Embed Size (px)
Citation preview
BIOLOGIJA
Copyright © 2010 cerebro
BIOLOGIJA 2
SADRŢAJ
1. BIOLOGIJA – ZNANOST O ŢIVOTU ............................................................................... 11
1.1. PLAN PISANJA ZNANSTVENOG DJELA IZ BIOLOGIJE...................................... 11
1.2. SAŢETAK ..................................................................................................................... 11
2. OSOBINE I ORGANIZACIJSKE RAZINE ŢIVIH BIĆA .................................................. 12
2.1. RASPORED ŢIVIH BIĆA U 5 CARSTAVA............................................................... 12
2.2. RASPORED ŢIVIH BIĆA U 3 CARSTVA ................................................................. 12
2.3. ZAJEDNIĈKE OSOBINE ŢIVIH BIĆA ...................................................................... 12
2.4. SAŢETAK ..................................................................................................................... 13
3. KAKO SE STANICE ISTRAŢUJU MIKROSKOPOM ...................................................... 14
3.1. IZUM I USAVRŠAVANJE MIKROSKOPA ............................................................... 14
3.2. GRAĐA SVJETLOSNOG MIKROSKOPA ................................................................. 14
3.3. SAŢETAK ..................................................................................................................... 14
4. POSTUPCI ISTRAŢIVANJA STANICE ............................................................................ 16
4.1. SAŢETAK ..................................................................................................................... 16
5. KEMIJSKA OSNOVA ŢIVOG SVIJETA........................................................................... 17
5.1. SVOJSTVA VODE ....................................................................................................... 17
5.2. SAŢETAK ..................................................................................................................... 17
5.3. UGLJIKOHIDRATI ...................................................................................................... 18
5.4. LIPIDI ............................................................................................................................ 18
5.5. BJELANĈEVINE .......................................................................................................... 19
5.6. NUKLEINSKE KISELINE ........................................................................................... 19
5.7. SAŢETAK ..................................................................................................................... 19
6. PODRIJETLO ŢIVOTA NA ZEMLJI ................................................................................. 20
6.1. KEMIJSKA EVOLUCIJA............................................................................................. 20
6.2. ABIOTIĈKA SINTEZA MONOMERA ....................................................................... 20
6.3. SINTEZA POLIMERA PRIJE POJAVE ŢIVOTA (ABIOTIĈKA SINTEZA) ........... 20
6.4. SAŢETAK ..................................................................................................................... 20
7. OSNOVE MOLEKULARNE BIOLOGIJE ......................................................................... 22
7.1. SAŢETAK ..................................................................................................................... 22
8. BIOLOŠKI SUBJEKTI BEZ STANIĈNE ORGANIZACIJE ............................................. 23
8.1. SAŢETAK ..................................................................................................................... 23
9. PROKARIOTSKE STANICE – USTROJ I RAZMNOŢAVANJE..................................... 24
10. PROKARIOTSKE STANICE – GENETIKA, FIZIOLOGIJA, ZNAĈENJE ................... 25
10.1. SAŢETAK ................................................................................................................... 25
11. EUKARIOTSKA STANICA.............................................................................................. 26
11.1. SAŢETAK ................................................................................................................... 27
12. BIOLOŠKE MEMBRANE (BIOMEMBRANE) ............................................................... 28
12.1. PASIVNI PRIJENOS .................................................................................................. 28
12.2. AKTIVAN PRIJENOS ................................................................................................ 28
12.3. SAŢETAK ................................................................................................................... 28
13. ORGANELI I STRUKTURE EUKARIOTSKIH STANICA ............................................ 30
13.1. JEZGRA ...................................................................................................................... 30
13.2. ENDOPLAZMATSKA MREŢICA (ER) .................................................................... 30
BIOLOGIJA 3
13.3. GOLGIJEVO TIJELO ................................................................................................. 30
13.4. LIZOSOMI .................................................................................................................. 30
13.5. MITOHONDRIJI......................................................................................................... 31
13.6. SAŢETAK ................................................................................................................... 31
14. ORGANELI I STRUKTURE BILJNIH STANICA........................................................... 32
14.1. KLOROPLASTI .......................................................................................................... 32
14.2. OSTALI TIPOVI PLASTIDA..................................................................................... 32
14.3. VAKUOLA.................................................................................................................. 32
14.4. STANIĈNA STIJENKA ............................................................................................. 32
14.5. SAŢETAK ................................................................................................................... 33
15. STANIĈNI METABOLIZAM – IZMJENA TVARI I ENERGIJE ................................... 34
15.1. SAŢETAK .................................................................................................................. 34
16. DIOBA STANICE – MITOZA .......................................................................................... 35
16.1. MITOZA ...................................................................................................................... 35
