Życzenia :)

Zdrowych, pogodnych, spędzonych w gronie najbliższych Świąt Bożego Narodzenia, bogatego Mikołaja oraz szampańskiej zabawy Sylwestrowej wszystkim czytelnikom 
życzy Adrian :) :)  

GENETYKA

Genetyka – jest to nauka o dziedziczności i zmienności organizmów.

Materiałem genetycznym wszystkich żywych organizmów jest DNA, wyjątkiem są wirusy które mogą mieć materiał genetyczny w postaci RNA, ale wirusy nie są organizmami.

Kwasy nukleinowe - znane są od około 150 lat. Początkowo nazywane nukleiną (nukleus- jądro komórkowe), nazwano je tak, bo ich obecność stwierdzono w jądrach komórek drożdży i plemników. Gdy stwierdzono, że mają charakter kwasowy nazwę zmieniono na kwasy nukleinowe. Dokonano podziału na dwie grupy: RNA – rybonukleinowe i DNA – deoksyrybonukleinowe, podzielono je gdy wykazano, że są w nich dwa różne cukry: ryboza i deoksyryboza.

Każdy organizm ma różne rodzaje kwasów DNA, co pociąga różnice w RNA, im organizmy bliżej spokrewnione tym DNA jest bardziej podobne, co pociąga podobne cechy.

Każdy organizm ma własny kwas nukleinowy. Identyczny DNA mają tylko bliźnięta jednojajowe.

Wszystkie kwasy RNA powstają na matrycy DNA.

W 1953 roku amerykanin J. Watson i anglik F. Crick stworzyli dzisiejszą koncepcje budowy DNA i występowanie RNA. Przed tym odkryciem powstawały różne hipotezy lecz były nietrafne. Za to odkrycie w 1963 roku otrzymali nagrodę Nobla. Odkrycia dokonali dzięki zdjęciom redgenowskim które wyniósł człowiek z pracowni pani Rosalind Franklin która dopominała się o nagrodę.

DNA jest to materiał genetyczny i dowodzą tego rozmaite doświadczenia.

DOŚWIADCZENIE Z ACETABULARIĄ HAMMERLINGA  

Acetabularia – protist, jednokomórkowy glon.

Jeden z gatunków różni się od pozostałych formą parasolika. W doświadczeniu tym Hammerlig wykazał, że informacje genetyczne (materiał genetyczny) mieści się w jądrze i jadro decyduje o regeneracji i cechach organizmu.

DOŚWIADCZENIE GRIFFITHA

Griffith pracował w latach 20 XX wieku i zauważył, że wśród bakterii (pneumokoków – bakterie zapalenia płuc) są ich dwa typy. Jedne pokryte szczelną ścianą komórkową i nazwał je gładkie, drugie pozbawione ściany komórkowej nazwał szorstkie. Te pozbawione ściany komórkowej to mutanty.

Griffith zakażał tymi bakteriami myszy i zauważył, że po wprowadzeniu bakterii gładkich myszy chorowały i umierały, gdy wprowadzał bakterie szorstkie myszy nie chorowały. Można wywnioskować, że bakterie straciły w wyniku mutacji zjadliwość.

Następnie zabił bakterie gładkie (zjadliwe) temperaturą i wprowadził szorstkie i choroba nie wystąpiła.

Połączył żywe bakterie szorstkie z martwymi gładkimi (chorobotwórczymi) i okazało się, że przy tej mieszance myszy chorują. Griffith wywnioskował, że gen z bakterii martwej zjadliwej jest przekazywany do żywej nie chorobotwórczej.

W latach 60 XX wieku badacze amerykańscy przeprowadzili te próbę ponownie. Pobrano próbkę od chorych myszy i rozłożyli ją i stwierdzili, że te bakterie w porównaniu z niezjadliwymi mają dodatkowy fragment DNA.

Przekazanie informacji genetycznej z jednej bakterii do drugiej bez niczyjego pośrednictwa, albo pobranie fragmentu DNA z otoczenia, czyli pożywki nazwano transformacją.

Doświadczenie

Koniugacja u bakterii. W czasie koniugacji uczestniczy plazmidowy DNA. Biorca zyskuje nowe cechy.

Doświadczenie

Transdukcja – jest to przekazywanie informacji genetycznej z jednej bakterii do drugiej za pomocą bakteriofaga.

Kiedy bakteriofag zostanie namnożony w komórce bakterii komórka ulegnie rozpadowi. Rozpadowi ulega również bakteryjny DNA. Bakteriofag wstrzykując własny DNA do bakterii wstrzykuje mały fragment DNA bakterii poprzednio zniszczonej.

NUKLEOTYD – składa się z 3 cząsteczek; jest monomerem kwasu nukleinowego. Pojedynczy składa się:

·         ZASADA AZOTOWA

DNA: adenina, guanina, cytozyna, tymina

RNA: adenina, guanina, cytozyna, uracyl

Zasady purynowe: adenina, guanina

Zasady pirymidynowe: cytozyna, tymina, uracyl

Zasada azotowa- organiczny związek azotowy o odczynie zasadowym

Zasady azotowe rozróżniamy po budowie:

·         Puryny – są 2 pierścieniowe

·         Pirymidyny – są 1 pierścieniowe

Puryny i pirymidyny tworzą komplementarne pary:

W DNA: A – T; C – G

W RNA: A – U; C – G

·         CUKER PENTOZA

Deoksyryboza w DNA

Ryboza w RNA

·         RESZTA KWASU FOSFOROWEGO (ORTOFOSFOROWEGO) – H₃PO₄

NUKLEOZYD – nukleotyd bez reszty fosforanowej

Cząsteczki DNA są 2 niciowe, czyli cząsteczka kwasu DNA zbudowana jest z 2 polinukleotydowych łańcuchów. Te 2 łańcuchy skręcają się wokół siebie tworząc podwójną helisę. Dwa łańcuchy w tej cząsteczce biegną do siebie przeciwnym końcem.

Na jeden skręt podwójnej helisy przypada 10 par nukleotydów. Łańcuchy te trzymają się razem dzięki specjalnym wiązaniom.

Cząsteczki DNA są bardzo duże, szczególnie w komórkach eukariotycznych. Wykryto nawet takie które mają 1 m długości.

Rola DNA polega na tym, że decyduje o rodzaju powstającego DNA. O powstawaniu białka decyduje mały fragment DNA, czyli gen.

