Prvkové složení rostlinného těla
PRŮMĚRNÉ CHEMICKÉ SLOŽENÍ ORGANISMŮ
voda 65% - 50 - 80
sušina organické látky 32%
anorganické látky 3%
• ANORGANICKÉ LÁTKY
o VODA: tvoří většinu hmoty živých soustav (60-95%), je vhodným prostředím pro všechny biochemické reakce a dobrým rozpouštědlem, podílí se na udržení stálého pH a osmotického tlaku, ovlivňuje termoregulaci, transport látek
- její množství může kolísat v závislosti na vnějších podmínkách
- nejméně vody obsahují semena – 5-15%, nejvíce šťavnaté plody
- podílí se i na procesu oplození výtrusných rostlin
o ANORGANICKÉ IONTY: ovlivňují především osmotický tlak, pH, acidobazickou rovnováhu a elektrické a transportní procesy, např.
- K+ (hlavní nitrobuněčný kation),
- Na+ a Cl- hlavní ionty mimobuněčných tekutin živočichů),
- Mg2+, Ca2+ nebo aniony H2PO-, HPO2- (podílejí se na udržování stálého pH v buňkách i mimobuněčných tekutinách)
o NEROZPUSTNÉ SOLI: nacházejí se především v oporných a ochranných strukturách organismů, např. CaCO3 (uhličitan vápenatý) je součástí schránek bezobratlých,např. měkkýšů, Ca(PO4)2 (fosforečnan vápenatý) se vyskytuje v kostrách obratlovců, nebo SiO2.nH2O (hydratovaný oxid křemičitý) tvoří schránky mřížovců
• ORGANICKÉ LÁTKY
o SACHARIDY: organické sloučeniny složené z atomů uhlíku, vodíku, kyslíku; v organismech mají nejrůznější funkce:
- a) stavební materiál těl organismů (celulosa, chitin)
- b) zásobní látka (u živočichů a hub glykogen, u rostlin škrob a inulin)
- c) zdroj energie pro organismy (uvolňuje se jejich oxidací)
podle složení rozeznáváme:
- a) monosacharidy: pouze jedna monosacharidová jednotka, např. glukóza, fruktóza (hroznový cukr)
- b) oligosacharidy: 2-10 monosacharidových jednotek, nejznámější jsou disacharidy: např. sacharóza (řepný cukr), laktosa, maltóza (sladový cukr)
- c) polysacharidy: více jak 10 monosacharidových jednotek, např.: škrob, celulosa, glykogen, chitin
o BÍLKOVINY (proteiny): makromolekulární látky složené z aminokyselin (derivátů karboxylových kyselin obsahující aminoskupinu), které jsou pospojovány peptidovými vazbami do polypeptidického řetězce; důležitý je nejen počet aminoskupin, ale i jejich pořadí v polypeptidickém řetězci; 20 základních aminokyselin přičemž bílkoviny jsou složeny z několikaset aminokyselin
funkce:
- a) stavební - staví tělo buňky, např. kolagen, keratin
- b) katalycká - funkce metabolismu, enzymy
- c) regulační - hormonální funkce, hormony
- d) obranná - imunita, protilátky
- e) transportní - hemoglobin
- f) zásobní - v semenech rostlin se nachází bílkoviny - zásobníky energie
můžeme je dělit:
- a) jednoduché - obsahují ve svých molekulách pouze aminokyseliny
- b) složené - kromě bílkovinné složky obsahují ještě nebílkovinnou část, např. fosfoproteiny (obsahují kyselinu fosforečnou), glykoproteiny (obsahují sacharid) nebo lipoproteiny (obsahují lipidy)
o TUKY (lipidy): estery vyšších mastných kyselin (palmitová, olejová, stearová k.) s estery alkoholu (např. glycerol)
funkce:
- a) zásobárna energie: živočichové v tukové tkáni, rostliny v semenech
- b) stavební: fosfolipidy tvoří cytoplazmatickou membránu
- c) ochranná a tepelná
o NUKLEOVÉ KYSELINY: makromolekulární látky tvořené řetězci vzájemně spojených nukleotidů, jsou nositeli genetických informací, slouží k uchování a přenosu dědičných znaků z generace na generaci, rozlišujeme dva základní typy nukleových kyselin
rozlišení:
- DNA=deoxyribonukleová kyselin
- RNA=ribonukleová kyselina
Významné správné minerální výživy u rostlin
• UHLÍK: základní stavební prvek živých organismů
o hlavní zdroje: ze vzduchu CO2 (fotosyntéza), v menším množství v podobě HCO3-
• KYSLÍK: ze vzduchu jako O2, důležitý pro dýchání, k tvorbě organických látek, kyslík přijímán z H2O
• VODÍK: přijímán z H2O, v organických sloučeninách, má svou funkci pro energetiku metabolismu
• DUSÍK: nejsou schopné přijímat za vzduchu jako N2, to mohou jen některé sinice (vláknité s heterocystou) anebo hlízkovité bakterie (v symbióze na kořenech hlízkovitých rostlin)
o rostliny přijímají dusík ve formě NH4+ nebo NO3-
o nedostatek: omezuje růst rostlin (listů), snížený obsah chlorofylu (málo zelené), zkracuje se vegetační růst, časnější dozrávání semen
o nadbytek: oddálení kvetení, hromadění dusičnanů, pomalejší dřevnatění
• FOSFOR: z půdy v podobě iontů: H2PO4-, HPO42-
o význam: účastí se na látkovém a energetickém metabolismu, součást nukleových kyselin, ATP, vitamínů
o nedostatek: malé, bledě zelené listy, zpomalení růstu
• SÍRA: z půdy jako SO42-, součástí aminokyselin, málo potřebné; např. SO2 je toxický
• DRASLÍK: přijímán v draselných solích, v buněčné stěně vakuol
o funkce: zvyšuje odolnost rostlin vůči mrazu, ovlivňuje otevírání průduchů
• HOŘČÍK: přijímán jako Mg2+, součást chlorofylu, důležitý při buněčných dějích-dýchání, fotosyntéza
• VÁPNÍK: přijímán jako Ca2+, význam pro činnost buněčných membrán a ovlivňuje aktivitu některých enzymů a dělení buněk
• ŽELEZO: přijímáno jako kation, katalyzuje, obsažen v chlorofylu
o nedostatek: žloutnutí listů = chloróza, opad listů, snížení fotosyntézy a dýchání
Význam vody v buňce
• důležité rozpouštědlo, většina reakcí probíhá pouze ve vodě
• přímo se účastní metabolických procesů (dýchání, fotosyntéza)
• aktivita nukleových kyselin a bílkovin se projeví pouze v přítomnosti vody
• vysoká schopnost disociovat molekuly na ionty, dobrý vodič tepla
• vysoké specifické teplo, přes buněčné povrchy nejsnáze prostupují molekuly rozpuštěné ve vodě
• velká funkce při vzniku života: první rostliny ve vodě až po vytvoření O2 přechod na souš
• při pohybech a růstu rostlin, při oplození výtrusných rostlin (kapraďorosty, mechorosty, řasy)
• při rozšiřování plodů rostlin
• PŘÍJEM, VÝDEJ A VEDENÍ VODY V BUŇCE
o příjem H2O:
- nižší a ponořené vyšší rostliny přijímají celým povrchem těla; vyšší rostliny jsou zakořeněné a vodu přijímají kořenovým systémem (kořenovými vlásky)
- je ovlivněn množstvím vody v půdě, teplotou půdy (u rajčat a okurek se zastavuje příjem H2O při 4° C), je zajištěn pomocí difúze a osmózy
o vedení H2O:
- s vodou jsou zároveň vedeny i minerální látky - to je uskutečněno transpiračním proudem (pomocí xylému, cévic a cév)
o postup vody:
- kořenové vlásky (nasávání) → korový parenchym → dřevní parenchym (střední válec = ENDODERMIS) → cévy, cévice (xylém)
- voda vedena transpiračním proudem končícím v listech, voda stoupá rychlostí 1-50 m*h-1 (nejrychleji u lián), při vedení H2O se v rostlině uplatňuje:
- 1) TRANSPIRACE (vypařování): „dýchání přes něco“ (z latiny trans=přes; spirare=dýchat) = odpařování - výdej vody ve skupenství plynném, vypařování hlavně z listů- díky tomu je veden transpirační proud. Dělení:
• a) stomatární = odpařování vody pomocí průduchů (STOMAT) z buněk listového mezofylu jde voda do mezibuněčného -90%, kolísá podle otevírání průduchů
• b) kutikulární = odpařované kutikulou, u mladých rostlin s tenkou kutikulou méně než 10%, vypařování celým povrchem listů
- maximální před polednem, v poledne snížení, odpoledne stoupá, večer klesá, odpovídá otevírání průduchů
- 2) KOHEZE : kohezní síly - podílejí se na udržování vodního sloupce, působí mezi molekulami - 3) KOŘENOVÝ VZTLAK: vytlačování vody do nadzemních částí rostliny, funguje zejména z jara, kdy nejsou listy-např. projev při poranění v této době vytéká míza
o výdej vody:
- transpirace - ve stavu plynném
- gutace - ve stavu kapalném, z latinského gutta=kapička; voda je vydávána hydatody, časně ráno po chladné noci, kde je atmosféra plná vodních par a není možná transpirace, př. kontryhel, rostliny v pralesech, projev kořenového vztlaku, gutační voda obsahuje minerální látky
asi 1% přijaté vody využije rostlina ke svému metabolismu, transpirační koeficient – udává, kolik gramů vody potřebuje rostlina na vytvoření 1g sušiny, intenzita transpirace – rychlost odpařování vody
Příjem (výdej) látek do buňky
• PASIVNÍ PŘÍJEM = Osmotické jevy: buněčná stěna je permeabilní, ale cytoplazmatická membrána je semipermeabilní, tyto membrány kontrolují vstup látek do buňky a výstup látek z buňky
o a) DIFÚZE = fyzikální pochod, při kterém probíhá transport částic (molekul) z míst s vyšší koncentrací do míst s nižší koncentrací částic (z koncentrovanějšího roztoku do zředěného roztoku) - podle koncentračního spádu, bez energie - takto pronikají molekuly močoviny, alkoholu, barviva, jedy, léčiva - díky současnému pronikání vody v opačném směru dochází k vyrovnávání koncentrace
o b) OSMÓZA = zvláštní případ difúze, při které pronikají snadno a rychle pouze molekuly vody, osmotický tlak = hydrostatický tlak ve směru opačném než probíhá osmóza - rozeznáváme další případy osmózy: plazmolýza, plazmoptýza
- plazmolýza: buňka se nachází v hypertonickém prostředí = koncentrace látek je větší vně buňky než uvnitř, voda uniká z buňky, protoplast se smršťuje a odděluje od buněčné stěny - př. posolená ředkvička, okurka
- plazmoptýza (deplazmolýza): buňka je v hypotonickém prostředí = uvnitř buňky je vyšší koncentrace než vně - voda jde do buňky, buňka může prasknout, př.: třešně po dešti praskají, pylová zrnka
- buňka v prostředí izotonickém = stejná koncentrace uvnitř i vně (-nic se neděje)
o v důsledku příjmu vody tlačí vakuola na buněčnou stěnu a tím vzniká tlak = turgor - naopak buněčná stěna působí tlakem buněčné stěny na protoplast v opačném směru
• AKTIVNÍ PŘÍJEM: je zapotřebí energie
o ENDOCYTÓZA
- pinocytóza: přenos kapalných částic - do buňky se dostane koloidní roztok bílkovin, vklesnutím do membrány
- fagocytóza: přijímaní celých pevných látek, př. měňavky, některé bílé krvinky
o EXOCYTÓZA
- opak endocytózy, kdy z buňky jsou vylučovány odpadní látky, pinocytární váček splyne s cytoplazmatickou membránou a obsah je vyvržen z buňky
Vodní bilance
• = poměr mezi příjmem a výdejem vody
• optimální bilance – příjem a výdej v rovnováze
• vodní deficit – větší ztráty než příjem, klesá turgor, rostlina vadne (vratně = reverzibilně, nevratně = ireverzibilně)
Růst a vývoj rostlin
• RŮST = nenávratné zvětšování objemu a hmotnosti, spojeno se změnami tvaru a vnitřního uspořádání rostlinných orgánů, projev života
• rostliny rostou na rozdíl od živočichů během celého života
• růst rostlin je způsoben vlastním buněčných dělením a vlastním růstem buněk (u jednobuněčných po dosažení určité velikosti se jednobuněčný organismus rozdělí na dva - jedna buňka na dvě dceřinné)
• 3 RŮSTOVÉ FÁZE ROSTLIN
o Zárodečná (EMBRYONÁLNÍ): buňky se neustále dělí, zvětšuje se jejich počet, tyto buňky se nachází v dělivých pletivech - v meristémech - ve vzrostlém vrcholu kořene, stonku a listů a v druhotném dělícím pletivu; nárůst cytoplazmy těchto buněk
o Prodlužovaní (ELONGAČNÍ): buňky se už nedělí, vakuoly nasávají hodně vody, zvětšují svůj objem až nakonec splývají v jednu velkou vakuolu, množství cytoplazmy zůstává nezměněno, cytoplazma i s jádrem zatlačena vakuolou v buněčné stěně
o Rozlišovací (DIFERENCIAČNÍ): buňky se tvarově odlišují a rozrůzňují se (specializují se) k vykonávání určité funkce, vznik buněk krycích a vodivých pletiv, trachomů a orgánů. Růst do objemu
• Růst rostlin probíhá za určitých podmínek (FAKTORŮ):
o VNĚJŠÍ
- Světlo: důležité pro fotosyntézu, při jeho nedostatku nastává ETIOLIZACE = nápadné prodlužování článku stonků, bledě žlutá barva, méně vyvinutá mechanická pletiva, potlačení růstu listů, např. rostliny ve tmě, klíčení brambor; světlomilné - slunečnice, stínomilné - hajní byliny
• Etiolizace je důležitým mechanismem, díky kterému jsou rostliny například zasypány hlínou schopny rychle bez energetických ztrát vyrůst za sluncem. V praxi například v hustých podrostech, využíváno u zeleniny – etiolizovaná zelenina je dobře poživatelná
- Teplota: minimum - růst začíná, maximum - růst se zastavuje, optimum - nejrychlejší růst
- Voda: nezbytná v zárodečné a prodlužovací fázi… + živiny
- Znečištění prostředí: nepříznivě působí na růst
o VNITŘNÍ = FYTOHORMONY
- FYTOHORMONY = rostlinné hormony - jsou syntetizovány v určitých pletivech vyšších rostlin, z místa vzniku se vodivými pletivy dostávají do jiné části rostliny a zde v malých koncentracích ovlivňují růst a vývoj rostlin
- STIMULÁTORY RŮSTU (podporují růst) - auxiny, cytokininy, gibereliny
• Auxiny:
o Podpora prodlužovacího růstu, zakládání adventivních kořenů
o tvoří se ve vrcholech stonků a nejmladších listech, brzdí růst postranních pupenů stonku, tedy odříznutím vrcholu stonku se podnítí růst postranních větví z pupenů-využití při řezu dřevin (chceme-li, aby rostla rostlina do šířky a ne do výšky), ve vysokých koncentracích auxin růst brzdí
• Cytokininy: tvoří se v kořenech, urychlují buněčné dělení, zpomalují stárnutí listů , stimulují klíčení semen
• Gibereliny: vznikají v nejmladších listech a kořenech, urychlují růst orgánů, přerušují období klidu u semen, hlíz a cibulí, vyvolávají tvorbu bezsemenných plodů. Podporují využívání zásobních látek pro získání živin pro růst.
- INHIBITORY RŮSTU (zastavují růst) - kyselina abscisová, etylen
• Kyselina abscisová: tvoří se v dospělých listech, semenech, plodech; způsobuje opad listů = abscise a plodů;
o potlačuje rozvíjení pupenů v době vegetačního klidu, brání vstupu K+ do svěracích buněk (při uzavření průduchů)
o navozuje Dormanci – stav klidu, odpočinku
• Etylen: uvolňuje se ze zralého ovoce, urychluje zrání plodů (např. banánů)
o Rychlost růstu bývá větší v noci než ve dne
• 4 VÝVOJOVÉ FÁZE (období) – u vyšších rostlin
o Embryonální – vývoj embrya od vzniku zygoty po dozrání semene
o Vegetativní – začíná klíčením semene, vytváří se vegetativní orgány; rozmnožování pouze nepohlavní
o Období dospělosti – vznikají generativní orgány, tvorba gamet a výtrusů; pohlavní rozmnožování
o Období stárnutí – odumírání jednotlivých orgánů i celé rostliny, převládají katabolické děje, rozmnožování neprobíhá
• DORMANCE = období vegetačního klidu – během ontogeneze nastává jednou nebo víckrát, rostlina zastavuje růst, snižuje metabolismus, semena neklíčí
• RŮSTOVÉ KOLERACE – projev celistvosti rostlinného těla – vzájemné působení a ovlivňování jednotlivých částí těla, orgán ve spojení s rostlinou se chová jinak, než když je oddělen (z odděleného listu vyrůstají kořeny); cílem je opětovné dosažení rovnováhy
• POLARITA RŮSTU – na rostlině i jejích orgánech je rozlišen vrcholový = apikální pól – narůstají z něho prýty, a spodní = bazální pól – regenerují z něho kořeny
o důležité při roubování – podnož a roub srostou pouze po přiložení opačnými póly
• REGENERACE = obnova nebo nahrazení ztracených částí
o fyziologická – náhrada opotřebovaných nebo ztracených částí
o patologická – nahrazování odejmutých orgánů nebo zacelování ran (odříznutá větev)
• HOJIVOVÉ PLETIVO = KALUS – zaceluje rány
• životní cyklus = doba života – od vzniku zygoty po uhynutí rostliny
Hnojiva
• ORGANICKÁ (statková) – hnůj, močka, kompost, zelené hnojení
• PRŮMYSLOVÁ – dusíkatá – KNO3
fosforečná – superfosfát
draselná – KCl
vápenatá – mletý CaCO3, pálené vápno
kombinovaná – NPK
o dusičnany v půdě – přehnojení – splach do vod, velký obsah v zelenině – rakovinotvorné
o biominerální hnojiva – s přídavkem rohoviny a stopových prvků
o specializovaná hnojiva – pro rajčata, jahody, ...
o zelená hnojiva – hrách (hlízkovité bakterie), hořčice, jetel, vikev (vysoký obsah minerálů)
Článek podporuje:
ohebné kloubové plastové hadice
4. Otázky - Stavba a funkce rostlinných orgánů
1) 4 x funkce kořene:
2) Dva typy kořenových soustav
3) Která kořenová soustava má kořeny postranní:
4) Která kořenová soustava má kořeny náhradní (adventivní):
5) Jak se nazývá pokožka kořene:
6) Čím se vyznačuje absorbční zóna, prodlužovací zóna, vzrostný vrchol:
7) Co je kalyptra:
8) K čemu slouží přesýpavý škrob v kalyptře:
9) Jak se nazývá prostřední část kořene s cévními svazky:
10) Kde se zakládají postranní kořeny:
11) Význam endodermis:
12) 4 x metamorfóza kořene:
13) Z čeho je bulva:
14) Části stonku jen nepatrně se prodlužující z nichž vyrůstají listy se nazývají:
15) Jak lze na stavbě stonku rozpoznat dvouděložnou a jednoděložnou rostlinu:
16) Rozliš lodyhu, stvol, stéblo:
17) Co vidíš na řezu kmenem naší dřeviny:
18) Co je felogén a jeho význam:
19) Jiný název pro čočinky:
20) Na jaké rostlině se dají pozorovat čočinky:
21) Co jsou brachyblasty:
22) Co se jí z bramboru:
23) Rozdíl monopodium x sympodium:
24) Význam šlahounů:
25) Tři základní složky listu:
26) Tři základní typy postavení listu na stonku:
27) Co je heterofylie:
28) Rozdíl dlanitá a zpeřená žilnatina:
29) Popiš příčný řez listem:
30) Co je cibule:
31) Co je podpučí:
32) Co jsou listeny a co tvoří u pampelišky:
33) Co jsou generativní orgány:
34) Které rostlinné orgány se podílejí na stavbě květu:
35) Jmenuj výtrusné části květu:
36) Jak se nazývá samčí výtrus:
37) Jak se nazývají obalné části květu:
38) Co je pestík a z čeho se skládá:
39) Rostlina jednodomá a dvoudomá:
40) Co je květenství:
41)
42) Co je kleistogamie:
43) Co je anemogamie a entomogamie a uzpůsobení k tomu:
44) V čem spočívá dvojí oplození u krytosemenných:
45) Kde nalezneme buňky pomocné Synergidy a protistojné Antipody:
46) Co jsou integumenty a co z nich vzniká:
47) Co je radiculla:
48) K čemu slouží perisperm, endosperm a děloha:
49) Mezi jakou skupinu plodů patří: nažka, bobule, oříšek, lusk, peckovice, dvojnažka:
2) Dva typy kořenových soustav
3) Která kořenová soustava má kořeny postranní:
4) Která kořenová soustava má kořeny náhradní (adventivní):
5) Jak se nazývá pokožka kořene:
6) Čím se vyznačuje absorbční zóna, prodlužovací zóna, vzrostný vrchol:
7) Co je kalyptra:
8) K čemu slouží přesýpavý škrob v kalyptře:
9) Jak se nazývá prostřední část kořene s cévními svazky:
10) Kde se zakládají postranní kořeny:
11) Význam endodermis:
12) 4 x metamorfóza kořene:
13) Z čeho je bulva:
14) Části stonku jen nepatrně se prodlužující z nichž vyrůstají listy se nazývají:
15) Jak lze na stavbě stonku rozpoznat dvouděložnou a jednoděložnou rostlinu:
16) Rozliš lodyhu, stvol, stéblo:
17) Co vidíš na řezu kmenem naší dřeviny:
18) Co je felogén a jeho význam:
19) Jiný název pro čočinky:
20) Na jaké rostlině se dají pozorovat čočinky:
21) Co jsou brachyblasty:
22) Co se jí z bramboru:
23) Rozdíl monopodium x sympodium:
24) Význam šlahounů:
25) Tři základní složky listu:
26) Tři základní typy postavení listu na stonku:
27) Co je heterofylie:
28) Rozdíl dlanitá a zpeřená žilnatina:
29) Popiš příčný řez listem:
30) Co je cibule:
31) Co je podpučí:
32) Co jsou listeny a co tvoří u pampelišky:
33) Co jsou generativní orgány:
34) Které rostlinné orgány se podílejí na stavbě květu:
35) Jmenuj výtrusné části květu:
36) Jak se nazývá samčí výtrus:
37) Jak se nazývají obalné části květu:
38) Co je pestík a z čeho se skládá:
39) Rostlina jednodomá a dvoudomá:
40) Co je květenství:
41)
42) Co je kleistogamie:
43) Co je anemogamie a entomogamie a uzpůsobení k tomu:
44) V čem spočívá dvojí oplození u krytosemenných:
45) Kde nalezneme buňky pomocné Synergidy a protistojné Antipody:
46) Co jsou integumenty a co z nich vzniká:
47) Co je radiculla:
48) K čemu slouží perisperm, endosperm a děloha:
49) Mezi jakou skupinu plodů patří: nažka, bobule, oříšek, lusk, peckovice, dvojnažka:
4. Stavba a funkce rostlinných orgánů
Nejednoduššími mnohobuněčné rostliny mají velmi jednoduché tělo tvořené stélkou (thallus), buňky jsou tvarově i funkčně málo rozlišené (řasy, primitivnější mechorosty, některá vývojová stádia přesliček, plavuní, kapradin)
Těla vyšších rostlin jsou tvořena pletivy, mají vyvinuté rostlinné orgány. Orgán = soubor pletiv s charakteristickou stavbou a funkcí. Mají rozlišené tělo = kormus : podzemní část - kořen; nadzemní část - stonek a list = prýt. Rozlišujeme orgány vegetativní (kořen, stonek, list) a generativní (květ, semeno, plod).
