Transcript Biologija

Biologija
► Botanika
► Citologija
► Zoologija
► Entomologija
► Antropologija
► Molekularna
► Anatomija
► Biokemija
► Fiziologija
► Biofizika
► Ekologija
► Histologija
► Evolucija
► Taksonomija
► Genetika
biologija
Kemija
► Analitička
kemija
► Biokemija
► Računalna
kemija
► Elektrokemija
► Anorganska kemija
► Organska
kemija
► Fizikalna kemija
► Kvantna kemija
► Spektroskopija
► Stereokemija
► Termokemija
Fizika
►
►
►
►
►
►
►
►
►
►
►
Akustika
Astrodinamika
Astronomija
Astrofizika
Atomska i molekularna
fizika
Optička fizika
Biofizika
Računalna fizika
Kozmologija
Dinamika
Dinamika tekućina
►
►
►
►
►
►
►
►
►
Kvantna fizika
Fizika materijala
Matematička fizika
Mehanika
Nuklearna fizika
Optika
Fizika čestica
Fizika plazme
Fizika polimera
Znanosti o Zemlji i okolišu
► Geologija
► Geofizika
► Mineralogija
► Fizikalna
geografija
► Oceanografija
► Vuklanologija
► Paleoekologija
► Meteorologija
Biologija
grč. bios= život, logos= govor, riječ
.
Znanost o živim bićima i životnim procesima,
upoznaje nas s osnovnim načelima na kojima se temelji život
Sistematika živih bića
► Živa
bića pojavljuju se u velikom broju
različitih oblika.
► Životne oblike treba prepoznati, odrediti,
imenovati, povezati i rasporediti u skupine.
► Grana
biologije koja se bavi imenovanjem i
klasifikacijom različitih oblika živih bića zove
se SISTEMATIKA ili taksonomija
(grč.taxis= red, nomos= zakon).
Sistematika živih bića
► Povezivanje
i raspoređivanje obavio u 18. st.
švedski prirodoslovac Carl Linne’ (Linnaeus), uveo
je dvoimeno nazivlje (binarnu nomenklaturu).
dvoimeno nazivlje/ binarna
nomenklatura
Svakom živom obliku (svakoj biljci i
životinji) Linne’ je dao 2 latinska imena:
1. ime je rod (Genus)
2. ime je vrsta (species)
na kraju se dodaje 1. slovo prezimena autora
koji je prvi opisao i imenovao vrstu:
Npr. Canis lupus L.
►
►
►
►
►
►
►
VRSTA – skupina organizama sa
zajedničkim osobinama, mogu
se međusobno pariti, dati
plodne potomke.
Vrste s nekim zajedničkim
osobinama združuju se u isti
ROD.
Srodni rodovi združuju se u
PORODICU.
Srodne porodice u RED.
Srodni redovi u RAZRED i
KOLJENO.
Najviša i najšira jedinica u
raspoređivanju je CARSTVO.
Primjer
Carstvo- životinje
Spužva, meduza, puž, glista, rak,
riba, žaba, ptica, lisica, medvjed,
vuk, mačka, lav, zec, srna, šišimiš,
čagalj
Koljeno- svitkovci
Riba, žaba, ptica, lisica, medvjed,
vuk, mačka, lav, zec, srna, šišimiš,
čagalj
Razred- sisavci
Lisica, medvjed, vuk, mačka, lav,
zec, srna, šišimiš, čagalj
Red- zvijeri
Lisica, medvjed, vuk, mačka, lav,
čagalj
Porodica- psi
Lisica, vuk, čagalj
Rod- vukovi
Vuk, čagalj
Vrsta- vuk
Vuk
Carstva
Podjela u prošlostipo kriteriju- izgled organizma, pokretljivost i način prehrane:
biljno i životinjsko carstvo
► Nakon otkrića mikroorganizama- novo carstvo: protisti
►
Boljim upoznavanjem protistauslijed razlika u njihovoj staničnoj organizaciji- posebno
carstvo: prokarioti
►
►
►
Heterotrofni organizmi su isključeni iz carstva biljaka- novo
carstvo: gljive
Monogostanični organizmi jednostavne građe pridruženi su
carstvu protista- u novo carstvo: protoktisti
Klasifikacija u 5 carstava
Prokarioti (monera)
Prokariotski jednostanični organizmi
(bakterije, cijanobakterije)
Protoktisti (protisti)
Eukariotski jednostanični i
višestanični organizmi jednostavne
građe (praživotinje, alge)
Gljive
Heterotrofni organizmi koji
apsorbiraju organsku hranu
Životinje
Heterotrofni organizmi koji se hrane
drugim organizmima
Biljke
Autotrofni organizmi koji
fotosintetiziraju (pretvaraju
anorganske molekule u organske
pomoću Sunčeve energije)
► Nakon
otkrića
molekularne osnove
života, na temelju
usporedbe DNA, nova
podjela svih
organizama u 3 velike
domene
1 stanica, jednostavna
Archea (arhebakterije ili
prabakterije)
Vjerojatno najstariji organizmi
prilagođeni ekstremnim uvjetima
života
Eubacteria (prave
bakterije)
Bakterije i cijanobakterije
Eukarya (eukariotski
organizmi)
Protoktisti, gljive, biljke, životinje
1 ili više stanica, složene
Archea= jednostavne stanice bez jezgre,
prokarioti
Eubacteria= prave bakterije, prokarioti,
razlika od Archea po kemijskoj konstituciji
Eukarya= sva ostala živa bića, eukarioti:
biljke, životinje, gljive, protozoe- imaju jezgru
i organele
Obilježja živoga
Organizacijska ljestvica živih bića
Najviši i najsloženiji sustav organizacije živog svijeta je ekosustav sastoji se od životne zajednice populacija i od fizičkog okoliša.