16.2. SAŢETAK ................................................................................................................... 36
17. MEJOZA ILI ZORIDBENA DIOBA................................................................................. 37
17.1. SAŢETAK ................................................................................................................... 37
18. RAZVITAK BILJNOG ORGANIZMA ............................................................................. 39
18.1. ŢIVOTNI CIKLUS CVJETAĈE................................................................................. 39
18.2. RAZVITAK BILJNOG EMBRIJA ILI KLICE .......................................................... 40
18.3. SAŢETAK ................................................................................................................... 40
19. BILJNA TKIVA ................................................................................................................. 41
19.1. TVORNA TKIVA ....................................................................................................... 41
19.2. TRAJNA TKIVA......................................................................................................... 41
19.3. SAŢETAK ................................................................................................................... 42
20. RAZVITAK ŢIVOTINJSKOG ORGANIZMA ................................................................. 43
20.1. OPLODNJA................................................................................................................. 43
20.2. RAZVOJ JEDINKE..................................................................................................... 43
20.3. SAŢETAK ................................................................................................................... 44
21. ŢIVOTINJSKA TKIVA ..................................................................................................... 45
21.1. POKROVNO (EPITELNO) TKIVO ........................................................................... 45
21.2. VEZIVNO TKIVO ...................................................................................................... 45
21.3. MIŠIĆNO TKIVO ....................................................................................................... 45
21.4. ŢIVĈANO TKIVO ...................................................................................................... 46
21.5. SAŢETAK ................................................................................................................... 46
1. BIOLOŠKA RAZNOLIKOST ............................................................................................. 48
1.1. SAŢETAK ..................................................................................................................... 48
2. PREGLED I EVOLUCIJA ŢIVIH ORGANIZAMA ........................................................... 49
2.1. SAŢETAK ..................................................................................................................... 49
3. VIRUSI ................................................................................................................................. 50
3.1. OSOBINE VIRUSA ...................................................................................................... 50
3.2. PODJELA VIRUSA ...................................................................................................... 50
3.3. CIJEPLJENJE ILI VAKCINACIJA .............................................................................. 50
3.4. RETROVIRUSI ............................................................................................................. 50
3.5. SAŢETAK ..................................................................................................................... 51
BIOLOGIJA 4
4. BAKTERIJE ......................................................................................................................... 52
4.1. GRAĐA BAKTERIJE ................................................................................................... 52
4.2. RAZMNOŢAVANJE .................................................................................................... 53
4.3. PREHRANA .................................................................................................................. 53
4.4. SAŢETAK ..................................................................................................................... 53
5. ZNAĈAJ BAKTERIJA ZA PRIRODU I ĈOVJEKA .......................................................... 54
5.1. SAŢETAK ..................................................................................................................... 54
6. CIJANOBAKTERIJE ILI MODROZELENE ALGE .......................................................... 55
6.1. SAŢETAK ..................................................................................................................... 55
7. ZELENI I SVJETLEĆI BIĈAŠI .......................................................................................... 56
7.1. ZELENI BIĈAŠI ........................................................................................................... 56
7.2 SVJETLEĆI BIĈAŠI ...................................................................................................... 56
7.3. SAŢETAK ..................................................................................................................... 56
8. ALGE KREMENJAŠICE..................................................................................................... 57
8.1. SAŢETAK ..................................................................................................................... 57
9. ZELENE ALGE I PAROŢINE ............................................................................................ 58
9.1. SAŢETAK ..................................................................................................................... 58
10. SMEĐE ALGE I CRVENE ALGE .................................................................................... 59
10.1. SMEĐE ALGE ............................................................................................................ 59
10.2. CRVENE ALGE.......................................................................................................... 59
10.3. SAŢETAK ................................................................................................................... 59
10.4. ZNAĈAJKE PROTISTA............................................................................................. 60
11. GLJIVE ............................................................................................................................... 61
11.2 ALGAŠICE................................................................................................................... 61
