GRADIVO ZA MATURO ZAPISKI S PREDAVANJ

BIOLOGIJA

Zbral in uredil: Marko Pongrac Profesor: Vlado Pirc

KAZALO

1. UVOD V BIOLOGIJO ................................................................................................................ 1

1.1. KAJ JE BIOLOGIJA ............................................................................................................... 1

1.2. PANOGE BIOLOGIJE ........................................................................................................... 1

1.3. KRALJESTVA IVEGA ........................................................................................................ 1

1.5. SMERI BIOLOGIJE ............................................................................................................... 2

1.6. RAZDELITEV BIOLOKIH ZNANOSTI ............................................................................. 2

1.7. KJE SE POJAVLJA ................................................................................................................ 2

2. ZNAILNOSTI IVEGA ........................................................................................................... 3

2.1. CELINA ORGANIZACIJA ................................................................................................. 3

2.2. INDIVIDUALIZIRANOST .................................................................................................... 3

2.3. VZDRANOST IN ODZIVNOST ......................................................................................... 3

2.4. SPOSOBNOST REGULACIJE .............................................................................................. 4

2.5. RAZMNOEVANJE, RAST, RAZVOJ ................................................................................ 4

2.6. METABOLIZEM .................................................................................................................... 4

2.7. MUTABILNOST .................................................................................................................... 5

2.8. STARANJE IN SMRT ............................................................................................................ 5

3. RAZNOLIKOST IN PODOBNOST ........................................................................................... 6

4. HIERARHINA ORGANIZACIJA .......................................................................................... 7

4.1. RAVNI ORGANIZACIJE IVIH SISTEMOV ...................................................................... 7

4.2. EVOLUCIJA ........................................................................................................................... 8

5. ZNANSTVENO RAZISKOVALNO DELO .............................................................................. 9

5.1. ISKANJE PROBLEMA .......................................................................................................... 9

5.2. ZBIRANJE PODATKOV ....................................................................................................... 9

5.3. POSTAVITEV HIPOTEZE (REITEV NAEGA PROBLEMA) ........................................ 9

5.4. DOKAZ HIPOTEZE ............................................................................................................... 9

5.5. POSTAVITEV TEORIJE ....................................................................................................... 9

6. CELICA ...................................................................................................................................... 10

6.1. ZGODOVINA ....................................................................................................................... 10

6.2. OSNOVA .............................................................................................................................. 10

6.3 OSNOVNA RAZDELITEV CELIC ...................................................................................... 10

6.4. SPLONE ZNAILNOSTI CELIC IN PRIMERJAVA ...................................................... 10

7. KEMIJSKA ZGRADBA CELICE ........................................................................................... 12

7.1. ANORGANSKE SNOVI V CELICI .................................................................................... 12

7.1.1. Voda: .............................................................................................................................. 12

7.2. ORGANSKE SNOVI V CELICI .......................................................................................... 13

7.2.1. Ogljikovi hidrati ............................................................................................................. 13

7.2.2. Beljakovine..................................................................................................................... 15

7.2.3. Maobe ......................................................................................................................... 16

7.2.4. Nukleinske kisline .......................................................................................................... 17

8. MORFOLOKA ZGRADBA CELICE ................................................................................... 19

8.1. EUKARIONSTSKA CELICA .............................................................................................. 19

8.2. MEMBRANSKI CELINI ORGANELI .............................................................................. 20

8.2.1. Jedro ............................................................................................................................... 20

8.2.2. Jedrce .............................................................................................................................. 20

8.2.3. Endoplazmatski retikulum (ER) ..................................................................................... 20

8.2.4. Golgijev aparat (GA) ...................................................................................................... 21

8.2.5. Lizosomi ......................................................................................................................... 21

8.2.6. Kloroplasti ...................................................................................................................... 22

8.2.7. Mitohondriji ................................................................................................................... 22

8.3. ZRNATI CELINI ORGANELI .......................................................................................... 23

8.3.1. Ribosomi ........................................................................................................................ 23

8.4. NITASTI CELINI ORGANELI ......................................................................................... 23

8.4.1. Nitke (mikrofilamenti) ................................................................................................... 23

8.4.2. Cevke (mikrotubuli) ....................................................................................................... 23

8.4.2.1. Centriol .................................................................................................................... 23

8.4.2.2. Bazalno telo ............................................................................................................. 24

8.4.2.3. Biki in migetalke ................................................................................................... 24

9. ZGRADBA MEMBRAN ........................................................................................................... 25

9.1. FOSFOLIPIDI ....................................................................................................................... 25

9.2. BELJAKOVINE ................................................................................................................... 25

9.3. OGLJIKOVI HIDRATI ........................................................................................................ 25

10. TRANSPORT PREKO PLAZMALEME .............................................................................. 26

10.1. PRENOS VELIKIH DELCEV ............................................................................................ 26

10.1.1. Endocitoza .................................................................................................................... 26

10.1.2. Eksocitoza .................................................................................................................... 26

10.2. PRENOS MAJHNIH DELCEV .......................................................................................... 26

10.2.1. Pasivni transport ........................................................................................................... 26

10.2.1.1. Difuzija .................................................................................................................. 26

10.2.1.2. Osmoza .................................................................................................................. 27

10.2.2. Aktivni transport .......................................................................................................... 28

11. DELITEV CELICE ................................................................................................................. 29

11.1. DELITEV PROKARIONTSKE CELICE ........................................................................... 29

11.2. DELITEV EUKARIONTSKE CELICE ............................................................................. 30

11.2.1. Mitoza .......................................................................................................................... 31

11.2.2. Mejoza (redukcijska delitev R!) ................................................................................ 33

12. METABOLIZEM ..................................................................................................................... 36

12.1. METABOLIZEM ................................................................................................................ 36

12.2. METABOLINE REAKCIJE ............................................................................................ 36

12.3. ZNAILNOSTI ENCIMOV ............................................................................................... 37

12.4. VPLIVI NA ENCIMSKO REAKCIJO ............................................................................... 37

13. FOTOSINTEZA ....................................................................................................................... 39

13.1. OD SVETLOBE ODVISNE REAKCIJE ........................................................................... 40

13.1.1. Ciklina transportna veriga .......................................................................................... 40

13.1.2. Neciklini transport ...................................................................................................... 40

13.2. OD SVETLOBE NEODVISNE REAKCIJE ...................................................................... 41

14. CELINO DIHANJE .............................................................................................................. 42

14.1. GLIKOLIZA ....................................................................................................................... 42

14.2. KREBSOV CIKEL ............................................................................................................. 42

14.3. KEMIOSMOZA .................................................................................................................. 42

15. VRENJE ALI FERMENTACIJA ........................................................................................... 43

16. ORGANSKI SISTEMI ............................................................................................................ 44

16.1. TRANSPORTNI SISTEMI ................................................................................................. 44

16.1.1. KRVOILJE ................................................................................................................ 44

16.1.1.1. KRI ........................................................................................................................ 44

16.1.1.1.1. Krvne celice .................................................................................................... 44

16.1.1.1.2. Strjevanje krvi ................................................................................................ 45

16.1.1.1.3.Krvne skupine ................................................................................................. 46

16.1.1.1.4. Rh faktor ......................................................................................................... 46

16.1.1.2. ILE ...................................................................................................................... 47

16.1.1.2.1. Krvni spleti ..................................................................................................... 48

16.1.1.1.2. Krvni obtoki ................................................................................................... 49

16.1.1.1.3. Vrste krvnih obtokov in krvoilja .................................................................. 51

16.1.1.3. SRCE (LOVEKO) ............................................................................................ 52

16.1.1.3.1. Oivenje srca ................................................................................................ 52

16.1.1.3.1.1. Samodejno ali avtonomno ivevje ......................................................... 53

16.1.1.3.1.2. Vegetativno oivenje srca ...................................................................... 53

16.1.2. DIHALA ...................................................................................................................... 54

16.1.2.1. Vrste dihal ............................................................................................................. 54

16.1.2.1.1. Telesna povrina ............................................................................................. 54

16.1.2.1.2. krge............................................................................................................... 54

16.1.2.1.3. Traheje (vzdunice/zranice) .......................................................................... 55

16.1.2.1.4. Trahealne krge .............................................................................................. 55

16.1.2.1.5. Pljua .............................................................................................................. 55

16.1.2.2. Dihanje loveka ..................................................................................................... 56

16.1.2.3. Dihanje ptiev ....................................................................................................... 56

16.1.2.4. Dihanje morskih sesalcev ...................................................................................... 57

16.1.2.5. Transport plinov .................................................................................................... 57

16.1.2.5.1. Vpliv pH ......................................................................................................... 57

16.1.2.5.1. Vpliv Temperature ......................................................................................... 57

16.1.3. PREBAVILA ............................................................................................................... 58

16.1.3.1. Zgradba in delovanje ............................................................................................. 58

16.1.3.1.1. Prebavna cev .................................................................................................. 58

16.1.3.1.1.1. Usta .......................................................................................................... 59

16.1.3.1.1.2. relo in poiralnik ................................................................................... 61

16.1.3.1.1.3. elodec .................................................................................................... 61

16.1.3.1.1.4. Tanko revo ............................................................................................. 62

16.1.3.1.1.5. Debelo revo ........................................................................................... 62

16.1.3.1.2. Prebavni lezi ................................................................................................. 63

16.1.3.1.2.1. Jetra ......................................................................................................... 63

16.1.3.1.2.2. Trebuna slinavka .................................................................................... 64

16.1.3.1.3. Primerjava ...................................................................................................... 65

16.1.3.1.3.1. Prebavila prevekovalcev ........................................................................ 65

16.1.3.1.3.2. Prebavila ptiev ....................................................................................... 65

16.1.4. IZLOALA .................................................................................................................. 66

16.1.4.1. Sistemi / tipi izloal ............................................................................................... 67

16.1.4.1.1. Kontraktilna vakuola/krljivi mehurek ......................................................... 67

16.1.4.1.2. Protonefridiji .................................................................................................. 67

16.1.4.1.3. Metanefridiji ................................................................................................... 68

16.1.4.1.4. Malpigijeve cevke .......................................................................................... 68

16.1.4.1.5. Ledvice ........................................................................................................... 69