O wbudowaniu 1 aminokwasu do białka decydują 3 nukleotydy z DNA.

WIĄZANIA W DNA

Nukleotydy wzajemnie jeden z drugim, w obrębie jednego łańcucha powiązane są wiązaniami diestrowymi, które powstają między reszta fosforanową i cukrem.

W obrębie nukleotydów są wiązania glikozydowe pomiędzy cukrem, a zasadą azotową.

W DNA występują jeszcze wiązania wodorowe i występują między zasadami azotowymi położonych naprzeciwko nukleotydów. Mogą one powstawać tylko między A – T i G – C.

·         Adenina z tyminą tworzy wiązanie słabsze podwójne

·         Guanina z cytozyną tworzą wiązanie mocniejsze potrójne

Zasada komplementarności oznacza, że komplementują, czyli pasują do siebie tylko adenina z tyminą i guanina z cytozyną. Okazało się, że w Dna jest tyle samo guaniny co cytozyny i adeniny co tyminy.

Kwasy RNA to pojedyncze łańcuchy, tylko tRNA w pewnych fragmentach tworzy podwójną nić.

Występowanie kwasów DNA i RNA:

Kwasy DNA występują głównie w jądrze komórkowym w chromosomie oraz w małej ilości w mitochondriach i chloroplastach tzw. DNA cytoplazmatyczny.

Kwasy RNA zlokalizowane są przede wszystkim w rybosomach 50%, w jądrze komórkowym w jąderku oraz cytoplazmie.

DNA – jest to nośnik informacji genetycznej, czyli w nich zapisane są rodzaje białek tworzonych w komórce, a od rodzaju białek zależą cechy organizmu.

RNA – mają zadanie wynieść informacje o rodzajach białek z jądra komórkowego do rybosomów, gdzie informacja ta jest realizowana.

Replikują (podwajają) się tylko kwasy DNA, a wszystkie kwasy RNA powstają na matrycy małych odcinków DNA, czyli genów.

Różnice między DNA i RNA
	DNA	RNA
Występowanie	Jądro komórkowe (również mitochondria i chloroplasty)	Cytoplazma, rybosomy, jądro komórkowe
Struktura przestrzenna cząsteczki	Zawsze podwójna helisa (u niektórych wirusów wyjątkowo pojedyncza)	Najczęściej pojedyncza nic różnie ułożona
Budowa nukleotydu	·         Reszta kwasu fosforowego ·         Cukier deoksyryboza ·         Jedna z zasad azotowych: adenina, guanina, cytozyna, tymina	·         Reszta kwasu fosforowego ·         Cukier ryboza ·         Jedna z zasad azotowych: adenina, guanina, cytozyna, uracyl
Funkcja	Jest nośnikiem informacji genetycznej	Umożliwia realizację informacji genetycznej
Wielkość cząsteczki	Często bardzo duże liczące nawet miliony nukleotydów	Mniejsze, liczące kilkaset do kilku tysięcy nukleotydów
Rodzaje (frakcje i ich funkcje)	Ze względu na rodzaj informacji wyróżnia się kilka frakcji m.in. kodujący DNA zawierające informacje o budowie białek i niekodujący DNA	- mRNA (informacyjny) przekazuje informacje genetyczną z jądra do cytoplazmy - tRNA (transportujący) transportuje aminokwasy z cytoplazmy do rybosomów - rRNA (rybosomalny)- buduje rybosomy

CHOROBOTWÓRCZOŚĆ

Zdrowie oznacza stan dobrostanu zarówno fizycznego i psychicznego, a zaburzenia tego dobrostanu to choroba.

Podział chorób:

·         Zakaźne – związane z drobnoustrojami (bakteryjne, wirusowe); nie wszystkie są zaraźliwe np. tężec (osoba chora na tężec nie może zarazić drugiej osoby )

·         Pasożytnicze – spowodowane pasożytami np. malaria, włośnica, glistnica, tasiemczyca

·         Cywilizacyjne – choroby wynikające z rozwoju cywilizacji, przemysłu, dużych aglomeracji np. choroby psychiczne, nowotwory, choroby układu krążenia, uzależnienia.

·         Zawodowe – wynikają z wykonywania danego zawodu np. pylica, choroby krtani, rozedma płuc (trębacze i dmuchacze szkła).

·         Genetyczne – uwarunkowane zmianami w pojedynczych genach lub chromosomach np. hemofilia, daltonizm, zespół Downa.

Podział czynników chorobotwórczych:

·         Czynniki biologiczne – bakterie, wirusy, grzyby, pasożyty

·         Czynniki fizykochemiczne – temperatura, wilgotność powietrza, ciśnienie atmosferyczne, promieniowanie.

·         Czynniki społeczne – niepowodzenia szkolne, brak harmonii w rodzinie, uzależnienia członków rodziny

CHOROBY WIRUSOWE

Wirus nie jest komórką, a cząstką chemiczną (winion), składają się z kwasu nukleinowego i białka.

Etapy infekcji wirusowej:

    1.       Adsorpcja

    2.       Wnikanie (penetracja)

    3.       Faza utajenia (eklipsy)

    4.       Faza replikacji

    5.       Składanie (dojrzewanie)

    6.       Uwalnianie

Choroby wirusowe: grypa, ospy wietrzna i naturalna, kurzajki, półpasiec, AIDS, WZW, wścieklizna, różyczka, świnka, choroba chatnego mediny (paraliż dziecięcy), odra, ebola, opryszczka

Choroby bakteryjne: kiła i rzeżączka, gruźlica, dur brzuszny, czerwonka, salmonelloza, angina, szkarlatyna, błonica (dyfteryt)

Choroby drobnoustrojowe: malaria, ameba (pełzakowatość)

WRAŻLIWOŚĆ ROŚLIN

Wyróżniamy 3 rodzaje ruchów roślin:

    1.       Tropizmy

Są  to ruchy wzrostowe – wynikające z różnego tempa wzrostu. Są to ruchy wolne – obserwacja trwa wiele dni i kierunkowe – reakcje rośliny w kierunku działającego bodźca lub w kierunku przeciwstawnym do bodźca. Ruchy w kierunku bodźca zwane są dodatnimi, w kierunku przeciwległym do bodźca – ujemnymi.

Plagiotropizmy to ruchy pod katem do działającego bodźca.

