9789617070309 by Založba Rokus Klett, d.o.o.

Delovni zvezek

ar na .c om

BIOLOGIJA

jig

za gimnazije

biozone-001-007.indd 1

2.7.2019 11:44:48

BIOLOGIJA za gimnazije Delovni zvezek Avtorji Tracey Greenwood, Lisa Brainbridge-Smith, Richard Allan, Kent Pryor

ar na .c om

Biology Student Resource and Activity manual © Biozone International 2001–2007 Student Workbook (Year 11 Biology and Year 12 Biology, IB, AQA Biology AS, Senior Biology 1 and Senior Biology 2, OCR Biology A2, AP Biology 1) © 2010–2014 Richard Allan, Published by Biozone International Ltd Biology Modular Workbook (Cell Biology and Biochemistry, Health and Disease, Evolution, Human Evolution, Microbiology and Biotechnology) © 2007–2013 Published by Biozone International Ltd © 2016, Modrijan založba, d. o. o., za slovensko izdajo

Prevajalci tem prve izdaje Bernarda Devetak, Helena Hladnik-Črne, dr. Tina Kogej, dr. Metka Kralj, dr. Samo Kreft, Tatjana Kresnik, Gregor Pobežin, dr. Tom Turk

Prevajalci novih tem druge izdaje dr. Lilijana Bizjak Mali, dr. Marina Dermastia, Katja Kalan, mag. Matija Križnar, dr. Mateja Logar, dr. Matjaž Ravnikar, dr. Davorin Tome, dr. Tom Turk, dr. Peter Veranič Strokovni pregled Nataša Koprivnikar, Marija Maruša Vencelj Urednica Katarina Košir Lektorica Renata Vrčkovnik Ilustracije in fotografije

arhiv založbe Biozone International; Canstock; Corel Corporation zbirka Professional Photos CD-ROM; IMSI (International Microcomputer Software Inc.) slike iz zbirk IMSI’s MasterClips® and MasterPhotosTM, 1895 Francisco Blvd. East, San Rafael, CA 94901-5506, USA; © 1996 Digital Stock, zbirka Medicine and Health Care; Genesis Research and Development Corp, Aucland; © Hemera Technologies Inc, 1997-2001; © 2005 JupiterImages Corporation www.clipart.com; © Click Art; © T/Maker Company; © 1994.; © Digital Vision; Gazelle Technologies Inc.; PhotoDisc®, Inc. USA, www.photodisc.com; 3D-modeli človeka narejeni s programom Poser IV, Curious Labs; BF (Brian Finerran, Uni. of Canterbury); BH (Brendan Hicks, Uni. of Waikato); BOB (Barry O'Brien, Uni. of Waitako); CDC (Centers for Disease Control and Prevention, Atlanta, USA); Davorin Tome; DH (Don Horne); EII (Education Interactive Imaging); Eyewire; HGSI (Dena Borchardt at Human Genome Sciences Inc.); JDG (John Green, Uni. of Waitako); Kent Pryor; KTBN; MPI (Max Planck Institute for Developmental Biology, Germany); NASA (National Aeronautics and Space Administration); NCI; RA (Richard Allan); RCN (Ralph Cocklin); Shirley Owens MSU; TG (Tracey Greenwood); UC Berkley; VMRCVM; Wikipedija; Wikimedia Commons (Brett Taylor; NJRZA); WMU (Waikato Microscope Unit); arhiv založbe Modrijan

Prelom in oblikovanje naslovnice Blaž Hribar

jig

Izdala in založila Modrijan izobraževanje, d. o. o. Za založbo Matic Jurkošek Tisk Bulvest Print AD Naklada 2000 izvodov Ljubljana 2021 Tretja izdaja, 2. ponatis

Vse knjige in dodatna gradiva založbe Modrijan izobraževanje dobite tudi na naslovu www.knjigarna.com.

© Modrijan izobraževanje, d. o. o. Vse pravice pridržane. Brez pisnega dovoljenja založnika so prepovedani reproduciranje, distribuiranje, javna priobčitev, predelava ali druga uporaba tega avtorskega dela ali njegovih delov v kakršnem koli obsegu in postopku, tudi fotokopiranje, tiskanje ali shranitev v elektronski obliki. Tako ravnanje pomeni, razen v primerih od 46. do 57. člena Zakona o avtorski in sorodnih pravicah, kršitev avtorske pravice.

Modrijan izobraževanje, d. o. o., Stegne 9 b, 1000 Ljubljana telefon: 01 513 44 00 telefonska naročila: 01 513 44 04 e-pošta: narocila@modrijan-izobrazevanje.si www.modrijan-izobrazevanje.si, www.knjigarna.com

biozone-001-007.indd 2

CIP – Kataložni zapis o publikaciji Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana 57(075.3)(076.1) BIOLOGIJA za gimnazije. Delovni zvezek / [avtorji Tracey Greenwood … [et al.] ; prevajalci Bernarda Devetak … [et al.] ; ilustracije in fotografije arhiv založbe Biozone International … et al.]. – 3. izd., 2. ponatis. – Ljubljana : Modrijan izobraževanje, 2021 Prevod dela: Biology student resource and activity manual ISBN 978-961-7070-30-9 1. Greenwood, Tracey COBISS.SI-ID 36128771

13. 01. 2021 09:00:25

Kazalo 8 9 10 11 13 14 15 16 17

Biološke molekule. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Ogljikovi hidrati. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Lipidi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nukleinske kisline. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sestavljanje modela DNA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Aminokisline. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Proteini. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Encimi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Uporabnost encimov. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18 20 21 22 24 28 29 31 33

Zgradba membran. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Osmoza v celicah. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eksocitoza in endocitoza. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dializa krvi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Transport snovi v celico in iz nje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

35 37 39 40 41

Celični procesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vloga ATP v celicah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Celično dihanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Biokemija celičnega dihanja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fotosinteza. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Biokemija fotosinteze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hitrost fotosinteze. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

42 43 44 45 47 48 50

GENI IN DEDOVANJE  Podvajanje DNA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Od genov do proteinov na preprost način. . . . . . . . . . . . . . . . . . Prepisovanje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Regulacija izražanja genov pri prokariontih. . . . . . . . . . . . . . . .  Izražanje genov pri evkariontih. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prevajanje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metabolične poti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mitoza in celični cikel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Rak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

51 52 53 54 57 58 59 61 62

 Primerjava mitoze in mejoze. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prekrižanje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aleli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kariotipi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Genomske raziskave. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Projekt Človeški genom. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Raziskovanje raznolikosti človeške populacije. . . . . . . . . . . . . . Tvoj genotipski profil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

64 65 66 67 69 70 72 73

jig

ar na .c om

ZGRADBA IN DELOVANJE CELICE Značilnosti živega. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Vsa živa bitja so sestavljena iz celic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Celična teorija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Svetlobni mikroskop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Velikost celic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prokariontska celica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rastlinska celica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Glivna celica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Živalska celica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Spremenjena tema  Nova tema Tema je: za domačo nalogo rešena

Monohibridno križanje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dihibridno križanje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dominanca alelov . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Dedovanje multiplih alelov. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Vezano dedovanje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spolno vezano dedovanje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Poligeno dedovanje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analiza rodovnika. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

74 75 77 79 81 83 85 86

Vrste mutacij . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Genomske mutacije. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vzroki za nastanek mutacij. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vzroki genetske raznolikosti. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Hardy-Weinbergovo načelo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Matične celice in tkivno inženirstvo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kloniranje s cepitvijo zarodka. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kloniranje s prenosom jedra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Razprava o kloniranju človeka. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Etični zadržki tehnologije GSO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Proizvodnja inzulina. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gensko zdravljenje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

96 97 98 100 101 103 105

EVOLUCIJA IN SISTEMATIKA  Zgodovina razvoja življenja na Zemlji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stopnje v razvoju vrste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reproduktivna izolacija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Umetna selekcija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

106 107 108 110

Sodobno filogenetsko drevo življenja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Novi načini razvrščanja organizmov. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sistemi razvrščanja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Razvrščanje živih bitij . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Določevalni ključi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

112 113 114 116 121

Pregled evolucijskega razvoja človeka. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Opisi nekaterih vrst človečnjakov. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prilagoditve na pokončno hojo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Evolucija človeka danes in v prihodnosti. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

123 125 128 130

ZGRADBA IN DELOVANJE VIRUSOV IN ORGANIZMOV Zgradba virusov. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Razmnoževanje virusov. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Virusne bolezni. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . HIV in AIDS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bakterijske bolezni. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Odpornost proti antibiotikom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Glivne okužbe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Uporaba mikroorganizmov . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bolezni, ki jih povzročajo praživali. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Malarija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Večcelični zajedavci. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

132 133 134 136 138 140 141 142 144 145 146

ar na .c om

jig

   

88 90 92 93 95

 Načini prehranjevanja organizmov. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148  Prebavne vakuole in enostavna prebavila. . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 Prebavila pri sesalcih . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

Človeška prebavila. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Želodec in črevo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Uravnotežena prehrana. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Deficitne bolezni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

152 154 156 158

160 162 164 166 168

Zgradba stebla. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ksilem in floem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Transpiracija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prenos in izmenjava snovi pri živalih. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Krvožilni sistemi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Človeško srce. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arterije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kapilare in tkivna tekočina. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Telesna vadba in pretok krvi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Srčnožilne bolezni. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rastlinska obramba. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tarče obrambe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Obramba telesa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alergije in preobčutljivost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pridobljena odpornost. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prenos bolezni. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

170 171 172 174 175 177 179 180 181 183 185 187 188 189 191 192 194

 Izločanje pri rastlinah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Produkti presnove dušikovih spojin pri živalih . . . . . . . . . . . . . .  Izločala nevretenčarjev. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Sečila pri človeku. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nadzor krvnega volumna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

195 196 197 198 200

 Rastlinski hormoni in njihova uporaba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vzdrževanje homeostaze. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kako delujejo hormoni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hormonski sistem človeka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

201 203 204 205

 Živčni sistemi nevretenčarjev. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Živčni sistem sesalcev. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Avtonomni živčni sistem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zgradba in delovanje živčne celice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prevajanje živčnih impulzov . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kemične sinapse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Obdelava podatkov na sinapsah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Odgovor na stres. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

206 208 209 210 212 213 214 215

ar na .c om

 Izmenjava plinov pri živalih. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Človeška dihala . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prenos plinov pri človeku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Energija in telesna vadba. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bolezni, ki jih povzroča kajenje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 



jig



Zaznavanje s čutili. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216  Čutilo za vid nevretenčarjev. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217  Ogrodja živali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 Okostje človeka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 Zgradba in delovanje mišice. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

223 224 225 227 228 229 230 231 232 234 235 237 239 240 241

EKOLOGIJA Lastnosti populacij. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Številčnost in prostorska porazdelitev. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Krivulja rasti populacije. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Starostna struktura populacij. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Medvrstni odnosi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Odnos med plenilcem in plenom. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tekmovanje in velikost ekološke niše. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kroženje hranilnih snovi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pretakanje energije v ekosistemu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prehranjevalni spleti v jamah. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prehranjevalne piramide. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Biotska raznovrstnost Slovenije. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

242 243 244 245 247 249 250 251 252 254 255 257

Kmetijska raba zemljišč . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Onesnaževanje zraka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Globalno segrevanje ozračja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kisli dež . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Čiščenje odpadnih voda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

259 261 263 266 267

jig

    

ar na .c om

 Nespolno razmnoževanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prednosti spolnega razmnoževanja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Menjavanje generacij . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Oprašitev in oploditev . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Zgradba semena in kalitev. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Moški spolni organi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Ženski spolni organi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Menstruacijski cikel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Oploditev in začetek rasti. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Posteljica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rojstvo in dojenje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ugotavljanje bolezni pred rojstvom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Načini pomoči pri neplodnosti. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zdravljenje neplodnosti pri ženskah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kontracepcija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Stvarno kazalo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269

Sporočilo učitelju

Izbrane teme, ki pokrivajo cilje iz učnega načrta, vam lahko služijo v različne namene. Lahko jih uporabite kot začetno motivacijo pri obdelavi učnih sklopov ali za preverjanje in utrjevanje znanja dijakov potem, ko ste določeno učno snov predelali po ustreznem učbeniku. Posamezno temo lahko obdelate v 15 minutah na začetku ali na koncu šolske ure, lahko pa ob njej čisto na novo postavite celo šolsko uro. Dejavnosti omogočajo individualno delo in delo v skupinah. Ker je notranji rob listov perforiran, lahko dijaki liste preprosto odtrgajo in oddajajo v pregled tudi posamezne teme. Maturantje lahko z reševanjem zahtevnejših tem dodatno obogatijo svoje znanje. Dijaki lahko naloge rešujejo tudi doma po navodilih učitelja ali pa iz lastne radovednosti in v razprave vključijo tudi člane svoje družine. V primeru odsotnosti od pouka lahko dijaki z reševanjem nalog uspešno sledijo učni snovi. Podobno lahko v primeru odsotnosti učitelja primerno zaposlimo razred. V novi izdaji je 50 novih tem, 12 tem je spremenjenih, nekaj tem pa ni več vključenih v delovni zvezek.

Tematske strani Knjigo sestavljajo različne dejavnosti in naloge. Z njimi si boste podkrepili in oplemenitili znanje o določeni učni snovi. Tematske strani lahko odlično uporabljamo tako v razredu kot doma. Nekatere dejavnosti so primerne za vnaprejšnjo pripravo za pouk. Velikokrat pa se posamezne teme lahko lotite šele, ko

Uvod V uvodnem delu je s ključnimi podatki predstavljena posamezna tema, o kateri boste razmišljali pri posamezni dejavnosti.

Celični procesi Vsi organeli in druge strukture v celici imajo svoje funkcije. Celico bi lahko primerjali s tovarno, kjer delo poteka po tekočem traku. Celični organeli zagotavljajo energijo, so tekoči trak, oddelek za pakiranje, popravilo in vzdrževanje, transportni sistem in kontrolni center. Vse procese, ki potekajo v celici, imenujemo presnova ali metabolizem.

Pri nekaterih procesih se energija shranjuje v molekulah (anabolizem – izgradnja), pri drugih pa se shranjena energija sprošča (katabolizem – razgradnja). Spodaj je kratek pregled glavnih procesov, ki potekajo v celici.

ar na .c om

Zgradba in delovanje celice

učno snov predelate po ustreznem učbeniku. Dejavnosti v delovnem zvezku tedaj uporabite za utrjevanje znanja. Povezavo do rešitev nalog najdete na spletni strani založbe Modrijan (http://www.modrijan.si/slv/Solski-program/Solski-program/ Srednja-sola/biologija/Biologija-za-gimnazije2).

Izločanje Golgijev aparat je celični oddelek za pakiranje. V njem nastajajo sekretorni vezikli (majhni, z membrano omejeni mešički), v katerih se shranjujejo uporabne snovi, snovi za prenos iz celice (npr. hormoni) ali prebavni encimi.

Avtoliza V lizosomih so prebavni encimi, ki uničijo nepotrebne ali okvarjene celične organele in tujke, ki zaidejo v celico.

Transport v celico in iz nje Snovi prehajajo v celico in iz nje skozi plazmalemo z difuzijo in aktivnim transportom.

Diagrami in sheme za lažje razumevanje Ključni cilji dejavnosti so predstavljeni z jasnimi in poučnimi shemami.

Celični procesi

Fagocitoza (celično požiranje) Plazmalema lahko obda droben material (kot so delci hrane ali bakterije). Membrana se odcepi in nastane mešiček, vsebino pa razgradijo prebavni encimi.

Zgradba in delovanje celice

Sinteza proteinov V kromosomih v jedru so shranjena genetska navodila za proizvodnjo specifičnih proteinov. Ti proteini nastajajo na ribosomih, ki so na endoplazemskem retikulumu ali pa prosti v citoplazmi.

Vsi organeli in druge strukture v celici imajo svoje funkcije. Celico bi lahko primerjali s tovarno, kjer delo poteka po tekočem traku. Celični organeli zagotavljajo energijo, so tekoči trak, oddelek za pakiranje, Celična delitev Centriola nadzirata premikanje popravilo in vzdrževanje, transportni sistem in kontrolni center. Vse procese, ki potekajo v celici, imenujemo presnova ali metabolizem. kromosomov med celično delitvijo.

Celično dihanje Celično dihanje je zapleten kemični proces, ki se začne v citoplazmi in konča v mitohondrijih. Ta proces oskrbuje celico z energijo, ki je potrebna za potek številnih drugih kemičnih reakcij.

Pinocitoza (celično pitje) Plazmalema se lahko odcepi, da v mešiček zajame nekaj tekočine, ki obdaja celico.

Kloroplaste lahko najdemo samo v rastlinskih celicah. Zgornja shema prikazuje živalsko celico.

Fotosinteza je kemični proces, ki poteka v kloroplastih in pri katerem se svetlobna energija pretvarja v kemično.

Avtoliza V lizosomih so prebavni encimi, ki uničijo nepotrebne ali okvarjene celične organele in tujke, ki zaidejo v celico.

Reši naloge v celico in iz nje Z odgovori na vprašanja inTransport z reševanjem Snovi prehajajo v celico in iz nje skozi z difuzijo in aktivnim nalog, ki zaokrožajo vsakoplazmalemo dejavnost, transportom. lahko preverite poznavanje in razumevanje konkretne učne snovi. Odgovori naj bodo kratki in jasni. Pri vprašanjih, Celična delitev Centriola nadzirata premikanje ki zahtevajo razlago ali razpravo, je za kromosomov med celično delitvijo. rešitev predvidenega več prostora. Začetna vprašanja so preprostejša, proti koncu dejavnosti pa ste soočeni Celično dihanje tudi z bolj izzivalnimi nalogami. Celično dihanje je zapleten kemični proces, ki se začne v citoplazmi in konča v mitohondrijih. Ta proces oskrbuje celico z energijo, ki je potrebna za potek številnih drugih kemičnih reakcij.

1. Imenuj organele ali strukture, ki so povezani z vsakim od spodaj naštetih procesov: a) izločanje (sekrecija)

e) fotosinteza

b) celično dihanje (respiracija)

f) celična delitev

c) pinocitoza (celično pitje)

g) avtoliza

č) fagocitoza (celično požiranje)

h) transport v celico in iz nje

jig

d) sinteza proteinov

2. Pojasni, kaj pomeni izraz metabolizem, in imenuj enega od metaboličnih procesov.

Fagocitoza (celično požiranje) Plazmalema lahko obda droben material (kot so delci hrane ali bakterije). Membrana se odcepi in nastane mešiček, vsebino pa razgradijo prebavni encimi.

Oznaka dejavnosti V oznaki lahko hitro razberemo tip in zahtevnost posamezne dejavnosti. Pri večini dejavnosti je potrebno določeno predznanje. Z reševanjem posameznih dejavnosti lahko teoretično predznanje nadgradimo v koristno znanje, uporabno v vsakdanjem življenju. Naučimo se opazovati, razlagati in napovedovati.

Pinocitoza (celično pitje) Plazmalema se lahko odcepi, da v mešiček zajame nekaj tekočine, ki obdaja celico.

Perforacija Vsako stran lahko iz knjige Fotosintezaodtrgamo. je kemični proces, ki poteka v kloroplastih in pri katerem Učitelj lahko tako pregleduje in ocenjuje se svetlobna energija pretvarja v kemično. posamezne strani. Lahko jih zbiramo v posebni mapi ali vstavimo na ustrezno © Modrijan založba, d. o. o. 1. Imenuj organele ali strukture, ki so povezani z vsakim od spodaj naštetih procesov: mesto v zvezku. Kloroplaste lahko najdemo samo v rastlinskih celicah. Zgornja shema prikazuje živalsko celico.

a) izločanje (sekrecija)

e) fotosinteza

b) celično dihanje (respiracija)

f) celična delitev

c) pinocitoza (celično pitje)

g) avtoliza

č) fagocitoza (celično požiranje)

h) transport v celico in iz nje

d) sinteza proteinov 2. Pojasni, kaj pomeni izraz metabolizem, in imenuj enega od metaboličnih procesov.

Zahtevnost 1 preprosta vprašanja 2 potreben je razmislek 3 potrebno je združevanje različnih © Modrijan založba, d. o. o. pogledov (konceptov) Vrsta dejavnosti P vključuje obdelavo podatkov in/ali njihovo razlago R ročne spretnosti V glede na predznanje so lahko potrebni dodatni viri (druge teme v delovnem zvezku, učbenik, enciklopedije, spletne strani …) U uporaba znanja

Značilnosti živega Biologija je znanost o življenju. Skupne značilnosti vsega živega so: celična organizacija, presnova ali metabolizem, dednost, kemijska zgradba, izmenjava snovi in energije z okoljem, razmnoževanje, rast in razvoj, individualnost, vzdražnost in odzivnost na okolje, spremenljivost (variabilnost), prilagodljivost, regulacija in koordinacija, staranje in umiranje. Celice so osnovne življenjske enote in funkcionalni

Nekateri virusi vsebujejo encime, ki pa postanejo aktivni šele v citoplazmi gostiteljeve celice.

Proteinski plašč obdaja genetski material virusa in encime (če so prisotni).

eno- ali dvoverižna molekula RNA ali DNA

gradniki organizmov. Virusi in celice se med seboj zelo razlikujejo (glej spodnjo sliko). Virusi nimajo celične zgradbe, nimajo kompleksnih struktur, ki jih najdemo v celicah, in tudi ne vseh naštetih značilnosti živih bitij. Upoštevaj, da sta spodnji sliki v različnem merilu; za primerjavo velikosti si oglej merilci (1000 nm = 1 μm = 0,001 mm). Presnova (metabolizem): vse kemične reakcije, ki potekajo v celici. Številne reakcije potekajo v citoplazmi. Vsi tipi celic imajo citoplazmo, tekočo »juho« iz hranilnih snovi, encimov in presnovnih produktov.

Genski material sestavlja dvoverižna DNA. V evkariontskih celicah jo obdaja jedrna ovojnica.

ar na .c om

Zgradba in delovanje celice

50 nm

100 000 nm

merilce

Ni presnove (metabolizma): ker virus nima citoplazme, v njem ne morejo potekati biokemične reakcije; odvisen je od gostiteljske celice in izrablja celici lastne presnovne mehanizme.