16.2. REGULACIJSKI SISTEMI ............................................................................................. 71

16.2.1.HORMONI .................................................................................................................... 71

16.2.1.1. Delovanje hormonov ............................................................................................. 71

16.2.1.2. leze in hormoni loveka ...................................................................................... 72

16.3. IVEVJE ......................................................................................................................... 78

16.3.1. ZGRADBA IVEVJA .............................................................................................. 78

16.3.2. IVNE CELICE (NEVRONI) ................................................................................... 79

16.3.2.1. Motorini oz. gibalni nevroni ................................................................................ 79

16.3.2.2. Senzorini oz. utilni nevroni ................................................................................ 80

16.3.2.3. Povezovalni oz. asociacijski nevroni (internevroni) ............................................. 80

16.3.3. Ovojnice ivnega sistema ........................................................................................... 81

16.3.3.1. Ovojnice v perifernem ivnem sistemu ............................................................... 81

16.3.3.2. Ovojnice (meninge) v centralnem ivnem sistemu ............................................. 81

16.3.4. Prenos signalov po ivcih ............................................................................................. 82

16.3.4.1. Sinapsa .................................................................................................................. 82

16.3.4.2. Vzdranostni prag ................................................................................................. 83

16.3.4.3. Prevajanje signalov po ivnih vlaknih ................................................................. 83

16.3.5. Somatsko ivevje ........................................................................................................ 84

16.3.5.1. Hrbtenjaa ............................................................................................................. 84

16.3.5.2. Mali mogani......................................................................................................... 85

16.3.5.3. Veliki mogani ...................................................................................................... 85

16.3.6. Vegetativno ivevje .................................................................................................... 86

16.3.7. Razdelitev ivevja glede na sistem ............................................................................. 86

16.4. UTILA ............................................................................................................................. 87

16.4.1. utila za kemine draljaje - kemoreceptorji ............................................................... 87

16.4.1.1. Jezik (okus) ........................................................................................................... 87

16.4.1.2. Nos (vonj) .............................................................................................................. 88

16.4.2. utila za svetlobne draljaje - fotoreceptorji ............................................................... 88

16.4.2.1. Oko (vid / zaznavanje svetlobe) ................................................................................ 88

16.4.3. utila za mehanske draljaje - mehanoreceptorji ......................................................... 90

16.4.3.1. Uho (zvok in ravnoteje) ....................................................................................... 90

16.5. GIBALA ............................................................................................................................. 93

16.5.1. Ogrodje pri loveku ...................................................................................................... 93

16.5.1.1. Hrustanec ............................................................................................................... 93

16.5.1.2. Kosti ...................................................................................................................... 94

16.5.1.3. Miice .................................................................................................................... 96

17. KOA ........................................................................................................................................ 98

17.1. VRHNJICA ......................................................................................................................... 98

17.2. USNJICA ............................................................................................................................ 98

17.3. PODKOJE ......................................................................................................................... 98

17.4. DLAKA/LAS ...................................................................................................................... 99

17.5. DERIVATI KOE .............................................................................................................. 99

17.5.1. leze znojnice .............................................................................................................. 99

17.5.2. leze lojnice ................................................................................................................. 99

17.6. Naloge koe ..................................................................................................................... 99

18. GENETIKA ............................................................................................................................ 100

18.1. KLASINA GENETIKA ................................................................................................. 100

18.1.1 Kariotip loveka .......................................................................................................... 100

18.1.2. Dominantni in recesivni aleli ..................................................................................... 101

18.1.3. Genotip/fenotip........................................................................................................... 102

18.1.4. Kodominantni aleli ..................................................................................................... 103

18.1.4. Kloni ........................................................................................................................... 103

18.1.5. iste linije .................................................................................................................. 103

18.1.6. Multipli aleli ............................................................................................................... 104

18.1.7. Spolno vezano dedovanje ........................................................................................... 105

18.1.7.1. Spolno vezani geni na kromosomu Y .................................................................. 105

18.1.7.2. Spolno vezani geni na kromosom X .................................................................... 106

18.1.8. Dihibridno krianje .................................................................................................... 107

18.2. POPULACIJSKA GENETIKA ......................................................................................... 108

18.1.1. Hardy Weinbergovo naelo ..................................................................................... 108

19. MUTACIJE ............................................................................................................................ 109

19.1. IZVOR MUTACIJ ............................................................................................................ 109

19.1.1. Vsiljene mutacije ........................................................................................................ 109

19.1.2. Sponatane mutacije .................................................................................................... 109

19.2. VRSTE MUTACIJ ............................................................................................................ 109

19.2.1. Genske/tokaste mutacije ........................................................................................... 110

19.2.2. Kromosomske mutacije .............................................................................................. 112

19.2.3. Genomske mutacije .................................................................................................... 113

19.2.2.1. Genomske mutacije avtosomov ........................................................................... 113

19.2.2.1. Genomske mutacije spolnih kromosomov .......................................................... 115

19.3. MOLEKULARNA GENETIKA ....................................................................................... 117

19.3.1. Zgradba nukleinskih kislin ......................................................................................... 117

19.3.1. Molekula DNK ........................................................................................................... 118

19.3.2. Molekula RNK ........................................................................................................... 119

19.3.3. Sinteza beljakovin ...................................................................................................... 119

19.3.3.1. Transkripcija ........................................................................................................ 119

19.3.3.2. Translacija ........................................................................................................... 119

19.3.4. Podvajanje DNK ........................................................................................................ 120

20. EVOLUCIJA .......................................................................................................................... 122

20.1. Nastanek in razvoj ivljenja .............................................................................................. 122

20.1.1. Nastanek Zemlje ......................................................................................................... 122

20.1.2. Kemoevolucija ........................................................................................................... 122

20.1.3. Bioevolucija ............................................................................................................... 122

20.1.4. Razvoj prokariontske celice ....................................................................................... 123

20.1.5. Razvoj eukariontov (endosimbiontska teorija) ........................................................... 123

2.1.5.1. Mnogoceliarji ...................................................................................................... 124

20.2. MEHANIZMI EVOLUCIJE ............................................................................................. 124

20.2.1. HIPERPRODUKCIJA POTOMCEV......................................................................... 124

20.2.2. RAZNOLIKOST OSEBKOV .................................................................................... 124

20.2.3. NARAVNI IZBOR .................................................................................................... 125

20.2.4. Umetni izbor ............................................................................................................... 125

20.2.5. Divergenca ................................................................................................................. 125

20.5.6. Konvergenca............................................................................................................... 125

20.5.7. Progresivni razvoj ...................................................................................................... 126

20.5.9. Koevolucija ................................................................................................................ 126

20.5.10. SPECIACIJA - nastanek nove vrste ......................................................................... 126

20.5.10.1. Opredelitev vrste ............................................................................................... 126

20.5.11. Nepovratnost evolucijskega razvoja ......................................................................... 128

20.6. PODROJA BIOLOGIJE PRI REKONSTRUKCIJI EVOLUCIJE ................................ 128

20.7. EVOLUCIJA LOVEKA ................................................................................................. 129

20.7.1. Prokonzul ................................................................................................................... 129

20.7.2. Eustralopithecus afarensis .......................................................................................... 129

20.7.3. Australopithecus africanus ......................................................................................... 130

20.7.4. Homo habilis .............................................................................................................. 130

20.7.5. Homo erectus.............................................................................................................. 130

20.7.6. Arhaini Homo sapiens .............................................................................................. 131

20.7.7. Homo sapiens neanderthalensis.................................................................................. 131

20.7.8. Homo sapiens sapiens ................................................................................................ 131

20.8. TEORETINE OSNOVE EVOLUCIJE LOVEKA ...................................................... 132

21. SISTEMATIKA ...................................................................................................................... 133

1

1. UVOD V BIOLOGIJO BIOS = IVLJENJE LOGOS = VEDA

1.1. KAJ JE BIOLOGIJA Biologija je veda, ki preuuje ivljenje, ivljenjske procese, ive organizme itd. Sprauje se vpraanja kot so npr.: Kaj je ivljenje?

1. VEDA - skupek znanj, postopkov in metod, ki preuujejo in razvijajo znanje o doloeni temi, stvari. 2. PANOGA 3. DISCIPLINA 4. PODROJE

Biologija je v neposredni povezavi tudi z drugimi podroji:

Kemija: ivljenjski procesi Fizika, Geologija: dejavniki okolja, ki so zelo pomembni za obstoj nekega

oranizma Matematika: statistika, sistematika

1.2. PANOGE BIOLOGIJE Biologija je zelo iroka veda, zato jo delimo na razlina podroja, ki jih imenujemo panoge.

Morfologija: preuuje zgradbo organizma Ekologija: preuuje odnos med organizmi in okoljem Genetika: preuuje gene, DNK (molekularna, klasina, populacijska,...) Citologija: preuuje zgradbo in delovanje celic Histologija: preuuje zgradbo in delovanje tkiv Evolucija: preuuje razvoj skozi as Fiziologija: preuuje procese v organizmih (delovanje) Paleontologija: preuuje fosile Sistematika: uvra organizme v sistem

1.3. KRALJESTVA IVEGA ivi svet sestavlja ve skupin organizmov. Po dananji sistematiki veinoma delimo organizme v tiri kraljestva ivega:

ivali (Zoo): Zoolog, Zoomorfolog,... Rastline (Fito): Fitomorfilog, Fitocitolog,... Glive (Myco): Mycofiziolog,... Bakterije (Mikro): Mikrobiolog,...

V okviru posameznega kraljestva veinoma delujejo vse panoge.

2

1.5. SMERI BIOLOGIJE V okviru kraljestev loimo ve smeri biologije

ivali = Zoologija Rastline = Botanika Glive = Mikologija Bakterije = Mikrobiologija

1.6. RAZDELITEV BIOLOKIH ZNANOSTI Bioloke znanosti loimo v dve osnovni skupini:

Temeljna, Bazina: raziskave, znanstvene metode, odkrivanje in ugotavljanje znailnosti ivih bitij.

Aplikativna, Uporabna: Vsa bazina znanja uporabimo v razlinih industrijskih panogah.

1.7. KJE SE POJAVLJA Biologija je temeljna veda za mnoge druge znanstvene vede, ki nam omogoajo preivetje, pojavlja se v

Medicina Agronomija Prehranska Industrija Farmacija: pridelava zdravil, encimi, hormoni,... Biotehnologija: genetsko spremenjeni organizmi, razvoj brezvirusnih rastlin,

naravna borba proti kodljivcem

3

2. ZNAILNOSTI IVEGA To so tiste znailnosti, ki loijo ive organizme od neive narave.

2.1. CELINA ORGANIZACIJA Vsi organizmi so zgrajeni iz celic Celice so si po zgradbi in delovanju razline Njihova zgradba je vedno odvisna od njihovega delovanja in obratno Vendarle so si po nekaterih gradbenih znailnostih celice zelo podobne tevilo celic v organizmih je razlino (enoceliarji, mnogoceliarji) Celine strukture so hierarhino razporejene; celica, tkivo, organ, organski sistem,

organizem

2.2. INDIVIDUALIZIRANOST - [Individum = Posameznik] Vsak organizem je bolj ali manj samostojna enota, ki se loi od drugega posameznika (prostorsko, po zgradbi,...). Vije, kot so organizmi razviti, bolj so individualizirani.

Bakterije: Majhne medsebojne razlike Ljudlje: Velike medsebojne razlike

Organizmi so bolj ali manj nedeljive celote. Tisti organizmi, ki imajo visoko stopnjo individualiziranosti imajo nizko stopnjo obnavljanja, se pravi tisti organizmi, ki imajo nizko stopnjo individualiziranosti imajo visoko stopnjo obnavljanja (morska zvezda, vrtinar, deevnik, rastline,...)

2.3. VZDRANOST IN ODZIVNOST Organizmi sprejemajo iz okolja razline draljaje in se nanje ustrezno odzivajo. Draljaje iz okolja sprejemajo utila, ki so lahko zelo preprosta ali pa so samostojni organi. Zaznavanje draljajev nam omogoa prilagajanje okolju, varnost, iskanje hrane, razmnoevanje,...

utila morajo biti prilagojena draljajem, ki jih sprejemajo in zato loimo ve vrst util ali receptorjev:

Kemoreceptorji (kemine snovi): jezik, nos Mehanoreceptorji (mehanski draljaji): koa, uho Fotoreceptorji (svetloba): oko Termoreceptorji (toplota): koa

4

2.4. SPOSOBNOST REGULACIJE Organizmi imajo dve vrsti okolja:

Zunanje okolje: je zelo spremenljivo

Spremembe zaznavamo s utili in se nanje ustrezno odzovemo (premik k ali od draljaja, termoregulacija,...)

Notranje okolje: mora biti bistveno manj spremenljivo

T, pH, vlanost,...

Na zunanje, predvsem pa na nostranje draljaje se organizmi odzovejo z ustreznimi reakcijami. Mehanizmi, ki omogoajo te reakcije se imenujejo regulacijski mehanizmi, ki natanno uravnavajo pH, vlanost, telesno temperaturo,... S temi regulacijskimi mehanizmi organizmi vzdrujejo stabilno notranje okolje. Temu pravimo HOMEOSTAZA.

2.5. RAZMNOEVANJE, RAST, RAZVOJ Razmnoevanje lahko obravnavamo na tri naine:

1. Razmnoevanje v smislu nadaljevanja vrste (prenos genov/lastnosti s starev na potomce):

Spolno razmnoevanje: zdruenje spolnih celic (potomci so meanica lastnosti svojih starev)

Nespolno razmnoevanje: celina delitev/cepitev, spore/trosi, vegetativno razmnoevanje (podtaknjenci)

2. Razmnoevanje celic zaradi rasti organizma:

Vsi mnogoceliarji se razvijejo iz ene same celice (razen tistih, ki se lahko vegetativno razmnoujejo deevniki, morske zvezde, rastline,...)

3. Razmnoevanje zaradi obnavljanja organizma.

2.6. METABOLIZEM Metabolizem so vse reakcije, ki v celicah/organizmih omogoajo pretvorbe snovi iz anorganske v organske in obratno.

Anabolizem - izgradnja (E se porablja): Anorganske snovi Organske snovi (fotosinteza) Katabolizem - razgradnja (E se sproa): Organske snovi Anorganske snovi (celi. dihanje)

Procesi metabolizma omogoajo ivljenje na zemlji. Loimo snovne in energijske spremembe. Snovi v okolju kroijo, medtem, ko je tok E skozi snovi enosmeren (h kem. E Q).

5

2.7. MUTABILNOST Mutabilnost je mono povezana z osnovno zgradbo vsakega organizma. DNK je nosilec genov, gen pa je zapis za eno beljakovino ali pa je zapis za eno beljakovino sestavljen iz ve genov. DNK je skupek genov, se pravi je DNK skupek zapisov za lastnosti organizma.

Vsaki spremembi DNK pravimo mutacija mutacije poasi in spontano spreminjajo organizem. Mutacije poveujejo raznolikost med osebki v populaciji. Preko naravne selekcije preivijo le tisti, ki so najbolj prilagojeni na okolje (obdrijo se le tisti geni, ki omogoajo bolje sposobnosti za preivetje).

Sposobnost DNK, da mutira je ena od kljunih znailnosti ivega sveta in eno osnovnih gonil evolucije (razvoja).

2.8. STARANJE IN SMRT Ko se organizem postara, se celice ne obnavljajo ve. Postopoma odpovedujejo in nastopi smrt.

6

3. RAZNOLIKOST IN PODOBNOST

Organizmi so med seboj zelo razlini a imajo veliko skupnih znailnosti:

Zgradba:

Na molekulski ravni so vsi organizmi zgrajeni iz enakih osnovnih molekul (beljakovine, meobe, nuklinske kisline, ogljikovi hidrati...)

DNK:

Je osnovna molekula, kjer so informacije zapisane na enak nain

Encimi:

Vse procese v organizmih uravnavajo encimi, ki so si po delovanju precej podobni.

Celina zgradba in metabolizem:

Vsi organizmi so zgrajeni iz celic in imajo podobne metabolne poti

Skupne znailnosti so posledica skupnega evolucijskega razvoja in imajo nekje v daljni preteklosti skupnega prednika. Vsi danes ivei organizmi na zemlji so posledica evolucije.

7

4. HIERARHINA ORGANIZACIJA Bioloki sistemi so organizirani na razlinih nivojih.

4.1. RAVNI ORGANIZACIJE IVIH SISTEMOV Molekula:

To so gradbeni deli vseh celic in so med seboj povezani, tako, da omogoajo lastnosti ivega (beljakovine, nukleinske kisline, ogljikovi hidrati,...).

Celica:

Osnovna gradbena in funkcionalna enota vsega ivega.

Tkivo:

Je skupek med seboj povezanih celic iste vrste (enakih), ki opravljajo neko funkcijo/delo.

Organ:

Je celota med seboj logino povezanih tkiv (srce = miino + vezivno + maobno tkivo).

Organski sistem:

Ve med seboj funkcionalno povezanih organov (prebavila, dihala,...).

Organizem:

Je samostojna, individualizirana enota populacije.

Populacija:

To je skupina osebkov iste vrste, ki ivi na doloenem obmoju.

Zdruba:

Ve razlinih populacij, ki so med seboj povezane.

Ekosistem:

So vsi organizmi, ki ivijo na nekem obmoju, vkljuujo tudi vse neive dejavnike okolja. Ekosistem = Biotop (iv. prostor) + Biocenoza (iv. zdruba)

Biosfera (Zemlja):

Vsi ekosistemi tvorijo biocenozo

Velika raznolikost je nastala na vsaki organizacijski ravni posebej in sicer z naravnim izborom oziroma selekcijo razlinih trenutno najugodnejih kombinacij To je bistvo evolucije (stalno prilagajanje okolju).

8

4.2. EVOLUCIJA Osrednji koncept v biologiji je evolucija.

ivo je produkt evolucije z naravnim izborom ivljenje je nastalo pred 3 milijardami let in se vse do danes evolucijsko razvija Vse kae na to, da imamo vsi organizmi skupnega prednika Charles Darwin (1809 - 1882) je leta 1859 izdal knjigo O Izvoru Vrst (The Origin

Of Species), v tem delu opie osnovne mehanizme, ki omogoajo potek evolucije. Eden izmed teh mehanizmov je naravna selekcija.

Naravna selekcija lahko deluje z dvema pogojema:

Hiperprodukcija potomcev:

Veina vrst organizmov proizvede bistveno ve potomcev kot je nosilnost okolja zato med njimi prihaja do tekmovanja oz. kompeticije za hrano, vodo itd.

Raznolikost organizmov:

Osebki v posameznih populacijah se med seboj razlikujejo po znailnostih, ki so genetsko pogojene. Organizmi, ki so bolje prilagojeni na trenutne razmere v okolju laje preivijo, pogosteje se razmnoujejo in proizvajajo potomce z ugodnejimi lastnostmi za preivetje.

V prihodnjik generacijah so zelo pogosto zaznamovane tiste dedne lastnosti, ki omogoajo bolje preivetje in s tem veji uspeh pri razmnoevanju naravni izbor.

Danes vse organizme razvramo na osnovi njihove podobnosti v zgradbi, ki pa je posledica njihove evolucijske sorodnosti.

9

5. ZNANSTVENO RAZISKOVALNO DELO Znanstveno raziskovalno delo poteka v ve zaporednih fazah.

5.1. ISKANJE PROBLEMA Postavitev smiselnega vpraanja na katerega bomo skuali odgovoriti in ga podpreti

z dokazi. Postavimo smiseln naslov in vpraanje.

5.2. ZBIRANJE PODATKOV Viri starih podatkov: baze podatkov, lanki, ustna informacija,... Viri novih podatkov:

Kvalitativni podatki:

Podatki, znailnosti, informacije, ki jih ne moremo podajati v tevilkah ampak z opisom npr. barva, vonj, oblika,...

Kvantitativni podatki:

Podatki, znailnosti, informacije, ki jih lahko podajamo v obliki izraunov oz. tevilk npr. gostota, viskoznost, dolina, koncentracija,...

5.3. POSTAVITEV HIPOTEZE (REITEV NAEGA PROBLEMA)

5.4. DOKAZ HIPOTEZE - Dokaemo s poskusi!

Osnovni poskus Kontrolni poskus z njim dokaemo pravilnost osnovnega

Osnovni in kontrolni poskus morata sovpadati.

5.5. POSTAVITEV TEORIJE e je teorija vsesplono priznana jo imenujemo nauk (neizpodbitno dejstvo).

10

6. CELICA

6.1. ZGODOVINA Robert Hook Odkrije mikroskop Brown Odkrije celino jedro Mller Odkrije ivalsko celico Schwann & Schleidn Postavita celino teorijo (celica je osnovna gradbena in

funkcionalna enota, celice delujejo neodvisno in hkrati kot celota)

6.2. OSNOVA Celica je osnovna gradbena in funkcionalna enota ivih organizmov Njeno delovanje je odvisno od njene zgradbe Celice omogoajo procese v organizmih Celice so odprti sistemi (snovi izmenjujejo z okolico preko celine membrane) Vsaka celica ima DNK, ki uravnava procese, omogoa prilagajanje na okolje in

omogoa prenos lastnosti na potomce

6.3 OSNOVNA RAZDELITEV CELIC PROKARIONTSKE EUKARIONTSKE Preprosteje zgrajene Kompleksneje

Nimajo jedra Imajo jedro Nimajo notranjih membran (izj. mezosomi) Imajo notranje membrane

Imajo le ribosome Imajo celine organele Veinoma manje od evkariontskih Veinoma veje

Gradijo prokarionte (bakterije) Gradijo eukarionte

6.4. SPLONE ZNAILNOSTI CELIC IN PRIMERJAVA PROKARIONTI EUKARIONTI BAKTERIJE GLIVE RASTLINE IVALI

VELIKOST nekaj m nekaj 10 m nekaj 100 m nekaj 10 m CEL. STENA iz peptidoglikanov iz hitina iz celuloze / CEL. MEMB.

JEDRO /

Monomer peptidoglikana Monomer hitina Celuloza (polimer glukoz)

Velikost celic: Velikost celic sega od nekaj m do 20 cm (nojevo jajce najveja znana celica)

11

Zakaj so celice majhne?

Ker mora jedro nadzorovati vse procese v celici, zato je pomembno, da je jedro blizu drugih organelov (velike celice imajo ve jeder)

Ker mora biti transport snovi znotraj celice izvedljiv v najkrajem monem asu Ker je razmerje med povrino in volumnom celice bistveno bolje pri manjih

celicah kot pri vejih (veje celice imajo relativno manjo povrino od manjih)

ENOCELIARJI MNOGOCELIARJI

ZNAILNOSTI Ena sama celica opravlja vse naloge

Med celicami nastane delitev dela, celice se specializirajo

za doloeno nalogo, od naloge je odvisna tudi

zgradba celice

PREDNOSTI

Hitreje razmnoevanje

Manje zahteve po snoveh in energiji

Veja velikost Vija razvitost Veja specializacija

celic Hitreji procesi v

celicah Monost spolnega

razmnoevanja (nastanek razlinih osebkov)

SLABOSTI

Veinoma le nespolno razmnoevanje manja raznolikost osebkov

Manja monost obnavljanja

Manja prilagodljivost

Poasneje in bolj zapleteno razmnoevanje

12

7. KEMIJSKA ZGRADBA CELICE Elementi, ki gradijo neivo naravo, gradijo tudi organizme, vendar so prisotni v druganih

deleih. Elementi, ki gradijo ivo naravo so BIOGENI ELEMENTI.

BIOGENI ELEMENTI MAKROELEMENTI MIKROELEMENTI

Zastopani v vejih deleih Zastopani v manjih deleih

S, C, H, N, O, P Ca2+, Na+, K+, Cl-, Fe2+, Mg2+,... Biogeni elementi se med seboj povezujejo na razline naine nastanejo razline spojine.

SPOJINE ANORGANSKE ORGANSKE

7.1. ANORGANSKE SNOVI V CELICI

7.1.1. Voda:

Je polarno topilo, v njej se raztapljajo polarne snovi (veina snovi, ki gradi organizme je polarnih)

V vodnem okolju potekajo vse kemijske reakcije Velika toplotna kapaciteta (4,2 J/gK), se pravi dobro zadruje toploto in se zaradi

tega poasi ohlaja in segreva (prepreuje prevelike toplotne oke) Med vodnimi molekulami so vodikove vezi, ki bolj ali manj trdno povezujejo

melekule vode v odvisnosti od temperature. Glede na toplotno energijo, ki jo dovedemo vodi, obstaja voda v treh agregatnih stanjih; trdno, tekoe in plinasto

Mono vpliva na oblikovanje klime (London : Moskva); v okolju z veliko vode to T ekstremi veliko manji

Voda v okolju stalno kroi, kar omogoa ugodne razmere za obstanek ivljenja

Anomalija vode:

Voda je najgosteja pri 4C, zato potone Vsi oceani so tekoi. ivljenje se je razvilo v

tekoi vodi pred milijoni let.

13

Vezana voda:

Voda se zaradi svojih nabojev povezuje z drugimi molekulami Vodne molekule okoli drugih ionov ali molekul tvorijo hidratacijski ovoj Voda v tem ovoju je vezana in ni dostopna za kemijske reakcije. Za kemijske

reakcije je potrebna prosta voda Manji ioni imajo debeleji hidratacijski ovoj kot veji ioni zaradi jedrskega

privlaka Pozitivni lastnost hidratacijskega ovoja je ta, da voda v hidratacijskemu ovoju

zmrzuje pri niji temperaturi (koligativna lastnost raztopin znianje TZ) Negativna lastnost hidratacijskega ovoja je ta, da voda, ki je vezana ne more

sodelovati v kemijskih reakcijah

7.2. ORGANSKE SNOVI V CELICI Vse organske spojine vsebujejo ogljik, ki ima 4 vezi in se rad povezuje z drugimi biogenimi elementi ter tvori polimere.

Ogljikovi hidrati Beljakovine Maobe Nukleinske kisline

7.2.1. Ogljikovi hidrati C:H:O = 1:2:1

C5H10O5 Pentoza (npr. deoksiriboza, riboza) C6H12O6 Heksoza (npr. fruktoza, glukoza, galaktoza)

Posamezne molekule ogljikovih hidratov imenujemo monosaharidi. Posamezne monosaharide imenujemo po tevilu C atomov v molekuli:

Trioza (3C): piruvat Pentoza (5C): riboza, deoksiriboza Heksoza (6C): glukoza, fruktoza, galaktoza

14

Monosaharidi se pogosto, e tudi po nastanku povezujejo med seboj in tvorijo polisaharide.

POLISAHARID ZGRADBA NAHAJALIE / POMEN STRUKTURA

SAHAROZA Glukoza + Fruktoza jedilni sladkor, sadje, sladkorni trs

LAKTOZA Glukoza + Galaktoza mleni sladkor

KROB [Glukoza]n razvejane verige moka, semena, rezervna hrana

rastlin

CELULOZA [Glukoza]n nerazvej. verige celina stena rastlin

(les)

GLIKOGEN [Glukoza]n razvejane verige rezervna hrana gliv

in ivali (miice, jetra)

HITIN [Glukoza]n +

Aminokisline (N-acetilglukozamin)

zunanje ogrodje lenonocev (raki), celina stena gliv, uelke, pajkovci

[Zakaj je sadje sladko? Zato, da ga pojemo, saj si s tem rastline zagotovijo obstoj. Semen ponavadi ne pojemo.]

15

7.2.2. Beljakovine tevilne signalne molekule pri ivalih so beljakovine Beljakovine omogoajo krenje miic So kljuni del imunske obrambe organizma (protitelesa) So membranski receptorji Encimi ...

Beljakovine so polimeri, ki so sestavljeni iz aminokislin (monomerov).

V ivem svetu obstaja 20 razlinih aminokislin (se pravi 20 razlinih radikalov). Razline aminokisline, ki so povezane v molekulo beljakovine, dajo beljakovini specifine lastnosti.

Aminokisline se med seboj povezujejo v dolge verige ali peptide. Vezi med dvema aminokislinama reemo peptidna vez.

Strukture beljakovin:

Primarna struktura: tevilo in zaporedje aminokislin, ki gradijo peptid

Sekundarna struktura: Med aminokislinami znotraj peptida pride do dodatnih povezav, zato se veriga v prostoru zavije, ponavadi v vijanico

Terciarna struktura: e zavita veriga se e enkrat zavije, rezultat je obiajno kroglica

Kvartarna struktura: Ve e terciarno zavitih beljakovinskih molekul se povee med seboj. Nastane kompleksna beljakovinska molekula.

Beljakovine so v organizmih vedno vsaj v terciarni obliki, ponavadi pa v kvartarni.

Beljakovine v vsakem organizmu nastajajo sproti in so znailne za vsak organizem.

16

7.2.3. Maobe V osnovi so zgrajene iz C, H in O in so estri nasienih ali nenasienih maobnih

kislin in glicerola Nikoli ne tvorijo polimerov Maobe loimo po izvoru (ivalske in rastlinske) in po obliki (trdne in tekoe) Osnovna molekula maobe je zgrajena iz dveh delov

Maobne kisline so lahko nasiene ali nenasiene, kar pomeni, da nasiene ne vsebujejo nobenih dvojnih ali trojnih vezi, nenasiene pa.

Bolj kot so maobe nasiene, bolj so trde (masti) Bolj kot so maobe nenasiene, bolj so tekoe (olja) Primeri maob so: sonnino olje, voski (ebelji, rastlinski), ivalske masti,...

Fosfolipidi so posebna vrsta maob, ki v veliki meri gradijo celine in druge membrane. Zaradi svojih fizikalno kemijskih lastnosti gradijo lipidni dvosloj.

Hidrofilni del (glicerol)

Hidrofobni del (maobne kisline)

Nasiena maobna kislina

Nenasieni maobni kislini

Pomen fosfolipidov: Omoili so nastanek ivljenja, saj so iz njih verjetno nastale prve celice. Hidrofilni deli molekul se v vodi

obrnejo proti vodi, hidrofobni deli pa eden proti drugemu.

Liposom

17

7.2.4. Nukleinske kisline - ime izhaja iz besede nukleus, ki pomeni jedro

So polimeri Pomembne so za nastanek in oblikovanje neke dedne snovi, ki nosi vse informacije

o zgradbi organizma in se prenaa s prednikov na potomce. Poznamo dve vrsti nukleinskih kislin in sicer DNK in RNK. Tako DNK, kot RNK sta sestavljeni iz monomernih enot, ki jim pravimo

nukleotidi Nukleotidi so sestavljeni iz fosfatne skupine, sladkorja (pentoze) in duikove

organske baze, ki je lahko purinska, ki vsebuje dvojni obro (adenin, gvanin) ali pirimidinska, ki vsebuje enojni obro (timin, citozin in uracil).

DNK: leta 1953 sta Watson in Crick odkrila dvojno vijanico

Duikove organske baze so lahko: Adenin, Timin, Gvanin in Citozin Sladkor je pentoza deoksiriboza Fosfati in sladkorji naslednjega nukleotida so povezani s fosfodiestrsko vezjo in

tvorijo verigo Organske baze so med seboj povezane z vodikovo vezjo in sicer po posebnem

principu, ki mu pravimo komplementarnost Zaradi medsebojnih povezav, predvsem organskih baz se povezani vzporedni verigi

zavijeta v dvojno vijanico Vedno se nahaja samo v jedru (razen pri bakterijah, mitohondrijih in kloroplastih) Nosi dedni zapis DNK se v jedru povezuje s posebnimi proteini, ki jim pravimo histoni in tako

nastane kromatin (kromatin = DNK + histoni) Kromatin se vekrat zavije in zgosti (kondenzira) in tako nastanejo kromosomi Kromosomi nastanejo ob delitvi celice in so transportna oblika DNK Vsaka loveka celica ima 46 kromosomov (23 parov) Zaporedni deli DNK so geni, en gen pa je zapis za eno beljakovino ali pa eno

beljakovino predstavlja ve genov Osnovna lastnost DNK je, da se lahko spreminja mutira to omogoa

evolucijo

Zgradba DNK nukleotida:

Zgradba DNK:

18

RNK:

Duikove organske baze so lahko: Adenin, Uracil, Gvanin in Citozin Sladkor je pentoza riboza Vedno so enojne verige Lahko je v jedru (mRNK) ali pa izven njega (tRNK, rRNK, mRNK) Poznamo tri vrste RNK in sicer mRNK(messenger/obveevalna), tRNK

(transfer/prenaalna) in rRNK (ribosomska) Vse tri RNK sodelujejo pri sintezi beljakovin

mRNK:

Nastaja v jedru kot prepis enega ali ve genov (operonov) Potuje iz jedra v citoplazmo, kjer se vee na ribosome in slui kot kodiran zapis za

nastanek beljakovin

tRNK:

Nosijo k ribosomom ustrezne aminokisline

rRNK:

Je vedno zunaj jedra, navadno v endoplazmatskem retikulumu Gradi ribosome in omogoa potek sinteze proteinov

Zgradba RNK nukleotida:

Trojki nukleotidov na DNK: kodogeni (CTT) Trojki nukleotidov na mRNK: kodoni (GAA) Trojki nukleotidov na tRNK: antikodoni (CUU)

19

8. MORFOLOKA ZGRADBA CELICE (Anatomija celice)

Po zgradbi loimo dve vrsti celic:

Prokariontske (bakterije) Eukariontske (rastline, glive, ivali)

8.1. EUKARIONSTSKA CELICA

Citosol:

Je preteno iz vode in razlinih raztopljenih soli. V njem so predvsem ioni biogenih elementov.

Celini organeli: Po zgradbi loimo 3 oblike

Membranski Zrnati Nitasti

Celina membrana (plazmalema)

Jedro

Citoplazma

Celini organeli + citosol

20

8.2. MEMBRANSKI CELINI ORGANELI

8.2.1. Jedro Najveji celini organel Obdan je z dvojno jedrsko membrano Vsebuje DNK (DNK + histoni = kromatin kromosomi) Nadzoruje vse procese v celici preko proteinov (encimi) Navadno imajo celice eno jedro. Velike celiko, kot so miine jih lahko imajo ve.

Izjemoma pa so lahko nekatere celice brez jedra npr. Eritrociti (rdee krvne celice)

8.2.2. Jedrce Ima vlogo pri nastanku RNK molekul

8.2.3. Endoplazmatski retikulum (ER) To je sistem sploenih membran, ki se direktno povezuje z jedrsko membrano.

Loimo: Grobi endoplazmatski retikulum ima nanj vezane ribosome in omogoa sintezo

beljakovin Gladki endoplazmatski retikulum omogoa nadaljnje oz. dokonno izoblikovanje

beljakovin

21

8.2.4. Golgijev aparat (GA) Iz sploenih membran ali cistern Na koncih cistern se odlepljajo mehurki, ki jim reemo lizosomi V golgijevemu aparatu se dokonno izoblikujejo proteini (lipoproteidi,

glikoproteidi) V njem nastajajo deli membran / membrane Je center transporta v celicah

8.2.5. Lizosomi Sluijo prebavi v celici Sluijo transportu v celici Primarni lizosomi so tisti, ki so ravnokar nastali in vsebujejo ustrezne encime Sekundarni lizosomi so tisti, ki se zdruijo s fagocitoznim delcem, tako nastane

prebavna vakuola Lizosomi so tisti mehurki, ki vsebujejo encime in so zadoleni za prebavo Vezikli so tisti delci, ki so zadoleni za transport in vsebujejo hormone,

22

8.2.6. Kloroplasti So organeli, ki nastopajo samo v rastlinskih celicah Omogoajo fotosintezo V rastlinski celici kloroplasti kroijo (cikloza kloroplastov) zato, da se razlini

kloroplasti enakomerno osonijo V tilakoidnih membranah se nahaja klorofil, ki omogoa fotosintezo Ima svojo lastno DNK

8.2.7. Mitohondriji Imajo jih vse eukariontske celice So center proizvodnje kemine energije Veliko jih je v celicah, ki porabijo veliko energije npr. v miinih celicah V njih poteka celino dihanje, konni rezultat so molekule ATP Mitohondrijski matrix vsebuje encime za potek celinega dihanja Vsak mitohondrij ima svojo lastno DNK

23

Endosimbiontska teorija:

Po teoriji sta bili mitohondrij in kloroplast nekdaj samostojna organizma, ki sta ele naknadno v evoluciji prela v nostranjost neke druge celice.

Anaerobna glikoliza: 1 mol glukoze 2 ATP

Aerobna glikoliza (mitohondrij): 1 mol glukoze 36 ATP

Glikoliza v mitohondriju da celici 18 ve ATP kot anaerobna glikoliza.

8.3. ZRNATI CELINI ORGANELI

8.3.1. Ribosomi So majhni celini organeli, zgrajeni iz dveh podenot Lahko so samostojni (bakterijski, v mitohondriju, v kloroplastu) ali vezani na

membrane (endoplazmatski retikulum) So nujno potrebni za sintezo beljakovin

8.4. NITASTI CELINI ORGANELI

8.4.1. Nitke (mikrofilamenti) Nevrofilamenti: ivne celice Tonofilamenti: notranje celino ogrodje (citoskelet) Myofilamenti: omogoajo krenje miic (aktin, miozin)

8.4.2. Cevke (mikrotubuli)

8.4.2.1. Centriol

Iz cevk, ki so iz beljakovine tubulin. Zgrajen je iz 9 3 mikrotubulov Ob delitvi ivalskih celic nastanejo iz centriola niti delitvenega vretena, ki

povleejo kromosome/kromatide narazen

24

8.4.2.2. Bazalno telo Enaka zgradba kot pri centriolu (9 3 mikrotubulov) Lei na bazah migetalk ali bikov ter omogoa njihov nastanek, obnavljanje in

delovanje

8.4.2.3. Biki in migetalke Oboji imajo enako zgradba in sicer 9 2 + 2 mikrotubula Biki so dalji in jih je manj (od 1 do 4). Pri veini bikarjev so nameeni na

sprednjem delu organizma. Pri nekaterih pa na zadnji (spermij). Biki sluijo za premikanje bikarjev (evglena)

Migetalke so kraje in jih je veliko. Lahko pokrivajo celotno celico ali le del nje. Sluijo za premikanje migetalkarjev (paramecij)

25

9. ZGRADBA MEMBRAN Membrane lahko nastopajo v razlinih delih celic. Vse membrane so v osnovi zgrajene

enako. Delno se loijo glede na mesto v celici in glede na funkcijo, ki jo opravljajo. Zgrajene so iz treh gradbenih delov.

9.1. FOSFOLIPIDI Gradijo dvojni lipidni sloj, kjer so molekule gibljivo vezane med seboj in menjajo

svoje mesto.

9.2. BELJAKOVINE Lahko so na notranji, zunanji strani ali pa segajo ez celoten lipidni dvosloj

Imajo ve vrst nalog:

So membranski kanali: (so razlini, prepuajo razline snovi npr. Ca2+, H2O, Na+, K+,)

So membranski receptorji (sprejemniki keminih snovi): Celica preko njih komunicira z okolico

Kot gradbeni deli utrjujejo membrano Prenaajo informacije

9.3. OGLJIKOVI HIDRATI Verige polisaharidov na zunanji strani membrane, ki sluijo za komunikacijo med

celicami Verige polisaharidov tvorijo omreje, ki mu reemo glikokaliks

Vse tri komponente membrane so dinamino povezane med seboj in tvorijo strukturo tekoega mozaika.

26

10. TRANSPORT PREKO PLAZMALEME Plazmalema je zunanja celina membrana. Snovi se preko nje prenaajo v odvisnosti od

njihove velikosti in nabitosti.

10.1. PRENOS VELIKIH DELCEV

10.1.1. Endocitoza

10.1.2. Eksocitoza

Fagocitoza: potujejo trdni delci Pinocitoza: potujejo tekoine

10.2. PRENOS MAJHNIH DELCEV - (plini: N2, O2, CO2, ioni: Ca2+, Na+, K+, Cl-)

Majhni nenabiti delci in veji delci topni v maobah lahko potujejo direktno skozi dvojni sloj lipidov (N2, O2, CO2, nekateri vitamini, hormoni,)

Majhni nabiti delci vedno potujejo skozi membranske kanale (Ca2+, Na+, K+, Cl-) Transport majhnih delcev lahko delimo na dva naina:

10.2.1. Pasivni transport - Za to vrsto transporta se energija ne porablja.

10.2.1.1. Difuzija Delci in voda potujejo z mesta z vijo koncentracijo k mestu z nijo koncentracijo do izenaitve koncentracij. Z difuzijo potujejo majhni, nenabiti delci in delci topni v maobah.