11.3. SAŢETAK ................................................................................................................... 61
12. MJEŠINARKE ................................................................................................................... 62
12.1. GLJIVICE .................................................................................................................... 62
12.2. MJEŠINARKE KOJE RAZVIJAJU PLODIŠTA ....................................................... 62
12.3. RAZMNOŢAVANJE .................................................................................................. 62
12.4. SAŢETAK ................................................................................................................... 62
13. STAPĈARKE ..................................................................................................................... 63
13.1. RAZMNOŢAVANJE .................................................................................................. 63
13.2. SAŢETAK ................................................................................................................... 63
14. GLJIVE U SIMBIOZI ........................................................................................................ 64
14.1. SAŢETAK ................................................................................................................... 64
15. BILJKE ............................................................................................................................... 65
15.1. KLASIFIKACIJA BILJA ............................................................................................ 65
15.2. RAZVOJ BILJAKA .................................................................................................... 65
15.3. SAŢETAK ................................................................................................................... 65
16. BILJNA TKIVA – BIOLOGIJA 1 ..................................................................................... 65
17. GRAĐA BILJKE ................................................................................................................ 66
17.1. STABLJIKA ................................................................................................................ 66
17.2. LIST ............................................................................................................................. 66
17.3. KORIJEN..................................................................................................................... 66
17.4. SAŢETAK ................................................................................................................... 66
18. MAHOVINE....................................................................................................................... 68
BIOLOGIJA 5
18.1. RAZMNOŢAVANJE .................................................................................................. 68
18.2. NAĈIN ŢIVOTA MAHOVINA.................................................................................. 68
18.3. SAŢETAK ................................................................................................................... 68
19. PAPRATNJAĈE................................................................................................................. 69
19.1. RAZMNOŢAVANJE .................................................................................................. 69
19.2. ŢIVOTNI CIKLUS ...................................................................................................... 69
19.3. RAZNOLIKOST ......................................................................................................... 69
19.4. SAŢETAK ................................................................................................................... 70
20. SJEMENJAĈE.................................................................................................................... 71
20.1. ŢIVOTNI CIKLUS...................................................................................................... 72
20.2. SAŢETAK ................................................................................................................... 72
21. GOLOSJEMENJAĈE......................................................................................................... 73
21.1 ŢIVOTNI CIKLUS....................................................................................................... 73
21.2. SAŢETAK ................................................................................................................... 73
22. RAZNOLIKOST GOLOSJEMENJAĈA ........................................................................... 74
22.1. SAŢETAK ................................................................................................................... 74
23. KRITOSJEMENJAĈE ....................................................................................................... 75
23.1. CVIJET ........................................................................................................................ 75
23.2. OPRAŠIVANJE .......................................................................................................... 75
23.3. SAŢETAK ................................................................................................................... 76
24. ŢIVOTNI CIKLUS KRITOSJEMENJAĈA ...................................................................... 77
24.1. PLOD ........................................................................................................................... 77
24.2. NAĈINI RASPROSTRANJIVANJA PLODOVA...................................................... 78
24.3. SAŢETAK ................................................................................................................... 78
25. RAZNOLIKOST KRITOSJEMENJAĈA .......................................................................... 79
25.1. SAŢETAK ................................................................................................................... 79
26. VEGETACIJA ZEMLJE .................................................................................................... 80
26.1. NAJVAŢNIJE BILJNE ZAJEDNICE U SREDNJOJ EUROPI ................................. 80
26.2. FLORNA CARSTVA ZEMLJE .................................................................................. 81
26.3. SAŢETAK ................................................................................................................... 81
27. BILJNI POKROV HRVATSKE ........................................................................................ 82
27.1. SAŢETAK ................................................................................................................... 82