Nazwy tropizmów związane są z nazwami bodźca – fototropizmy, chemotropizmy, geotropizmy (przyciąganie ziemskie), aerotropizmy (powietrze), tigmotropizmy/ mechanotropizmy (na bodziec mechaniczny).

Reakcje stałe:

·         Geotropizm korzeni jest zawsze dodatni, pędów ujemny.

·         Fototropizm korzeni jest ujemny, pędów dodatni.

Pozostałe Tropizmy są różne w zależności od natężenia czynnika środowiskowego.

Tigmotropizm – dzięki niemu roślina mocuje się na tyczkach. 

Z czego wynikają tropizmy ?

Auksyny to fitohormony powstające w stożkach wzrostu. Transportowane są wiązkami do innych części roślin.

Pod wpływem padającego światła auksyny przemieszczają się ze strony oświetlonej na przeciwległą zacienioną, światło przyczynia się do rozkładu auksyn. Zacieniona strona rośnie szybciej – jest dłuższa i stożek się wygina w kierunku działającego bodźca.

W przypadku korzenia reakcja auksyn jest odwrotna – auksyny przemieszczają się na stronę nasłonecznioną.

Owijanie roślin:

W stożkach wzrostu roślin tworzą się auksyny, stożek wzrostu szuka podpory i dotknięcie tej podpory powoduje przemieszczenie auksyn i dlatego pęd owija się wokół przeszkody.

Doświadczenia nad tropizmami prowadził Karol Darwin, wykazał on, że w przypadku tropizmu bodziec powoduje przemieszczenie się auksyn.

Darwin wykazał to działając na 3 siewki roślin światłem.

    2.       Nastie

Są to ruchy turgorowi i bezkierunkowe, obserwujemy je szybciej niż tropizmy np. kielichy tulipanów zamykają się na noc – jest połowicznie foto i termonastia, czyli reakcja na światło i temperaturę, otwieranie i zamykanie maciejki – foto i hydronastia (otwiera kwiaty na noc i przy dużej wilgotności). Ruchy aparatów szparkowych to również nastie.

Są to ruchy turgorowe – występuje zmiana uwodnienia pewnych części rośliny – u tulipanów przy wysokim turgorze płatki na baczność.

Do nastii zaliczamy również chemonastie występujące u roślin owadożernych. Jest to reakcja na skład chemiczny owada, a szczególnie na jego białka.

U roślin motylkowych wykazano ruchy senne, czyli nyktynastie. W dzień liście ustawione SA prostopadle do padających promieni, a gdy nastaje noc liście zwisają wzdłuż łodygi. (Zmiana turgorowa w miejscu połączenia blaszki liściowej z ogonkiem liścia).

Sejsmonastie u mimozy to reakcje rośliny na wszelkiego rodzaju bodźce głównie mechaniczne. Reakcje można wywołać dotknięciem, ukłuciem, ogrzaniem. Bodziec powoduje odpłyniecie wody z ogonka liścia. U mimozy obserwuje się przekazywanie bodźca po wiązkach przewodzących i dlatego wiązki przewodzące liści to nerwy ( Przekazywanie informacji to również depolaryzacja błon komórkowych).

    3.       Taksje

Są to reakcje kierunkowe dotyczące tylko całych organizmów lub gamet, rodzaj taksji zależy od wywołującego ją bodźca (owady wykazują fototaksje dodatnią). Glony i pierwotniaki wykazują chemotaksje w zależności od składnika chemicznego. Chemotaksje dodatnią wykazują niektóre gamety mszaków – zarodnie wydzielają cukry lub kwasy organiczne które wabią. Chemotaksje występują też w narządach rodnych organizmów żeńskich.

Fotoperiodyzm – odpowiedzi rozwojowe roślin ze względu na długość ich ekspozycji na światło.

Długość oświetlenia (dnia i nocy) decyduje o rozwoju paków kwiatowych i zakwitaniu. Wyróżniamy rośliny:

·         Dnia długiego – zawiązuje pąki kwiatowe, gdy dzień jest długi (przechodzi z fazy wegetatywnej w generatywną)np. sałata, rzodkiew, szpinak, zboża.

·         Dnia krótkiego – zawiązują paki, gdy dzień jest krótki np. astry, chryzantemy.

·         Neutralne – zakwitają bez względu na długość dnia i nocy np. pomidory, ogórki.

W młodych liściach znajdują się błękitne barwniki fitochromy decydujące o zakwitaniu, a ilość światła decyduje o przemianach w fitochromach, konsekwencją przemian jest wytworzenie paków kwiatowych. 

GOSPODARKA WODNA ROŚLIN

Tkanka przewodząca wodę i sole mineralne u roślin to drewno.

Drewno (ksylem) – tkanka martwa; odpowiedzialna za przewodzenie wody z solami mineralnymi; przewodzi zawsze w górę; komórki są zdrewniałe, czyli silnie inkrustowane drzewnikiem; jest również tkanką wzmacniającą. Elementy drewna:

·         cewki –elementy ewolucyjnie starsze; występują u paprotników i nagonasienny; stykają się ze sobą klinowato; w ścianach komórkowych tworzą się jamki dzięki którym przekazywana jest woda; u okrytonasiennych pełnią to rolę naczynia.

·         naczynia – tworzą się przez całkowity zanik ścian poprzecznych u komórek ułożonych w pionowe szeregi – tworzą się duże rurki; początkowo są żywe, a następnie są silnie zdrewniałe; występują u okrytonasiennych:

         pierścieniowate (obrączkowe)

                  spiralne (drabinkowate)

                  siatkowate

    jamkowate (najsilniej zdrewniałe )

·         miękisz drzewny – jako jedyny jest żywy w drewnie, ale cała tkankę traktujemy jako martwą; pełni funkcje magazynujące.

Rośliny wodne pobierają wodę z otoczenia całą powierzchnią. Pobierają wodę liśćmi, korzeniami, łodygą. Zanikają u nich na korzeniach włośniki.

U roślin lądowych powierzchnie chłonna stanowi korzeń i pobierają wodę z gleby.

Hydroponika – hodowla roślin na pożywkach wodnych (hydroponicznych). Pożywka wodna musi mieć odpowiedni skład i wymaga ciągłego uzupełniania.

Korzeń mocuje roślinę do gleby; pobiera wodę z solami mineralnymi, magazynuje.