27

10.2.1.2. Osmoza Prehajanje vode iz podroja nije koncentracije topljenca v podroje vije koncentracije topljenca do izenaitve ozmotskega in gravitacijskega tlaka.

Izotonino okolje:

Celica je v izotoninem okolju kadar je koncentracija zunaj celice enaka koncetraciji v celici (celica v fizioloki raztopini). V takem okolju celica ostane nespremenjena.

Hipertonino okolje:

Celica je v hipertoninem okolju, kadar je koncentracija zunaj celice vija kot koncentracija v celici (celica v 5 % raztopini NaCl). V takem okolju se zaradi osmoze celica osui oziroma izgubi vodo.

Hipotonino okolje:

Celica je v hipotoninem okolju, kadar je koncentracija zunaj celice nija od koncentracije v celici (celica v destilirani vodi). V takem okolju se celica zaradi osmoze napolni z vodo, kar lahko povroi to, da se celica razpoi.

28

10.2.2. Aktivni transport - Za to vrsto se vedno porablja kemina energija (ATP).

Z aktivnim trasportom potujejo nabiti delci, ki so veinoma ioni. Celica je s celino membrano stalno loena od svoje okolice, zato je notranjost

celice kemino drugana od zunanjosti. Zaradi razlinih raztopljenih snovi v notranjosti celice ima notranjost celice drugano ionsko sestavo. Ioni so nabiti delci, so nosilci naboja, ki v notranjosti celice ustvarijo nekaken potencial.

Celica mora stalno vzdrevati stabilen elektrini potencial. Ko je celica v mirovanju ima tako imenovani Mirovni Membranski Potencial (MMP). Veina celic lovekega organizma ima MMP -70 mV.

Ker je celica odprt sistem, se pravi stalno izmenjuje snovi z okoljem se MMP stalno rui. Za celini elektrini potencial sta predvsem pomembna dva iona K+ (ve znotraj celice) in Na+ (ve zunaj celice). Velikokrat se MMP porui pri prehodu snovi, saj ioni uidejo skozi kanale.

Zaradi stalne potrebe celice, da izmenjuje snovi, se kanali odpirajo. Skozi odprte kanale zaradi difuzije potee vdor Na+ v celico in vdor K+ iz celice. Tako se porui MMP. Za ponovno vzpostavitev MMP-ja celica izvre Na+ in sprejme K+.Ta transport poteka s pomojo membranskih beljakovin, ki imajo ATP-azno funkcijo.

Delovanje Na+/K+ rpalke:

Protein je z mesti za vezavo Na+ obrnjen v notranjost celice in nase vee 3 Na+ ione.

Na beljakovino, se vee molekula ATP in povzroi spremembo oblike beljakovine, odcepi se ADP.

Sedaj so trije Na+ ioni izpostavljeni celini zunanjosti in se odcepijo. Na mesto za vezavo K+ ionov se veeta 2 K+ iona. Zaradi vezave K+ ionov se struktura beljakovine ponovno spremeni in izpostavi vezane K+ ione celini notranjosti, kjer se odcepita dva K+ iona.

Ta postopek se v celici ponavlja do ponovne vzpostavitve MMP.

Mono poruenje MMP je akcijski potencial

29

11. DELITEV CELICE Delitev celice je osnovna lastnost vsake celice. Eukariontkse in prokariontske celice se

delijo drugae. Iz ene materinske celice nastaneta dve herinski.

Razlogi za delitev celice:

Razmnoevanje (ohranjanje vrst) Obnavljanje organizma Nadomeanje celic Rast organizma

11.1. DELITEV PROKARIONTSKE CELICE Je preprosta Izredno hitra Ohranja koliino in kvaliteto genetskega materiala

Faze delitve prokariontske celice:

1. Prokariontska celica 2. Podvojitev DNK in pritrditev le te na celino membrano 3. Rast membrane med pritrjenima DNK 4. Cepitev: nastaneta dve herinski celici z enako koliino in kvaliteto DNK

30

11.2. DELITEV EUKARIONTSKE CELICE Celini cikel:

Faze celinega cekla:

G0 faza:

Imajo jo samo tiste celice, ki se ne delijo. Vzdrevanje metaboline aktivnosti.

G1 faza:

Izgradnja in rast celice, intenzivna sinteza vseh celinih sestavin, predvsem beljakovin.

S faza:

Podvajanje DNK

G2:

Priprava na novo delitev, v celici nastajajo snovi in strukture, ki si potrebne za delitev.

M faza:

Mitoza (pri telesnih celicah) ali mejoza (pri spolnih celicah)

31

11.2.1. Mitoza - (materinska celica: 2n kromosomov, herinska celica: 2n kromosomov)

Z mitozo se delijo telesne celice in sicer z namenom rasti ali obnove organizma Mitozo delimo na ve faz: profaza, metafaza, anafaza, telofaza Mitozo delimo na dve obdobji, ki potekata soasno:

a) Kariokineza (delitev jedra):

Profaza:

DNK se zane zgoevati, kondenzirati, zavijati in nastanejo kromosomi. Kromosomi nastanejo tik pred delitvijo celice in so transportna oblika DNK.

Jedrni ovoj postopoma razpade Centrioli tvorijo niti delitvenega vretena, ki se pritrdijo na centromero vsakega kromosoma

in kromosome povleejo v ekvatorialno ravnino

Zgodnja profaza

Metafaza:

Niti delitvenega vretena povleejo oziroma potisnejo kromosome do ekvatorialne ravnine

32

Anafaza:

Niti delitvenega vretena povleejo kromatide proti poloma.

Telofaza:

Delitveno vreteno postopoma izgine Okrog vsake skupine kromosomov se izoblikuje jedrni ovoj / membrana Kromosomi se razpustijo

b) Citokineza (delitev citoplazme): Poteka vzporedno s kariokinezo

ivalske celice:

Nimajo celine stene, delitev citoplazme poteka z ugreznitvijo celine membrane, nastane celina brazda.

Rastlinske celice:

Imajo celino steno. V podroju med novonastalima jedroma se zbirajo vezikli iz golgijevega aparata, ki se zdruijo v ploato cisterno.

Na to cisterno se postopoma naloi celuloza, nastane osrednja lamela in iz nje celina stena.

Tej strukturi reemo celina ploa.

33

11.2.2. Mejoza (redukcijska delitev R!) (materinska celica: 2n kromosomov, herinska celica: n kromosomov)

loveke celice:

Telesne: 46 kromosomov Spolne: 23 kromosomov

Mejoza je delitev, kjer ir materinske celice dobimo herinske celice s polovinim tevilom kromosomov. Takim celicam pravimo gamete ali spolne celice to velja le za nekatere organizme.

ivali:

Z zdruitvijo moke in enske spolne celice (gemete) nastane zarodek ali zigota.

+ Zigota

Rastline:

Z mejozo nastanejo nespolne celice (spore, trosi). Iz trosov nastane nova generacija (spolna generacija). Ta se razmnouje spolno. Produkt razmnoevanja spolne generacije je nova generacija (nespolna generacija). V nespolni generaciji nastajajo z mejozo spore ali trosi, ki dajo brez zdruevanja spolno generacijo. Taki izmenjavi spolne in nespolne generacije pravimo METAGENEZA.

34

Potek mejoze:

Mejoza je sestavljena iz dveh delitev in sicer iz mejoze I (R!) in mejoze II (mitoza).

Mejoza I: prava redukcijska delitev (R!) nastaneta dve celici Mejoza II: mitoza iz prejnjih dveh celic nastaneta e dve celici (skupaj 4 celice)

Mejoza I:

Profaza I:

Je enaka kot profaza mitoze

Metafaza I:

Kromosomi niti delitvenega vretena kromosome povleejo v ekvatorialno ravnino, kjer se razvrstijo po parih oz. homolognih kromosomih

Homologni kromosomi se zelo pribliajo in med njimi potee crossing over V crossing over-u se izmenjujejo deli homolognih kromosomov Novonastali kromosomi so rekombinirani Crossing over je vir raznolikosti med osebki (organizem, ki bo nastal iz

rekombiniranih kromosomov, bo le podoben svojim starem in ne enak e crossing over ne potee pravilno je to vir za kromosomske mutacije

Anafaza I:

Na vsako stran delitvenega vretena potuje en celoten rekombiniran kromosom, tako se tevilo kromosomov razpolovi

Telofaza I:

Nastaneta dve haploidni celici

Mejoza II:

Je enaka mitozi Konni rezultat mejoze so tiri haploidne celice

35

Shema mejoze:

Redukcijska delitev je lahko postopek za nastanek spolnih ali nespolnih celic:

R! poteka v spolnih organih organizmov: nastanejo spolne celice ali gamete R! poteka v sporangijih gliv in rastlin: nastanejo nespolne celice ali spore

Rekombinantni kromosomi so vir raznolikosti, ki je poleg hiperprodukcije potomcev eden izmed osnovnih gonil evolucije.

Iz spolnih celic pri veini organizmov ne nastane niesar, nekateri organizmi pa so v svojem ivljenjskem ciklu razvilo monost razvoja celotnega organizma iz spolne celice (ebele, listne ui,). Takemu principu pravimo PARTENOGENEZA.

2nn

nn

nnn

36

12. METABOLIZEM To so vse reakcije, ki potekajo v organizmih

12.1. METABOLIZEM Anabolizem (izgradnja): Energija se porablja

anorganske snovi organske snovi

Katabolizem (razgradnja): Energija se sproa

organske snovi anorganske snovi

Snovi v okolju kroijo, pretok energije skozi sistem pa je enosmeren.

12.2. METABOLINE REAKCIJE

Katalizatorji: pospeijo reakcijo (zniajo aktivacijsko energijo)

Inhibitorji: reakcijo zavrejo (zviajo aktivacijsko energijo)

Za potek vsake reakcije je potrebna neka doloena aktivacijska energija.