• Kořen (radix)
• Zpravidla podzemní orgán, upevňuje rostlinu v substrátu, slouží k příjmu vody a v ní rozpuštěných minerálních látek.
• Nenese listy
• Heterotrofní, nemá fotosyntetická barviva, kutikulu ani průduchy
• Funkce - nasávací, vodivá, mechanická, zásobní, rozmnožovací
• Kořenový systém = soubor všech kořenů rostliny, skládá se z hlavního kořene, z něhož vyrůstají kořeny postranní
o Allorhozie - kořenový systém je tvořený hlavním kořenem a postranními kořeny, typické pro rostliny dvouděložné a většina nahosemenných
o Homorhizie -kořenový systém, kde hlavní kořen zaniká a jeho funkci přejímají kořeny adventivní (náhradní), vzniká kořenová soustava tvořená stejně tlustými kořeny, je typická pro jednoděložní rostliny.
• Geotropismus = jev, kdy kořen roste ve směru zemské tíže
• Podélný řez kořenem:
o Zóna dělivá = meristematická : tvořena dělívým pletivem, je chráněna kořenovou čepičkou - kalyptra (tvořenou parenchymatickými buňkami), usnadňuje pronikání kořene do půdy
o Zóna prodlužovací : oblast intenzivního růstu kořene, důsledkem je silné prodlužování a zvětšování objemu buněk
o Zóna absorpční : rostlina přijímá vodné roztoky neústrojných látek z půdy, tvoří se zde kořenové vlásky, které zvětšují absorpční schopnost kořene
• Příčný řez:
o Pokožka (rhizodermis), na povrchu
o Primární kůra (cortex), tvořena základním pletivem a skládá se ze tří vrstev - exodermis, mezodermis, endodermis
o Pericykl - zachovává si dělící schopnost, zakládají se zde postranní kořeny.
o Cévní svazek - uvnitř středního válce, druhotně tloustne činností kambia, které se zakládá mezi primárním dřevem a lýkem
o Dřeň – tvoří se uvnitř mezi cévními svazky, především u jednoděložných rostlin
• Druhy kořenů
o nitkovitý (u klíčných rostlin)
o válcovitý - křen
o vřetenovitý - mrkev, petržel, většina stromů
o řepovitý – řepa
• Modifikace kořene
o Zásobní kořeny - kořenové hlízy (vstavač), bulvy (řepa), na jejich stavbě se podílí i stonková část
o Vzdušné kořeny - přijímají vzdušnou vlhkost (monstera - tropické)
o Pričepivé kořeny - s prichycovací funkcí (břečťan)
o Haustoria - kořeny parazitů a poloparazitů schopné vysávat živiny z dřevních částí hostitelské rostliny (jmelí)
• Hospodářský význam
o potrava člověka - zelenina - mrkev
o krmivo pro zvířata - krmná řepa
o potravinářský průmysl - řepa cukrovka
o výroba léčiv - smetanka lékařská
• Stonek (kaulom)
• Nadzemní část nesoucí listy a reprodukční orgány
• Zprostředkovává spojení mezi kořenovým systémem a listy, rozvádí roztoky minerálních látek z kořenů do listů a z listů vede organické látky (asimiláty) do míst spotřeby - růstová pletiva, kořeny, plody
• Zajišťuje optimální polohu pro listy a květy
• Některé stonky jsou podzemní - oddenky
• Stonek s listy tvoří prýt
• Místa, kde listy přisedají ke stonku - uzliny (nody), mezi nimi jsou Články (internodia) — rostoucí úseky - buňky se prodlužují. Na konci stonku se nachází vzrostný vrchol (tvořený meristémem) slouží k prodlužování stonku, je krytý pupeny - z listů
• Byliny mají stonek dužnatý, šťavnatý, můžou mít kambium, ale jejich činnost je omezená -nemůžou zdřevnatět
• Dřeviny mají stonek dřevnatý díky činnosti kambia a pletiva felogénu - proto tloustne
• Vnější stavba stonku:
1. Lodyha - olistěný stonek - len, hluchavka
2. Stvol - bezlistý stonek zakončený květem nebo květenstvím, listy tvoří přízemní růžici -prvosenka, pampeliška
3. Dutý stonek rozdělený kolénky na články – žito
• Dřeviny
1. Stromy - nevětvená část se označuje jako kmen, horní rozvětvená část je koruna – buk
2. Keře - stonky se větví hned od země a jsou celé dřevnaté - tavolník
3. Polokeře - spodní část zdřevnatělá, horní části větví jsou bylinné, šťavnaté a na zimu odumírají – borůvka
• Tvar stonku - nejčastěji válcovitý nebo čtyřhranná, trojhranná lodyha
• Stonek s primární stavbou je zelený, krytý pokožkou (epidermis), pod ní je prvotní kůra, která má ochrannou a zásobní funkci, i mechanickou - zpevnění stonku, střední vrstva - asimilační funkce, vnitřní část - škrobová pochva. V pericyklu se zakládají adventivní kořeny a kolaterální cévní svazky, které jsou různě uspořádány. Střed stonku je vyplněn parenchymatickou dření -> dřeňové paprsky - vedou roztoky
• Druhotná stavba stonku je podmíněna druhotným tloustnutím. Kůra prvotní nahrazena druhotnou (periderm), kambium vytváří kambiový válec - produkce druhotného lýka a ve středu druhotné dřevo - vznik letokruhů
• Stonek nese pupeny, na vrcholu vrcholový pupen, v úžlabí listů jsou pupeny úžlabní. Zkrácená větévka – brachyblast
• Větvení
1. Vidličnaté (plavuň vidlačka) - vývojově starší
2. Postranní - monopodální - hroznovité (smrk, borovice), vrcholičnaté (vinná réva, jabloň)
3. Sympodiální - ukončuje růst hlavní stonek - jmelí
• Modifikace :
1. zásobní - oddenky slouží i k vegetativnímu rozmnožování (konvalinka), podzemní stonek se šupinovitými listy, z oddenků vyrůstají náhradní kořeny - rákos. Často slouží k přezimování - snáší tvrdé podmínky, na jaře vyrůstá rostlina. Oddenkové hlízy (lilek brambor), stonkové hlízy (kedluben). Rozmnožovací funkci - šlahouny (jahodník), stonkové úponky (vinná réva), stonkové kolce - trny (trnka) - ochranná funkce -> přeměněné brachyblasty (modřín). Na brachyblastech vyrůstají listy - borovice nebo květy - jabloň. Asimilační funkce - přebírá stonek, protože má zakrnělé listy (jalovec). Zásobárna vody u kaktusů.
• Hospodářský význam - jako potrava pro člověka - brambory, kedluben, pro zvířata - pícniny, surovina pro průmysl - len, cukrová třtina, dub korkový, dřevo stromů.
• List
• Postranní orgán, tvoří se pouze na stonku, probíhá v něm fotosyntéza, transpirace, výměna plynů.
• Složení: listové čepele, řapík, palisty
1. Palisty - drobné párové lístky na bázi (na okraji) řapíku. U některých rostlin odpadne nebo přirostou - šípková růže, u hrachu jsou veliké - probíhá fotosyntéza, vytváří trny – akát
2. Řapík - drží čepel, je to stopková část listu, někdy na spodní části se tvoří listová pochva - u trav: listy s řapíkem = řapíkaté X listy bez řapíku = přisedlé
3. Čepel - jednoduché (bukový list) X složené-jetel
• Mají celistvé nebo dělené listy, čárkovité, jehlicovité, kopinaté, podlouhlé, dlanité -vyrůstají z 1. místa –kaštan, eliptické, vejčité, srdčité, troj-, pěti-, mnohočetný, Zpeřené - vyrůstají z různých míst, lichozpeřené - lichý počet lístků, růže
• Podle postavení na stonku:
1. Střídavé - bříza
2. Vstřícné - hluchavka
3. Přeslenité - vraní oko
• Různolistost - na jedné rostlině více druhů listů - pámelník, břečťan
• Podle okraje čepele listu: celokrajné, pilovité, zubaté, vykrajované, vroubkované, laločnaté, vykousané, kracovité
• Podle žilnatiny
1. rovnoběžné (lipnicovité)
2. souběžné (konvalinka, jitrocel)
3. zpeřené (buk), dlanité (platan), zpeřené a dlanité většinou u dvouděložných rostlin
• Přímý řez listu
1. Pokožka - na svrchní i spodní straně s průduchy, pokryta kutikulou
2. Mezofyl - palisádový parenchym - pod svrchní pokožkou, tvořena buňkami s chloroplasty. Houbový parenchym - odvádějí asimiláty vzniklé v mezofylu do lýka cévních svazků = vodivá funkce, zpevňují list, uspořádání cévních svazků = žilnatina
• Modifikace
1. Palistové trny (trnovník akát)
2. Listové trny (citrónovník)
3. Listové úponky (hrách)
4. Zásobárny vody - dužnaté listy – sukulenty
5. Láčkové listy = „baňka" u masožravých rostlin
6. Žlaznaté trichomy - masožravé rostliny
7. Cibule - zdužnatělé listy k hromadění látek a vegetativní rozmnožování
8. Kořenové listy - u vodních rostlin – nepukalka
9. Květ - přeměna listu -> rozmnožovací orgán.
• Význam - jako potrava pro člověka (špenát, zelí, kapusta, cibule), léčivo (máta), koření (vavřín, majoránka), pcehutiny (čajovník), surovina pro průmysl (tabák), krmivo pro zvířata (pícniny)
heterofylie
[heterofílie, řečtina], různolistost, vlastnost některých rostlin vytvářet dva odlišné tvary listů na jednom jedinci, například u břečťanu, pámelníku.
podpučí
Podcibulí, stonek cibulnatých rostlin zkrácený do terčovité podoby. Naspodu nese adventivní kořeny, nahoře dužnaté listy, jejichž báze tvoří tzv. cibuli. Ze středu podpučí vyrůstá stvol s květy.
listen
Bractea – list, z jehož úžlabí vyrůstají květy nebo květenství. Někdy se tvarem ani velikostí neliší od ostatních asimilačních listů, jindy bývá menší nebo se liší i tvarem.
Generativní (rozmnožovací, reprodukční) orgány semenných rostlin jsou listového původu
• Květ
• soubor orgánů zajišťující pohlavní rozmnožování
1. Stonkového původu - Květní lůžko
2. Listového původu
- Obalné - okvětí (P), koruna (C), kalich (K)
- Výtrusné - tyčinky (A, samčí), plodolisty (G, samicí)
• Květní vzorce
1. Jednopohlavní
2. Oboupohlavní
3. Vícesouměrný květ
4. Souměrný květ
5. Srůst
6. P 3+3
• Květní obaly se nepodílí přímo na rozmnožování:
1. Kalich - vnější část květního obalu, tvořen zelenými lístky, chrání pupeny a části květu
2. Koruna - vnitřní část květního obalu, nápadně, pestře zbarvená - lákají opylovače Nejsou-li květní obaly rozděleny na kalich a korunu, jedná se o okvětí - skládá se z tvarově a barevně nerozlišených okvětních lístků. Tulipán, jednoděložné rostliny
• Reprodukční orgány se přímo podílí na rozmnožování:
1. Tyčinky (mikrosporofyly) - jsou samčí pohlavní orgány, produkují pylová zrna (mikrospory), jsou rozlišeny na tenkou nitku a prašník, který je tvořený dvěma prašnými váčky, z nichž každý má dvě pylová pouzdra, kde se diferencují pylová zrna. Soubor všech tyčinek v květu se nazývá andreceum
2. Plodolisty srůstají v pestík = samičí pohlavní orgán. Skládá se: Gyneceum
- Blizna - vrcholová část pestíku, na ní se zachycují a klíčí pylová zrna
- Čnělka - střední Část pestíku, obvykle má protáhlý tvar, nosič blizny
- Semeník - dutá část pestíku, kde jsou vajíčka
• Spodní - pod květním lůžkem,
o miříkovité
o hvězdicovité rostliny
• Svrchní - nad květním lůžkem,
o pryskyřníkovité,
o brukvovité rostliny
• Polospodní - obaly a tyčinky vyrůstají uprostřed semeníku - íomikámen.
• Rozdělení podle přítomnosti tyčinek a plodolistů:
1. Oboupohlavní —většina krytosemenných rostlin, např. tulipán
2. Jednopohlavní
- Prašníkovité - jenom tyčinky -> samčí
- Pestíkovité - pouze pestík -> samičí
• Rostlina může mít samčí a samicí květy na temže jedinci = jednodomá - dub
• Rostlina může mít jedince jen se samičími a jedince jen se samčími květy = dvouděložná - vrba
• Sterilní květy - nemají tyčinky, ani pestíky, jejich úlohou je lákat opylovače
• Květenství = soubor květů uspořádány podle určitých pravidel na společném stonku
1. Jednoduchá:
- Hroznovitá - postranní stonky nepřerůstají stonek hlavní, květy rozkvétají zezdola nahoru nebo od obvodu ke středu. Patří sem: Hrozen – rybíz, Klas-jitrocel, Jehněda – líska, Okolík – prvosenka, Úbor - smetanka, sedmikráska, kopretina, Lata – Šeřík, Hlávka (strbol) – jetel, Palice - kukuřice
- Vrcholičnatá - postranní stonky přerůstají stonek hlavní, rozkvétají ze shora dolů a od středu do obvodu. Patří sem: Vrcholík - bez černý, Vijan – pomněnka, Vidlan - hvozdík
2. Složené
- Homotaktické - kombinace dvou stejných květenství : Složený okolík z okolíčků – miskovité, Složený klas z klásků - pýr
- Heterotaktické - celek z jiných květenství : Hrozen z vijanů - jírovec maďal
• Listeny - redukované, zkrácené listy, v jejichž úžlabí vyrůstají květy či celé větve květenství, sdružují se do útvarů - zákrov - u smetanky
• Květy, popřípadě květenství některých rostlin se využívají k výrobě léčiv (lípa, heřmánek, divizna), krémů a parfémů (růže, šeřík, jasmín), nebo jako zelenina - květák (zdužnatělá květenství)
Opylení
• Přenos pylových zrn z tyčinek na bliznu (u krytosemenných) nebo na vajíčko u nahosemenných
• Opylení vlastním pylem — samosprašnost = autogamie, extrémní případy - ze stejného květu
nucellus
[Latina], pletivné jádro; pletivo vyplňující vajíčko rostlin. Z jedné jeho buňky se vyvíjí zárodečný vak. Není-li po redukčním dělení při vývoji zárodečného vaku zcela spotřebován, mění se jeho zbytek ve vyživovací pletivo vnější bílek semene (perisperm).
• Allogamie = cizosprašnost - rostlina opylená z cizí rostliny stejného druhu - může mít trochu jinou genetickou informaci. Např.:
1. Prvobliznost - prašníky se otevřou až po opylení blizny, potom teprve vlastní pyl.
2. Prvoprašnost - pyl vyletí ven a pak se vyvine blizna, která může přijmout pylové zrno (cizí)
• Přenos pylu
1. větrem – anemogamie
2. vodou – hydrochorie
3. hmyzem - entomogamie - pylová zrna jsou lepkavá nebo mají háčky, kterými se přichytí na tělo hmyzu je přenesena na jiný květ. Rostliny lákají hmyz pestrými barvami květů a vůní nektaru nebo nabízí přistávací plochu. Jinými živočichy - kolibřík, netopýr, vačice...
•
Oplození
• Splynutí samčí a samicí pohlavní buňky, probíhá dvojí oplození:
1. Pylové zrnko vyklíčí na blizně pylovou láčkou (růst pylové láčky řídí jádro vegetativní buňky) a je zakončen splynutím jedné gamety s vaječnou buňkou za vzniku zygoty, která se dále vyvíjí v zárodek
2. Druhá spermatícká buňka splývá s diploidním jádrem zárodečného vaku, a vzniká triploidní živné pletivo endosperm, které vyživuje vzniklý zárodek.
• Obaly oplozeného vajíčka se mění v osemení (= ochranný obal semene, tvrdé), celé vajíčko v semeno a semeník v plod
• Složení vajíčka: otvor klový, obaly (integumenty), synergidy, vaječná buňka, antipody(buňky protistojné), centrální jádro zárodečního vaku, nucellus (výživné pletivo), poutko - spojuje vajíčko se semeníkem.
• Složení semena: osemení (přeměna obalů), peristerm (přeměna nucellu), embryo, endosperm (z centrálního jádra zárodečního vaku) - vyživovací funkce, má hodně cukrů a tuků, pupek (z poutka), děloha - jednoděložné, dvouděložné.
• Funkce semena: zásobní orgány pro výživu klíčivých rostlin, uvnitř živé pletivo, hodně bílkovin. Bere si živiny, když ještě nemá listy.
• Plod je mnohobuněčný rozmnožovací orgán krytosemenných rostlin, vyživuje a chrání semena během zrání, podílí se na jejich rozšiřování. Skládá se ze semen, oplodí (perikarp) = stěna plodu, vzniká přeměnou plodoíistů, tvořeno: exokarp - blanitá slupka - peckovice, mezokarp - střední vrstva, dužnatá, endokarp - vnitřní vrstva, bývá blanitá, pecka
1. pravé - přeměna pestíku v oplodí
2. nepravé - kromě pestíku přeměna ještě ostatních částí květu
• Pravé
1. suché - oplodí je kožovité, nebo tvrdé, sklerenchymatické.
- Pukavé - v době zralosti se otevírají, bývají vícesemenné –
• měchýřek - magnolie, pivoňka, blatouch;
• lusk - akát, hrách;
• šešule a šešulka - hořčice, květák, kapusta;
• tobolka -mák
- Nepukavé -jednosemenné plody, v době zralostí se neotevírají, oddělují se od ostliny celé –
• nažka - bříza (křídlatá), smetanka (s chmýrem), dub (nažka v číšce);
• oříšek -líska;
• obilka - pšenice
- Poltivé - v době zralosti se neotevírají, ale rozpadají se na jednosemenné díly -struk - ohnice;
• dvounažka - javor, kmín;
• tvrdka - hluchavka
2. Dužnaté - oplodí rozlišeno na vnější, střední a vnitřní část *
- Bobule - rajče, angrešt, borůvka, datle; peckovice - třešeň, švestka, ořešák
• Nepravé - souplodí - soubor plodů, které vznikly přeměnou jednoho květu, z každého pestíku jeden plod. Souplodí nažek - jahoda, souplodí peckoviček - malina, souplodí nažek ve zdužnatělém vaku – šípek
• Plodenství je soubor plodů vzniklých přeměnou jednoho květenství - fíkovník, jeřáb, rybíz -hrozen bobulí
• Malvice - přeměna pestíku, korunných, kališných lístků a tyčinek - Jabloň, hrušeň
• Složený plod - přeměna pestíku, květních lístků => ananas
Článek podporuje:
ohebné kloubové plastové hadice
vrtačka, zakružovačka, soustruh
zdvihací zařízení, vázací technika, školení jeřábníků, vazačů břemen
Těla vyšších rostlin jsou tvořena pletivy, mají vyvinuté rostlinné orgány. Orgán = soubor pletiv s charakteristickou stavbou a funkcí. Mají rozlišené tělo = kormus : podzemní část - kořen; nadzemní část - stonek a list = prýt. Rozlišujeme orgány vegetativní (kořen, stonek, list) a generativní (květ, semeno, plod).