Večina evkariontskih celic ima organele. To so specializirane strukture, ki v celici opravljajo posebne naloge.

plazmalema (celična membrana)

Virus

Celica

(npr. HIV)

(npr. ameba)

Virusi zunaj žive gostiteljske celice niso aktivni. Obstajajo le kot neaktivni delci, imenovani virioni. Šele ko vstopijo v celico in prevzamejo njene presnovne mehanizme, lahko izvedejo svoj »življenjski program«.

Celice ostanejo žive, dokler v citoplazmi potekajo presnovne reakcije. Z nekaj redkimi izjemami (npr. zamrzovanje nekaterih tipov celic) celice umrejo, če se metabolizem ustavi.

1. Naštej tri značilnosti, ki so skupne vsem celicam.

jig

2. Opiši, kako se v naslednjih značilnostih celice razlikujejo od virusov: a) velikost

b) metabolizem

c) organeli

č) genski material

d) življenjski krog

3. Razloži, zakaj številni biologi virusov ne prištevajo k živim organizmom.

Vsa živa bitja so sestavljena iz celic bujejo energijo za presnovne procese. Avtotrofni organizmi pridobijo energijo ob pomoči svetlobe ali energije, ki se sprosti pri nekaterih kemijskih reakcijah. Heterotrofi pa pridobivajo energijo s presnavljanjem organskih snovi.

Virusi

Živi organizmi gradijo jih

Prokariontske celice

• Nimajo citoplazme ali organelov.

• Nimajo jedra in znotrajceličnih membranskih organelov.

• Nimajo kromosomov, le verige DNA ali RNA.

ar na .c om

Celice

• Necelični, velikosti 20–300 nm.

Zgradba in delovanje celice

Živa bitja so sestavljena iz ene ali več celic. Celice delimo v dve osnovni skupini: relativno enostavne prokariontske celice in bolj kompleksno zgrajene evkariontske celice. Med evkariontske celice prištevamo rastlinske celice, živalske celice, glivne celice in celice protistov. Virusi nimajo celičnih struktur in niso živi. Vse celice potre-

• Velikost celic: 0,5–10 µm • Krožna DNA

• Oviti v proteinski plašč.

Virus gripe

• Presnova in razmnoževanje sta odvisna od gostiteljskih celic.

• Razmnožujejo se s cepitvijo.

Bakterijske celice • Enocelične.

Evkariontske celice

• Imajo jedro, obdano z jedrno ovojnico, in znotrajcelične membranske organele.

• DNA je oblikovana v krožni kromosom in plazmide.

• Celična stena je iz peptidoglikanov.

• Celična stena je iz glikoproteinov in psevdopeptidoglikanov. • Imajo raznoliko presnovo.

• Velikost celic: 30–150 µm

• Linearna DNA, ki se med delitvijo (mitozo in mejozo) oblikuje v kromosome.

Bakterijska celica

• Živijo tudi v ekstremnih okoljih (npr. v termalnih vrelcih, slanih jezerih, okoljih brez kisika).

Arheja

Živalske celice

Protisti

Glivne celice

• Sestavljajo mnogocelični organizem. Celice so diferencirane v različna tkiva.

• Večinoma enocelični ali tvorijo kolonije.

• Celična stena je iz celuloze.

• Nimajo celične stene.

• Nekateri so avtotrofni in vršijo fotosintezo.

• Večinoma gradijo mnogocelične organizme, le pri kvasovkah nastopajo posamično.

• Fotosintetske celice s kloroplasti so avtotrofne.

• Heterotrofne.

• Nekateri so heterotrofni.

jig

Rastlinske celice

Arheje

Rastlinska celica

Bela krvnička

Ameba

Glivna celica (med brstenjem)

1. Katere so lastnosti prokariontskih celic?

2. Katere so lastnosti evkariontskih celic?

3. Zapiši ravni organizacije živih sistemov (od molekul do biosfere).

Celična teorija Ideja, da so živa bitja zgrajena iz celic, se je razvijala mnogo let in je tesno povezana z razvojem in uporabo mikroskopa. Prvi mikroskopi so iz začetka 17. stoletja (iz tistega časa je tudi Leeuwenhoekov mi-

kroskop na spodnji sliki). Razvoj mikroskopa je odprl povsem novo področje raziskav v biološki znanosti – preučevanje celične biologije in mikrobiologije. Celična teorija je temeljna teorija v biologiji.

Mejniki v celični biologiji Janssenov mikroskop ok. 1595 Prvi sestavljeni mikroskop (Janssenov mikroskop) je vseboval tri tubuse z lečami. Sliko so izostrili z večanjem ali manjšanjem razdalje med lečami.

Leeuwenhoekov mikroskop ok. 1673 Danes bi taki napravi rekli kar povečevalno steklo. Preprost mikroskop, kot je tale spodaj, je zmogel kar 270-kratno povečavo.

konica je držalo za vzorec vijak za ostrenje slike mehanizem za premikanje vzorca v vidnem polju (gor, dol)

1595

Nizozemec Zaharias Janssen je naredil prvi sestavljeni mikroskop, ki je imel več kot eno lečo.

1632–1723 Antoni van Leeuwenhoek (Leyden, Nizozemska) je projektiral in izdelal približno 500 različnih mikroskopov z eno lečo. Odkril je bakterije, rdeče krvničke, spermije in praživali. Njegov prijatelj je bil Anglež Robert Hooke.

ar na .c om

Zgradba in delovanje celice

Transmisijski elektronski mikroskop (TEM) 1938

elektronska puška

žarek elektronov

1662

elektromagnetne leče kondenzorja

vzorec

vakuumska črpalka

elektromagnetne leče objektiva

elektromagnetne leče projektorja

18. stoletje V tem obdobju je izšlo le malo pomembnih del. 1838/39

Botanik Matthias Schleiden in zoolog Theodor Schwann sta razvila celično teorijo: Rastline in živali sestavljajo skupine celic, pri čemer je celica osnovna enota živih bitij.

