Obecné vlastnosti živých soustav – maturitní otázka (2)

 

   Otázka: Obecné vlastnosti živých soustav

   Předmět: Biologie

   Přidal(a): katashi817

 

 

OBECNÉ VLASTNOSTI ŽIVÝCH SOUSTAV

  • jsou vlastnosti společné všem organismům a jako celek je odlišují od neživé přírody

 

CHEMICKÉ SLOŽENÍ

  • živá hmota je složena z prvků, jejichž slučováním vznikají složité chemické látky, které jsou základními stavebními jednotkami pro buněčné organely, buňky a mnohobuněčné organismy

 

LÁTKOVÉ SLOŽENÍ

ORGANICKÉ LÁTKY

  • jejich přítomnost je charakteristická pro živou přírodu

 

BÍLKOVINY = PROTEINY

  • biomakromolekulární látky složené z velkého počtu aminokyselinových zbytků (z AMK)
  • vytvářejí látkový základ života všech organismů
  • funkce: stavební (keratin, kolagen, elastin – pojiva, svaly)
    funkční = katalytická (enzymy – katalyzují určité reakce, např. ptyalin, pepsin)
    obranná (protilátky – imunoglobulin)
    regulační (hormony – testosteron, inzulin)
    zásobní (v semenech luštěnin) ( savců nejdřív cukr a pak tuky)
    transportní (hemoglobin, transferin)
  • tvoří 30% z celkového množství organických látek a 60-80% ze sušiny
  • *sušina=

 

CUKRY = SACHARIDY

  • organické látky složené z atomů C, H, O
  • význam: rychlý zdroj E – uvolňuje se jejich oxidací – glukóza, škrob (rostlinný), glykogen (uložen v játrech a svalech, živočichové a houby), stavební látka těl organismů – celulóza, chitin
  • 10% z celkového množství organických látek
  • jejich molekuly jsou složeny ze základních monosacharidových jednotek
  • podle počtu monosacharidovývh jednotek:
  • MONOSACHARIDY – jsou tvořené pouze jednou jednotkou – glukóza = hroznový cukr, fruktóza = ovocný cukr, ribosa nebo dioxiribosa
  • OLIGOSACHARIDY – 2-10 monosacharidových jednotek – disacharidy: maltóza (sladový cukr), laktóza (mléčný cukr), sacharóza (řepný, třtinový cukr)
  • POLYSACHARIDY – více jak 10 jednotek – inulín – nahrazuje škrob u hvězdicovitých, chitin, celulóza

 

POLYSACHARIDY

CELULÓZA

  • nejrozšířenější biopolymer
  • nerozpustná ve vodě
  • funkce: stavebníhlavní složka BS rostlin, v rostlinách nejčastěji v kombinaci s jinými látkami – LIGNIN – souhrnně se pak nazývá HEMICELULÓZA
  • ze dřeva se získává surová celulóza = buničina – slouží jako surovina pro papírenství
  • impregnace, inkrustace
  • stravitelnost – pro člověka a většinu živočichů nestravitelná – výjimku tvoří bachořci

 

CHITIN

  • je složen z monosacharidových jednotek obsahující dusík
  • je hlavní složkou kutikuly členovců – tvoří exoskelet (pevnou vnější kostru)
  • je součástí BS hub a některých řas

 

ŠKROB

  • zásobní látka rostlin
  • složený z dvou různých polysacharidů: amylózyamylopektinu, tvořených několika tisíci až desetitisíci molekul glukózy
  • funkce: zásobní – ukládá se do zásobních orgánů rostlin (v amyloplastech) ve formě škrobových zrn (hlízy, semena – brambory, banány, obilniny)
  • důkaz škrobu se dělá pomocí lugolova roztoku

 

GLYKOGEN

  • zásobní látka živočichů a hub
  • uložen ve formě granulí v CTM – v buňkách jater, svalů živočichů, houbách a kvasinkách

 

TUKY = LIPIDY

  • estery glycerolu a vyšších mastných kyselin
  • funkce:
    • stavební – podílí se na stavbě biomembrán (= fosfolipidická = cytoplazmatická membrána)
    • zásobní
    • tepelná izolace
    • mechanická opora
    • rozpouštědlo (pro vitamíny)
    • zdroj energie – asi dvojnásobně energeticky bohatší než sacharidy (oxidace 1g cukru = 17kJ, 1g tuku = 36kJ)
  • 2% z celkového množství organických látek