1. PRAŢIVOTINJE (Protozoa) ................................................................................................ 83
1.1. SAŢETAK ..................................................................................................................... 83
2.SPUŢVE (Spongia) ............................................................................................................... 84
2.1. SAŢETAK ..................................................................................................................... 84
3. BESKOLUTIĆAVCI (Ameria) ............................................................................................ 85
3.1. PLOŠNJACI .................................................................................................................. 85
3.2. SAŢETAK ..................................................................................................................... 85
3.3. ŢARNJACI .................................................................................................................... 85
3.4. SAŢETAK ..................................................................................................................... 86
3.5. OBLENJACI.................................................................................................................. 86
3.6. SAŢETAK ..................................................................................................................... 86
3.7. MEKUŠCI ..................................................................................................................... 86
3.8. SAŢETAK ..................................................................................................................... 87
BIOLOGIJA 6
4. MNOGOKOLUTIĆAVCI (Polymeria) ................................................................................ 88
4.1 KOLUTIĆAVCI ............................................................................................................. 88
4.2. SAŢETAK ..................................................................................................................... 88
4.3. ĈLANKONOŠCI........................................................................................................... 88
4.3.1. KLJEŠTARI – PAUCI ............................................................................................... 89
4.3.2. ŠKRGAŠI – RAKOVI................................................................................................ 89
4.3.3. UZDUŠNJACI – STONOGE I KUKCI ..................................................................... 89
4.4. SAŢETAK ..................................................................................................................... 90
5. MALOKOLUTIĆAVCI (Oligomeria) ................................................................................. 91
5.1. BODLJIKAŠI ................................................................................................................ 91
5.2. ŢIROGLAVCI ............................................................................................................... 91
5.3. SAŢETAK ..................................................................................................................... 91
6. SVITKOVCI (Chordonia) .................................................................................................... 92
6.1. PLAŠTANJACI I SVITKOVCI .................................................................................... 92
6.2. SAŢETAK ..................................................................................................................... 92
6.3. KRALJEŢNJACI........................................................................................................... 92
6.4. SAŢETAK ..................................................................................................................... 93
6.4.1. KRUŢNOUSTE I RIBE .......................................................................................... 93
6.4.2. SAŢETAK ............................................................................................................... 93
6.4.3. VODOZEMCI ......................................................................................................... 94
6.4.4. SAŢETAK ............................................................................................................... 94
6.4.5. GMAZOVI .............................................................................................................. 94
6.4.6. SAŢETAK ............................................................................................................... 95
6.4.7. PTICE ...................................................................................................................... 95
6.4.8. SAŢETAK ............................................................................................................... 95
6.4.9. SISAVCI.................................................................................................................. 95
6.4.10. SAŢETAK ............................................................................................................. 96
1. KEMIJSKI SASTAV TIJELA ĈOVJEKA I ODRŢAVANJE HOMEOSTAZE ................ 98
2. KRVI................................................................................................................................... 100
2.1. KRVNA PLAZMA...................................................................................................... 100
2.2. ERITROCITI ............................................................................................................... 101
2.3. ANEMIJA ILI SLABOKRVNOST............................................................................. 101
2.4. LEUKOCITI ................................................................................................................ 101
2.5. TROMBOCITI ............................................................................................................ 102
2.6. STVARANJE KRVNIH STANICA (HEMATOPOEZA) .......................................... 102
2.7. KRV KAO LIJEK I BOLESTI KOJE SE PRENOSE KRVLJU ................................ 102
2.8. BOLESTI KOJE SE PRENOSE KRVLJU (AIDS, HEPATITIS) .............................. 103
2.9. LIMFA ......................................................................................................................... 103
2.10. KRV ........................................................................................................................... 104
2.11. SAŢETAK ................................................................................................................. 104
3. IMUNOLOŠKI SUSTAV .................................................................................................. 105