• Kořen (radix)
• Zpravidla podzemní orgán, upevňuje rostlinu v substrátu, slouží k příjmu vody a v ní rozpuštěných minerálních látek.
• Nenese listy
• Heterotrofní, nemá fotosyntetická barviva, kutikulu ani průduchy
• Funkce - nasávací, vodivá, mechanická, zásobní, rozmnožovací
• Kořenový systém = soubor všech kořenů rostliny, skládá se z hlavního kořene, z něhož vyrůstají kořeny postranní
o Allorhozie - kořenový systém je tvořený hlavním kořenem a postranními kořeny, typické pro rostliny dvouděložné a většina nahosemenných
o Homorhizie -kořenový systém, kde hlavní kořen zaniká a jeho funkci přejímají kořeny adventivní (náhradní), vzniká kořenová soustava tvořená stejně tlustými kořeny, je typická pro jednoděložní rostliny.
• Geotropismus = jev, kdy kořen roste ve směru zemské tíže
• Podélný řez kořenem:
o Zóna dělivá = meristematická : tvořena dělívým pletivem, je chráněna kořenovou čepičkou - kalyptra (tvořenou parenchymatickými buňkami), usnadňuje pronikání kořene do půdy
o Zóna prodlužovací : oblast intenzivního růstu kořene, důsledkem je silné prodlužování a zvětšování objemu buněk
o Zóna absorpční : rostlina přijímá vodné roztoky neústrojných látek z půdy, tvoří se zde kořenové vlásky, které zvětšují absorpční schopnost kořene
• Příčný řez:
o Pokožka (rhizodermis), na povrchu
o Primární kůra (cortex), tvořena základním pletivem a skládá se ze tří vrstev - exodermis, mezodermis, endodermis
o Pericykl - zachovává si dělící schopnost, zakládají se zde postranní kořeny.
o Cévní svazek - uvnitř středního válce, druhotně tloustne činností kambia, které se zakládá mezi primárním dřevem a lýkem
o Dřeň – tvoří se uvnitř mezi cévními svazky, především u jednoděložných rostlin
• Druhy kořenů
o nitkovitý (u klíčných rostlin)
o válcovitý - křen
o vřetenovitý - mrkev, petržel, většina stromů
o řepovitý – řepa
• Modifikace kořene
o Zásobní kořeny - kořenové hlízy (vstavač), bulvy (řepa), na jejich stavbě se podílí i stonková část
o Vzdušné kořeny - přijímají vzdušnou vlhkost (monstera - tropické)
o Pričepivé kořeny - s prichycovací funkcí (břečťan)
o Haustoria - kořeny parazitů a poloparazitů schopné vysávat živiny z dřevních částí hostitelské rostliny (jmelí)
• Hospodářský význam
o potrava člověka - zelenina - mrkev
o krmivo pro zvířata - krmná řepa
o potravinářský průmysl - řepa cukrovka
o výroba léčiv - smetanka lékařská
• Stonek (kaulom)
• Nadzemní část nesoucí listy a reprodukční orgány
• Zprostředkovává spojení mezi kořenovým systémem a listy, rozvádí roztoky minerálních látek z kořenů do listů a z listů vede organické látky (asimiláty) do míst spotřeby - růstová pletiva, kořeny, plody
• Zajišťuje optimální polohu pro listy a květy
• Některé stonky jsou podzemní - oddenky
• Stonek s listy tvoří prýt
• Místa, kde listy přisedají ke stonku - uzliny (nody), mezi nimi jsou Články (internodia) — rostoucí úseky - buňky se prodlužují. Na konci stonku se nachází vzrostný vrchol (tvořený meristémem) slouží k prodlužování stonku, je krytý pupeny - z listů
• Byliny mají stonek dužnatý, šťavnatý, můžou mít kambium, ale jejich činnost je omezená -nemůžou zdřevnatět
• Dřeviny mají stonek dřevnatý díky činnosti kambia a pletiva felogénu - proto tloustne
• Vnější stavba stonku:
1. Lodyha - olistěný stonek - len, hluchavka
2. Stvol - bezlistý stonek zakončený květem nebo květenstvím, listy tvoří přízemní růžici -prvosenka, pampeliška
3. Dutý stonek rozdělený kolénky na články – žito
• Dřeviny
1. Stromy - nevětvená část se označuje jako kmen, horní rozvětvená část je koruna – buk
2. Keře - stonky se větví hned od země a jsou celé dřevnaté - tavolník
3. Polokeře - spodní část zdřevnatělá, horní části větví jsou bylinné, šťavnaté a na zimu odumírají – borůvka
• Tvar stonku - nejčastěji válcovitý nebo čtyřhranná, trojhranná lodyha
• Stonek s primární stavbou je zelený, krytý pokožkou (epidermis), pod ní je prvotní kůra, která má ochrannou a zásobní funkci, i mechanickou - zpevnění stonku, střední vrstva - asimilační funkce, vnitřní část - škrobová pochva. V pericyklu se zakládají adventivní kořeny a kolaterální cévní svazky, které jsou různě uspořádány. Střed stonku je vyplněn parenchymatickou dření -> dřeňové paprsky - vedou roztoky
• Druhotná stavba stonku je podmíněna druhotným tloustnutím. Kůra prvotní nahrazena druhotnou (periderm), kambium vytváří kambiový válec - produkce druhotného lýka a ve středu druhotné dřevo - vznik letokruhů
• Stonek nese pupeny, na vrcholu vrcholový pupen, v úžlabí listů jsou pupeny úžlabní. Zkrácená větévka – brachyblast
• Větvení
1. Vidličnaté (plavuň vidlačka) - vývojově starší
2. Postranní - monopodální - hroznovité (smrk, borovice), vrcholičnaté (vinná réva, jabloň)
3. Sympodiální - ukončuje růst hlavní stonek - jmelí
• Modifikace :
1. zásobní - oddenky slouží i k vegetativnímu rozmnožování (konvalinka), podzemní stonek se šupinovitými listy, z oddenků vyrůstají náhradní kořeny - rákos. Často slouží k přezimování - snáší tvrdé podmínky, na jaře vyrůstá rostlina. Oddenkové hlízy (lilek brambor), stonkové hlízy (kedluben). Rozmnožovací funkci - šlahouny (jahodník), stonkové úponky (vinná réva), stonkové kolce - trny (trnka) - ochranná funkce -> přeměněné brachyblasty (modřín). Na brachyblastech vyrůstají listy - borovice nebo květy - jabloň. Asimilační funkce - přebírá stonek, protože má zakrnělé listy (jalovec). Zásobárna vody u kaktusů.
• Hospodářský význam - jako potrava pro člověka - brambory, kedluben, pro zvířata - pícniny, surovina pro průmysl - len, cukrová třtina, dub korkový, dřevo stromů.
• List
• Postranní orgán, tvoří se pouze na stonku, probíhá v něm fotosyntéza, transpirace, výměna plynů.
• Složení: listové čepele, řapík, palisty
1. Palisty - drobné párové lístky na bázi (na okraji) řapíku. U některých rostlin odpadne nebo přirostou - šípková růže, u hrachu jsou veliké - probíhá fotosyntéza, vytváří trny – akát
2. Řapík - drží čepel, je to stopková část listu, někdy na spodní části se tvoří listová pochva - u trav: listy s řapíkem = řapíkaté X listy bez řapíku = přisedlé
3. Čepel - jednoduché (bukový list) X složené-jetel
• Mají celistvé nebo dělené listy, čárkovité, jehlicovité, kopinaté, podlouhlé, dlanité -vyrůstají z 1. místa –kaštan, eliptické, vejčité, srdčité, troj-, pěti-, mnohočetný, Zpeřené - vyrůstají z různých míst, lichozpeřené - lichý počet lístků, růže
• Podle postavení na stonku:
1. Střídavé - bříza
2. Vstřícné - hluchavka
3. Přeslenité - vraní oko
• Různolistost - na jedné rostlině více druhů listů - pámelník, břečťan
• Podle okraje čepele listu: celokrajné, pilovité, zubaté, vykrajované, vroubkované, laločnaté, vykousané, kracovité
• Podle žilnatiny
1. rovnoběžné (lipnicovité)
2. souběžné (konvalinka, jitrocel)
3. zpeřené (buk), dlanité (platan), zpeřené a dlanité většinou u dvouděložných rostlin
• Přímý řez listu
1. Pokožka - na svrchní i spodní straně s průduchy, pokryta kutikulou
2. Mezofyl - palisádový parenchym - pod svrchní pokožkou, tvořena buňkami s chloroplasty. Houbový parenchym - odvádějí asimiláty vzniklé v mezofylu do lýka cévních svazků = vodivá funkce, zpevňují list, uspořádání cévních svazků = žilnatina
• Modifikace
1. Palistové trny (trnovník akát)
2. Listové trny (citrónovník)
3. Listové úponky (hrách)
4. Zásobárny vody - dužnaté listy – sukulenty
5. Láčkové listy = „baňka" u masožravých rostlin
6. Žlaznaté trichomy - masožravé rostliny
7. Cibule - zdužnatělé listy k hromadění látek a vegetativní rozmnožování
8. Kořenové listy - u vodních rostlin – nepukalka
9. Květ - přeměna listu -> rozmnožovací orgán.
• Význam - jako potrava pro člověka (špenát, zelí, kapusta, cibule), léčivo (máta), koření (vavřín, majoránka), pcehutiny (čajovník), surovina pro průmysl (tabák), krmivo pro zvířata (pícniny)
heterofylie
[heterofílie, řečtina], různolistost, vlastnost některých rostlin vytvářet dva odlišné tvary listů na jednom jedinci, například u břečťanu, pámelníku.
podpučí
Podcibulí, stonek cibulnatých rostlin zkrácený do terčovité podoby. Naspodu nese adventivní kořeny, nahoře dužnaté listy, jejichž báze tvoří tzv. cibuli. Ze středu podpučí vyrůstá stvol s květy.
listen
Bractea – list, z jehož úžlabí vyrůstají květy nebo květenství. Někdy se tvarem ani velikostí neliší od ostatních asimilačních listů, jindy bývá menší nebo se liší i tvarem.
Generativní (rozmnožovací, reprodukční) orgány semenných rostlin jsou listového původu
• Květ
• soubor orgánů zajišťující pohlavní rozmnožování
1. Stonkového původu - Květní lůžko
2. Listového původu
- Obalné - okvětí (P), koruna (C), kalich (K)
- Výtrusné - tyčinky (A, samčí), plodolisty (G, samicí)
• Květní vzorce
1. Jednopohlavní
2. Oboupohlavní
3. Vícesouměrný květ
4. Souměrný květ
5. Srůst
6. P 3+3
• Květní obaly se nepodílí přímo na rozmnožování:
1. Kalich - vnější část květního obalu, tvořen zelenými lístky, chrání pupeny a části květu
2. Koruna - vnitřní část květního obalu, nápadně, pestře zbarvená - lákají opylovače Nejsou-li květní obaly rozděleny na kalich a korunu, jedná se o okvětí - skládá se z tvarově a barevně nerozlišených okvětních lístků. Tulipán, jednoděložné rostliny
• Reprodukční orgány se přímo podílí na rozmnožování:
1. Tyčinky (mikrosporofyly) - jsou samčí pohlavní orgány, produkují pylová zrna (mikrospory), jsou rozlišeny na tenkou nitku a prašník, který je tvořený dvěma prašnými váčky, z nichž každý má dvě pylová pouzdra, kde se diferencují pylová zrna. Soubor všech tyčinek v květu se nazývá andreceum
2. Plodolisty srůstají v pestík = samičí pohlavní orgán. Skládá se: Gyneceum
- Blizna - vrcholová část pestíku, na ní se zachycují a klíčí pylová zrna
- Čnělka - střední Část pestíku, obvykle má protáhlý tvar, nosič blizny
- Semeník - dutá část pestíku, kde jsou vajíčka
• Spodní - pod květním lůžkem,
o miříkovité
o hvězdicovité rostliny
• Svrchní - nad květním lůžkem,
o pryskyřníkovité,
o brukvovité rostliny
• Polospodní - obaly a tyčinky vyrůstají uprostřed semeníku - íomikámen.
• Rozdělení podle přítomnosti tyčinek a plodolistů:
1. Oboupohlavní —většina krytosemenných rostlin, např. tulipán
2. Jednopohlavní
- Prašníkovité - jenom tyčinky -> samčí
- Pestíkovité - pouze pestík -> samičí
• Rostlina může mít samčí a samicí květy na temže jedinci = jednodomá - dub
• Rostlina může mít jedince jen se samičími a jedince jen se samčími květy = dvouděložná - vrba
• Sterilní květy - nemají tyčinky, ani pestíky, jejich úlohou je lákat opylovače
• Květenství = soubor květů uspořádány podle určitých pravidel na společném stonku
1. Jednoduchá:
- Hroznovitá - postranní stonky nepřerůstají stonek hlavní, květy rozkvétají zezdola nahoru nebo od obvodu ke středu. Patří sem: Hrozen – rybíz, Klas-jitrocel, Jehněda – líska, Okolík – prvosenka, Úbor - smetanka, sedmikráska, kopretina, Lata – Šeřík, Hlávka (strbol) – jetel, Palice - kukuřice
- Vrcholičnatá - postranní stonky přerůstají stonek hlavní, rozkvétají ze shora dolů a od středu do obvodu. Patří sem: Vrcholík - bez černý, Vijan – pomněnka, Vidlan - hvozdík
2. Složené
- Homotaktické - kombinace dvou stejných květenství : Složený okolík z okolíčků – miskovité, Složený klas z klásků - pýr
- Heterotaktické - celek z jiných květenství : Hrozen z vijanů - jírovec maďal
• Listeny - redukované, zkrácené listy, v jejichž úžlabí vyrůstají květy či celé větve květenství, sdružují se do útvarů - zákrov - u smetanky
• Květy, popřípadě květenství některých rostlin se využívají k výrobě léčiv (lípa, heřmánek, divizna), krémů a parfémů (růže, šeřík, jasmín), nebo jako zelenina - květák (zdužnatělá květenství)
Opylení
• Přenos pylových zrn z tyčinek na bliznu (u krytosemenných) nebo na vajíčko u nahosemenných
• Opylení vlastním pylem — samosprašnost = autogamie, extrémní případy - ze stejného květu
nucellus
[Latina], pletivné jádro; pletivo vyplňující vajíčko rostlin. Z jedné jeho buňky se vyvíjí zárodečný vak. Není-li po redukčním dělení při vývoji zárodečného vaku zcela spotřebován, mění se jeho zbytek ve vyživovací pletivo vnější bílek semene (perisperm).
• Allogamie = cizosprašnost - rostlina opylená z cizí rostliny stejného druhu - může mít trochu jinou genetickou informaci. Např.:
1. Prvobliznost - prašníky se otevřou až po opylení blizny, potom teprve vlastní pyl.
2. Prvoprašnost - pyl vyletí ven a pak se vyvine blizna, která může přijmout pylové zrno (cizí)
• Přenos pylu
1. větrem – anemogamie
2. vodou – hydrochorie
3. hmyzem - entomogamie - pylová zrna jsou lepkavá nebo mají háčky, kterými se přichytí na tělo hmyzu je přenesena na jiný květ. Rostliny lákají hmyz pestrými barvami květů a vůní nektaru nebo nabízí přistávací plochu. Jinými živočichy - kolibřík, netopýr, vačice...
•
Oplození
• Splynutí samčí a samicí pohlavní buňky, probíhá dvojí oplození:
1. Pylové zrnko vyklíčí na blizně pylovou láčkou (růst pylové láčky řídí jádro vegetativní buňky) a je zakončen splynutím jedné gamety s vaječnou buňkou za vzniku zygoty, která se dále vyvíjí v zárodek
2. Druhá spermatícká buňka splývá s diploidním jádrem zárodečného vaku, a vzniká triploidní živné pletivo endosperm, které vyživuje vzniklý zárodek.
• Obaly oplozeného vajíčka se mění v osemení (= ochranný obal semene, tvrdé), celé vajíčko v semeno a semeník v plod
• Složení vajíčka: otvor klový, obaly (integumenty), synergidy, vaječná buňka, antipody(buňky protistojné), centrální jádro zárodečního vaku, nucellus (výživné pletivo), poutko - spojuje vajíčko se semeníkem.
• Složení semena: osemení (přeměna obalů), peristerm (přeměna nucellu), embryo, endosperm (z centrálního jádra zárodečního vaku) - vyživovací funkce, má hodně cukrů a tuků, pupek (z poutka), děloha - jednoděložné, dvouděložné.
• Funkce semena: zásobní orgány pro výživu klíčivých rostlin, uvnitř živé pletivo, hodně bílkovin. Bere si živiny, když ještě nemá listy.
• Plod je mnohobuněčný rozmnožovací orgán krytosemenných rostlin, vyživuje a chrání semena během zrání, podílí se na jejich rozšiřování. Skládá se ze semen, oplodí (perikarp) = stěna plodu, vzniká přeměnou plodoíistů, tvořeno: exokarp - blanitá slupka - peckovice, mezokarp - střední vrstva, dužnatá, endokarp - vnitřní vrstva, bývá blanitá, pecka
1. pravé - přeměna pestíku v oplodí
2. nepravé - kromě pestíku přeměna ještě ostatních částí květu
• Pravé
1. suché - oplodí je kožovité, nebo tvrdé, sklerenchymatické.