 

Další látky:

NUKLEOVÉ KYSELINY

  • makromolekulární látky složené z nukleotidů, DNA a RNA
  • význam: nositelé genetecké informace, umožňují syntézu bílkovin

ALKALOIDY

  • dusíkaté látky, produkty MTB rostlin, toxické, pro rostlinu ochrana
  • produkují je čeledi mákovité, některé hvězdicovité,… – morfin, nikotin, kokain, kofein, tein

GLYKOSIDY

  • sacharidové povahy, produkty výhradně rostin, funkce pro rostliny ochranná, pro ostatní jed – konvalatoxin, digitoxin

BARVIVA

  • význam: ekologický – ochrana, vábení hmyzu – karotenoidy, antokyany, xantofyly, flavony, fukosanty

VITAMÍNY

  • jsou to koenzymy enzymů – důležité pro metabolismus, vytvářejí je především rostliny

SILICE A PRYSKYŘICE

  • izoprenoidní povahy, těkavé, vonné – silice mátová, heřmánková

TŘÍSLOVINY

  • fenolické povahy, nahořklá chuť, ve dřevě, kůře stromů

 

ANORGANICKÉ LÁTKY

VODA

  • v organismech jí je asi 70% z celkového množství látek
  • význam: rozpouštědlo, reaktant, produkt metabolismu, termoregulace

SOLI

  • disociované na ionty: Na+,K+, Ca2+, Fe2+ – uhličitany, ovlivňují osmózu, elektrické a transportní procesy na membránách, součást makromolekulárních látek (přenašeče, barviva, enzymy)
  • v nerozpustné formě – ochranné a oporné struktury – schránky, kostry

PLYNY

  • CO2, O2, N2

 

PRVKOVÉ SLOŽENÍ

  • prvky, z nichž jsou složeny látky tvořící organismy = prvky BIOGENNÍ
  • rozdělujeme je na 3 skupiny podle % zastoupení:
  • MAKROBIOGENNÍ – 0,1-50% sušiny, stavební funkce – C, H, O, N, P, S Ca, Fe, K, Mg, Na, Cl
  • MIKROBIOGENNÍ – 0,001-0,01% sušiny – Zn, Mn, Cu, Mo, I,..
  • ULTRABIOGENNÍ = STOPOVÉ – méně než 0,001% sušiny – F, B, Br, Se, As, Al, Au,…
  • SUŠINA – zbytek těla organismu po odstranění vody – obsahuje organické a anorganické látky
  • POPELOVINA – zbytek těla organismu po spálení = odstranění organických látek ¦ obsahuje pouze anorganické látky

 

UHLÍK = CARBONEUM – C

  • ve všech organických sloučeninách, kde tvoří uhlíkové řetězce
  • zdroj: CaCO3 (horniny), mořská voda H2CO3, atmosféra – CO2, ve všech organismech
  • fotosyntézou ho vstřebávají rostliny -> do živočichů
  • zpět do atmosféry se dostává dýcháním, spalováním a rozkladem děl

 

VODÍK = HYDROGENIUM – H
KYSLÍK – OXYGENIUM – O

  • téměř ve všech organických sloučeninách tvořících živé organismy
  • zdrojem vodíku pro organismy je voda, zdrojem kyslíku voda a atmosféra

 

DUSÍK = NITROGENIUM – N

  • v bílkovinách, AMK, NK

SÍRA = SULPHUR – S

  • je obsažena v některých aminokyselinách (cysteinu a methioninu) + anorganické soli

FOSFOR = PHOSPHORUS – P

  • součást kyseliny fosforečné (H3PO4 – součástí fosfolipidů) a jejích minerálních solí, (u člověka hodně na tvorbu kostí)

HOŘČÍK = MAGNESIUM – Mg

  • aktivátor enzymů, s Ca součást koster zvířat

ŽELEZO = FERRUM – Fe

  • nacházíme jako součást krevních barviv (hemoglobinu, hemorytrinu, chlorokruorinu a některých buněčných barviv, tzv. cytochromů)

MĚĎ = CUPRUM – Cu

  • součást krevního barviva hemocyaninu bezobratlých (např. mlžů a korýšů)
  • u obratlovců působí jako katalytický prvek při syntéze hemoglobinu