3.1. NESPECIFIĈNA IMUNOST ...................................................................................... 105
3.2. SPECIFIĈNA IMUNOST ........................................................................................... 105
3.2.1. HUMORALNA IMUNOST .................................................................................. 105
3.2.2. CELULARNA IMUNOST.................................................................................... 106
BIOLOGIJA 7
3.3. IMUNIZACIJA I VRSTE IMUNOLOŠKIH REAKCIJA .......................................... 106
3.4. BOLESTI I POREMEĆAJI IMUNOLOŠKOG SUSTAVA ....................................... 106
3.5. SAŢETAK ................................................................................................................... 107
4. SRCE I KRVOŢILNI SUSTAV......................................................................................... 108
4.1. BOLESTI I POREMEĆAJI SRCA I KRVOŢILNOG SUSTAVA ............................ 108
4.2. SAŢETAK ................................................................................................................... 108
5. DIŠNI SUSTAV ................................................................................................................. 110
5.1. BOLESTI I POREMEĆAJU DIŠNOG SUSTAVA .................................................... 111
5.2. SAŢETAK ................................................................................................................... 111
6. PROBAVNI SUSTAV ....................................................................................................... 112
6.1. JETRA ......................................................................................................................... 113
6.2. GUŠTERAĈA ............................................................................................................. 114
6.3 BOLESTI ...................................................................................................................... 114
6.4. HRANA ....................................................................................................................... 115
6.5. SAŢETAK ................................................................................................................... 117
7. ENERGIJA I REGULACIJA TJELESNE TEMPERATURE ........................................... 118
7.1. KOŢA .......................................................................................................................... 119
7.2. SAŢETAK ................................................................................................................... 119
8. MOKRAĆNI SUSTAV ...................................................................................................... 120
8.1. BOLESTI ..................................................................................................................... 120
8.2. SAŢETAK ................................................................................................................... 120
9. SUSTAV ORGANA ZA KRETANJE ............................................................................... 121
9.1. BOLESTI ..................................................................................................................... 121
9.2. SAŢETAK ................................................................................................................... 122
10. SUSTAV ŢLIJEZDA S UNUTARNJIM IZLUĈIVANJEM ........................................... 123
10.1. HIPOFIZA ................................................................................................................. 123
10.2. BOLESTI ................................................................................................................... 125
10.3. SAŢETAK ................................................................................................................. 125
11. SUSTAV SPOLNIH ORGANA ....................................................................................... 127
11.1. MUŠKI SPOLNI SUSTAV ....................................................................................... 127
11.2. ŢENSKI SPOLNI SUSTAV...................................................................................... 128
11.3. OPLODNJA I TRUDNOĆA ..................................................................................... 129
11.4. PLANIRANJE OBITELJI ......................................................................................... 130
11.5. BOLESTI ................................................................................................................... 130
11.6. SAŢETAK ................................................................................................................. 130
12. ŢIVĈANI SUSTAV ......................................................................................................... 132
12.1. ORGANIZACIJA ŢIVĈANOG SUSTAVA............................................................. 133
12.2. ULOGE POJEDINIH DIJELOVA ŢIVĈANOG SUSTAVA ................................... 134
12.3. OSJETILA ................................................................................................................. 135
12.3.1. OKO .................................................................................................................... 135
12.3.2. UHO .................................................................................................................... 135
12.3.3 OKUS ................................................................................................................... 136
12.3.4. MIRIS .................................................................................................................. 136
12.4. BOLESTI ................................................................................................................... 136
12.5. SAŢETAK ................................................................................................................. 136
13. PROMET VODE U BILJKAMA ..................................................................................... 138
BIOLOGIJA 8
13.1. GOSPODARENJE BILJKE VODOM ...................................................................... 138
13.2. PUĈI .......................................................................................................................... 139
13.3. SAŢETAK ................................................................................................................. 139
14. TEMELJNI METABOLIĈKI PROCESI U BILJKAMA ................................................ 140
14.1. ANAEROBNO STANIĈNO DISANJE .................................................................... 140
14.2. AEROBNO STANIĈNO DISANJE.......................................................................... 140
