1

MATERIJAL ZA PRIPREMU MATURSKOG ISPITA IZ BIOLOGIJE ZA MEDICINSKU ŠKOLU

2

1. GRUPA

1. CITOPLAZMA I NJENE ORGANELE

Organele su djelovi ćelija zaduženi za različite funkcije kao što su: kretanje, disanje, varenje itd. Najvažnije ćelijske organele su: endoplazmatski retikulum, ribosomi, mitohondrije, golđijev aparat, lizosomi, centrosomi, plastidi i specijalne ćelijske organele.

Endoplazmatski retikulum je sistem kanalića sa dvostrukim membranama koji je razgranat u citoplazmi, povezuje ćelijsku opnu i jedrovu opnu. Na njegovim membranama mogu postojati granule (zrnca) ribosoma. Granulirani (hrapavi) retikulum služi za biosintezu bjelančevina, dok se u agranuliranom (glatkom) sintetišu masti i ugljikohidrati.

Ribosomi ne postoje samo kao granule na endoplazmatskoj mrežici, već ih ima i u citoplazmi, slobodnih i u grupama nazvanim polisomi. Služe za biosintezu bjelančevina. Građeni su od bjelančevina, RNK, masti i minerala kalcija i magnezija.

Mitohondrije su centri disanja i generatori energije. Građeni su od 2 lipoproteinske membrane. Imaju promjenljivu unutrašnju građu i strukturu, što zavisi od njihove funkcije.

Golđijev aparat je sastavljen od membranskog sistema, mikrovezikula (mjehurića) i vakuole. Osnovna funkcija mu je vezana za sekreciju.

Lizosomi imaju dvostruke membrane. Najviše ih ima u ćelijama jetre i u leukocitima. Mogu biti : ishodišni lizosomi, fagosomi, zaostala tjelašca lizosoma i autofagirajuće vakuole.

Centrosomi postoje samo u životinjskim ćelijama. Imaju važnu ulogu tokom ćelijske diobe. Sastoji se od 2 centriole i prostora oko njih koji se zove centrosfera.

Plastidi postoje samo u biljnim ćelijama. Tu ubrajamo : hloroplaste, leukoplaste i hromoplaste. Hloroplasti imaju lamelarnu strukturu i sastoje se od čvrstog djela koji se zove grana i okolnog prostora koji se zove stroma. Na grani su pričvršćena zrnca hlorofila. Leukoplasti imaju sličnu strukturu ali nemaju hlorofilna zrnca. Hromoplasti sadrže pigmente korotinoide i ksantofil. Prema potrebi biljka može pretvarati plastide jedne u druge.

Specijalne ćelijske orgnele postoje samo u ćelijama nekih tkiva. Tu spadaju: miofibrile (postoje u mišićnim ćelijama), neurofibrile (postoje samo u nervnim ćelijama), treplje (u respiratornom epitelu i na praživotinjama trepljašima), te bičevi (na spermatozoidima i na praživotinjama bičarima). 2. SLOŽENA DIOBA ĆELIJE – MITOZA

Mitoza ili složena dioba je zapravo dioba jedra a radi lakšeg proučavanja vještački je podjeljena na 5 faza: profaza, prometafaza, metafaza, anafaza i telofaza. Da je započela profaza vidimo po tome što se u jedru pojavljuju zatamnjenja koja se postepeno povećavaju. To je posljedica spiralizacije hromatinskih niti, zbog koje te niti postaju prividno znatno kraće i deblje. Po dvije niti u parovima su uzdužno priljubljene jedna uz drugu i zajedno se spiraliziraju. Pred kraj profaze iščezne jedarce a na kraju nestane i jedrova opna, odnosno dešava se njena destrukcija – razaranje. U prometafazi hromatinske niti u parovima putuju prema ekvatorijalnoj ravni, dalje se spiralizirajući. Ovo putovanje naziva se metakineza, a završava se kad se hromosomi rasporede u ekvatorijalnoj ravni, formirajući tzv. ekvatorijalnu ili metafaznu ploču. U metafazi se nastavlja spiralizacija hromosoma, kao i razdvajanje njihovih parova. Na kraju metafaze hromosomi su maksimalno spiralizirani i tada su najbolje vidljivi. Parovi su razdvojeni i dodiruju se samo u području centromere. Formira se i diobeno vreteno a kroz svaki par hromosoma prolazi po jedna nit tog vretena. U anafazi se parovi hromosoma potpuno razdvoje i razdvojeni hromosomi putuju prema suprotnim polovima. Anafaza se završava njihovim dolaskom na cilj. Tad počinje telofaza. Oko pristiglih hromosoma se formira jedrova opna, a pojavljuje se i jedarce. Hromosomi se despiraliziraju, a na kraju se pojavi i pregradna ćelijska opna, čime je mitoza završena.

3

Mitoza obično traje 1-3 sata. Njome nastaju tjelesne ćelije. Od jedne ćelije sa diploidnim (2n) brojem hromosoma nastanu dvije iste takve ćelije takođe sa diploidnim brojem hromosoma.

3. REDUKCIJSKA DIOBA ĆELIJA – MEJOZA

Ovom diobom od tjelesnih ćelija sa diploidnim brojem hromosoma nastaju spolne ćelije sa haploidnim (n) brojem hromosoma. Od jedne tjelesne nastanu 4 spolne ćelije. U suštini, nakon duplikacije genetičkog materijala, on se raspodjeli na 4 jedra tokom dvije uzastopne diobe (mejoza I i mejoza II ). Ove diobe prolaze kroz iste faze kao i mitoza, s tim što mejoza I traje znatno duže, ponekad i više godina. Naročito je duga profaza mejoze I koja je zbog toga i sama podjeljena na 5 faza: leptoten, zigoten, pahiten, diploten i dijakineza. U leptotenu su hromosomi sastavljeni od po dvije hromatide. Slabo su spiralizirani i zapleteni su u klupko. U zigotenu nastavlja se spiralizacija hromosoma, ali se dešava i uzdužno uparivanje (konjugacija) homolognih hromosoma. Tako nastaju skupine od po četiri hromatide. Na pojedinim mjestima među uparenim hromosomima nastaju fizičke veze koje se zovu hijazme . Pahiten traje veoma dugo i u njemu se nastavlja skraćivanje ili spiralizacija tetrada (bivalenata). Pred kraj pahitena počinju se razdvajati konjugirani hromosomi. U diplotenu se nastavlja spiralizacija i razdvajanje hromosoma, tako da oni na kraju ostanu vezani samo hijazmama. U dijakinezi se tetrade se još više skraćuju i izlaze pod jedrovu opnu. Prometafaza I započinje razgradnjom jedrove opne i bivalenti odlaze i raspoređuju se u ekvatorijalnu ravan. U metafazi I hromosomi su maksimalno spiralizirani i vezani za diobeno vreteno. U anafazi I razdvajaju se homologi hromosomi i kreću se prema suprotnim polovima. U telofazi I formira se jedrova opna, a potom se odvija i citokineza (dioba citoplazme).

Mejoza II – započinje nakon kraćeg interkinetičkog perioda i odvija se po tipu obične mitoze. Već u profazi hromatide su upadljivo razdvojene i vezane su samo u području centromere. 4. BIOCENOZA ILI ŽIVOTNA ZAJEDNICA

Biocenoza obuhvata sve populacije na zajedničkom staništu, odnosno sav živi svijet na tom staništu. (Stanište ili biotop je prostor na kojem organizmi žive, zajedno sa svim faktorima koji iz tog prostora djeluju.) Osnovne karakteristike svake biocenoze su njena struktura i funkcionalna organizacija. Strukturu biocenoze možemo posmatrati u njenom kvalitativnom i kvantitativnom smislu. Kvalitativna struktura zavisi od broja populacija koje izgrađuju biocenozu. Tako naprimjer jedna siromašna biocenoza tundre može imati manje od 100 populacija, naša bukova šuma i do 10 000 populacija, a tropska kišna šuma preko 20 000 populacija. Za kvalitativni sastav biocenoze značajne su dominantne i karakteristične vrste. Dominantna vrsta je ona vrsta koja svojom brojnošču dominira (npr. bukva u bukovoj šumi). Karakteristi čne vrste mogu biti i relativno rijetke, ali se uglavnom javljaju u toj biocenozi (četinarske šume). Tako je npr. krstokljun karakteritičan za četinarske šume. Struktura biocenoze se može posmatrati i kao prostorna i vremenska. Prostorna struktura se najbolje ogleda u šumskim biocenozama – kroz njihovu spratovnost. Svaki sprat ima svoju karakterističnu mikroklimu i populacije kojima takva mikroklima odgovara. Vremenska struktura se može pratiti kroz dnevnu i sezonsku ritmiku. Sukcesije su značajnije i temeljitije promjene u biocenozi. To su prirodne pojave koje prate evoluciju biocenoze. Tako npr. zapuštene livade se vremenom pretvaraju u šume, a svaka bara ili močvara ima tendenciju isušivanja.

Odnosi ishrane u biocenozi djele njene populacije u tri grupe: 1. PRODUCENTI (proizvođači hrane) 2. KONZUMENTI (potrošači hrane) 3. REDUCENTI (razarači organskih ostataka). Organizmi iz ovih grupa međusobno su povezani odnosima ishrane i sačinjavaju lanac ishrane.

Na početku svakog lanca obavezno se nalazi producent, odnosno zelena biljka.

5. TVORNA BILJNA TKIVA

Tvorna biljna tkiva – su građena od ćelija sposobnih da se stalno dijele. Još se zovu i meristemska, od grč. meristos – podjeljiv. Nastale ćelije u ovom tkivu dalje se razvijaju tako što jedna ostaje u meristemskom tkivu i kasnije će se opet dijeliti, a druga gubi sposobnost diobe i nakon što poraste dobija odgovarajuću ulogu i oblik, odnosno diferencira se.Tvorna ili meristemska tkiva mogu biti primarna i sekundarna.

Primarna meristemska tkiva su smještena na vrhu stabla i korijena, te svojom aktivnošću doprinose da biljka raste u dužinu. Sekundarna meristemska tkiva u biljci nastaju kasnije, a pojavljuju se u stablu i korijenu samo kod višegodišnjih biljaka. Nastanu od trajnih tkiva koja naknadno steknu sposobnost neprestalne ćelijske diobe. Njihovom aktivnošću biljka raste u širinu tj. deblja. Takvo tkivo je

4

kambij. On je najaktivnijji tokom proljeća i ljeta, a njegova aktivnost se na poprečnom presjeku stabla očituje u vidu godova. God je sloj ćelija koji nastane u biljci tokom jedne godine. 6. DEGRADACIJA I ZAŠTITA ZRAKA I ZEMLJIŠTA KAO KOMP ONENTI KOPNENIH EKOSISTEMA

Vazduh je smjesa gasova i istovremeno je životna sredina mnogih organizama. Od gasova u zraku se pojavljuju N, O, CO2, Ar, H, He. Koncentracija ovih gasova mjenja se sa visinom, a iznad 100 km nadmorske visine vazduha skoro da i nema. Život na Zemlji u velikoj mjeri ovisi o ekološkim faktorima. Tako se fotosinteza može odvijati samo u uskom području između -10ºC i +50ºC, dok neke spore mogu izdržati sve temperature između -180ºC i 180ºC.

Vlažnost zraka varira od mjesta do mjesta, a mijenja se i tokom dana i godine. Temperatura zraka od površine Zemlje do 12 km visine naglo opada, do prosječnih - 54ºC. Od 12 do 50 km visine temperatura postepeno raste i dostigne vrijednost oko 0ºC, od 50 do 90 km temperatura ponovo opada i dostigne -90ºC. Od te visine nastavlja se termosfera, u kojoj su temperature iznimno visoke: na 200 km temperatura je 900ºC, a na 600 km ona je 2 000ºC. Iznad termosfere je egzosfera, u kojoj je temperatura 4 000ºC.

Najčešće zagađujuće tvari (polutanti) atmosfere su NO2, SO2, CO, prašina, čađ, kadmij, olovo, živa. Za sve zagađujuće tvari u atmosferi nije kriv čovjek. Vulkani zagađuju atmosferu sa SO2, pa i H2S. Bakterije proizvode azotne spojeve (NO, NO2, NH3). Amonijak (NH3) nastane raspadanjem organske tvari, dok CO nastaje šumskim požarima, oksidacijom metana i fotodisocijacijom CO2. Fotodisocijacijom nastaje i ozon O3. U močvarama nastaje metan (NH4), truljenjem organskih tvari.

Degradacija i zaštita zemljišta . Zemljište ili tlo nastaje trošenjem matičnog supstrata djelovanjem klime i biocenoza. Sastojak zemljišta koji je nastao raspadanjem uginulih organizama naziva se humus. Proces nastanka zemljišta može biti vrlo spor. U našim uvjetima za nastanak sloja zemljišta debljine 1cm potrebno je od 300 do 10 000 godina. Sposobnost bioprodukcije, te produkcije H2O i O2 direktno zavisi od razvijenosti tla. Degradacija tla vrši se na više načina : a) fizičko uništavanje b) hemijsko uništavanje c) ozračavanje tla (radijacija) d) urbanizacija. Samo za putne kumunikacije u BiH je trajno uništeno 50 000 hektara najkvalitetnijeg zemljišta. Industrija i hidroakumulacije dodatno uništavaju zemljište. Pretjerana upotreba vještačkih đubriva i pesticida dovodi do dalje degradacije zemljišta. Degradacija najproduktivnijih kopnenih ekosistema dovela je do toga da prirodne i antropogene pustinje danas zauzimaju 20-25% ukupne kopnene životne sredine, uz tendenciju njihovog daljeg širenja. 7. VIRUSI I VIROIDI

Otkriveni su krajem 19 stoljeća, kad je dokazano da je mozaik duhana zarazna bolest i da se može prenijeti sa bolesne na zdravu biljku. Njenom uzročniku dato je ime virus po lat. riječi koja znači otrov. Tek 1939. godine po otkriću el. mikroskopa virusi su prvi put posmatrani. Mogu biti veoma različitog oblika: okruglog, izduženog ili štapičastog, a njihova veličina varira između 10 i 300 nm (nanometara). Građeni su od jezgre i proteinskog omotača koji se zove kapsid . Samo neki virusi imaju i dodatni omotač od lipida i proteina. U jezgri imaju jednu ili dvije molekule ili DNK ili RNK. Virusi su biološki objekti. Nisu živa bića jer od osobina živih bića imaju samo sposobnost razmnožavanja – umnožavanja. Umnožavaju se na sljedeći način: kad virus napadne živu ćeliju u nju obično ulazi samo virusna jezgra. Ona poremeti nasljedni materijal ćelije do te mjere da ćelija prestaje sa redovnim aktivnostima i počne proizvoditi nove viruse. Kad se napuni virusima ćelija prsne, a virusi napadaju susjedne ćelije. Moguća je podjela virusa na nekoliko načina, a najčešće se dijele prema domaćinu u čijim se ćelijama umnožavaju. Po toj podjeli virusi mogu biti: a) virusi koji napadaju biljke, b) virusi koji napadaju životinje i čovjeka, c) virusi koji napadaju bakterije (bakteriofagi).

Bolesti koje izazivaju virusi zovu se viroze . Ako su te bolesti zajedničke i čovjeku i životinjama onda se zovu zoonoze . Najpoznatije viroze biljaka su : mozaik duhana, mozaik bijele djeteline, pljosnatost jabuke, kovrdžavost jagode itd. Viroze životinja su : bjesnilo, štenećak, slinavka, šap, goveđa kuga, a kod čovjeka još i: dječija paraliza, hepatitis, velike boginje, žuta groznica, grip, ospice, AIDS.

Viroidi su još jednostavnije građeni nego virusi. Imaju samo kratku molekulu RNK. Izazivaju neke biljne bolesti kao što su: vretenasti gomolj krompira, bljedilo krastavica i patuljastost hrizantema.

5

8. FOTOSINTEZA

Fotosinteza je proces u kojem zelene biljke od CO2 i H2O, uz pomoć sunčeve svjetlosti, proizvode sebi hranu. U tom se procesu oslobađa kisik. Svjetlosna energija za ovaj proces dolazi od reakcije nuklearne fuzije na Suncu. U toj reakciji od četiri atoma vodika nastane atom helija i oslobodi se ogromna količina energije. Samo djelić te energije u obliku svjetlosti dospije na Zemlju. Vidljivi dio sunčeve svjetlosti ima talasne dužine između 390 i 810 nm. Osnovna jedinica svjetlosne energije je kvant (foton). Njegova je energija jednaka proizvodu Plankove konstante i frekvencije (E = h · v).

Biljka posjeduje sposobnost da apsorbuje kvant svjetlosti, zahvaljujući fotosintetskim pigmentima. Tu ubrajamo: hlorofile a, b, c, d, bakteriohlorofile i bakterioviridin. Kod viših biljaka to su uglavnom hlorofili a i b. Po hemijskom sastavu to su esteri dikarbonske kiseline hlorofilina, u kojoj je vodik iz jedne -COOH grupe zamijenjen ostatkom fitola, a vodik iz druge -COOH grupe zamijenjen je ostatkom metanola. Strukturna formula hlorofila pokazuje da se on sastoji od četiri petočlana pirolova prstena udružena u porfirinski prsten u čijem središtu je atom magnezija vezan preko atoma azota. Razlika između hlorofila A i B je na trećem ugljikovom atomu drugog pirolovog prstena. Hlorofil A na tom mjestu sadrži metilnu (-CH3) grupu, a hlorofil B sadrži aldehidnu (-CHO) grupu. Razlika je takođe i u apsorpcionom spektru i u boji. Hlorofil A u crvenom dijelu spektra maksimalno apsorbuje svjetlost talasne dužine 662 nm, a hlorofil B talasnu dužinu 644 nm. U plavom dijelu spektra situacija je obrnuta. U fotosintetskom aparatu također postoji i više od stotinu razlčitih narandžastih pigmenata – karotinoida. Svi su oni produkti izoprena sa osam izorenskih jedinica. Mogu biti aciklični, monociklični i biciklični, sa šest ugljikovih atoma u prstenu. Rastvorljivi su u mastima, a djele se na karotene i ksantofile . Karoteni su narandžasto-crveni, a ksantofili su žuti. Među karotenima poznati su: betakaroten (provitamin A) iz korjena mrkve i likopen koji daje boju paradajzu i paprici. Najpoznatiji ksantofili su: lutein, violaksantin, neoksantin i zeaksantin. Karoteini i ksantofili mogu hvatati kvant svjetlosti. U fotosintetske pigmente ubrajamo i fikoeritrine i fikocijanine.

9. MIKOPLAZME, BAKTERIJE I MODROZELENE ALGE

Prokarioti su građeni od ćelija bez jedra, kojeg zamjenjuje nukleoid. Nemaju ni organela ili ih imaju znatno manje nego eukarioti. Razmnožavaju se prostom diobom (amitozom). Tu ubrajamo: mikoplazme, bakterije i modrozelene alge.

Mikoplazme su veoma sitne (300 - 800 nm) i nemaju ćelijski zid. U početku su smatrane virusima, ali je kasnije otkriveno da se mogu uzgajati na umjetnoj podlozi, dok su za viruse neophodne žive ćelije. Sadrže i DNK i RNK. Izazivaju bolesti kod čovjeka i životinja, a i kod biljaka su otkriveni uzročnici nekih bolesti slični mikoplazmama. Kod čovjeka izazivaju bolesti organa za izlučivanje, organa za disanje i spolnih organa.

Bakterije su mikroskopske i submikroskopske veličine. Na njihovoj površini vrlo često postoje različiti izraštaji kao što su bičevi i fimbrije. Ima ih u vodi, na tlu, u zraku i u drugim organizmima. Njihov nukleoid je lanac DNK zatvoren u prsten. Oko citoplazme imaju membranu i ćelijski zid, a neke i kapsulu. U citoplazmi imaju tvorevine slične mitohondrijama, a imaju i ribosome i rezervne tvari. Razmnožavaju se besspolno, a u nepovoljnim uvjetima neke bakterije formiraju spore. Po načinu ishrane mogu biti :

a) autotrofne – fototrofne i hemotrofne, b) heterotrofne – saprofitske i parazitske.

Po načinu života mogu biti: aerobne i anaerobne. Razmnožavaju se veoma brzo, a na temperaturama ispod nule njihova dioba prestaje. Uništavanje aktivnih formi bakterija naziva se pasterizacija. Uništavanje i aktivnih bakterija i njihovih spora naziva se sterilizacija. Bakterije mogu biti štetne i korisne. Štetne bakterije izazivaju bolesti kod čovjeka kao što su: TBC (tuberkuloza), sifilis i reumatska groznica, a kod životinja npr. antrax. Infekcija je ulazak uzročnika bolesti u organizam, a inkubacija je period koji prođe od infekcije do pojave prvih simptoma bolesti. Podjela bakterija može se vršiti na nekoliko načina, a najčešće se dijele po obliku tijela:

1. okrugle (koke), 2. štapičaste (bacili), 3. spiralne (spirohete) i 4. u obliku zareza (vibrioni).

Modrozelene alge na Zemlji postoje već 3 milijarde godina. Razmnožavaju se besspolno. Ima ih i heterotrofnih i miksotrofnih, a uglavnom su autotrofne. Žive u svim životnim uvjetima, na temperaturama od -83ºC do +70ºC. Sadrže hlorofil A, te fikocijanin i fikoeritrin. Neke mogu vezivati

6

atmosferski azot, što se u Japanu koristi za zeleno đubrenje rižinih polja. Dijele se na: jednoćelijske, kolonijalne i nitaste. 10. BJELAN ČEVINE (PROTEINI)

Bjelan čevine su makromolekule složenog sastava koje čine osnovu strukture i organizacije živih sistema. Važne su u građi organizma, jer čine čak 60 do 80% suhe tvari protplazme. Važne su i u funkcionisanju živih bića, gdje služe kao biokatalizatori. Građene su od aminokiselina . Aminokiseline su organske kiseline koje pored karboksilne grupe (-COOH) imaju i amino grupu (-NH2), pa ispoljavaju i kisele i bazne osobine. Neke amino kiseline naš organizam može sintetisati, dok druge moramo unositi sa hranom (tzv. esencijalne aminokiseline). Postoji 20 različitih aminokiselina koje izgrađuju ogroman broj različitih bjelančevina. Te aminokiseline vezuju se jedna za drugu peptidnom vezom , pri čemu se amino grupa jedne aminokiseline veže za karboksilnu grupu druge aminokiseline, uz izlazak molekule vode. Tako nastaju dipeptidi, koji se nakon toga na isti način vežu u polipeptide. Polipeptidi postaju bjelančevine tek onda kada dobiju odgovarajuću prostornu strukturu, koju izgrađuju sulfidne i vodonične veze. U lancu bjelančevine važna je i vrsta i broj aminokiselina, ali i njihov redoslijed, što omogućuje ogroman broj različitih kombinacija, odnosno različitih bjelančevina. Tako se na primjer u ćeliji bakterije nalazi oko 3 000 različitih bjelančevina, a u organizmu čovjeka čak 5 miliona. Lanci bjelančevina mogu imati od nekoliko desetina do više stotina hiljada aminokiselina. Ti lanci nisu ravni, već imaju karakterističan oblik bez kojeg ne mogu vršiti svoju funkciju. Prema hemijskom sastavu bjelančevine mogu biti: proste i složene. Proste bjelan čevine su nestabilne i mogu mijenjati svoju strukturu. Među njima značajni su protamini i histoni, koji sa nukleinskim kiselinama daju nukleoproteide. Složene bjelan čevine ili proteidi sadrže pored aminokiselina i druge komponente. Na osnovu tih komponenti djelimo ih na: fosfoproteide, lipoproteide, glikoproteide, hromoproteide i nukleoproteide. Fosfoproteidi sadrže fosfornu kiselinu. Među njima važni su kazein iz mlijeka ili ovovitelin iz žumanceta. Lipoproteidi sadrže masti, a ima ih u ćelijskoj membrani i u vidnom purpuru. Glikoproteidi sadrže ugljikohidrate, a ima ih u žljezdanim ćelijama životinja. Hromoproteidi sadrže obojene tvari i značajni su za biološke funkcije. Mogu biti: a) porfirinski proteidi (hemoglobin, mioglobin, hlorofil i razni porfirinski enzimi) b) flavoproteidi. Nukleoproteidi su najsloženiji spojevi u prirodi i najkrupnije poznate molekule. Izgrađuju ih protamini i histoni vezani za nukleinske kiseline. Ulaze u sastav nasljednog materijala - hromosoma. 11. ALGE

Sve alge su autotrofne i obavezno sadrže zeleni pigment. Međutim, osim zelenog pigmenta često sadrže i druge pigmente zbog čega mogu biti različitih boja. Na osnovu njihove boje izvršena je i podjela algi na: 1. crvene alge, 2. silikatne alge, 3. smeđe ili mrke alge i 4. zelene alge

Crvene alge su uglavnom višećelijske, sa nitastim, listastim ili korastim talusom. Imaju ćelijske zidove građene od celuloze i pektina, ponekad prožete sa CaCO3. Fotosintezu vrše u rodoplastima koji sadrže hlorofil A i D, karotin, ksantofil, crveni fikoeritrin i plavi fikocijanin. One koje žive u većim dubinama crvene su boje, a one u plićim vodama su žute, žutozelene ili blijedocrvene. Razmnožavaju se vegetativno, sporulativno i sspolno. Ima ih preko 4000 vrsta. Koriste se u ishrani životinja i ljudi.