 

MAKROMOLEKULY

  • jsou to molekulové systémy složené z velkého počtu atomů vázaných chemickými vazbami do dlouhých řetězců
  • markomolekuly zastoupené v živých soustavách se nazývají BIOPOLYMERY
  • mezi biopolymery patří:
  • polysacharidy (škrob, celulosa, glykogen, chitin), jejichž stavebními jednotkami jsou monosacharidy
  • bílkoviny (proteiny) – jejich stavebními jednotkami jsou aminokyseliny
  • nukleové kyseliny – jejich stavebními jednotkami jsou nukleotidy
  • polyterpeny (přírodní kaučuk) – jejich stavebními jednotkami je isopren (2-methylbuta-1,3-dien)
  • anorganické látky

 

HIERARCHICKÉ USPOŘÁDÁNÍ

  • každý organismus je stupňovitě uspořádán (má určitou hierarchii) – od nejmenších jednotek (prvků), po jednotky největší (orgánové soustavy, organismy)
  • atomy prvků – jsou uspořádány do molekul, malé molekuly do makromolekul – do makromolekulárních celků – buněčné organely, buňka je soustava organel, soubory buněk = tkáně, soustava tkání tvoří orgán a soustava orgánů tvoří mnohobuněčný organismus
  • stupňovité uspořádání od úrovně atomů (např. C, H, N…), přes molekuly (např. aminokyseliny), makromolekuly (např. bílkoviny), nadmolekulární celky (např. fibrily, membrány), z nich organely (např. mitochondrie), buňky, soubory buněk = tkáně a pletiva, soustava tkání = orgány, soustava orgánů = organismus

 

BUNĚČNÁ STAVBA

  • základní stavební a funkční jednotkou každého organismu je buňka (viry nebuněčné)

Nebuněčné formy života – neschopné samostatného života, vázané na buňky, tvoří přechod mezi živou a neživou přírodou (viry – nemohou se samy bez hostitele množit, viroidy, priony – pouze bílkovina, dokáže rozložit mozek na bílkoviny – u ovcí? u člověka pak nemoc kuru,nebo Jacobsonovu nemoc)

Jednobuněčné organismy – jedna buňka je soběstačná, vykonává všechny životní funkce (prvoci, řasy, …)

Kolonie jednobuněčných organismů – soubor sdružených buněk, různého stáří, zachovávají si svou samostatnost (bakterie, řasy, …) – mohou žít samy

Cenobium – soubor buněk jedné generace, jsou pravidelně uspořádané, spojené slizem a plazmodesmy, částečně diferencované (váleč koulivý) – nemohou žít samy

Mnohobuněčné organismy – buňky tvoří pletiva či tkáně, orgány, orgánové soustavy (rostliny, živočichové)

 

METABOLISMUS

  • přeměna látek a energií v organismu a jejich výměna mezi organismem a prostředím
  • zprostředkovávají ho enzymy
  • celkově metabolismus rozdělujeme na:
  • anabolismus = syntetické = biosyntetické = endergonické děje – z jednoduchých a energeticky chudých látek vznikají látky složité a energeticky bohaté, k anabolickým reakcím je potřeba dodat energii – fotosyntéza, proteosyntéza, syntéza DNA
  • katabolismus = rozkladné = disimilační = exergonické děje – ze složitých a energeticky bohatých látek vznikají látky jednoduché a energeticky chudé, energie se uvolňuje – dýchání, kvašení, glykolýza, Krebsův cyklus

 

ROZMNOŽOVÁNÍ

  • schopnost živých soustav vytvářet dceřiné organismy

NEPOHLAVNÍ = ASEXUÁLNÍ ROZMNOŽOVÁNÍ

  • z části těla jednoho rodičovského organismu vzniká nový jedinec – klon – jeho genetická informace je totožná s rodičovskou
  • dělení (jednobuněční)
  • pučení (gemiparie) – vnitřní (živočišné houby – gemuly) a vnější (nezmar, kvasinky)
  • rozpad – SCHIZOGONIE – nejdříve se rozdělí jádra, pak buňka (prvoci)
    FYZIPARIE = rozpad těla mnohobuněčného živočicha na části (strobilace medúzy, tasemnice, hvězdice)
    FRAGMENTACE = od rodičovského organismu se oddělují postupně části – (mnohoštětinatci), tvorba spor
    (výtrusů) –  izo-, anizo-, zoo-, aplanospory