V ivih organizmih reakcije uravnavajo encimi (biokatalizatorji), ki zniujejo aktivacijsko energijo. Reakcije tako lahko poteejo tudi pri pogojih trenutnega okolja. Vsi encimi v ivih sistemih so beljakovine.

Anorganske snovi

Organske snovi Svetlobna

energijaKemijska energija Toplota

37

12.3. ZNAILNOSTI ENCIMOV Pri reakcijah se ne spreminjajo Po eni konani reakciji lahko takoj vstopijo v novo reakcijo Ne spreminjajo smeri reakcije

Dodatne znailnosti:

Molekulam, s katerimi se vee encim pravimo substrat Substrat se vedno vee v aktivni center encima, zato morata biti substrat in encim

ustrezna vezava klju kljuavnica Od tod izhaja specifinost encimov (samo doloen encim se bo vezal z doloenim

substratom) nastane kompleks encim substrat Encimi lahko molekule substrata sestavljajo ali razstavljajo/razgrajujejo Veina encimov je sestavljena iz beljakovinskega (apoencim) in

nebeljakovinskega dela, ki mu pravimo kofaktor. Celoten encim se imenuje holoencim

Kofaktor je lahko preprost kovinski ion ali pa organska molekula (koencim) Vsi kofaktorji izboljajo vez substrat encim in s tem pospeijo reakcijo Koencimi: veina vitaminov, ioni (Ca2+, Co2+, Cu2+, Fe3/2+, Zn2+,)

12.4. VPLIVI NA ENCIMSKO REAKCIJO Temperatura:

Vianje T pospei encimsko reakcijo do doloene meje, ko previsoka T povzroi denaturacijo oz. koagulacijo ali razpad encima. Taka sprememba encima je ireverzibilna oz. nepovratna in tako se encim deaktivira.

Zelo nizka T upoasni encimsko reakcijo Veina encimov ima svoj temperaturni optimum z ozkimi mejami npr.

pH:

Veina encimov ima svoj optimalen pH, pri katerem so najbolj aktivni Zmanjanje oz. zvianje pH od optimalnega poslaba delovanje encima

Koncentracija substrata:

Z veanjem koncetracije substrata, se vea tudi aktivnost encimov, dokler niso zasedeni vsi aktivni centri, e koliina substrata e naraa, aktivnost encimov ne naraa ve. V normalnih razmerah do take situacije ne pride, ponavadi je vedno ve molekul encima

PROTEAZE razgradnja proteinov, LIPAZE razgradnja maob, KARBOHIDRAZE razgradnja ogljikovih hidratov, POLIMERAZE omogoa tvorbo verig (DNK, RNK polimeraza,)

38

Graf odvisnosti aktivnosti encima od koncentracije substrata:

Graf odvisnosti aktivnosti encima od temperature:

Graf odvisnosti aktivnosti encima od pH:

39

h

13. FOTOSINTEZA Je avtotrofni proces Organizmi (rastline, in nekatere bakterije) si s tem

procesom pridobivajo hrano (proizvajajo organsko snov) Za ta proces je potrebna svetloba vidnega spektra ( = 380 760 nm) in sicer sta

najbolj pomembni rdea svetloa ( = 680 nm) in modra svetloba ( = 440 nm)

Svetloba je elektromagnetno valovanje. Magnetno valovanje se iri vodoravno (horizontalno), elektrino valovanje pa se iri pravokotno na magnetno valovanje, se pravi navpino (vertikalno). Razdalja med vrhoma dveh valov se imenuje valovna dolina. Svetlobo lahko obravnavamo na dva naina in sicer kot valovanje ali kot delce, ki jim reemo fotoni. Vsak foton nosi doloen paket energije (kvant). Hitrost svetlobe v zraku je 3108 m/s

Za ta proces so kljunega pomena tudi razne snovi, ki so sposobne svetlobo pretvarjati v energijo, ki jo potem organizmi porabijo za proizvodnjo energijsko bogatih molekul (ATP). Ta snov je klorofil

Pri rastlinah fotosinteza poteka v kloroplastih, pri bakterijah pa v mezosomih (cianobakterije)

Fotosinteza je sestavljena iz dveh sklopov reakcij in sicer iz od svetlobe odvisnih reakcij in od svetlobe neodvisnih oz. temanih reakcij

Osnovna reakcija fotosinteze:

6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2

Anorganski snovi Organska snov

40

13.1. OD SVETLOBE ODVISNE REAKCIJE Za nastanek organskih spojin oziroma za vezavo ogljika v organske spojine je potrebna energija (ATP). Ta energija nastaja v svetlobnih reakcijah fotosinteze in sicer na dva naina.

13.1.1. Ciklina transportna veriga Svetloba obseva molekulo klorofila in sicer fotosistem I, ter v reaktivnem centru,

magnezijevem(II) ionu povzroi preskos zunanjega elektrona na viji energijski nivo

Ob padcu na osnovni nivo nastane elektron, ki ga sprejme elektronski prenaalec v elektronski transportni verigi

Elektronska transportna veriga je zaporedje elektronskih prenaalcev, kjer se elektron prenaa iz ene molekule na drugo do najnijega, ki vrne elektron molekuli klorofila

Vsak prenos elektrona iz enega prenaalca na drugega se porabi za nastanek molekule ATP

ADP + P ATP

Produkt ciklenega transporta je molekula ATP

13.1.2. Neciklini transport Ta omogoa cepitev vodne molekule na 2H+ in O2-, nastane ATP in NADPH2 Svetloba, ki jo sprejme fotosistem II omogoa cepitev vodne molekule Vodikovi ioni, ki se sprostijo iz vode (vodikovi protoni) se veejo na vodikove

prenaalce v tilakoidni membrani

NADP + H NADPH2

Ta prenaalec odda H+ prvemu prenaalcu v tilakoidni membrani V tilakoidni membrani je serija prenaalnih molekul, ki sprejmejo vodikove

protone Tej seriji reemo fotoelektronska transportna veriga Vsak prehod se porabi za nastanek molekule ATP Konni produkt neciklinega transporta sta molekuli ATP in NADPH2 Energije prenosa se porabijo za rpanje vodikovih protonov na zunanjo stran

tilakoidne membrane Tam nastane prebitek protonov, ki postopoma prejajajo skozi poseben proteinski

kanal, ki mu reemo ATP sintaza, ta kanal ima sposobnost sinteze ATP molekule

Ciklina in neciklina transportna veriga zagotovita dovolj ATP za potek temotnih reakcij.

Celotna svetlobna reakcija fotosinteze:

2NADP + 2P + 2ADP + 2H2O 2NADPH2 + 2ATP + O2

41

13.2. OD SVETLOBE NEODVISNE REAKCIJE Vezava ogljika iz ogljikovega dioksida v organske molekule To je sklop reakcij, ki mu reemo Calvinov cikel Pri zaporednih pretvorbah v tem ciklu sodeluje veliko encimov Kot osnovni substrat nastopa predvsem ketopentoza ribuloza, ki se ob prisotnosti

ATP fosfolizira in nastane ribulozabifosfat Ob prisotnosti encima ribulozabifosfat karboksilaze nastaneta dve molekuli

fosfoglicerata, ki se zdruita v eno molekulo heksoze (glukoze/fruktoze) Za vezavo CO2 se uporabljata ATP in NADPH2 Prvi proizvod, ki zapusti Calvinov cikel (vsaka esta molekula) je fruktoza, vse

ostale molekule se pretvorijo nazaj v ribulozebifosfate Za eno molekulo fruktoze potrebuje rastlina 48 fotonov svetlobe Iz fruktoze kasneje nastane glukoza in iz ve glukoz kasneje nastane krob, ki se

lahko skladii v samem kloroplastu, veinoma pa v drugih delih rastlin Vmesne snovi Calvinovega cikla so tudi vir nastanka aminokislin, maobnih

kislin, beljakovin in maob Reakcije Calvinovega cikla potekajo v stromi kloroplasta

NADPH2: nikotinamid adenin dinukleotidfosfat ATP: adenozin trifosfat Adenozin: adenin + sladkor

42

14. CELINO DIHANJE Celino dihanje je aerobni proces (poteka v prisotnosti kisika), kjer se organske spojine razgrajujejo na anorganske (C6H12O6 CO2 + H2O + ATP). Pri tem nastane ATP, ki ga porabimo za neko delo (krenje miic, sinteza beljakovin, aktivni transport,). Osnovna hrana vsake celice je glukoza. Celino dihanje je sklop reakcij, ki potekajo v celici. Glukoza se razgrajuje postopoma. Prva faza celinega dihanja se imenuje glikoliza, druga krebsov cikel in tretja faza kemiosmoza.

