbyt dużo rezerwatów małych, które często nie spełniaj swoich zadań ochronnych.

3. Zbyt mało rezerwatów chroni obszary o największej różnorodności gatunków.

4. Znaczna ich liczba znajduje się na obszarach o wysokim stopniu skażenia.

5. Rezerwaty nie chronią w zadawalającym stopniu całego zróżnicowania zbiorowisk roślinnych w

Polsce, ani rzadkich i zagrożonych gatunków.

6. Rozwój ochrony rezerwatowej winien zmierzać do zwiększenia obszaru objętego systemem, ze

szczególnym uwzględnieniem terenów o wysokich walorach przyrodniczych.

Siec rezerwatów przyrody w Polsce odegrała zasadniczą rolę w ocaleniu przed zagładą wielu gatunków, zbiorowisk, ekosystemów i krajobrazów stanowiących ważny element naszego dziedzictwa. Jej dalszy rozwój jest niezbędny, aby wraz z innymi kategoriami terenów chronionych można było stworzyć racjonalny system obszarowej ochrony przyrody.

  • Populacja - definicja i jej najważniejsze cechy.

Populacja - jest to grupa osobników jednego gatunku zamieszkująca określony teren np. populacja wróbli na terenie Krakowa.

Cechy populacji:

- liczebność

- śmiertelność

- rozrodczość

- zagęszczenie populacji

- obszar występowania

- struktura wiekowa

- dynamika liczebności

- strategia życiowa

- struktura płci

- struktura socjalna

Typy przestrzennego rozmieszczenia osobników w populacji:

  • Rozmieszczenie równomierne - rzadko spotykane w przyrodzie, osobniki rozmieszczone są w miej więcej równej odległości to jest np. równoległe ułożenie drzewek owocowych w sadzie
  • Rozmieszczenie skupiskowe - ten typ rozmieszczenia spotykamy najczęściej, dotyczy on wielu gatunków prowadzących stadny tryb życia np. zebry, antylopy, wilki, a z roślin np. borówka, maliny i wiele innych. Taka strategia pozwala na łatwiejsze zdobycie pożywienia i przetrwanie, często w stadzie część osobników zajmuje się polowanie, a inne opieką nad młodymi.
  • Rozmieszczenie przypadkowe - występują bardzo rzadko, rozmieszczenie losowe bez jakichkolwiek zasad, występuje głównie w przypadku bakterii i innych organizmów niższego rzędu np. tasiemców

Typy oddziaływań między populacjami:

  • Antagonistyczne

- drapieżnictwo - w tym typie oddziaływania występuje populacja ofiary i populacja drapieżnika.

Zwykle populacja drapieżcy jest mniejsza lub nawet ograniczona do pojedynczych sztuk

(np. rodzina gepardów).

- konkurencja - gatunki konkurencyjne posiadają podobne lub nawet identyczne wymagania. Populacje

rywalizują o pokarm, siedlisko, wodę pitną itp. W przypadku bardzo zaostrzonej konkurencji

trwającej przez dłuższy czas może dojść do wyginięcia słabszej lub mniej liczebnej populacji.

- pasożytnictwo - wyróżnimy tu populację żywiciela i populację pasożyta. Pasożyt jest uzależniony od

swojego żywiciela. Działa na jego szkodę, ale nie zabija, przynajmniej nie od razu, czerpiąc miedzy

innymi korzyści pokarmowe, przez co osłabia go, powoduje zahamowanie wzrostu i niejednokrotnie

zaburza prawidłowy rozwój, co prowadzi do powstania różnego rodzaju zwyrodnień.

Często żywiciel nie jest nawet świadomy zarażenia, gdyż organizmy pasożytnicze wytworzyły w toku

ewolucji szereg przystosowań do takiego trybu życia m.in. wytwarzają substancje, dzięki którym ich

obecność pozostaje niezauważona.