*zimnička – málarie

 

VEGETATIVNÍ ROZMNOŽOVÁNÍ

  • potomek vzniká z těla rodiče – hlízy, cibule, šlahouny

POHLAVNÍ = SEXUÁLNÍ ROZMNOŽOVÁNÍ (♂ + ♀ buňky)

  • na vzniku nového jedince se podílejí dva rodičovské organismy – dochází ke splynutí = oplození (fertilizaci) jejich haploidních rozmnožovacích částic = pohlavních buněk = gamet ¦ vznikne diploidní zygota
    • hologamie = samotný organismus se mění v pohlavní buňky a splyne s dalším jedincem – u jednobuněčných
    • oogamie = splývání pohlavních buněk u mnohobuněčných organismů
    • merogamie = vznik pohlavních buněk rozpadem mateřské buňky
  • gamety se rozlišují na:
  • izogamety – stejnocenné, jejich splývání se nazývá izogamie
  • anizogamety – liší se svou pohyblivostí a velikostí, jejich splývání se nazývá anizogamie
  • samičí gamety = makrogamety = vaječné buňky (oosféra) nebo vajíčko
  • samčí gamety = mikrogamety = spermatozoidy, spermatické buňky nebo spermie
  • jejich splývání se nazývá oogamie
  • gamety se tvoří v pohlavních orgánech gametangiích (u rostlin) nebo gonádách (u živočichů)
  • proces tvorby gamet = gametogeneze
  • vývoj vajíčka = oogeneze
  • vývoj spermií = spermatogeneze
  • výchozím buněčným materiálem pro vznik samčích a samičích buněk jsou prapohlavní buňky = primordiální monocyty

  • spermatogeneze – z prapohlavních buněk vzniká spermatogonie ¦ mitoticky se dělí a mění se ve spermatocyty I. řádu ¦ ty prodělávají první zrací dělení a vznikají spermatocyty II. řádu ¦ probíhá druhé zrací dělení a vznikají spermatidy a z nich potom spermie – z jednoho spermatocytu I. řádu vznikají 4 spermie
  • oogeneze – z prapohlavních buněk vznikají oogonie ¦ oocyty I. řádu, které prodělávají první zrací dělení – z každého oocytu
    řádu vznikne oocyt II. řádu a jedna malá buňka pólová ¦ druhé zrací dělení – z každeho oocytu II. řádu vznikne ootida (zralé vajíčko) a druhá pólová buňka, ale současně se dělila i první pólová buňka ¦ vznikne jedna ootida a tři pólové buňky – pólové buňky se vstřebávají a vznikne zralé vajíčko = ovum
  • hermafrodit = obojetník – oba typy gamet produkuje jeden jedinec
  • gonochorista = oddělené pohlaví – samčí a samičí gamety produkují různí jedinci
  • pohlavní dimorfismus = dvojtvárnost – vyskytuje se u gonochoristů – jedinci se od sebe liší sekundárními pohlavními znaky (kohout a slepice,…)
  • partenogeneze – vývoj neoplozeného vajíčka
  • heterogonie – střídání vývoje oplozeného vajíčka a partenogenetického
  • kopulace = opylení nebo páření – přenesení pohlavních buněk k sobě – většinou se uskutečňuje mezi dvěma jedinci, k samosprášení nebo samooplodnění dochází zřídka (parazité, některé rostliny)
  • oplození může být vnitřní nebo vnější
  • metageneze = rodozměna – střídání pohlavního a nepohlavního způsobu rozmnožování

 

DĚDIČNOST

  • podmínka pro zachování druhu pomocí předávání genetické informace z rodičů na potomstvo

 

RŮST A VÝVIN

  • růst – zvětšování buněk rozvojem nitrobuněčných struktur a jejich rozmnožování
  • vývin (ontogeneze) – specializace a diferenciace buněk pro výkon různých funkcí organizmu

 

DRÁŽDIVOST

  • schopnost přijímat podněty a reagovat na ně, reakce organismů na vnější i vnitřní podněty
  • podněty mohou být: světlo, potrava, teplota, nebezpečí,…
  • dráždivost umožňuje přizpůsobení k měnícím se podmínkám – jedním z fyziologických základů adaptability (přizpůsobení se)