1855

Rudolph Virchow je celično teorijo razširil s trditvijo, da lahko nove celice nastanejo le z delitvijo obstoječih celic.

1880

August Weismann je nadgradil Virchowo idejo: Vse danes živeče celice so potomke celic iz pradavnine, s čimer je povezal celično teorijo z evolucijo.

1938

Ernest Ruska je izdelal presevni elektronski mikroskop (TEM). Elektrone, ki prodirajo skozi preparat, v žarišče zberejo elektromagnetne leče. Zaradi kratke valovne dolžine valovanja pospešenih elektronov je s tem mikroskopom možno opazovati zelo majhne strukture. Približno sočasno je Manfred von Ardenne razvil vrstični elektronski mikroskop (SEM) za opazovanje površine objektov.

okular

pogled od zadaj

fosforescenčni zaslon ali fotografska plošča (sedaj digitalna kamera)

jig

Celična teorija

Celična teorija temelji na raziskovalnih ugotovitvah prvih biologov (glej Mejniki v celični biologiji na desni): 1. Vsa živa bitja so sestavljena iz celic in celičnih produktov. 2. Nove celice lahko nastanejo le z delitvijo obstoječih celic. 3. Celice vsebujejo dedni zapis z navodili za rast, delovanje in razvoj celic. 4. Celica je funkcionalna enota živega; v celici potekajo kemične reakcije, pomembne za življenje.

Robert Hooke je uvedel izraz celica, s katerim je opisal strukture v pluti, vidne z mikroskopom. Verjel je, da so celične stene pomemben del sicer praznih struktur. Leta 1665 je svoje delo predstavil v knjigi Mikrografija.

1. Na kratko opiši, v čem je iznajdba mikroskopa pomembna za biološko znanost.

2. Pred razvojem celične teorije je bilo splošno razširjeno prepričanje, da lahko živi organizmi nastanejo spontano. Kaj naj bi izraz spontani nastanek pomenil in zakaj so ga kot teorijo kasneje zavrgli?

Svetlobni mikroskop je omejena z valovno dolžino svetlobe. Elektronski mikroskopi, ki uporabljajo mnogo krajšo valovno dolžino valovanja pospešenih elektronov, omogočajo precej boljšo ločljivost slike.

Klasični svetlobni mikroskop

Zgradba in delovanje celice

Svetlobni mikroskop je eno od osnovnih orodij v biologiji. Njegova pravilna uporaba je zelo pomembna. Svetlobni mikroskop žarke vidnega dela spektra svetlobe usmeri skozi lečje. Z njim lahko slike objektov povečamo do nekaj stokrat, njegova ločljivost pa

RCN

ar na .c om

Sestavni deli: vir svetlobe, stativ, makrometrski vijak, mikrometrski vijak, kondenzor, mikroskopska mizica, okular, objektiv

Listna reža

d) e) f)

č)

Kaj je povečava?

Preparat za opazovanje s svetlobnim mikroskopom mora biti tanek in prosojen, da lahko svetloba prodre skozenj. Pri debelejših preparatih ne razločimo podrobnosti. Moderni mikroskopi so binokularni, torej imajo dva okularja.

Povečava nam pove, kolikokrat je slika predmeta večja od dejanskega predmeta. Povečava je:

jig

(krat)

povečava okularja

Kaj je ločljivost? Ločljivost je najmanjša razdalja med točkama, ki ju še razločimo kot dve točki. Spodaj sta sliki enako povečanih pik, kot ju vidimo pri dobri in slabi ločljivosti.

RCN

povečava objektiva

dobra ločljivost slaba ločljivost svetilka

Vinska mušica (Drosophila)

Stereomikroskop Sestavni deli: vijak za izostritev slike, mikroskopska mizica, okular, objektiv, vijak za spreminjanje povečave, obroč za prilagoditev dioptriji oči

Stereomikroskop je posebna vrsta mikroskopa za opazovanje objektov pri majhnih povečavah (4- do 50-krat). Prednost tega mikroskopa je velika delovna razdalja med objektivi in mizico. Stereomikroskop ima dva ločena sistema lečja, za vsako oko po enega. Tak mikroskop daje 3D-sliko objekta.

VPU2

Slike: EII

JDG

Tkivo povrhnjice čebulnega luskolista, kot ga vidimo s klasičnim svetlobnim mikroskopom v svetlem polju. V celicah vidimo zelo malo podrobnosti, navadno le celično steno. Jedro je slabo vidno.

Opazovanje v temnem polju je primerno za opazovanje prozornih tkiv. V tkivu povrhnjice postanejo jasno vidna jedra in druge manjše strukture.

ar na .c om

Stereomikroskop uporabljamo za opazovanje in določanje majhnih živali, opazovanje kultur mikrobov in preparacijo tkiv.

1. Označi dele svetlobnega mikroskopa (a–g) in stereomikroskopa (h–m). Vstavi besede iz seznama sestavnih delov. 2. Izračunaj povečavo slike, ki jo dajo naslednje kombinacije povečav okularjev in objektivov:

a) okular 15x, objektiv 40x

b) okular 10x, objektiv 60x

3. Opiši glavne razlike med klasičnim svetlobnim mikroskopom in stereomikroskopom.

4. Kakšen tip mikroskopa bi uporabil:

a) za štetje vodnih nevretenčarjev?

b) za opazovanje mitoze v celicah?