- Pukavé - v době zralosti se otevírají, bývají vícesemenné –
• měchýřek - magnolie, pivoňka, blatouch;
• lusk - akát, hrách;
• šešule a šešulka - hořčice, květák, kapusta;
• tobolka -mák
- Nepukavé -jednosemenné plody, v době zralostí se neotevírají, oddělují se od ostliny celé –
• nažka - bříza (křídlatá), smetanka (s chmýrem), dub (nažka v číšce);
• oříšek -líska;
• obilka - pšenice
- Poltivé - v době zralosti se neotevírají, ale rozpadají se na jednosemenné díly -struk - ohnice;
• dvounažka - javor, kmín;
• tvrdka - hluchavka
2. Dužnaté - oplodí rozlišeno na vnější, střední a vnitřní část *
- Bobule - rajče, angrešt, borůvka, datle; peckovice - třešeň, švestka, ořešák
• Nepravé - souplodí - soubor plodů, které vznikly přeměnou jednoho květu, z každého pestíku jeden plod. Souplodí nažek - jahoda, souplodí peckoviček - malina, souplodí nažek ve zdužnatělém vaku – šípek
• Plodenství je soubor plodů vzniklých přeměnou jednoho květenství - fíkovník, jeřáb, rybíz -hrozen bobulí
• Malvice - přeměna pestíku, korunných, kališných lístků a tyčinek - Jabloň, hrušeň
• Složený plod - přeměna pestíku, květních lístků => ananas
Článek podporuje:
ohebné kloubové plastové hadice
vrtačka, zakružovačka, soustruh
zdvihací zařízení, vázací technika, školení jeřábníků, vazačů břemen
3. Otázky - Charakteristické vlastnosti prokaryot:
1) Rozdíly prokaryotická a eukaryotická buňka:
2) Co je plasmid:
3) Co jsou fimbrie:
4) Z čeho je často buněčná stěna u baktérií:
5) Jak vypadá: vibrio, spirila, bacil, koky, streptokoky, stafylokoky
6) Jaké jsou dvě základní vývojové a taxonomické linie u prokaryot:
7) Jaký je rozdíl mezi gram pozitivními a gramnegativními bakteriemi:
8) Vysvětli pojmy: aerobní, anaerobní, fakultativně anaerobní bakterie
9) Vysvětli pojem dekompozitoři:
10) Čím je zvláštní rod Rhizobium:
11) Uveď choroby vyvolané bakteriemi:
12) Uveď virové choroby:
13) Co je spora a jak se nazývá proces její tvorby:
14) Význam současných a pravěkých sinic:
15) Zástupci sinic:
16) Barviva přítomná u sinic:
17) Vysvětli vodní květ:
18) Vysvětli pojem: akineta, hormogonium, heterocysta
19) Která skupina prokaryot má chlorofyl A, B
20) Z hlediska výživy je možno viry hodnotit jako:
21) Jaký je evoluční vztah virus – buňka:
22) Jmenuj choroby vyvolané priony:
23) Jmenuj choroby vyvolané viroidy:
24) Co je podstatou viroidu:
25) Co způsobují rhabdoviry, herpesviry, poxviry, polioviry:
26) Lze léčit virová onemocnění antibiotiky:
27) Co jsou retroviry:
28) Nakresli a popiš bakteriofág:
29) Co je bakteriofág:
30) Co je podstatou lytického cyklu:
31) Co je virion:
32) Kdo je objevitelem virů:
33) Velikost virů – řádově:
34) Vztah virů a rakoviny
2) Co je plasmid:
3) Co jsou fimbrie:
4) Z čeho je často buněčná stěna u baktérií:
5) Jak vypadá: vibrio, spirila, bacil, koky, streptokoky, stafylokoky
6) Jaké jsou dvě základní vývojové a taxonomické linie u prokaryot:
7) Jaký je rozdíl mezi gram pozitivními a gramnegativními bakteriemi:
8) Vysvětli pojmy: aerobní, anaerobní, fakultativně anaerobní bakterie
9) Vysvětli pojem dekompozitoři:
10) Čím je zvláštní rod Rhizobium:
11) Uveď choroby vyvolané bakteriemi:
12) Uveď virové choroby:
13) Co je spora a jak se nazývá proces její tvorby:
14) Význam současných a pravěkých sinic:
15) Zástupci sinic:
16) Barviva přítomná u sinic:
17) Vysvětli vodní květ:
18) Vysvětli pojem: akineta, hormogonium, heterocysta
19) Která skupina prokaryot má chlorofyl A, B
20) Z hlediska výživy je možno viry hodnotit jako:
21) Jaký je evoluční vztah virus – buňka:
22) Jmenuj choroby vyvolané priony:
23) Jmenuj choroby vyvolané viroidy:
24) Co je podstatou viroidu:
25) Co způsobují rhabdoviry, herpesviry, poxviry, polioviry:
26) Lze léčit virová onemocnění antibiotiky:
27) Co jsou retroviry:
28) Nakresli a popiš bakteriofág:
29) Co je bakteriofág:
30) Co je podstatou lytického cyklu:
31) Co je virion:
32) Kdo je objevitelem virů:
33) Velikost virů – řádově:
34) Vztah virů a rakoviny
3. Charakteristické vlastnosti prokaryotních organismů
a) Přehled přirozeného systému živé přírody
a. Prvojaderní X jaderní
b. Jednotlivé říše a podříše
c. Další systematické jednotky
b) Srovnání buňky prokaryotické a eukaryotické
c) Stavba a specifika prokaryotní buňky
a. Obaly
b. Chromozom a jaderná hmota
c. Rozmnožování
d. Způsoby výživy
e. Vztah ke kyslíku
d) Nebuněčné organismy
a. Praorganismy
b. Viry
e) Prvobuněční
a. Bakterie
b. Sinice
f) Způsoby studia a význam těchto organismů pro člověka
Přehled přirozeného systému živé přírody
• TYPY TAXONOMIE
1. FENETICKÁ – na základě podobnosti
2. FYLOGENETICKÁ – zkoumání dědičné informace
3. EVOLUČNÍ – spojení předchozích dvou
• DRUHY KATEGORIÍ
1. ZÁKLADNÍ
2. DOPLŇKOVÉ – vytvořeny ze základních – např podřád
3. DODATEČNÉ – nemají pevně stanovené místo
• PRVOJADERNÍ (prokaryota)
o Říše NEBUNĚČNÍ (subcellula), př. Viry
o Říše PRVOBUNĚČNÍ (protocellulata), př. Bakterie, sinice, prochlorofyta ( v tělech sumek – kombinace chlorofylu A,B)
• JADERNÍ (eukaryota)
o Říše ROSTLINY (Plantae)
- Podříše NIŽŠÍ (protobionta)
- Podříše VYŠŠÍ (cormobionta
o Říše HOUBY (fungi)
o Říše ŽIVOČICHOVÉ (animalia)
- Podříše JEDNOBUNĚČNÍ (prvoci, protozoa)
- Podříše MNOHOBUNĚČNÍ (metazoa, polycytozoa)
TAXONY: Říše (regnum) – Kmen (fylum) – Oddělení (divisio) – Třída (chassis) – Řád (ordo) – Čeleď (familia) – Rod (genus) – Druh (species)
Srovnání buňky prokaryotické a eukaryotické
Viz otázka číslo 2
Stavba a specifika prokaryotní buňky
• Obaly : buněčná stěna, cytoplazmatická membrána
• Chromozom : dlouhý, do kruhu zapletený řetězec, má molekulu DNA
• Jaderná hmota = nukleoid : je haploidní (volně v cytoplazmě, neohraničená obalem, tvořená jednou šroubovicí DNA)
• Rozmnožování : příčné dělení
• Způsob výživy = trofie : autotrofní (zdrojem uhlíku je vzdušný CO2, zdrojem energie je světlo (fotoautotrofní) nebo chemický roklad látek (chemoautotrofní)
• Vztah ke kyslíku : aerobní, anaerobní, fakultativně aerobní
Nebuněčné organismy (subcellulata)
• Praorganizmy - Eobionta - první živé organismy na Zemi (před 4 miliardami let), hypotetické org.
• Viry
o Charakteristika - jsou nebuněčné částice o velikosti přibližně 28 – 200nm, jsou schopny se rozmnožovat a růst pouze v hostitelské buňce, nemají vlastní metabolismus (tato vlastnost se nazývá biotrofie), jde o tzv. intracelulární parazity. Virus znamená latinsky jed. Viry nejsou viditelné optickým mikroskopem, pouze elektronovým. Proti virovým onemocněním nejsou účinná antibiotika, pomáhá však očkování.
o Stavba - jsou tvořeny jednotlivými částicemi – viriony. Každý virion je složen z jedné, či více molekul nukleové kyseliny (RNA nebo DNA). Nukleová kyselina je uložena v bílkovinném plášti – kapsidě, která nukl. kyselinu chrání, nebo může zprostředkovat vazbu viru na buněčnou stěnu hostitelské buňky.
o Evoluce - je nejasná, existují 3 hypotézy: vznikly souběžně s buňkami, nebo osamostatněním genetického materiálu buňky, nebo redukc parazitických baktérií
o Fáze virové infekce
- Lytická nebo lyzogenní – lyzogenní – virus přežívá jako součást buněčné NK - provirus
1. virion přilne na povrch buňky
2. celý virion nebo pouze nukleová kyselina proniká do hostitelské buňky
3. NK vyvolá v buňce podle svých genů syntézu bílkovin, nutné pro rozmnožení virů
4. replikace NK a tvorba kapsidu viru
5. vznik nových virionů, které se z buňky uvolní a mohou napadat další.
o Formy virové infekce
- vir pronikne do buňky a přetrvává v ní, aniž by se množil - tzv. stadium persistence
- vir se množí pomalu, buňka jím není omezena - tzv. latentní infekce
- virový genom se začlení do genomu buňky - virogenie a změní ho – transformace
- virus se množí v buňce překotně, rozleptá cytoplazmatickou membránu a napadá další buňky, vzniká nekrotické ložisko, které způsobí lavinové šíření choroby, vir se může dostat do krevního oběhu a je roznesen po celém těle.
o Napadení buňky virionem = viróza; napadené místo = ložisko infekce
o Rozdělení virů:
- podle typu kyseliny, kterou obsahují- DNA, RNA – jednořetězcové, dvouřetězcové
- typ hostitele – bakteriofágy, zooviry (způsobují vzteklinu, slintavku, kulhavku, u lidí - obrna, rýma, chřipka, spalničky, příušnice, zarděnky, encefalitida, opary, plané neštovice, bradavice, žloutenka, mykoviry, fytoviry - napadají rostliny, způsobují deformaci listů, hnědé skvrny. Patří sem virus tabákové mozaiky, brambor, rajčat, přenášeny hmyzem – mšice,
o Viroidy - nejjednodušší viry, nemají obal, jednu RNA, napadá rostlinou buňku - chmel, chryzantémy, brambory, okurky
o Priony - nemají NK, jen makromolekuly specifických bílkovin. Způsobují změnu nervové soustavy - zabíjí mozkové buňky. Např. BSE u skotu, tzv. nemoc šílených krav, Creutzfeldt -Jakobovu nemoc u člověka
o Virus HIV - napadá a ničí T - lymfocyty -» ztráta imunitní obrany. Někdy způsobí AIDS. Přenášen z matky na plod, krví – transfuze, injekční jehly, pohlavním stykem, (určitě nepřenášen slinami, hygienickými potřebami). Zdrojem viru HIV jsou šimpanzi, makakové.
Prvobuněční – baktérie
o Charakteristika - jednobuněčné organismy s prokaryotickou buňkou, jsou významnými dekompozitory – odbourávají odpadní produkty a mrtvá těla organismů, některé druhy bakterií se využívají v průmyslu, např. při kvasné výrobě nebo při výrobě různých látek (kys. octové, antibiotik, aminokyselin atd.)bakterie střevní mikroflory pomáhají vstřebávat živiny a vitamíny z potravy, mohou být auto i heterotrofní
o Stavba – většinou jsou heterotrofní, některé jsou autotrofní (zdrojem C je CO2) - chemoautotrofní, fotoautotrofní (bakteriochlorofyl). Malá část provádí fotosyntézu. V buněčné stěně je peptidoglykan, z mureinu - drží tvar, permeabilní. Na povrchu mají často slizové pouzdro složené z polysacharidů (funkce ochranná), některé druhy mají bičíky (jeden nebo víc, funkce pohybová) nebo fimbrie (funkce přilnavosti). Zásobní látkou je glykogen. V cytoplazmě se nacházejí malé kruhové molekuly DNA = plazmidy. V nepříznivých podmínkách vytváří endospóry (ztráta vody, vznik silného obalu, odolávají od +100 do -190 °C). Buňka baktérií je složena z 90 % vodou, zbytek jsou biogenní prvky
o Vztah ke kyslíku - aerobní (rozkladové b.), anaerobní (sirné b.), fakultativně anaerobní
o Rozmnožování bakterií - příčné dělení - molekula DNA se zdvojí (replikace), chromozómy přejdou na opačné póly buňky, která se ta prodlouží, uprostřed se utvoří přehrádka z cytoplazmatické membrány -» 2 dceřiné buňky
o POHLAVNÍ ROZMNOŽOVÁNÍ
1. KONJUGACE – spojení dvou bakterií přes sexualní pilus – výměna části nukleoidu/plazmidu
2. TRANSFORMACE- získání genetické informace z okolí pinocytózou například
3. TRANSDUKCE – vnesení dědičné informace do bakterie bakteriofágem
o Tvar těla:
1. kulovité, tzv. koky, které mohou tvořit dvojice = diplokoky, řetízky = streptokoky, hroznovité útvary = stafylokoky,
2. tyčinkovité = bacily,
3. zakřivené - vibria, spirila, spirochét, větvené = aktinomycety
o Bakterie podle stavby bun. stěn, které ovlivňuje jejich barvitelnost:
1. grampozitivní – stěna je tvořena silnou vrstvou peptidoglykenu, je barvitelná
2. gramnegativní – stěna je tvořena tenkou vrstvou peptidoglykanu, vnější membrána je z proteinů, barvivo se ze stěny vymývá
o Příklady baktérií:
1. Nitrifikační - přeměňují (oxidují) amonné soli na dusitany až dusičnany
2. Sirné - oxidují sirovodík
3. Hlízkové - symbióza s bobovitými rostlinami, obohacující půdu o dusík, „vazači dusíku"
4. Kvasné - zkvašují sacharidy -> kvašení octové, mléčné, máselné, (pro výrobu octa, sýra, jogurtů)
5. Hnilobné - rozkládají bílkoviny, způsobují hnití
6. Patogenní = choroboplodné - způsobují nemoci živočichů a člověka, např.: zápal plic, streptokoky způsobují angínu, spálu, záněty hltanu, patrových mandlí, stafylokoky způsobují hnisavá onemocnění - vředy. Další nemoci: kapavka, při neléčení poškozuje klouby, šlachy. Meningokoky způsobují hnisavý zánět mozkových blan - smrtelné, salmonely způsobují průjmová onemocnění, vibria způsobují TBC, malomocenství, lymská borelióza - postižení kloubů, svalů a nervové soustavy (ochrnutí), syfilis = přijíce - nebezpečná pohlavní choroba, při neléčení se dostává až do CNS
7. Escherichia coli - fakultativně aerobní, žije ve střevech člověka, dodává mu draslík.
8. Riketsie – způsobují například skvrnitý tyfus. Velice malé bakterie žijící uvintř buněk
o Obrana proti patogenním baktériím - tělo se brání tvorbou protilátek, vzniká imunita: přirozená - aktivní - prodělání choroby, pasivní - očkování oslabenými zárodky nemoci umělá: očkování protilátkou. Léčení bakteriálních nemocí: - antibiotika, sulfoamidy
Prvobuněční - Sinice (Cyanophyty)
o Charakteristika - jsou tvořeny prokaryotní buňkou, jsou to autotrofní organismy. Vyskytují se téměř všude, jsou velmi odolné - ve slané i sladké vodě, v půdě, ve skalách, kůrách stromů, pouštích i na ledovcích, ale i v horkých pramenech. Počátek vývoje již ve starohorách, kdy produkovaly kyslík (stáří kolem 3 miliard let).
o Stavba - slizové pouzdro, buněčná stěna, cytoplazmatická membrána, chromozom, ve které plavou pseudovakuoly a tylakoidy. Ty obsahují chlorofyl A plus další barviva: ß- karoten, fykocyanin, fykoeritrin, atd
o Klidové spory - akinety
o Buňky vázající vzdušný dusík - heterocysty
o Podle zastoupení jednotlivých barviv můžou být sinice:
1. Zelené
2. Modré
3. Hnědočervené
4. Červené
o Zásobní látkou je škrob
o Rozmnožování - příčným dělením u jednobuněčných sinic se většinou dceřiné buňky neoddělí od mateřské a vznikají kolonie
o Význam sinic: producenti kyslíku, osidlují nehostinná místa, jsou součástí fytoplanktonu, ale při přemnožení vypouští toxické látky, vzniká vodní květ = eutrofizace yody - vzniká v době, kdy je teplo, přítoky a odtoky jsou minimální, vlévá se voda z polí, lesů, sinice se namnoží - kvete voda, která zčerná z důvodů přemnožení se sinic – vzájemně se udusí, hnijí. Sinice vytváří toxické látky, které způsobují alergické reakce. Jsou součástí lišejníků (sinice + houba).
Prvobuněční - Prochlorophyty
Chlorofyl a + b a karotenoidy
Způsoby studia a význam těchto organismů pro člověka
• Pro Biosféru - udržují dynamickou rovnováhu (koloběh prvků, mineralizace)
• Saprofité - žijí v uhynulých organismech
• Parazitizmus - nemoci -» smrt
• Biotechnologie – příprava potravin
a. Prvojaderní X jaderní
b. Jednotlivé říše a podříše
c. Další systematické jednotky
b) Srovnání buňky prokaryotické a eukaryotické
c) Stavba a specifika prokaryotní buňky
a. Obaly
b. Chromozom a jaderná hmota
c. Rozmnožování
d. Způsoby výživy
e. Vztah ke kyslíku
d) Nebuněčné organismy
a. Praorganismy
b. Viry
e) Prvobuněční
a. Bakterie
b. Sinice
f) Způsoby studia a význam těchto organismů pro člověka
Přehled přirozeného systému živé přírody
• TYPY TAXONOMIE
1. FENETICKÁ – na základě podobnosti
2. FYLOGENETICKÁ – zkoumání dědičné informace
3. EVOLUČNÍ – spojení předchozích dvou
• DRUHY KATEGORIÍ
1. ZÁKLADNÍ
2. DOPLŇKOVÉ – vytvořeny ze základních – např podřád
3. DODATEČNÉ – nemají pevně stanovené místo
• PRVOJADERNÍ (prokaryota)
o Říše NEBUNĚČNÍ (subcellula), př. Viry
o Říše PRVOBUNĚČNÍ (protocellulata), př. Bakterie, sinice, prochlorofyta ( v tělech sumek – kombinace chlorofylu A,B)
• JADERNÍ (eukaryota)
o Říše ROSTLINY (Plantae)
- Podříše NIŽŠÍ (protobionta)
- Podříše VYŠŠÍ (cormobionta
o Říše HOUBY (fungi)
o Říše ŽIVOČICHOVÉ (animalia)
- Podříše JEDNOBUNĚČNÍ (prvoci, protozoa)
- Podříše MNOHOBUNĚČNÍ (metazoa, polycytozoa)
TAXONY: Říše (regnum) – Kmen (fylum) – Oddělení (divisio) – Třída (chassis) – Řád (ordo) – Čeleď (familia) – Rod (genus) – Druh (species)
Srovnání buňky prokaryotické a eukaryotické
Viz otázka číslo 2
Stavba a specifika prokaryotní buňky
• Obaly : buněčná stěna, cytoplazmatická membrána
• Chromozom : dlouhý, do kruhu zapletený řetězec, má molekulu DNA
• Jaderná hmota = nukleoid : je haploidní (volně v cytoplazmě, neohraničená obalem, tvořená jednou šroubovicí DNA)
• Rozmnožování : příčné dělení
• Způsob výživy = trofie : autotrofní (zdrojem uhlíku je vzdušný CO2, zdrojem energie je světlo (fotoautotrofní) nebo chemický roklad látek (chemoautotrofní)
• Vztah ke kyslíku : aerobní, anaerobní, fakultativně aerobní
Nebuněčné organismy (subcellulata)
• Praorganizmy - Eobionta - první živé organismy na Zemi (před 4 miliardami let), hypotetické org.
• Viry
o Charakteristika - jsou nebuněčné částice o velikosti přibližně 28 – 200nm, jsou schopny se rozmnožovat a růst pouze v hostitelské buňce, nemají vlastní metabolismus (tato vlastnost se nazývá biotrofie), jde o tzv. intracelulární parazity. Virus znamená latinsky jed. Viry nejsou viditelné optickým mikroskopem, pouze elektronovým. Proti virovým onemocněním nejsou účinná antibiotika, pomáhá však očkování.
o Stavba - jsou tvořeny jednotlivými částicemi – viriony. Každý virion je složen z jedné, či více molekul nukleové kyseliny (RNA nebo DNA). Nukleová kyselina je uložena v bílkovinném plášti – kapsidě, která nukl. kyselinu chrání, nebo může zprostředkovat vazbu viru na buněčnou stěnu hostitelské buňky.
o Evoluce - je nejasná, existují 3 hypotézy: vznikly souběžně s buňkami, nebo osamostatněním genetického materiálu buňky, nebo redukc parazitických baktérií
o Fáze virové infekce
- Lytická nebo lyzogenní – lyzogenní – virus přežívá jako součást buněčné NK - provirus
1. virion přilne na povrch buňky
2. celý virion nebo pouze nukleová kyselina proniká do hostitelské buňky
3. NK vyvolá v buňce podle svých genů syntézu bílkovin, nutné pro rozmnožení virů
4. replikace NK a tvorba kapsidu viru
5. vznik nových virionů, které se z buňky uvolní a mohou napadat další.
o Formy virové infekce
- vir pronikne do buňky a přetrvává v ní, aniž by se množil - tzv. stadium persistence
- vir se množí pomalu, buňka jím není omezena - tzv. latentní infekce
- virový genom se začlení do genomu buňky - virogenie a změní ho – transformace
- virus se množí v buňce překotně, rozleptá cytoplazmatickou membránu a napadá další buňky, vzniká nekrotické ložisko, které způsobí lavinové šíření choroby, vir se může dostat do krevního oběhu a je roznesen po celém těle.
o Napadení buňky virionem = viróza; napadené místo = ložisko infekce
o Rozdělení virů:
- podle typu kyseliny, kterou obsahují- DNA, RNA – jednořetězcové, dvouřetězcové
- typ hostitele – bakteriofágy, zooviry (způsobují vzteklinu, slintavku, kulhavku, u lidí - obrna, rýma, chřipka, spalničky, příušnice, zarděnky, encefalitida, opary, plané neštovice, bradavice, žloutenka, mykoviry, fytoviry - napadají rostliny, způsobují deformaci listů, hnědé skvrny. Patří sem virus tabákové mozaiky, brambor, rajčat, přenášeny hmyzem – mšice,
o Viroidy - nejjednodušší viry, nemají obal, jednu RNA, napadá rostlinou buňku - chmel, chryzantémy, brambory, okurky
o Priony - nemají NK, jen makromolekuly specifických bílkovin. Způsobují změnu nervové soustavy - zabíjí mozkové buňky. Např. BSE u skotu, tzv. nemoc šílených krav, Creutzfeldt -Jakobovu nemoc u člověka
o Virus HIV - napadá a ničí T - lymfocyty -» ztráta imunitní obrany. Někdy způsobí AIDS. Přenášen z matky na plod, krví – transfuze, injekční jehly, pohlavním stykem, (určitě nepřenášen slinami, hygienickými potřebami). Zdrojem viru HIV jsou šimpanzi, makakové.