 

AUTOREGULACE

  • schopnost vlastního řízení pomocí systému zpětných vazeb

 

POHYB

  • reakce organismů na podráždění
  • pasivní pohyb nevyžaduje energii – uplatňuje se při přemisťování organismů proudem vzduchu, vody, působením gravitace,…
  • aktivní pohyb = lokomoce vyžaduje energii uvolňovanou při metabolických dějích, rychlost pohybu u jednotlivých organismů se liší (rostliny mají téměř nepozorovatelné pohyby) – pohyb z místa na místo, ohyb (ohyb částí těla)

 

VÝVOJ

  • drobné a pomalé změny v genetickém základu organismů vlivem změn prostředí – dochází ke změně znaků druhu, až může vzniknout druh zcela nový
  • při nepřizpůsobení může dojít k vyhynutí druhu (dinosauři)
  • vývoj druhů v historii se označuje jako fylogeneze

 

TAXONOMIE

  • taxis = řecky uspořádání
  • nomos = řecky zákon
  • taxonomie = třídění, klasifikace organismů
  • taxon = jednotka třídění

 

Taxonomické základní kategorie

  • do nich musí být zařezen každý organismus

příklad taxonomického zařazení rostliny (pšenice) a živočicha (skot)

říše Regnum rostliny – Plantae říše Regnum živočichové – Animalia
podříše subregnum zelené rostliny kmen phylum strunatci
oddělení divisio krytosemenné podkmen subphylum obratlovci
třída Classis jednoděložné třída Classis savci
řád Ordo lipnicotvaré řád Orda sudokopytníci
čeleď Familia lipnicovité čeleď Famiia turovití
rod Genus pšenice rod Genus tur
druh Species pšenice obecná druh Species tur domácí

nižší taxony než druh: rasa = plemeno (zoologie), variety = odrůda, kultivar (botanika)

 

Taxonomické kategorie doplňkové

  • nad- (nadříše, nadřád, nadčeleď)
  • pod- (podříše, podřád, podčeleď)

 

Taxonomické kategorie dodatečné

  • skupina

 

Carl von Linné (1707-1778)

  • švédský přírodovědec, lékař, botanik, systematik
  • dílo:
    • 1735 – Systema naturae (Soustava přírody)
    • 1737 – Genera plantarum (Rostlinné rody)
    • 1753 – Species Plantarum (Rostlinné druhy)
    • 1751 – Philosophia botanica (Botanická filozofie)
  • založil dvojjmenné názvosloví (binomickou nomenklaturu) ¦ borovice lesní
  • české názvosloví – píše se malým písmenem – př. sasanka hajní
  • latinské názvosloví = vědecké – píše se velkým písmenem a za druh se píše první písmeno jména
  • druh, který poprvé popsal latinsky Anemone nemorosa (sasanka hajní)

 

3 druhy taxonů

  • TAXON MONOFYLETICKÝ – zahrnuje společného předka tohoto taxonu a všechny jeho potomky – ptáci
  • TAXON PARAFYLETICKÝ – zahrnuje společného předka, ale né všechny jeho potomky, (předek i jiného taxonu) – plazi (ptáky z nich vyčlenil člověk) = je monofyletický taxon, který nezahrnuje všechny potomky společného předka
  • TAXON POLYFYLETICKÝ – nezahrnují svého spolčeného předka, skupina na základě podobnosti – homotermní živočichové – ptáci, savci – mnohé podobnosti takového taxonu vznikly jako důsledek tvarové (funkční) konvergence

 

KLADENOGENEZE – B

  • proces vzájemného odvětvování (štěpení) vývojových linií, kdy jeden druh mateřský
    se rozpadne na dva druhy dceřiné, které se dále vyvíjejí samostatně – štěpení
    fylogenetického stromu
  • soubor sociačních (vývojových) událostí, které vedou k nevratnému rozštěpení vývojové linie
  • kladogenezí dochází k odštěpení dceřinných druhů od druhu mateřského
  • k vyjádření kladogeneze se používá stromový diagram =kladogram
  • kladogeneze= odštepování vývojových linií

 

ANAGENEZE – A

  • změny ve znacích na úrovni 1 vývojové linie, jeden druh jako celek geneticky mění ve druh jiný (hromadění změn v rámci neštěpících se linií)





Další podobné materiály na webu: