Tablice biologiczne by Wydawnictwo Podkowa

TABLICE BIOLOGICZNE to: 239 tablic bogato ilustrowanych, zgrupowanych w bloki tematyczne: pochodzenie organizmów komórkowa budowa organizmów metabolizm i fizjologia na poziomie komórki genetyka molekularna i klasyczna tkanki roślinne i zwierzęce przegląd poszczególnych grup organizmów (w tym człowiek) i ich czynności życiowe ekologia z ochroną środowiska (w tym bogata informacja o polskich parkach narodowych) informacja o witaminach

schematy wszystkich ważniejszych procesów około 1000 ilustracji

Nakładem Wydawnictwa Podkowa ukazały się zbiory zadań dostosowane do nowej podstawy programowej z dnia 23.12.2008 r.

Krystyna Grykiel Gra¿yna Halastra-Petryna El¿bieta Mazurek Barbara Potulska-Klein

TABLICE BIOLOGICZNE

Gdañsk Drukowano w roku 2014

Praca zbiorowa pod redakcj¹ Haliny Nahorskiej Zespó³ autorów: Konsultacja merytoryczna: Konsultacja dydaktyczna: Redakcja: Redakcja techniczna:

Krystyna Grykiel, Gra¿yna Halastra-Petryna, El¿bieta Mazurek, Barbara Potulska-Klein prof. dr hab. Grzegorz Wêgrzyn, dr Krystyna Burkiewicz, dr Henryk Wiœniewski mgr Janina Grzegorek Gra¿yna Halastra-Petryna, Halina Nahorska, Barbara Potulska-Klein Beata Ró¿añska

Sk³ad komputerowy i opracowanie graficzne:

Beata Babiñska-Harmuszkiewicz, Jacek Micha³owski

Ilustracje graficzne:

Beata Babiñska-Harmuszkiewicz, Jacek Micha³owski

Œrodek dydaktyczny zalecany do u¿ytku szkolnego przez ministra w³aœciwego do spraw oœwiaty i wychowania i wpisany do wykazu œrodków dydaktycznych przeznaczonych do kszta³cenia ogólnego, do nauczania biologii, na poziomie gimnazjum oraz liceum ogólnokszta³c¹cego, liceum profilowanego i technikum – kszta³cenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym, na podstawie recenzji rzeczoznawców: – dr Anny Sternickiej, zarekomendowanej przez Uniwersytet Gdañski, – prof. dr. hab. Kazimierza Stêpczaka, zarekomendowanego przez Uniwersytet im. Adama Mickiewicza. Numer zalecenia 2247/2007.

ISBN 978-83-88299-41-4

W książce „Tablice biologiczne” jest zawarta wiedza biologiczna z zakresu szkoły podstawowej, gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalnej. Wszystkie tematy są ujęte w ponad dwustu tabelach. Na końcu książki umieszczony został dodatek, a w nim elementarne informacje o witaminach. Aby ułatwić Czytelnikowi szybkie znalezienie potrzebnej informacji, zostały wprowadzone następujące oznaczenia: – definicja – ważna informacja, którą warto zapamiętać Celem napisania „Tablic biologicznych” było usystematyzowanie wiedzy z biologii, tak by Czytelnik mógł dostrzec zależności występujące między różnymi informacjami zdobytymi na kolejnych poziomach edukacji. Będziemy wdzięczni za wszelkie uwagi, opinie, wskazówki i życzenia, które moglibyśmy uwzględnić w następnych wydaniach książki.

Naszym recenzentom i opiniodawcom, a w szczególności: prof. dr. hab. Kazimierzowi Stępczakowi, prof. dr. hab. Grzegorzowi Węgrzynowi, dr. Krystynie Burkiewicz, dr. Henrykowi Wiśniewskiemu, mgr Janinie Grzegorek serdecznie dziękujemy za cenne uwagi przekazywane nam z ogromną życzliwością.

Spis treści Pierwiastki biogenne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Przykłady związków organicznych . . . . . . . . . . 8 Pochodzenie organizmów . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Kod genetyczny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Tabela kodu genetycznego . . . . . . . . . . . . . . . 49 Właściwości kodu genetycznego . . . . . . . . . . 49

