Zoologia, jak sama nazwa wskazuje, jest nauka o zwierzętach (z greckiego zoon - zwierzę, logos - słowo, nauka. Obejmuje ona wszystkie gałęzie wiedzy o zwierzętach. Zajmuje sie:

  • opisem budowy i czynności zwierząt,
  • badaniem ich odżywiania i przemiany materii,
  • współzależnością między nimi, a środowiskiem,
  • sposobami zachowania się,
  • pokrewieństwem między poszczególnymi ich grupami,
  • rozmieszczeniem na kuli ziemskiej,
  • badaniem rozwoju i przekształcania się,
  • poznawaniem warunków ich życia w celu zapobiegania nadmiernemu rozmnażaniu się zwierząt szkodliwych,
  • jak też ochrona zwierząt pożytecznych oraz takich którym grozi wyginięcie.

Ten wykaz świadczy o tym, jak rozległa jest to nauka. Należy nadmienić, że w związku z coraz szerszym wykorzystywaniem zwierząt przez człowieka powstały tzw. Nauki stosowane, czyli praktyczne, jak np. hodowla zwierząt, zootechnika, weterynaria, medycyna i wiele innych. Wszystkie te dyscypliny zazębiają się ze sobą i tworzą jedną całość. Zgłębiać wiedzę danej gałęzi zoologii można więc tylko wtedy, gdy pozna się dobrze podstawy jej całości.

Budowa komórki zwierzęcej i funkcje jej organelli

Podstawową jednostką wszystkich organizmów jest komórka . Może ona stanowić cały organizm ustroju jednokomórkowego albo być częścią składową organizmu wielokomórkowego. Jeżeli komórki są samoistnymi organizmami , to każda z nich musi wykonywać wszystkie czynności życiowe. Jeżeli zaś tworzą organizm wielokomórkowy, następuje zwykle ich specjalizacja; przy czym komórki wykonują te samą czynność grupują się w zespoły zwane tkankami, które z kolei tworzą narządy i układy.

Komórki jednej tkanki mają na ogół jednakową budowę; komórki różnych tkanek, na skutek przystosowania się do wykonywania odmiennych czynności, różnią się znacznie pod względem budowy i kształtu. Mimo istniejących między komórkami różnic ich protoplast, czyli żywe ciałko, składa się jednak z takich samych części podstawowych, mianowicie z ograniczonej zewnętrzną błoną plazmatyczną (błona komórkową) cytoplazmy i rozmieszczonych w niej organelli (organoidów) oraz jądra komórkowego.

Komórki są tworami bardzo małymi. Ich wymiary wahają się przeważnie w granicach od ok. 30 do 200 mikrometrów (um) Oczywiście są i wyjątki np. Niektóre pierwotniaki pasożytnicze mają wymiary zaledwie od 03 do 15 um., średnica komórki pewnych gatunków otwornic morskich (korzenionóżki) wynosi 2-3 cm, a jajo strusia afrykańskiego (które, jak każde jajo jest też komórką) ma wymiary 13 X 16 cm. Niektóre komórki chociaż są małe, wyposażone są w bardzo długie rzęski albo wypustki; np. Wypustki komórek nerwowych ssaków mają nieraz kilkadziesiąt i więcej centymetrów długości.

Kształt komórki zwierzęcej jest różny i ściśle związany z ich czynnościami, szczególnie u organizmów wielokomórkowych. Komórki jajowe są zwykle kuliste. Komórki nabłonkowe mają kształt wielościanów, komórki mięśniowe są wydłużone i wrzecionowate, a komórki nerwowe - gwiaździste i rozgałęziające się. Liczba komórek u zwierząt wielokomórkowych (szczególnie tkankowców) jest bardzo różna i wynosi od kilkuset (u pewnych małych robaczków) do kilkuset miliardów (u ssaków).

Normalnie wykształcona komórka zwierzęca oprócz wspomnianych już podstawowych części składowych - błony komórkowej, cytoplazmy, jądra komórkowego z jąderkiem, ograniczonego błoną jądrową - zawiera retikulum endoplazma tyczne, mitochondria, układ Golgiego, rybosomy, lizosomy i centrosomy. Ponadto w komórce zwierzęcej mogą jeszcze występować czasami wakuole, pęcherzyki pinocytotyczne, kosmki oraz inne mniej znaczące utwory.

Błona komórkowa (plazmatyczna)

Każda komórka jest otoczona cienka błoną plazmatyczna zbudowana z dwóch warstw białkowych i łączącej je środkowej warstwy lipidowej (tłuszczowcowej). Błona ta przeważnie jest pokryta grubszą warstwa ochronną; u roślin - celulozową ściana komórkową, u zwierząt zaś taką warstwą ochronną tworzą często tzw. Substancje cementujące.

Zarówno warstwa ochronna, jak i błona plazmatyczna maja liczne pory, poprzez które cytoplazma poszczególnych komórek kontaktują się ze sobą. Błony są selektywnie przepuszczalne, dzięki, czemu komórka może wymieniać pewne (lecz nie wszystkie) substancje z otoczeniem mianowicie pobierać substancje pokarmowe, wodę i tlen, a usuwać dwutlenek węgla oraz inne szkodliwe związki.