Korzeń pobiera wodę z roztworu glebowego. Musi on mieć stężenie niższe niż w korzeniach.

Rodzaje suszy:

·         susza glebowa – brak wody w podłożu

·         susza fizjologiczna – woda w podłożu występuje, ale korzeń rośliny nie może jej pobrać. Przyczyny: zbyt wysokie stężenie roztworu glebowego, zmiana stanu skupienia wody, związki toksyczne w podłożu uszkadzające włośniki korzeniowe.

Woda w glebie w litosferze występuje w różnych postaciach:

·         woda kapilarna – rodzaj wody z której rośliny korzystają najłatwiej; zalega wąskie kanaliki (kapilary) pomiędzy gruzełkami gleby, bo prawdziwa struktura gleby jest gruzełkowata. Średnica kapilar jest mała i korzeń pobierając wodę pokonuje nie wielkie siły.

·         woda higroskopowa – pochłonięta jest przez glebę w postaci pary wodnej i tak mocno związana jest z gruzełkami gleby, że korzeń rośliny nie może jej pobrać.

·         woda błonkowata – woda jest ciepła i mocno związana z gruzełkami gleby.

·         woda grawitacyjna – woda opadowa, która wsiąka wgłąb gleby i może się w niej gromadzić:

- płytko (woda podskórna) – woda nieczysta pod względem biologicznym i chemicznym, nie powinna być używana przez człowieka.

- głęboko (woda głębinowa) – zalegająca bardzo nisko, przenikając przez warstwy skorupy ziemskiej oczyszcza się pod względem biologicznym i chemicznym. Pobierana przez rośliny o długich korzeniach np. sosnę.

Woda pobierana jest biernie w drodze osmozy. Jony pobierana są na drodze transportu aktywnego, często jest to transport wymienny. Polega na tym, że w miejsce jonu w korzeniu wprowadzany jest jon z roztworu, a włośnik pozbywa się drugiego jonu np. pobieranie kationu sodowego może być związane z usuwaniem kationu wodorowego do gleby.

BUDOWA KORZENIA

    

Włośniki korzeniowe chłoną wodę i musi ona dostać się do walca osiowego, gdzie mieszczą się wiązki przewodzące. Zachodzi transport poziomy wody, a w walcu będzie transportowana do góry. Droga do walca jest apoplastyczna i symplastyczna:

·         droga apoplastyczna – po przestrzeniach międzykomórkowych i poprzez błony i ściany komórkowe.

·         Droga symplastyczna – poprzez protoplasty żywych komórek.

Gdy woda dotrze do walca osiowego ma do pokonania śródskórnie (endodermę).

Śródskórnia – utworzona z komórek martwych których ściany są zdrewniałe lub zkorkowaciałe, gdzie niegdzie są żywe komórki tzw. przepustowe. Wobec tego kiedy woda płynie wzdłuż korzenia śródskórnia reguluje napływ wody do walca osiowego.

Kiedy woda płynie w poprzek korzenia pokonuje śródskórnię – reguluje napływ wody, w walcu osiowym są wiązki przewodzące: drewno – tkanka naczyniowa (ksylem), martwa, zbudowana z cewek i naczyń – odpowiada za przewodzenie; miękiszu drzewnego – magazyn; włókien drzewnych – wzmacnianie. Cewki występują u paprotników i nagonasiennych, naczynia u okrytonasiennych – zanik błon i ścian poprzecznych pomiędzy komórkami.

Zdrewnienia występują tylko w miejscach, gdzie były ściany. Zdrewnienia mogą być pierścieniowate, obrączkowe, spiralne, drabinkowate i jamkowate – najsilniej zdrewniałe.    

Transportem wody rządzą dwa mechanizmy:

    1.       Aktywny – związany z funkcjonowaniem korzenia, z parciem korzeniowym przy udziale energii z ATP. Do komórek tkanki naczyniowej w sposób aktywny transportowane są substancje czynne – związki organiczne. Ten transport powoduje, że rośnie stężenie jonów  tkance naczyniowej. W miarę wzrostu stężenia w tkance naczyniowej maleje potencjał wodny, a siła ssąca rośnie. Jeśli rośnie siła ssąca to z komórek otaczających naczynia wnika do nich woda, która w miarę jak wpływa będzie popychana ku górze. Działa on wtedy, gdy rośliny pozbawione są liści np. wczesną wiosną.

Transportowi wody towarzyszą zjawiska ułatwiające:

·         Siły Kohezji – siły którymi powiązane są w naczyniach cząsteczki wody, ułatwia to transport, bo woda tworzy jednolity nieprzerywalny słup.

·         Kapilarność naczyń – naczynia to rureczki o bardzo małej średnicy o rozmiarach mikroskopijnych. Im średnica naczyń jest mniejsza tym ciecz w nim płynie szybciej i łatwiej.

    2.       Pasywny – (siła ssąca liści) – liście w stosunku do tkanki naczyniowej wykazują siłę ssącą, bo to liście tracą wodę. Od wiązek przewodzących wodę odbierają liście. Liście tracą wodę w procesie transpiracji:

·         Transpiracja szparkowa – zamykanie szparek, gdy poziom wody jest niski – niski turgor – szparka zamknięta.

Szparki – wtór skórki kształtu fasolowatego (u jednoliściennych kształtu hantli) otaczają je komórki przy szparkowe. Komórki aparatów szparkowych są wyposażone w chloroplasty, przy szparce ściany są grubsze i sztywne – nierównomierna grubość ścian. Kiedy zwiększają turgor szparka się otwiera dzięki oddziaływaniu wody na cienkie ściany. Szparki w dolnej stronie liścia służą też do wymiany gazowej.            

·         Transpiracja kutykularna – całą powierzchnią liścia; ograniczają ją martwe włoski kutnerowate. Grubą kutikulę no powierzchni tworzy warstwa wosku i kutyny.

·         Transpiracja przetchlinkowa – zachodzi przez przetchlinki – mechaniczne pęknięcia warstw korka wypełnione luźnym miękiszem – nie można jej regulować.

Są inne sposoby tracenia wody:

·         Gutacja – zachodzi przez szparki wodne = hydatody przez które może wyciekać woda, zjawisko to ma miejsce tylko wtedy, gdy bilans wodny rośliny jest dodatni.

·         Płacz rośliny – wyciekanie wody z mechaniczne uszkodzonych wiązek przewodzących.