Sva bića, svi ekosustavi na Zemlji čine Zemljinu biosferu.
►
►
►
Različite populacije koje žive na istom području čine životne ili
biološke zajednice.
Populacija je skup jedinki ili organizama iste vrste koji žive na istom
staništu i međusobno se rasplođuju.
►
Jedinka je organizam koji se može raščlaniti na organske sustave,
organe, tkiva, stanice. Neki organizmi su građeni od jedne stanice, neki
od mnoštva stanica koje skladno djeluju. Organizam je životna cjelina,
ne samo nakupina stanica. Stanice sa sličnom ulogom čine tkivo, tkiva
grade organe.
►
Stanica je najniža razina života, sastoji se od organela,
makromolekula, molekula.
Molekule su građene od atoma.
Na najnižoj razini su atomi, građeni su od elementarnih čestica.
►
►
Što je zajedničko svim bićima
► Unatoč
velikoj raznolikosti, postoji jedinstvo života,
to vidljivije što se više spuštamo po organizacijskoj
ljestvici živih sustava:
od organizma prema stanici, njezinim dijelovimaorganelima, makromolekulama, molekulama i
atomima.
► Iznad
stanične razine organizmi su vrlo različiti.
► Ispod st. razine- vrlo slični.
Organizam
Organski sustavi
Organi
Živi
Tkiva
sustavi
Stanice
Porast
složenosti
Organeli
Molekularne nakupine
Organske
Makromolekule
tvari
Manje molekule
Anorganske
Atomi
tvari
9 zajedničkih osobina živih bića
Organiziranost
Uređenost i ustroj na svim razinama života. Svi su građeni
od stanica. Sve strukture i procesi su povezani i regulirani.
Izmjena tvari ili
metabolizam
Izmjena tvari i energije s okolišem, sve kemijske reakcije
u organizmu koje opskrbljuju organizam energijom za
održavanje strukture i organizacije života.
Pokretljivost
Vlastitim snagama organizam pokreće sebe ili svoje
dijelove.
Podražljivost
Organizam prepoznaje okoliš i promjene u njemu i reagira
na njega.
Razmnožavanje
Razvitak i rast
Nasljeđivanje
O.stvara potomke sebi slične.
Evolucija ili razvoj
Promjena obilježja tijekom duljeg vremena. Zajednička
ev.ujedinjuje sav živi svijet na Zemlji. Raznolikost vrsta je
rezultat stupnjevitih promjena i selekcije.
Prilagodba
Ponašanje koje omogućuje bolje iskorištavanje okoliša i
preživljavanje u okolišu.
Slijed promjena koje vode složenosti organizma.
Jedinice nasljeđivanja su geni-dijelovi DNA koji sadrže
uputu o razvitku potomka.
►9
temeljnih obilježja kojim se živa bića
razlikuju od neživih tvari:
► Omogućuje preživljavanje svakodnevno
(jedinke)
► Omogućuju opstanak (vrste, i nakon smrti
jedinke)
► Živa bića pokazuju sva ova obilježja
istodobno ili u nekom dijelu razvojnog
ciklusa tijekom života ili povijesti vrste
► Još
2 obilježja, ali ne na individualnoj, već
na globalnoj razini:
JEDINSTVENOST I RAZNOLIKOST
► Sva živa bića imaju isti nasljedni kod
► Velika je varijabilnost oblika, veličine, boje,
životnih navika živih vrsta
► 2-5-10 milijuna živih vrsta?