Silikatne alge ili kremenjašice su mikroskopske alge veličine od četiri do hiljadu mikrometara. Mogu biti jednoćelijske i kolonijalne. Imaju ljušturu ili čahuru koja se zove teka. Ona je građena od silikata, a sastoji se od dva nejednaka dijela, poput kutijice i poklopca. Na ljušturi postoje mnogobrojni otvori čiji je broj i raspored bitan za sistematizaciju. Sadrže hlorofil A i C i pigment dijatomin. Razmnožavaju se besspolno i sspolno. Naseljavaju slatke i slane vode, ali i vlažna mjesta, termalne vode i led.

Smeđe ili mrke alge imaju steljku koja često dostiže ogromne dimenzije, nekad i preko 100 metara, Sadrže hromoplaste nazvane feoplasti u kojima ima hlorofila A i C te karotina i ksantofila. Razmnožavaju se vegetativno, sporulativno i spolno, a zastupljena je i smjena generacija. Žive uglavnom u morima, naročito u hladnijim. U ove alge spada i endemični jadranski bračić. Koriste se kao gnojivo, za dobijanje joda i u industriji.

Zelene alge su vrlo raznovrsna skupina sa oko 10.000 vrsta. U njima dominiraju hlorofil A i B. Razmnožavaju se vegetativno, besspolno i sspolno. Čak 90% njihovih vrsta živi u slatkim vodama, a ostale vrste žive u morima, na vlažnim stjenama, na kori drveća, pa čak i na površni snijega. Mogu biti

7

jednoćelijske i višećelijske, pojedinačne i kolonijalne. Značajne su kao proizvođači organske tvari i kisika. 12. REPARACIJA TKIVA I REGENERACIJA ORGANA Sve tjelesne strukture trajno su izložene raznim uticajima koji mogu izazvati različita oštećenja, a mnoge strukture se i u nomalnim aktivnostima troše. Zato je bitna sposobnost održavanja postojećih i obnavljanja izgubljenih dijelova i funkcija, odnosno sposobnost regeneracije. Ta sposobnost je više zastupljena kod primitivnijih organizama. Kod čovjeka nije velika i različito je raspoređena po organima. Regeneracija može biti:

a) Fiziološka regeneracija – održavanje normalnog stanja, b) Reparativna regeneracija (reparacija) – zarastanje rana, c) Regeneracija organa – obnavnjanje i zamjena izgubljenih dijelova tkiva. Fiziološka regeneracija podrazumijeva: popravljanje oštećenih dijelova molekule DNK,

obnavljanje pokožice, epitela, eritrocita itd. Tako se npr. u tijelu čovjeka svakog mjeseca prosječno proizvede po 1250 ml krvi. Nakon jakog krvarenja, ova produkcija može biti i četiri puta veća.

Reparativna regeneracija (reparacija) je dosta složena. Reparacija krvnog suda odvija se u četiri faze:

1. U trenutku povrede nastupi grč (spazam) zida krvnog suda, koji traje 20 do 30 minuta. 2. Slijedi stvaranje "trombocitnog čepa" jer trombociti u kontaktu sa zrakom postaju ljepljivi. 3. Stvaranje krvnog ugruška počinje kod većih povreda nakon 20 sekundi, a kod manjih povreda nakon 1–2 minute. Povredom se oslobodi trombokinaza koja uz prisustvo Ca–jona pretvara protrombin u enzim trombin. Trombin razlaže fibrinogen na djelove koji daju fibrin, a on stvara ugrušak. 4. Ćelije vezivnog tkiva urastaju u ugrušak i trajno ga zatvaraju. Regeneracija organa je naročito izražena kod nekih organa. Eksperimentalno se kod pacova

može do 1/3 jetre regenerirati već za 7 dana. Ćelije preostalog dijela jetre se povećavaju, kao i njihova jedra. Drugog dana po odstranjivanju se brzina ćelijskih dioba (mitoza) poveća i do 3 000 puta. Regeneracija bubrega, nakon odstranjivanja jednog bubrega, pa čak i dijela drugog bubrega, dovodi do porasta preostalog dijela. Otklanjanje samo jedne od pljuvačnih žlijezda stimulira bujanje preostale žlijezde – parnjaka. 13. STUPNJEVI EKOLOŠKE INTEGRACIJE, INDIVIDUA I POPULAC IJA

U prirodi razlikujemo više stupnjeva integracije: 1. Fizički (od najprostijih subatomskih čestica do najsloženijih atoma), 2. Hemijski (od litijevog hidrida do najkrupnijih molekula nukleoproteida), 3. Fiziološki (od najprostijih ćelija do najsloženijeg organizma), 4. Ekološki (od individue, preko populacije, biocenoze, ekosistema i bioma, do biosfere).

Individua ili jedinka je osnovni biotički sistem koji kao takav ostvaruje odnose sa svojom okolinom. Populacija obuhvata sve jedinke iste vrste koje žive na istom prostoru i u istom vremenu i aktivno mješajući genetički materijal daju plodno potomstvo. Svaka populacija ima svoje atribute koji preciznije definišu njen karakter. Ti atributi su: gustina, prostorni raspored, natalitet, mortalitet, uzrasna struktura i rastenje populacije. Gustina populacije iskazuje se brojem jedinki ili količinom biomase na jedinicu prostora. Prostorni raspored može biti pojedinačni i grupni, pravilan i nepravilan. Natalitet je ukupan broj novorođenih jedinki u jedinici vremena i predstavlja pozitivni faktor rastenja populacije. Mortalitet je broj umrlih jedinki u jedinici vremena i predstavlja negativni faktor rastenja populacije. Uzrasna struktura se iskazuje kroz brojne odnose različitih uzrasnih kategorija odnosno starosnih grupa u populaciji. Obično se upoređuju: prereproduktivna, reproduktivna i postreproduktivna starosna grupa. Rastenje populacije je razlika između stope nataliteta i stope mortaliteta. 14. MAHOVINE I PAPRATNJA ČE Mahovine sadrže hlorofil A i B i karotinoide. Imaju celulozne stijenke. Kod prostijih mahovina postoji talus ili steljka, a ostale imaju stabalce, listiće i rizoide. Neke imaju i provodne sudove i epidermu sa kutikulom. Razmnožavaju se vegetativno, besspolno i sspolno, sa zastupljenom smjenom spolne i bespolne generacije. Kad zrela spora padne ima vlažno tlo ona isklija u organ koji se zove prokli čnica ili protonema. Time započinje spolna generacija biljke (gametofit). Na njemu se razvijaju anteridije i arhegonije u kojima nastaju spolne ćelije. Njihovo spajanje odnosno oplodnja moguće je samo uz kapljicu vode kroz koju muška spolna ćelija dopliva do ženske spolne ćelije. Iz oplođene jajne ćelije

8

razvije se sporofit ili bespolna generacija mahovine. Na sporofitu nastane sporogon, a u njemu nastaju spore. Kad zrela spora padne na vlažno tlo, ciklus se zatvara i započinje nova spolna generacija. Kod mahovina spolna generacija je razvijenija od bespolne. Mahovine su široko rasprostranjene na našoj planeti, od tropskih krajeva pa do tundri. Ima ih i u slatkim vodama. Odjeljak mahovina dijeli se na 2 razreda:

1. jetrenjarke i 2. listi ćave mahovine.

Najpoznatija jetrenjarka je zdenčarka, a najpoznatije listićave mahovine su: sfagnum, mnium i politrihum. Papratnjače se također razmnožavaju smjenom generacija, ali je kod njih bespolna generacija razvijenija od spolne generacije. Njihov gametofit zove se protalij, ima oblik srca i razvija se u podlozi. Papratnjače imaju dobro razvijen korijen, stablo i listove. Na listovima su, obično na naličju, nakupine sporangija koje se zovu sorusi . Kolo papratnjača se dijeli na 3 razreda: prečice , preslice ili rastavići i paprati . Najpoznatije prečice su izosporna likopodijum i heterosporna salaginela. Ona proizvodi mikrospore i megaspore. Najpoznatije preslice su velika preslica i poljska preslica. Paprati obuhvataju oko 12 000 vrsta. Njihovi sorusi su prekriveni induzijem. Poznatije među njima su: papratka, oštra paprat, jelenak, navala, ženska paprat, slatka paprat i druge. Papratnjače su danas najrasprostanjenije u tropskim krajevima. U jednom periodu zemljine prošlosti one su formirale čitave šume, a neke su dostizale visinu i preko 30 m. Prva paprat i ujedno prva kopnena biljka bila je rinia koja je živjela prije 400 miliona godina. Nije imala listove a dostizala je visinu od 1m. 15. GOLOSJEMENJAČE Sjemenjače ili cvijetnice su najraznovrsnija grupa biljaka sa oko 227 hiljada vrsta. Imaju složen provodni sistem, te dobro razvijeno mehaničko i ostala tkiva. Imaju mogućnost sekundarnog debljanja stabla i korijena. Razmnožavaju se vegetativno i smjenom spolne i bespolne generacije, pri čemu je sporofit maksimalno razvijen, a gametofit je sveden na svega nekoliko ćelija. Za oplodnju im nije potrebna voda. Umjesto spermatozoida imaju nepokretne spermalne ćelije. Odjeljak sjemenjača se dijeli na 3 pododjeljka:

1. rašljaste i igli časte golosjemenja če, 2. perastolisne golosjemenja če, 3. skrivenosjemenja če.

Pododjeljak rašljastih i igličastih golosjemenjača se i dalje djeli na: rašljaste i igli časte. U rašljaste golosjemenjače spada Ginkgo biloba. To drvo je živi fosil, a u nekim religijama dalekog istoka smatraju ga svetim drvetom. U igličaste golosjemenjače spadaju porodice: borovi, čempresi i tise . U borove spadaju: smrča, jela, omorika i razne vrste borova. U porodicu čempresa spadaju: čempres, tisa i smreka. Tisa je nekad naseljavala veliki dio Evrope, a danas je na rubu nestanka. I perastolisne golosjemenjače su također zastupljene samo sa jednom vrstom. To je drvo cikas, poznatije kao "cikas-palma" 16. KOLOUSTE I RIBE Kolouste su najprimitivniji kičmenjaci. Nemaju vilice pa njihov usni otvor ima kružni oblik. Hordu imaju cijeloga života. Nemaju parnih peraja (tj. grudnih i trbušnih). Koža im je gola, a imaju jedan mirisni otvor. Klasa kolousta dijeli se na dvije grupe : 1. Zmijuljice (paklare) 2. Sljepulje (miksine)

Zmijuljice liče na jegulje. Iza očiju imaju 7 parova škržnih proreza. Imaju dobro razvijenu bočnu liniju. Većina ih parazitira sišući krv riba. Imaju ukusno meso. Kao larve žive 3 – 5 godina, a nakon mrijesta uginu. Tu spadaju: Morska zmijuljica (do 1 m), Riječna zmijuljica (do 50 cm), Potočna zmijuljica (do 25 cm). Sljepulje nemaju očiju. Imaju brkove i do 6 parova škržnih proreza. Parazitiraju na ribama. Hermafroditi su, a razviće im je bez metamorfoze. Najpoznatija među njima je ljigava miksina, koje ima i u Jadranu. Ribe su najmnogobrojnija i najraznovrsnija klasa kičmenjaka, sa preko 27 000 vrsta. Imaju vilice, 2 para trupnih udova i 3 neparna peraja. Koža im je pokrivena krljuštima. Imaju dobro razvijenu kičmu. Srce im

9

je građeno od 1 pretkomore i 1 komore. Imaju dobro razvijeno dinami čko čulo smješteno u bočnoj liniji. Skelet im je hrskavičav ili koštani, na osnovu čega je izvršena i njihova podjela. Dijele se na hrskavičave i koštane ribe. Hrskavičave ribe imaju hrskavičav skelet i do 5 parova škržnih proreza. Nemaju riblji mjehur. Imaju unutrašnju oplodnju. Repno peraje im je nesimetrično, a usta su smještena na donjoj strani. Obuhvataju oko 620 vrsta, a dijele se na: ajkule, raže i himere. Koštane ribe obuhvataju sve ostale vrste, a dijele se na 3 skupine:

a. rušljavi ganoidi obuhvataju štitonoše i mnogoperke. Štitonoše imaju izduženo tijelo zaštićeno sa 5 redova koštanih ploča. Prednji dio glave im je izdužen u rilo . Ovdje spada porodica jesetri, sa vrstama: moruna, jesetra i kečiga. Mnogoperke žive u toplim vodama zapadne Afrike. Dišu na plu ćni mjehur .

b. koštani ganoidi obuhvataju resoperke i dvodihalice. Najpoznatija resoperka je Latimeria, živi fosil koji je ulovljen 1938. godine uz obalu istočne Afrike. Njihove parne peraje podsjećaju na noge. Dvodihalice žive u tropskim dijelovima Australije, Afrike i Južne Amerike, u vodama koje periodično presušuju.

c. košljoribe obuhvataju skoro 95% svih vrsta riba, a tu spadaju i sve ribe u B i H. Skelet im je koštan. Obuhvataju 30-ak redova kao što su: haringolike ribe (haringe i pastrmke), šaranolike ribe, jegulje, grgeči, štuke, skuše, pljosnatice, bakalari, skočci (cipol), resnjače (morski konjić) i druge.

Ribe imaju ogroman ekonomski i biološki značaj. Godišnji izlov ribe u svijetu je oko 10 miliona tona, a neke vrste se i vještački uzgajaju. Ribe imaju značajno mjesto u mnogim lancima ishrane u prirodi. 17. SKRIVENOSJEMENJAČE – DIKOTILE I MONOKOTILE Ovdje spadaju: drvenaste i zeljaste biljke, jednogodišnje i višegodišnje. Vodu provode kroz traheje i traheide, a organsku tvar kroz sitaste cijevi i ćelije pratilice. Imaju vegetativne biljne organe: korijen, stablo, i list kao i generativne organe: cvijet, plod i sjemenku. Cvijet je građen od dijelova kojii su ustvari preobraženi listovi, a smješteni su na cvijetištu. Kod primitivnijih cvijetnica tih dijelova ima mnogo i spiralno su raspoređeni. Kod razvijenijih cvijetnica ovih dijelova je manje i raspoređeni su koncentrično. Ti cvjetni dijelovi su: lapovi ili čašični listići, latice ili krunični listići, tučak i prašnici. Lapovi i latice zajedno izgrađuju ocvije će. Ako su istog oblika, veličine i boje onda takvo cvijeće zovemo perigon. Prašnik je građen od prašničke niti i prašnice, a tučak od žiga ili njuške, vrata i plodnice. Više cvjetova na zajedničkoj cvijetnoj dršci naziva se cvat ili cvast . Najčešći oblici cvati su: klip, klas, grozd, štit, metlica i resa. U plodnici tučka nalazi se sjemeni zametak obavijen sa dva integumenta koji se u gornjem kraju ne dodiruju, ostavljajući prolaz koji se zove mikropila. U sjemenom zametku je embrionska vreća građena od 8 ćelija. Jedna od njih je jajna ćelija. U odnosu na cvjetište plodnica može biti nadrasla ili podrasla, jednogradna, dvogradna ili višegradna. Oprašivanje je prenošenje polenovog praha sa prašnika na žig tučka. Nakon oprašivanja slijedi dvojna oplodnja. Jedna spermalna ćelija oplodi jajnu ćeliju iz koje se nakon toga razvije klica. Druga spermalna ćelija oplodi sekundarnu jezgru iz koje se razvije tkivo za ishranu klice. Nakon oplodnje od integumenata nastane sjemenjača koja zajedno sa klicom i hranjivim tkivom daje sjemenku. U sjemenci može biti 1 ili 2 klicna listića. Kod nekih biljaka sjemenka služi rasprostiranju dok kod ostalih biljaka tu ulogu ima plod. Plodovi mogu biti suhi i sočni. Suhi plodovi su: mahuna, tobolac, mješak, orah, a dijele se na: pucavce i nepucavce. Sočni plodovi imaju debelo mesnato i sočno usploođe, a tu spadaju: boba, koštunica i jezgričasti plod. 18. GMIZAVCI

Potpuno su prilagođeni životu na kopnu. Tijelo im je zaštićeno: krljuštima, pločama, štitovima itd. Koža im je suha i bez žlijezda. Imaju 2 para kratkih i bočno postavljenih nogu. Srce im je građeno od 2 pretkomore i jedne komore. U komori postoji nepotpuna pregrada, a kod krokodila ona je potpuna. Dišu na pluća. Razmnožavaju se sspolno. Oplodnja im je unutrašnja, a razviće vanjsko i bez preobražaja. Značajni su kao regulatori brojnosti glodara. Ujedi zmija otrovnica u svijetu odnesu svake godine na desetina hiljada ljudskih života. Opasni su i krokodili i neki gušteri. Meso kornjače koristi se u ljudskoj ishrani. Od zmijskog otrova proizvode se neki lijekovi. U davnoj prošlosti, u periodu koji se zvao mezozoik i koji je trajao od prije 225 miliona godina do prije 65 miliona godina, gmizavci su dominirali na Zemlji. To je bilo vrijeme dinosaura, od kojih su neki dostizali ogromne dimenzije. Danas klasa gmizavaca obuhvata oko 5 000 hiljada vrsta, a dijele se na 4 reda: 1. Haterije – danas postoji samo 1 vrsta (živi fosil), a to je Novozelandska haterija,

10

2. Kornja če – imaju oklop građen od leđnog i trbušnog štita. Leđni štit ima 5 redova, a trbušni štit 2 reda koštanih ploča. Nemaju zuba. Dijele se na kopnene i morske kornjače. Najkrupnije morske kornjače, kao što je galapagoska, mogu dostići dužinu i do 2 m i težinu do 600 kg. 3. Krokodili – imaju bočno spljošten rep i kratke i snažne noge. Žive u rijekama i jezerima tropskog i suptropskog područja. Ima ih 25 vrsta, a tu spadaju: nilski krokodil, misisipski i kineski aligator, gavijal i drugi. 4. Ljuskaši – se dijele na guštere i zmije. Gušteri obuhvataju veći broj porodica: gekoni (macaklin), pravi gušteri (sivi gušter i zelembać), sljepići (sljepić i blavor), varani (varani, zmajevi, iguane), kameleoni (85 vrsta, a najpoznatiji je španski kameleon) Zmije obuhvataju oko 2 300 vrsta, od čega je oko 400 otrovnih vrsta. Uglavnom žive u tropskim i suptropskim oblastima. Obuhvataju više porodica, među kojima su najpoznatije: udavi, guževi i šarke. Udavi su krupne neotrovnice kao što su vrste: anakonda, tigrasti i mrežasti piton i zmijski car. Guževi mogu biti:

a) bez otrovnih zuba: smukovi, smukulje, bjelouške, b) sa žlijebastim otrovnim zubima smještenim nazad: modras, ljuta crnokrpica, musurina i dr, c) sa žlijebastim otrovnim zubima smještenim naprijed: kobre, aspide, mambe, koralne zmije,

morske zmije i druge. Šarke i zve čarke imaju cjevaste otrovne zube, a tu spadaju: poskok, šarka, zvečarka, lahezis i druge. 19. PRAŽIVOTINJE, SPUŽVE I DUPLJARI Praživotinje su jednoćelijske životinje, mikroskopske veličine i veoma proste građe. Svi njihovi životni procesi odvijaju se u protoplazmi, u posebno diferenciranim dijelovima koji se zovu organele . Prema građi njihove ćelije praživotinje možemo svrstati u dvije grupe. U prvoj grupi su one praživotinje čija je protoplazma gola i nezastićena, pa im je oblik tijela promjenjljiv. Takve praživotinje uzimaju hranu i izbacuju nesvarene ostatke cijelom svojom površinom. U drugoj grupi su one praživotinje čija je površina zaštićena tankom opnom koja se zove pelikula , pa imaju stalan oblik tijela. Ovakve praživotinje hranu uzimaju kroz ćelijska usta (citostom ), a nesvarene ostatke izbacuju kroz citopig . Večina praživotinja imaju hranjive vakuole u kojima vare hranu i kontraktilne vakuole kojima izbacuju štetne produkte metabolizma. Praživotinje su uglavnom heterotrofne, a samo neki najprimitivniji oblici su autotrofni. Kreću se pomoću različitih protoplazmatičnih izraštaja na površini tijela kao što su: treplje , bičevi i lažne nožice . Praživotinje su uglavnom solitarne, a ima i kolonijalnih vrsta. Razmnožavaju se sspolno i besspolno. Besspolno razmnožavanje se vrši ili prostom diobom ili pupljenjem. Praživotinje žive u slatkim i slanim vodama i na vlažnim mjestima. Mnoge parazitiraju, a neke izazivaju teške zarazne bolesti kao što su malarija, srdobolja, bolest spavanja i dr. Kolo praživotinja obuhvata oko 40 000 vrsta podjeljenih u 4 klase:

1. Amebe (korjenošci), 2. Trepljaši (cilijati), 3. Bičari (flagelati), 4. Truskovci (sporozoa).

Amebe se kreću lažnim nožicama. Tu spadaju: prave amebe, krednjaci, radiolarije, heliozoe itd. Bičari se kreću bičevima. Tu spadaju: dinoflagelati, tripanozome ili vrtuljci i druge. Truskovci se ne kreću. Tu spada: gregarina, kokcidije, hemosporidija i druge. Praživotinje služe kao hrana tek izleglim ribicama, a važan su faktor i u samoprečišćavanju vodenih tokova. Spužve su vodene životinje, uglavnom morske. Najprimitivnije su višećelijske životinje, bez ikakvih tkiva i organa. Imaju dva ćelijska sloja, vanjski ektoderm i unutrašnji endoderm . Između njih se nalazi želatiozna masa koja se zove mezogleja . Spužve žive pričvršćeno za podlogu, uglavnom u kolonijama. Na uzdužnom presjeku spužve razlikujemo jedan veći i mnogo manjih faktora. Kroz veći otvor izlazi voda koja ulazi kroz manje otvore donoseći kisik i hranu. U mezogleji su rijetke ćelije različitih tipova i ćelije koje formiraju skelet, pokretne ameboidne ćelije koje vare hranu, spolne ćelije itd. Veličina tijela spužve kreće se od nekoliko cm do 1,5 m. Razmnožavaju se besspolno – pupljenjem i sspolno – stvaranjem spolnih ćelija. Ima ih oko 5000 vrsta. Dijele se prema sastavu i građi skeleta, pa kolo spužvi obuhvata klase: 1. Krečnjaški sunđeri 2. Staklasti sunđeri 3. Silikatni sunđeri.

11

U prošlosti su se sunđeri koristili za pranje i kupanje, a danas ih je skoro potpuno potisnuo iz te upotrebe vještački sunđer. Dupljari su također vodene i uglavnom morske životinje. Njihovo kolo je veoma su raznovrsno. Imaju zrakastu simetriju tijela. Njihov ektoderm izgrađuje kožni epitel, a endoderm ima ulogu organa za varenje. Mezoderm je slabo razvijen. Na tijelu imaju jedan otvor kroz kojeg uzimaju hranu i izbacuju nesvarene ostatke. U unutrašnjosti tijela imaju pracrijevo odnosno primarnu tjelesnu duplju ili celenteron . Žarne ćelije na tijelu služe za lov i za odbranu od neprijatelja. Dupljari se pojavljuju u dva životna oblika: kao sesilni polipi i kao plivajuće meduze . Razmnožavanje je besspolno – pupljenjem i spolno a najčešće postoji smjena generacja. Ima ih oko 9000 vrsta. Žive u morima, a naročito u toplim. Kolo dupljara dijeli se na 3 klase:

1. Hidroidni polipi i meduze, 2. Prave meduze, 3. Koraljni polipi (koralji).

Kod slatkovodnih hidroidnih polipa i meduza postoji samo polip. Kod morskih vrsta smjenjuju se polip i meduza. Mogu graditi velike kolonije. Kod pravih meduza preovlađuje oblik meduze, koji može imati prečnik od 2cm do 2m. Koralji obuhvataju prave koralje i morske sase. Isključivo su polipi. Mogu graditi velika koraljna ostrva i koraljne sprudove. Ni koralji kao ni spužve, nemaju ekonomski značaj za čovjeka. Jedino se od crvenih koralja izrađuju nakit i raznovrsni ukrasi. 20. PTICE Imaju niz prilagodbi letenju. Prednji udovi su im preobraženi u krila. Imaju kožne tvorevine – perje. Nemaju zuba, a vilice su preobražene u kljun. Srce im je građeno od 2 pretkomore i 2 komore, što obezbjeđuje toplokrvnost. Pluća imaju vazdušne kese. Kosti su pneumatične. Imaju greben. Imaju 2 želuca – mišićni i žlijezdani. Razmnožavaju se sspolno. Oplodnja im je unutrašnja, a razviće vanjsko. Mogu biti stanarice i selice. Klasa ptica obuhvata oko 10 000 vrsta, podijeljenih na 3 nadreda: trkačice, plivačice i letačice. Trkačice i plivačice nemaju grebena, pa ne mogu letjeti. Trkačice Tu spadaju nojevi, američki nojevi, kivi i kazuar. Nojevi žive u Africi i na Arabijskom poluotoku. Obični noj naraste do visine od 2,5 m i težine do 75 kg. Ženka polaže do 15 jaja godišnje, a svako od njih teško je do 1,5 kg. Američki nojevi (nandui) – žive u Južnoj Americi, a tu spada nandu ili pampaski noj. Kazuari žive u Australiji, a tu spadaju emu i kazuar. Kivi je endem Novog Zelanda. To je najmanja trkačica. Aktivan je noću. Plivačice Tu spadaju pingvini. Njihova krila su preobražena u vesla. Ima ih 15 vrsta. Najkrupniji među njima je kraljevski pingvin, koji može narasti do 1 m. Letačice Obuhvataju oko 8 500 vrsta, svrstanih u mnogo porodica i rodova i 35 redova, kao što su: sokolovke sa podredovima kondori, sekretari i prave grabljivice (lešinari, orlovi i sokolovi), koke: tetrijebi i prave koke (paun, ćurka, fazan, jarebića i druge), pjeva čice: kričalice (američke i istočnoindijske) i prave pjevačice (vrane, vuge, zebe, ševe, sjenice, svračci, grmuše, drozdovi, laste), gnjurci: ćubasti i veliki morski gnjurac, burnjaci: burnjak i albatros, veslarice: kormoran i gem (nesit), čaplje: siva i bijela čaplja i bukavac, rodarice: bijela i crna roda, kašikara i ibis, guske: guske, patke, labudovi i ronci, galebovi: obični galeb, riječni galeb i čigra, kukavice: obična i američka kukavica, papagaji: are, tigrice, kakadu i drugi, sove: velika ušara, šumska i ćuk, djetli ći: šareni i crni djetlić i žuna. Ptice imaju ogroman biološki i ekonomski značaj. Korisne su kao regulatori brojnosti štetnih insekata i glodara, služe kao lovna divljač, a uzgajaju se zbog mesa, perja i jaja i kao kućni ljubimci. 21. SISARI

Dostigli su najviši stepen evolucije i dominiraju u živom svijetu. Tijelo im je pokriveno dlakom. Koža im je bogata žlijezdama i njihovim tvorevinama. U vratnom dijelu kičme imaku 7 pršljenova. Imaju 3 vrste zuba: sjekutiće, očnjake i kutnjake. Rađaju žive mlade, a mladi sišu majčino mlijeko. Homeotermni su (imaju stalnu tjelesnu temperaturu). Srce im je građeno od 2 pretkomore i 2 komore. Imaju dijafragmu koja odvaja grudnu od trbušne duplje. Klasa sisara obuhvata oko 4500 vrsta, a dijele se na:

1. Aplacentalne (niže) sisare – kljunari i torbari

12

2. Placentalne (više) sisare – svi ostali sisari Kljunari – imaju kljun i kloaku. Razmnožavaju se tako što ženke polažu jaja. Tu spadaju čudnovati kljunaš i 3 vrste mravljih ježeva koji žive u Novoj Gvineji. Torbari (tobol čari) – na trbuhu imaju "torbu" i u njoj mliječne bradavice. Tjelesna temperatura im je niža nego kod viših sisara, a viša nego kod kljunara. Ima ih oko 250 vrsta, a dijele se na 2 grupe: 1. Sa više sjekutića: američki oposum, torbarski vuk, torbarske kune, torbarske krtice, 2. Sa manje sjekutića: kenguri, vombati, koale itd. Viši sisari - obuhvataju veći broj redova: bubojedi : krtice, ježevi, rovčice, ljiljci : plodojedi i bubojedi, ljuskavci : obični ljuskavac, američke krezubice : oklopnici, mravojedi i lenjivci, glodari : dvosjekutićni – zečevi, jednosjekutićni – miševi, puhovi, vjeverice, dabrovi, prasenca (zamorci i morsko prase), perajari : foke i morževi, mesojedi (zvijeri) : mačke, psi, kune i medvjedi, papkari: nepreživari – svinje i nilski konji, preživari – kamile, jeleni, šupljorogi i žirafe, kitovi : bezubi i zubati, surlaši : indijski i afrički slon, kopitari : konji, tapiri, nosorozi, primati : polumajmuni: lemuri i aveti, širokonosi : kandžasti i kapucini, uskonosi : zamorci, čovjekoliki majmuni i ljudi.

22. STRUKTURA I FUNKCIONISANJE GENETI ČKOG MATERIJALA NA MOLEKULSKOM NIVOU

(DNK I RNK)

Eksperimenti sa bakterijom Diplocccus pneumoniae pokazali su da je osnovna nasljedna tvar dezoksiribonukleinska kiselina (DNK). Dokazao je to Osvald Ejveri (1877-1955). Građu ove kiseline objasnili su Amerikanac Votson i Britanac Krik 1953. godine, opisavši model dvojne spirale. DNK spada među najkrupnije organske molekule. To je polimer čiji se monomeri nazivaju nukleotidi. Svaki nukleotid ima 3 komponente: petougljični šećer, ortofosfornu kiselinu i heterocikličnu bazu. Šećer i kiselina su isti u svim nukleotidima, a baza se javlja u nekoj od 4 varijante: adenin, guanin, citozin i timin. Molekul DNK ima 2 niza nukleotida međusobno povezana poprečnim vezama među bazama. Te veze su takve da se adenin uvijek veže sa timinom, a guanin sa citozinom (pravilo komplementarnosti). Ovi polulanci su spiralno uvijeni oko zajedničke osovine. Uzdužne veze među nukleotidima ostvaruju se tako da se fosforna kiselina jednog nukleotida vezuje za pentozni šećer slijedećeg nukleotida, a taj šećer vezuje za sebe i odgovarajuću bazu. Osim DNK u nukleinske kiseline spada i RNK. Njeni lanci su jednostruki i znatno kraći od lanaca DNK. Dok je DNK locirana u jedru (i manjim dijelom u mitohondrijama), RNK je pretežno u citoplazmi, a ona iz jedra skoncentrirana je u jedarcetu. Njen pentozni šećer je riboza, dok među bazama umjesto timina ima uracil. Kod RNK virusa to je osnovna nasljedna tvar, dok kod ostalih organizama ima drugačiju ulogu. U molekuli DNK može biti 15 000 – 30 000 nukleotida, ili čak više. U molekuli RNK je obično 20 – 6 000 nukleotida. Baze adenin i guanin su purinske, a citozin, timin i uracil su pirimidinske. 23. TJELESNE TEČNOSTI. SASTAV I FUNKCIJE TJELESNE TE ČNOSTI

U organizmu razlikujemo dvije vrste tečnosti. Jedna je tečnost koja se nalazi u ćelijama i to je unutarćelijska ili intracelularna tečnost. Druga je vanćelijska odnosno extracelularna ili tjelesna tečnost. Tjelesna tečnost je ona tečnost koja okružuje ćelije vešećelijskih organizama i cirkulišući obavlja funkciju razmjene. Razlikujemo tri tipa tjelesnih tečnosti:

1. Hidrolimfa 2. Hemolimfa 3. Krv i limfa

Hidrolimfa je tečnost spoljašne sredine u kojoj organizam živi, a javlja se kod spužvi i dupljara. Hemolimfa je zastupljena kod večine beskičmenjaka. Kreće se kroz cirkulatorni sistem građen od sudova i tjelesnih šupljina. Sistem za cirkulaciju homolimfe može biti otvoreni i zatvoreni. Hemolimfa sadrži leukocite, bjelančevine i pigmente za disanje. Krv i limfa – postoje kod kičmenjaka i čine jedinstven sistem tjelesnih tečosti. Krv je tečno tkivo stalnog sastava koje neprekidno kruži. Limfa nastane cijeđenjem krvi i cirkuliše kroz limfotok. Krv se sastoji od tečnog dijela koji se zove krvna plazma i od uobličenih elemenata. Količinski odnos između ove dvije komponente naziva se hematokrit, a normalna mu je vrijednost 55 : 45. Po hemijskom sastavu u krvi je najviše vode, od 77 – 82%. Organskih tvari je 17 - 22%, a neorganskih tvari je do 1%. Krv ima stalni osmotski pritisak. Od uobličenih elemenata u krvi najviše ima eritrocita. I u njihovom hemijskom sastavu najviše je vode, od 62 do 64%, hemoglobina je 31 - 33 %, a bjelančevina 3 – 7 %. Hemoglobin je građen od globulina i hem grupe. Sadrži željezo, pomoću kojeg može za sebe vezivati i tako prenositi kisik i CO2.

13

Leukociti mogu biti: − Granulociti − Agranulociti

Granulociti sadrže granule i jedro im je segmentirano, a mogu biti: eozinofilni, bazofilni i neutrofilni. Agranulociti nemaju granula i jedro im nije segmentirano, a mogu biti limfociti i monociti. Količinski odnos između različitih tipova leukocita iskazuje se leukocitarnom formulom. Leukociti imaju sposobnost aktivnog kretanja, a eliminišu mikroorganizme i štetne tvari iz organizma – fagocitozom i stvaranjem antitijela. Fagocitozu vrše neutrofilni granulociti i monociti. Trombociti žive 4 – 8 dana. Kod oboljenja koštane srži i slezene njihov broj se smanji, a kod krvarenja i teških trauma broj im se poveća. Imaju važnu ulogu u hemostazi, tj. u procesu zgrušavanja krvi i zaustavljanja krvarenja. Funkcije tjelesnih tečnosti: transport, odbrambena funkcija, koagulacija (zgrušavanje), transport toplote i pritiska te osiguranje unutrašnje sredine. 24. PLJOSNATE, OBLE I ČLANKOVITE GLISTE Pljosnate gliste imaju dvobočno simetrično pljosnato tijelo, građeno od tri sloja. Spoljašni sloj je kožno-mišićna vreća, a unutrašnjost je ispunjena parenhimatičnim tkivom. Crijevo im je razgranato, uglavnom sa jednim otvorom. Kod nekih parazitskih oblika crijevo i ne postoji. Nervni sistem im je vrpčast a sastoji se od dvije vrpce. Za izlučivanje im služe protonefridije. Nemaju cirkulatornog sistema ni organa za disanje. Najčešće su hermafroditi (dvospolci). Spolni organi su im vrlo složeni i zauzimaju najveći dio unutrašnjosti tijela. Razviće im je vrlo složeno, sa smjenom generacija i domaćina. Ima ih oko 5 000 vrsta, od čega najveći broj parazitira. Kolo pljosnatih glista dijeli se na tri klase: trepljaste gliste, metilji i pantljičare. Trepljaste gliste žive u vodi. Metilji u larvenom stadiju parazitiraju u barskom pužu, a odrasli uglavnom u žučnom kanalu i u žučnoj kesici biljojedih sisara. Najpoznatiji su veliki i mali metilj. Pantlji čare maju veoma dugačko i tanko tijelo. Najpoznatije su: svinjska koja naraste do 8 m, goveđa koja naraste do 10 m i pseća koja je okruglog oblika i može narasti do veličine dječije glave. Oble gliste su uglavnom malih dimenzija. Tijelo im je prosto i njegova površina je obložena debelim slojem kutikule. Imaju crijevo sa usnim i analnim otvorom. Nervni sistem im je vrpčast. Imaju mnogobrojne čulne organe – čekinje i papile. Razdvojenih su spolova. Imaju izražen spolni dimorfizam, pri čemu su mužjaci sitniji od ženki (polni dimorfizam je pojava upadljivog razlikovanja mužjaka od ženke). Neke oble gliste su hermafroditi, a javlja se i partenogeneza (razviće iz neoplođenog jajeta). Kolo oblih glista obuhvata preko 10 000 vrsta. Obično žive slobodno, a mnoge vrste parazitiraju u biljkama i životinjama. Nekih 50-ak vrsta parazitira u čovjeku, a poznatije među njima su: čovječija glista, bjela glistica, filarija, rudarska glista, trihina i dr. Člankovite gliste imaju člankovito tijelo građeno od velikog broja članaka. Člankovitost zahvata i unutrašnje organe, a samo krajnji članci drugačiji su od ostalih. Na površini imaju kožno-mišićni sloj građen od uzdužnih i poprečnih mišića i zaštićen kutikulom. Pored primarne tjelesne duplje – celentron, imaju i sekundarnu duplju – celom. Crijevo im je diferencirano na prednje, srednje i zadnje crijevo. Imaju zatvoren sistem za cirkulaciju. Nervni sistem je ljestvičast, a uglavnom dišu kroz kožu. Za izlučivanje im služe metanefridije. Razmnožavaju se sspolno i besspolno. Žive u vodi, na vlažnim mjestima i kao i paraziti. Ima ih preko 9 000 vrsta. Kolo člankovitih glista djeli se na: čekinjaste gliste, maločekinjaste i pijavice. Čekinjaste imaju duge i guste čekinje kojima plivaju. Žive u morima. Maločekinjaši imaju kratke i rijetke čekinje. Njihov najpoznatiji predstavnik je kišna glista. Pijavice imaju 33 članka. Na tijelu imaju dvije pijavke od kojih je prednja u vezi sa usnim otvorom. Najpoznatije među njima su medicinska i konjska pijavica. 25. BODLJARI (BODLJOKOŠCI)

Isključivo su morske životinje sa zračnom (radijalnom) simetrijom tijela. Na tijelu se razlikuju donja (oralna) strana sa usnim otvorom i gornja (apikalna) strana sa analnim otvorom. Ispod jednoslojnog epitela imaju skelet sastavljen od međusobno povezanih krečnjačkih pločica ili drugih krečnjačkih tvorevina. Od ovih pločica polaze na vanjsku stranu trnolike bodlje. Za kretanje im služi ambulakralni sistem ili sistem vodenih nožica. Nervni sistem im je vrpčast, a sistem za cirkulaciju je otvorenog tipa. Dišu na škrge. Sspolno su razdvojene jedinke. Oplodnja im je spoljašnja, a razviće im je sa metamorfozom. Njihove larve su dvobočno (bilateralno) simetrične. Imaju izuzetnu sposobnost regeneracije. Žive na morskom dnu, sporo se krećući ili sesilno (pričvršćeno za podlogu), a svega nekoliko vrsta aktivno pliva. Kolo bodljara obuhvata oko 5 000 vrsta, a dijeli se na 5 klasa:

1. morski krinovi (m. cvjetovi)

14

2. morski krastavci (trpovi) 3. morski ježevi (ježinci) 4. morske zvijezde 5. morske zmijuljice (zmijače)

Morski krinovi obuhvataju oko 80 vrsta. Žive pričvršćeni za podlogu, a neke vrste u zrelom stadiju aktivno plivaju. Izgledom podsjećaju na cvjetnu krunu. Morski krastavci imaju valjkasto tijelo sa dvobočnom simetrijom. Njihov krečnjački skelet je jako reduciran. Na spoljašnje podražaje izbace cijelu utrobu, koju kasnije regeneriraju. Ima ih oko 500 vrsta. Morski ježevi imaju okruglasto tijelo, a kod nekih vrsta oštre bodlje se završavaju otrovnim vršnim mjehurićima. U ustima imaju „Aristotelovu lampu“ (koja služi za struganje hrane sa podloge). Ima ih oko 850 vrsta, a žive na dubinama do 200 m. Morske zvijezde obuhvataju oko 1600 vrsta. Njihov kožni skelet građen je od pokretnih krečnih pločica. Na površini imaju bodlje, kvržice i sitne izraštaje u obliku štipaljki. Služe im za zaštitu i za hvatanje plijena. Odvojenih su spolova. Oplodnja im je vanjska, a razviće direktno ili indirektno, sa ili bez stupnja larve. Imaju izuzetnu moć regeneracije. Nemaju ekonomske važnosti. Morske zmijuljice obuhvataju oko 1500 vrsta. Liče morskim zvijezdama. Njihovi vrlo tanki zmijoliki kraci jasno su odvojeni od trupa. Neki imaju i svijetleće organe.

2. GRUPA

1. EKOSISTEM

Ekosistem je prostorno i vremenski ograničena jedinica biosfere koja obuhvata živu i neživu materiju integrisane u jednu cijelinu. Živi dio ekosistema je njegova biocenoza, a neživi dio tog ekosistema je njegov biotop. Biotop ili stanište je prostor na kojem organizmi žive, zajedno sa svim faktorima koji djeluju iz tog prostora. Može se reći za ekosistem da je to sistem uzajamnih odnosa između biotopa i biocenoze. Osnovna svojstva svakog ekosistema su: a. jedinstvo konstitucionih komponenti b. sposobnost održavanja prirodne ravnoteže i sposobnost samoregulacije i samoodržavanja. Pojednostavljeno rečeno ekosistem je jedinstvo strukture i funkcije. Metabolizam ekosistema odvija se kroz kruženje materije i protok energije. Ekosistem je u stalnom dinamičkom stanju. Održava se kao organiziran sistem zahvaljujući regulatornim mehanizmima razvijenim kroz dugi evolutivni razvoj. U ekosistemu razlikujemo 3 tipa odnosa: 1. akcije 2. reakcije 3. koakcije. Akcije su djelovanja iz okoline na organizam. Reakcije su djelovanja organizma na okolinu, a koakcije su međusobna djelovanja organizama jednih na druge.

15

2. BILJNI HORMONI (FITOHORMONI)

Na rastenje i razviće biljaka djeluje čitav niz vanjskih i unutrašnjih faktora. Od vanjskih faktora poseban značaj imaju svijetlost, temperatura, vlažnost i minerali. Od unutrašnjih faktora najznačajniji su vitamini i fitohormoni. Fitohormoni se dijele na stimulatore i inhibitore. U stimulatore spadaju: auksini, giberelini (giberilini) i citokinini. U inhibitore spadaju etilen i apscisinska kiselina. Auksini su otkriveni 1928. godine, a izolirani su iz biljke 1930. god. Po sastavu auksin je beta- indolsirćetna kiselina. Slično djelovanje imaju i indolpirogrožđana i indolpropionska kiselina. Podstiču rast biljke, formiranje korijena, rast plodova i partenokarpiju (formiranje plodova u kojima nema sjemenki). Sprečavaju opadanje listova i plodova, a podstiču razvoj bočnih grana. Djeluju tako što intenziviraju sintezu proteina i nukleinskih kiselina. Giberilini su izolirani 1926. godine. Tu spadaju giberelinska kiselina i još 50-ak spojeva sa sličnim djelovanjem. Inteziviraju ćelijske diobe i izduživanje ćelija podstičući tako dužinski rast. Podstiču i formiranje cvjetova, razvoj pupova i prekid dormancije sjemenki. Kod plodova izazivaju partenokarpiju. Citokinini podstiču diobu ćelija ili citokinezu. Otkriveni su 1955. godine. Do danas je poznato 10-ak supstanci ovog tipa u nezrelim plodovima i sjemenkama. Stimulisu ćelijsku diobu, sintezu proteina i RNK, usporavaju starenje biljke, sprečavaju opadanje listova i podstiču transport (naročito amino-kiselina). Apscisinska kiselina (hormon ABA) usporava rast biljke i podstiče opadanje listova i plodova. Produžava dormanciju sjemena. Inhibira cvjetanje a tokom suše zatvara stome. Slično djelovanje imaju i fenol, kumarin i još neki spojevi. Etilen podstiče sazrijevanje plodova, inhibira izduživanje izdanaka i plodova, te podstiče opadanje listova i plodova. Pospješuje formiranje korijenskih dlačica i cvjetova, a kod nekih biljaka podstiče klijanje. Redovno se stvara i u zaraženim i oštećenim plodovima. Sintetiše se iz metionina.

3. IZOLACIJA I GENETI ČKO-AUTOMATSKI PROCESI

Genetičko-automatski procesi - značaj prirodnog odabiranja u evolucionim promjenama je toliko izražen da se smatra da su, zapravo, sve evolucione promjene rezultat interakcije varijabilnosti i selekcije. Ovakvo shvatanje doprinijelo je uvjerenju da su sve evolucione promjene po svojoj prirodi adaptivne; cjelokupna evolucija se svodi na stvaranje adaptacija. Međutim, neka opažanja u prirodi, kao i laboratorijski podaci, pokazuju da selekcija nije isključiva i jedina evolutivna snaga i da se njome ne održavaju (favoriziraju) isključivo adaptivne osobine. Odavno je poznato da postoje prirodne populacije mnogih vrsta kod kojih su prisutne neke osobine koje nemaju adaptivni značaj ili su adaptivno neutralne. Utvrđeno je da se učestalost gena u malim populacijama ponekad mijenja suprotno pravilima selekcije, tj. gen se može održati ili izgubiti i iz nekih drugih razloga. Uzmimo npr. jednu malu zatvorenu populaciju u kojoj se, uz homozigot AA, iznenada pojavi i heterozigotni mutant Aa. Ukrštanjem ovog heterozigota sa homozigotom nastat će genetički potomci AA i Aa u omjeru 50% : 50%. To, međutim, vrijedi samo u slučaju da je broj potomaka veliki. Ako nastanu samo dva potomka, (što je apsolutno moguće), oni mogu biti sasvim slučajno obadva AA ili Aa. Ako su AA znači da se gen a za tu generaciju već izgubio, a ako su obadva Aa, znači da se u slijedećoj generaciji mogućnost njegova širenja još i povećava. Čitav ovaj proces, dakle, dešava se sasvim slučajno, neovisno od uticaja selekcije i mutacije. Ova pojava se naziva Rajtov efekt, genetički drift ili genetičko-automatski proces (genetička slučajnost). Kao što se vidi "genetički drift" djeluje u malim populacijama. Remeti genetičku ravnotežu i njemu se pripisuje održavanje neadaptivnih i adaptivno neutralnih osobina u populacijama mnogih vrsta.

4. PROMET TOPLOTE I TERMOREGULACIJA Promet materije i energije obuhvata sve biofizičke i biohemijske procese u organizmu, a označava se kao metabolizam. Obuhvata sve transformacije metabolita od njihovog ulaska u organizam do formiranja iskoristljivih i štetnih produkata. Uključuje anabolizam (sintezu) i katabolizam (razgradnju), za šta su potrebni energija i enzimi. Izvor energije u organizmu su ugljikohidrati, masti i bjelančevine, a promet energije oznacava se kao energetski metabolizam. Metabolizam ugljikohidrata započinje od glukoze koja nastaje varenjem ugljikohidrata. U jetri i skeletnim misićima glukoza se pretvara u glikogen. Višak glukoze u krvi naziva se hiperglikemija, a njen manjak naziva se hipoglikemija. Proces nastanka glukoze u organizmu iz ostalih ugljikohidrata zove se glikogeneza. Najčesći izvor njenog dobijanja je glikogen koji se razgrađuje uz pomoć hormona

16

adrenalina. Intermedijarni metabolizam glukoze (glikoliza) teče do vode, CO2 i energije ATP-a. Jedan mol glukoze (180 gr) daje 2880 KJ energije. Od toga se preko 50% (56,44%) potroši na toplotu. Anaerobnom razgradnjom glukoze nastaje mliječni sećer ili laktoza. Metabolizam masti. U masti spadaju: trigliceridi, fosfolipidi i holesterol. Varenjem masti nastaju glicerol i više masne kiseline koje se već u sluzokoži crijeva sintetiziraju u trigliceride. Jedan gram masti sadrzi 138,1 J energije. Holesterol se može taložiti u zidu arterija uzrokujući tako arteriosklerozu. Metabolizam bjelančevina razlaže aminokiseline kroz procese deaminacije, transaminacije i dekarboksilacije. U tim procesima nastaje i NH3 (amonijak), koji sa CO2 daje ureu, a ona se izlučuje ekskretornim organima. Metabolizam vode započinje njenim unošenjem u organizam: pijenjem, u hrani i kao sintetski vezanu. Ukupno se unese 1,8 - 3 l dnevno. Resorpcija vode vrši se u želucu, tankom i debelom crijevu. Izlučuje se mokraćom, znojenjem, disanjem i fecesom. Promet toplote i termoregulacija. Prema sposobnosti održavanja stalne tjelesne temperature životinje dijelimo na:

1. poikilotermne 2. homeotermne

Poikilotermne životinje ne mogu održavati stabilnu tjelesnu temperaturu, već ona zavisi od temperature okoline. Homeotermne životinje imaju sposobnost termoregulacije, što im omogućava da zadrže nepromjenjenu tjelesnu temperaturu bez obzira na temperaturu okoline. Tu sposobnost imaju jedino ptice i sisari. Termoregulacija je funkcionalni mehanizam koji osigurava održavanje topline u fiziološkim granicama. Preko 50% energije oslobođene metaboličkim procesima je toplotna energija. Termoregulacija se vrši hemijskim i fizičkim putem. Hemijska termoregulacija je proizvodnja topline metabolizmom, a fizička termoregulacija je odavanje te topline. Metabolizam organizma dijelimo na osnovi (bazalni), plinski, dopunski i opći metabolizam. Bazalni metabolizam je ona količina energije koja je organizmu potrebna u stanju mirovanja, u ležećem položaju i sa praznim želučem. Svaka tjelesna aktivnost povećava potrošnju energije i predstavlja dopunski metabolizam . Dopunski metabolizam povećavaju i hormoni adrenalin i tiroksin kao i vegetativni nervni sistem, odnosno njegov simpatikus. Opći metabolizam je zbir dopunskog i osnovnog metabolizma. Plinski metabolizam je odnos između utrošenog kisika i proizvedenog CO2. Fizička termoregulacija vrši se radijacijom, kondukcijom i evaparacijom (isparavanjem). Uloge jetre su: skladištenje glikogena i vitamina, razlaganje aminokiselina, sinteza uree, razgradnja eritrocita, stvaranje žučnih boja i skladištenje krvi. Jetra je centralni organ za metabolizam i termoregulaciju. Uloge kože su: zaštitna, disajna, ekskretorna, resorpcijska i termoregulacijska (sloj masti i mehanizmi termoregulacije).

5. NASLJEDNO I STEČENO PONAŠANJE

Urođeno (nasljedno) ponašanje zasnovano je na automatizmima i čistim refleksima. Autonomni automatizmi počivaju na nizu procesa u nervnom sistemu. Čisti ili bezuvjetni refleksi su pojedinačne reakcije potčinjene oređenim vanjskim dražima. Povezuju određena čula sa određenim efektorima preko nervnih puteva. Takve radnje su: plivanje, trčanje, letenje itd. Automatizmi su i neke vrlo složene radnje kao što su: ishrana, razmnožavanje, njegovanje mladih, kao i mnoge aktivnosti u životu životinja sa društvenim ponašanjem kao što su pčele, termiti, mravi itd. Kod životinja se javlja i stečeno ponašanje koje nije nasljedno, već je stečeno u toku individualnog života. To ponašanje je uvjetovano dražima koje su ranije doživljene, pa možemo reći da su te radnje naučene. Ovo ponašanje zavisi od toga šta je pojedini organizam individualno doživio i koliko može naučeno iskustvo ispoljiti kao novi način ponašanja. Na njemu se zasniva proces učenja. Učenje iz iskustva bazirano je na dobrom iskustvu (npr. u ishrani) i na negativnom iskustvu, npr. na bolu ili strahu.