Komórka roślinna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Biosynteza białka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Etapy biosyntezy białka . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Etapy translacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Elementy budowy komórki . . . . . . . . . . . . 11 Jądro komórkowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Mitochondrium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Chloroplast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Wykrywanie barwników fotosyntetycznych . . 15 Błona i ściana komórkowa . . . . . . . . . . . . . . . 16 Aparat Golgiego, rybosom, centriola . . . . . . . 17 Wyodrębnianie organelli komórkowych . . . . . 18 Typy komórek. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Porównanie komórek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Enzymy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Regulacja aktywności enzymów . . . . . . . . . . . 23 Klasyfikacja enzymów, izoenzymy . . . . . . . . . 24 Metabolizm komórki . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Uzyskiwanie energii w procesie oddychania. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Schemat procesu oddychania . . . . . . . . . . . . . 27 Uzyskiwanie węglowodanów w procesie fotosyntezy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Transport przez błony komórkowe . . . . . . 30 Transport małych cząsteczek . . . . . . . . . . . . . 30 Transport dużych cząsteczek. . . . . . . . . . . . . . 32 Sygnalizacja międzykomórkowa . . . . . . . . 33 Przewodzenie i przekazywanie impulsów nerwowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Cykl komórkowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Podział komórki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Typy podziałów komórkowych . . . . . . . . . . . 36 Przebieg podziału komórki prokariotycznej . . 36 Podział komórki eukariotycznej . . . . . . . . . . . 37 Przebieg mitozy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Przebieg mejozy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Kwasy nukleinowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Kwasy rybonukleinowe (RNA) . . . . . . . . . . . 41 Struktura DNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Replikacja DNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Chromosom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Wyróżnicowywanie się chromosomu z chromatyny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Elementy budowy chromosomu . . . . . . . . . . . 46 Typy chromosomów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Kariotyp człowieka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Regulacja ekspresji genów . . . . . . . . . . . . . 52 Regulacja ekspresji genów u prokariota . . . . . 52 Mechanizm działania operonu laktozowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Regulacja ekspresji genów u eukariota . . . . . . 53 Lokalizacja genów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Zasady dziedziczenia, prawa Mendla . . . . 55 Dziedziczenie cech sprzężonych . . . . . . . . . . . 56 Dziedziczenie cytoplazmatyczne . . . . . . . . . . 57 Genetyka populacji, zmienność organizmów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Zmienność fenotypowa . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Zmienność dziedziczna. . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Choroby genetyczne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Inżynieria genetyczna i biotechnologia . . . . . 63 Tkanka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Tkanki roślinne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Merystemy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Merystemy pierwotne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Merystemy wtórne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Tkanki roślinne stałe . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Tkanki stałe okrywające . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Tkanki stałe miękiszowe . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Tkanki stałe wzmacniające . . . . . . . . . . . . . . 72 Tkanki stałe przewodzące . . . . . . . . . . . . . . . 73 Tkanki stałe wydzielnicze . . . . . . . . . . . . . . . 75 Tkanki zwierzęce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Tkanki zwierzęce embrionalne . . . . . . . . . 76 Tkanki stałe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Tkanka nabłonkowa . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Tkanka łączna. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Tkanka łączna stała właściwa . . . . . . . . . . 79 Tkanka łączna stała szkieletowa . . . . . . . . 80 Tkanka łączna płynna – krew . . . . . . . . . . 81 Komórki krwi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Hemopoeza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

Spis treści Grupy krwi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 Proces krzepnięcia krwi . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 Tkanka łączna płynna – limfa . . . . . . . . . . 85 Tkanka mięśniowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 Tkanka mięśniowa gładka . . . . . . . . . . . . . . . 85 Tkanka mięśniowa prążkowana . . . . . . . . . . . 86 Mechanizm skurczu mięśnia szkieletowego . . 87 Tkanka nerwowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 Podział neuronów ze względu na budowę. . . . 89 Organizacja sieci neuronów ośrodkowego układu nerwowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Podział neuronów ze względu na pełnione funkcje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Bezkomórkowe formy życia. . . . . . . . . . . . 91 Wiroidy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Wirusy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Bakteriofagi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Cykle życiowe bakteriofagów . . . . . . . . . . . . . 92 Wirusy eukariotów. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Choroby wirusowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Priony . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Choroby wywoływane przez priony . . . . . . . . 94 Komórkowe formy życia . . . . . . . . . . . . . . 95 Organizm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 Odżywianie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 Oddychanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Rozmnażanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Sposoby rozmnażania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Wydalanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Wzrost i rozwój organizmu . . . . . . . . . . . 100 Rozwój pozazarodkowy . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Wzrost organizmu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Równomierność wzrostu. . . . . . . . . . . . . . . . 103 Wrażliwość . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 Ruch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 Lokomocja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 Lokomocja – przykłady . . . . . . . . . . . . . . . . 106 Bakterie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 Kształty bakterii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Typy bakterii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Znaczenie bakterii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Czynności życiowe bakterii. . . . . . . . . . . . . . 110 Sposoby rekombinacji materiału genetycznego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 Cykl komórkowy komórki bakteryjnej . . . . . 112 Bakterie chorobotwórcze . . . . . . . . . . . . . . . 113

Protisty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 Sposoby rozmnażania protistów . . . . . . . . . . 114 Przykłady cyklów rozwojowych protistów . . 115 Znaczenie protistów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Choroby wywoływane przez pasożytnicze protisty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Grzyby. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 Charakterystyka grzybów. . . . . . . . . . . . . . . 118 Budowa grzyba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 Przykłady cyklów rozwojowych grzybów . . . 120 Znaczenie grzybów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 Porosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 Przykłady postaci plech porostów. . . . . . . . . 123 Budowa plech porostów . . . . . . . . . . . . . . . . 124 Rozmnażanie porostów. . . . . . . . . . . . . . . . . 124 Znaczenie porostów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 Rośliny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 Podział roślin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 Rośliny zarodnikowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 Rośliny nasienne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 Organy roślin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 Korzeń . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 Systemy korzeniowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 Budowa korzenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 Pęd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 Łodyga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 Budowa wewnętrzna łodygi . . . . . . . . . . . . . 132 Liść . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Budowa liścia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Modyfikacje korzeni . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 Modyfikacje łodyg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 Modyfikacje liści . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 Kwiat. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Budowa kwiatu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Formy dna kwiatowego . . . . . . . . . . . . . . . . 140 Typy kwiatów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 Kwiatostany . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 Kwiatostany groniaste . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 Kwiatostany wierzchotkowe. . . . . . . . . . . . . 142 Nasienie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 Typy kiełkowania nasion . . . . . . . . . . . . . . . 143 Owoc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 Typy owoców . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 Owoce pojedyncze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 Owoce zbiorowe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

Spis treści Cykle życiowe roślin . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 Cykl życiowy ulwy (watki) . . . . . . . . . . . . . . 146 Cykl życiowy mszaków na przykładzie mchu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 Cykl życiowy paproci jednakozarodnikowych . . . . . . . . . . . . . . 147 Cykl życiowy paproci różnozarodnikowych. . 148 Cykl życiowy rośliny nagonasiennej . . . . . . . 148 Cykl rozwojowy rośliny okrytonasiennej. . . . 149 Wzrost i rozwój rośliny . . . . . . . . . . . . . . . . 150 Typy roślin ze względu na częstotliwość kwitnienia i owocowania . . . . . . . . . . . . 150 Czynniki wpływające na rozwój roślin . . . . . 151 Indukcja kwitnienia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 Regulatory wzrostu i rozwoju roślin . . . . . . . 154 Charakterystyka wybranych hormonów roślinnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 Przykłady zastosowań regulatorów wzrostu roślin w rolnictwie . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 Ruchy roślin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 Typy ruchów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 Charakterystyka wybranych typów ruchów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 Transport wody w roślinie . . . . . . . . . . . . 158 Stosunki wodne w komórce roślinnej . . . . . . 158 Drogi transportu wody w roślinie. . . . . . . . . 158 Etapy transportu wody w roślinie. . . . . . . . . 159 Transpiracja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 Mechanizm otwierania i zamykania aparatu szparkowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 Transport substancji pokarmowych w roślinie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 Wydalanie u roślin . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 Rola składników mineralnych w roślinie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 Zwierzęta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 Klasyfikacja zwierząt . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 Porównanie cech zwierząt. . . . . . . . . . . . . . . 164 Układ nerwowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 Przykłady układów nerwowych bezkręgowców . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 Układ nerwowy kręgowców . . . . . . . . . . . . . 167 Przepływ informacji w układzie nerwowym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 Odruch i łuk odruchowy . . . . . . . . . . . . . . . 168 Pamięć, układ limbiczny . . . . . . . . . . . . . . . 169 Układ nerwowy człowieka . . . . . . . . . . . 170 Funkcjonowanie układu autonomicznego . . 171 Ucho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

Oko . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 Smak i węch. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 Receptory umieszczone w skórze . . . . . . . . . 175 Układ hormonalny . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 Regulacja hormonalna u wybranego bezkręgowca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 Układ hormonalny człowieka . . . . . . . . . 177 Rozmieszczenie gruczołów dokrewnych u człowieka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 Elementy regulacji hormonalnej w organizmie człowieka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 Klasyfikacja hormonów . . . . . . . . . . . . . . . . 178 Mechanizm regulacji hormonalnej . . . . . . . . 180 Skutki nadmiaru lub niedoboru hormonów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 Układ pokarmowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 Przykłady układów pokarmowych u zwierząt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 Funkcje układu pokarmowego . . . . . . . . . . . 183 Trawienie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 Trawienie u przeżuwaczy . . . . . . . . . . . . . . . 184 Układ pokarmowy człowieka . . . . . . . . . 185 Funkcje odcinków przewodu pokarmowego człowieka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 Trawienie u człowieka . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 Wchłanianie substancji pokarmowych . . . . . 187 Metabolizm składników pokarmowych w wątrobie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 Funkcje wątroby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 Układ oddechowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 Przykłady narządów oddechowych u zwierząt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 Sposoby oddychania zewnętrznego . . . . . . . . 190 Mechanizm podwójnej wymiany gazowej u ptaków . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 Układ oddechowy człowieka . . . . . . . . . . 191 Funkcje odcinków układu oddechowego . . . 191 Mechanizm wentylacji płuc . . . . . . . . . . . . . 192 Kontrola i regulacja wentylacji płuc . . . . . . . 193 Pojemność płuc człowieka . . . . . . . . . . . . . . 193 Układ krwionośny . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 Przykłady schematów układów krwionośnych zwierząt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 Układ krwionośny człowieka . . . . . . . . . 196 Schemat przepływu krwi . . . . . . . . . . . . . . . 196 Praca serca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 Cykl i kontrola pracy serca . . . . . . . . . . . . . 198 Transport tlenu i dwutlenku węgla . . . . . . . 199 Układ limfatyczny . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

Spis treści Układ limfatyczny człowieka . . . . . . . . . 201

Rozwój zarodkowy i płodowy człowieka . . . . 224

Układ odpornościowy . . . . . . . . . . . . . . . 202 Odporność wrodzona i nabyta . . . . . . . . . . . 202 Układ odpornościowy człowieka . . . . . . . 203 Komórki i cząsteczki uczestniczące w odporności wrodzonej człowieka . . . . . 203 Różnorodność reakcji na antygen . . . . . . . . . 204

Szkielet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 Typy szkieletów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 Szkielet człowieka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 Połączenia kości . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 Układ ruchu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 Źródła energii dla skurczu mięśni. . . . . . . . . 230 Mechanika mięśni szkieletowych . . . . . . . . . 231

Osmoregulacja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 Przykłady osmoregulacji u ryb . . . . . . . . . . 207

Powłoki ciała. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 Skóra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232

Układ wydalniczy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 Układy wydalnicze bezkręgowców i kręgowców. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

Ekologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 Obiegi biogeochemiczne . . . . . . . . . . . . . . . 234 Tolerancja ekologiczna . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 Prawa tolerancji, gatunki wskaźnikowe . . . . 237

Układ wydalniczy człowieka . . . . . . . . . . 210 Budowa nefronu, cykl ornitynowy . . . . . . . . 211 Proces powstawania moczu . . . . . . . . . . . . . 212 Regulacja objętości moczu, hemodializa . . . . 213

Ekologia populacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 Cechy charakteryzujące populację . . . . . . . . 238 Dynamika populacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 Oddziaływania między osobnikami w populacji. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 Oddziaływania międzygatunkowe . . . . . . . . 241