ORGANIZACIJA
► Živa
bića sadrže desetke različitih elemenata
povezanih u tisuće specifičnih kombinacija
koje su organizirane u složene strukture
► Strukture neživoga svijeta sadrže atome
svih prirodnih elemenata ali u
neorganiziranom obliku
Hijerarhija života kao oblik
organiziranosti
► Život
na Zemlji sastavljen je od hijerarhije
struktura u kojoj je svaka razina izgrađena
od struktura niže razine, a temelj je višoj
razini
► Organizacija života očita je u cijelom
organizmu, na mikroskopskoj razini, na
razini velikih skupina živih bića u okolišu
►
►
►
►
►
►
►
►
►
►
►
►
►
Biosfera
Ekosustavi
Životna zajednica
Populacija
Organizam
Organski sustav
Organ
Tkivo
Stanica
Organeli
Molekule
Atomi
Subatomske čestice
Kategorizacija živih bića kao oblik
organizacije
► Živa
bića se razlikuju brojnim osobinama:
oblikom, veličinom, bojom
► Živa bića se svrstavaju u skupine srodnosti s
pomoću sustava kategorizacije živih bića:
► Vrsta, rod, porodice, redovi, razredi, koljena,
domene
Domena i carstva
►
►
►
►
►
►
►
Eubacteria i Archea: najstarije domene
Potomci Eubacteria- Protisti- preci gljiva, biljaka, životinja
Eukarya:
Protisti- jednostanični i neki višestanični organizmi s
mogućnošću ingestije, apsorpcije, fotosinteze
Fungi- jednostanični organizmi kao kvaščeve gljivice,
višestanične gljive; apsorbiraju energiju i tvari nakon
razgradnje drugih organizama
Plantae- mahovine, papratnjače, sjemenjače; zeleni su,
višestanični, stvaraju hranjive tvari od CO2, H20 i Sunčeve
svjetlosti
Animalia- višestanični organizmi, dobivaju energiju hraneći
se drugim organizmima
Stanica, lat.cello=soba
► Sva
živa bića građena su od stanica:
Stanica je osnovna građena i djelatna (funkcionalna)
jedinica živih bića,
ona je zajednička svim živim bićima.
► Stanična teorija=
sva živa bića su građena od stanica=
biološki zakon
M. Schleiden (1838.) i T. Schwann (1839.); R. Virchow
►
1.
2.
3.
►
►
►
Stanična teorija, glavna doktrina biologije:
Sva su živa bića građena od 1 ili više stanica
Stanice su temeljne žive jedinice organizma i kemijske
reakcije života zbivaju se unutar stanica
Sve stanice nastaju iz već postojećih stanica
Životinjske st.- 10-20µm prosječno
Biljne st.- 80-200µm (0,08-0,2mm)
Bakterijske st.- 1-10µm
Istraživanje stanice
► Mikroskop:
svjetlosni, elektronski
► Stanično frakcioniranje
► Kultura stanica
► Obilježavanje radioizotopima
Izum mikroskopa
13.st. Poznavanje brušenja leće
za naočale
► 16.st. Z. Janssen postavio 2 leće
na određenu udaljenost da bi
dobio znatnije povećanje
► 17.st.
A.van Leeuwenhoek dijamantnom
prašinom brusio je leće i izumio
lupu s povećanjem oko 300
puta, promatrao vodu, spermu,
krv
Kepler 1611. predložio složeni
mikroskop
Hooke konstruirao složeni
mikroskop, promatrao pluto i
predložio naziv celula (stanica)
1665.
► 19.st. Zeiss i Abbe
► 20.st. Indutrijska proizvodnja
►
Fizika
2 leće: objektiv i okular
► Objektiv daje realnu i uvećanu
obrnutu sliku predmeta, okular
tu sliku još povećava.
► Ukupno povećanje jednako je
umnošku povećanja objektiva i
okulara.
► Kvaliteta slike ovisi više od moći
razlučivanja nego o povećanju
mikroskopa
povećanje je omjer veličine slike i
predmeta,
moć razlučivanja je sposobnost
mikroskopa da dvije bliske točke
pokaže razdvojeno.
►
Dijelovi
Stalak na podnožju, iznad
podnožja je zrcalo koje usmjerava
snop svjetlosti na promatrani
predmet.
Noviji imaju ugrađenu rasvjetu,
nemaju zrcalo.
► Ispod stolića gdje je predmet
promatranja, nalazi se kondenzorsustav leća koji služi boljem
osvjetljavanju predmeta.
► U posebnom nosaču (revolver)
nalaze se objektivi- što je objektiv
jači, njegova je frontalna leća bliža
predmetu.
► Na gornjem kraju tubusa je okularon djeluje kao povećalo.
► Sliku izoštravamo pomicanjem
tubusa ili pomicanjem stolićapomoću posebnih vijaka: veliki i
mali
►
► Ako
je povećanje objektiva 40 puta, a
okulara 10 puta, ukupno povećanje
mikroskopa je 400 puta.