6. CIRKULACIJA TJELESNIH TE ČNOSTI I NJENA REGULACIJA U cirkulaciji tjelesnih tečnosti učestvuje pulzatorni organ - srce , te krvni i limfni sudovi. Sistem za cirkulaciju može biti otvoreni i zatvoreni. Otvoreni sistem potoji kod beskičmenjaka. U njemu cirkuliše hemolimfa, kroz sudove i posebne tjelesne šupljine - lakune. Zatvoreni sistem postoji kod nekih crva i kod svih hordata. Krvotok kod čovjeka obuhvata srce i krvne sudove. Srce je građeno od 2 pretkomore

17

(atrium) i 2 komore (ventriculum). Na ulazima i izlazima pretkomora i komora i u većim venama postoje zalisci čija je uloga sprečavanje vraćanja krvi nazad. Srčano tkivo ima 3 sloja: 1. perikard 2. miokard 3. endokard Krvotok dijelimo na veliki i mali krvotok. Malim krvotokom kreće se redukovana krv (siromašna kisikom), na relaciji srce - pluća - srce. Krv polazi iz desne komore i plućnim arterijama stiže u pluća. Tamo se oksidiše i nakon toga plućnim venama stiže u lijevu pretkomoru. U velikom krvotoku krv polazi iz srca, kruži po čitavom tijelu i ponovo se vrati u srce. Polazi iz lijeve komore, kroz najveću arteriju (aortu) a potom kroz njene sve tanje i tanje ogranke. Nakon toga prolazi kroz gustu mrežu kapilara i ulazi u najtanje vene. One se spajaju u sve veće i veće vene i kroz dvije najveće vene (gornja i donja šuplja vena) krv stiže u desnu pretkomoru. Srce je jedini organ u našem tijelu koji može funkcionisati neovisno od ostatka organizma jer posjeduje vlastitu automatiju. Postoje 2 centra srčane automatije: sinusni i atrioventrikularni. Kontrakcija srca započinje iz venoznog sinusa, zatim izaziva sistolu (stezanje) pretkomora, a nakon toga sistolu komora uz istovremenu dijastolu (opuštanje) pretkomora. Nakon kratke pauze čitav ciklus se ponavlja, a zove se srčana revolucija. Regulacija rada srca može biti: nervna, humoralna i autoregulacija. Nervnu regulaciju vrši simpatikus koji ubrzava rad srca, te parasimpatikus i vagus koji usporavaju taj rad. Humoralnu regulaciju vrše neki hormoni i minerali. Od hormona značajno djelovanje imaju adrenalin i tiroksin, koji stimulišu srčane kontrakcije. Od minerala Ca stimuliše rad srca, a K ga inhbira. Rad srca praćen je različitim mehaničkim, zvučnim i električnim pojavama. Cirkulacija krvi takođe se reguliše nervnim i humoralnim putem i autoregulacijom. Krvni pritisak je pritisak kojeg vrši krv na unutrašnje površine krvnih sudova. Razlikujemo sistolni (gornji) i dijastolni (donji) pritisak. Sistolni pritisak traje onda kada su komore u sistoli, a normalna mu je vrijednost od 16 -17,3 kPa. Dijastolni pritisak je onda kada su komore u dijastoli, a normalna mu je vrijednost od 8 -10,6 kPa. Sistolni volumen srca jednak je količini krvi koju srce ispumpa tokom jedne sistole. Minutni volumen srca jednak je količini krvi koju srce ispumpa za 1 minut. Puls (bilo) je broj srčanih otkucaja u jedinici vremena, a normalna mu je vrijednost između 60-80/min. Može se napipati iznad ručnog zgloba ili na vratu. Cirkulacija limfe započinje iz tkivnih kapilara koji prikupljaju tkivnu limfu. Ovi kapilari se ulijevaju u veće limfne sudove, a na kraju se sva limfa ulijeva u krvotok u blizini srca. Limfni sudovi prolaze kroz limfne čvorove u vratu, preponama, pazuhu, plućima, jetri, bubrezima, crijevima itd. Limfotok je povezan s krvotokom i zavisi od krvnog pritiska u njemu.

7. FIZIOLOGIJA RASTENJA I RAZVI ĆA POJEDINIH BILJNIH ORGANA

Rastenje i trazviće su bitne osobine svih živih bića. Rastenje je ireverzibilno povećanje mase i volumena. Razviće uključuje rastenje i diferencijaciju (povećanje složenosti i raznolikosti). Razviće uključuje i morfogenezu (nastajanje oblika) i organogenezu (nastajanje organa). Rastenje organizma bazirano je na rastu i diobi ćelija. U rastu ćelije postoje 3 faze: 1. embrionalna faza (plazmatski rast), 2. izduživanje i proširivanje. 3. diferencijacija Embrionalna faza rastenja ćelija ustvari je proces ćelijskih dioba u meristemu (tvornom tkivu). Novonastale ćelije su sitne, sa krupnim jedrom i gustom protoplazmom. Kasnije ove ćelije bivaju potisnute dalje od meristema i ulaze u fazu izduživanja i proširivanja. U njima nastane krupna centralna vakuola u koju ulazi voda povećavajući pritisak turgora. Ćelijski zidovi se istežu i u njih se ugrađuje još celuloze. Ćelija zatim dobije impuls polarnosti, kojim „zapamti“ koji joj je vegetativni, a koji je germinitivni pol. Nakon toga se trajno diferencira u ćeliju odgovarajućeg tkiva i organizma. Zone rastenja u korijenu i stablu su 2-3 mm ispod vršnih meristema, čije se ćelije neprestalno dijele. Kod nekih trava rast je interkalarni (iznad koljenca). Brzina rasta zavisi od vrste biljke i od ekoloških uvjeta. Kod bambusa ta brzina može iznositi i do 24 mm za 1 sat. Individualno razviće (ontogeneza) kod viših biljaka uključuje sljedeće faze:

1. faza mirovanja (dormancije) u stadiju sjemenke, sa jako usporenim metabolizmom, 2. faza klijanja – započinje bubrenjem, a za klijanje su potrebni: vlaga, toplota, sunčeva svijetlost i

koncentracija kisika, 3. vegetativna faza - traje od klijanja do pojave prvih reproduktivnih organa, 4. reproduktivna (generativna) faza - traje od pojave cvjetova i plodova do prestanka sposobnosti

razmnožavanja.

18

8. DISANJE ŽIVOTINJA I ČOVJEKA

Disanje (razmjena gasova) je unošenje kisika u organizam i izbacivanje CO2 iz organizma. Tokom evolucije živog svijeta razvili su se različiti načini disanja, kako u vodenoj tako i u zračnoj sredini:

1. disanje preko cijele tjelesne površine svojestveno je praživotinjama, spužvama i dupljarima. 2. disanje kroz kožu je široko zastupljeno u životinjskom svijetu. Kod većine glista to je isključivi

način disanja, dok se kod kičmenjaka kroz kožu vrši dopunsko disanje (kod čovjeka se oko 1% disanja obavlja kroz kožu i to uglavnom izbacivanje CO2)

3. disanje preko škrga je takođe zastupljeno kod nekih glista, ali i mnogih drugih vodenih životinja, sve do larvi vodozemaca. Škrge su nastale od kože, a kod hordata od dijela prednjeg crijeva. Kod nekih riba u disanju učestvuju dijelovi crijeva, a dopunsku ulogu ima riblji mjehur.

4. disanje preko traheja postoji kod insekata, a traheje su uvijek otvorene. 5. disanje preko pluća postoji kod svih kopnenih kičmenjaka i nekih beskičmenjaka kao što su

kopneni puževi. Kod vodozemaca ukupna površina pluća je 3 puta veća od površine tijela. Kod gmizavaca i ptica ovaj odnos je mnogo veći, a pogotovo kod sisara kod kojih je ukupna površina pluća 100 - 150 m2 . To je moguće zbog ogromnog broja plućnih mjehurića odnosno alveola. Kod ptica umjesto alveola postoji gusta mreža zračnih kapilara. Ptice nemaju dijafragmu, što se nadoknađuje sa 5 parova vazdušnih kesa smještenih u grudnoj i trbušnoj duplji. Njima se značajno pojačava ventilacija pluća.

Kod čovjeka sistem za disanje obuhvata disajne puteve i pluća. Disajne puteve dijelimo na gornje i donje disajne puteve. U gornje disajne puteve ubrajamo nosnu duplju i ždrijelo. U nosnoj duplji udahnuti zrak se prečisti, zagrije i navlaži. U ždrijelu se disajni putevi ukrštaju sa probavnim, a Eustahijevom cijevi ždrijelo je povezano i sa srednjim uhom. Donji disajni putevi obuhvataju: grkljan, dušnik (traheju), bronhije i njihove ogranke u plućima. Na ulazu u grkljan nalazi se epiglotis, a u grkljanu postoje posebni nabori sluzokože koji se zovu glasnice. Glas se formira potiskivanjem zraka iz pluća koji udara u zategnute glasnice. Njihovim treperenjem nastaje glas koji se definitivno formira u ustima uz pomoć jezika, nepca, usana i zuba. U visini 7. vratnog pršljena grkljan prelazi u dušnik. Unutrašnja površina dušnika prekrivena je trepljastim disajnim epitelom. Pluća su obložena plućnom maramicom (pleura) koja je građena od vanjskog i unutrašnjeg lista. Između njih je sluzava tekućina. Plućni mjehurići (alveole) su građeni od jednoslojnog respiratornog epitela snadbjevenog mrežom kapilara. Disajni pokreti su udisanje ili inspirium i izdisanje ili expirium. U udisaju učestvuju: dijafragma, međurebarni i drugi mišići grudnog koša. Izdisanje se vrši pasivno. Prosječno se napravi 16 - 18 disajnih pokreta u minuti. Prilikom 1 udisaja u pluća ulazi od 0.5 do 3.5 l zraka. Vitalni kapacitet pluća je maximalna količina zraka koju možemo izbaciti prilikom jednog izdisaja, a mjeri se nakon maksimalnog udisaja. Razlikujemo spoljašnje i unutrašnje disanje. Spoljašnje disanje je razmjena gasova između udahnutog zraka i krvi. Unutrašnje disanje je razmjena gasova između krvi i tkiva. I jedno i drugo odvijaju se prema zakonima difuzije na bazi različitih parcijalnih pritisaka. U krvi se najveći dio kisika hemijski veže za hemoglobin dajući tako oksihemoglobin. Jedna manja količina (do 3%) je kisik u krvi koji nije hemijski vezan. Regulacija disanja može biti nervna i humoralna. Nervna regulacija vrši se preko centra za disanje koji je u produženoj moždini. Humoralna regulacija vrši se putem krvi. Porast koncentracije CO2 i jona H stimulišu centar za disanje i ono se pojačava. Smanjena koncentracija O u krvi takođe pojačava disanje.

9. FIZIOLOGIJA SJEMENA I PLODA

Polenovo zrno (mikrospora) nastane u prašnicima (anterama) procesom mikrosporogeneze. Prašnici su građeni od 2 kese (teke). Stijenka polena sadrži pektin, celulozu i sporopolenin. U unutrašnjosti polena ima ugljikohidrata, aminokiselina, masti, nukleinskih kiselina, enzima, hormona rasta, vitamina i makroelemenata. Klijanjem polena, koje se desi nakon oprašivanja, razvije se polenova cijev. Njen rast kroz žig, vrat i plodnicu tučka usmjerava hemijski podražaj koji dolazi iz pravca jajne ćelije. Kada ova cijev dospije do jajne ćelije, desi se dvojna oplodnja. Jedna sjemena ćelija oplodi jajnu ćeliju, dajući zigot iz kojeg će se kasnije razviti zametak. Druga sjemena ćelija oplodi sekundarno jedro, iz kojeg kasnije nastane endosperm, odnosno hranljivo tkivo sjemena. FIZIOLOGIJA SJEMENA Sjeme sadrži minimalne količine vode, a mnogo rezervnih tvari: ugljikohidrata, proteina, masti, nukleinskih kiselina, vitamina, enzima i raznih minerala. U suhom stanju sjemenka je u dormanciji, a

19

ovo stanje može potrajati i do 100 godina. Kod vrbe, topole i nekih trava ovaj period je vrlo kratak. Sjemenjača može sadržavati inhibitore klijanja. Za klijanje sjemena kod većine biljaka potrebna je svijetlost. Kod nekih biljaka kao što su tikva i paradajz svijetlost inhibira klijanje. Postoje i svjetlosno indiferentne biljke. Prva faza klijanja je hidratacija ( bubrenje), jer sadržaj vode u sjemenci mora preći 30 %. Nakon toga dešava se hidroliza kojom se rezervne tvari transformišu u gradivne komponente. Aktivnim metabolizmom povećava se sadržaj RNK i DNK. Fiziologija ploda. Sposobnost tučka da primi polen traje od nekoliko sati (mango) do više nedjelja (paradajz). Ako tučak ne primi dovoljno polena u plodu će biti manje sjemenki i one će biti sitnije. Auksinima i giberilinskom kiselinom mogu se razviti partenokarpski plodovi (plodovi bez sjemenki). U prirodnim uslovim partenokarpiju mogu izazvati: pretjerano ili nedovoljno oprašivanje, manjak hranjivih tvari, preobilne i kisele kiše, niske temperature i prijevremeno opadanje cvijeta. Plod nastane iz plodnice tučka, a kod jabučastog voća iz cvijetne lože. Tokom dozrijevanja ploda iz njega se uklanjaju neukusne i opore materije, a mijenjaju mu se boja i okus. Oštećeni plodovi sazrijevaju brže zbog izlučivanja etilena. Dozrijevanjem u plodu hidroliziraju skrob i šećeri, a nastanu i razne aromatske tvari (aldehidi, ketoni, alkoholi, terpeni, eterična ulja itd). Pojačava se i disanje ploda - tzv klimakterično disanje.

10. POKRETI KOD BILJAKA

Kod biljaka možemo razlikovati dvije vrste pokreta: 1. slobodna lokomotorna kretanja 2. pokrete pojedinih biljnih organa

Sobodna lokomotorna kretanja vrše: alge, bakterije, spore i muške spolne ćelije. Ovi pokreti zovu se taksije. Dijelimo ih na fototaksije, hemotaksije i termotaksije. Mogu biti pozitivne, negativne i poprečne. Pokreti pojedinih biljnih organa karakteristični su za više biljke a mogu biti inducirani i autonomni. Inducirani pokreti su rezultat različitih spoljašnjih uticaja a dijelimo ih na:

- tropizme i - nastije.

Tropizmi su pokreti koje izaziva usmjereni nadražaj, a mogu biti pozitivni i negativni. Dijele se na fototropizme, geotropizme, hemotropizme i hidrotropizme. Tako npr. korijen ispoljava pozitivni geotropizam, a vršni izdanak ispoljava negativni geotropizam. Nastije su pokreti biljaka i njihovih organa koji ne zavise od pravca djelovanja draži. Termonastije su npr. otvaranje cvijeta u zavisnosti od temperature okoline. Kod fotonastija otvaranje cvijeta zavisi od jačine osvjetljenja. Niktinastije su oblik fotonastija izazvan dnevno-noćnom svjetlosnom ritmikom. Seizmonastije nastaju uticajem mehaničkog nadražaja, npr kod biljaka koje hvataju insekte. Autonomni pokreti ne zavise od spoljašnjih nadražaja. Takvi su pokreti uzrokovani:

- nejednakim rastom - nutacije kao što su cirkumnutacije kod povijuša, - promjenom turgora npr. pomjeranje listova djeteline noću, - higroskopski npr. kod mahunarki ovi pokreti obezbjeđuju rasijavanje.

11. NERVNI SISTEM

Nervni sistem je građen od nervnih ćelija (neurona). Tipična nervna ćelija ima: tijelo nervne ćelije, jedan duži nastavak (neurit) i više kraćih nastavaka (dendrita). Neurit zajedno sa pripadajućom ovojnicom naziva se nervno vlakno (akson). Veza između 2 nervne ćelije naziva se sinapsa i hemijske je prirode. Nervne ćelije imaju sposobnost da provode podražaje, brzo i bez gubitka na intenzitetu. To provođenje vrši se kroz ćelijsku opnu. U stanju mirovanja raspored jona u ćelijskoj opni je takav da su na vanjskoj površini raspoređeni joni Na, a na unutrašnjoj površini joni K. U momentu prolaska podražaja ovi joni zamjenjuju svoja mjesta, što stvara akcioni potencijal kojim se nadražaj šalje dalje. Ovaj nadražaj može putovati samo u jednom smjeru, od vrhova dendrita prema vrhu neurita. Na susjednu ćeliju ovaj nadražaj se ne prenosi u bioelektričnom obliku, već preko hemijskih materija koje se zovu neurotransmiteri (neuromedijatori). Nervna vlakna mogu imati bijelu ovojnicu (mijelinska vlakna) a mogu biti i bez te ovojnice (amijelinska vlakna). Kod kičmenjaka su u tjelesnim nervima mijelinska vlakna, dok su u nervima unutarnjih organa amijelinska vlakna. Zavisno od toga kako su postavljene nervne ćelije u njima, nervi mogu biti: osjećajni, pokretački i mješoviti. U osjećajnim (senzitivnim) nervima podražaji se provode od periferije prema nervnim centrima. Pokretačka (motorna) vlakna provode podražaje od centara prema organima koji će na njih reagovati.

20

Nervne ćelije su udružene u nervni sistem. On može biti difuzni i centralizovani. Centralizovani sistem može biti vrpčasti, ganglijski i cjevasti. Nervna cijev kod čovjeka obuhvata mozak i kičmenu moždinu pa se zove moždano-moždinska nervna cijev. Ona je zaštićena sa 3 opne: tvrdom, paučinastom i mehkom, a između njih je moždano-moždinska (cerebrospinalna) tekućina. Nervni sistem kod čovjeka dijelimo na moždano-moždinski i autonomni (vegetativni) dio. Moždano-moždinski se dijeli na centralni i periferni dio. Centralni dio su mozak i kičmena moždina a periferni dio su moždani i moždinski nervi (43 para). Od mozga kičmenjaka polazi 10-12 pari moždanih nerava. Kod čovjeka ih je 12 pari, od čega su 3 para senzitivnih, 5 parova motornih i 4 para mješovitih nerava. Od kičmene moždine polazi 31 par moždinskih nerava i svi su mješoviti. Vegetativni nervni sistem se dijeli na simpatikus i parasimpatikus, koji djeluju antagonistički (suprotstavljeno djelovanje). Ganglije simpatikusa nalaze se duž lijeve i desne strane kičmenog stuba. Ganglije parasimpatikusa su u ili na unutarnjim organima na koje on djeluje. Parasimatičkom sistemu pridodat je i deseti par moždanih nerava odnosno nerv „lutalac“ ili vagus. Osjećajni i pokretački sistem nerava građen je od senzornog, motornog i mješovitog dijela te odgovarajućih oblasti u CNS-u. Ove oblasti zovu se projekcione oblasti. Mogu biti senzorne i motorne, zavisno od toga da li se u njima završavaju senzorni ili iz njih polaze motorni putevi. Motorne projekcione oblasti nalaze se na prednjoj strani centralne vijuge. Senzorne projekcione oblasti se nalaze na njenoj zadnjoj strani, a zajedno se nazivaju analizatori čula. Posebno su značajne veze među nervnim centrima i hemisferama (komisioni putevi) u moždanoj gredi. Nervnu cijev kod čovjeka formiraju mozak i kičmena moždina. Mozak se sastoji od 5 dijelova:

1. prednji mozak (veliki mozak) je građen od kore i srži. Kora je siva masa (2mm) i kod čovjeka je veoma naborana pa ima ogromnu površinu. U njoj su centri svih svjesnih radnji. Srž velikog mozga je bijela masa odnosno nervna vlakna kojih u jednom mozgu može biti u ukupnoj dužini do 500 000 km.

2. međumozak je građen od talamusa, hipotalamusa i epifize, 3. mali mozak koordinira voljne pokrete (hodanje,trčanje), 4. srednji mozak reguliše refleksne motorne pokrete i složene automatske pokrete. 5. produžena moždina upravlja vegetativnim funkcijama kao što su npr: kihanje, kašljanje, rad

srca. Kičmena moždina se nastavlja na produženu moždinu a obavlja refleksne i provodne funkcije. Provodne funkcije se ostvaruju kroz bijelu masu koja je u vanjskom dijelu kičmene moždine. Refleksne funkcije su u sivoj masi koja je raspoređena unutra, a na presjeku kičmene moždine podjseća na leptira raširenih krila. U nju ulaze leđni ili senzorni nervni korijenovi, a iz nje izlaze trbušni ili motorni korjenovi. U neposrednoj blizini kičmene moždine ovi korijenovi se spajaju u moždinske nerve.

12. PRENATALNI PERIOD RASTA I RAZVOJA

Traje 10 lunarnih mjeseci, odnosno 40 sedmica ili 280 dana, a računa se od prvog dana po prestanku zadnje menstruacije. Dijeli se na 3 faze:

1. germinalna (faza klice) 2. embrionalna (faza zametka) 3. fetalna (faza ploda)

Germinalna faza traje 7 dana, a započinje oplodnjom. Već 2 sata po oplodnji uslijedi prva dioba zigota. Nakon toga se diobe intenzivno nastavljaju, ne čekajući jedna na drugu. Novonastalih ćelija je sve više, ali su one sve sitnije. Njihova ukupna veličina se neznatno poveća. Ove ćelije će porasti tek kad stignu u maternicu, a time je izbjegnuta vanmaterična trudnoća. Oplodnja se u pravilu dešava u gornjoj polovini jajovoda, a ove diobe teku dok se ćelije spuštaju niz jajovod. Ovo putovanje se završava za sedmicu dana. Novonastala grupa ćelija već je dostigla broj od 60 - 70 ćelija i stigla je u maternicu. Tad se ugnijezdi u zid maternice (nidacija) i time prestaje prva faza i započinje druga. Embrionalna faza traje sljedećih 7 sedmica. U njoj nastale ćelije naglo porastu i nastavljaju se dijeliti. Grupišu se u različita tkiva, a potom prelaze u fazu regionalizacije i organogeneze. (Regionalizacija je nastanak tjelesnih regiona, a organogeneza je nastanak organa). Embrionalna faza se završava kada embrion dospije do jasne prepoznatljivosti glavnih tjelesnih regiona i organa. Ostatak prenatalnog razvoja otpada na fetalnu fazu. Nju karakteriše intenzivna organogeneza, rast i razvoj. Dok je rast u prvoj fazi bio neznatan, u 4. mjesecu on je najbrži. Porast dužine ploda praćen je i porastom njegove mase, osim pri kraju trudnoće, odnosno između 36. – 40. sedmice prenatalnog razvoja. Kod blizanaca ovaj zastoj u prirastu mase nastane ranije, onda kad njihova ukupna masa dostigne vrijednost normalnu za plod u 36-oj sedmici. Opada i intenzitet ćelijskih dioba, tako da u nervima i mišićima već nakon 6-og mjeseca skoro da i nema ćelija u mitozi. Rast pojedinih tkiva tad se

21

ostvaruje porastom ćelija i međućelijske mase. U momentu rođenja prosječna beba je teška oko 3 500 grama i duga oko 50 cm. Prosječan dnevni prirast je oko 12,5 grama, odnosno 1,8 mm. Tjelesna dužina poraste za 5 000 puta, a tjelesna masa za 5 000 000 puta.

13. INFORMACIONI SISTEM – ČULA

Fotoreceptori su čulne ćelije (kod praživotinja organele), za prijem svjetlosnih draži. Ako su u taj prijem uključeni i dodatni optički aparati, onda postoji organ koji se zove oko. Postoje 3 stepena složenosti vida:

1. razlikovanje jačine svijetlosti (npr. maločekinjaši) 2. razlikovanje pravca svijetlosti (mnoge gliste i kopljača) 3. razlikovanje svjetlosnih slika (složene oči i oči tipa komore).

U oku čovjeka razlikujemo 2 tipa vidnih čulnih ćelija - štapiće i čepiće. Štapića ima oko 125 miliona. U njima se stvara vidni pigment rodopsin, koji nam omogućava gledanje noću i njime ne razlikujemo boje. Čepića ima oko 7 miliona, a u njima se stvaraju crveni, zeleni i plavi jodopsin. Njima razlikujemo boje, a aktivni su samo kad ima dovoljno svijetlosti. Pod uticajem svijetlosti ovi pigmenti se mijenjaju i razlažu na sastavne komponente, a njihova nova sinteza vrši se uz učešće vitamina A. Hemoreceptori reaguju na draži gasovite prirode (čulo mirisa) i draži tečnih materija (čulo okusa). Kod čovjeka je čulo okusa smješteno u okusnim kvržicama na jeziku, a svaka kvržica sadrži više valjkastih čulnih ćelija. Kvržice su tako raspoređene da vrhom jezika osjećamo slatko i slano, bočnim stranama kiselo, a zadnjim dijelom jezika gorko. Čulo mirisa je smješteno u sluzokoži gornjeg dijela nosne duplje i nosne pregrade. Hemoreceptori se nalaze i u šupljinama vratnih krvnih sudova - karotida, a osjetljivi su na stepen kiselosti (pH), koncentracije O i CO2 itd. Mehanoreceptori su sekundarne čulne ćelije i slobodni nervni završeci, specijalno podešeni za prijem: draži zvučnih treperenja, taktilnih draži (dodira, pritisaka, istezanja), draži dubinske (unutarnje) osjetljivosti i draži ravnoteže i rotacije. Čulo sluha je smješteno u unutrašnjem uhu, u organu koji se zove puž, odnosno u njegovom dijelu koji se zove Kortijev organ. Čulo ravnoteže se nalazi u 3 polukružna kanalića okomito postavljena jedan na drugi, te u duguljastoj (utrikulus) i obloj (sakulus) vrećici. Termoreceptori su raspoređeni po čitavoj površini ljudskog tijela, a specijalizirani su za prijem draži toplote ili hladnoće. Receptori za toplo su najgušći na obrazima, a receptori za hladno na leđima. Posebno su značajni za sistem regulacije stalnosti tjelesne temperature.