14.1. GLIKOLIZA Glikoliza je anaerobni proces, ki poteka v citiplazmi celice, se pravi zunaj

mitohondrija. Za potek glikolize so potrebni encimi. Glukoza razpade na dva piruvata (3C). Pri glikolizi nastanejo 4 molekule ATP, vendar se dve porabita (konni izkupiek

sta 2 ATP molekuli)

14.2. KREBSOV CIKEL Piruvat vstopi v mitohondrij in se tam pretvori v acetil koencim A (AcCoA) Ta vstopi v krebsov cikel (cikel citronske kisline) V tem ciklu se H atomo postopoma odcepijo od ogljikovih in se veejo na

prenaalce

NAD + H NADH + FAD + 2H FADH2

Konni produkt krebsovega cikla:

C3 CO2 + 4NADH + 2 FADH2 + 2ATP

Krebsov cikel poteka med dvema membranama mitohondrija

14.3. KEMIOSMOZA Vodikovi prenaalci prinesejo vodike iz krebsovega cikla do notranje membrane

mitohondrija Prenaalci oddajo svoje vodike drugim prenaalcem na notranji strani membrane Ti prenaalci tvorijo kompleks, ki mu pravimo elektronska transportna veriga ali

dihalna veriga Vsak preskok H+ se porabi za rpanje H+ iz matriksa na zunanjo stran membrane, s

tem se vea tevilo H+ na zunanji strani Ti H+ ioni postopoma prehajajo nazaj v matriks skozi posebne kanale, ki jim

reemo ATP sintaza, vsak prehod omogoa nastanek ene ATP molekule Na koncu se vodikovi e-, ki zapustijo verigo veejo s kisikom in nastane H2O

43

15. VRENJE ALI FERMENTACIJA fermenti = encimi

Glukoza se na zaetku razgradi z glikolizo, ki je anaeroben proces, kjer nastaneta dve molekuli ATP

Pri celinem dihanju je konni prejemnik vodika kisik, ker pa v tem primeru kisika ni je konni prejemnik vodika kar snov, ki je produkt glikolize

Pri tem se porabi priblino 5 % glukoze, ostala pa nastopi kot stranski produkt vrenja

Vrenje poteka v miicah, pri nekaterih glivah, v bakterijah (predelava mlenih izdelkov mlenokislinske bakterije)

Vrenja poimenujemo po stranskem produktu:

15.1. Mlenokislinsko vrenje:

Konni prejemnik vodika je piruvat, ki se pretvori v mleno kislino. Pri mlenokislinskem vrenju se ne porablja glukoza ampak laktoza, ki jo imajo za svojo hrano mlenokislinske bakterije

15.2. Alkoholno vrenje

Encim odcepi od piruvata e eno molekulo CO2 in nastane etanol. Tako vrenje poteka pri glivah kvasovkah (proizvodnja alkoholnih pija)

15.3. Ocetnokislinsko vrenje

44

16. ORGANSKI SISTEMI Vsi organizmi so zgrajeni iz celic, ki so osnovne gradbene in funkcionalne enote organizmov in v njih potekajo vsi ustrezni procesi. Po tevilu celic lahkoorganizme delimo na enoceliarje, ki so zgrajeni iz ene same celice in mnogoceliarje, ki jih gradi mnoica celic. Med temi celicami pride do diferenciacije in posledino imajo razline celice v organizmu drugano nalogo. Celice se povezujejo v tkiva, tkiva v organe in organi v organske sisteme. Pri preprostih organizmih lahko kaken organski sistem tudi manjka.

16.1. TRANSPORTNI SISTEMI To so organi, strukture, tkiva, ki omogoajo prenos snovi po telesu Pri nijih organizmih (enoceliarji in preprosti mnogoceliarji funkcijo prenosa snovi

opravlja le okolje (voda) Velikost organizmov je navadno omejena z difuzijskimi zmogljivostmi (velike celice,

veliki organizmi ne morejo preskrbeti vsake celice z diguzijo, zato so se morali razviti transportni sistemi)

Aktivneji organizmi imajo veje porabe po snoveh zato potrebujejo e bolj uinkovite transportne sisteme

16.1.1. KRVOILJE Sestavljajo ga trije deli: kri, ile, srce

16.1.1.1. KRI Kri je tkivo s tekoo medcelinino Sestavljeno je iz krvnih celic in krvne plazme

16.1.1.1.1. Krvne celice Vse krvne celice nastajajo v rdeem kostnem mozgu, v dolgih kosteh (stegnenica, ) grodnica/prsnica pa zadri hemopoetsko sposobnost celo ivljenje. Rdei kostni mozeg se zamenja z rumenim.

Eritrociti:

Premer celice 7m V krvi jih je najve okoli 40 % suhe mase krvi So rdee barve ker vsebujejo hemoglobin, njihova vloga je vezava in prenaanje

O2 Doloajo krvne skupine (A, B, 0, AB) Nimajo jedra Njihova ivljenjska doba je okoli 3 4 mesece Izrabljeni eritrociti se predelajo v jetrih

45

Levkociti:

So celice brez barve (pod mikroskopom jih obarvamo vijolino, da se vidijo) So brez stalne oblike (so ameboidne) Njihova koliina pri zdravem loveku je relativno majhna, naraste pa v primeru

okub, vnetij itd. Sluijo obrambi pred tujki in so veji od eritrocitov Poznamo ve vrst levkocitov: bazofili, nevtrofili, eozinofili, limfociti, monociti

Trombociti (krvne ploice):

Za strjevanje krvi Za maenje ran

16.1.1.1.2. Strjevanje krvi Zaporedje keminih reakcij, ki omogoajo zaprtje ile oziroma prepreitev izkrvavitve:

Fibrinogen je topen v krvni plazmi, fibrin pa ni topen, zato se izloi in zane tvoriti fibrinsko mreo, v katero se ujamejo ostale krvne celice in zamaijo rano.

Pri strjevanju sodelujejo e mnogi drugi faktorji strjevanja: Ca2+, vitamin K, Motnje v strjevanju krvi so lahko genetsko pogojene; hemofilija

46

16.1.1.1.3.Krvne skupine Krvne skupine doloajo beljakovine v krvi.

Beljakovine na eritrocitih: Aglutinogen A, Aglutinogen B

Beljakovine v krvni plazmi: Aglutinin PROTI A , Aglutinin PROTI B

Krvna skupina Aglutinogen Aglutinin A A proti B B B proti A

AB A in B brez 0 brez proti A in proti B

Poznavanje krvnih skupin je izjemno pomembno pri transfuzijah Krvi razlinih krvnih skupin se ne smejo meati med seboj razen v izrednih

primerih v zelo majhnih koliinah Meanje razlinih krvnih skupin povzroa aglutinacijo (lepljenje krvi)

Prejemnik Dajalec A A > 0 B B > 0

AB AB > A, B, 0 0 0

16.1.1.1.4. Rh faktor - (po opici Rhesus Macacus)

Rh faktor je v bistvu prisotnost ali odsotnost e ene beljakovine na eritrocitih in sicer Aglutinogena D. Tisti ljudje, ki to beljakovino imajo so Rh+ (85 %) in tisti, ki je nimajo so RH- (15 %).

47

16.1.1.2. ILE

Poznamo dve glavni vrsti il. Arterije, ki kri odvajajo iz srca v telo in vene, ki kri iz telesa dovajajo v srce

Veje ile se razvejajo v manje ile

V oilju sreamo tudi zaklopke, ki jih imajo vse vene. Pri arterijah se po ena taka zaklopka nahaja samo v aorti in pljuni arteriji, drugae arterije nimajo zaklopk

Vse ile razen kapilar imajo tiri plastno steno. Kapilare so samo iz endotelija.

SRCE

Aorta

Arterije

Arteriole

Kapilare

Venule

Vene

Velike vene

Endotelij: samo ena plast celic

Zunanja plast iz kolagena

Srednja plast: Gladke miice

Notranja plast iz: Vezivo elastin

48

16.1.1.2.1. Krvni spleti V tkiva prihajajo arteriole, ki se razvijejo v mnoico kapilar. Te imajo tanko steno

iz endotelija Med celicami endotelija so vrzeli skozi katere izstopa krvna plazma, ki celicam v

okolici prinese hrano in kisik Celice dobijo hrano in kisik z difuzijo Iz celic z difuzijo izstopajo nerabne snovi in CO2 Zaradi delovanja srca nastane v drugem delu kapilare podtlak in te snovi povlee v

kapilaro Vendar ne v celoti, preostanek odtee po limfnih ilah v limfo

Kapilara

Celica

CO2

O2

pH, T

O2 +

hgl

Krvna plazma

49

16.1.1.1.2. Krvni obtoki

Veliki/telesni krvni obtok - Zane se v levem prekatu in kona v desnem preddvoru

Mali/pljuni krvni obtok - Zane se v desnem prekatu in kona v levem preddvoru

SRCE

LEVI PREKAT

AORTA

ARTERIJEKAPILARE

VENE

DESNI PREDDVOR

SRCE

DESNI PREKAT

PLJUNA ARTERIJA

PLJUA

PLJUNI VENI

LEVIPREDDVOR

50

Jetrni/portalni krvni obtok

Naloge krvnih obtokov

Preskrba vsake telesne celice s hrano in kisikom in obramba imunskega sistema. Oksigenacija; vezava kisika v kri in odnaanje CO2 iz tkiv. Vzdrevanje pritiska v sistemu. Predelava, skladienje, razstrupljanje, ienje krvi. Preskrba telesa z vsemi trenutno pomembnimi snovmi.

SRCE

AORTA

JETRNA ARTERIJA

JETRA

JETRNA VENA

SPODNJA VELIKA VENA

PORTALNA VENA

PREBAVILA

51

SRCE

KRGE/PLJUATELO

16.1.1.1.3. Vrste krvnih obtokov in krvoilja Enojni: Ribe, dvoivke, nekateri plazilci

Dvojni (lahko je sklenjeno ali nesklenjeno): Nekateri plazilci, ptii, sesalci

Nesklenjeno krvoilje:

Iz srca kri po aterijah (aortah) odtee v telo, kjer zapusti ile Kri oblije organe, potee izmenjava in nato se kri zbira v spodnjem delu telesa, kjer

je vena, ki kri vrne nazaj v srce Ni kapilar V takem sistemu se tlak ne ohranja in zato imajo tako krvoilje lahko le majhne

ivali

Nesklenjeno krvoilje:

Kri nikoli ne zapusti il, ile zapusti le krvna plazma Pritisk v oilju je bolj ali manj stalen Ta vrsta krvoilja omogoa vejo mero aktivnosti in dopua veje velikosti ivali

Krvoilja nimajo: praivali, spuve, nelenarji (ploski rvi, valjasti rvi, oigalkarji, migetalkarji,..)

PLJUA

TELO

52

16.1.1.3. SRCE (LOVEKO)

16.1.1.3.1. Oivenje srca

Srce loveka je oiveno z dvema razlinima tipoma ivevja:

Avtonomno ali samorastno ivevje Vegetativno ivevje iz centralnega ivnega sistema

Centralni ivni sistem - ivevje

Vegetativno (Nezavedno - podaljana hrbtenjaa)

Parasimpatino - Zavira delovanje organov

Simpatino - Spodbuja delovanje organov

Somatsko (zavedno - veliki mogani)

53

16.1.1.3.1.1. Samodejno ali avtonomno ivevje Zagotavlja stalno, neprekinjeno in enakomerno delovanje srca To omogoata dva srna ritmovnika:

Sinusno atrijski ivni vozel (SA vozel):

Vodilni vozel SA vozel zavre delovanje VA vozla, da ne pride do hkratnih stiskov prekatov in

preddvorov

At