► Školski m. povećava 400-600 puta.
► Povećanje 1000 puta postižu se primjenom
posebnih objektiva (s imerzijom).
► Fazni
► Polarizacijski
► Fluorescencijski
Elektronski mikroskop
► De
Broglie je otkrio 1924.g. da čestice (elektroni)
koji se jako brzo gibaju imaju svojstva vala (kao
što i zrake svjetlosti imaju svojstvo vala). Što se
brže gibaju- valna duljina je kraća.
► Svjetlosnim m.ne mogu se razlučiti strukture
sitnije od valne duljine svjetlosti (0,4-0,8 µm).
Kad se elektroni ubrzaju, skraćuje se njihova valna
duljina, pa je takvim snopom brzih elektrona
moguće razlučiti i strukture od 0,5nm.
U elektronskom m.izvor elektrona je užarena volframova nit
– katoda.
► Visokim naponom između katode i anode (50 000 do 100
000 V) ubrzavaju se elektroni.
► Oni prolaze kroz otvor na anodi te ulaze u energetsko polje
elektromagneta.
► Elektromagneti (elektronske leće) djeluju na snop
elektrona kao što leća djeluje na zrake svjetlosti.
► Za osiguranje pravocrtnog širenja elektrona u unutrašnjosti
mikroskopa održava se visoki vakuum.
► Elektronske leće usmjeravaju elektrone na preparat, nakon
prolaska kroz preparat elektroni ulaze u elektromagnetsko
polje objektiva, koji daje uvećanu sliku predmeta, a nju
elektromagneti projektiva još jače povećavaju.
► Slika se projicira na fluorescentnom zaslonu ili snima na
fotografsku ploču
►
Ostali postupci istraživanja stanica
► Stanično
frakcioniranje: izdvajanje pojedinih
organela ili struktura u čiste frakcije pomoću
centrifugiranja
► Kultura stanica: stanici omogućujemo bolje uvjete
rasta i dijeljenja u odgovarajućoj hranidbenoj
podlozi izvan organizma
► Obilježavanje
radioizotopima:
molekule u stanici
obilježimo
radioaktivnim izotopom
koji emitira zračenje,
pa možemo pratiti
kretanje molekula i
njihove kemijske
reakcije
PRILAGODBA
► Jedinke
koje žive u specifičnom okolišu imaju
posebne strukture ili način ponašanja
► Različite vrste se na različite načine opskrbljuju
energijom i tvarima iz okoliša, te se tako
prilagođuju na specijalan način života
► Prilagodbe još i povećavaju sposobnost rasta,
reprodukcije, pokretanja, života u skupini,
mogućnost nastavljanja vrste
► Sve su prilagodbe nasljedne, nastaju postupno
tijekom mnogih naraštaja
METABOLIZAM
► Organizmi
uzimaju tvari i energiju iz okoliša
kako bi održali složenost i organiziranost, te
da bi rasli i razmnožavali se
► Zbroj svih kemijskih reakcija potrebnih za
održavanje života zove se metabolizam
► Čine ga sljedovi kemijskih procesa koji
razgrađuju tvari, stvaraju nove tvari ili
oslobađaju energiju
POKRETANJE
► Energija
oslobođena metabolizmom
omogućuje kretanje tvari na mjesta gdje su
potrebne
► Organizmi se pokreću prema gradijentu
kemijskih tvari- hrane
PODRAŽLJIVOST
► Živa
bića primaju podražaje u svojem tijelu i
iz okoliša i reagiraju na njih
► Podražljivost organizama omogućuje
opažanja izvora hrane, vode, hladnoće,
neprijatelja i primjerenu aktivnost koja
održava tjelesnu organizaciju i sprječava
razgradnju
RAZMNOŽAVANJE
► Razmnožavanje
organizama omogućuje
nastanak potomstva iste vrste,
kontinuiranost života
► Jednostavno (fizija), spolno
RAZVITAK
► Potomci
rastu, postaju složenije građe
► Razvitak je stvaranje i diferenciranje
struktura i funkcija koje omogućuju
uspješno preživljenje
NASLIJEĐE
► Jedinice
naslijeđa, geni, prenose nasljednu
informaciju koja sadrži upute o konstrukciji i
funkcioniranju organizma
► Organizmi pohranjuju genske informacije u
dugim molekulama DNA koja sadrži uputu
za izgradnju proteina
EVOLUCIJA
► Vrste
su promjenljive
► Svi organizmi su potekli od zajedničkog
pretka, procesom genske modifikacije vrsta
koje su prethodno živjele- to je proces
evolucije
► E.je temelj razumijevanju jedinstva i
raznolikosti života
► Evolucijski mehanizam nastanka raznolikosti
jest prirodna selekcija