Układ rozrodczy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 Przykłady układów rozrodczych zwierząt . . . 215 Funkcje układu rozrodczego, gametogeneza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 Zapłodnienie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 Rozwój zarodka, błony płodowe . . . . . . . . . . 218 Formy rozrodu płciowego. . . . . . . . . . . . . . . 219

Ekosystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 Ekologia biocenozy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 Sieć pokarmowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 Sukcesja ekologiczna . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

Układ rozrodczy człowieka . . . . . . . . . . . 219 Męski układ rozrodczy . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 Żeński układ rozrodczy . . . . . . . . . . . . . . . . 221 Cykl menstruacyjny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

Parki Narodowe w Polsce . . . . . . . . . . . . 246 Dodatek – witaminy . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

Pierwiastki biogenne Tlen

Węgiel

Wodór

Azot

Fosfor

Siarka

(18% masy człowieka)

(10% masy człowieka)

(3% masy człowieka)

(1,1% masy człowieka)

(0,25% masy człowieka)

(65% masy człowieka)

Woda Woda H2O

Schemat połączeń cząsteczek wody

Woda: jest rozpuszczalnikiem niektórych związków ustrojowych, uczestniczy w reakcjach hydrolizy i innych reakcjach metabolicznych, jest podstawowym substratem procesu fotosyntezy, jest środkiem transportu wewnątrzustrojowego, bierze udział w regulacji temperatury organizmu, stanowi płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii.

Przykłady związków organicznych Przykłady związków organicznych wchodzących w skład organizmów Węglowodany (cukry, sacharydy) CnH2nOn (CH2O)n Glukoza

wzór pierścieniowy

model przestrzenny Lipidy – wszystkie związki zawierające kwasy tłuszczowe

Węglowodany: są podstawowym źródłem energii dla organizmów (glukoza), stanowią materiał zapasowy np.: u roślin – skrobia i inulina, u zwierząt i grzybów – glikogen, budują niektóre struktury organizmów; u roślin – celuloza i pektyny są składnikiem ścian komórkowych; u zwierząt – chityna buduje szkielet zewnętrzny, np. u stawonogów; u grzybów – chityna jest składnikiem ścian komórkowych.

glicerol

kwas tłuszczowy

Model przestrzenny kwasu linolenowego (C18)

kwas tłuszczowy

model strukturalny trójglicerydu (triacyloglicerolu) Fosfolipid (np. fosfatydylocholina)

Glikolipid (np. galaktozyloceramid)

alkohol

Cholesterol

węglowodan (np. galaktoza)

fosforan

ogonki kwasu tłuszczowego

Białka (proteiny) – makrocząsteczki zbudowane z co najmniej 100 aminokwasów Białka proste – białka zbudowane tylko z aminokwasów Białka złożone – białka, które oprócz aminokwasów zawierają grupę prostetyczną (grupę niebiałkową)

Lipidy: stanowią materiał budulcowy i energetyczny organizmów, są materiałem zapasowym, stanowią warstwę termoizogrupa OH lacyjną są składnikiem wszystkich fragment błon plazmatycznych, sterydowy chronią narządy wewnętrzne zwierząt przed urazami mechanicznymi, ogonek kwasu regulują procesy życiowe tłuszczowego (hormony sterydowe).

W skład białek występujących w organizmach wchodzi 20 różnych aminokwasów. Człowiek syntetyzuje 11 z nich (tzw. aminokwasy endogenne), a pozostałe powinien pobierać z pokarmem (aminokwasy egzogenne). Przykłady aminokwasów Alanina

Cysteina

model przestrzenny

wzór strukturalny

Białka: regulują procesy życiowe (enzymy, hormony i przenośniki w błonach), stanowią ochronę immunologiczną organizmu (przeciwciała), wspomagają proces dojrzewania syntetyzowanych białek (białka opiekuńcze), biorą udział w procesie krzepnięcia krwi, transportują np. gazy O2 i CO2 (hemoglobina), tłuszcze i cholesterol (lipoproteiny), budują różne struktury organizmu, np. kolagen – tkankę łączną; keratyna – włosy, rogi, paznokcie.

Pochodzenie organizmów Pochodzenie organizmów Pocz¹tek ¿ycia?

Prokariota – organizmy, których komórki nie zawierają jąder, materiał genetyczny (genofor) nie jest oddzielony od cytoplazmy błoną (otoczką) jądrową. Eukariota – organizmy, których komórki mają jądra komórkowe otoczone błoną (otoczką) jądrową.

Według Advanced Biology: Principles and Applications C. J. Clegg, D.G. Mackean

Sposoby odżywiania: zjadanie cząstek lub całych organizmów fotosynteza pochłanianie pokarmu całą powierzchnią ciała (odżywianie osmotroficzne) Powstanie Ziemi – około 4,55 – 4,45 mld lat temu. Pojawienie się grup organizmów (w milionach lat temu): stawonogi – około 650 ryby – około 510 rośliny lądowe – około 420 owady – około 380

rośliny nasienne – około 360 płazy – około 360 gady – około 340 ssaki – około 215

ptaki – około 150 rośliny kwiatowe – około 140 ludzie – około 2

Komórka roślinna Komórka Komórka to forma organizacji żywej materii, stanowiąca podstawową jednostkę strukturalną i funkcjonalną organizmu. Jest układem otwartym, w którym zachodzi ciągła wymiana materii, energii i informacji między jej wnętrzem a otoczeniem. Komórka roœlinna retikulum retikulum endoplazmatyczne endoplazmatyczne szorstkie chloroplast gładkie

rybosom ściana komórkowa

błona komórkowa

wodniczka

plazmodesma lizosom

plazmodesma

mikrotubula

aparat Golgiego

cytoplazma jądro

mitochondrium

Organellum komórkowe to każda struktura występująca w cytoplazmie komórki, wyspecjalizowana do pełnienia określonej funkcji.