U licznych pierwotniaków plazmatyczna osłonka ciała składa się z dwu lub trzech błon cytoplazmatycznych, połączonych ze sobą w formie pikowania. Taką złożoną błonę komórkową nazywamy pellikulą. Jest ona bardzo mocna, elastyczna i selektywnie przepuszczalna, a jednocześnie dobrze chroni komórkę przed wpływami otoczenia.

Cytoplazma (hialoplazma)

Jest to lepka galaretowata ciecz o właściwościach koloidowych , otaczająca zawsze jądro i ograniczona z zewnątrz błona plazmatyczną Cytoplazma stanowi środowisko wewnątrzkomórkowe, w którym rozmieszczone są błony retikulu endoplazma tycznego i organelle komórkowe. Jest ona miejscem przebiegu różnych procesów chemicznych, a szczególnie biosyntezy białka oraz rozkładu cukru-glukozy.

Jądro komórkowe

Organella ta stanowi jak gdyby centrum organizacyjne występujące w każdej żywej komórce. Wyjątek stanowią dojrzałe krwinki czerwone, w których jądra ulegają zanikowi. Jądro komórkowe ma najczęściej kształt kulisty lub jajowaty. Jest ono otoczone porowata błoną jądrową, połączoną z błonami retikulum endoplazma tycznego. Wnętrze jądra wypełnione jest kariolimfoą (karioplazmą), zwana też sokiem jądrowym. karioplazmie występują jąderka (jedno lub kilka) oraz włókniste i ziarniste twory, które ze względu na łatwość barwienia się barwnikami zasadowymi nazwano chromatyną (od greckiego słowa chroma - barwa). Chromatyna zawiera substancje dziedziczną czyli tzw. Kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) i jest właściwie formą chromosomów w okresie interfazy, czyli w czasie, gdy jądro się nie dzieli.

Jąderko

Jąderko ma najczęściej kształt kulisty. W okresie podziału komórki zanika w stadium metafazy i pojawia sie znowu w czasie telofazy. Jąderko bierze prawdopodobnie udział w syntezie innego ważnego kwasu nukleinowego, mianowicie kwasu rybonukleinowego (RNA), oraz w tworzeniu się rybosomów.

Retikulum endoplazmatyczne

Inaczej siateczka śródpalzmatyczna jest to wewnątrz plazmatyczny układ błon, tworzących przestrzenną siateczkową strukturę, złożona z rurek (tabuli) , pęcherzyków lub cystern. Układ ten jest ciągły i łączy błonę jądrową z plazmatyczna błoną komórkową. Retikulum endoplazmatyczne występuje w dwóch różnych postaciach : granularnej (szorstkiej, zawierającej na powierzchni błon rybosomy) i agranularnej (gładkiej, nie zawierającej chromosomy). W błony retikulum wbudowane są liczne enzymy, które biorą udział w różnych procesach przemiany materii> rola retikulum nie jest jeszcze dostatecznie poznana. Błony retikulum tworzą olbrzymia powierzchnię, dzięki której mogą szybko zachodzić różne procesy.

Rybosomy

Są to bardzo małe cząstki biorące udział w syntezie białka. Wytwarzane są w jądrze komórkowym, z którego przechodzą do cytoplazmy. W cytoplazmie występują zarówno w postaci wolnej, jak i w połączeniu z błonami retikulum endoplazma tycznego, tworząc retikulum granularne czyli szorstkie. Rybosomy składają się z białka i kwasu rybonukleinowego.

Mitochondria (chondriosomy)

Są to podłużne albo owalne twory rozmaitej wielkości Mitochondrium otoczone jest dwiema błonami - zewnętrzna i wewnętrzną, która wytwarza ku środkowi fałdy zwane grzebieniami lub rurki (tubule). Wnętrze mitochondrium wypełnia stosunkowo gęsta substancja, zwana mitochondrialną matriks. Mitochondria zawiera niewielkie ilości DNA i RNA oraz liczne układy enzymatyczne biorące udział w procesach utleniania, a przede wszystkim w magazynowaniu i dostarczaniu potrzebnej komórce energii.

Układ Golgiego

Układ ten (noszący nazwę od jego odkrywcy) stanowi skupienia różnych struktur, które mogą mieć kształty spłaszczonych spodkowato cystern lub pęcherzyków. We wnętrzu tych tworów znajdują się liczne ziarnistości. Działanie układu Golgiego polega prawdopodobnie na wytwarzaniu na powierzchni jego błon enzymów i gromadzeniu ich w postaci ziarnistości.

Lizosomy

Są to pęcherzykowate twory o różnorodnym wyglądzie i stosunkowo małych wymiarach. Stanowią one kompleksy glikolipidowo-białkowe, zawierające dużo enzymów hydrolitycznych. W nienaruszonych komórkach enzymy te są zamknięte w błonie lizosomów, a więc oddzielone od zawartości komórki i nie mogą działać. Jeśli jednak błona lizosomu zostanie uszkodzona, enzymy uwalniają się i stają się aktywne, powodując w komórce procesy rozpadu Dlatego też lizosomy nazwano "samobójczymi ziarenkami".