Prvobuněční – baktérie
o Charakteristika - jednobuněčné organismy s prokaryotickou buňkou, jsou významnými dekompozitory – odbourávají odpadní produkty a mrtvá těla organismů, některé druhy bakterií se využívají v průmyslu, např. při kvasné výrobě nebo při výrobě různých látek (kys. octové, antibiotik, aminokyselin atd.)bakterie střevní mikroflory pomáhají vstřebávat živiny a vitamíny z potravy, mohou být auto i heterotrofní
o Stavba – většinou jsou heterotrofní, některé jsou autotrofní (zdrojem C je CO2) - chemoautotrofní, fotoautotrofní (bakteriochlorofyl). Malá část provádí fotosyntézu. V buněčné stěně je peptidoglykan, z mureinu - drží tvar, permeabilní. Na povrchu mají často slizové pouzdro složené z polysacharidů (funkce ochranná), některé druhy mají bičíky (jeden nebo víc, funkce pohybová) nebo fimbrie (funkce přilnavosti). Zásobní látkou je glykogen. V cytoplazmě se nacházejí malé kruhové molekuly DNA = plazmidy. V nepříznivých podmínkách vytváří endospóry (ztráta vody, vznik silného obalu, odolávají od +100 do -190 °C). Buňka baktérií je složena z 90 % vodou, zbytek jsou biogenní prvky
o Vztah ke kyslíku - aerobní (rozkladové b.), anaerobní (sirné b.), fakultativně anaerobní
o Rozmnožování bakterií - příčné dělení - molekula DNA se zdvojí (replikace), chromozómy přejdou na opačné póly buňky, která se ta prodlouží, uprostřed se utvoří přehrádka z cytoplazmatické membrány -» 2 dceřiné buňky
o POHLAVNÍ ROZMNOŽOVÁNÍ
1. KONJUGACE – spojení dvou bakterií přes sexualní pilus – výměna části nukleoidu/plazmidu
2. TRANSFORMACE- získání genetické informace z okolí pinocytózou například
3. TRANSDUKCE – vnesení dědičné informace do bakterie bakteriofágem
o Tvar těla:
1. kulovité, tzv. koky, které mohou tvořit dvojice = diplokoky, řetízky = streptokoky, hroznovité útvary = stafylokoky,
2. tyčinkovité = bacily,
3. zakřivené - vibria, spirila, spirochét, větvené = aktinomycety
o Bakterie podle stavby bun. stěn, které ovlivňuje jejich barvitelnost:
1. grampozitivní – stěna je tvořena silnou vrstvou peptidoglykenu, je barvitelná
2. gramnegativní – stěna je tvořena tenkou vrstvou peptidoglykanu, vnější membrána je z proteinů, barvivo se ze stěny vymývá
o Příklady baktérií:
1. Nitrifikační - přeměňují (oxidují) amonné soli na dusitany až dusičnany
2. Sirné - oxidují sirovodík
3. Hlízkové - symbióza s bobovitými rostlinami, obohacující půdu o dusík, „vazači dusíku"
4. Kvasné - zkvašují sacharidy -> kvašení octové, mléčné, máselné, (pro výrobu octa, sýra, jogurtů)
5. Hnilobné - rozkládají bílkoviny, způsobují hnití
6. Patogenní = choroboplodné - způsobují nemoci živočichů a člověka, např.: zápal plic, streptokoky způsobují angínu, spálu, záněty hltanu, patrových mandlí, stafylokoky způsobují hnisavá onemocnění - vředy. Další nemoci: kapavka, při neléčení poškozuje klouby, šlachy. Meningokoky způsobují hnisavý zánět mozkových blan - smrtelné, salmonely způsobují průjmová onemocnění, vibria způsobují TBC, malomocenství, lymská borelióza - postižení kloubů, svalů a nervové soustavy (ochrnutí), syfilis = přijíce - nebezpečná pohlavní choroba, při neléčení se dostává až do CNS
7. Escherichia coli - fakultativně aerobní, žije ve střevech člověka, dodává mu draslík.
8. Riketsie – způsobují například skvrnitý tyfus. Velice malé bakterie žijící uvintř buněk
o Obrana proti patogenním baktériím - tělo se brání tvorbou protilátek, vzniká imunita: přirozená - aktivní - prodělání choroby, pasivní - očkování oslabenými zárodky nemoci umělá: očkování protilátkou. Léčení bakteriálních nemocí: - antibiotika, sulfoamidy
Prvobuněční - Sinice (Cyanophyty)
o Charakteristika - jsou tvořeny prokaryotní buňkou, jsou to autotrofní organismy. Vyskytují se téměř všude, jsou velmi odolné - ve slané i sladké vodě, v půdě, ve skalách, kůrách stromů, pouštích i na ledovcích, ale i v horkých pramenech. Počátek vývoje již ve starohorách, kdy produkovaly kyslík (stáří kolem 3 miliard let).
o Stavba - slizové pouzdro, buněčná stěna, cytoplazmatická membrána, chromozom, ve které plavou pseudovakuoly a tylakoidy. Ty obsahují chlorofyl A plus další barviva: ß- karoten, fykocyanin, fykoeritrin, atd
o Klidové spory - akinety
o Buňky vázající vzdušný dusík - heterocysty
o Podle zastoupení jednotlivých barviv můžou být sinice:
1. Zelené
2. Modré
3. Hnědočervené
4. Červené
o Zásobní látkou je škrob
o Rozmnožování - příčným dělením u jednobuněčných sinic se většinou dceřiné buňky neoddělí od mateřské a vznikají kolonie
o Význam sinic: producenti kyslíku, osidlují nehostinná místa, jsou součástí fytoplanktonu, ale při přemnožení vypouští toxické látky, vzniká vodní květ = eutrofizace yody - vzniká v době, kdy je teplo, přítoky a odtoky jsou minimální, vlévá se voda z polí, lesů, sinice se namnoží - kvete voda, která zčerná z důvodů přemnožení se sinic – vzájemně se udusí, hnijí. Sinice vytváří toxické látky, které způsobují alergické reakce. Jsou součástí lišejníků (sinice + houba).
Prvobuněční - Prochlorophyty
Chlorofyl a + b a karotenoidy
Způsoby studia a význam těchto organismů pro člověka
• Pro Biosféru - udržují dynamickou rovnováhu (koloběh prvků, mineralizace)
• Saprofité - žijí v uhynulých organismech
• Parazitizmus - nemoci -» smrt
• Biotechnologie – příprava potravin
2. Otázky - Buňka a její základní funkce:
1) Kolik % vody obsahuje rostlinná buňka:
2) Co je to sušina:
3) Je-li daného významného prvku v sušině více než 0,1 hmotnostního procenta, zove se:
4) Jmenuj základní organické látky:
5) Anorganickou látkou, jejíž součástí je C:
6) Charakterizuj difúzi:
7) Co je turgor:
8) Co je roztok hypertonický:
9) Základní typ dělení jádra eukaryotické buňky:
10) Z jakých fází se toto dělení skládá:
11) Dochází při tomto dělení jádra ke štěpení chromozomů na sesterské chromatidy:
12) Hydrofilní část cytoplasmatické membrány tvoří:
13) Hydrofobní část cytoplasmatické membrány tvoří:
14) Základní stavební látkou buněčné stěny jako celku je u rostlin:
15) Kterou částí buněčné stěny spolu buňky sousedí:
16) Která část buněčné stěny zpravidla podléhá nejsilnější lignifikaci:
17) Co jsou plasmodesmy:
18) Jak vypadá jaderný obal:
19) Kolik chromozomů mají priokaryotické buňky:
20) Které skupiny organismů patří mezi prokaryota:
21) Která buněčná organela se uplatňuje při destrukci ocasu pulce:
22) Jak se jmenují určité bílkoviny podílející se na tvorbě nukleohistonového vlákna:
23) V jaké organele dochází k buněčnému dýchání:
24) Kde dochází k buněčnému dýchání u prokaryot:
25) Co je konečným výsledkem meiózy:
26) Co jsou bivalenty:
27) Co je výsledkem I. Redukčního dělení u meiózy:
28) Co se děje v S fázi buněčného cyklu:
29) K čemu slouží Go body:
30) Co je cytokineze:
31) Co je fragmoplast:
32) Co jsou kristy:
33) Co je crossing-over:
34) Mění se při I. Redukčním dělení počet chromozomů:
35) Mění se při II. Redukčním dělení počet chromozomů:
36) Jak se dělí plastidy:
37) Co jsou amyloplasty:
38) Které plastidy obsahují karoteny a xantofyly:
39) Z čeho vznikají plastidy:
40) Které organely mají vlastní proteosyntetický aparát:
41) U kterých organismů je složkou cytoplasmatické membrány cholesterol:
42) Co jsou tylakoidy:
43) Mají sinice plastidy:
44) Mají sinice tylakoidy:
45) Dvě základní funkce jádra:
46) Co je tonoplast:
47) Co se syntetizuje na drsném endoplasmatickém retikulu:
48) Kde se upravují produkty endoplasmatického retikula:
2) Co je to sušina:
3) Je-li daného významného prvku v sušině více než 0,1 hmotnostního procenta, zove se:
4) Jmenuj základní organické látky:
5) Anorganickou látkou, jejíž součástí je C:
6) Charakterizuj difúzi:
7) Co je turgor:
8) Co je roztok hypertonický:
9) Základní typ dělení jádra eukaryotické buňky:
10) Z jakých fází se toto dělení skládá:
11) Dochází při tomto dělení jádra ke štěpení chromozomů na sesterské chromatidy:
12) Hydrofilní část cytoplasmatické membrány tvoří:
13) Hydrofobní část cytoplasmatické membrány tvoří:
14) Základní stavební látkou buněčné stěny jako celku je u rostlin:
15) Kterou částí buněčné stěny spolu buňky sousedí:
16) Která část buněčné stěny zpravidla podléhá nejsilnější lignifikaci:
17) Co jsou plasmodesmy:
18) Jak vypadá jaderný obal:
19) Kolik chromozomů mají priokaryotické buňky:
20) Které skupiny organismů patří mezi prokaryota:
21) Která buněčná organela se uplatňuje při destrukci ocasu pulce:
22) Jak se jmenují určité bílkoviny podílející se na tvorbě nukleohistonového vlákna:
23) V jaké organele dochází k buněčnému dýchání:
24) Kde dochází k buněčnému dýchání u prokaryot:
25) Co je konečným výsledkem meiózy:
26) Co jsou bivalenty:
27) Co je výsledkem I. Redukčního dělení u meiózy:
28) Co se děje v S fázi buněčného cyklu:
29) K čemu slouží Go body:
30) Co je cytokineze:
31) Co je fragmoplast:
32) Co jsou kristy:
33) Co je crossing-over:
34) Mění se při I. Redukčním dělení počet chromozomů:
35) Mění se při II. Redukčním dělení počet chromozomů:
36) Jak se dělí plastidy:
37) Co jsou amyloplasty:
38) Které plastidy obsahují karoteny a xantofyly:
39) Z čeho vznikají plastidy:
40) Které organely mají vlastní proteosyntetický aparát:
41) U kterých organismů je složkou cytoplasmatické membrány cholesterol:
42) Co jsou tylakoidy:
43) Mají sinice plastidy:
44) Mají sinice tylakoidy:
45) Dvě základní funkce jádra:
46) Co je tonoplast:
47) Co se syntetizuje na drsném endoplasmatickém retikulu:
48) Kde se upravují produkty endoplasmatického retikula:
2. Buňka a její základní funkce
a) Buněčné teorie – historie a výzkum
b) Chemické složení buněk, význam vody, anorganické a organické látky
c) Obecná stavba buňky
d) Srovnání prokaryontní a eukaryotní buňky
e) Srovnání rostlinné a živočišné buňky
f) Základní funkce buňek
Buněčné teorie – historie a výzkum
Buňka =
1. základní stavební a funkční jednotka živých organismů.
2. Je to nejmenší živý útvar schopný samostatné existence a rozmnožování. Každá buňka má svůj vlastní genetický a proteosyntetický aparát a metabolický systém, umožňující vytvářet a využít energii.
3. Je vždy ohraničena membránou, která reguluje pronikání látek dovnitř a ven
4. Všechny buňky mají podobné chemické složení a provádějí podobné metabolické děje
HISTORIE
1. Buněčná teorie (19. Století) : základem živých organismů je buňka – Schwann + Schleider; Hook = 1. Pozoroval buňky korku (1655);
2. Purkyně zkoumal mikroorganismy
3. Rudolf Wirchoff – omnis cellula et cellula
Sestrojení světelného mikroskopu : holandští brusiči skla bratři Jansenové (1590), první mikroskop ke studiu živé přírody a odhalení mikrosvěta použil Anthony van Leeuwenhoek
Chemické složení buněk, význam vody, anorganické a organické látky
Chemické složení:
• Voda - 60%-80%, rozpouštědlo, disociuje soli, dopravní funkce (rozvod živin), termoregulace, umožňuje chemické reakce, velká měrná kapacita -> funkce akumulátoru velké energie
• Sušina – 20%-30%
o Anorganické látky (biogenní, stopové)
o Organické látky (tuky, cukry, bílkoviny, nukleové kyseliny)
• Biogenní prvky
Obecná stavba buňky
Každá buňka má něco jako jádro, cytoplazmu (hmota uvnitř buňky, v ní plavou organely, buněčné povrchy), cytoplazmatickou membránu
• Buněčná stěna – tuhý obal udělující buňce tvar, zajišťuje pevnost, mechanicky ji ochraňuje před vnějšími vlivy; rostlinná z celulózy, živočišná není, houby ji mají z chitinu. Je permeabilní = propustná
o Impregnace – nasycená organickými látkami
o Inkrustace – nasycená anorganickými látkami
o Plazmodesmy – umožňuje vzájemnou komunikaci s ostatními buňkami
• Cytoplazmatická membrána (biomembrána) – izoluje vnitřní prostředí od vnějšího, je selektivně propustná = semipermeabilní (propustná pouze pro ionty a molekuly některých látek – vody), je složena z dvojvrstvy fosfolipidů uspořádaných tak, že řetězce mastných kyselin = hydrofobní konce – směřují k sobe a fosfátové = hydrofilní – od sebe. Molekula bílkoviny přenáší látky = bipolární fosfolipidový film
• Jádro (nukleus, karyon) – ohraničeno od okolní cytoplazmy dvojitou jadernou membránou s póry, vnitřek je vyplněn polotekutou hmotou (karyoplazma), v níž se nacházejí vláknité útvary – chromozomy obsahující DNA; v jádře se nacházejí jadérka = nukleolus, tvoří se v něm ribozomy.
• Nukleoid - u prokaryontní buňky volně v cytoplazmě, neohraničená obalem, tvořená jednou šroubovicí DNA (1 chromozom)
o Funkce = řídit centrum buňky
o Chromatin = hmota tvořená bílkovinou, obalena, molekula DNA
• Cytoplazma : viskózní, koncentrovaný roztok obsahující molekuly organických a anorganických látek, vyplňuje celý obsah buňky, často obsahuje kapénky, krystalky odpadních a zásobních látek = buněčné inkluze – kapénky tuku, škrobová zrnka, silice, pryskyřice… Prokaryontní buňka – Plazmidy = malé, do kruhu uzavřené dvojřetězcové molekuly DNA
• Mitochondrie – tyčinkovité až vláknité útvary s vlastní DNA proteosyntetickým aparátem, jsou opatřeny dvěma biomembránami, vnitřní membrána obklopuje prostor vyplněný hmotou matrix a tvoří záhyby = kristy, na nichž se uskutečňuje buněčné dýchání a uvolňování energie. Do mitochondrie vstupují organické látky (živiny) + vzduch + fosfát + ADP => ATP (energie)
• Vakuoly - měchýřky obalené jednou membránou - tonoplastem, vnitřek vakuol je naplněn nejrůznějšími látkami (odpadní látky, enzymy, minerální látky, vody), tzv. buněčná šťáva, mladá rostlina hodně malých vakuol X stará jedna obrovská
• Endoplazmatické retikulum - zahrnuje membránový systém plochých váčků a kanálků, membrány e. r. navazují na obal jádra (je jeho součástí), drsné e. r. má na některých svých membránách připojeny ribozomy a je místem syntézy bílkovin, hladké e. r. je bez ribozomů a syntetizují se v něm glykolipidy. Funkce - syntéza látek, biomembrány, transport látek
• Golgiho aparát - soustava měchýřků propojených kanálky, ve kterých probíhají biochem. reakce upravující látky vytvořené v e. r., syntetizují se zde některé komponenty buněčné stěny, slouží k tvorbě a transportu důležitých látek.
• Lysozomy - měchýřky tvořené biomembránou, obsahují trávicí (aktivní) enzymy, u rostlin funkce vakuol, slouží k destrukci buňky
• Cytoskelet - tvoří kostru buňky, složen z vlákének - mikrofilament a trubiček - mikrotubuly, v buňce tvoří svazky, které se mohou zkracovat a prodlužovat a umožňují tak pohyb struktur uvnitř buňky, jeho součástí je jaderný mikrotubulární aparát (dělící vřeténko - centriola)
• Ribozomy - bílkovinná tělíska obsahující ribozomovou RNA, existují volně nebo vázané na e. r., jsou složeny ze dvou nestejných podjednotek, účastní se syntézy bílkovin. P. b.- Fimbrie - krátká, rovná, jemná, křehká vlákna na povrchu buňky
• Bičíky - ústrojí pohybu
• Chromozom - dlouhý, zapletený řetězec, uzavřený do kruhu, molekula DNA
• Plastidy - oválná tělíska uzavřená obalem ze dvou membrán, patří mezi ně zelené chloroplasty, barevné chromoplasty a bezbarvé leukoplasty.
o Chloroplasty: uvnitř bílkovinná plazma - stroma (matrix), v ní je síť váčků - tylakoidy, stupňovitě na sebe uložené tylakoidy tvoří grána obsahující zelený chlorofyl
o Chromoplasty: obsahují červená a žlutá barviva - karotenoidy a xantofyly, hojně obsaženy v červeých, žlutých a oranžových plodech, květech a listech
o Leukoplasty: nacházejí se zvláště v neosvětlených částech rostlin (kořen, oddenek, vnitřní část rostlin), hromadí se v nich zásobní látky (škrob, bílkoviny, lipidy)
o Chloroplasty, mitochondrie, vakuoly, jádro, EPR, Golgiho aparát - mají membránu (vznik endosymbiózou)
Srovnání prokaryotní a eukaryotní buňky
Prokaryotní buňka nemá soustavu vnitřních membrán – má pouze cytoplazmatickou membránu. Endosymbiotická teorie = vznik eukaryoty (velká prokaryota pohltila sinici -> chloroplast, bakterii -> mitochondrie)
Srovnání rostlinné a živočišné buňky
• Rozdíl ve způsobu výživy = fyziologický rozdíl
• Rostliny - autotrofní X živočichové - heterotrofní
• Živočichové nemají vakuoly, buněčnou stěnu, zásobní látka: glykogen
• Rostliny: zásobní látka - škrob
• Houby: zásobní látka - glykogen, olejové kapky, nemají chloroplasty, buněčná stěna z chitinu
Základní funkce buněk:
• Metabolismus (anabolismus X katabolismus) :
= soubor všech reakcí probíhajících v živých organismech, zahrnující přeměnu látek i energie
o Katabolické (rozkladné), při kterých se za uvolnění energie štěpí složitější látky na jednodušší -děje exergonické, probíhají jako oxidace substrátu
o Anabolické (syntetické), při kterých za spotřebování energie vznikají z jednodušších látek složitější - děje endergonické, probíhají jako redukce substrátu, energie se ukládá
Přeměna látek v buňce se uskutečňuje soubory na sebe navazujících reakcí - metabolické dráhy, reakce jsou urychlovány a usnadňovány enzymy, anabolika pomáhají stavět
Dělení organismů podle charakteru metabolismu
o heterotrofní - C ve formě organických látek (živočichové, houby)
o autotrofní - C ve formě CO2, z anorganických látek - organické, získání energie:světelná energie - fotoautotrofní, producenti biomasy
o chemoautotrofní - oxidací anorganických látek
• Příjem a výdej látek :
příjem vody - buněčná stěna - propustná:
Pasivní:
o difúze - fyzikální pochod, při kterém probíhá transport částic z míst vyšší koncentrace do míst s nižší koncentrací částic
o osmóza - zvláštní případ difúze, kdy molekuly rozpouštědla (vody) pronikají do roztoku polopropustnou membránou (propustná pro vodu, ale nepouští molekuly rozpuštěných látek)
- Hypertonické prostředí = vně buňky - vyšší koncentrace => buňka vydává vodu, protoplast - díky silné buněčné stěně se smršťuje pouze buněčný obsah - plazmolýza (u živočichů -smršťuje se celá buňka = plazmorýza)
- Hypotonické prostředí = vně buňky nižší koncentrace, uvnitř vyšší koncentrace => nabírá vodu až praskne = plazmolýza
- Izotonické - koncentrace uvnitř i vně buňky je stejné
- Endocytóza - pinocytóza = přenos látek, nejčastěji koloidní roztoky bílkovin, tuků, vnuknutím a uzavřením malého váčku z cytoplazmatické membrány, ten se odškrtí do cytoplazmy, zde se váček rozpustí a látka uniká ven, malá změna tvaru
- Fagocytóza = příjem celých částeček buňkou - měňavka, krvinky, změna tvaru celé b.
- Exocytóza - opak endocytózy - látky vylučovány do okolí
Aktivní (řízená) : přenos látek - prostřednictvím bílkovinných přenašečů - specificky na sebe navážou látku, i přenos iontů. Energeticky náročné.