Rośliny ze względu na gospodarkę wodną dzielimy na:

·         Hydrostabilne – odporne na niedostatek wody: kaktusy i inne sukulenty, wilczomlecze, drzewa krzewy, niektóre trawy.

·         Hydrolabilne – niedobór wody w podłożu demonstrują przez więdnięcie np. ziemniak, burak

TKANKA PRZEWODZĄCA – ŁYKO

Tkanka sitowa należy do tkanek przewodzących. Jest to tkanka niejednorodna zbudowana z kilku typów komórek.

Komórki sitowe – u roślin ewolucyjnie starszych, dłuższe od rurek, kształtu wrzecionowatego, które mają liczne pola sitowe na całej powierzchni; występują u paprotników i nagonasiennych.

Rurki sitowe – występują u okrytonasiennych, są krótsze pola sitowe występują tylko na błonach poprzecznych łączących rurki. Zanika jądro w komórkach sitowych i tonoplast – błona na wakuoli i dzięki temu wakuola się rozlewa, nie zajmuje centralnej części komórki.

Obok rurek sitowych są komórki przyrurkowe (1 – 4 w zależności od ilości podziału ), kierują metabolizmem rurek sitowych.

Miękisz łykowy to magazyn.

Włókna łykowe – pełnią rolę wzmacniającą, jedyne martwe, ogólnie tkankę traktujemy jako żywą

Łyko przewodzi  obie strony w górę i w dół.

W rurkach sitowych płynie najwięcej sacharozy, w niewielkiej ilości glukoza, aminokwasy.

W liściach jest odwrotny układ łyko – drewno  wiązkach.

Wiązka jest otwarta, gry łyko od drewna oddziela kambium – dwuliścienne i nagonasienne.

Transport we floemie odbywa się w sposób bierny, energia z ATP konieczna jest tylko do:

·         Załadunku floemu – z komórek miękiszu asymilacyjnego sacharoza przenika do komórek przy rurkowych. Do tego transportu potrzebne jest ATP. Następnie poprzez plazmodesmy sacharoza wnika do rurek sitowych. Rośnie stężenie sacharozy w komórkach rurek sitowych, maleje potencjał wodny, rośnie siła ssąca. Woda wnika do drobnych naczyń do rurek sitowych i wzrost ilości wody w rurkach sitowych powoduje przemieszczenie tych składników do części, która ich potrzebuje. Kiedy substancje potrzebują do wymaganej części konieczny jest rozładunek.

·         Rozładunek floemu – kosztem ATP sacharoza wychodziło komórek miękiszowych korzenia, stężenie w rurkach sitowych maleje, rośnie potencjał wodny , woda przepływa z rurek sitowych do drobnych naczyń tkanki naczyniowej. Na koniec sacharoza kondensowana jest do skrobi, bo skoro cukier ma stać się substancją zapasową to musi nastąpić jego przekształcenie w formę nierozpuszczalną w wodzie. Substancje osmotycznie czynne (rozpuszczalne w wodzie) nie mogą stać się materiałem zapasowym, bo wpływały by ciągle na stężenie komórkowe komórek w których byłyby gromadzone (powodowałoby to ciągły napływ wody).

SKÓRA

Funkcje skóry:

    a)      Jest termoregulatorem (gruczoły potowe, włosy, mięsień przy włosowy, tkanka łączna podskórna)

    b)      Wymiana gazowa (z 2m² skóry mała część bierze w niej udział)

    c)       Ochronna (przed drobnoustrojami chorobotwórczymi – wirus wścieklizny, laseczka tężca, przed urazem mechanicznym)

    d)      Chroni przed utratą wody

    e)      Chroni przed szkodliwym promieniowaniem

    f)       Miejsce odbierania bodźców

    g)      Miejsce ważnych syntez chemicznych (witamina D, melanina)

Ludzka skóra jest 3 warstwowa, bo tworzą ją:

Naskórek – nabłonek płaski rogowaciejący

Rogowacieją (obumierają i systematycznie się złuszczają) warstwy górne, a warstwy dolne to warstwy twórcze których komórki ciągle się dzielą.

Wytworami  rogowaciejącego naskórka u człowieka są paznokcie i włosy.

Paznokcie – rogowe płytki powstające dla ochrony delikatnych opuszków palców.

Włos – część włosa w skórze to korzeń, a nad skórą łodyga; korzeń zakończony jest cebulką włosową, do niej wnika brodawka – w niej są nerwy i naczynia krwionośne. Każdy włos jest 2 warstwowy:

Każdy włos posiada własny mięsień przy włosowy niezależny od naszej woli (gdy jest zimno lub wystraszymy się stawiają włos w pozycji pionowej).

Żywa warstwa naskórka tworzy gruczoły: łojowe, potowe, wonne i mleczne.

·         Gruczoły wonne – tworzą substancje o charakterze feromonów.

·         Gruczoły mleczne – przekształcone gruczoły potowe; cewkowo – pęcherzykowe; apokrynowe; produkują mleko. Skład mleka: laktoza, wapń, białko kazeina, witaminy A, B, C, D, woda.

·         Gruczoły potowe – cewkowe merokrynowe; wydzieliną jest pot wyprowadzany na powierzchnie skóry. Skład potu: woda, NaCl, mocznik, amoniak i kwas moczowy. Pot parując ze skóry obniża temperaturę ciała. Gruczoły potowe wspomagają narządy wydalnicze.

·         Gruczoły łojowe – pęcherzykowe, holokrynowe; wydzielają łój do torebek włosowych, a w skład łoju wchodzą: kwasy tłuszczowe, cholesterol i woski. Nawilżają i natłuszczają włosy i skórę.

Jest miejscem syntez – witaminy D z ergosterolu i barwnika skóry- melaniny.

Skóra właściwa

Jest tkanką łączną – są w niej liczne włókna kolagenowe. Jest ukrwiona i unaczyniona w odróżnieniu od naskórka. W niej mieszczą się włosy, gruczoły, mięśnie gładkie.

Dreszcze – ich celem jest podwyższenie temperatury ciała.

W skórze właściwej mieszczą się receptory skórne: 

 - receptory zimna – ciałka Krauzego

- receptory ciepła – ciałka Rufiniego

- receptory dotyku -  ciałka Merkla i Meisnera

- receptory ucisku – ciałka Paciniego

Warstwa podskórna – tkanka łączna tłuszczowa, może mieć charakter skupień komórek tłuszczowych.