- amensalizm Amensalizm jedna z negatywnych interakcji międzygatunkowych. Powoduje, że wzrost jednej populacji ulega zahamowaniu, podczas gdy druga nie ponosi ani strat, ani zysków. Przykładem amensalizmu jest populacja bobrów,... Czytaj dalej Słownik biologiczny - w tym typie jeden organizm wytwarza substancje, które są szkodliwe dla innego, ale on

sam nie odnosi z tego żadnych korzyści. Doskonałym przykładem są grzyby wytwarzające

antybiotyki Antybiotyki substancje chemiczne, które hamują rozwój mikroorganizmów lub je niszczą. Antybiotyki otrzymuje się z niektórych grzybów i bakterii. Stosuje się je do zwalczania chorób zakaźnych. Przykłady antybiotyków:... Czytaj dalej Słownik biologiczny zabójcze dla bakterii.

  • Nieantagonistyczne

- protokooperacja- ten typ oddziaływania występuje pomiędzy dwoma organizmami dla których taka

współpraca jest konieczna dla przetrwania. Oboje odnoszą korzyści np. porost to symbioza grzyba i

glona, grzyb dostarcza wodę oraz składniki mineralne, a glon - produkty wytworzone w procesie

fotosyntezy, innym przykładem jest współżycie bakterii trawiących celulozę oraz przeżuwaczy

w których żołądkach występują.

- mutualizm - występuje, gdy dwa organizmy mogą ze sobą współpracować odnosząc obopólne

korzyści, ale współżycie to nie jest konieczne dla ich przetrwania np. ukwiał może osiedlić się na

muszli kraba korzystając z resztek z jego posiłków, a przy tym chroniąc stawonoga przed atakiem

drapieżników, ale też oba organizmy bez szkody dla siebie żyją oddzielnie; krab zmienia muszle na

inną podczas gdy ukwiał żyje dalej samotnie.

- komensalizm- współistnienie dwóch organizmów lub populacji, podczas której jedna nie odnosi

korzyści ani szkody, a druga czyli tak zwany komensal korzysta na przykład z resztek pokarmowych

czy odchodów np. hiena i lew, lew i sęp.

Zagrożenia:

Źródłami zagrożeń są: zakłady przemysłowe, transport samochodowy.

Mogą to być zagrożenia pyłowe, które pokrywają powierzchnie roślin powodując ograniczoną fotosyntezę, pyły drażniące oczy, powodując ich stany zapalne.

Zagrożenia gazowe takie jak dwutlenek węgla powstający podczas spalania paliw, tlenki siarki niebezpieczne dla roślin, czad, który jest bardzo groźny dla życia człowieka powodując w większej ilości (w pomieszczeniu) niedotlenienie mózgu, (co może być przyczyną śmierci). Tlenki siarki reagując z wodą powodują powstanie kwaśnych deszczy. Taki opad jest niezwykle niebezpieczny dla roślin, zdarza się, że cały las ginie na skutek działalności kwaśnych deszczy. Kwaśne deszcze nie zakwaszają gleby, a jeśli już to w niewielkim stopniu, główna przyczyna zakwaszania gleb są kwasy humusowe.

Zanieczyszczenie wody:

Są to niekorzystne zmiany chemiczne i bakteriobójcze spowodowane w nadmiarze substancjami nieorganicznymi (stałe, płynne, gazowe), organicznymi tj. radioaktywnych czy ciepła, które uniemożliwiają wykorzystanie wody do celów gospodarczych. Zanieczyszczenie może być naturalne pochodzące z domieszek zawartych w wodach powierzchniowych i podziemne (np. zasolenie, zanieczyszczenie humusem), oraz sztuczne - antropogeniczne, związane z działalnością człowieka (ścieki).