Rozmnožování a buněčný cyklus:
• Bunňka vzniká z buňky již existující
• Nejdříve se dělí jádro, poté zbytek
Buněčný cyklus - sled dějů probíhajících v buňce od jejího vzniku rozdělením; trvání cyklu = generační doba
Cytokineze - vlastní oddělení buněk
G1 fáze - buňka roste, vyzrává, tvoří organely
hlavní kontrolní uzel - dopadne-li to špatně – G0 fáze = klidové stádium
když dobře dopadne ->S fáze - syntéza - vznik NK, replikace DNA na dvojnásobné
množství
G2 fáze - buňka se připravuje na M fázi = na dělení – mitóza
Každá buňka vzniká z buňky již existující. Než se dělí buňka, dělí se jádro - Jaderné dělení:
• Amitóza = přímé, nepřesné dělení - rychlé, genetická informace se nepřesně kopíruje, typické u rakovinných buněk
• Mitóza nepřímé dělení - probíhá u většiny buněk, dokonalé rozdělení genetického materiálu mezi dceřiné buňky - čtyři fáze:
o Profáze - mizí jaderná membrána, chromozomy se spiralizují, rozdělí se centrozom a dva vzniklé centrioly se stěhují k opačným pólům buňky, začínají se tvořit mikrotubuly dělícího vřeténka
o Metafáze - mikrotubuly dělícího vřeténka se jedním koncem připojují na centromery jednotlivých chromozomů a druhým koncem k centriolám, chromozomy se řadí ve středu buňky do ekvatoriální roviny, metafázové chromozomy jsou již zdvojené (tvořené dvěma chromatidami), ale spojené společnou centromerou
o Anafáze - mikrotubuly dělícího vřeténka se zkracují, rodělí se centromery chromozomů, chromozomy se rozestupují a každý se pohybuje k opačným pólům
o Telofáze - mizí dělící vřeténko, despiralizují se chromozomy, kolem obou nově vzniklých dceřiných jader vzniká jaderný obal. Výsledkem jsou dvě diploidní buňky následuje dělení cytoplazmy - u rostlin - buněčná stěna roste od středu k povrchu,u živočichů - plazmatická membrána se tvoří směrem z obvodu dovnitř
• Meióza = redukční dělení, vznik pohlavních buněk dvě dělení jádra a buňky, ale jediné dělení chromozomů. Výsledkem jsou čtyři haploidní buňky
• Redukční dělení = heterotypické : 4 fáze
o Profáze:
- leptotene = chromozomy se zviditelňují, spiralizují
- zygotene = homologické chromozomy + bílkovina = synapse tvorba bivalentů
- pachytene = překřížení nesesterských chromatid (=chiazma),změna vlastností, genetické informace = crossing over
- diplotene = synapse se uvolní, začnou se oddalovat
- diakineze = jaderná blána se rozpouští, vytváří se dělící vřeténko
o Metafáze - bivalenty se začnou rovnat do ekvatoriální roviny, mikrotibuly dělícího vřeténka se přichycují na homologické chromozomy ještě v párech
o Anafáze - k pólům dělícího vřeténka se rozcházejí jednotlivé, dvouchromatidové chromozomy z bivalentů
o Telofáze - kolem vzniklých chromozomů vzniká jaderná blána -> cytokineze
• Redukční dělení = homeotypické : probíhá jako mitóza, ale zúčastní se ho v každém jádře jen haploidní počet chromozomů
Přeměny energie = energetický metabolismus
• AUTOTROFIE: Fotosyntéza (asimilace) = chemická reakce, kdy se C02 a H20 mění za přítomnosti světla v glukózu a kyslík. Je to syntetická reakce, kdy z jednodušších anorganických látek vznikají složité organické látky. Rovnice fotosyntézy:
12 H20 + 6 C02 » chlorofyl sluneční záření » C6H1206 + 6 02 + 6 H20
Probíhá na chloroplastech -> složení - dvojitá membrána (vznikla endosymbiózou), tylakoidy -granové, stromové, stroma.
Faktory ovlivňující fotosyntézu:
Vnější - světlo (složení světelného spektra, intenzita, doba)
teplota (optimální 15 - 25°C, nižší - zpomaluje, více - nefotosyntetizuje)
množství C02 (ve sklenících)
voda (při nedostatku - uzavírá průduchy) Vnitřní - množství chlorofylu, stáří listů, parazité, minerální výživa
• HETEROTROFIE: Dýchání = respirace, disimilace, opak fotosyntézy, reakce, kdy ze složitých, organických látek vznikají jednodušší, anorganické látky. Uvolňuje se energie – nejdůležitější význam:
Glukóza ► H20 + C02
o Kvašení: nevýhoda kvašení – výsledkem jsou stále složité látky, ve kterých zůstává hodně energie, uvolní se pouze 2 ATP
- anaerobní: Alkoholové (vznik alkoholu), Mléčné (kyselina mléčná (svaly)), Máselné (kyselina máselná
- aerobní = nepravé kvašení: Octové kvašení (vzniká kyselina octová), Citrónové kvašení (kyselina citrónová)
o Úplná biologická oxidace - látky se rozkládají až na H20, C02 , uvolní se mnohem více energie - 1 molekula glukózy = 38 ATP
- Glykolýza: C6 -» C3 + C3 kyselina pyrohroznová
- Anaerobní dekarboxylace kyseliny pyrohroznové (uvolní se CO2 a acetylkoenzym A
- Cyklus kyseliny citrónové = Krebsův cyklus C2 -> CO2
- Konečná oxidace v dýchacím řetězci -> tvorba ATP, výsledkem dýchání je H20, C02
Syntéza důležitých látek
Nukleové kyseliny = makromolekulami sloučeniny skládající se z cukru (pentóza), kyseliny fosforečné, dusíkatých bází - purinových (adenin a guanin) a pyrimidinových (cytozin, tymin, uracyl). Dusíkaté báze jsou vázány vodíkovými můstky. Nesou genetickou informaci
Princip komplementarity: A+T (u RNA A+U) G+C
Struktura NK - polynukleotidové řetězce
• DNA (deoxyribonukleová kyselina) - tvořena dvěma polynukleotidovými řetězci - je dvouvláknová, stočená do pravotočivé šroubovice.
Obsažena v jádrech všech eukaryotických buněk (u prokaryot volně v cytoplazmě), základní genetický materiál sloužící k uchování genetické informace. Úsek DNA, kde je zapsána informace pro jeden znak = gen
(DNA u eukaryotických buněk uložena i v chloroplastech, mitochondriích; prokaryora - plazmidy)
• RNA (ribonukleová kyselina) - tvořena jedním polynukleotidovým řetězcem, jednovláknová. Zajišťuje přenos genetické informace z DNA do struktury bílkovin, v organismech je přítomna v několika typech: m - RNA, r - RNA, t - RNA... tvoří se v jádře, přechází do cytoplazmy
o m - RNA (mediátorová RNA) - přenáší genetickou informaci od DNA na bílkovinu, tvoří matrici pro bílkovinu, pracuje jako děrná páska, prochází ribozómem, nese na sobě trojici bází - kodón (čárkové kódy = triplet), na r - RNA triplet – antikodon
o r - RNA (ribozomální) - stavební součástí ribozómů, v nichž probíhá proteosyntéza
o t - RNA (transferová) přenáší aminokyselinu z cytoplazmy na místo syntézy bílkovin (ribozomy), kde jsou spojovány do polypeptidických řetězců, pro každou aminokyselinu existuje alespoň jedna t - RNA
Funkce NK - přenos genetické informace z mateřské buňky do dceřiné = replikace - rozvinutí a uvolnění jednotlivých řetězců dvoušroubovice DNA - zanikají vodíkové vazby mezi bázemi nukleotidových párů. Polynukleotidové řetězce slouží jako vzory - matrice, které na základě komplementarity přiřazují volné nukleotidy spojují se vazbami a tvoří nový řetězec. Základní nutným enzymem pro replikaci je DNA - polymeráza. Replikace probíhá v S fázi, metafázi.
Proteosyntéza - ve dvou fázích:
• Transkripce = informace z DNA se přepíše do m - RNA, probíhá v buněčném jádře, nebo v mitochondriích. Nejprve se uvolní šroubovice DNA - jeden řetězec slouží jako matrice, k jednotlivým nukleotidům DNA se na základě komplementarity přiřazují volné nukleotidy RNA -> spojeny vazbami, vytváří se souvislý polyribonukleotidový řetězec, který se prodlužuje a postupně se odděluje od DNA, opouští jádro a napojuje se na ribozómy. Pro průběh transkripce je nezbytné působení enzymu RNA - polymeráza.
• Translace - převedení genetické informace z pořadí nukleotidů (dvojic dusíkatých bází) do pořadí aminokyselin v polypeptidickém řetězci (bílkovině) pomocí genetického kódu (syntéza bílkovin podle informace v m - RNA. Aminokyseliny jsou na místo syntézy transporto vány pomocí t -RNA, druh aminokyseliny určuje kodón, k němuž je komplementární antikodón.
fáze: ribozom se posouvá po m - RNA, (napojuje na sebe další ribozomy -> polyribozom) připojí se aminokyselina (v jadérku se vytvoří r - RNA - ribozom (sněhuláček), tím proniká m - RNA (děrná páska), kde jsou kodóny - triplety. V jádře se dále tvoří t - RNA - trojlístek, na který se naváže příslušná aminokyselina, která postupně vytváří polypeptidový řetězec - bílkovina = základní stavební látka, součást enzymů)
Diferenciace buněk do tkání a pletiv
• Jednobuněční - liší se tvarem, různé schránky (Ca, Si) pohybový aparát (bičík, panožky, brvy), specifické rozmnožování, různé životní cykly
• Mnohobuněční - jednobuněční tvoří kolonie
• Soubor buněk stejných funkcí a tvaru = tkáň, pletivo
Princip diferenciace eukaryotické buňky v rámci mnohobuněčného jedince - všechny buňky mají stejnou genetickou informaci, ale realizovat se může jen část
Řízení diferenciace
o embrionální indukce - závisí na poloze buněk, zemská přitažlivost
o kontaktní inhibice - kontakt s ostatními buňkami způsobuje realizaci stejné části genetické informace
o hormonální regulace
Maligní transformace - buňky se nediferencují -> stále se dělí -> vznik nádoru
b) Chemické složení buněk, význam vody, anorganické a organické látky
c) Obecná stavba buňky
d) Srovnání prokaryontní a eukaryotní buňky
e) Srovnání rostlinné a živočišné buňky
f) Základní funkce buňek
Buněčné teorie – historie a výzkum
Buňka =
1. základní stavební a funkční jednotka živých organismů.
2. Je to nejmenší živý útvar schopný samostatné existence a rozmnožování. Každá buňka má svůj vlastní genetický a proteosyntetický aparát a metabolický systém, umožňující vytvářet a využít energii.
3. Je vždy ohraničena membránou, která reguluje pronikání látek dovnitř a ven
4. Všechny buňky mají podobné chemické složení a provádějí podobné metabolické děje
HISTORIE
1. Buněčná teorie (19. Století) : základem živých organismů je buňka – Schwann + Schleider; Hook = 1. Pozoroval buňky korku (1655);
2. Purkyně zkoumal mikroorganismy
3. Rudolf Wirchoff – omnis cellula et cellula
Sestrojení světelného mikroskopu : holandští brusiči skla bratři Jansenové (1590), první mikroskop ke studiu živé přírody a odhalení mikrosvěta použil Anthony van Leeuwenhoek
Chemické složení buněk, význam vody, anorganické a organické látky
Chemické složení:
• Voda - 60%-80%, rozpouštědlo, disociuje soli, dopravní funkce (rozvod živin), termoregulace, umožňuje chemické reakce, velká měrná kapacita -> funkce akumulátoru velké energie
• Sušina – 20%-30%
o Anorganické látky (biogenní, stopové)
o Organické látky (tuky, cukry, bílkoviny, nukleové kyseliny)
• Biogenní prvky
Obecná stavba buňky
Každá buňka má něco jako jádro, cytoplazmu (hmota uvnitř buňky, v ní plavou organely, buněčné povrchy), cytoplazmatickou membránu
• Buněčná stěna – tuhý obal udělující buňce tvar, zajišťuje pevnost, mechanicky ji ochraňuje před vnějšími vlivy; rostlinná z celulózy, živočišná není, houby ji mají z chitinu. Je permeabilní = propustná
o Impregnace – nasycená organickými látkami
o Inkrustace – nasycená anorganickými látkami
o Plazmodesmy – umožňuje vzájemnou komunikaci s ostatními buňkami
• Cytoplazmatická membrána (biomembrána) – izoluje vnitřní prostředí od vnějšího, je selektivně propustná = semipermeabilní (propustná pouze pro ionty a molekuly některých látek – vody), je složena z dvojvrstvy fosfolipidů uspořádaných tak, že řetězce mastných kyselin = hydrofobní konce – směřují k sobe a fosfátové = hydrofilní – od sebe. Molekula bílkoviny přenáší látky = bipolární fosfolipidový film
• Jádro (nukleus, karyon) – ohraničeno od okolní cytoplazmy dvojitou jadernou membránou s póry, vnitřek je vyplněn polotekutou hmotou (karyoplazma), v níž se nacházejí vláknité útvary – chromozomy obsahující DNA; v jádře se nacházejí jadérka = nukleolus, tvoří se v něm ribozomy.
• Nukleoid - u prokaryontní buňky volně v cytoplazmě, neohraničená obalem, tvořená jednou šroubovicí DNA (1 chromozom)
o Funkce = řídit centrum buňky
o Chromatin = hmota tvořená bílkovinou, obalena, molekula DNA
• Cytoplazma : viskózní, koncentrovaný roztok obsahující molekuly organických a anorganických látek, vyplňuje celý obsah buňky, často obsahuje kapénky, krystalky odpadních a zásobních látek = buněčné inkluze – kapénky tuku, škrobová zrnka, silice, pryskyřice… Prokaryontní buňka – Plazmidy = malé, do kruhu uzavřené dvojřetězcové molekuly DNA
• Mitochondrie – tyčinkovité až vláknité útvary s vlastní DNA proteosyntetickým aparátem, jsou opatřeny dvěma biomembránami, vnitřní membrána obklopuje prostor vyplněný hmotou matrix a tvoří záhyby = kristy, na nichž se uskutečňuje buněčné dýchání a uvolňování energie. Do mitochondrie vstupují organické látky (živiny) + vzduch + fosfát + ADP => ATP (energie)
• Vakuoly - měchýřky obalené jednou membránou - tonoplastem, vnitřek vakuol je naplněn nejrůznějšími látkami (odpadní látky, enzymy, minerální látky, vody), tzv. buněčná šťáva, mladá rostlina hodně malých vakuol X stará jedna obrovská
• Endoplazmatické retikulum - zahrnuje membránový systém plochých váčků a kanálků, membrány e. r. navazují na obal jádra (je jeho součástí), drsné e. r. má na některých svých membránách připojeny ribozomy a je místem syntézy bílkovin, hladké e. r. je bez ribozomů a syntetizují se v něm glykolipidy. Funkce - syntéza látek, biomembrány, transport látek
• Golgiho aparát - soustava měchýřků propojených kanálky, ve kterých probíhají biochem. reakce upravující látky vytvořené v e. r., syntetizují se zde některé komponenty buněčné stěny, slouží k tvorbě a transportu důležitých látek.
• Lysozomy - měchýřky tvořené biomembránou, obsahují trávicí (aktivní) enzymy, u rostlin funkce vakuol, slouží k destrukci buňky
• Cytoskelet - tvoří kostru buňky, složen z vlákének - mikrofilament a trubiček - mikrotubuly, v buňce tvoří svazky, které se mohou zkracovat a prodlužovat a umožňují tak pohyb struktur uvnitř buňky, jeho součástí je jaderný mikrotubulární aparát (dělící vřeténko - centriola)
• Ribozomy - bílkovinná tělíska obsahující ribozomovou RNA, existují volně nebo vázané na e. r., jsou složeny ze dvou nestejných podjednotek, účastní se syntézy bílkovin. P. b.- Fimbrie - krátká, rovná, jemná, křehká vlákna na povrchu buňky
• Bičíky - ústrojí pohybu
• Chromozom - dlouhý, zapletený řetězec, uzavřený do kruhu, molekula DNA
• Plastidy - oválná tělíska uzavřená obalem ze dvou membrán, patří mezi ně zelené chloroplasty, barevné chromoplasty a bezbarvé leukoplasty.
o Chloroplasty: uvnitř bílkovinná plazma - stroma (matrix), v ní je síť váčků - tylakoidy, stupňovitě na sebe uložené tylakoidy tvoří grána obsahující zelený chlorofyl
o Chromoplasty: obsahují červená a žlutá barviva - karotenoidy a xantofyly, hojně obsaženy v červeých, žlutých a oranžových plodech, květech a listech
o Leukoplasty: nacházejí se zvláště v neosvětlených částech rostlin (kořen, oddenek, vnitřní část rostlin), hromadí se v nich zásobní látky (škrob, bílkoviny, lipidy)
o Chloroplasty, mitochondrie, vakuoly, jádro, EPR, Golgiho aparát - mají membránu (vznik endosymbiózou)
Srovnání prokaryotní a eukaryotní buňky
Prokaryotní buňka nemá soustavu vnitřních membrán – má pouze cytoplazmatickou membránu. Endosymbiotická teorie = vznik eukaryoty (velká prokaryota pohltila sinici -> chloroplast, bakterii -> mitochondrie)
Srovnání rostlinné a živočišné buňky
• Rozdíl ve způsobu výživy = fyziologický rozdíl
• Rostliny - autotrofní X živočichové - heterotrofní
• Živočichové nemají vakuoly, buněčnou stěnu, zásobní látka: glykogen
• Rostliny: zásobní látka - škrob
• Houby: zásobní látka - glykogen, olejové kapky, nemají chloroplasty, buněčná stěna z chitinu
Základní funkce buněk:
• Metabolismus (anabolismus X katabolismus) :
= soubor všech reakcí probíhajících v živých organismech, zahrnující přeměnu látek i energie
o Katabolické (rozkladné), při kterých se za uvolnění energie štěpí složitější látky na jednodušší -děje exergonické, probíhají jako oxidace substrátu
o Anabolické (syntetické), při kterých za spotřebování energie vznikají z jednodušších látek složitější - děje endergonické, probíhají jako redukce substrátu, energie se ukládá
Přeměna látek v buňce se uskutečňuje soubory na sebe navazujících reakcí - metabolické dráhy, reakce jsou urychlovány a usnadňovány enzymy, anabolika pomáhají stavět
Dělení organismů podle charakteru metabolismu
o heterotrofní - C ve formě organických látek (živočichové, houby)
o autotrofní - C ve formě CO2, z anorganických látek - organické, získání energie:světelná energie - fotoautotrofní, producenti biomasy
o chemoautotrofní - oxidací anorganických látek
• Příjem a výdej látek :
příjem vody - buněčná stěna - propustná:
Pasivní:
o difúze - fyzikální pochod, při kterém probíhá transport částic z míst vyšší koncentrace do míst s nižší koncentrací částic
o osmóza - zvláštní případ difúze, kdy molekuly rozpouštědla (vody) pronikají do roztoku polopropustnou membránou (propustná pro vodu, ale nepouští molekuly rozpuštěných látek)
- Hypertonické prostředí = vně buňky - vyšší koncentrace => buňka vydává vodu, protoplast - díky silné buněčné stěně se smršťuje pouze buněčný obsah - plazmolýza (u živočichů -smršťuje se celá buňka = plazmorýza)
- Hypotonické prostředí = vně buňky nižší koncentrace, uvnitř vyšší koncentrace => nabírá vodu až praskne = plazmolýza
- Izotonické - koncentrace uvnitř i vně buňky je stejné
- Endocytóza - pinocytóza = přenos látek, nejčastěji koloidní roztoky bílkovin, tuků, vnuknutím a uzavřením malého váčku z cytoplazmatické membrány, ten se odškrtí do cytoplazmy, zde se váček rozpustí a látka uniká ven, malá změna tvaru
- Fagocytóza = příjem celých částeček buňkou - měňavka, krvinky, změna tvaru celé b.
- Exocytóza - opak endocytózy - látky vylučovány do okolí
Aktivní (řízená) : přenos látek - prostřednictvím bílkovinných přenašečů - specificky na sebe navážou látku, i přenos iontů. Energeticky náročné.
Rozmnožování a buněčný cyklus:
• Bunňka vzniká z buňky již existující
• Nejdříve se dělí jádro, poté zbytek
Buněčný cyklus - sled dějů probíhajících v buňce od jejího vzniku rozdělením; trvání cyklu = generační doba
Cytokineze - vlastní oddělení buněk
G1 fáze - buňka roste, vyzrává, tvoří organely
hlavní kontrolní uzel - dopadne-li to špatně – G0 fáze = klidové stádium
když dobře dopadne ->S fáze - syntéza - vznik NK, replikace DNA na dvojnásobné
množství
G2 fáze - buňka se připravuje na M fázi = na dělení – mitóza
Každá buňka vzniká z buňky již existující. Než se dělí buňka, dělí se jádro - Jaderné dělení:
• Amitóza = přímé, nepřesné dělení - rychlé, genetická informace se nepřesně kopíruje, typické u rakovinných buněk
• Mitóza nepřímé dělení - probíhá u většiny buněk, dokonalé rozdělení genetického materiálu mezi dceřiné buňky - čtyři fáze:
o Profáze - mizí jaderná membrána, chromozomy se spiralizují, rozdělí se centrozom a dva vzniklé centrioly se stěhují k opačným pólům buňky, začínají se tvořit mikrotubuly dělícího vřeténka
o Metafáze - mikrotubuly dělícího vřeténka se jedním koncem připojují na centromery jednotlivých chromozomů a druhým koncem k centriolám, chromozomy se řadí ve středu buňky do ekvatoriální roviny, metafázové chromozomy jsou již zdvojené (tvořené dvěma chromatidami), ale spojené společnou centromerou
o Anafáze - mikrotubuly dělícího vřeténka se zkracují, rodělí se centromery chromozomů, chromozomy se rozestupují a každý se pohybuje k opačným pólům
o Telofáze - mizí dělící vřeténko, despiralizují se chromozomy, kolem obou nově vzniklých dceřiných jader vzniká jaderný obal. Výsledkem jsou dvě diploidní buňky následuje dělení cytoplazmy - u rostlin - buněčná stěna roste od středu k povrchu,u živočichů - plazmatická membrána se tvoří směrem z obvodu dovnitř
• Meióza = redukční dělení, vznik pohlavních buněk dvě dělení jádra a buňky, ale jediné dělení chromozomů. Výsledkem jsou čtyři haploidní buňky
• Redukční dělení = heterotypické : 4 fáze
o Profáze:
- leptotene = chromozomy se zviditelňují, spiralizují
- zygotene = homologické chromozomy + bílkovina = synapse tvorba bivalentů
- pachytene = překřížení nesesterských chromatid (=chiazma),změna vlastností, genetické informace = crossing over
- diplotene = synapse se uvolní, začnou se oddalovat
- diakineze = jaderná blána se rozpouští, vytváří se dělící vřeténko
o Metafáze - bivalenty se začnou rovnat do ekvatoriální roviny, mikrotibuly dělícího vřeténka se přichycují na homologické chromozomy ještě v párech
o Anafáze - k pólům dělícího vřeténka se rozcházejí jednotlivé, dvouchromatidové chromozomy z bivalentů
o Telofáze - kolem vzniklých chromozomů vzniká jaderná blána -> cytokineze
• Redukční dělení = homeotypické : probíhá jako mitóza, ale zúčastní se ho v každém jádře jen haploidní počet chromozomů
Přeměny energie = energetický metabolismus
• AUTOTROFIE: Fotosyntéza (asimilace) = chemická reakce, kdy se C02 a H20 mění za přítomnosti světla v glukózu a kyslík. Je to syntetická reakce, kdy z jednodušších anorganických látek vznikají složité organické látky. Rovnice fotosyntézy:
12 H20 + 6 C02 » chlorofyl sluneční záření » C6H1206 + 6 02 + 6 H20
Probíhá na chloroplastech -> složení - dvojitá membrána (vznikla endosymbiózou), tylakoidy -granové, stromové, stroma.