Elementy budowy komórki Œciana komórkowa

Ściana komórkowa (zob. str. 16) to zewnętrzna osłona komórki roślinnej, komórki protisty roślinopodobnego i bakteryjnej oraz komórki grzyba. Zbudowana jest z celulozy (u roślin), celulozy i chityny (u grzybów), glukopeptydów (u bakterii).

B³ona komórkowa (plazmolemma)

Błona komórkowa (plazmolemma) to elastyczna struktura lipidowo-białkowa otaczająca cytoplazmę każdej komórki, a także otaczająca niektóre organelle wewnątrzkomórkowe (zob. str. 16).

Cytoplazma podstawowa (matriks, macierz, cytosol)

Cytoplazma podstawowa (matriks, macierz, cytosol) to zawartość komórki z wyłączeniem jądra komórkowego i innych organelli. Zawiera około 90% wody oraz liczne rozpuszczone białka i wraz z cytoszkieletem wypełnia wnętrze komórki. Jest roztworem zawierającym jony (m.in. potasowe i sodowe), niewielkie cząsteczki (np. węglowodany, ATP) oraz duże cząsteczki (białka, lipidy).

Cytoszkielet to system struktur białkowych zapewniający przestrzenną organizację cytoplazmy. Tworzą go: – mikrotubule (średnica ok. 24 nm) – rurkowate włókienka utworzone z białka tubuliny, – filamenty: mikrofilamenty (średnica ok. 6 – 7 nm) – włókienka zbudowane z aktyny, filamenty pośrednie (średnica ok. 10 nm) – włókienka zbudowane np. z keratyny, filamenty grube (średnica ok. 15 nm) – włókienka zbudowane np. z miozyny.

Cytoszkielet

Retikulum endoplazmatyczne (siateczka wewn¹trzplazmatyczna)

Retikulum endoplazmatyczne (siateczka wewnątrzplazmatyczna) to zespół błon cytoplazmatycznych uformowany w połączony system kanalików, pęcherzyków i spłaszczonych woreczków (cystern). Dzieli cytoplazmę na przedziały, w których mogą zachodzić w tym samym czasie różne reakcje. Rozróżniamy: – retikulum gładkie – nie występują na nim rybosomy. Zachodzi w nim synteza lipidów i unieczynnianie toksyn i leków. – retikulum szorstkie – na powierzchni kanalików retikulum osadzone są liczne rybosomy. Zachodzi w nim synteza (na rybosomach), uaktywnianie i transport białek.

Aparat Golgiego

Aparat Golgiego (zob. str. 17) to system błon cytoplazmatycznych zbudowany z płaskich cystern, rurek i pęcherzyków, blisko związany z siateczką śródplazmatyczną.

J¹dro

Jądro (zob. str. 12) to najważniejsze organellum występujące w komórkach eukariotycznych, które: przechowuje informacje zawarte w DNA, powiela informacje zawarte w DNA w procesie podziału komórki, kontroluje całość metabolizmu komórki dzięki kopiowaniu fragmentów DNA.

Mitochondrium

Mitochondrium (zob. str. 13) to organellum wyspecjalizowane w przemianach tlenowych (oddychanie tlenowe).

Plastydy

Plastydy to organella występujące u roślin ściśle związane z syntezą i gromadzeniem cukrów.

Wyróżniamy: – chromatofory glonów i chloroplasty (zob. str. 14) biorące udział w fotosyntezie, – chromoplasty nadające barwę np. owocom, – leukoplasty gromadzące cukry, tłuszcze i białka.

Centriola

Centriola (zob. str. 17) to organellum parzyste pełniące funkcję organizatora wrzeciona podziałowego oraz ciałek podstawowych wici i rzęsek.

Wodniczka (wakuola)

Wodniczka (wakuola) to pęcherzyk otoczony pojedynczą błoną cytoplazmatyczną, wypełniony sokiem komórkowym zawierającym różne substancje.

Lizosom

Lizosom to niewielki pęcherzyk występujący w komórkach eukariotycznych, który zawiera enzymy rozkładające białka, kwasy nukleinowe, weglowodany i tłuszcze.

Jądro komórkowe J¹dro komórkowe Jądro komórkowe to organellum występujące w komórkach eukariotycznych, które zawiera materiał genetyczny przekazywany komórkom potomnym oraz materiał niezbędny do sterowania procesami komórkowymi. W jądrach niedzielących się (interfazowych) materiał genetyczny jest nieregularnie rozproszony w postaci chromatyny. Podczas podziału jądra (mitozy lub mejozy) ulega on kondensacji, tworząc chromosomy. chromatyna luźna (euchromatyna)

por otoczki jądrowej

chromatyna zwarta (heterochromatyna)

otoczka jądrowa jąderko

retikulum endoplazmatyczne (siateczka endoplazmatyczna) kanał siateczki endoplazmatycznej rybosomy

macierz jądrowa

Elementy budowy jądra Otoczka j¹drowa

Otoczka jądrowa to struktura zbudowana z podwójnej błony lipidowo-białkowej. Zawiera liczne pory. Zewnętrzna błona tworzy wypustki łączące jądro z siateczką endoplazmatyczną.

Macierz j¹drowa

Macierz jądrowa to roztwór białek i innych substancji wypełniający wnętrze jądra komórkowego. Znajduje się w niej chromatyna, jąderko i rybosomy.

J¹derko

Jąderko to kulista struktura zbudowana z RNA i białek rybosomalnych. Jest nieobłonione. Pełni istotną rolę w biosyntezie RNA rybosomalnego (rRNA) i tworzeniu podjednostek rybosomalnych. W jądrze może występować od jednego do kilku jąderek.

Chromatyna

Chromatyna to substancja zbudowana z DNA, białek histonowych i niehistonowych oraz niewielkiej ilości RNA. Podczas podziału komórki z chromatyny wyodrębniają się chromosomy. Chromatyna występuje w dwóch postaciach: – zwartej (heterochromatyna) – nieaktywna genetycznie, – luźnej (euchromatyna) – aktywna genetycznie, zawiera geny, które podlegają ekspresji.

Mitochondrium Mitochondrium Mitochondrium to organellum komórkowe o średnicy od 0,2 do 2 µm i długości od 2 do 7 µm, w którym zachodzą procesy będące podstawowym źródłem energii dla komórki (głównie w postaci ATP). Organellum to występuje we wszystkich komórkach eukariotycznych oddychających tlenowo. Kształt mitochondrium może być różny – kulisty, pałeczkowaty, nitkowaty. Ma ono własne DNA (mtDNA), co częściowo uniezależnia je od informacji zawartej w jądrze komórkowym. Mitochondrium może dzielić się i przekazywać informację genetyczną mitochondriom potomnym, ale jego podział nie jest skorelowany z podziałem komórki. błona wewnętrzna (tworzy fałdy zwane grzebieniami mitochondrialnymi)

błona zewnętrzna matriks mitochondrialna

Mitochondria najliczniej występują w komórkach aktywnych metabolicznie (od kilku do kilkuset tysięcy). Mogą być rozproszone lub związane czynnościowo z innymi organellami. U ssaków mitochondria płodu pochodzą wyłącznie z komórki jajowej.

Zewnêtrzna b³ona mitochondrium

Zewnętrzna błona mitochondrium to gładka błona lipidowo-białkowa otaczająca mitochondrium. Ma charakter sita molekularnego i jest przenikliwa dla substancji osmotycznie czynnych, które przepuszcza przez specjalne kanały (np. białko transbłonowe poryna tworzy tzw. kanały hydrofilne).

Wewnêtrzna b³ona mitochondrium

Wewnętrzna błona mitochondrium to błona lipidowo-białkowa silnie pofałdowana, tworząca liczne blaszkowate lub palczaste wypustki skierowane do wnętrza mitochondrium. Większość białek związanych z tą błoną ma właściwości enzymatyczne i transportowe. Błona jest nieprzepuszczalna dla substancji hydrofilowych (wykazujących powinowactwo do wody), a także dla jonów wodoru i NADH. W wewnętrznej błonie mitochondrium zachodzi ostatni etap oddychania tlenowego – fosforylacja oksydacyjna. Znajduje się tam łańcuch oddechowy, w którym zachodzą reakcje utleniania i redukcji umożliwiające przeniesienie jonów wodoru na tlen (zob. str. 27). W wyniku wędrówki jonów wodoru i elektronów oraz towarzyszących jej reakcji chemicznych z ADP powstaje ATP.

Matriks mitochondrialna

Matriks mitochondrialna (macierz) to substancja wypełniająca mitochondrium, w której znajduje się DNA, RNA i rybosomy. Ponadto znajdują się w niej m.in. enzymy katalizujące drugi etap oddychania tlenowego (cykl Krebsa – zob. str. 26).

Chloroplast Chloroplast Chloroplast to zielone organellum występujące u roślin i niektórych protistów. W chloroplaście zachodzi proces fotosyntezy. Organellum to zdolne jest do syntezy białek, gdyż zawiera DNA oraz rybosomy. Jest zdolne do samopowielania (samoreplikacji). tylakoid

lamelle międzygranowe

Tylakoidy granum

tylakoidy granum błona zewnętrzna

wnętrze tylakoidu

błona tylakoidu

błona tylakoidu stroma

grana (lamelle gran)

Fotosystem to struktura występująca w błonach tylakoidów, która zbudowana jest z wielu cząsteczek chlorofili oraz barwników towarzyszących karotenów i ksantofili. Wyłapuje on fotony, skupia ich energię i kieruje ją do centrum reakcji fotosystemu, gdzie znajduje się chlorofil a. fotosystem I – w centrum reakcji chlorofil a (P700) wzbudzany najsilniej światłem o długości fal 700 nm fotosystem II – w centrum reakcji chlorofil a (P680) wzbudzany najsilniej światłem o długości fal 680 nm kompleks cytochromów bf – białka transportujące elektrony w procesie fotosyntezy syntaza ATP (ATP-aza) – enzym katalizujący syntezę ATP

Podwójna b³ona chloroplastu

Podwójna błona chloroplastu (błona zewnętrzna i wewnętrzna) to system błon białkowo-lipidowych otaczających chloroplast. Zewnętrzna błona jest gładka, a błona wewnętrzna tworzy liczne spłaszczone woreczki zwane tylakoidami, które ułożone jeden na drugim budują struktury zwane granami (l. poj. granum). Grana (lamelle gran) zawierają barwniki (chlorofil a i b oraz karoteny i ksantofile), przenośniki elektronów i syntazę ATP. W granach zachodzą procesy fazy jasnej fotosyntezy – fosforylacja cykliczna lub niecykliczna (zob. str. 28), fotoliza wody i redukcja NADP+. Pomiędzy granami występują struktury zwane lamellami międzygranowymi.

Stroma

Stroma to macierz wypełniająca chloroplast, w której znajdują się enzymy katalizujące fazę ciemną fotosyntezy (cykl Calvina – zob. str. 29), DNA, rybosomy, ziarna skrobi i plastoglobule (krople tłuszczu).