14. METABOLIZAM MINERALNIH SOLI. METABOLIZAM I FIKS ACIJA AZOTA

Biljci je za normalan rast i razvoj neophodno sljedećih 10 biogenih makroelemenata: C, H, O, N, P, K, Ca, S, Mg, F. Od mikroelemenata potrebni su joj: Br, Cl, Cu, Mn, Mo i Zn. Korisni su i Na, Si i još neki elementi. Ulazak ovih elemenata u biljku odnosno njihovo usvajanje može biti pasivno i aktivno. Uglavnom se vrši kroz korijen, manje kroz listove. Kationi ulaze pasivno, a anioni uz pomoć prenosilaca kao što je citohrom. Pri tome prenosioci gube energiju, pa se moraju regenerati energijom ATP-a, uz pomoć enzima atepeaze . Ugljika, vodika i kisika biljka uglavnom ima u dovoljnoj količini, pa potreba za azotom dolazi na prvo mjesto. Azota u zraku ima oko 78%. Ima ga i u zemljištu u obliku humusa. Međutim, N iz zraka nije dostupan biljci. Biljka može koristiti samo onaj N koji je u obliku azotnih spojeva topivih u vodi. Pretvaranje atmosferskog N i njegovih drugih oblika u oblike topive u vodi naziva se fiksacija . Ona može biti biološka i nebiološka. Nebiološka fiksacija vrši se na 2 načina: 1. atmosferskim pražnjenjima tj djelovanjem munja, 2. industrijskom proizvodnjom amonijaka po Haber-Bošovom postupku. Biološku fiksaciju vrše neki organizmi, uglavnom bakterije i gljive, a naročito bakterija Rhizobium radicola. U dodiru sa ćelijama korijena mahunarki ove bakterije postaju sposobne da vezuju atmosferski N. Od tog N one proizvode aminokiseline i druge proteinske materije. Dio toga predaju mahunarkama, a od njih dobijaju organske spojeve C nastale fotosintezom. Na mjestima kontakta između ovih bakterija i mahunarki na korjenu formiraju se kvržice. U njima je nađen hromopigment leghemoglobin . Ovaj pigment može za sebe vezivati O i tako ga udaljavati od nitrogenaze. Taj katalizator pretvara N u amonijak (NH3), a isto se dešava i sa ostalim oblicima N u zemljištu (npr NaNO3). Nastali NH3 veže se za organske kiseline dajući aminokiseline. Kruženje azota - saprofitske bakterije razlažu ostatke uginulih organizama do NH3. Od njega bakterija Nitrosomonas daje nitrite (NO2 spojeve), a Nitrobacter daje nitrate (NO3 spojeve). Ovaj proces naziva

22

se nitrifikacija. U biljkama se od NH3 proizvode aminokiseline i ostali organski spojevi N. U prirodi se dešava i denitrifikacija odnosno suprotan proces. On se dešava ispiranjem i djelovanjem bakterije Pseudomonas denitrificans. Ta bakterija pretvara azotne spojeve u N2 koji se vraća u atmosferu.

15. HROMOSOMOPATIJE

Hromosomopatije su patološka stanja koja su posljedica krupnijih promjena u nasljednom materijalu, odnosno hromosomskih mutacija. Obzirom da te mutacije mogu biti strukturne i numeričke, tako i hromosomopatije možemo podijeliti na strukturne i numeričke. Najpoznatije numeričke hromosomopatije su: 1. Daunov sindrom 2. Klinefelterov sindrom 3. Tarnerov sindrom Daunov sindrom je posljedica jednog prekobrojnog hromosoma u 21. paru autosoma. Simptomi ove bolesti se definišu kao mongoloidna idiotija, odnosno teško zaostajanje u fizičkom i psihičkom razvoju. Može se otkriti već u ranim fazama embrionalnog razvoja, a u prosjeku se javlja po jedan slučaj na 700 novorođenih. Klinefelterov sindrom se javlja nešto rjeđe, u prosjeku po 1 slučaj na 1000 novorođenih. Osobe s ovim poremećajem imaju 1 ili čak 2 X hromosoma viška u paru heterosoma (23. par). Poremećaj se dešava samo kod muškog spola. Manifestuje se kroz duševnu zaostalost, naglašenu tjelesnu visinu i vitkost, povećane dojke i male testise. Tarnerov sindrom pogađa samo ženski spol. U prosjeku se javlja po 1 slučaj na 2 500 novorođenčadi. Uzrok mu je manjak jednog X hromosoma u paru heterosoma. Karakteriše ga naglašeno zaostajanje u tjelesnom i duševnom razvoju. Blizu 1% novorođenčadi ima neku od hromosomopatija, a rizik njihovog pojavljivanja povećava se sa starošću majke. U prevenciji hromosomopatija veliki značaj ima genetičko savjetovanje.

16. HORMONI, ENZIMI, VITAMINI I NUKLEINSKE KISELINE

Nukleinske kiseline su izuzetno dugi lanci sastavljeni od nukleotida kojih može biti od nekoliko stotina do više desetina hiljada. U ove kiseline ubrajamo DNK i RNK. Lanci DNK su dvostruki i znatno su duži od jednostrukih lanaca RNK. Nukleotidi se sastoje od 3 komponente: pentoznog šećera (pentoze), fosfata (H3PO4) i heterociklične baze. Kod DNK pentoza je dezoksiriboza, a baze su: adenin, guanin. citozin i timin. Kod RNK pentoza je riboza, a umjesto timina pojavljuje se uracil. Derivati adenina u ćeliji služe kao depoi energije, a tu spadaju: adenozin monofosfat (AMP), adenozin difosfat (ADP) i adenozin trifosfat (ATP). Hormoni su fiziološki aktivne materije koje podstiču ili blokiraju (inhibiraju) određene procese i pojave. Dijelimo ih na biljne i životinjske. Biljni hormoni (fitohormoni) se dalje dijele na 2 grupe:

1. stimulatori rasta: auksini, citokinini i giberilini, 2. inhibitiori: etilen i apscisinska kiselina.

Životinjski hormoni su produkti endokrinih žlijezda i endokrinih tkiva, a po hemijskom sastavu mogu biti: 1. steroidi, 2. bjelančevine i polipeptidi, 3. amini male molekulske mase i 4. nezasićene masne kiseline.

Fermenti (enzimi) su proteini ili proteidi sa katalitičkom funkcijom. Mogu biti jednokomponentni i dvokomponentni. Jedan potpuni dvokomponentni enzim (holoenzim) sastoji se od apoenzima i koenzima. Koenzim određuje tip reakcije koju će taj enzim katalizirati. Po tipu djelovanja enzime dijelimo na 6 grupa:

1. oksidoredukaze 2. transferaze 3. hidrolaze 4. liaze 5. ligaze 6. izomeraze

Vitamini su fiziološki aktivne materije koje se u organizmima javljaju u veoma malim količinama, ali bez kojih nije moguć normalan rast i razvoj organizma. Prvi vitamin otkrio je Kazimir Funk. Zaključio je da se radi o organskom spoju aminu, pa ga nazvao amin života (lat. amin vitae), a naziv je vremenom pretvoren u vitamin. Imena vitaminima daju se na 3 načina:

23

1. velikim slovom abecede - prema redosljedu otkrivanja (npr. C vitamin) 2. prema hemijskom sastavu (npr. askorbinska kiselina) 3. prema poremećaju koji nastane njegovim nedostatkom (npr. antiskorbutni vitamin).

Podjela vitamina može se vršiti na više načina, a najčešće se koristi podjela prema topivosti. Vitamini mogu biti:

a) topivi u vodi (hidrosolubilni) b) topivi u mastima (liposolubilni).

U vodi cu topivi C-vitamin i vitamini B kompleksa. U masti su topivi svi ostali (A,D,E,F,K) Manjak nekog vitamina u organizmu naziva se hipovitaminoza, a potpuni nedostatak naziva se avitaminoza. U rijetkim situacijama moguć je i višak nekog vitamina odnosno njegova hipervitaminoza. Ona se obično javlja nakon određenih vitaminskih terapija. 17. DISANJE BILJAKA. ANAEROBNO DISANJE Disanje (respiracija) je proces razgradnje složenih organskih supstanci uz oslobađanje energije:

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + oslobodena energija. U suštini, to je spajanje vodika i kisika, uz oslobađanje CO2. Oslobođena energija se djelimično pretvori u toplotnu, a ostalo se iskoristi za sintezu ATP-a. Procesom disanja vrši se biološka oksidacija : šećera, masti, proteina i organskih kiselina. Ova aerobna oksidacija najčešće troši ugljikohidrate, uz oslobađanje CO2, H2O i energije. Koje tvari se trenutno troše u ovom procesu može se saznati iz respiratornog koeficijenta (RQ). On je jednak količniku između proizvedenog CO2 i utrošenog O2: (RQ = CO2/O2). Vrijednost ovog pokazatelja je najniža za masti (RQ = 0,70); za ugljene hidrate je negdje oko jedinice (RQ = 1,00), a najveća je kod organskih kiselina (oksalna kiselina RQ = 4,00). U zavisnosti od toga da li se supstrat razlaže u prisustvu O2 ili bez, razlikujemo aerobno i anaerobno disanje. Anaerobno disanje. Kao polazni materijal u procesu disanja, polisaharidi se mogu koristiti tek nakon razgradnje na prostije šećere. Tako se skrob u tkivima za nagomilavanje energetskih rezervi najprije razlaže do prostih šećera u prisustvu vode i enzima amilaze i fosforilaze : Nastane glukoza-1-fosfat Umjesto burnog oslobađanja energije u jednom mahu (sagorijevanje), u procesu disanja toplotna energija osIobađa se stupnjevito, u "porcijama" koje ne samo da ne ugrožavaju život organizma nego i predstavljaju bitan uvjet za odvijanje osnovnih životnih funkcija. Oslobođena hemijska energija u procesu disanja djelomično se pretvara u toplotnu, a ostatak se iskorištava za ponovnu sintezu ATP. Da bi se glukoza-1-fosfat mogao uključuti u glikolizu, mora se prethodno pomoću posebnog enzima fosfo-glukomutaze prevesti u glukozu-6-fosfat. Glikoliza se odvija u citoplazmi, pri čemu se glukoza razlaže na dvije molekule pirogrožđane kiseline. Proces glikolize obuhvata 4 etape: 1. aktivacija heksoza sa 2 molekule ATP-a, 2. prevođenje molekula heksoze u 2 melekula trioze, 3. dehidriranje gliceraldehid-3-fosfata i njegovo povezivanje sa neorganskim fosforom, 4. stvaranje pirogrožđane kiseline (piruvata). Nastaju dvije molekule piruvata i dvije molekule ATP-a. Nastala pirogrožđana kiselina, u anaerobnim uvjetima, pri fermentaciji podvrgava se alkoholnom ili mliječnom vrenju, a u aerobnim uvjetima nakon aktivacije ulazi u Krebsov ciklus. Alkoholna fermentacija (alkoholno vrenje) počinje karboksilacijom uz pomoć enzima karboksilaze, pri černu nastaje acetaldehid. Nastavlja se dehidrogenacijom koju katalizira alkoholna dehidrogenaza (NADH2), kada nastaje alkohol etanol. Mliječno-kiselinsko vrenje odvija se u prisustvu enzima mliječna dehidrogenaza, koji razlaže pirogrožđanu u mliječnu kiselinu, što je uočeno u tkivima viših biljaka. Energetska dobit fermentacije iznosi 2 mola ATP-a po molu glukoze. 18. VODA I NJEN PROMET U BILJCI. APSORPCIJA, TRANSP ORT I TRANSPIRACIJA Voda je osnovni konstituent protoplazme. Ona je sredina (medij) za sve biohemijske reakcije koje se mogu odvijati samo u tečnoj fazi. Reaguju samo tvari rastvorene u vodi. Uzimanje tvari iz okoline moguće je samo u obliku njihovih vodenih otopina. Provođenje materija kroz biljku također je moguće samo u obliku njihovog vodenog rastvora. U fotosintezi voda je donor elektrona i protona. Sadržaj vode u biljkama u prosjeku varira između 60 i 90%. U zrelim sjemenkama može biti tek 10-14% vode, a u plodu krastavca čak 98%. Iz jedne stabljike kukuruza u toku sezone ispari i do 200 l vode, od čega je čak 99% tranzitna voda. Za sadržaj vode u biljci vezane su i pojave plazmolize i deplazmolize. Plazmoliza je pojava odvajanja ćelijske opne od čvrstog ćelijskog zida, a desi se prilikom manjka vode u biljci. Deplazmoliza je suprotna pojava odnosno vraćanje ćelijske opne uz ćelijski zid, a desi se ako biljka na vrijeme dobije dovoljnu količinu vode.

24

Apsorpcija je upijanje (usvajanje) vode. Zavisno od toga koliko je dostupna biljci, voda može biti: - gravitaciona, - kapilarna, - higroskopska i - opnena.

Samo gravitaciona i kapilarna voda lahko su dostupne biljkama. Sila usisavanja u ćelijama korijena raste od periferije prema centru, što stvara korjenov pritisak. Samo taj pritisak dovoljan je da vodu podigne i do 12 m visine, što je uočeno kod lijana. Snaga (sila) usisavanja jednaka je razlici između osmotskog potencijala i potencijala turgora S = OP – TP. Kod visokog drveća ta sila može biti veća od 35 bara. Na penjanje vode kroz biljku djeluju: korjenov pritisak, kapilarne i kohenzione sile i vučna sila transpiracije. Transpiracija je kontroliran fiziološki proces ispuštanja vode iz biljke u obliku vodene pare. Može biti: - stomatarna (kroz stome lista),

- lenticelarna (kroz lenticele), - kutikularna (kroz kutikulu).

Biljka svoje stome otvori tokom dana, a noću ih zatvara. Svaka stoma ima po 2 ćelije zatvaračice. Tokom noći u njima se gomila skrob, zbog čega se pH vrijednost spusti na 5. Zbog toga ćelije zatvaračice zauzmu takav položaj da zatvore stome. Tokom dana ovaj skrob se razlaže na glukozu-1-fosfat, koji podiže pH vrijednost iznad 7. To mijenja oblik ćelija zatvaračica i stome se otvaraju. Osim ovih unutrašnjih faktora na transpiraciju utiču i neki okolni faktori kao što je svjetlost, temperatura, vlažnost zraka i zemljišta, vjetar itd. Ona stvara deficit difuznog pritiska, a odvija se čak i u zimskom periodu. 19. ISHRANA ORGANIZMA I VARENJE HRANE Svim živim bićima za sve životne aktivnosti neophodna je energija. Biljke pretvaraju sunčevu energiju u hemijsku ugrađujući je u organsku tvar (hrana), a kasnije tu hemijsku energiju koriste i biljke i sva ostala živa bića. Hrana obuhvata sve materije različitog oblika i porijekla koje se unose putem organa za varenje, a koriste se za obnavljanje i izgradnju tijela te kao izvor energije. Varenje hrane podrazumjeva njenu mehaničku i hemijsku razgradnju na sastojke pogodne za unošenje u ćelije. U prirodi postoji više različitih načina varenja, a sve ih dijelimo u 3 osnovna tipa:

1. unutarćelijsko varenje 2. vanćelijsko varenje 3. prijelazni tip varenja

Unutar ćelijsko varenje se javlja kod jednoćelijskih organizama kao što su npr. ameba i papučica. Obavlja se u posebnoj tzv hranjivoj vakuoli. Vanćelijsko varenje se obavlja u šupljini posebnog sistema za varenje. Najveći dio tog sistema zauzima crijevo, koje se kod složenijih organizama diferencira na prednje, srednje i zadnje crijevo. U ovaj sistem spadaju i žlijezde za varenje. Građa sistema za varenje u najvećoj mjeri zavisi od načina ishrane, odnosno od vrste hrane. Tako na primjer želudac preživara ima 2 dijela. Njegov prednji dio (predželudac) obuhvata burag, kapuru i listavac. Ovakva građa želuca omogućuje varenje celuloze, pri čemu značajnu ulogu imaju i mikroorganizmi, odnosno bakterije crijevne flore. Kod ptica postoje 2 želuca - mišićni i žljezdani, a postoji i poseban organ u vratnom dijelu koji se zove voljka. U voljci se hrana zadržava izvjesno vrijeme i razmekšava djelovanjem pljuvačke. Sve je ovo povezano s nedostatkom zuba i tvrdom hranom koju uzimaju. Prijelazni tip varenja je rijedak. Javlja se kod vinogradarskog puža. Kod njega se veći dio varenja obavlja u crijevu, a varenje dipeptida i polipeptida dovršava se u ćelijama. Organi za varenje kod čovjeka uključuju: usta, ždrijelo, jednjak, želudac, tanko i debelo crijevo, pljuvačne, želučane i crijevne žlijezde, te jetru i gušteraču. U ustima sa zubima, jezikom i pljuvačnim žlijezdama hrana se natapa pljuvačkom i mehanički vari. Počinje i njeno hemijsko varenje, jer pljuvačka sadrži ferment ptijalin (vrsta amilaze) koji počinje razgradnju skroba. Nakon procesa žvakanja slijedi gutanje u kojem zalogaj hrane prolazi kroz ždrijelo i jednjak do želuca. U ždrijelu se ukrštaju probavni i disajni putevi, zbog čega posepan poklopac (epiglotis) zatvara ulaz u grkljan prilikom gutanja hrane. Eustahijevom tubom ždrijelo je povezano sa srednjim uhom. U želucu se vrši i mehaničko i hemijsko varenje. On luči želučani sok koji sadrži H2O, minerale, HCl i fermente: pepsin, lab-ferment i nešto lipaze. Pepsin započinje razgradnju bjelančevina. Lab-ferment (himozin, sirišni ferment) gruša mlijeko, a lipaza započinje razgradnju masti. Tanko crijevo je dugo 5 do 7 m i ima 3 dijela: duodenum, jejunum i ileum. U crijevu se hrana vari djelovanjem pankreasnog soka, crijevnog soka i žuči. Pankreasni sok je alkalne reakcije, a sadrži niz

25

fermenata: proteolitičke fermente (tripsin, himotripsin, polipeptidaze), amilazu, maltazu i lipazu. Crijevni sok sadrži polipeptidaze, dipeptidaze (erepsin), nukleaze, saharaze, maltazu i laktazu. Žuč nije ferment. Proizvodi se u jetri a nakuplja u žučnoj kesici i odatle po potrebi izlijeva u tanko crijevo. Raspršuje masti na sitne kapljice, omogućavajući tako djelovanje lipaze. Nakon završenog varenja vrši se resorpcija (upijanje) svarenih sastojaka. Već u želucu resorbuju se H20 i alkohol. U debelom crijevu resorbuje se ostatak vode a ostale tvari resorbuju se u tankom crijevu. Glicerol i masne kiseline se već u limfnim sudovima ponovo spajaju u masti i dalje putuju limfom. Ugljikohidrati dospjevaju u jetru i tu izgrađuju glikogen. Regulacija varenja vrši se nervnim i humoralnim putem. Nervnu regulaciju vrši nerv vagus i 9. par moždanih nerava. Humoralna regulacija vrši se putem krvi. Nju vrši hormon sekretin koji se proizvodi u 12-palačnom crijevu. 20. UGLJIKOHIDRATI I LIPIDI Ugljikohidrati su najrasprostranjenije organske tvari u prirodi i ima ih više nego svih ostalih organskih tvari zajedno. Predstavljaju gradivni materijal i rezervnu hranu. Dijele se na monosaharide, oligosaharide i polisaharide. Monosaharidi se dalje dijele na pentoze i heksoze. Najpoznatije pentoze su riboza i dezoksiriboza. Najpoznatije heksoze su glukoza, fruktoza, galaktoza i manoza. Oligosaharidi sadrže od 2 do 10 molekula prostog šećera u svojoj strukturi. Najpoznatije su: maltoza, laktoza, saharoza, celobioza i trehaloza. Polisaharidi su gradivne i energetske tvari biljnog i životinjskog porijekla. Biljnog porijekla su skrob (škrob), celuloza, pektin i agar. Skroba ima naročito mnogo u sjemenkama žitarica, celuloze u drvenastim dijelovima biljaka, pektina u voću a agara u morskim algama. Polisaharidi životinjskog porijekla su glikogen, heparin i hitin. Glikogena ima u jetri i mišićima, heparina u jetri a hitina u zaštitnom omotaču zglavkara. Lipidi su slabo topivi u vodi. Po hemijskom sastavu to su prirodni esteri trovalentnog alkohola glicerola i viših masnih kiselina. U ćeliji formiraju masne kapi. Predstavljaju energetsku rezervu i toplotni izolator. Dijele se na proste i složene lipide. Prosti lipidi su građeni samo od glicerola i viših masnih kiselina. Složeni lipidi sadrže pored tih komponenti i druga jedinjenja, npr. H3PO4, proteine, ugljikohidrate itd. Lipidi se troše samo kad u organizmu nema glukoze. 21. ZGLAVKARI Ovo je daleko najmnogobrojnije kolo životinja koje obuhvata dvostruko veći broj vrsta (preko milion), nego sva ostala životinjska kola zajedno. Tijelo im je dvobočno (bilateralno) simetrično i građeno je od članaka (zglavaka), a člankovite su i noge. Vanjsku segmentaciju (člankovitost) prati i unutrašnja, što se naročito vidi u građi nervnog sistema i srca. Svaki članak ima po jedan par ekstremiteta. Pojedini članci se udružuju u tjelesne regione: glavu, grudi i trbuh. Imaju vanjski skelet (egzoskelet) građen od hitinskog omotača zbog čega rastu sa presvlačenjem. Na glavi imaju antene koje vrše ulogu pipaka. Muskulatura im je građena od poprečno-prugastih mišića. Nervni sistem im je ljestvičasto-ganglijski. Imaju otvoren sistem za cirkulaciju, a cjevasto srce smješteno im je na leđnoj strani. Za izlučivanje im služe izmjenjene nefridije i malpigijevi sudovi. Dišu na dušnjačke cijevi i dušnjačka pluća, a vodeni zglavkari dišu na škrge. Razdvojenih su polova. Kolo zglavkara dijeli se na 4 klase: rakovi, pauci, stonoge i insekti. Rakovi (ljuskari) obuhvataju oko 30 000 vrsta. Od čula dobro su im razvijene oči i pipci. Razvijaju se sa metamorfozom, a njihova larva se zove nauplius. Dijele se na više i niže rakove. Među nižim rakovima najpoznatiji su: dafnija (vodena buha), ciklops (veslonožac), riblja vaš, kril i drugi. Najpoznatiji viši rakovi su: gamarus, rječni rak, jastog, rak kozica, kraba itd. Rakovi su značaja hrana ribama i drugim morskim životinjama, ali i čovjeku. Radi toga se mnogi i uzgajaju. Paukoliki zglavkari obuhvataju oko 6 000 vrsta. Tu spadaju: škorpije, kosci, pauci i krpelji. Tijelo im je građeno od glaveno-grudnog i trbušnog dijela. Imaju 4 para nogu i 2 para usnih ekstremiteta, od kojih je 1 par u vezi sa otrovnim žlijezdama. Imaju dobro razvijeno čulo pipanja i oči. Dišu na traheje i na plućne kese. Razmnožavaju se polažući jaja, a škorpije i neki krpelji rađaju žive mlade. Uglavnom su grabljivice, zbog čega su mnogi od njih štetočine. Stonoge obuhvataju 12 000 vrsta. Imaju jako izduženo, valjkasto ili spljošteno tijelo. Građene su od glave i trupa, a trup od velikog broja članaka. Svi članci osim posljednjeg nose 1 ili 2 para člankovitih nogu. Razdvojenih su polova, a razviće im je direktno i indirektno. Brojne su u tropskim krajevima. Neke su otrovne, a neke čak smrtonosne. Insekti obuvataju preko 850 000 vrsta, a po nekim procjenama čak i milion vrsta. Tijelo im je građeno od 3 regiona (glava, grudi, trbuh). Imaju 3 para nogu i 1 par pipaka (antena). Imaju složen usni aparat

26

sastavljen od 1 para gornjih i 2 para donjih vilica, a njegova građa zavisi od načina ishrane. Imaju 2 para krila. Crijevo im je diferencirano na 3 dijela. Dišu kroz mrežu traheja gusto raspoređenih u čitavom tijelu, a vodeni insekti dišu na škrge. Imaju cjevasto srce smješteno na leđnoj strani. Nervni sistem im je građen od glavene ganglije i trbušnog lanca ganglija. Imaju dobro razvijena čula vida i mirisa. Razdvojenih su spolova, a čest je spolni dimorfizam. Kod njih se pojavljuje i partenogeneza (razviće iz neoplođenog jajeta). Razvijaju se sa metamorfozom (preobražajem). Imaju veliki biološki i ekonomski značaj, bilo kao štetni ili kao korisni insekti. Štetni su npr. oni koji prenose zarazne bolesti, kao i oni koji uništavaju materijalna dobra i korisne insekte. Korisni su oni koji vrše oprašivanje, kao i oni koji uništavaju štetne insekte. Neke insekte zbog njihove korisnosti čovjek i uzgaja (pčela, svilena buba). Klasa insekata dijeli se na 2 podklase: beskrilni i krilati insekti. Beskrilnih insekata nema mnogo. Žive u zemlji i na vlažnim mjestima i u ljudskim stanovima. Najpoznatiji među njima su skokunci i šećeraši. Podjela krilatih insekata izvršena je na osnovu broja i oblika krila, nervature u krilima, građe usnog aparata itd. Među njima značajniji su slijedeći redovi: pravokrilci, termiti, vilinski konjici, vodeni cvjetovi, vodeni moljci, leptiri, tvrdokrilci, opnokrilci, dvokrilci, stjenice, cvrčci, buhe i drugi redovi. 22. GLJIVE I LIŠAJEVI Gljive su jednoćelijski i višećelijski organizmi čije je tijelo građeno od cjevastih niti koje se zovu hife i koje izgrađuju splet nazvan micelij . Njihov ćelijski zid je građen od hitina, a rjeđe od celuloze. Ne sadrže skrob. To su heterotrofne steljnjače koje mogu biti saprofiti, paraziti ili simbionti. Žive u vodama i na kopnu. Imaju važnu ulogu u kruženju tvari, u ishrani, kao antibiotici, kao izazivači bolesti kod biljaka, životinja i čovjeka. Sa korjenjem šumskog drveća formiraju zajednicu koja se zove mikoriza . Mikoriza je simbioza gljive i tog korijena. I lišajevi su simbioza gljiva sa algama. Postoji i simbioza gljiva sa mravima. Odjeljak gljiva dijeli se na 3 razreda:

1. niže gljive 2. mješnarke 3. stapčarke.