5. a) Pojasni razliko med povečavo in ločljivostjo.

b) Razloži prednosti boljše ločljivosti.

jig

6. Spodaj je navedenih 10 korakov priprave svetlobnega mikroskopa za opazovanje preparata. Koraki so naključno razporejeni. Razvrsti jih v pravilni vrstni red in jih označi od 1 do 10. Izostri sliko preparata pri objektivu z veliko povečavo. Uporabi mikrometrski vijak. Prilagodi osvetlitev preparata z zaslonko. Svetlobna lisa (vidno polje) naj bo naravnost pod objektivom in enakomerno osvetljena. Zavrti revolver z objektivi, da bo najkrajši objektiv usmerjen navzdol v smeri preparata. To je objektiv z najmanjšo/največjo povečavo (prečrtaj nepravilno trditev).

Zgradba in delovanje celice

Postavi pripravljen mikroskopski preparat na mizico in ga pritrdi. Če je potrebno, prilagodi osvetlitev še s potenciometrom svetilke, da dobiš najboljšo sliko preparata. Izostri sliko preparata pri objektivu srednje povečave z ustreznim vijakom. Prižgi svetilko mikroskopa. Postavi opazovani objekt v sredino vidnega polja mikroskopa. Izostri sliko preparata z makrometrskim vijakom pri majhni povečavi. Položaj leč v okularjih prilagodi dioptriji svojih oči. Najprej izostri sliko na okularju brez obroča in nato z vrtenjem obroča na drugem okularju še enkrat izostri sliko. Prilagodi razdaljo med okularji svoji medočesni razdalji.

Velikost celic Celice so izjemno majhne, zato jih lahko opazujemo le pod mikro skopom. Spodnje slike prikazujejo različne tipe celic, za primerjavo

pa še virus in mikroskopsko žival. Pri vsaki sliki si oglej merilo in ga poveži z vrsto uporabljene mikroskopije.

Zgradba in delovanje celice

Ameba (Amoeba) s podaljški citoplazme, ki jih imenujemo panožice (psevdopodiji). Ta pražival med raziskovanjem okolice spreminja obliko.

Dolga tanka celica spirohete (bakterije) vrste Leptospira pomona, ki povzroča bolezen leptospirozo.

RCN

WMU

1 μm

TEM

RCN

100 μm

ar na .c om

1 mm

Vodna bolha (Daphnia) z notranjimi organi. Ta sladkovodni »mikrorakec« je del zooplanktona v jezerih in ribnikih.

Luknjičarka (foraminifera) ima predeljeno poapneno lupino. Ta enocelična pražival spada med morske planktonske korenonožce.

Celice povrhnjice čebule imajo jedro, celično steno in citoplazmo. Organeli pri tej povečavi niso vidni.

Papillomavirus – virus, ki povzroča bradavice na sluznici in koži, ima poliedrski proteinski plašč (20 trikotnih ploskev, 12 oglišč), sestavljen je iz kroglastih struktur.

bela krvna celica (levkocit) človeka

rastlinska celica osnovnega tkiva (parenhima)

(npr. rastlinske in živalske celice) Velikost: premer 10–100 μm. Celični organeli so lahko veliki do 10 µm.

jig Velikost: običajno 2–10 µm v dolžino, 0,2–2 µm v širino. Zgornja meja pri dolžini je 30 µm.

Dolžinske enote

Evkariontske celice

Prokariontske celice

0,1 μm

VEM

WMU

RCN

50 μm

RCN

100 μm

1 meter (m)

1 m

= 1000 milimetrov

1 milimeter (mm)

10-3 m

= 1000 mikrometrov

1 mikrometer (µm)

10-6 m

= 1000 nanometrov

1 nanometer (nm)

10-9 m

= 1000 pikometrov

Mikrometre imenujemo tudi mikroni. Manjše strukture običajno merimo v nanometrih (nm), npr. molekule (1 nm) in debelino celične membrane (10 nm).

Virusi

Velikost: 0,02–0,25 µm (20–250 nm)

1. Ob pomoči merilc na zgornjih fotografijah določi najdaljšo dimenzijo (dolžino ali premer) celice/živali/virusa v µm in mm (pri čebuli izberi celico, ki je označena s črko A). a) Ameba:

µm

č) Celice povrhnjice čebule:

µm

b) Luknjičarka:

µm

d) Vodna bolha:

µm

c) Leptospira:

µm

e) Papillomavirus:

µm

2. Razvrsti teh šest objektov po velikosti, od najmanjšega do največjega.

3. Oglej si merilo na svojem ravnilu in določi, katere izmed njih bi lahko videl s prostim očesom.

b) 450 µm

c) 200 nm

PU2

Prokariontska celica Prokariontske celice so preproste celice, ki nimajo številnih zapleteno zgrajenih organelov, značilnih za evkariontske celice. Večina znanih prokariontskih celic so bakterije. Čeprav so te bakterije preproste, so genetsko in metabolično zelo pestri organizmi. Pri pretvorbi in kroženju hranilnih snovi imajo bakterije osrednjo vlogo, nekatere so pomembni povzročitelji bolezni, druge pa živijo v najbolj

negostoljubnih okoljih. Prokarionte delimo na prave bakterije (evbakterije) in arheje (arhebakterije). Večina bakterij, vključno s fotosintetskimi cianobakterijami (modrozelenimi bakterijami), spada med evbakterije. Arheje so jim na prvi pogled podobne, a se razlikujejo po kemični sestavi. Na poenostavljeni ilustraciji evbakterije, vidimo nekatere glavne značilnosti.

Shematski prikaz bakterijske celice Plazmidi so majhne krožne molekule DNA, ki se lahko ločijo od glavnega kromosoma in samostojno podvojujejo. Lahko se prenašajo med celicami, celo med različnimi vrstami bakterij, s procesom, imenovanim konjugacija. Na ta način lahko bakterije pridobijo odpornost proti antibiotikom. Plazmidni prenos pa izkoriščamo tudi kot orodje pri tehnologiji rekombinantne DNA (genski inženiring).