Zanieczyszczenie biologiczne jest spowodowane obecnością drobnoustrojów patogennych, np. pierwotniaków, wirusów, bakterii, natomiast zanieczyszczenie chemiczne odnosi się do zmian składu chemicznego i odczynu (pH). Ich przyczyna są: chemiczne środki ochrony roślin, benzyna, oleje, ropa i jej pochodne, nawozy sztuczne używane w rolnictwie, węglowodory aromatyczne, sole metali ciężkich, silne kwasy, zasady i fenole.

Niektóre sposoby ochrony wód przed zanieczyszczeniami:

  • Oczyszczanie ścieków i unieszkodliwiania osadów ściekowych
  • Zabezpieczenia hałd i wysypisk
  • Napowietrzanie wód stojących
  • Stosowanie bezściekowych technologii w produkcji przemysłowej

Degradacja gleb:

Działalność przemysłowa, agrotechniczna oraz działanie sił przyrody np. erozja są przyczynami niekorzystnych zmian gleby. Największa degradacja gleb spowodowana jest przez przemysł (kopalnie odkrywkowe, huty, wysypiska). W Polsce ocenia się, że powierzchnia gruntów zdewastowanych i zdegradowanych, wymagających rekultywacji i zagospodarowań obejmowało około 74 tys. ha, to jest około 0,25% powierzchni kraju. Największe występowanie zniszczeń odnotowano w województwach: dolnośląskim, śląskim, wielkopolski.

Jeżeli chodzi o erozje wodną to obejmuje ona około 28% obszaru Polski, a prawie 28% powierzchni gruntów ornych jest objęte erozja wietrzna. Dotyczy ona przede wszystkim terenów górzystych, podgórskich i wyżynnych takich jak: Podkarpacie, Pogórze Sudeckie, Karpaty, wyżyna Lubelska, Krakowsko-Czętochowska, Kielecko-Sandomierska. Jednym z czynników degradujących glebę jest m. innymi deficyt wody. Można spotkać się z tym zjawiskiem w Wielkopolsce, na Wyżynie Lubelskiej oraz na Górnym Śląsku.

Rozwój człowieka jest uzależniony od składu gleby i jej struktury, która z pożywieniem roślinnym i zwierzęcym dostarcza mu odpowiedniej ilości wysokokalorycznych składników odżywczych, witamin, substancji mineralnych niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Ekologiczne skutki zanieczyszczenia chemicznego gleby dotyczą nie tylko człowieka, ale również zwierząt i roślin.

Kilka sposobów chroniących glebę przed zanieczyszczeniami chemicznymi:

  • Właściwe składowanie odpadów przemysłowych i komunalnych
  • Ograniczenie emisji pyłowo-gazowej
  • Budowa osłon biologicznych w postaci pasów zieleni, które w znacznym stopniu redukują zanieczyszczenia
  • Dostosowanie użytkowania terenów i produkcji roślinnej do panujących warunków w strefie degradującego działania zanieczyszczeń
  • Umiarkowane i racjonalne stosowanie środków ochrony roślin, nawozów mineralnych
  • Obieg azotu w przyrodzie i udział bakterii nitryfikacyjnych i denitryfikacyjnych

Tkanki roślinne zawierają do 6% suchej masy azotu, zajmuje on 4 miejsce pod względem zawartości w biomasie po węglu, tlenie i wodorze. Jest on niezbędny do budowy aminokwasów będących elementami strukturalnymi białek oraz zasad pirymidynowych i purynowych, budulca nukleotydów i kwasów nukleinowych. Jako składnik tych i wielu innych związków azot bierze udział niemal we wszystkich reakcjach biochemicznych zachodzących w żywych organizmach. Niedobór tego pierwiastka stanowi częsty czynnik ograniczający tworzenie nowych tkanek. Metabolizm azotowy Azotowy kwas chem. - mocny kwas, żrąca ciecz, stosowana w produkcji nawozów sztucznych, barwników, materiałów wybuchowych i preparatów farmaceutycznych.
Czytaj dalej Słownik wyrazów obcych
jest ściśle związany z przemianami węgla, gdyż szkielet molekularny, w który azot zostaje wbudowany, i energia potrzebna do tego procesu pochodzą z metabolizmu węgla.