Niže gljive se razmnožavaju besspolno - zoosporama i sspolno. Tu spadaju siva i crna plijesan (buđ), uzročnik prenospore vinove loze i mnoge druge gljive. Mješinarke su kopnene saprofitske i parazitske gljive, a ima ih preko 2 000 vrsta. Razmnožavaju se besspolno, vegetativno i sspolno. Ne stvaraju zoospore. Njihove spore nastaju u askusima koji izgrađuju plodište (himenij). Tu spadaju vinski i pivski kvasac, kistac (Penicilium), ražena gljivica, smrčak, zdjeličarka i dr. Stapčarke imaju bazidije (stapke) koje daju po 4 spore. Dijele se na niže i više stapčarke. Niže stapčarke imaju pregrađene stapke. Stvaraju više vrsta spora. Tu spadaju žitne hrđe i snijet. Više stapčarke imaju nepregrađene bazidije. Stvaraju plodišta. Tu spadaju mnoge jestive i otrovne gljive. Lišajevi su simbioza jednoćelijskih (modrozelenih i zelenih) algi i gljiva (mješinarki i stapčarki). Ima ih oko 20 000 vrsta, a dijele se na koraste, listaste i grmaste (žbunaste). Razmnožavaju se vegetativno - pomoću dijelova steljke ili pomoću soredija (to je skupina ćelija algi obavijenih hifama gljiva). Razmnožavaju se i pomoću askospora. Naseljavaju različita staništa. Veoma su osjetljivi na zagađenost. Pioniri su vegetacije. Koriste se u ljudskoj ishrani, liječenju, u industriji parfema, za dobivanje boja itd. 23. OSNOVE SOCIJALNE EKOLOGIJE I ZDRAVLJE KAO EKOLO ŠKA POJAVA Čovjek kao biološko biće rezultat je dugog evolutivnog razvoja sa izraženom sposobnočšu da se prilagođava u borbi za opstanak. Čovjek je i psihičko biće sa najvišim oblicima nervne aktivnosti kao što su mišljenje i pamćenje. Čovjek je i društveno biće, a u društvu formira svoje moralne norme. Čovjek je i kreativno biće. Svoju kreativnost on potvrđuje u radnoj sredini čiji kvalitet određuju:

1. sredstva za rad 2. automatizacija procesa rada 3. humanizacija proizvodnog procesa 4. organizacija rada koja afirmiše čovjekovu kreativnost.

Uslovi rada moraju obezbjeđivati čovjekov psihički, fizički i moralni integritet. Zdravlje se najjednostavnije definiše kao odsustvo bolesti. Danas se zna da su mnoge bolesti i zdravstveni problemi izazvani štetnim utjecajem čovjeka na okolinu. Procjenjuje se da je upravo to uzrok nastanka između 60 i 90% od svih karcinoma. Bolesti koje u najvećoj mjeri ovise o okolini jesu:

1. hospitalne

27

2. endemske 3. infektivne 4. profesionalne

Hospitalne bolesti su one bolesti koje čovjek dobije tražeći ljekarsku pomoć, ili na neki drugi način, ali redovno u zdravstvenim ustanovama. Smatra se da je svaki 5. oboljeli i svaki 30. umrli bolest dobio na ovakav ili sličan način. Endemske bolesti su na nekim područijma mnogo češće nego u ostalim krajevima. U takve bolesti ubrajamo npr. gušavost i neke nefropatije, sifilis, pjegavac itd. Infektivne bolesti ugrožavaju društvene skupine kao što je porodica, škola, naselje itd. Takve bolesti su npr. malarija i bolest spavanja. Malariju izaziva malarični plazmodij, a prenosi je komarac malaričar. Bolest spavanja izaziva praživotinja Tripanosoma, a prenosi muha ce-ce. Profesionalne bolesti su bolesti od kojih obolijevaju ljudi određenih zanimanja mnogo češće nego ostali ljudi. Izazvane su različitim fizičkim, hemijskim, biološkim ili tehnološkim uvjetima. Od 370 supstanci za koje se zna da izazivaju tumore kod životinja, njih čak 26 izaziva rak kod ljudi. Tu ubrajamo vinil-hlorid, benzpirene, azbest, soli arsena, teške metale, sastojke mineralnih ulja, neke sirovine u industriji gume itd. 24. GEOBIOSFERA I NJENA PODJELA Geobiosfera je prostor na Zemlji na kojem ima života. Obuhvata: - troposferu (donji sloj atmosfere) do 10-ak km visine - litosferu (zemljina kora) do 100-ak m dubine i - kompletnu hidrosferu Predstavlja specifičnu i jedinstvenu pojavu u svemiru, u kojoj se: - vrši transformacija Sunčeve energije u hemijsku energiju i njena akumulacija, - proizvodi kisik u atmosferi i njegova se koncentracija održava u stalnoj količini. Geobiosfera stalno učestvuje u stvaranju sedimentalnih stijena i tvorevina organske prirode. Zajedno sa klimom i geološkim supstratom stvara zemljište na površini Zemlje. Geobiosfera se dijeli na 2 životne sredine (2 megaekosistema) i 3 životne oblasti (3 makroekosistema). Životne serdine su vodena i vazdušna. Vodena životna sredina obuhvata 2 oblasti: a) životna oblast kopnenih voda b) životna oblast svjetskih mora i okeana. Vazdušna životna sredina ima samo jednu životnu oblast, a to je životna oblast kopna. Između vodene i vazdušne životne sredine postoji čitav niz značajnih razlika, kao što su npr. različite koncentracije gasova, različita vlažnost, temperatura, pritisak, svjetlost itd. Uopšte se može reći da su životni uvjeti u vodi mnogo stabilniji, odnosno da manje variraju. Postoje i velike razlike između oblasti kopnenih voda i oblasti svjetskih mora i okeana. Morske vode su slane, jer u prosjeku sadrže oko 35 grama soli po 1 litru, a te soli su hloridi i sulfati Na i Mg. Kopnene vode nazivamo slatkim vodama, jer je u njima slanost oko 100 puta manja nego u morima. Sadrže 200 - 300 mg soli po litru, a to su uglavnom karbonati kalcija. Morske vode su međusobno povezane i mnogo su starije od izolovanih i znatno mlađih kopnenih voda. Starost morskih voda može biti i nekoliko milijardi godina, dok su kopnene vode mlađe od pola miliona godina. 25. ENDOKRINI SISTEM Ovaj sistem izgrađuju žlijezde sa unutrašnjim lučenjem. Takve žijezde nemaju posebnih izvodnih kanala, pa svoje produkte izlučuju direktno u krv ili limfu. Njihovi produkti zovu se hormoni. Prema mjestu djelovanja hormoni mogu biti: a) lokalni b) opći i ciljani Njihovo lučenje reguliše se negativnom povratnom spregom. Hormoni su zaduženi za održavanje homeostaze. Djeluju u malim koncentracijama, a mogu biti veoma različite dužine djelovanja, od nekoliko sekundi do više godina. U endokrini sistem spadaju:

- hipofiza - štitna žlijezda - paraštitne žlijezde - nadbubrežne žlijezde - gušterača (pankreas) - spolne žlijezde (gonade).

28

Hipofiza je smještena u bazi lobanje, ispod talamusa. Oblika je i veličine zrna graha. Sa donje strane ima 2 ureza koji formiraju 3 režnja. Svaki od tih režnjeva luči više značajnih hormona. Prednji režanj luči hormon rasta (somatotropin), prolaktin i više stimulina. Ako se u pubertetu ne luči dovoljno hormona rasta nastaje patuljast rast, a pri pretjeranom lučenju nastaje gigantizam. Prolaktin upravlja produkcijom mlijeka u mliječnim žlijezdama, a stimulini djeluju na druge endokrine žlijezde. Tu ubrajamo: tireotropni, kortikotropni i gonadotropni hormon. Srednji režanj luči melanotropni hormon, koji upravlja procesom pigmentacije. Zadnji režanj luči vazopresin i oksitocin. Vazopresin steže krvne sudove, a oksitocin pokreće ritmička grčenja maternice pri porodu (trudove) i tako istiskuje plod van. Štitna žlijezda luči tiroksin, koji stimuliše oksidaciju organskih spojeva. Ako se ne luči dovoljno tiroksina dolazi do zaostajanja u fizičkom i psihičkom razvoju, poznatog kao idiotizam (kretenizam). Kod pretjeranog lučenja tiroksina nastaje Bazedovljeva bolest. Ukoliko u organizmu nema dovoljno joda, neophodnog za sintezu tiroksina, doći će do hipertrofije štitne žlijezde poznate kao gušavost. Paraštitne žlijezde se nalaze iza štitne žlijezde, a ima ih 4 (2 para). Luče parathormon. On reguliše promet Ca i P u organizmu, te vitamina D u kostima i zubima. Nadbubrežne žlijezde se nalaze na gornjoj strani bubrega, na svakom bubregu po jedna. Sastoje se od kore i srži. Srž luči adrenalin i noradrenalin. Adrenalin stimuliše razgradnju glikogena, povećavajući tako nivo šećera u krvi. Luči se u stresnim situacijama. Noradrenalin steže arteriole i tako povećava krvni pritisak. Kora nadbubrežne žlijezde luči kortikosteroide, koji mogu biti mineralokortikoidi i glikokortikoidi. Kora može da oboli od Adisonove bolesti, koja se prepoznaje po bronzanoj boji kože. Gušterača je istovremeno žlijezda sa unutarnjim i sa vanjskim lučenjem. Sa vanjskim lučenjem ova žlijezda proizvodi niz fermenata značajnih za varenje hrane. Sa unutarnjim lučenjem ova žlijezda proizvodi inzulin (Langerhansova ostrvca) i glukagon. Inzulin stimuliše sintezu glikogena u jetri, uklanjajući tako višak šećera iz krvi. Luči se uvijek kad u krvi ima tog viška. Glukagon djeluje suprotno od inzulina, slično adrenalinu. Spolne žlijezde (gonade) su sjemenici i jajnici. Muški spolni hormoni (androgeni) su testosteron i aldosteron. Testosteron luče sjemenici (testisi), a manjim dijelom i nadbubrežne žlijezde. Aldosteron nastaje u kori nadbubrežnih žlijezda. Jajnici luče estrogene (estron, estriol i estradiol) i progesteron. Progesteron se naziva i hormon trudnoće. Kad sazrijeva ženska spolna ćelija u jajniku (jajna ćelija), to se dešava u jednom mjehuru (folikulu), koji nakon toga prsne. Zrela jajna ćelija kreće niz jajovod prema maternici. Od ostatka folikula nastane „žuto tijelo“ koje proizvodi progesteron. Kad taj hormon nošen krvlju dospije u maternicu, maternica reaguje gomilajući rezervne hrane u obliku krvi koja ne gruša. Ako dođe do oplodnje ovaj hormon će se lučiti sve do kraja trudnoće. Ako jajna ćelija ne bude oplođena, njenim dolaskom u maternicu prestaje lučenje progesterona, a ćelija se izbaci zajedno sa pripremljenom krvi (menstruacija).

29

3. GRUPA

1. FIZIOLOGIJA KRETANJA, FIZIOLOGIJA MIŠI ĆNE KONTRAKCIJE I TIPOVI MIŠIĆA

Pod kretanjem životinjskih organizama podrazumjeva se aktivno pomjeranje tijela i dijelova tijela u prostoru. Kretanje moze biti i pasivno, a postoji i sesilni (sjedilački) način života. Osnovni tipovi kretanja su ameboidno, cilijarno i mišićno. Ameboidno kretanje se vrši ispuštanjem dijela ćelije u određenom pravcu, nakon čega se i ostatak ćelije prelije u tom pravcu. Ćelije koje se ovako kreću imaju spoljašnju gušću ektoplazmu i unutrašnju i rjeđu endoplazmu, a kreću se pseudopodijama. Ovako se kreću neke praživotinje i leukociti. Za ovakvo kretanje potrebna je energija ATP-a, te joni kalcija i magnezija. Cilijarno kretanje karakteristično je za bičare i trepljaše. Na početku svake cilije (treplje), ispod ćelijeske membrane, nalazi se bazalno tijelo. Mišićno kretanje . Kod kišne gliste muskulatura je segmentirana. Zglavkari imaju poprečno-prugaste mišiće pa se mogu brzo kretati. Mekušci i bodljokošci imaju spoljašnji skelet, a kreću se pomoću stopala ili pomoću sistema vodenih nožica, što onemogućava brzo kretanje. Mekušci i bodljokošci imaju spoljašnji skelet, dok je kod kičmenjaka skelet unutrašnji (endoskelet). Za njega se čvrsto vezuju mišići. Skelet je građen od ćelija hrskavičavog i koštanog tkiva. Na presjeku kosti vide se Haverzovi kanalići. Na površini kosti je njen najčvršći dio - pokosnica, a unutrašnji sloj izgrađuju mitotički aktivne ćelije. Kosti dijelimo na duge, kratke i pljosnate kosti. U pljosnatim kostima se cijelog života vrši hematopoeza. Veza među kostima može biti: pokretna, elastična i šavna. Pokretna veza ostvaruje se preko zgloba, građenog od zglobne čašice, glavice i čahure. Elastična veza ostvaruje se preko hrskavice. Njome su međusobno povezani pršljenovi u kičmenom stubu, kao i rebra za kičmeni stub i za grudnu kost. Šavnom vezom međusobno su povezane kosti lobanje. Skelet čovjeka dijelimo na kosti glave, kosti trupa i kosti udova. Kosti glave obuhvataju kosti lobanje i kosti lica. Kosti trupa obuhvataju kičmenicu, rebra i grudnu kost. Kosti udova obuhvataju pojaseve ekstremiteta (ramenski i karlični pojas) i slobodne dijelove ekstremiteta. Mišićni sistem je građen od poprečno–prugastih i glatkih misića. Poprečno-prugasti izgrađuju tjelesnu muskulaturu. Sastoje se od mišićnih vlakana, odnosno višejedarnih mišićnih ćelija. U njima se nalaze organele miofibrili. Oni su građeni od aktinskih i miozinskih niti koje se pri kontrakciji uvlače jedne između drugih. Vezivni omotač mišića završava tetivama. Prema tipu mišićnih vlakana razlikujemo 3 vrste mišića: poprečno-prugasti, glatki i srčani mišić. Poprečno-prugasti mišići brzo i snažno reaguju na podražaje, ali se pri radu umaraju. Pod kontrolom su naše svijesti i izgrađuju skeletnu muskulaturu. Glatki mišići nisu pod kontrolom naše svijesti, sporo reaguju na podražaje, ali se pri radu ne umaraju. Izgrađuju naše unutarnje organe, osim srca. Srčani mišić nije pod kontrolom naše svijesti, ne umara se, a brzo i snažno reaguje na podražaje. Bitna svojstva mišića su: nadražljivost, elastičnost i kontraktilnost. Mišići čovjeka po obliku mogu biti: vretenasti, pljosnati, trakasti, pločasti, lepezasti i prstenasti. Grupisani su u: 1.mišiće glave 2.mišiće vrata 3.mišiće trupa 4.mišiće ramena i ruke 5.mišiće noge Membranu mišićne ćelije mogu pobuditi nervi ili direktni podražaj. Iz nervno-mišićne veze izlazi acetinholin, koji povećava propustljivost membrane za jone natrija i kalija. Natrij ulazi unutra, a kalij izlazi napolje, pri čemu nastane akcioni potencijal. To izaziva skraćivanje miofibrila tako što aktinske niti ulaze među miozinske. Kontrakcija može biti: prosta kontrakcija i složena kontrakcija ili tetanus. Prostu kontrakciju izazove samo jedan podražaj, a složenu više učestalih podražaja. Tetanus može biti nepotpuni i potpuni. Za potpuni tetanus u mišić mora pristizati preko 40 podražaja u sekundi. Mišićna aktivnost troši energiju ATP-a. Kontarakcija prolazi kroz sljedeće faze: latencija, kontrakcija i relaksacija. Prema funkciji koju vrše, mišići mogu biti fleksori ili savijači i ekstenzori ili istezači.

2. OSNOVNE EKOLOŠKE KARAKTERISTIKE LJUDSKE POPULACI JE Čovjek kao individua ne Živi izolirano već je povezan sa ostalim ljudima mnogostrukim vezama u skupinu koja se zove ljudska populacija . Procjenjuje se da je prije 10 000 godina na Zemlji živjelo svega 5 miliona ljudi. Ovaj broj se povećavao veoma sporo, tako da je za njegovo dupliranje u prosjeku trebalo i do 1 500 godina. Tek 1650. godine broj stanovnika na Zemlji dostigao je 500 miliona. Od tada

30

se ljudska populacija povećava sve brže i brže, tako da je za njeno dupliranje danas dovoljno 40-ak godina. Stopa nataliteta je uglavnom ostala ista ili se čak smanjila, ali se stopa mortaliteta značajno smanjila zbog porasta životnog standarda. Veličina ljudske populacije davno je premašila svoj minimum, kao i optimum, koji se za ljudsku populaciju procjenjuje na oko 2,5 milijarde jedinki. Maksimum ljudske populacije na Zemlji procjenjuje se na oko 17 milijardi. Za ljudsku populaciju važne su njena biološka struktura (spolna i starosna), socijalno-ekonomska i obrazovna struktura. Distribucija ljudske populacije je neravnomjerna, sa grupisanjem u određenim oblastima, prije svega u umjerenim predjelima i na nižim nadmorskim visinama. Migracije (masovna kretanja) stanovništva mogu biti emigracije i imigracije. Dijelimo ih prema razlozima koji su ih izazvali. Tako postoje: osvajačke migracije, migracije kao posljedica prirodnih nepogoda, sa ciljem nacionalne homogenizacije, političke, ekonomske i druge. Sa ekološkog aspekta naročito su značajne one migracije koje narušavaju prirodnu ravnotežu ili neke od društvenih vrijednosti kao što su običaji, tradicija, kulturne i estetske vrijednosti.

3. DEGRADACIJA I ZAŠTITA VODENIH EKOSISTEMA

Vodeni ekosistemi pokazuju horizontalnu zonalnost i vertikalnu startifikaciju, što je naročito izraženo na svjetskim morima i okeanima. Upravo su ovi ekosistemi krajnji recipijenti (primaoci) cjelokupne zagadjenosti geobiosfere. Tako npr. u Americi erozija odnosi u mora i okeane oko 100 miliona tona fosfora, kalijuma, kalcijuma i magnezijuma godišnje. Žuta rijeka u Kini godišnje odnosi 1 500 miliona m³ mulja. Veliki izvor zagađenja je brodogradnja, nuklearni otpad, transport nafte i njena eksploatacija itd. Zagađujuće materije mogu imati i toksično djelovanje na žive organizme, a ta toksičnost može imati i kumaltivni karakter. Efekti zagađivanja vodenih ekosistema su: smanjena providnost, promjena pH vrijednosti, smanjena kolicina CO2 i amonijaka. Višak azota i fosfora u vodi može izazvati štetnu pojavu tzv. “cvjetanja mora“. Upotreba kopnenih voda može biti raznolika, ali je čest uslov te upotrebe njena čistoća. Zagađivanje voda može biti neposredno i posredno. Posredno zagađivanje može biti iz zemljista (pesticidi, višak đubriva) i iz zraka (kisele kiše). Posebni oblici zagađivanja voda jesu termička, toksična i organska zagađenja. Za procjenu stepena zagađenosti organskim materijama često se koristi tzv. saprobni sistem . On vode dijeli na 4 klase:

− I klasa kvaliteta (oligosaprobni stepen) − II klasa kvaliteta (betamezosaprobni stepen) − III klasa kvaliteta (alfamezosaprobni stepen) − IV klasa kvaliteta (polisaprobni stepen)

I klasa su čiste vode sa više od 8 mg otopljenog kisika po litru. U takvim vodama ima malo biljnih i životinjskih vrsta. Uz eventualnu doradu mogu se koristiti i kao voda za piće. II klasa su vode sa 6 do 8 mg otopljenog kisika. Te vode su dovoljno čiste da u njima mogu živjeti i salmonidne ribe kao što je pastrmka i lipljen, a u dubljim vodama i mladica. III klasa su vode sa 2 do 6 mg otopljenog kisika. U njima može biti riba, ali ne i salmonida. IV klasa su vode sa manje od 2 mg otopljenog kisika. U njima nema riba. Ove su vode jako zamućene i neprijatnog su mirisa, vrlo slične kanalizacijskim vodama.

4. GENETSKI KONTROLIRANE BOLESTI ČOVJEKA - GENOPATIJE (ENZIMOPATIJE)

Ova su patološka stanja vezena za genetske mutacije. Poremećaji u pojedinim genima rezultiraju sintezom neispravnog enzima, pa se genopatije nazivaju i enzimopatije. Frekvencija pojavljivanja genopatija je relativno mala, u prosjeku po jedan slučaj na 100 000 do 1 000 000 novorođenih. Međutim, imajući u vidu da postoji veliki broj različitih genopatija, onda u ukupnom zbiru vjerovatnoća pojavljivanja neke od genopatija postaje mnogo veća. Računa se da čak 1-2% svjetskog stanovništva ima neku od genopatija. Jedna od najpoznatijih i najčešćih genopatija je alkaptonurija . Bolest se prepoznaje po tome što urin osoba sa alkaptonurijom na zraku brzo pocrni, jer u njemu ima alkaptona (homogentizinske kiseline). Ta kiselina nastane nepotpunom razgradnjom viška aminokiselina fenilanina i tirozina. Kod zdravih osoba se višak ovih aminokiselina razgradi do krajnjih produkata CO2 i H2O. Kod osoba sa alkaptonurijom nedostaje jedan enzim za njihovu potpunu razgradnju, pa se ona zaustavlja na nivou alkaptona (homogentizinske kiseline). Prisustvo ove kiseline u urinu dokaz je nedostatka odgovarajućeg enzima, odnosno poremećaja koji se zove alkaptonurija. Ovaj poremećaj nosi sa sobom čitav niz drugih simptoma i predstavlja ozbiljno pogoršanje zdravlja. Bolest je neizlječiva, pa se jedino mogu ublažavati njeni simptomi i odgovarajućom prehranom smanjiti unos fenilalanina i tirozina.

31

5. ŽIVOTNA SREDINA I EKOLOŠKI FAKTORI

Životna sredina obuhvata sveukupnost živih organizama i sredinu u kojoj ti organizmi žive. Međusobni odnos organizama i sredine je aktivan i dinamičan. Sve svoje potrebe za materijom i energijom, kao i ostale potrebe, organizam ostvaruje u svojoj životnoj sredini. Odnosi između organizama i sredine su:

1. uzajamni 2. kontinuirani 3. promjenljivi 4. specifični

Strukturni elementi životne sredine ili uvjeti života organizama zovu se ekološki faktori . Njihove bitne osobine su promjenljivost i skupno djelovanje. Ekološka valenca je mjera promjenljivosti nekog ekološkog faktora u okviru koje je moguća egzistencija jednog organizma. Svaka ekološka valenca ima svoje 3 kardinalne tačke. To su dva pesimuma (minimum i maksimum) i jedan optimum. Prema širini ekološke valence, organzmi mogu biti:

1. eurivalentni 2. mezovalentni 3. stenovalentni

Eurivalentni organizmi imaju široku ekološku valencu, kakav je npr. vuk. Mezovalentni organizmi imaju umjerenu ekološku valencu, a takav je npr. kojot. Stenovalentni organizmi imaju usku ekološku valencu, a takav je npr. čagalj. U zavisnosti od koga ili od čega potječu, ekološki faktori se dijele na abiotičke i biotičke. Abiotčki faktori potječu iz nežive okoline, a biotički iz žive okoline, odnosno od drugih organizama. U abiotičke faktore ubrajamo: klimatske, edafske i orografske faktore i hemizam sredine. Biotički faktori se dijele na: virogene, fitogene, zoogene i antropogene.