- ma funkcje magazynującą i termoregulacyjną.

Człowiek jest organizmem stałocieplnym. Ośrodki termoregulacji są w międzymózgowiu w podwzgórzu.

Linie papilarne – zawirowania tkanki łącznej skóry właściwej; pokryte naskórkiem; każdy człowiek ma inne i jest to cecha osobnicza. 

UKŁAD DOKREWNY

Jest to drugi układ koordynujący organizm.

Zbudowany jest z gruczołów, mówimy o nich dokrewne, endokrynowe (wydzielania wewnętrznego)

Wśród gruczołów dokrewnych są gruczoły podwójnego wydzielania: trzustka i gonady.

Gruczoły dokrewne zbudowane są z komórek które nastawione są na syntezę jakiejś wydzieliny:

·         Komórki wydzielające hormony peptydowe mają rozbudowaną siateczkę śródplazmatyczną szorstką i dużo rybosomów.

·         Komórki wydzielające hormony sterydowe mają rozbudowaną siateczkę śródplazmatyczną gładką.

Hormony tkankowe – wydzielane przez inne tkanki i narządy niż gruczoły dokrewne.

    1.       Gastryna:

·         pobudza komórki ściany żołądka do wydzielania pepsynogenu i z komórek okładzinowych wydzielenia kwasu solnego

·         podrażnia błonę śluzową żołądka i powoduje owrzodzenia

·         nadprodukcja gastryny prowadzi do nadkwasowości soku żołądkowego

·         nasila skurcze mięśni gładkich żołądka, jelita i pęcherzyka żółciowego

    2.       Enterogastron:

·         wydziela się, gdy pokarm wnika do dwunastnicy

·         jest antagonistą gastryny

·         hamuje wydzielanie soku żołądkowego

·         wydzielany przez śluzówkę dwunastnicy

·         hamuje perystaltykę żołądka

    3.       Sekretyna:

·         hormon regulujący pracę układu pokarmowego

·         wydzielany przez śluzówkę dwunastnicy

·         potęguje działanie cholecystokininy

·         zmniejsza wydzielanie kwasu solnego i gastryny

·         pobudza wydzielanie soku trzustkowego i jelitowego

·         hamuje skurcze żołądka i wzmaga napięcie zwieracza odźwiernika

    4.       Cholecystokinina:

·         działa na pęcherzyk żółciowy, wywołująć skurcze jego mięśniówki i wydzielanie żółci

·         pobudza trzustkę do wydzielania soku trzustkowego

    5.       Serotonina:

·         wytwarzana w płytkach krwi

·         powoduje zwężanie naczyń krwionośnych, przyczyniając się do hamowania krwawienia po zranieniu

·         w błonie śluzowej jelita pobudza perystaltykę jelit

·         w ośrodkowym układzie nerwowym działa, jako neuroprzekaźnik pobudzający

    6.       Erytropoetyna:

·         tworzona w nerkach

·         przyśpiesza powstawanie erutrocytów i powoduje, że są większe przy udziale witaminy B₁₂

·         pobudza enteropoezę w warunkach niedotlenienia nerek

    7.       Histamina:

·         powstaje w różnych narządach i tkankach

·         wpływa na zmiany ciśnienia krwi, które zwykle podwyższa

·         jest pośrednikiem w powstawaniu stanów zapalnych i reakcji uczuleniowych

·         pobudza wydzielanie kwasu solnego przez komórki okładzinowe ściany żołądka

·         rozszerza naczynia krwionośne

    8.       Prostoglandyny:

·         hormony sterydowe i pochodne nienasyconych kwasów tłuszczowych

·         powstają w komórkach całego organizmu w wyniku pobudzenia nerwowego lub hormonalnego oraz działania leków, głównie w skórze i płucach

·         ich działanie trwa krótko i działa wokół miejsca powstawania

·         zmniejszają resorpcję zwrotną wody i Na⁺ z moczu pierwotnego

·         hamują wydzielanie kwasu solnego i enzymów przez komórki ściany żołądka

·         pobudzają skurcze mięśni gładkich, przewodu pokarmowego i macicy (w czasie porodu)

Gruczoły dokrewne wydzielają hormony bezpośrednio do krwi i krew je transportuje, a wnika tylko do tej komórki która go rozpoznaje i posiada dla niego właściwy receptor.

Hormony sterydowe

Znakiem rozpoznawczym komórek do których wnikają hormony sterydowe jest umieszczenie receptora w cytoplazmie. Dzieje się tak, bo sterydy to małe cząsteczki które łatwo przenikają przez błonę białkowo – lipidową. W cytoplazmie komórki hormon łączy się z receptorem i powstaje kompleks hormon – receptor. Kompleks wnika do jądra i uruchamia ekspresję jakiegoś genu (ekspresja genu – ujawnienie jakiegoś genu (synteza jakiegoś białka)).

- hormony płciowe męskie (testosteron) i żeńskie (estrogen i progesteron) – prostoglandy.

- hormony kory nadnerczy (aldosteron i inne mineralokortykoidy, kortyzol i inne glikokortykoidy)

Hormony peptydowe i pochodne aminokwasów.

Dla nich receptor znajduje się w błonie komórkowej. Peptydy to cząsteczki duże nie przenikające przez błony białkowo – lipidowe wobec tego hormon jest już rozpoznawany  w błonie komórkowej i powstaje kompleks hormon – receptor. Kompleks zostaje wprowadzony do cytoplazmy. W tym przypadku kompleks nie wnika do jądra, a uruchamia ciąg reakcji cytoplazmatycznych (metabolicznych).

- hormony przysadki mózgowej – LH (luteinizujący), FSH (folikulotropowy), PRL (prolaktyna), GH (somatotropina, hormon wzroku), ACTH (adenokortykotropina), TSH (treatropina), MSH (melanotropina) – płat przedni

Płat tylny przysadki nie wydziela hormonów, a gromadzi ADH antydiuretyczny (wozopresyne) i OT – oksytocyna.

- hormony trzustki – insulina i glukagon

- hormony rdzenia nadnerczy – adrenalina i noradrenalina

- hormony tarczycy – tyroksyna i trójjodotyronina

Poziom hormonów we krwi jest regulowany na 3 sposoby: 

    1.       Pobudzanie nerwowe – dotyczy rdzenia nadnerczy; pobudzony jest drogą nerwową przez podwzgórze, bo hormony tego gruczołu muszą szybko znaleźć się we krwi.