Organizmy wiążące azot atmosferyczny.

Dzięki procesowi wiązania gazowy N2 zostaje zredukowany do amoniaku i w ten sposób może być wykorzystany jako źródło azotu potrzebnego do wzrostu roślin. Pierwszy etap tego procesu, rozbicie trwałego wiązania w cząsteczce N2 wymaga dużego nakładu energii. Energia niezbędna do tej reakcji oraz związki redukujące pochodzą z oddychania, dlatego wiązanie azotu jest ściśle uwarunkowane dostępnością substratów oddechowych.

Problem zaopatrzenia w odpowiednia ilość cukru najlepiej został rozwiązany przez bakterie heterotroficzne, które żyją w symbiozie z roślinami motylkowatymi. Bakteria wiążąca azot dostarcza gospodarzowi amoniak NH3 lub glutaminę, pokrywając z nadwyżką jego zapotrzebowanie na azot .

Roślina dostarcza natomiast prokariontowi związki węgla oraz zapewnia warunki do rozwoju-niszę ekologiczną.

Z punktu widzenia ilości wiązanego azotu, najważniejszą grupą symbiontów stanowią bakterie z grupy rizobiów.

Do grupy tej należą cztery rodzaje glebowych bakterii:

Rhizobium, Bradyrhizobium, Azorhizobium, Sinorhizobium, do niedawna uważane za jeden rodzaj.

Zdolność do redukcji cząsteczki azotu jest ściśle związana z symbiozą z roślinami motylkowatymi.

Żyjące w glebie jako saprofity przez część cyklu życiowego, rizobia uzyskują zdolność do wiązania azotu dopiero po wniknięciu przez włośniki do kory pierwotnej rośliny i rozpoczęcia kooperacji z gospodarzem.

Bakteryjna kolonizacja strefy korzeniowej rośliny motylkowatej rozpoczyna skomplikowany ciąg procesów prowadzący do wiązania N2 i eksportu azotu związanego.

Niezbędnym warunkiem uruchomienia i przebiegu tych procesów jest komunikacja między dwoma partnerami symbiozy i wzajemna koordynacja ekspresji.

Najintensywniejsze wiązanie N2 występuje przed okresem kwitnienia rośliny gospodarza. Po kwitnieniu natężenia wiązania słabnie, brodawki rozpadają się, a przedostające się do gleby bakterie mogą zainfekować nowe rośliny. Rośliny motylkowe dzięki swojej zdolności do symbiozy z bakteriami wiążącymi azot znajdują zastosowania w rolnictwie: stanowią zielony nawóz, szeroko używany do wzbogacania gleby w azot (wyka, łubin, koniczyna i inne).

Do wiązania azotu atmosferycznego zdolna jest również spora ilość niesymbiotycznych wolno żyjących organizmów. Interesującymi autotrofiami są sinice (cyjanobakterie), np. Anabaena i Nostac.

W niciach cyjanobakterii rosnących na podłożu pozbawionym azotu tworzą się heterocysty - duże, grubościenne wyspecjalizowane komórki, w których zachodzi wiązanie azotu z udziałem ATP i związków redukujących.

Sinice mogą wiązać N2 , jako organizmy wolno żyjące, ale też są zdolne do symbiozy z różnym roślinami, np. mchami, paprociami i roślinami wyższymi.

Przemiany związków azotu prowadzone przez mikroorganizmy glebowe

Azot związany, wbudowany do związków organicznych, dostaje się w tej postaci do gleby w szczątkach roślinnych i zwierzęcych. Te organiczne formy azotu nie są dla większości roślin bezpośrednio dostępne. Jedynym związkiem organicznym azotu przyswajanym w znaczących ilościach przez rośliny zielone jest mocznik - w ilościach śladowych są pobierane z otocznia niektóre aminokwasy. Udostępnienie azotu organicznego zawartego w glebie odbywa się za pośrednictwem bakterii i grzybów, przerabiających na NH3 związki organiczne, np., aminokwasy powstałe po rozkładzie białka.