6. EKSKRECIJA (IZLU ČIVANJE) I NJENA REGULACIJA

Ekskrecija je izbacivanje suvišnih i štetnih produkata metabolizma iz organizma. Ovu funkciju vrše organi za ekskreciju. Krajnji produkt razlaganja ugljikohidrata i masti su CO2 i H2O. Razlaganjem bjelančevina kod beskičmenjaka i riba nastaje amonijak, kod ptica mokraćna kiselina, a kod sisara urea. U životinjskom svijetu razlikujemo nekoliko načina ekskrecije: 1. Ekskrecija putem kontraktilnih vakuola ili preko ćelijske membrane. Svojstvena je samo najjednostavnijim životinjskim organizmima kakvi su npr. paramecium i sunđeri. 2. Ekskrecija preko protonefridija postoji kod pljosnatih glista kao što su virnjaci. Protonefridije su u obliku kanalića koji započinju trepljastim ćelijama, a završavaju se kroz pore na koži. 3. Preko metanefridija ekskreciju vrše člankovite gliste. U svakom članku su po dvije metanefridije. Njihov početni dio je u vidu lijevka sa vijencem treplji, a u dugačkim kanalićima vrši se reapsorpcija . Metanefridije započinju u jednom članku, a završavaju se u sljedećem. 4. Preko Malpigijevih sudova ekskreciju vrše insekti. Ti sudovi također aktivno luče kalij. Izlijevaju se u probavni kanal, u kojem se vrši reapsorpcija. 5. Preko antenalnih žlijezda ekskreciju vrše rakovi. Ove žlijezde funkcionišu slično bubregu, koji se prvi put javlja kod mekušaca. 6.Preko bubrega ekskreciju vrše svi kičmenjaci. Bubrezi su građeni od nefrona , a kod sisara i čovjeka imaju najsloženiji oblik. Na presjeku bubrega razlikujemo sljedeće dijelove: - omotač od vezivnog i masnog tkiva, - koru, - srž i - karlicu (zdjelicu). Koru i srž izgrađuju nefroni kojih u jednom bubregu čovjeka ima oko milion. Početak svakog nefrona zove se Malpigijevo tjelašce , a nalazi se u kori. Ono je građeno od Boumanove čahure i glomerula u njoj. Od Malpigijevog tjelašca polazi bubrežni kanali ć koji ide kroz srž, nakon Henlejeve petlje vraća se u koru i ponovo se spusta u srž. Više bubrežnih kanalića ulijeva se u sabirni kanali ć, a više sabirnih kanalića u jednu bubrežnu čašicu . Male bubrežne čašice ulijavaju se u velike, a one u karlicu . Od bubrežne karlice do mokra ćne bešike vodi ureter (mokraćovod), a u bešici se nakuplja izlučena mokraća. Od mokraćne bešike do površine tijela vodi uretra (mokraćna cijev). Bubrezi vrše filtraciju krvi. U Malpigijevom tjelašcu procijedi se krvna plazma, tako da nastane ultrafiltrat krvi koji se naziva primarna mokra ća. Ona sadrzi sve sastojke krvi osim uobličenih elemenata i proteina, a u toku 24 h stvori se i do 180 litara primarne mokraće. Ona prolazi kroz bubrežni kanalić u kojem se vrši reapsorpcija, odnosno ponovno upijanje korisnih sastojaka i njihovo vraćanje u krv. Ono

32

što na kraju ostane poslije reapsorpcije zove se definitivna mokra ća, a nje se izluči oko 1,2 - 1,5 litara dnevno. Osim funkcije izlučivanja bubrezi regulišu i pH krvi (7,4) i osmotski pritisak. Regulacija rada bubrega vrši se nervnim i humoralnim putem. U humoralnoj regulaciji značajnu ulogu ima ADH (antidiuretični hormon) koji smanjuje izlučivanje mokraće. Osim preko bubrega, izlučivanje se vrši kroz kožu, aktivnošću znojnih i lojnih žlijezda. Znoj ima sastav sličan mokraći, a lojne žlijezde imaju zaštitnu ulogu.

7. EKOLOŠKA VALENCA ČOVJEKA U ODNOSU NA OSNOVNE EKOLOŠKE FAKTORE

Čovjek kao pojedinac posjeduje karakteristike kojima se razlikuje od drugih ljudi, ali se i kao vrsta razlikuje od drugih živih vrsta. Važne ekološke karakteristike čovjeka su i njegove ekološke valence u odnosu na kisik, toplotu, vodu i hranu. Kisik je neophodan svim živim bićima. Čovjeku je potreban u količini oko 0,5 kg dnevno. Samo 2-3 min. čovjek može bez kisika. Porastom nadmorske visine opada barometarski tlak, na svakih 300 m nadmorske visine padne za 33 milibara. Istovremeno opada i parcijalni pritisak kisika u zraku. Do 2 500 metara n.v. ovaj pad koncentacije i ne osjetimo i dobro ga podnosimo. Već na 3 000 m n.v. parcijalni pritisak kisika je tek 90% od onog na nivou mora. Sve do visina do 5 000 m n.v. čovjek moze boraviti duže vrijeme, ali uz prethodnu adaptaciju. Na većim visinama počinju zdravstveni poremećaji, koji se povećavaju sa porastom visine. Iznad 7 000 m n.v. mogući su samo kraći boravci, ali uz obaveznu upotrebu boce sa kisikom. Kisika ima sve do 12 000 m n.v., ali nedovoljno za disanje čovjeka. Na visinama izmedju 30 000 i 50 000 m n.v. postoji sloj ozona (O3), jako koristan za život na Zemlji. On odbija najveći dio štetnog UV zračenja koji dopire od Sunca. Pri boravku i radu u vodenim dubinama, uz upotrebu odgovarajuće opreme, također se javljaju problemi. Oni su naročito opasni pri brzom povratku na površinu. U takvim situacijama azot iz krvi naglo prelazi u gasovito stanje formirajuci mjehuriće koji mogu biti opasni po život. Toplota je također važan ekološki faktor, bilo kao tjelesna temperatura ili kao temperatura okoline. Temperatura ljudskog tijela je 36 do 37ºC, + / – 0,5ºC dnevno. Sposobnost termoregulacije prestaje ako tjelesna temperatura padne ispod 30ºC ili poraste preko 43ºC. Sposobnost termoregulacije čovjeka kao biološkog bića također prestaje ako vanjska temperatura padne ispod 13 do 16ºC ili ako poraste iznad 55 do 60ºC. Voda je čovjeku neophodna za fiziološke, higijenske i ostale potrebe. Za fiziološke potrebe odrasla osoba troši oko 3 l dnevno, a za ostale potrebe čovjek troši i preko 500 l dnevno. Fiziološke potrebe za vodom čovjek podmiruje kroz hranu i kroz vodu za piće. Optimalna temperatura vode za piće je između 9 i 12ºC. Gubitak vode iz organizma u količini iznad 10% tjelesne mase uzrokuje smrt. Ekološki važne karakteristike vode su:

- najgusća je na 4ºC, - ima visoku specifičnu toplotu (preko 4 kJ/kg), - ima veliku toplotu isparavanja i - ima nisku provodljivost toplote.

Hrana je izuzetno važan ekološki faktor, kako u kvantitativnom tako i u kvalitativnom smislu. U kvantitativnom smislu čovjeku je za bazalni metabolizam nephodno oko 7 700 kJ dnevno. Maksimalne potrebe mogu biti mnogo veće, od 25 000 do 30 000 kJ. U kvalitativnom pogledu, pored energetskih potreba, hrana mora zadovoljiti i konstitutivne i biohemijske potrebe. U svijetu se još uvijek proizvodi dovoljno hrane, ali je ona neravnomjerno raspoređena. To ima za posljedicu glad u svijetu. U nerazvijenim zemljama ljudi podmiruju tek 70% energetskih potreba i 60% potreba za bjelančevinama. Tek 1% od neto produkcije organske tvari u geobiosferi čovjek koristi u svojoj ishrani. Za ishranu domacih zivotinja oko 4%, a za industrijsku preradu oko 6%.

8. PRIRODNE ZAKONITOSTI DISTRIBUCIJE KLIME, ZEMLJIŠ TA I BIOCENOZA NA ZEMLJI

Komponente geobiosfere su: biocenoza, klima, matični supstrat i zemljište ili tlo. Ove komponente u velikoj mjeri ovise jadna o drugoj i svaka od njih djelimično modifikuje ostale tri. Klima (ekoklima) je rezultanta djelovanja različitih kosmičkih i planetarnih zakonitosti. Po definiciji klima je prosječno stanje atmosfere iznad nekog područja, praćeno duži vremenski period (bar 30 godina). Klima ovisi o klimatskim elementima i klimatskim faktorima. Klimatski elementi su metorološke prirode i tu ubrajamo: zračenje Sunca, temperaturu zraka, zemljišta i mora, vlažnost zraka, vjetar, naoblake i padavine. Klimatski faktori su geografske prirode, a tu spada: geografska širina, nadmorska visina, odnos kopna i mora, reljef, vrsta zemljišta i biljni pokrivač. Na našoj planeti je distribucija klime veoma

33

pravilna, a osnovne klimatske oblasti su: polarna , umjerena , tropska , kontinentalna , maritimna (morska) i sredozemna klima. Matični supstrat ili stjenovita podloga je ustvari ohlađena Zemljina kora. To su uglavnom vulkanske, sedimentne ili metamorfne stijene, a njihov raspored na našoj planeti na pokazuje nikakvu pravilnost. Zemljište ili tlo je jedinstvo fizičkih, hemijskih i socijalnih komponenti na određenom prostoru i u određenom vremenu. Tlo nastaje trošenjem matičnog supstrata pod uticajem klime i biocenoza. Prema mehani čkom sastavu tlo može biti: stjenovito , pjeskovito , šljunkovito , ilovasto i glinasto . Prema plodnosti zemljište dijelimo na: crnicu , pepeljušu (podzol), crvenicu , smonicu i gajnja ču. Distribucija zemljišta je pravilnija nego distribucija tla, ali daleko nepravilnija nego distribucija klime. U tom pogledu zemljišta mogu biti: zonalna, intrzonalna i azonalna. Biocenoze u najvećoj mjeri ovise o klimi, a manjim dijelom o matičnom supstratu. Zato je njihova distribucija manje pravilna nego distribucija klime, a pravilnija je od distribucije zemljišta i pogotovo od matičnog supstrata.

9. VEGETATIVNI BILJNI ORGANI - KORIJEN, STABLO I LI ST

U zavisnosti od toga imaju li ili nemaju biljne organe, biljke smo podijelili na: - talofite (steljnjače) i - kormofite (stablasice)

Talofite nemaju nikavih biljnih organa, pa se njihovo tijelo zove steljka ili talus. Kormofite imaju sve ili bar neke biljne organe. U biljne organe ubrajamo: korijen, stablo, list, cvijet i plod. Korijen, stablo i list su vegetativni biljni organi i služe održavanju biljke. Cvijet i plod su generativni organi, a služe razmnožavanju biljke. Korijen obavlja nekoliko značajnih uloga:

1. upija vodu i u njoj otopljene mineralne tvari, 2. pričvršćuje biljku za podlogu i 3. služi kao spremište rezervne hrane (samo kod nekih biljaka).

Kod dvosupnica postoji korjenov sistem sastavljen od glavnog korijena i bočnih korjenova. Kod jednosupnica glavni korijen brzo odumre, a zamijeni ga mnostvo adventivnih korjenova (adventivni je onaj korijen koji ne nastane iz korjenka klice, nego iz stabla ili iz lista). Korijen može imati veliku ukupnu dužinu, kod nekih biljaka i do 400 km. Na uzdužnom presjeku korjena razlikujemo 4 zone:

1. korjenova kapa, 2. zona izduživanja, 3. zona korjenskih dlačica (apsorpciona zona) i 4. zona provodjenja.

Na poprečnom presjeku korjena razlikujemo nekoliko tkiva. Ako je presjek napravljen u apsorpcionoj zoni, onda je na površini rizoderma . Ako je presjek u zoni provođenja, na površini je egzoderma . Ispod ovih tkiva je primarna kora , a ispod nje je jednoslojna endoderma . U unutrašnjosti biljke su pericikl i centralni cilindar . Samo kod višegodišnjih biljaka korijen može sekundarno debljati. Raspored ksilema i floema u njemu je isti kao i u stablu; ksilem je okrenut središnjem dijelu, a floem je okrenut vanjskoj strani. Stablo se razvija se iz stabalceta klice, a dalji rast vrši se iz pupova koji mogu biti vršni (tjemeni), pazušni i uspavani. Stablo može dostići ogromne dimenzije. Može narasti i do 150 m visine i pri zemlji može imati prečnik do 12 m. Neke biljke dostižu starost i do 3 500 godina. Stabla mogu biti nadzemna i podzemna . Podzemno stablo služi kao spremište rezervne hrane, a može biti: gomolj (krtola), lukovica i rizom (podanak). Nadzemna stabla su: šib , grm , drvo i lijana . Na samom vrhu stabla je zona tvornog tkiva, a ispod te zone su trajna tkiva koja obezbjeđuju primarno debljanje. Sekundarno tvorno tkivo - kambij postoji kod drvenastih biljaka, a nalazi se izmedju ksilema i floema. Obezbjeđuje sekundarno debljanje tih biljaka. List ima ulogu da proizvodi hranu procesom fotosinteze. Građen je od lisne osnove, peteljke i plojke. Listovi mogu biti jednostavni i sastavljeni, a sastavljeni mogu biti perasto i dlanasto sastavljeni. Lisna nervatura može biti mrežasta i paralelna. Na stablu listovi mogu biti naizmjenično i spiralno raspoređeni. Kode nekih biljaka na istom stablu se mogu naći dvije vrste listova. Takva pojava zove se heterofilija . Gornju stranu lista zovemo lice, a donju naličje. Ukoliko izmedju lica i naličja ne vidimo nikakvu razliku, takve listove zovemo unifacijalni . Mnogo je češći slučaj da se lice upadljivo razlikuje od naličja, a takvi listovi zovu se bifacijalni . Na poprečnom presjeku lista razlikujemo gornju i donju pokožicu i mezofil lista koji je građen od palisadnog i spužvastog tkiva.

34

10. GENETIČKA KONTROLA BIOSINTEZE BJELAN ČEVINA. TRANSKRIPCIJA I TRANSLACIJA GENETIČKE ŠIFRE

DNK predstavlja materijalnu vezu među uzastopnim generacijama. Ona upravlja razvojem pojedinih nasljednih osobina, jer sadrži šifre za sintezu raznih bjelančevina u ćelijama, funkcionišući kao matrični katalizator. S druge strane, bjelančevine su bitan sastojak svakog organizma i ključni su sudionik većine životnih procesa. Biokatalizatori (enzimi) su proteinske prirode, a svi proteini nastaju prema“uputstvima“ iz DNK. Suštinu proteina određuje broj, vrste i redoslijed aminokiselina u njima. Slijed od 3 baze u jednom lancu DNK određuje jednu aminokiselinu, a zove se triplet (kodon ). Da bi se šifra sa lanca DNK u jedru prenijela na mjesto sinteze bjelančevina tj. u ribosome, mora se ona prva premjestiti. Prepisivanje (transkripcija) se vrši u jedru, a jedan od polulanaca DNK služi kao matrica za sintezu informacione RNK. Polulanci se djelimično razdvoje, a na raskinute poprečne veze se komplementarno labavo vežu odgovarajući nukleotidi. Tako nastane lanac informacione RNK , koji izlazi u citoplazmu, gdje mu prilaze pojedini ribosomi formirajući duž njega polisom . Transkripcijom nastanu i drugi tipovi RNK. Prevođenje (translacija) vrši se u ribosomima. Pored ostalih tvari oni sadrže i enzime koji kataliziraju stvaranje peptidnih veza. U citoplazmi postoji i transportna RNK kratkih lanaca. Njeni lanci imaju 2 aktivna mjesta. Jedno mjesto je aktivni triplet - antikodon , a drugo služi za vezivanje aminokiselina. Kompleksi transportne RNK sa aminokiselinom ulaze u sastav polisoma i tu dolaze u kontakt sa informacionom RNK. Pri tome pronalaze sebi komplementarne triplete na informacionoj RNK i vezuju se za njih. To dovodi aminokiseline u položaj pogodan za stvaranje peptidnih veza među njima. Tako se stvara polipeptidni lanac bjelančevina. Ovaj proces troši energiju, koja se obezbjeđuje razgradnjom ATP-a. Translacijom se specifičan redoslijed tripleta sa informacione RNK prevede u specifičnu bjelančevinu, čija je vrsta određena tim redoslijedom.

11. BIOTEHNOLOGIJA

Veoma brz i buran razvoj genetike u zadnjih pola stoljeća proširio je njenu primjenu na mnoga područja ljudskih aktivnosti. Najznačajnija primjena ostvarena je u poljoprivredi, industriji i medicini, ali se genetika primjenjuje i u mnogim drugim oblastima. U oblasti poljoprivrede genetika se primjenjuje kroz selekciju, tj. odabiranje i stabilizovanje odabranih korisnih oblika. Genetika se također primjenjuje i u stvaranju i u uzgoju novih rasa, odnosno u oplemenjivanju . U industriji, genetika se primjenjuje u biotehnologiji . To je oblik proizvodnje u kojem kao sirovina služe organski materijali, a njihova prerada se zasniva na djelovanju živih bića, njihovih dijelova ili njihovih produkata. Upotreba mikroba u proizvodnji stara je preko 4 000 godina. U osnovi svih ovih metoda i postupaka je metabolizam mikroorganizama. Biotehnologija se danas koristi u pekarstvu, pivarstvu, farmaciji (vakcine, lijekovi, dijagnostička sredstva), u preradi otpada, u prečišćavanju otpadnih voda, proizvodnji hrane, u poljoprivredi, rudarstvu, preradi nafte itd. Aktivni faktor (agens ) u biotehnoloskim procesima uvijek je enzim, odnosno živi sistem koji ga sadrži.

12. MUTACIJE I MUTAGENEZA. MUTAGENI FAKTORI

Mutacije su materijalne promjene u sastavu nasljedne (genetičke) supstance. Dovoljno je da jedna baza u lancu DNK promijeni svoje mjesto, pa da se poremeti značenje tog tripleta, čime se mijenja i protein koji nastaje po matrici tog DNK lanca. Mutacije se dešavaju dosta rijetko, npr. kod vinske mušice u prosjeku po 1 mutacija na 200 000 duplikacija. Promjene u djelovanju nasljednog materijala, kojima se mijenjaju nasljedne osobine, mogu biti posljedica i poremećene strukture cijelog genotipa ili njegovih krupnijih dijelova odnosno hromosoma. Ove mutacije su vidljive mikroskopom. Prema tome, mutacije mogu biti genske i hromosomske. Genske mutacije zahvataju pojedine gene i mogu biti autosomne i heterosomne , zavisno od toga da li su njima zahvaćeni geni iz autosoma ili oni iz heterosoma (spolnih hromosoma). Hromosomske mutacije mogu biti strukturne i numeri čke. Strukturne mutacije posljedica su promjena u strukturi, a numeričke su posljedica promjena u broju hromosoma. Postoji još jedna podjela mutacija, po kojoj one mogu biti somatske i germinalne (klicne). Somatske mutacije zahvataju tjelesne ćelije i mogu biti uzrok različitih poremećaja ili čak dovesti do malignih tumora. Klicne mutacije se ne očituju na zahvaćenom organizmu, već na njegovom potomstvu, ponekad tek nakon više generacija.

35

Procesi koji vode nastanku mutacija zovu se mutageneza , a faktori koji dovode do njih zovu se mutageni faktori (mutageni). Ovi faktori mogu biti fizički i hemijski, a nekad i biološki. Od fizičkih faktora naročito su značajne različite vrste zračenja, kao što je: svjetlosno, atomsko i kosmičko. Od hemijskih faktora poznato je preko 200 različitih spojeva sa mutagenim djelovanjem. Od bioloških fakora zna se da neki virusi mogu izazvati mutacije.

13. VODOZEMCI

Njihov prijelaz na kopno uvjetovao je značajne promjene u tjelesnoj organizaciji. Koža im je gola, sa mnogo žlijezda koje održavaju njenu vlažnost. Dišu na škrge i pluća i kroz kožu. Srce im je građeno od 2 pretkomore i 1 komore. Organi za izlučivanje su im parni bubrezi. imaju unutrašnje i srednje uho. Razmnožavaju se u vodi. Oplodnja im je vanjska, rijetko unutrašnja. Imaju mali privredni i biološki značaj (uništavanje štetnih insekata). Naseljavaju samo slatke vode, a ima ih oko 1 900 vrsta. Klasa vodozemaca dijeli se na 3 reda:

1. beznogi vodozemci (Apoda), 2. repati vodozemci (Urodela, Caudata) i 3. bezrepi vodozemci (Anura, Ecaudata).

Beznogi vodozemci žive u tlu, u blatu i pijesku Zapadne Afrike i Južne Amerike. Narastu do 1,5 m. Repati vodozemci obuhvataju vrste kao što su: čovječija ribica, vodenjak (triton), daždevnjak i sirena. Bezrepi vodozemci (žabe) imaju na prednjim udovima 4, a na zadnjim udovima 5 prstiju, sa plovnim kožicama između njih. Red žaba dijeli se na 2 podreda:

1. žabe bez jezika 2. žabe sa jezikom

Bezjezične žabe obuhvataju svega nekoliko vrsta, među kojima je poznatija američka pipa (Pipa pipa), interesantna po tome što ne odlaže jaja u vodu, već ih nosi na svojim leđima. Žabe sa jezikom obuhvataju sve ostale vrste, a dijele se na 4 skupine:

1. mukači (ognjene žabe) – dostignu dužinu 4 do 5 cm. Tu spadaju bombine, od kojih 2 vrste žive i kod nas,

2. krastave žabe – obična i zelena krastača, 3. kreketuše – žive na drveću, a najpoznatija među njima je kreketuša gatalinka. 4. prave žabe – su najbrojnije. Tu spadaju: zelena, velika barska, travnjača, šumska, grčka itd.

14. HROMOSOMSKA GARNITURA ČOVJEKA - AUTOSOMI I HETEROSOMI

Posmatramo li optičkim mikroskopom jedro neke ćelije koja nije u diobi, njen nasljedni materijal ima zrnastu strukturu. Ta “zrnca“ su zapravo optički presjeci vrlo dugačkih i veoma tankih niti. Toliko su tanke da se vide tek elektronskim mikroskopom, a toliko su dugačke da je njihova ukupna dužina u jedru jedne tjelesne ćelije blizu 2 m. Ove se niti mogu dobro obojiti, pa su zbog toga nazvane hromatinske niti ili hromatin (lat. chroma = boja). Tokom ćelijske diobe hromatinske niti se višestruko spiraliziraju i tad postaju prividno znatno kraće i deblje. Tad su dobro vidljive svjetlosnim mikroskopom, a nazivaju se hromosomi . Maksimalno su spiralizirani u metafazi i tad su najbolje vidljivi. Veličina, oblik i broj hromosoma isti su u svim tjelesnim ćelijama svih pripadnika jedne vrste. Kod čovjeka je taj broj 46 (diploidni broj hromosoma). U spolnim ćelijama (gametima) ovaj broj je haploidan (23 hromosoma), odnosno dvostruko manji od diploidnog. Ako napravimo mikrofotografiju hromosoma dobilo smo kariotip te vrste. Ako sa te fotografije izrežemo hromosome i poredamo ih po veličini i obliku, dobili smo kariogram . Analizirajući kariogram čovjeka vidimo da on sadrži 23 para hromosoma. U prva 22 para su po dva međusobno ista hromosoma, zbog čega se zovu autosomi . U njima su geni za tjelesne osobine, zbog čega se zovu i tjelesni hromosomi . U 23. paru, kod muškog spola hromosomi su različiti i postoji jedan krupni X i jedan sitni Y hromosom, zbog čega se ovi hromosomi kod oba spola zovu heterosomi . U njima su geni za spolne osobine pa se također zovu i spolni hromosomi. Prilikom nastanka spolnih ćelija ili gameta procesom mejoze iz svakog para hromosoma u gamete odlazi samo po jedan hromosom. Spajanjem gameta (oplodnja), heterosomi mogu dati XX kombinaciju (ženski spol) ili XY (muški spol). Na taj način je određen (determiniran ) spol buduće jedinke.

36

15. FAKTORI ORGANSKE EVOLUCIJE Osnovni faktori evolucije su: varijabilnost, selekcija, izolacija i genetički drift (genetičko – automatski procesi). Isti ti faktori remete genetičku ravnotežu u populaciji, dovodeći do njene promjene. Ovi faktori ne djeluju izolovano, već u složenom sadjejstvu. Varijabilnost može biti nasljedna i nenasljedna, individualna i grupna. Nenasljedna varijabilnost (modifikacije ) se javlja npr. kod jedne vrste primule koja na temperaturama 15 do 20ºC daje crvene cvjetove, a na temperaturama 30 do 35ºC cvjetovi su bijeli. kod maslačka na temperaturama 5 do 8ºC nastanu režnjeviti listovi, a na temperaturama 15 do 18ºC listovi su cjeloviti. Kod životinja javlja se sezonska varijabilnost. Nasljedna varijabilnost (mutacije ) podrazumijeva kvalitativne i kvantitativne promjene u nasljednom materijalu. Mogu biti genske, hromosomske i genomske. Njihova posljedica su rekombinacije. Za organizam se može reći da je proizvod interakcije njegovog genotipa i konkretne sredine. Svaka njegova osobina se ostvaruje međudjelovanjem nasljednih i nenasljednih faktora. Tako npr. heterofilija (nastanak različitih vrsta listova na istoj biljci) kod vodenog ljutića zavisi od toga da li se razvijaju pod vodom ili nad vodom. Kod himalajskog kunića dlaka je bijela, osim na njušci, ušima, šapama i repu, ali se to hlađenjem ili grijanjem može korigovati. Ove osobine mogu se mijenjati samo u granicama njegove norme reakcije . (crno ili bijelo, nikako crveno ili plavo). Mutacije su osnova evolucije. Uzastopnim genetičkim promjenama (mutacijama i rekombinacijama) nastaju fenotipske razlike među jedinkama. U tom pogledu mutacije mogu biti: negativne, neutralne i pozitivne. Zajedno sa rekombinacijama daju varijacije i uzrokuju njihovo širenje u populacijama, što predstavlja materijal za evolutivne promjene.