    2.       Regulacja metaboliczna – polega na tym, że wysoki poziom jakiegoś hormonu pobudza określone przemiany metaboliczne, a wysokie tempo tych przemian uruchamia wydzielanie hormonu o działaniu przeciwstawnym np. insulina - glukagon; kalcytonina – parathormon.

    3.       Regulacja przez kierowniczą rolę przysadki mózgowej

Homeostaza – zdolność do utrzymania równowagi w każdym układzie i każdym narządzie, nie tylko równowagi chemicznej. 

UKŁAD NERWOWY

Układ nerwowy scala i łączy wszystkie inne układy.

Na układ nerwowy składają się układ autonomiczny i układ somatyczny.

Somatyczny układ nerwowy decyduje o naszym funkcjonowaniu.

Ośrodkowy układ nerwowy stanowią mózgowie i rdzeń kręgowy.

Mózgowie dzieli się na:

·         Mózg – kresomózgowie i międzymózgowie

·         Pień mózgu – śródmózgowie, móżdżek, most, rdzeń przedłużony

Kresomózgowie – I część mózgu, składa się z 2 półkul połączonych spoidłem wielkim. W kresomózgowiu wyróżniamy istotę białą (wewnątrz) i istotę szarą (zewnątrz).

·         Istota szara – perikariony z dendrytami, bo komórki nerwowe są szare.

·         Istota biała – oksony (neurocyty), a jest to istota biała, bo biały kolor nadają im osłonki na ich powierzchni.

W rdzeniu kręgowym układ tych 2 substancji jest odwrotny: istota szara jest wewnątrz, a istota biała zewnątrz. Istota szara układa się w rdzeniu kręgowym w formę litery H lub motyla, a wokół są wypustki

Powierzchnia mózgu pokryta jest korą mózgową która jest pofałdowana i mieszczą się w niej 4 płaty:

Płaty mieszczą w sobie ważne ośrodki mózgowe:

·         Płat czołowy

- ośrodki ruchowe np. pisarski ręki, ruchowy mowy

- ośrodki kojarzeniowe

- ośrodki węchowe

·         Płaty skroniowe

- ośrodki słuchu

·         Płat ciemieniowy

- ośrodki czuciowe

·         Płat potyliczny

- ośrodki wzroku

- ośrodki wzrokowe mowy

·         Na styku płatów ciemieniowego, skroniowych i potylicznego mieści się nadrzędny ośrodek mowy w związku z tym jego uszkodzenie powoduje, że wszystkie inne ośrodki związane z mową stają się nie potrzebne.

Międzymózgowie – składają się na nią wzgórze, podwzgórze, przysadka i szyszynka. Kieruje funkcjami wegetatywnymi.

Podwzgórze – zawiera ośrodki głodu, sytości, pragnienia, rozrodczy, termoregulacyjny.

Przysadka mózgowa – podlegają jej liczne gruczoły dokrewne

Szyszynka – zawiera ośrodki dojrzewania płciowego, tworzy melatoninę.

Pień mózgu:

·         Śródmózgowie  -mała część pnia mózgu – mieszczą się w nim ośrodki odruchów ocznych. Śródmózgowie to splot nerwów doprowadzających do mózgu i odprowadzających.

·         Móżdżek – składa się z 2 półkul, pokryty jest kora móżdżku. Móżdżek zawiera ośrodki koordynacji, równowagi i napięcia mięśniowego.

·         Most – ważna część, bo krzyżują się w nim nerwy prawej i lewej półkuli mózgu. Nazywany jest mostem Warola. W tej części nerwy przechodzą z prawej strony na lewą.

·         Rdzeń przedłużony (zamózgowie)  - siedlisko ośrodków które kierują pracą ważnych narządów wewnętrznych np. oddechowy, pracy serca, wymiotów, naczynioruchowy.

Rdzeń przedłużony bez wyraźnej granicy przechodzi w rdzeń kręgowy.

Rdzeń kręgowy – odchodzą od niego nerwy które unerwiają tułów i kończyny. Istota szara tworzy literę H lub motyla. W rdzeniu kręgowym mieszczą się ośrodki odruchów.

Układ obwodowy

·         Rozrzucone w całym organizmie zwoje nerwowe

Zwoje nerwowe – skupiska ciała komórek nerwowych poza ośrodkowym układem nerwowym. Takie sama skupienia ciała komórek nerwowych w mózgu i rdzeniu kręgowym to ośrodki nerwowe.

·         Nerwy czaszkowe i mózgowe

Nerw – skupisko aksonów otoczone dla ochrony tkanką łączną.

Nerwów mózgowych jest 12 par obsługują głowę i szyję. W śród nich wyróżniamy: czuciowe, ruchowe i mieszane.

Czuciowe – doprowadzają impuls nerwowy od receptora do mózgu: 1 para – nerwy węchowe; 2 para – nerwy wzrokowe; 8 para – nerwy słuchowe.

Ruchowe – przewodzą impulsy od mózgu do efektora np. 3 para – nerw okoruchowy; 7 para – nerw twarzowy

Nerwy mieszane – przewodzą impulsy od mózgu i do mózgu np. 1- para – nerwy błędne (jedyny nerw który unerwia narządy wewnętrzne)

Nerwów rdzeniowych jest 31 par. Unerwiają tułów i kończyny. Wszystkie nerwy rdzeniowe są typu mieszanego.

Ośrodkowy układ nerwowy musi mieć odpowiednią ochronę. Są 4 mechanizmy obronne.

     1.       Szkielet – mózgowie chroni mózgoczaszka, a rdzeń kręgowy chronią zrośnięte wyrostki kręgosłupa.

     2.       Opony mózgowo – rdzeniowe – ochraniają mózg od strony czaszki.

Opona naczyniowa zawdzięcza swoją nazwę bogatemu unaczynieniu. Z naczyniówki do mózgu przenikają substancje potrzebne dla mózgu.