Faktory ovlivňující fotosyntézu:
Vnější - světlo (složení světelného spektra, intenzita, doba)
teplota (optimální 15 - 25°C, nižší - zpomaluje, více - nefotosyntetizuje)
množství C02 (ve sklenících)
voda (při nedostatku - uzavírá průduchy) Vnitřní - množství chlorofylu, stáří listů, parazité, minerální výživa
• HETEROTROFIE: Dýchání = respirace, disimilace, opak fotosyntézy, reakce, kdy ze složitých, organických látek vznikají jednodušší, anorganické látky. Uvolňuje se energie – nejdůležitější význam:
Glukóza ► H20 + C02
o Kvašení: nevýhoda kvašení – výsledkem jsou stále složité látky, ve kterých zůstává hodně energie, uvolní se pouze 2 ATP
- anaerobní: Alkoholové (vznik alkoholu), Mléčné (kyselina mléčná (svaly)), Máselné (kyselina máselná
- aerobní = nepravé kvašení: Octové kvašení (vzniká kyselina octová), Citrónové kvašení (kyselina citrónová)
o Úplná biologická oxidace - látky se rozkládají až na H20, C02 , uvolní se mnohem více energie - 1 molekula glukózy = 38 ATP
- Glykolýza: C6 -» C3 + C3 kyselina pyrohroznová
- Anaerobní dekarboxylace kyseliny pyrohroznové (uvolní se CO2 a acetylkoenzym A
- Cyklus kyseliny citrónové = Krebsův cyklus C2 -> CO2
- Konečná oxidace v dýchacím řetězci -> tvorba ATP, výsledkem dýchání je H20, C02
Syntéza důležitých látek
Nukleové kyseliny = makromolekulami sloučeniny skládající se z cukru (pentóza), kyseliny fosforečné, dusíkatých bází - purinových (adenin a guanin) a pyrimidinových (cytozin, tymin, uracyl). Dusíkaté báze jsou vázány vodíkovými můstky. Nesou genetickou informaci
Princip komplementarity: A+T (u RNA A+U) G+C
Struktura NK - polynukleotidové řetězce
• DNA (deoxyribonukleová kyselina) - tvořena dvěma polynukleotidovými řetězci - je dvouvláknová, stočená do pravotočivé šroubovice.
Obsažena v jádrech všech eukaryotických buněk (u prokaryot volně v cytoplazmě), základní genetický materiál sloužící k uchování genetické informace. Úsek DNA, kde je zapsána informace pro jeden znak = gen
(DNA u eukaryotických buněk uložena i v chloroplastech, mitochondriích; prokaryora - plazmidy)
• RNA (ribonukleová kyselina) - tvořena jedním polynukleotidovým řetězcem, jednovláknová. Zajišťuje přenos genetické informace z DNA do struktury bílkovin, v organismech je přítomna v několika typech: m - RNA, r - RNA, t - RNA... tvoří se v jádře, přechází do cytoplazmy
o m - RNA (mediátorová RNA) - přenáší genetickou informaci od DNA na bílkovinu, tvoří matrici pro bílkovinu, pracuje jako děrná páska, prochází ribozómem, nese na sobě trojici bází - kodón (čárkové kódy = triplet), na r - RNA triplet – antikodon
o r - RNA (ribozomální) - stavební součástí ribozómů, v nichž probíhá proteosyntéza
o t - RNA (transferová) přenáší aminokyselinu z cytoplazmy na místo syntézy bílkovin (ribozomy), kde jsou spojovány do polypeptidických řetězců, pro každou aminokyselinu existuje alespoň jedna t - RNA
Funkce NK - přenos genetické informace z mateřské buňky do dceřiné = replikace - rozvinutí a uvolnění jednotlivých řetězců dvoušroubovice DNA - zanikají vodíkové vazby mezi bázemi nukleotidových párů. Polynukleotidové řetězce slouží jako vzory - matrice, které na základě komplementarity přiřazují volné nukleotidy spojují se vazbami a tvoří nový řetězec. Základní nutným enzymem pro replikaci je DNA - polymeráza. Replikace probíhá v S fázi, metafázi.
Proteosyntéza - ve dvou fázích:
• Transkripce = informace z DNA se přepíše do m - RNA, probíhá v buněčném jádře, nebo v mitochondriích. Nejprve se uvolní šroubovice DNA - jeden řetězec slouží jako matrice, k jednotlivým nukleotidům DNA se na základě komplementarity přiřazují volné nukleotidy RNA -> spojeny vazbami, vytváří se souvislý polyribonukleotidový řetězec, který se prodlužuje a postupně se odděluje od DNA, opouští jádro a napojuje se na ribozómy. Pro průběh transkripce je nezbytné působení enzymu RNA - polymeráza.
• Translace - převedení genetické informace z pořadí nukleotidů (dvojic dusíkatých bází) do pořadí aminokyselin v polypeptidickém řetězci (bílkovině) pomocí genetického kódu (syntéza bílkovin podle informace v m - RNA. Aminokyseliny jsou na místo syntézy transporto vány pomocí t -RNA, druh aminokyseliny určuje kodón, k němuž je komplementární antikodón.
fáze: ribozom se posouvá po m - RNA, (napojuje na sebe další ribozomy -> polyribozom) připojí se aminokyselina (v jadérku se vytvoří r - RNA - ribozom (sněhuláček), tím proniká m - RNA (děrná páska), kde jsou kodóny - triplety. V jádře se dále tvoří t - RNA - trojlístek, na který se naváže příslušná aminokyselina, která postupně vytváří polypeptidový řetězec - bílkovina = základní stavební látka, součást enzymů)
Diferenciace buněk do tkání a pletiv
• Jednobuněční - liší se tvarem, různé schránky (Ca, Si) pohybový aparát (bičík, panožky, brvy), specifické rozmnožování, různé životní cykly
• Mnohobuněční - jednobuněční tvoří kolonie
• Soubor buněk stejných funkcí a tvaru = tkáň, pletivo
Princip diferenciace eukaryotické buňky v rámci mnohobuněčného jedince - všechny buňky mají stejnou genetickou informaci, ale realizovat se může jen část
Řízení diferenciace
o embrionální indukce - závisí na poloze buněk, zemská přitažlivost
o kontaktní inhibice - kontakt s ostatními buňkami způsobuje realizaci stejné části genetické informace
o hormonální regulace
Maligní transformace - buňky se nediferencují -> stále se dělí -> vznik nádoru
1. Živá a neživá příroda, význam biologie pro život člověka a společnost
a) Rozdíly mezi živou a neživou přírodou
b) Obecné vlastnosti živých organismu
c) Jedinec a druh
d) Hierarchické uspořádání organismu
e) Závislost existence organismu na prostředí
f) Základní dělení, popis a funkce rostlinných pletiv a živočišných tkání
g) Význam biologie pro společnost
h) Význam biologie pro současný rozvoj vědy a techniky
i) Biologické vědy, aplikované biologické vědy a jejich společenský přínos
j) Metody vědecké práce v biologii
k) Historie biologie
Rozdíly mezi živou a neživou přírodou
Jednotný chemický základ (lipidy, sacharidy, proteiny, nukleové kyseliny; anorganické: voda, soli, plyny), obsahují stejné prvky, sloučeniny, atomy.
Z hlediska fyziky není rozdíl: platí stejné zákony (termiky, dynamiky, gravitace).
Zásadní rozdíl: organizace v prostoru a čase.
Biogenní prvky – prvky, které se vyskytují v organismech. Dělí se na makrobiogenní prvky (podílejí se na složení živé hmoty z 99%, patří sem C, H, O, N, P, mezi makro prvky patří i prvky Na, K, Mg, Ca, Cl, Fe, které jsou však v živých organismech zastoupeny v daleko menším množství, asi 1%) a mikrobiogenní prvky (Cu, Co, Mn, Zn, Sn, Pb, Ni, Br, Mo, As, V, Ti, Ge, Cd, Li, Ba … neboli stopové prvky. Řadíme sem především těžké kovy. Tyto prvky jsou významné pro řadu dějů, které probíhají v organismu. Působí v tzv. stopových množstvích. Ve větších množstvích mohou být pro organismus jedovaté. Biogenní prvky mají velký význam pro výživu rostlin. Zeleným rostlinám je stačí přijímat ve formě jednoduchých anorganických sloučenin.
Obecné vlastnosti živých organismu
1. Podobné chemické složení
2. Hierarchické uspořádání
3. Vlastní metabolismus
4. Dráždivost –pohyby – taxe ,rostliny – tropismy, nastie
5. Ontogeneze
6. Reprodukce
7. Dědičnost
8. Fylogeneze
Vlastní živým organismus a právě jimi se liší od neživých soustav, zabývá se jimi biologie
Buňka: základní stavební a funkční jednotka organismu, u virů = cizí buňka
Přítomnost organických látek: tuky, cukry, bílkoviny a nukleové kyseliny
Základní metabolické děje: dýchání, štěpení cukru, syntéza cukru
Vnímavost = dráždivost: schopnost přijímat podněty z okolí a reagovat na ně
Reprodukce: předávání gen. vlastností = dědičnost, proměnlivost
Růst a vývoj: Ontogeneze - jedince, Fylogeneze – druhu
Pohyb
Hierarchické uspořádání organismů
Atom - molekula - makromolekula - buňka - tkán (pletivo) - orgán - orgánová soustava - mnohobuněčný organismus
Jedinec a druh
Jedinec = jedinečná bytost, trvání je omezeno casem a prostorem, vývoj je individuální (ontogeneze)
Druh =
1. Soubor jedinců, kteří se mohou vzájemně křížit a produkovat životaschopné potomstvo. Jedinci nesou charakteristické druhové vlastnosti, mívají podobný vzhled
2. Genetické hledisko: soubor jedinců se stejným charakteristickým složením genomu
3. Ekologické pojetí: soubor jedinců stejnými nároky na prostředí – obývající shodnou niku.
Druhové vlastnosti: charakteristické pro jedince jednoho druhu
Fylogeneze: člověk se vyvíjí poměrně rychle, naproti tomu žraloci se téměř nevyvinuli ( jsou dokonale přizpůsobení k životu ve vodě)
Reprodukční izolace: různé druhy jsou mezi sebou ohraničený možností reprodukce
Generační bariéra (rozdíl mezi druhem a plemenem): př. kůň + osel
Závislost existence organismu na prostředí
Vzájemné interakce organismu a prostředí
Faktory: Abiotické = fyzikální (teplota, tlak, světlo) a chemické (příjem prvku); Biotické - vzájemné vztahy mezi organismy (parazitismus, kooperace, symbióza – viz ekologie).
Musí se vejít do ekologické valence
Základní dělení, popis a funkce rostlinných pletiv a živočišných tkání
1. Rostlinná pletiva
Pletiva jsou soubory buněk stejného tvaru i funkce, jde o obdobu živočišných tkání. Věda zabývající se tkáněmi a pletivy se nazývá histologie. Existuje mnoho druhů pletiv, všechny jsou popsány níže:
Podle způsobu vzniku dělíme pletiva na:
1. Pravá - vznikla dělením buňky mateřské na buňky dceřinné, které zůstávají seskupeny.
2. Nepravá - druhotné seskupení původně samostatných buněk (např plektenchym u hub)
Podle schopnosti dělení rozlišujeme pletiva
3. Dělivá(meristematická)- zachovaná schopnost dělit se, jde o funkčně nediferenciovaná pletiva
4. Trvalá - vznikají činností pletiv dělivých, zastávají specifickou funkci a ztrácejí schopnost dělit se
Tvarové rozdělení
1. PARENCHYM - tenkostěnné buňky s přibližně stejnou výškou a šířkou, případně mírně protáhlé v jědnom směru, mezi jednotlivými buňkami se hojně vyskytují mezibuňěčné prostory - intraceluláry. Jedná se o velmi měkké pletivo, které musí být chráněno a vyživováno jiným typem pletiv. Dále ho dělíme na:
- Palisádový parenchym -buňky jednosměrně protáhé, kolmé k povrchu (hlavní fotosyntetizující pletivo v listech)
- Mezenchym - kulovité buňky (př. výplně v mladých částech rostlin)
- Aerenchym - oválné buňky, s mezibuněčnými prostory, které jsou vyplněné vzduchem (častá adaptace u vodních rostlin)
2. PROZENCHYM - protažené buňky s šikmými přepážkami, nejsou zde žádné mezibuňečné prostory, (př. cévní svazky)
3. KOLENCHYM - buňky mají stěny výrazně ztlustlé v rozích či po stranách (př mladé rostoucí orgány - řapíky listů...),
4. SKLERENCHYM - buněčné stěny jsou silně ztloustlé, živý obsah odumřel, slouží k zpevňování rostliny. Jednotlivé buňky se nazývají sklereidy. (př. stěna pecky, kamenné hrudky v dužině hrušky...)
Funkční dělení pletiv
5. Dělivá(meristémy) - většinou parenchymatické buňky se zachovalou schopností dělit se. Slouží k růstu rosliny a k obnově zaniklých buněk. Vyznačují se tenkou stěnou, velkým jádrem a vysokou mírou látkové přeměny. Existuje několik druhů meristematických pletiv:
- Protomeristémy - původní dělivé pletivo nalézající se například na vrcholcích stonků nebo kořenových špičkách
- Primární meristém - vzniká z protomeristému a postupně se mění na pletivo trvalé. Nalézá se na vrcholech kořenů a stonků a v růstových zónách listu
- Sekundární meristém - vzniká obnovením dělivé funkce u již trvalých pletiv a slouží k druhotnému tloustnutí rosltinných orgánů. Nejvýznamějšími druhotnými meristémy jsou felogén a kambium.
6. Krycí - nacházejí se na povrchu rostlinných orgánů, slouží k ochraně rosltiny před vlivy vnějšího prostředí a zajišťují výměnu látek mezi rosltinou a okolím. Na povrchu rostliny tvoří několik rozličných vrstev a celků, které jsou popsány níže.
- Pokožka - úplně na povrchu rosltiny, tvořená většinou jedinou vrstvou buňek, téměř bez chlorofylu, které na sebe těsně přiléhají, aby zamezili nadměrnému vypařování vody z rostliny. Na pokožce se ještě nachází neprostupná vrstva tukové povahy - kutikula, která ještě zlepšuje ochranu rostliny a umožňuje vodě volně stékat.
- Epidermis - pokožka nadzemních orgánů rosliny (stonek, list...)
- Rhizodermis - pokožka podzemních orgánů (kořen...)
- Chlupy(Trichomy) - mohou se nacházet na pokožce, jsou jednobuněčné čí vícebuněčné, zastávají různé funkce:
- Krycí - slouží k ochraně rostiny, mohou zlepšovat termolagulaci či napomáhat v rozmnožování
- Žlaznaté - slouží k vyměšování látek s ochrannou či jinou funkcí, např. silic (máta, cannabis...)
- Žahavé - ochrana především proti býložravcům, po zachycení se většinou odlomí a uvolní pálivou tekutinu( např kopřiva)
- Průduchy - struktury v epidermisu (pokožky nadzemních částích), slouží převážně k transpiraci - mechanismu hospodaření s vodou formou jejího vypařování a přijímání. Nacházejí se především na spodní straně listů
- Vodní skuliny(hydatony) - stejná stavba jako u průduchů, nemají ale schopnost uzavírat se a slouží ke gutaci - vytlačování přebytečné vody z rostliny
- Korek(druhotné krycí pletivo) - u většiny dřevnatých stonků nahrazují pokožku, která druhotným tloustnutím stonku popraská. Slouží k mechanické ochraně a obraně proti infekcím .Vzniká činností druhotného meristému felogénu. Je tvořen většinou odumřelými buňkami se ztloustlou buněčnou stěnou. U některých stonků, převážně u stromů korek popraská, odlupuje se a vytvoří borku, lidově nazývanou kůra.
7. Vodivá - transport látek rozpuštěných ve vodě po rostlině, vznikla v důsledku přechodu rostlin na souš. Vodivou jednotkou je síť cévních svazků, která je tvořena dvěmi částmi:
- Dřevní (xylém) - slouží k vzestupnému transportu roztoků minerálních látek z půdy (přijaté kořenem) – tzv. transpirační proud vedoucí až k listům, kde jsou látky metabolizovány. Dřevní část tvoří:
- cévy (tracheje) - dlouhá řada mrtvých buněk s rozpuštěnými příčnými přehrádkami
- cévice (trachejidy) - protáhlé mrvé buňky, jejichž příčné přehrádky proděravěli, vyskytuje se hlavně u jehličnanů a kapradin
- Lýková(floém) - zajišťují transport sestupný, vedou živiny z listů - asimilátky ( převážně produkty fotosyntézy - cukry ) = tzv. asimilační proud do míst spotřeby (kořen, vrchol stonku) nebo uložení (cibule, hlízy...). Lýkovou část skládají:
- sítkovice - řada živých tenkostěnných buněk s proděravělými příčnými přehrádkami, fungují jen omezenou dobu do chvíle, než se otvory v příčných přehrádkách neucpou amorfní hmotou - tzv. kalózou, většinou se tak děje až na konci vegetačního období, činností kambia se každé jaro vytvoří sítkovice nové.
Podle schopnosti druhotně tloustnout se cévní svazky dále dělí na:
- Uzavřené - druhotně netloustne, celý prvotní meristém se diferenciuje na trvalá pletiva (jednoděložné rostliny)
- Otevřené - zachovává si schopnost druhotně tloustnout díky přítomnosti kambia, tvoří se druhotné dřevo (deuteroxylém) a druhotné lýko (deuterofloém), přibývá ovšem především dřeva.
Výrazně se to projevuje při druhotném tloustnutí kmenů dřevin, kdy na jaře vznikají řidší cévy s větším průměrem - světlejší zbarvení a v létě vede druhotné tloustnutí ke tvorbě hustěji uspořádaných cév, které jsou ale tenčí. Tento rozdíl zapříčiňuje existenci letokruhu vizuálně poznatelných v příčném řezu kmenu stromu.
Podle vzájemného postavení dřevní a lýkové části cévních svazků v příčném řezu stonkem rozeznáváme cévní svazky:
- Soustředné (koncentrické) - jeden typ cévních svazků obklopuje druhý, dělí se na:
- Lýkostředné - lýko je obklopeno dřevem (př. jednoděložné rostliny)
- Dřevostředné - dřevní cévní svazky uprostřed jsou obklopeny lýkem (př. kapradiny)
- Paprsčité (radiální) - dřevní a lýkové cévní svazky jsou odděleny a rozesety paprsčitě po obvodu dřeňové části stonku (př. kořeny cévnatých rostlin)
- Bočné (kolaterální) - dřevo a lýko jsou umístěny vedle sebe, nejčastější rozmístění je: dřevo na vnitřní straně, lýko na vnější (př.stonky a listy semenných rostlin)
- Dvoubočné (bikolaterální) - dřevní část se nachází mezi dvěmi lýkovými (př.lilkovité rostliny)
8. Základní - vyplňují prostor mezi pletivy krycími a vodivými, zastávají různé funkce:
- Asimilační - slouží k fotosyntéze - obsahují velké množství chloroplastů. Nacházejí se převážně v listech.
- Zásobní - hromadí zásobní látky - cukry, tuky, lipidy, zejména však polysacharidy. Tvořena parenchymem a sklerenchymem. Najdeme je hlavně v zásobních částech rostliny - oddenky, kořeny, hlízy, v menší míře také ve stonku.
Speciálním případem jsou vodní pletiva sloužící k hromadění vody (např. kaktusy)
- Vyměšovací - hromadí nebo vylučují produkty metabolismu (silice, alkaloidy...). Jsou to například medníky sloužící k vylučování cukerných roztoků (nektarů) v květu sloužících k nalákání opylovačů.