16. VODENI EKOSISTEMI

Dijele se na ekosisteme kopnenih voda i ekosisteme svjetskih mora i okeana . Podjela ekosistema kopnenih voda izvršena je na osnovu karaktera i brzine strujanja vode. Po tom kriteriju ove vode dijelimo na staja će vode i teku ćice . Tekuće vode proučava reologija (potamologija ). U tekućicama je moguća longitudinalna (uzdužna) zonacija prema kojoj razlikujemo 3 zone: krenon je izvorišni dio i gornji tok rijeke sa bistrim i hladnim vodama bogatim kisikom. Obično se poklapa sa zonom pastrmke i lipljena. Ritron je središnji tok rijeke sa sporijim vodama i pjeskovitim dnom, a obično se poklapa sa zonom mrene i deverike. Potamon je donji tok sa sporim vodama siromašnim kisikom i muljevitim dnom. Prema ovisnosti o vodenoj sredini organizmi mogu biti: reobionti , reofili i reokseni . Stajaće vode kopna proučava limnologija . U njima je moguća vertikalna stratifikacija vodenog stuba. Prema njoj možemo razlikovati 2 zone: limneti čka ili površinska i profundalna ili dubinska zona. Na vertikalnom profilu jezerskog dna možemo razlikovati: 1. pribrežnu terasu (od površine do 20 m dubine) 2. sublakustrijski odsjek (20 – 50 m dubine) 3. centralnu jezersku ravan (preko 50 m dubine). Prema temperaturi vode u jezeru često možemo razlikovati površinski heterotermni i dubinski homotermni sloj. Prema proizvodnji hrane razlikujemo gornji trofogeni i donji trofoliti čki sloj. Zavisno od stepena zagađenosti mineralnim i organskim tvarima jezera mogu biti: oligotrofna (imaju čistu vodu sa malo otopljeni tvari) i eutrofna (imaju mnogo mineralnih i organskih tvari otopljenih u vodi, zbog čega se u takvim vodama intenzivno taloži mulj, što ubrzano vodi njihovom presušivanju). Prema mjestu života organizme u vodi možemo podijeliti na: 1. neuston - površinski organizmi 2. plankton - lebdeći organizmi 3. nekton - aktivno plivajuće životinje (ribe) 4. perifiton - životinje na vodenim biljkama 5. bentos - organizmi dna. Prema načinu ishrane dijelimo ih na: producente, konzumente i reducente. Svjetska mora i okeane proučava okeanologija (okeanografija). Na horizontalnom profilu morske vode razlikujemo 2 zone: 1. neritsko (obalsko) podru čje - od obale do linije ispod koje je dubina 200 m i 2. okeansko podru čje. Na vertikalnom profilu razlikujemo 3 vodena sloja: 1. epibental - do 200 m dubine, 2. batibental – od 200 do 1 000 m dubine 3. abisobental preko 1000 m dubine. Zavisno o količini svjetlosti u morskoj vodi možemo razlikovati 3 zone: eufoti čna, disfoti čna i afoti čna zona. U eufotičnoj zoni ima dovoljno svjetlosti za fotosintezu, a u bistrim morima ova zona može ići i do 200 m dubine. U disfotičnoj zoni ima malo svjetlosti, ali nedovoljno za fotosintezu. Ona je od 200 do 500 m dubine. U afotičnoj zoni nema svjetlosti, a ona je na dubinama preko 500 m. Na kretanje morskih voda utječu rotiranje Zemlje i privlačna sila Mjeseca, što za posljedice ima: morske struje, plimu, oseku i morske talase. Morski plankton dijelimo na: holoplankton i meroplankton. Holoplankton sačinjavaju

37

organizmi koji lebde cijelog života. Meroplankton su organizmi koji samo dio života provode kao plankton, a preostali dio u nekoj drugoj životnoj formi.

17. POSTNATALNI PERIOD RASTA I RAZVOJA

Traje od rođenja do smrti. U prvih 10-ak godina života ujednačen je prirast tjelesne visine i mase. Nakon toga se dešava nagli adolescentni zamah rasta gotovo svih mjera, nakon kojeg pozitivan rast praktično prestaje. Predadolescentni rast i razvoj traje od rođenja do kraja desete godine postnatalnog perioda. Obuhvata 3 uzrasne kategorije:

1. novoro đenče - do navršene 2. sedmice, 2. dojen če – do navršene 2. godine i 3. dijete – kod ženskog spola do 11. – 13. godine, a kod muškog do 12. – 14. godine.

Tad počinje adolescencija (mladalaštvo). Ona se kod ženskog spola završava između 18. i 21. godine, a kod muškog između 20. i 24. godine. Adolescencija obuhvata 3 perioda:

1. predpubertet (predpubescencija), 2. pubertet (pubescencija) i 3. postpubertet (postpubescencija).

Predpubertet se završava između 12. i 15. godine. Pubertet se kod djevojaka završava izmedju 16. i 17. godine, a kod mladića između 17. i 18. godine. Pubertet obuhvata najznačajniji skok razvoja i promjena u visini i težini, praćenih sazrijevanjem spolnih žlijezda i pojavom sekundarnih spolnih odlika. Pojava prvih gameta dijeli pubertet na rani i kasni. Maksimalna brzina rasta kod dječaka je između 14. i 15. godine, kad mogu porasti i do 10 cm. Kod djevojčica se taj maksimalni rast javlja između 12. i 13. godine, ali porastu nešto manje. Naročito intenzivno rastu trup i duge kosti, a kod dječaka i vilice i nos. Prvi predpubertetski znaci sspolnog dozrijevanja kod dječaka su porast testisa i pojava prvih pubičnih dlaka. Kasnije se kod muškaraca (nakon 15. godine), u ejakulatu pojavljuju prvi spermatozoidi. Testisi se i dalje razvijaju i penis raste sve do 24. godine. Kod djevojčica započinje rast jajnika, jajovoda, maternice i rodnice. Bazna reakcija sekreta rodnice prelazi u kiselu. Puna spolna zrelost kod ženskog spola dostiže se tek nakon 20. godine. Prati je karakteristična distribucija masnog tkiva i zaobljenost odgovarajućih tjelesnih regiona. Izmedju 20. i 30. godine trup poraste za dodatnih 3 do 5 mm, a do 50. godine tjelesna dužina ostaje ista. Rast se smatra završenim onda kad tjelesna visina dostigne 98% od svoje maksimalne vrijednosti. U prosjeku to se kod ženskog spola dešava u 17. godini, a kod muškog spola u 18. godini. Kosti lica nastave rasti sve do 60. godine, a porastu za 2 do 4% u odnosu na mjere dvadesetogodišnjaka.

18. MEKUŠCI

Imaju mehko tijelo kod kojeg je dvobočna simetrija u mnogih vrsta naknadno poremećena. Na površini imaju jednoslojni epitel sa mnogobrojnim žlijezdama koje luče sluz. Žive u vodi i na vlažnim kopnenim staništima. Tijelo im je građeno od slijedećih dijelova: glava (školjke je nemaju), trup i stopalo . Na glavi imaju pipke, a u ustima imaju radulu ili trenicu . U trupu dominira velika jetra. Iznad stopala postoji kožni nabor koji se zove plašt i koji obavija skoro cijelo tijelo. Na vanjsku stranu plašt izlučuje materijal za ljušturu, a između njega i tjelesnog zida nalazi se plaštana duplja u kojoj su organi za disanje. Crijevni kanal je diferenciran na 3 dijela, a želudac im je dobro razvijen. Nervni sistem je kod većine mekušaca ganglijski , a samo kod najprimitivnijih vrsta on je vrpčast . Imaju otvoreni sistem za cirkulaciju, sa srcem smještenim na leđnoj strani. Ono se sastoji od jedne predkomore i jedne komore. Imaju dobro razvijene spolne organe vrlo složene građe. Razmnožavaju se isključivo spolno, a mogu biti gonohoristi (jednospolci) i hermafroditi (dvospolci). Razmnožavaju se spolno polažući jaja, a nekoliko vrsta rađa žive mlade. Razviće im je najčešće direktno. Postoji preko 100 000 vrsta mekušaca, podijeljenih u 4 klase:

1. hitoni, 2. puževi, 3. školjke i 4. glavonošci.

Hitoni su morski mekušci sa najprimitivnijim osobinama, a ima ih samo u toplim morima. Puževi žive i u vodi i na kopnu. Svi kopneni puževi su hermafroditi, a samooplodnja je moguća samo kod nekih golaća. Neki puževi rađaju žive mlade. Najpoznatiji su: priljepak, volak, barnjak, puž kapica, vinogradarski puž, baštenski puž i više vrsta golaća. Ukupno ih ima oko 88 000 vrsta.

38

Školjke imaju dvobočno simetrično tijelo, oklopljeno sa dvije ljušture. Nemaju glavu. Slabo su pokretne, a neke su nepokretne. Isključivo su vodene životinje, a kod većine je razviće indirektno. Mogu dostići veličinu i do 1 m. Ima ih oko 15 000 vrsta. Značajne su u ljudskoj ishrani, te za dobijanje bisera i sedefa. Najpoznatije među njima su ostriga (kamenica), dagnja, periska, biserne školjke, palamide, periska i barska skoljka. Glavonošci su isključivo morske životinje, sa dvobočno simetričnim tijelom. To su najsloženiji beskičmenjaci. Tijelo im je građeno od glave i trupa. Usta su im okružena sa 8 ili 10 snažnih pipaka -krakova, a na bočnim stranama imaju par krupnih očiju. Dijele se na oktopode (8 krakova) i dekapode (deset krakova). U tijelu imaju evolutivni ostatak koji se zove sipina kost . Kreću se na reaktivni pogon. Ovdje spadaju: sipe, hobotnice, lignje, muzgavci i drugi. Ima ih oko 750 vrsta.

19. GENETIČKI INŽENJERING. GENSKO INŽENJERSTVO

Klasični biotehnološki procesi upotrebljavaju prirodna živa bića, npr. kvaščeve gljivice ili bakterije. Ti organizmi nisu idealni kao aktivni agens, zbog niza ograničenja. Moderna biotehnologija zato koristi genetski modificirane mikroorganizme, vještački podešene da što bolje odgovaraju namjeni. Postupak njihovog modificiranja zasniva se znanjima i metodama molekularne biologije. On podrazumijeva prenošenje nasljednog materijala iz jednog živog sistema u drugi, čime se mijenjaju neke njegove osobine. Takve neposredne manipulacije nasljednim materijalom nazivaju se geneti čki inženjering . On interveniše na nivou subcelularnih struktura, a ostvaruje se u više pravaca, faza ili operacija:

− pribavljanje čistih gena, njihovih grupa i hromosoma, putem izolacije ili sinteze, − prenošenje čestica nasljedne tvari iz jedne ćelije u drugu, odnosno iz jednog u drugi sistem, − inkorporiranje (ugradnju) stranih čestica u ćelije primaoca, uz očuvanje njihove funkcionalnosti, − umnožavanje međusobno identičnih struktura (kloniranje), − stvaranje novih kompleksa nasljedne tvari, kakvi ne postoje u prirodi.

Prema stepenu složenosti manipuliranih struktura moguće je razlikovati: gensko, hromosomsko i genomsko inženjerstvo. Gensko inženjerstvo podrazumijeva manipulacije pojedinačnim genima. Dobijanje ciljanih gena ili dijelova DNK može se vršiti na više načina, a najčešće obrnutom transkripcijom sa informacione RNK uz pomoć revertaze . Postoje i tzv. genske mašine koje sintetišu željenu sekvencu DNK. Prečisćeni gen se prenosi u genetički materijal drugog organizma. To se može vršiti na više načina, a najčešće se koristi rekombinantna DNK . Ova tehnika se zasniva na aktivnosti organizma restrikcijske endonukleaze ili restriktaze . Ovi enzimi cijepaju lanac DNK na podjednake fragmente, koji se uz pomoc ligaze ponovo spajaju (rekombinacije). Ovom tehnikom se strani geni ugrađuju u vektore (prenosioce) kao sto su bakteriofagi i bakterijski plazmidi, sposobni za samostalno umnožavanje. Moguće je i direktno ubacivanje gana u recipijenta (primaoca). Tako je npr. ljudski gen za hormon rasta uspješno ugrađen u genom miša.

20. PROMJENLJIVOST U PROSTORU I VREMENU - KVALITATI VNA I KVANTITATIVNA

Promjenljivost je bitna osobina svih živih bića, a naročito onih koje se razmnožavaju spolno. Zbog te promjenljivosti danas na Zemlji ne postoje 2 iste ljudske jedinke, a ne bi ih bilo ni da je broj ljudi na Zemlji mnogo veći. To isto vrijedi i za životinjske i biljne vrste. Promjenljivost čovjeka možemo pratiti u prostoru i u vremenu. Zbog promjenljivosti u prostoru, na različitim krajevima naše planete nalazimo različite tipove ljudi. U velikom dijelu Azije dominira žuta rasa, za Afriku je karakteristična crna rasa, a za Evropu bijela rasa. I u okviru istog kontinenta uočavaju se značajne razlike. Tako npr. u dijelu Afrike sjeverno od ekvatora možemo naći sudanski tip crnca sa veoma tamnom bojom kože i naglašenom tjelesnom visinom. Za razliku od njih, u tropskim šumama centralne Afrike žive izrazito niski crnci Pigmeji. I u Evropi postoje značajne regionalne razlike, pa se npr. Italijan mnogo više razlikuje od nekog Skandinavca ili Rusa, nego od Španjolca. Zbog promjenljivosti u vremenu današnji ljudi drugačiji su od svojih bližih i daljih predaka. Ne moramo se vraćati u daleku prošlost da uočimo te razlike. Zna se da je prosječna Evropljanka prije 150 godina prvu menstraciju dobijala je sa 16,5 godina, dok je danas ta granica spuštena ispod 13 godina. Uočljiv je i trend da je svaka nova generacija u prosjeku krupnija od prethodne i da sve ranije dostiže spolnu zrelost. Promjenjivost možemo posmatrati u kvalitativnom i u kvantitativnom smislu. Kvalitativna promjenljivost tiče se kvalitativnih osobina. To su one osobine koje nemaju sve jedinke, npr. smeđe oči, B krvnu grupu, plavu kosu itd. Kvantitativna promjenljivost tiče se kvantitativnih osobina. To su one osobine koje su prisutne kod svake jedinke, ali u različitom intenzitetu, npr: tjelesna težina, visina, dužina stopala,

39

obim struka, dužina podlaktice, obim šake itd. Takve osobine iskazujemo jedinicama mjere kao što je npr. centimetar ili kilogram. Ako opisujemo neku individuu ili ljudsku grupu, onda u tom opisu trebamo naglasiti one osobine po kojima se ta jedinka ili grupa razlikuje od ostalih.

21. PRIRODNO ODABIRANJE (PRIRODNA SELEKCIJA) Prirodna selekcija je usmjeravajući faktor evolucije. Prema Darvinu, to je sila koja eliminira nepovoljne osobine kroz borbu za opstanak, odnosno kroz diferencijalni mortalitet i diferencijalno preživljavanje. Međutim, nije borba za opstanak jedini preduvjet selekcije. Genetički gledano, selekcija je utjecaj svakog prirodnog faktora koji daje prednost nekim genotipovima u populaciji i tako remeti njenu genetičku ravnotežu. Pri tome je moguće da neka jedinka sa najboljim osobinama bude slabo plodna, a jedinke sa lošim osobinama vrlo plodne. Zato je bitno i diferencijalno razmnožavanje. Borba za opstanak eliminiše veliki broj jedinki svake vrste, na svim razvojnim stupnjevima. Tako u životu ostaju i dalje se razmnožavaju najprilagođenije jedinke, odnosno one čije osobine najviše odgovaraju konkretnim uvjetima života. Naravno, ni najbolje kombinacije osobina nisu sasvim pošteđene djelovanja prirodne selekcije. Prema tome, selekcija nije rezultat neke natprirodne sile, već uzajamnog djelovanja isključivo materijalnih činilaca sredine. Naslijeđivanje i promjenljivost dovode do razlika među jedinkama, pa takve nejednake jedinke imaju i nejednake šanse u borbi za opstanak, pa ta borba mora imati selektivni karakter. Prilagođenije jedinke preživljavaju, razmnožavaju se i na potomke prenose svoje prednosti, mjenjajući tako genetički sastav populacije.

22. NIVOI PROMJENLJIVOSTI – INDIVIDUALNA I GRUPNA. FAKTORI PROMJENLJIVOSTI Promjenljivost ljudske vrste može se pratiti na različitim nivoima, od molekule i ćelije do jedinki, grupa jedinki i čovječanstva u cjelini. Individualna promjenljivost se zasniva na variranju ogromnog broja kvalitativnih i kvantitativnih osobina i neograničenim mogućnostima kombiniranja njihovih varijanti. (Ukupan broj mogućih različitih kombinacija veći je nego broj molekula u svemiru.) Grupna promjenljivost se iskazuje kroz frekvencije pojavljivanja nekih kvalitativnih svojstava ili kroz prosječne vrijednosti kvantitativnih svojstava, uz statističke pokazatelje kao što su granične vrijednosti, standardna devijacija, koeficijent varijacije itd. Prema tome, individualna svojstva se uočavaju direktno - neposrednim posmatranjem ili mjerenjem, a grupna svojstva se uvijek utvrđuju indirektno – posrednim izvođenjem njihovih pokazatelja, na osnovu učestalosti neposredno određenih odgovarajućih individualnih osobina. Faktori promjenljivosti mogu biti nasljedni (hereditet ) i sredinski. Genotip obuhvata sve osobine koje su šifrovane u nasljednom materijalu, a fenotip obuhvata osobine koje stvarno ima neka jedinka. Malo je osobina koje su isključivo nasljedne ili isključivo sredinske. Tako je npr. krvna grupa isključivo nasljedna, a traumatska obilježja su isključivo sredinske odnosno nenasljedne osobine. Sve ostale osobine su nasljedne u izvjesnom omjeru, tj. njihova heritabilnost (nasljedivost) se kreće u vrijednosti između 0 i 1. 23. MANIFESTIRANJE I DOKAZI ORGANSKOG EVOLUIRANJA Evolutivni proces dokazan je kroz sve biološke discipline i kroz mnoge nauke. Te dokaze moguće je podijeliti u slijedeće grupe: Paleontološki dokazi evolucije

1. Prelazni oblici : psilifite (mahovine i paprati), pteridosperme (papratnjače i golosjemenjače), resoperke (ribe i vodozemci), sejmurije (vodozemci i gmizavci), arheopteriks i arheornis (gmizavci i ptice), terodoncije (gmizavci i sisari).

2. Evolutivni nizovi : konja (fenokodus – eohipus – mezohipus – merihipus – pliohipus – equis) traje oko 70 miliona godina. Dobro su očuvani i razvojni nizovi slona, zeca i još nekih vrsta.

Morfološko – anatomski dokazi evolucije 1. jedinstvena ćelijska građa, 2. opšti plan građe, 3. homologni organi (npr. prednji udovi plućnih kičmenjaka) i analogni organi (krilo ptice i

insekta, škrge riba i pluća sisara), 4. usavršavanje unutrašnjih organa npr. srca,

40

5. rudimentarni organi (kukovi kitova, oči slijepih životinja, slijepo crijevo itd.), 6. atavizmi (pojačana tjelesna dlakavost, više parova mliječnih žlijezda, ostatak repa),

Embriološki dokazi evolucije – ontogeneza je kratko ponavljanje filogeneze , Biohemijski, fiziološki i genetički dokazi evolucije – sličnost osnovnih životnih funkcija, amino-kiselina, monosaharida, masnih kiselina, sličnost krvnog seruma koja se potvrđuje jačim taloženjem, mogućnost ukrštanja (hibridizacije) koja se povećava sa srodnošću itd.

24. BIOLOŠKO PORIJEKLO I EVOLUCIJA ČOVJEKA Čovjek je dio prirode kao i ostala živa bića, ali je ipak poseban u odnosu na sve njih. Jedino je on sposoban da razumije ono što vidi, da to razvrsta i zabilježi. On nije rezultat samo bioloških zakonitosti, već i socijalnih zakonitosti, posebno u razvoju njegove materijalne i duhovne kulture. Opšti plan njegove građe svrstava čovjeka u klasu sisara, red primata. Evolutivni ogranak kojem pripada čovjek razvijao se tokom 15-ak miliona godina, a vrsta kojoj pripada današnji čovjek nastala je tek prije 30 hiljada godina. U tom periodu smjenilo se oko 400 000 generacija ljudi. Cjelokupni proces antropogeneze ili hominizacije (proces razvoja čovječije vrste) dijelimo u 2 osnovne faze:

1. prethumana faza (do pojave ljudskog roda, roda Homo) i 2. humana faza (evolutivni razvitak roda Homo).

Prethumana faza obuhvata 2 potporodice predljudi: ramapitecine i australopitecine. Ramapitecine (Ramapithecinae) su živjeli od prije 15-ak do prije 8 miliona godina. Njihovi fosilni ostaci otkriveni su u mnogim krajevima tzv starog svijeta, odnosno u Aziji, Evropi i Africi. Nisu bili ljudi, ali su bili mnogo sličniji čovjeku nego bilo kojoj vrsti današnjih majmuna. Australopitecine (Australopitecinae) ili "južni majmuni" su živjeli od prije 5 do prije 1,5 miliona godina. Otkriveni su u mnogim djelovima Afrike, a naročito u dolini Rift. Zapremina njihovog mozga je bila oko 600 cm3, što je više nego u bilo kojeg čovjekolikog majmuna. Prilagođeni su hodu na 2 noge, što se vidi iz građe njihovog skeleta. Hranili su se i biljnom i životinjskom hranom. Oblik njihovih zuba bio je sličniji ljudskim nego majmunskim. Humana faza počinje sa pojavom prvih pripadnika roda Homo. Dijeli se na tri razvojne etape:

1. arhantropi, 2. paleontropi i 3. neontropi.

Arhantropi ("praljudi") su obuhvatali dvije skupine: Homo habilis (čovjek sposobni, vješti) i Homo erectus (čovjek uspravni). Prva skupina je živjela na području istočne Afrike prije 2 do 1,5 milion godina. Bilo je to prvo stvorenje koje je proizvodilo oruđa za rad. Hodao je uspravno, a kapacitet lobanje mu je bio oko 650 cm3. Druga skupina, nazvana još i Pithecantropus erectus (javanski čovjek), živio je u jugoistočnoj Aziji prije milion godina. Imao je kapacitet lobanje od 850 do 1 200 cm3, a tjelesna visina mu je bila 150 do 160 cm. Koristio je vatru, a pravio je kvalitetnija oruđa za rad. Paleontropi ("stari ljudi") se nazivaju i neandertalci . Tokom zadnjeg ledenog doba (prije 80 do prije 40 hiljada godina) naseljavali su skoro cijelu Evropu i bliski i srednji istok. Tu je spadao i "krapinski čovjek", koji je živio nešto ranije, prije 150 000 godina. Izrađivali su koplja i druga oruđa za lov. Imali su zapreminu lobanje oko 1 300 cm3, a pojavljuje se i prvi oblik primitivne religije, prisutan kroz ceremoniju sahranjivanja mrtvih. Neantropi ("novi ljudi") pojavljuju se prije 40 do 30 000 godina. Poznati su i pod nazivom kromanjonci . U fizičkom pogledu nisu se razlikovali od današnjih ljudi. Kapacitet lobanje im je 1 600 cm3. Njihovo oruđe je izrađivano od kamena, kostiju i rogova i bilo je znatno savršenije nego oružje neandertalaca. Koristili su i luk i strijelu. Zidove pećina u kojima su živjeli ukrašavali su crtežima životinja. Upotreba jezika (govora) bila je razvijena već prije 20 000 godina. Od tog perioda počinje intenzivan razvoj čovjeka kao socijalnog bića.

25. RACIONALNO KORIŠTENJE PRIRODNIH RESURSA Životna sredina je onaj mali dio prirode planete Zemlje koji je naseljen živim bićima. Zaštita životne sredine je zaštita ekosistema, bez obzira na njihov nivo. To je pravi, ekološki pristup zaštiti, jer ni jednu biljnu ni životinjsku populaciju nije moguće štititi ako se ne zaštiti cijeli ekosistem kojem ona pripada. Zaštita životne sredine podrazumijeva racionalno korištenje materije i energije njenih ekosistema. Pod racionalnim korištenjem tih ekosistema podrazumijevamo ono korištenje koje ne smanjuje njihovu produkcionu moć, uzimajući iz ekosistema samo višak vrijednosti proizvodnih potencijala. Ako taj višak ne zadovoljava trenutne potrebe ljudske populacije, mora se na naučnim osnovama povećati produkciona moć ekosistema. Ako je ljudsko društvo u nekoj situaciji ipak prisiljeno iz ekosistema uzeti

41

još više, treba taj gubitak u što kraćem peroodu nadoknaditi, u tom istom ili u nekom drugom ekosistemu. Proizvodnja zdrave hrane jedan je od najaktuelnijih i najtežih ekoloških problema današnjeg čovjeka. Njegovo rješavanje podrazumijeva kvalitetnu obnovu ekosistema u najsiromašnijim dijelovima Zemlje, te postepen prelazak na nove oblike hrane koji traže manja ulaganja i manje degradiraju životnu sredinu. Upotrebu hemijskih sredstava treba podrediti zdravijoj budućnosti ljudskih populacija, forsirajući biološka sredstva zaštite.