Amoniak może pozostać w glebie w postaci soli amonowych , może także zostać utleniony, najpierw do NO2-,

a następnie, do NO3- podczas nitryfikacji. Proces ten prowadza w obecności tlenu chemoautotroficzne bakterie glebowe, które energie uzyskaną z utleniania NH3 zużywają do syntezy związków organicznych. Pierwszy etap: utlenianie amoniaku do azotynu przeprowadzają bakterie z grupy Nitrowo, natomiast drugi: utlenianie azotynu do azotanu - bakterie z grupy Nitro.

W uproszczeniu bakterie Nitrosomonas przeprowadzają reakcję:

NH4+ + 1,5 O2 →NO2- + 2H+ + H2O + 352 kJ

zaś bakterie Nitrobacter:

NO2- + 0,5 O2 → NO3- + 73 kJ

Bakterie obu tych grup występują w związku zwanym parabiozą, czyli zawsze razem. Dzięki temu w glebie nie obserwuje się akumulacji szkodliwego azotynu.

Jon azotanowy może zostać ponownie zredukowany do wolnego azotu i powrócić do atmosfery, zamykając w ten sposób cykl azotowy lub być pobrany prze roślinę. Redukcja odbywa się na skutek działania bakterii denitryfikacyjnych. Niektóre bakterie chemosynetyzujące mogą wykorzystywać NO3- jako akceptor elektronów w łańcuchu oddechowym. Odbywa się to w warunkach beztlenowych lub słabo zaopatrzonych w tlen np. słabo przewietrzanych glebach lub wodach ubogich w tlen.

Działanie nitryfikatorów sprzyja retencji azotów w glebie, wiążą one bowiem lotny amoniak, który jest wydzielany w procesie mineralizacji, do azotanu , łatwo pobieranego przez roślinę. Denitryfikatory usuwają z gleby azotany.

  • Ekologia - ekosystem, łańcuch troficzny

Populacja - jest to grupa osobników jednego gatunku zamieszkująca określony teren np. populacja wróbli na terenie Krakowa.

Cechy populacji:

- liczebność

- śmiertelność

- rozrodczość

- zagęszczenie populacji

- obszar występowania

- struktura wiekowa

- dynamika liczebności

- strategia życiowa

- struktura płci

- struktura socjalna

Typy przestrzennego rozmieszczenia osobników w populacji:

  • Rozmieszczenie równomierne - rzadko spotykane w przyrodzie, osobniki rozmieszczone są w miej więcej równej odległości to jest np. równoległe ułożenie drzewek owocowych w sadzie
  • Rozmieszczenie skupiskowe - ten typ rozmieszczenia spotykamy najczęściej, dotyczy on wielu gatunków prowadzących stadny tryb życia np. zebry, antylopy, wilki, a z roślin np. borówka, maliny i wiele innych. Taka strategia pozwala na łatwiejsze zdobycie pożywienia i przetrwanie, często w stadzie część osobników zajmuje się polowanie, a inne opieką nad młodymi.
  • Rozmieszczenie przypadkowe - występują bardzo rzadko, rozmieszczenie losowe bez jakichkolwiek zasad, występuje głównie w przypadku bakterii i innych organizmów niższego rzędu np. tasiemców
  • Mutacje genomowe.

Mutacja jest to każda zmiana genotypu, która nie została wywołana przez rekombinacje. Zmiana o charakterze genetycznym, która wynika z nieprzewidzianych zmian materiału genetycznego, mogące się dziedziczyć. Ich skala może być różna: od genowych (punktowych) do obejmujących fragmenty lub całe chromosomy (aberracji chromosomowych).