Celice nimajo jedrne ovojnice, tako da je kromosom v neposrednem stiku s citoplazmo. Tako je mogoče, da se ribosomi pritrjujejo na mRNA že med njenim prepisovanjem z DNA.

spolni pilus

ar na .c om

Zgradba in delovanje celice

fimbrije

Nekatere bakterije imajo bičke. Te dolge nitaste tvorbe poganjajo bakterije skozi medij.

celična stena plazmalema (celična membrana)

citoplazma (brez jedra)

Ribosomi so že pripeti na mRNA, medtem ko se ta še prepisuje z DNA.

Ker imajo bakterije en sam krožen kromosom, so večinoma haploidne, kar pomeni, da obstaja le ena kopija njihovih genov. Imajo pa tudi majhne krožne kromosome, imenovane plazmidi. Nekatere gene lahko najdemo tako na plazmidih kot na glavnem kromosomu. Na različnih plazmidih je lahko več kopij istega gena.

fimbrije

(0,002 mm)

bakterija sprejemnica

Bakterijska celica Escherichia coli (E. coli) se bo v kratkem delila (bela puščica kaže na zažetek, kjer se bo celica predelila).

Plazmid se razpre in enoverižna DNA se prenese skozi pilus.

biček

Bakterija Spirillum mancuniense s šopom bičkov, ki jo poganjajo skozi tekoči medij.

Spolni pilus poveže bakterijo dajalko z bakterijo, ki sprejme plazmid.

EII

jig

bakterija dajalka

preneseni (konjugirani) plazmid

navadni (nekonjugirani) plazmid

Ell

2 μm

Konjugacija: dve bakteriji sta vpleteni v horizontalen prenos genov. Ta vključuje enosmerni prenos DNA (genske informacije) od bakterije dajalke k bakteriji sprejemnici. Plazmid konjugacijskega tipa potuje skozi votli pilus (ki je podoben fimbriji, a običajno daljši) od ene celice v drugo. Katera celica je dajalka in katera sprejemnica, je očitno določeno genetsko.

1. Navedi tri značilnosti prokariontske celice in jih primerjaj s tistimi pri evkariontski celici. a) b) c) 2. Povej, zakaj so plazmidi pomembni za evolucijo bakterij.

Rastlinska celica drugih snovi v celico in iz nje. Spodnja ilustracija prikazuje zgradbo in delovanje značilne rastlinske celice ter njene organele.

f) Shranjeni so v specializiranih plastidih (amiloplastih). Plastidi so značilni rastlinski organeli.

Organeli z dvojno membrano. Veliki so 1,5 μm x 1–8 μm. So nekakšne celične elektrarne, ki pretvarjajo energijo iz energetsko bogatih molekul v ATP.

Sestavljen je iz prepleta membranskih cevk in sploščenih mešičkov. Povezan je z jedrno ovojnico. Lahko je gladek ali zrnat, če so na njem ribosomi.

ar na .c om

Zgradba in delovanje celice

Rastlinsko celico obdaja celična stena, ki je sestavljena pretežno iz celuloze. Celična stena varuje celico, ohranja njeno obliko in preprečuje prevelik prevzem vode, hkrati pa ne vpliva na prehajanje

Vodna raztopina, v kateri so različne snovi, zlasti številni encimi. Vsebuje tudi celične organele, v njej poteka tudi translacija.

Po navadi napolnjena z vodno raztopino, v kateri so različni ioni. V rastlinskih celicah so dobro vidne, namenjene so skladiščenju in odstranjevanju odpadnih snovi, sodelujejo pa tudi pri rasti celice.

Uravnavajo prehajanje snovi med jedrom in citoplazmo.

Specializirani plastidi, ki vsebujejo fotosintetska barvila. Veliki so 1μm x 1–10 μm. V njihovi notranjosti so tesno naložene membrane (grana), ki jih obdaja brezbarvna stroma. V njih poteka fotosinteza. Najdemo jih predvsem v listih.

č)

Dvoslojna struktura, ki jo predirajo jedrne pore.

Vsebuje večino celične DNA. V premeru meri 5 μm.

Poltrdna struktura, ki obdaja plazmalemo. Debela je od 0,1 do nekaj μm. Sestavljena je večinoma iz celuloze, ki daje celici trdno oporo in omejuje njen volumen. V njej so piknje, skozi katere tečejo medcelične povezave (plazmodezme).

Majhne strukture (20 nm), na katerih nastajajo proteini. Sestavljajo jih ribosomske RNA in proteini. V citoplazmi so lahko prosti ali pa vezani na površino endoplazemskega retikuluma.

Poenostavljen prikaz rastlinske celice

Leži tik pod celično steno in je debela od 3 do 10 nm.

V njem poteka izgradnja končnih produktov celice.

1. Prepoznaj dele celice, poimenuj jih in izraze zapiši v za to predvidene okvirčke (a–l).

jig

2. Fotografiji na levi prikazujeta rastlinske celice, ki jih lahko opazujemo s svetlobnim mikroskopom. Imenuj strukture oziroma organele, označene s črkami. A:

C: Č:

Povrhnjica luskolista čebule

3. Citoplazemski tok je značilnost evkariontskih celic in ga lahko velikokrat opazujemo v celicah višjih rastlin in alg.

Sliki: RCN

a) Razloži, kaj pomeni izraz citoplazemski tok.

Celice vodne leče (Elodea)

b) V celicah na levi sliki (Elodea) nariši puščice, ki ponazarjajo citoplazemski tok.

membrana ribosom

Golgijev aparat

jedro

živalska celica

rastlinska celica

prerez lista

100 μm

1 mm

list

DNA

0,1 nm

1 nm

10 nm

100 nm

1 μm

10 μm

10 mm

VU2