Wykrywanie barwników fotosyntetycznych Wykrywanie barwników fotosyntetycznych metod¹ chromatografii bibu³owej Ekstrakcja

Ekstrakcja barwników to wyodrębnienie barwników z chloroplastów poprzez dodanie rozpuszczalnika organicznego (np. alkoholu) do roztartych liści, a następnie oddzielenie fazy wodnej od organicznej (wydzielenie ekstraktu).

Chromatografia bibu³owa

Chromatografia bibułowa to metoda rozdzielania mieszaniny związków chemicznych na pasku bibuły za pomocą mieszaniny rozpuszczalników.

Rozdzielanie barwników metodą chromatografii bibułowej Etapy chromatografii bibułowej: wlanie do komory chromatograficznej (zob. rysunek obok) określonej objętości mieszaniny rozpuszczalników (np. benzenu, eteru i acetonu), przygotowanie paska bibuły chromatograficznej: – zaznaczenie linii startu, – naniesienie punktowo na linii startu określonej objętości ekstraktu zawierającego barwniki – wysuszenie naniesionego ekstraktu, umieszczenie paska bibuły w komorze chromatograficznej, tak aby linia startu z naniesionym ekstraktem znajdowała się ponad powierzchnią mieszaniny rozpuszczalników, szczelne zamknięcie komory chromatograficznej, po osiągnięciu przez rozpuszczalnik górnej granicy bibuły – wyjęcie paska bibuły z komory, suszenie bibuły, analiza rozmieszczenia barwników na pasku bibuły (różne barwniki znajdują się na różnych jej wysokościach).

bibuła chromatograficzna karoteny komora chromatograficzna

ksantofile chlorofil a chlorofil b linia startu rozpuszczalnik

Widmo absorpcyjne chlorofilu i karotenów Chlorofile pochłaniają światło widzialne w zakresie 370 – 760 nm, przy czym każdy z nich ma swoje charakterystyczne widmo absorpcyjne z dwoma maksimami – jednym w zakresie fal czerwono-pomarańczowych, drugim w części niebiesko-fioletowej widma. Karoteny absorbują światło w niebiesko-fioletowej części widma. Porównanie widma światła białego z widmem chlorofilu

Widmo absorpcyjne chlorofilu „a” i „b” oraz karotenu

Błona i ściana komórkowa Błona komórkowa to błona białkowo-lipidowa, która stanowi granicę między cytoplazmą komórki a środowiskiem. Składa się z podwójnej warstwy lipidów (fosfolipidów) oraz białek powierzchniowych i integralnych. Jej budowę określa się jako mozaikową.

B³ona komórkowa

Błona komórkowa pełni funkcję bariery fizjologicznej, regulującej i kontrolującej wymianę substancji pomiędzy komórką a jej otoczeniem. Jest zasadniczym czynnikiem decydującym o niezmienności i trwałości środowiska wewnętrznego komórki. białko powierzchniowe

łańcuch węglowodanowy

białko integralne

białko kanału błonowego

Œciana komórkowa

ściana komórkowa

cholesterol

fosfolipidy

Ściana komórkowa stanowi zewnętrzną powłokę komórki roślinnej, komórki grzyba oraz komórki bakteryjnej. Podstawowym składnikiem budowy ściany komórkowej roślin i protistów roślinopodobnych jest wielocukier celuloza, który tworzy włóknisty szkielet odznaczający się dużą wytrzymałością na rozciąganie. Poza tym, wystęBudowa ściany komórkowej pują substancje wypełniające (pektyny, hemicelulozy). W młomikrofibryla dych komórkach ściana jest cienka i delikatna (ściana pierwotna). Po zakończeniu wzrostu komórki wytwarzana jest ściana wtórna. Ściany wtórne mogą być zdrewniałe, skorkowaciałe lub skutynizowane. Ściana komórkowa nadaje kształt komórce i chroni ją przed negatywnym wpływem czynników zewnętrznych. cząsteczka celulozowa

makrofibryla

mikrofilament

reszta glukozowa

Aparat Golgiego, rybosom, centriola Aparat Golgiego cysterna

Aparat Golgiego to zbudowany z błon białkowo-lipidowych zespół diktiosomów (stosu podłużnych cystern ułożonych równolegle) wraz z licznymi odpączkowującymi pęcherzykami. Charakteryzuje się odrębnością układu enzymatycznego od pozostałych układów cytoplazmatycznych.

diktiosom

pęcherzyk

Rybosom

duża podjednostka

Aparat Golgiego jest ośrodkiem syntezy i wydzielania różnych substancji. Jest również miejscem powstawania lizosomów. W strukturach Golgiego odbywa się: modyfikowanie, formowanie i sortowanie białek oraz lipidów, synteza polisacharydów oraz mukopolisacharydów, synteza glikoprotein. W komórkach zwierzęcych diktiosomy zlokalizowane są zwykle w pobliżu jądra i otaczają centriole. W komórkach roślinnych skupienia diktiosomów są rozproszone w całej cytoplazmie.