Mutacje genowe mogą polegać na:

- substytucji (tranzycji albo transwersji),

- delecji nukleoidów

- inercji nukleoidów

Mutacje chromosomowe strukturalne można podzielić na:

- wewnątrzchromosomowe ( deficjencje, duplikacje lub inwersje fragmentów chromosomu)

- międzychromosomowe (translokacje fragmentu jednego chromosomu na inny)

Mutacje wewnątrzchromosomowe - gdy zmiany można ograniczają się do struktury jednego chromosomu. Można wyróżnić:

  • Deficjencję (delecję ) - polegająca na utracie fragmentu chromosomu, gdy dochodzi do pęknięcia chromosomu, a mniejsza acentryczna część ulega degradacji i eliminacji;
  • Duplikację - polegająca na podwojeniu pewnego fragmentu chromosomu na skutek niesymetrycznej wymianie odcinków chromatyd w czasie błędnego c.o; prawdopodobnie duplikacje odgrywają rolę w procesie ewolucji;
  • Inwersję - polegająca na obróceniu odcinka chromosomu o 180 0. Przyczyną tego dość częstego zjawiska zwykle są pętle tworzone przez koniugujące ze sobą chromosomy. W czasie c.o. cząsteczki DNA są nacinane przez endonukleazy. Wolne końce cząsteczek DNA mogą czasem połączyć się w nieprawidłowym układzie, przez co cały szereg genów ulegnie odwróceniu.

Mutacje międzychromosomowe

Wyróżnia się tu:

  • Translokacja - czyli aberracja polegająca na przeniesieniu odcinka jednego chromosomu na inny chromosom niehomologiczny

Natomiast największe mutacje chromosomowe - genowe (liczbowe) można podzielić na:

- aneuploidie (zmiany liczby pojedynczych chromosomów

- euploidy ( zmiany liczby całych gnomów).

Mutacje różnią się skalą zmiany:

1. Genowe (punktowe) - takie, w których zmiana sekwencji nukleotydowej odbywa się na odcinku DNA mniejszym niż jeden gen. Najczęściej jest to tylko zmiana pojedynczej pary nukleotydów lub sekwencji niewiele dłuższej nie można ich diagnozować przy użyciu mikroskopu.

2. Chromosomowe - takie, w których zmianie ulega jeden lub większa liczba chromosomów. Są to mutacje o zasięgu większym niż jeden gen. Niektóre z takich mutacji można diagnozować metodami mikroskopii na podstawie zmian w wyglądzie chromosomów.

Mutacje genowe (punktowe) można podzielić według prostego klucza na:

  • Mutacje wynikające z podstawienia właściwej zasady przez inna - nazywamy to substytucją. Podstawienie może polegać na zastąpieniu jednej puryny drugą ( np., G przez A) lub pirymidyny pirymidyną (np. C przez T). Ten typ zmian określa się mianem tranzycji Jeśli podstawienie polega na zastąpieniu piramidy przez urynę albo odwrotnie, określamy to transwersją Niezależnie od tego, jaki to typ podstawienia, zasięg tej mutacji ogranicza się do miejsca samej zmiany.
  • Mutacja milcząca - zmiana jednej zasady w inną może akurat "wypaść" w trzeciej literze danej trójki. Jeśli nowo powstała trójka kodująca jest synonimiczna z wyjściową, to jej znacznie nie ulegnie zmianie. W ten sposób sekwencja aminokwasów w białku tez nie ulegnie żadnej zmianie (stąd określenie: milczące mutacje).
  • Mutacja nonsensowna - zmiana jednej zasady w trójce kodującej może zmienić ją w trójkę nonsensowną (kodem STOP). Przykład podstawienia pierwszej zasady w trójce AAA kodującej lizynę U daje trójkę nonsensowna UAA. Tak więc w miejscu mutacji powstał sygnał STOP i dalsza biosynteza polipeptydu nie będzie możliwa. Jeśli taka mikrozmiana zablokuje możliwość zsyntetyzowania białka o podstawowym znaczeniu dla ustroju, to wywoła efekt letalny.
  • Mutacja zmiany sensu - zmiana jednej zasady w trójce kopiującej może zmienić ja w inną trójkę sensowną. Efekt takiej zmiany może być bardzo różny. Np. zmiana jednego aminokwasu hydrofobowego prowadzi do podstawienia innego, także hydrofobowego itp. (najczęściej ma to miejsce, gdy zmianie ulegnie druga litera kodonu)