- Zpevňovací (mechanická) - dodávají rosltlině pevnost a pružnost, chrání cévní svazky před poškozením. Tvořena sklerenchymem a kolenchymem.
2. Živočišné tkáně
1. EPITELOVÉ – souvislá vrstva buněk bez mezibuněčných prostor – plochý, krychlový, válcovitý
- Krycí
- Výstelkové
- Žlázové
- Resorpční
- smyslové
2. POJIVOVÉ – četné mezibuněčné prostory vyplněné produkty buněk
- Vazivo – kolagen, elastin, patrné fibrily
- Řídké vazivo
- Tuhé vazivo
- Tukové vazivo
- Lymfoidní vazivo
- Chrupavka – chondrocyty + kolagen, elastin – fibrily nejsou patrné
- Sklovitá
- Elastická
- Vazivová chrupavka
- Kost –¸osteocity + organický ossein + fosforečnan a uhličitan vápenatý
3. SVALOVÁ
- Příčně pruhovaná
- Hladká
- Srdeční
4. NERVOVÁ
- Neurony
- Neuroglie
Význam biologie pro společnost
Medicína, zemědělství, zdravá výživa
Význam biologie pro současný rozvoj vědy a techniky
Léky, očkovací látky, genetika (struktura DNA)
Biologické vědy, aplikované biologické vědy a jejich společenský význam
Biologie: bios = život, logos = veda
Skupiny věd:
I. Systematické (taxonomické - poznávání, pojmenování a třídění organismu)
1. Mikrobiologie: virologie, bakteriologie, mykologie, protozoologie (prvoci)
2. Botanika: bryologie (mechy), graminologie (tráva), algologie (rasy), dendrologie (dřeviny)
3. Zoologie: ornitologie, ichtiologie, mamologie, malakologie (měkkýši), herpetologie (plazi a obojživelníci), entomologie (hmyz)
4. Antropologie
II. Morfologické (stavba a tvar organismu)
1. Anatomie (vnitřní stavba těla)
2. Histologie (věda o tkáních)
III. Fyziologické (funkce orgánu a organismu)
vědy o vývoji (Výsledky výzkumu morfologických a fyziologických věd: ontogeneze, fylogeneze, embryogeneze, paleontologie)
IV. Hraniční (biochemie, biofyzika, biomatematika
V. Aplikované (aplikace poznatku do jiných oboru - lékařství)
VI. Ostatní (obecná biologie, genetika, cytologie = buňky, molekulární biologie, etologie, imunologie, evoluční biologie)
Metody vědecké práce v biologii
Pozorování (nezasahujeme), pokus (zasahujeme), práce s prameny
Výsledek biologického pozorování je protokol: poznání - hypotéza - pokus - teorie – praxe
Historie biologie
o Egypt, Řecko (Hippokrates, Aristoteles), Řím (Plinius)
o Středověk - alchymie, potlačení přírodovědeckého bádání (náboženství), Avicenna (Arabská říše)
o Renesance - Vesalius (anatomie), Leonardo da Vinci (vynálezce)
o 1590 - bratři Jansenové (brusiči diamantu, mikroskop)
o 17. stol. - Harvey (výzkum krevního oběhu), Leeuwenhoek (mikroskop, popis bakterií a prvoku), Hook (rostlinná buňka)
o 18. stol. - Linné (binomická nomenklatura - rodové a druhové jméno)
o 19. stol. - Lamarck (vývoj přírody), Purkyně, Schleiden, Schwann (cytologové), Pasteur (mikrobiologie, imunologie), Darwin (autor Teorie o vzniku druhu přirozeným výběrem), Mendel (křížení rostlin - genetika)
o 20. stol. - Pavlov (podmíněné reflexy), Oparin (evoluční abiogeneze, koacerváty), Fleming (penicilin 1928), Watson, Crick (struktura DNA), Jan Jesenský (1.pitva v Čechách)
o Další - Tadeáš Hájek z Hájku (botanik a lékař, 16.st.), Kašpar Šternberk (spoluzakladatel Národního muzea, 19.st.), Opiz (botanik, Čáslav), Presl (české názvosloví), Hrdlička
b) Obecné vlastnosti živých organismu
c) Jedinec a druh
d) Hierarchické uspořádání organismu
e) Závislost existence organismu na prostředí
f) Základní dělení, popis a funkce rostlinných pletiv a živočišných tkání
g) Význam biologie pro společnost
h) Význam biologie pro současný rozvoj vědy a techniky
i) Biologické vědy, aplikované biologické vědy a jejich společenský přínos
j) Metody vědecké práce v biologii
k) Historie biologie
Rozdíly mezi živou a neživou přírodou
Jednotný chemický základ (lipidy, sacharidy, proteiny, nukleové kyseliny; anorganické: voda, soli, plyny), obsahují stejné prvky, sloučeniny, atomy.
Z hlediska fyziky není rozdíl: platí stejné zákony (termiky, dynamiky, gravitace).
Zásadní rozdíl: organizace v prostoru a čase.
Biogenní prvky – prvky, které se vyskytují v organismech. Dělí se na makrobiogenní prvky (podílejí se na složení živé hmoty z 99%, patří sem C, H, O, N, P, mezi makro prvky patří i prvky Na, K, Mg, Ca, Cl, Fe, které jsou však v živých organismech zastoupeny v daleko menším množství, asi 1%) a mikrobiogenní prvky (Cu, Co, Mn, Zn, Sn, Pb, Ni, Br, Mo, As, V, Ti, Ge, Cd, Li, Ba … neboli stopové prvky. Řadíme sem především těžké kovy. Tyto prvky jsou významné pro řadu dějů, které probíhají v organismu. Působí v tzv. stopových množstvích. Ve větších množstvích mohou být pro organismus jedovaté. Biogenní prvky mají velký význam pro výživu rostlin. Zeleným rostlinám je stačí přijímat ve formě jednoduchých anorganických sloučenin.
Obecné vlastnosti živých organismu
1. Podobné chemické složení
2. Hierarchické uspořádání
3. Vlastní metabolismus
4. Dráždivost –pohyby – taxe ,rostliny – tropismy, nastie
5. Ontogeneze
6. Reprodukce
7. Dědičnost
8. Fylogeneze
Vlastní živým organismus a právě jimi se liší od neživých soustav, zabývá se jimi biologie
Buňka: základní stavební a funkční jednotka organismu, u virů = cizí buňka
Přítomnost organických látek: tuky, cukry, bílkoviny a nukleové kyseliny
Základní metabolické děje: dýchání, štěpení cukru, syntéza cukru
Vnímavost = dráždivost: schopnost přijímat podněty z okolí a reagovat na ně
Reprodukce: předávání gen. vlastností = dědičnost, proměnlivost
Růst a vývoj: Ontogeneze - jedince, Fylogeneze – druhu
Pohyb
Hierarchické uspořádání organismů
Atom - molekula - makromolekula - buňka - tkán (pletivo) - orgán - orgánová soustava - mnohobuněčný organismus
Jedinec a druh
Jedinec = jedinečná bytost, trvání je omezeno casem a prostorem, vývoj je individuální (ontogeneze)
Druh =
1. Soubor jedinců, kteří se mohou vzájemně křížit a produkovat životaschopné potomstvo. Jedinci nesou charakteristické druhové vlastnosti, mívají podobný vzhled
2. Genetické hledisko: soubor jedinců se stejným charakteristickým složením genomu
3. Ekologické pojetí: soubor jedinců stejnými nároky na prostředí – obývající shodnou niku.
Druhové vlastnosti: charakteristické pro jedince jednoho druhu
Fylogeneze: člověk se vyvíjí poměrně rychle, naproti tomu žraloci se téměř nevyvinuli ( jsou dokonale přizpůsobení k životu ve vodě)
Reprodukční izolace: různé druhy jsou mezi sebou ohraničený možností reprodukce
Generační bariéra (rozdíl mezi druhem a plemenem): př. kůň + osel
Závislost existence organismu na prostředí
Vzájemné interakce organismu a prostředí
Faktory: Abiotické = fyzikální (teplota, tlak, světlo) a chemické (příjem prvku); Biotické - vzájemné vztahy mezi organismy (parazitismus, kooperace, symbióza – viz ekologie).
Musí se vejít do ekologické valence
Základní dělení, popis a funkce rostlinných pletiv a živočišných tkání
1. Rostlinná pletiva
Pletiva jsou soubory buněk stejného tvaru i funkce, jde o obdobu živočišných tkání. Věda zabývající se tkáněmi a pletivy se nazývá histologie. Existuje mnoho druhů pletiv, všechny jsou popsány níže:
Podle způsobu vzniku dělíme pletiva na:
1. Pravá - vznikla dělením buňky mateřské na buňky dceřinné, které zůstávají seskupeny.
2. Nepravá - druhotné seskupení původně samostatných buněk (např plektenchym u hub)
Podle schopnosti dělení rozlišujeme pletiva
3. Dělivá(meristematická)- zachovaná schopnost dělit se, jde o funkčně nediferenciovaná pletiva
4. Trvalá - vznikají činností pletiv dělivých, zastávají specifickou funkci a ztrácejí schopnost dělit se
Tvarové rozdělení
1. PARENCHYM - tenkostěnné buňky s přibližně stejnou výškou a šířkou, případně mírně protáhlé v jědnom směru, mezi jednotlivými buňkami se hojně vyskytují mezibuňěčné prostory - intraceluláry. Jedná se o velmi měkké pletivo, které musí být chráněno a vyživováno jiným typem pletiv. Dále ho dělíme na:
- Palisádový parenchym -buňky jednosměrně protáhé, kolmé k povrchu (hlavní fotosyntetizující pletivo v listech)
- Mezenchym - kulovité buňky (př. výplně v mladých částech rostlin)
- Aerenchym - oválné buňky, s mezibuněčnými prostory, které jsou vyplněné vzduchem (častá adaptace u vodních rostlin)
2. PROZENCHYM - protažené buňky s šikmými přepážkami, nejsou zde žádné mezibuňečné prostory, (př. cévní svazky)
3. KOLENCHYM - buňky mají stěny výrazně ztlustlé v rozích či po stranách (př mladé rostoucí orgány - řapíky listů...),
4. SKLERENCHYM - buněčné stěny jsou silně ztloustlé, živý obsah odumřel, slouží k zpevňování rostliny. Jednotlivé buňky se nazývají sklereidy. (př. stěna pecky, kamenné hrudky v dužině hrušky...)
Funkční dělení pletiv
5. Dělivá(meristémy) - většinou parenchymatické buňky se zachovalou schopností dělit se. Slouží k růstu rosliny a k obnově zaniklých buněk. Vyznačují se tenkou stěnou, velkým jádrem a vysokou mírou látkové přeměny. Existuje několik druhů meristematických pletiv:
- Protomeristémy - původní dělivé pletivo nalézající se například na vrcholcích stonků nebo kořenových špičkách
- Primární meristém - vzniká z protomeristému a postupně se mění na pletivo trvalé. Nalézá se na vrcholech kořenů a stonků a v růstových zónách listu
- Sekundární meristém - vzniká obnovením dělivé funkce u již trvalých pletiv a slouží k druhotnému tloustnutí rosltinných orgánů. Nejvýznamějšími druhotnými meristémy jsou felogén a kambium.
6. Krycí - nacházejí se na povrchu rostlinných orgánů, slouží k ochraně rosltiny před vlivy vnějšího prostředí a zajišťují výměnu látek mezi rosltinou a okolím. Na povrchu rostliny tvoří několik rozličných vrstev a celků, které jsou popsány níže.
- Pokožka - úplně na povrchu rosltiny, tvořená většinou jedinou vrstvou buňek, téměř bez chlorofylu, které na sebe těsně přiléhají, aby zamezili nadměrnému vypařování vody z rostliny. Na pokožce se ještě nachází neprostupná vrstva tukové povahy - kutikula, která ještě zlepšuje ochranu rostliny a umožňuje vodě volně stékat.
- Epidermis - pokožka nadzemních orgánů rosliny (stonek, list...)
- Rhizodermis - pokožka podzemních orgánů (kořen...)
- Chlupy(Trichomy) - mohou se nacházet na pokožce, jsou jednobuněčné čí vícebuněčné, zastávají různé funkce:
- Krycí - slouží k ochraně rostiny, mohou zlepšovat termolagulaci či napomáhat v rozmnožování
- Žlaznaté - slouží k vyměšování látek s ochrannou či jinou funkcí, např. silic (máta, cannabis...)
- Žahavé - ochrana především proti býložravcům, po zachycení se většinou odlomí a uvolní pálivou tekutinu( např kopřiva)
- Průduchy - struktury v epidermisu (pokožky nadzemních částích), slouží převážně k transpiraci - mechanismu hospodaření s vodou formou jejího vypařování a přijímání. Nacházejí se především na spodní straně listů
- Vodní skuliny(hydatony) - stejná stavba jako u průduchů, nemají ale schopnost uzavírat se a slouží ke gutaci - vytlačování přebytečné vody z rostliny
- Korek(druhotné krycí pletivo) - u většiny dřevnatých stonků nahrazují pokožku, která druhotným tloustnutím stonku popraská. Slouží k mechanické ochraně a obraně proti infekcím .Vzniká činností druhotného meristému felogénu. Je tvořen většinou odumřelými buňkami se ztloustlou buněčnou stěnou. U některých stonků, převážně u stromů korek popraská, odlupuje se a vytvoří borku, lidově nazývanou kůra.
7. Vodivá - transport látek rozpuštěných ve vodě po rostlině, vznikla v důsledku přechodu rostlin na souš. Vodivou jednotkou je síť cévních svazků, která je tvořena dvěmi částmi:
- Dřevní (xylém) - slouží k vzestupnému transportu roztoků minerálních látek z půdy (přijaté kořenem) – tzv. transpirační proud vedoucí až k listům, kde jsou látky metabolizovány. Dřevní část tvoří:
- cévy (tracheje) - dlouhá řada mrtvých buněk s rozpuštěnými příčnými přehrádkami
- cévice (trachejidy) - protáhlé mrvé buňky, jejichž příčné přehrádky proděravěli, vyskytuje se hlavně u jehličnanů a kapradin
- Lýková(floém) - zajišťují transport sestupný, vedou živiny z listů - asimilátky ( převážně produkty fotosyntézy - cukry ) = tzv. asimilační proud do míst spotřeby (kořen, vrchol stonku) nebo uložení (cibule, hlízy...). Lýkovou část skládají:
- sítkovice - řada živých tenkostěnných buněk s proděravělými příčnými přehrádkami, fungují jen omezenou dobu do chvíle, než se otvory v příčných přehrádkách neucpou amorfní hmotou - tzv. kalózou, většinou se tak děje až na konci vegetačního období, činností kambia se každé jaro vytvoří sítkovice nové.
Podle schopnosti druhotně tloustnout se cévní svazky dále dělí na:
- Uzavřené - druhotně netloustne, celý prvotní meristém se diferenciuje na trvalá pletiva (jednoděložné rostliny)
- Otevřené - zachovává si schopnost druhotně tloustnout díky přítomnosti kambia, tvoří se druhotné dřevo (deuteroxylém) a druhotné lýko (deuterofloém), přibývá ovšem především dřeva.
Výrazně se to projevuje při druhotném tloustnutí kmenů dřevin, kdy na jaře vznikají řidší cévy s větším průměrem - světlejší zbarvení a v létě vede druhotné tloustnutí ke tvorbě hustěji uspořádaných cév, které jsou ale tenčí. Tento rozdíl zapříčiňuje existenci letokruhu vizuálně poznatelných v příčném řezu kmenu stromu.
Podle vzájemného postavení dřevní a lýkové části cévních svazků v příčném řezu stonkem rozeznáváme cévní svazky:
- Soustředné (koncentrické) - jeden typ cévních svazků obklopuje druhý, dělí se na:
- Lýkostředné - lýko je obklopeno dřevem (př. jednoděložné rostliny)
- Dřevostředné - dřevní cévní svazky uprostřed jsou obklopeny lýkem (př. kapradiny)
- Paprsčité (radiální) - dřevní a lýkové cévní svazky jsou odděleny a rozesety paprsčitě po obvodu dřeňové části stonku (př. kořeny cévnatých rostlin)
- Bočné (kolaterální) - dřevo a lýko jsou umístěny vedle sebe, nejčastější rozmístění je: dřevo na vnitřní straně, lýko na vnější (př.stonky a listy semenných rostlin)
- Dvoubočné (bikolaterální) - dřevní část se nachází mezi dvěmi lýkovými (př.lilkovité rostliny)
8. Základní - vyplňují prostor mezi pletivy krycími a vodivými, zastávají různé funkce:
- Asimilační - slouží k fotosyntéze - obsahují velké množství chloroplastů. Nacházejí se převážně v listech.
- Zásobní - hromadí zásobní látky - cukry, tuky, lipidy, zejména však polysacharidy. Tvořena parenchymem a sklerenchymem. Najdeme je hlavně v zásobních částech rostliny - oddenky, kořeny, hlízy, v menší míře také ve stonku.
Speciálním případem jsou vodní pletiva sloužící k hromadění vody (např. kaktusy)
- Vyměšovací - hromadí nebo vylučují produkty metabolismu (silice, alkaloidy...). Jsou to například medníky sloužící k vylučování cukerných roztoků (nektarů) v květu sloužících k nalákání opylovačů.
- Zpevňovací (mechanická) - dodávají rosltlině pevnost a pružnost, chrání cévní svazky před poškozením. Tvořena sklerenchymem a kolenchymem.
2. Živočišné tkáně
1. EPITELOVÉ – souvislá vrstva buněk bez mezibuněčných prostor – plochý, krychlový, válcovitý
- Krycí
- Výstelkové
- Žlázové
- Resorpční
- smyslové
2. POJIVOVÉ – četné mezibuněčné prostory vyplněné produkty buněk
- Vazivo – kolagen, elastin, patrné fibrily
- Řídké vazivo
- Tuhé vazivo
- Tukové vazivo
- Lymfoidní vazivo
- Chrupavka – chondrocyty + kolagen, elastin – fibrily nejsou patrné
- Sklovitá
- Elastická
- Vazivová chrupavka
- Kost –¸osteocity + organický ossein + fosforečnan a uhličitan vápenatý
3. SVALOVÁ
- Příčně pruhovaná
- Hladká
- Srdeční
4. NERVOVÁ
- Neurony
- Neuroglie
Význam biologie pro společnost
Medicína, zemědělství, zdravá výživa
Význam biologie pro současný rozvoj vědy a techniky
Léky, očkovací látky, genetika (struktura DNA)
Biologické vědy, aplikované biologické vědy a jejich společenský význam
Biologie: bios = život, logos = veda
Skupiny věd:
I. Systematické (taxonomické - poznávání, pojmenování a třídění organismu)
1. Mikrobiologie: virologie, bakteriologie, mykologie, protozoologie (prvoci)
2. Botanika: bryologie (mechy), graminologie (tráva), algologie (rasy), dendrologie (dřeviny)
3. Zoologie: ornitologie, ichtiologie, mamologie, malakologie (měkkýši), herpetologie (plazi a obojživelníci), entomologie (hmyz)
4. Antropologie
II. Morfologické (stavba a tvar organismu)
1. Anatomie (vnitřní stavba těla)
2. Histologie (věda o tkáních)
III. Fyziologické (funkce orgánu a organismu)
vědy o vývoji (Výsledky výzkumu morfologických a fyziologických věd: ontogeneze, fylogeneze, embryogeneze, paleontologie)
IV. Hraniční (biochemie, biofyzika, biomatematika
V. Aplikované (aplikace poznatku do jiných oboru - lékařství)
VI. Ostatní (obecná biologie, genetika, cytologie = buňky, molekulární biologie, etologie, imunologie, evoluční biologie)
Metody vědecké práce v biologii
Pozorování (nezasahujeme), pokus (zasahujeme), práce s prameny
Výsledek biologického pozorování je protokol: poznání - hypotéza - pokus - teorie – praxe
Historie biologie
o Egypt, Řecko (Hippokrates, Aristoteles), Řím (Plinius)
o Středověk - alchymie, potlačení přírodovědeckého bádání (náboženství), Avicenna (Arabská říše)
o Renesance - Vesalius (anatomie), Leonardo da Vinci (vynálezce)
o 1590 - bratři Jansenové (brusiči diamantu, mikroskop)
o 17. stol. - Harvey (výzkum krevního oběhu), Leeuwenhoek (mikroskop, popis bakterií a prvoku), Hook (rostlinná buňka)
o 18. stol. - Linné (binomická nomenklatura - rodové a druhové jméno)
o 19. stol. - Lamarck (vývoj přírody), Purkyně, Schleiden, Schwann (cytologové), Pasteur (mikrobiologie, imunologie), Darwin (autor Teorie o vzniku druhu přirozeným výběrem), Mendel (křížení rostlin - genetika)
o 20. stol. - Pavlov (podmíněné reflexy), Oparin (evoluční abiogeneze, koacerváty), Fleming (penicilin 1928), Watson, Crick (struktura DNA), Jan Jesenský (1.pitva v Čechách)
o Další - Tadeáš Hájek z Hájku (botanik a lékař, 16.st.), Kašpar Šternberk (spoluzakladatel Národního muzea, 19.st.), Opiz (botanik, Čáslav), Presl (české názvosloví), Hrdlička
Přihlásit se k odběru:
Příspěvky (Atom)