Rybosom to organellum komórkowe zbudowane z rRNA i białek. W skład rybosomu wchodzą dwie podjednostki: mniejsza i większa, stabilizowane jonami magnezu. Liczba rybosomów w komórce może dochodzić do kilku milionów. Z homogenatów komórkowych można wyodrębnić dwa typy rybosomów o stałej sedymentacji równej: – 70 S (zbudowane z podjednostek 30 S i 50 S) występujące u prokariota oraz w mitochondriach i chloroplastach eukariota, – 80 S (zbudowane z podjednostek 40 S i 60 S) występujące u eukariota. Miejscem wytwarzania rybosomów w komórce jest jąderko. Znaczna część rybosomów związana jest z błonami retikulum endoplazmatycznego. Rybosomy biorą aktywny udział w procesie biosyntezy białka. Rybosomy biorące udział w procesie syntezy białka niekiedy zorganizowane są w polirybosomy – zespoły rybosomów połączonych z mRNA.

mała podjednostka

Centriola

S – stała sedymentacji Svedberga (1 swedberg = 10-13S, s – sekunda)

Centriola to niewielkie, cylindryczne organellum stanowiące system dziewięciu potrójnych krótkich mikrotubul połączonych ze sobą za pomocą filamentów. Występuje w komórkach zwierząt, grzybów i roślin, z wyjątkiem roślin nasiennych.

mikrotubule

białka łączące

W stadium interfazy centriole zlokalizowane są w sąsiedztwie jądra komórkowego i tworzą zwykle parę. Centriole wyznaczają miejsce biegunów wrzeciona kariotycznego, a przez to płaszczyznę podziału. Za miejsce organizacji wrzeciona podziałowego uznaje się rejon cytoplazmy otaczającej centriole – tzw. centrosom (centrum komórkowe, z którego wybiegają mikrotubule cytoszkieletu).

Wyodrębnianie organelli komórkowych Frakcjonowanie komórki Frakcjonowanie komórki to metoda wyodrębniania struktur komórkowych wykorzystująca możliwość oddzielania struktur różniących się masą.

Etapy frakcjonowania komórki Homogenizacja

Rozdrobnienie materiału, np. tkanki, komórki itp. w celu uzyskania jednorodnej zawiesiny składników (homogenatu). Ma to na celu rozerwanie błony komórkowej i uwolnienie cytoplazmy wraz z organellami w niej zawartymi.

Wirowanie ró¿nicowe

Uzyskaną po homogenizacji mieszaninę poddaje się działaniu siły odśrodkowej w procesie wirowania. Im większa liczba obrotów na minutę, tym większa siła odśrodkowa. W wirówkach stosuje się duże siły odśrodkowe, sięgające nawet 300 000 g (g – przyspieszenie ziemskie). Wskutek wirowania na mieszaninę działa siła odśrodkowa powodująca osadzanie na dnie probówki organelli pochodzących z rozbitych komórek. Możliwość rozdzielenia różnych organelli zależy od ich wielkości, kształtu i gęstości oraz od gęstości ośrodka. Zależnie od czasu wirowania, zbiera się kolejne organella komórkowe w postaci osadu lub zawiesin w roztworze o określonej gęstości.

Schemat ilustrujący wyodrębnianie organelli komórkowych metodą wirowania różnicowego Homogenizacja

Wirowanie ró¿nicowe

Osad 1: zawiera jądra komórkowe i komórki nieuszkodzone

Osad 2: zawiera mitochondria i chloroplasty

Supernatant to płyn znad osadu. Homogenat to mieszanina rozdrobnionych cząstek. 1 mm = 1000 µm, 1 µm = 1000 nm, g = 9,81 m s 2

Osad 3: osad mikrosomów zawierający ER (retikulum endoplazmatyczne, aparat Golgiego i błonę komórkową)

Typy komórek Typy komórek Typy komórek Komórka prokariotyczna

Komórka eukariotyczna

Komórka prokariotyczna to komórka niezawierająca jądra, w której materiał genetyczny (genofor) nie jest otoczony błoną. Organizmy prokariotyczne to bakterie (w tym sinice).

Komórka eukariotyczna to komórka zawierająca jądro. Organizmy eukariotyczne to rośliny, zwierzęta, grzyby i protisty.

Komórka prokariotyczna materiał zapasowy

cytoplazma mezosom (wpuklenie błony) ciałko podstawowe

rzęska ściana komórkowa

rybosomy

tylakoidy (u niektórych bakterii)

genofor

otoczka śluzowa

błona komórkowa

Komórka eukariotyczna Komórka protisty (euglena)

jądro

paramylon (materiał zapasowy)

pellikula

plamka oczna (stigma)

wić chloroplast

mitochondrium

wodniczka tętniąca

Typy komórek Komórka grzyba (dro¿d¿e)

mitochondrium szorstkie retikulum endoplazmatyczne

ściana komórkowa rybosomy

jądro

błona komórkowa

gładkie retikulum endoplazmatyczne wodniczka

cytoplazma

Komórka roœlinna

aparat Golgiego

szorstkie retikulum endoplazmatyczne

por

mitochondrium

ściana komórkowa cytoplazma mikrotubula

rybosomy

wodniczka

lizosom chloroplast

aparat Golgiego błona komórkowa materiał zapasowy

Komórka zwierzêca

rybosomy

jądro

materiał zapasowy

gładkie retikulum endoplazmatyczne

mitochondrium lizosom

jądro centriola

szorstkie retikulum endoplazmatyczne

cytoplazma

wić gładkie retikulum endoplazmatyczne aparat Golgiego

błona komórkowa mikrotubula pęcherzyk wydzielniczy

Przedstawiliśmy Państwu początkowy fragment publikacji. Mamy nadzieję, że zainteresowała Państwa nasza oferta.

Po szczegóły zapraszamy na stronę internetową www.podkowa.gda.pl. Wydawnictwo Podkowa sp.j.

schematy wszystkich ważniejszych procesów około 1000 ilustracji

Nakładem Wydawnictwa Podkowa ukazały się zbiory zadań dostosowane do nowej podstawy programowej z dnia 23.12.2008 r.