Mutacje mogą mieć wpływ na organizm:

1. Niekorzystne (najczęstsze).

Wśród nich wyróżnia się:

  • letalny - (ograniczająca zdolność przeżywania w każdych warunkach środowiskowych);
  • warunkowo letalny - (zmniejszająca wartość adaptacyjna osobnika także w warunkach mniej korzystnych będzie ginął. Mutant może przeżyć w dobrych warunkach środowiskowych i przy korzystnym splocie okoliczności)

2. Neutralne - nie wywołujące zmian wartości adaptacyjnej osobnika ( można powiedzieć , że leżą poza polem działania doboru naturalnego) według teorii mutacji selekcyjnie obojętnych, zmiany takie mają jednak istotne znaczenie dla procesów ewolucyjnych.

3. Korzystne - zwiększające zdolności adaptacyjne osobnika, zdecydowanie są najrzadsze.

Mutacje mogą powstawać samorzutnie (spontanicznie) bądź też w sposób indukowany (przez działanie czynników mutagennych). Część mutacji chromosomowych zmienia liczbę chromosomów. Mutacje chromosomowe liczbowe (genomowe) obejmują największe zmiany materiału genetycznego. Powstałe w ich wyniku mutanty dzielimy następująco:

1). Aneupoliploidy (aneuploidy) - organizmy o zmiennej liczbie pojedynczych chromosomów. Mutacje wynikają najczęściej z nondysjunkcji ( nierozchodzenia się) chromosomów homologicznych w czasie mejozy (czasem także w mitozach zachodzących w zarodku - powstają wówczas osobniki o genotypach mozaikowatych, tzw. chimery). Zmiany o charakterze aneuploidii dzieli się na:

- monosomie ( 2n-1) u osobników takich zamiast pary chromosomów homologicznych w zygocie jest tylko jeden. Jedna z gamet wniosła n-1 chromosom. U człowieka monosomia najczęściej jest letalna .

- trisomie - (2n+1) u osobników takich zamiast dwóch chromosomów homologicznych w zygocie funkcjonują aż trzy. Jedna z gamet wniosła n+1 chromosomów. Trisomia często jest letalna, ale w sumie osobniki tego rodzaju są bardziej żywotne niż monosomoki.

2. Eupoliploidy - organizmy o zmienionej liczbie kompletów chromosomów. Wśród nich wyróżnia się:

- autopoliploidy Autopoliploidy organizmy poliploidalne (o zwielokrotnionej liczbie chromosomów np. 3n, 4n, 5n...) posiadające identyczne genomy. Rośliny autopoliploidalne są najczęściej większe, bujniejsze, wykazują podwyższoną... Czytaj dalej Słownik biologiczny - cechują się zwiększoną liczbą identycznych genów. Są to mutanty jednego gatunku. Przyczyna może być brak wykształcenia wrzeciona kariokinetycznego w czasie pierwszego podziału zygoty, co prowadzi do endomitotycznej poliploidyzacji. Komórka zwiększa wówczas liczbę chromosomów do 4n - powstanie organizm tetraploidalny.

- allopoliploidy - mutanty powstałe z połączenia się dwóch różnych gnomów (pochodzących od odmiennych gatunków) . Krzyżówki międzygatunkowe, szczególnie wśród zwierząt, są rzadkością, a mieszańce najczęściej nie zdolne do życia. Przykład muła (potomka klaczy i osła) jest raczej wyjątkiem, jako że mieszaniec ten wykazuje wręcz większą żywotność w porównaniu z rodzicami.