Centrosom (śródciało, sferosom)

Jest to bardzo mała organella kształtu kulistego, położona zwykle w pobliżu jądra. Składa się z obszaru cytoplazmatycznego , zwanego centrosferą, oraz leżącego wewnątrz niego centriolu, czyli ciałka centralnego o kształcie ziarna lub pręcika. Centriol odgrywa ważna rolę przy podziale komórek. Dzieli się na dwa centrole siostrzane, które wędrują ku przeciwległym biegunom komórki i wytwarzają pomiędzy nimi wrzeciono podziałowe, centrole biorą także udział przy powstawaniu rzęsek, wici, oraz witki (ogonka) plemnika..

Oprócz wymienionych organelli w komórkach zwierzęcych występują jeszcze inne twory takie jak mikrociałka, zawierające niektóre enzymy, a więc biorące udział w metabolizmie komórki, następnie złogi paraplazmatyczne, stanowiące skupienia zapasowych substancji odżywczych w postaci kropelek tłuszczu, ziaren żółtka, grudek glikogenu, a także drobne wakuole, zawierające wodę, sole mineralne i niektóre produkty przemiany materii.

Procesy życiowe komórek zwierzęcych

Przemiana materii

W każdej komórce zachodzą nieustannie skomplikowane procesy życiowe, związane przede wszystkim z ruchem, rozmnażaniem, wzrostem i odżywianiem. Podstawa tych procesów są liczne bardzo złożone reakcje biochemiczne przebiegające w protoplastach komórek. Wszystkie te reakcje nazywamy ogólnie przemiana materii, czyli metabolizmem. Przemiana ta polega na ciągłym rozkładzie i syntezie (łączeniu) różnych związków organicznych. W normalnym (zdrowym) organizmie - zarówno jednokomórkowym jak i wielokomórkowym - między procesami syntezy i rozkładu istnieje dynamiczna równowaga, tzn. że wytwarza sie tyle substancji ilościowo i jakościowo, ile ulega rozkładowi. Wyjątek stanowi organizm rosnący, w którym ze względu na przyrost komórek procesy syntezy mają przewagę nad procesami rozkładu. Innym wyjątkiem jest organizm chory lub wykonujący ciężką prace fizyczną; przeważają w nim wtedy procesy rozkładu. W normalnych komórkach organizmu i przy dobrym do nich dopływie substancji pokarmowych procesy te są tak skorelowane, że wytwarza się tylko tyle związków, ile ich organizm potrzebuje, a jednocześnie ulega rozkładowi tylko taka ilość substancji organicznych, jaka jest konieczna do wytworzenia energii potrzebnej organizmowi. Procesy syntezy zwane również procesami asymilacji lub anabolizmem, polegają na tym że z prostszych substancji wytwarzane są bardziej złożone , przy czym zużywane są duże ilości energii. Dlatego też procesy te nazywamy endoenergetycznymi. W procesach rozkładu zwanych także procesami dysymilacji lub katabolizmem, związki bardziej złożone rozpadają się na związki prostsze lub nawet pierwiastki, przy czym wyzwalają się duże ilości energii. Stąd nazywamy je procesami egzoenergetycznymi.

Jak wiemy reakcje chemiczne poza organizmami zachodzą przeważnie gwałtownie w wysokich temperaturach, przy dużych napięciach prądu lub przy udziale tak silnie działających związków, jak mocne kwasy czy zasady. W organizmie zwierzęcym w tak drastycznych warunkach reakcje chemiczne nie mogą zachodzić , gdyż spowodowały by jego śmierć , szczególnie w skutek zniszczenia białek, które już w temperaturze około 50 stopni ulegają denaturacji. W niskich natomiast temperaturach, albo przy udziale łagodnych środków procesy chemiczne w ogóle nie zachodzą lub przebiegają bardzo wolno.

U zwierząt szczególnie wyższych, procesy biochemiczne muszą zachodzić dość szybko, a jednocześnie w warunkach łagodnych, przeważnie w temp. Poniżej 42 stopni C. Przyspieszanie procesów chemicznych u zwierząt odbywa sie za pomocą swoistych substancji białkowych, zwanych enzymami. Zdolność wytwarzania enzymów wykształciła sie u zwierząt w wyniku przystosowań trwających przez wiele milionów lat.

Rozkład i synteza różnych związków chemicznych we wszystkich organizmach, a więc i w zwierzęcych , zachodzi pod wpływem enzymów. Wyjątek stanowi synteza białek i kwasów nukleinowych, które wytwarzane są wprawdzie także przy udziale enzymów, ale na specjalnych matrycach, którymi są kwasy - dezoksyrybonukleinowe (DNA) i rybonukleinowe (RNA).

Należy nadmienić, że przemiana materii w komórce odbywa się w środowisku wodnym; bez wody procesy życiowe w organizmie nie mogłyby zachodzić.