    3.       Bariera krew – mózg – polega na tym, że z naczyń krwionośnych naczyniówki przenikają do mózgu tylko: woda glukoza i gazy oddechowe (tlen, CO­₂). Dla innych substancji które są we krwi ściany naczyń są nie przepuszczalne

    4.       Płyn mózgowo – rdzeniowy -  płyn mózgowo rdzeniowy tworzony jest w komorach mózgu. Komór mózgu jest cztery: 1 i 2 komora znajdują symetrycznie w kresomózgowiu, 3 komora jest w międzymózgowiu, a 4 w tyłomózgowiu. Przez śródmózgowie przebiega tzw. Rurociąg mózgu. W komórkach mózgu są komórki glejowe (glej nabłonkowy) i to on wydziela płyn mózgowo – rdzeniowy. Płyn płynie między oponą pajęcza i miękką, czyli w przestrzeni podpajęczynówkowej.

Punkcja – zabieg robiony, gdy podejrzewamy zakażenie, polega na wkuciu pomiędzy kręgi w kręgosłupie i pobraniu płynu mózgowo – rdzeniowego. Płyn ten pozostawia się na jałowej pożywce i hoduje się bakterie lub wyklucza chorobę.

Zadania komórek nerwowych:

·         Odbieranie bodźców

·         Analiza informacji

·         Przekazywanie informacji

Neurolemma – znajduje się na błonie komórkowej, jest najważniejsza.

W stanie spoczynku (stanie polaryzacji = stanie potencjału spoczynkowego) sód wnika do wnętrza komórki zgodnie z gradientem stężeń, a kationy potasowe do zewnątrz.

Stan polaryzacji utrzymuje się dzięki działaniu jonowej pompy sodowo – potasowej.

Jony przenikają zgodnie z gradientem stężeń, a zadaniem pompy jest cofanie jonów na ich pierwotne miejsce. Pompa działa wbrew gradientowi stężeń i dlatego używa energii z ATP. Jest to transport aktywny. Utrzymuje komórkę w stanie równowagi, a potencjał spoczynkowy między błoną zewnętrzną i wewnętrzną wynosi  -70 mV.

Gdy na komórkę zadziała bodziec może spowodować zatrzymanie pompy sodowo- potasowej. Żeby doszło do jej zatrzymania bodziec musi mieć odpowiednią siłę. Bodziec podprogowy – ma zbyt słabą siłę do zatrzymania pompy sodowo – potasowej. Bodziec progowy (ponad progowy) – ma siłę do zatrzymania pompy.

Bez względu na to czy bodziec był progowy, czy mocno ponad progowy zmiana polaryzacji błony ma taką samą wartość.

Depolaryzacja błony – stan potencjału czynnościowego o wartości + 40 mV.

Stan depolaryzacji nastąpił w jednym punkcie (tam gdzie zadziałał bodziec) i będzie przekazywany wzdłuż komórki nerwowej.

Przesuwająca się fala depolaryzacji wzdłuż komórki nerwowej to impuls nerwowy.

Za falą depolaryzacji następuje ponowna polaryzacja zwana repolaryzacją. Jest ona po to by komórka mogła odbierać następny bodziec.

Okres refrakcji – okres niewrażliwości komórki

Szybkość przepływu impulsu nerwowego:

·         Aksony nagie – przewodzą wolniej od 0,2 do 2 m/s

·         Aksony osłonkowe – przewodzą szybciej od 0,2 do 120 m/s

Impuls biegnie skokowo.

Przekazywanie impulsu na kolejną komórkę odbywa się w synapsach.

Synapsy dzielimy na:

- hamujące – w błonie postsynaptycznej nie dochodzi do repolaryzacji, a do jeszcze większej depolaryzacji zwanej hiperpolaryzacją.

- pobudzające – w błonie postsynaptycznej następnej komórki nerwowej musi dojść do depolaryzacji.

Odruchy

Odruch – automatyczna reakcja na bodziec

Wyróżniamy 2 typu reakcji odruchowych:

ODRUCHY BEZWARUNKOWE

- wrodzone

- zachodzą bez udziału świadomości, czyli mózgu i kory mózgowej.

- są trwałe i mimo nie powtarzania nie zanikają

- są to odruchy uwarunkowane genetycznie np. kichanie, cofanie palca od gorącego przedmiotu, odruch kolanowy.

ODRUCHY WARUNKOWE

- są nabywane w ciągu życia, czyli wyuczone

- są nietrwałe, czyli nie powtarzane zanikają

- w powstaniu tych odruchów uczestniczy mózg i kora mózgowa np. pisanie chodzenie.

Odruchy klasyczne – pracował nad nimi Iwan Pawłow. Odruch klasyczny działa, gdy na organizm działa się bodźcem pierwotnie obojętnym, później wzmacnia się bodziec pierwotnie obojętny bodźcem kluczowym. Jeśli w tej kolejności bodźce będą powtarzane wielokrotnie w mózgu nastąpi kojarzenie obu rodzajów bodźca i wystarczy zadziałać bodźcem pierwotnie obojętnym aby reakcja zadziałała.

Wyrobiony odruch warunkowy po raz drugi wyrabiany jest znacznie szybciej, bo po odruchów pozostaje ślad.

Odruchy instrumentalne – bodziec pierwotnie obojętny -- > reakcja -- > wzmocnienie w postaci nagrody

Każda reakcja odruchowa płynie po z góry ustalonych szlakach jest to łuk odruchowy.

Droga  dośrodkowa (od receptora) – droga aferentna

Droga odśrodkowa (do efektora) – droga eferentna

Całokształt odruchów warunkowych i bezwarunkowych to pierwszy układ sygnałowy wspólny dla człowieka i zwierząt. U ludzi jest drugi układ sygnałowy: myślenie, mowa, pismo.

Układ nerwowy autonomiczny

·         Współczulny (sympatyczny)

·         Przywspółczulny (parasympatyczny)

Autonomiczny – niezależny od nas

Obydwa układy działają antagonistycznie, jeśli jeden pobudza to drugi hamuje.

O układzie współczulnym mówimy układ szybkiego reagowania, a przywspółczulny ma funkcje zwalniania odwrotnie jest dla układu pokarmowego.

W układzie współczulnym mediatory synaptyczne to adrenalina i noradrenalina, a w układzie przywspółczulnym acetylocholina.

Układ autonomiczny pozwala organizmowi mobilizować się do działania w trudnych sytuacjach. Człowiek pod wpływem stresu ma być szybszy, sprawniejszy i pod wpływem tego układu krew odpływa z układu pokarmowego.