14.3. AUTOTROFNI ORGANIZMI .................................................................................. 141
14.4. REAKCIJE FOTOSINTEZE ..................................................................................... 142
14.5. INTENZITET FOTOSINTEZE I TRANSPORT ASIMILATA ............................... 144
14.6. SAŢETAk .................................................................................................................. 144
15. ISHRANA BILJAKA ....................................................................................................... 146
15.1. SPECIFIĈNI OBLICI ISHRANE BILJA ................................................................. 147
15.2. SAŢETAK ................................................................................................................. 147
16. RAZVOJNI PROCESI ..................................................................................................... 149
16.1. RAST I RAZVITAK BILJNOG ORGANIZMA ...................................................... 149
16.2. BILJNI HORMONI ................................................................................................... 150
16.3. DJELOVANJE OKOLIŠNIH ĈIMBENIKA ............................................................ 150
16.4. SAŢETAK ................................................................................................................. 150
17. FIZIOLOGIJA GIBANJA ................................................................................................ 152
17.1. SAŢETAK ................................................................................................................. 153
1. GENETIKA ........................................................................................................................ 155
1.1. MOLEKULARNA OSNOVA NASLJEĐIVANJA .................................................... 155
1.2. SINTEZA PROTEINA ................................................................................................ 155
1.3. REGULACIJA AKTIVNOSTI GENA ....................................................................... 156
1.4. ZAKONI NASLJEĐIVANJA ..................................................................................... 156
1.5. SPOLNI KROMOSOMI I SPOLNO NASLJEĐIVANJE .......................................... 157
1.6. VEZANI GENI ............................................................................................................ 157
1.7. MUTACIJE GENA I KROMOSOMA........................................................................ 157
1.8. GENETIKA ĈOVJEKA .............................................................................................. 158
1.9. TUMOR ....................................................................................................................... 158
1.10. KLONIRANJE .......................................................................................................... 158
1.11. GENETIĈKO INŢENJERSTVO .............................................................................. 159
1.12. CITOPLAZMATSKO NASLJEĐIVANJE ............................................................... 159
1.13. GENI U POPULACIJI .............................................................................................. 159
1.14. ĈOVJEK I GENETIKA ............................................................................................ 159
2. EVOLUCIJA ...................................................................................................................... 160
2.1. NASTANAK SVEMIRA ............................................................................................ 160
2.2. SAŢETAK ................................................................................................................... 160
2.3. PROMJENJIVOST ŢIVOG SVIJETA........................................................................ 160
2.4. CHARLES DARWIN I TEORIJA EVOLUCIJE........................................................ 161
2.5. DOKAZI ZA EVOLUCIJU......................................................................................... 161
2.6. GEOLOŠKA DOBA I RAZVOJ ŢIVOG SVIJETA ................................................... 161
2.7. SAŢETAK ................................................................................................................... 162
2.8. TIPOVI I POGLAVITE SNAGE EVOLUCIJE.......................................................... 162
2.9. PODRIJETLO I RAZVOJ ĈOVJEKA........................................................................ 162
BIOLOGIJA 9
3. EKOLOGIJA ...................................................................................................................... 163
3.1. EKOLOŠKI ĈIMBENICI ........................................................................................... 163
3.1.1. ABIOTIĈKI ĈIMBENICI ..................................................................................... 163
3.1.2. BIOTIĈKI ĈIMBENICI........................................................................................ 163
3.2. TEMELJNA SVOJSTVA BIOCENOZA I EKOSUSTAVA...................................... 163
3.2.1. SASTAV, RASPORED I PROMJENE BIOCENOZA I EKOSUSTAVA .......... 163
3.2.2. ODNOSI PREHRANE U BIOCENOZI ............................................................... 164
3.3. ORGANSKA PROIZVODNJA EKOSUSTAVA ....................................................... 164
3.4. ONEĈIŠĆENJE ........................................................................................................... 164
3.5. ZAŠTITA PRIRODE................................................................................................... 164
BIOLOGIJA 10
BIOLOGIJA 1
BIOLOGIJA 11
1. BIOLOGIJA – ZNANOST O ŢIVOTU
BIOLOGIJA – grč. bios = život, logos = govor, rijeĉ – znanost o ţivim bićima i ţivotnim
procesima
1.1. PLAN PISANJA ZNANSTVENOG DJELA IZ BIOLOGIJE
NASLOV – naslov djela treba biti kratak i jasan. Nakon naslova dolazi ime autora i adresa
ustanove u kojoj je rad izraĊen
UVOD – autor izlaţe znanstveni problem, do tada poznate rezultate koji su osnova
poduzetnog istraţivanja, polaznu hipotezu i cilj vlastita rada
MATERIJAL I METODE – autor precizno opisuje materijal i metode rada tako da drugi
znanstvenici mogu ponoviti opisane pokuse
REZULTATI – rezultati pokusa trebaju biti opisani razumljivo i pregledno, a obiĉno su još
dopunjeni grafiĉkim prikazima, tablicama i fotografijama. Numeriĉki istraţeni rezultati
redovito se i statistiĉki provjeravaju
RASPRAVA – u tom dijelu rada autor istiĉe znaĉenje dobivenih rezultata, usporeĊuje ih s
rezultatima ostalih autora koji istraţuju sliĉne probleme i razmatra koliko su u skladu s
hipotezom ili odstupaju od nje. Na osnovi dobivenih rezultata predlaţe smjernice budućih
istraţivanja
ZAKLJUĈAK – na kraju se kratko i jasno navode zakljuĉci doneseni na osnovu provedenog
istraţivanja
ZAHVALA – u kratkom dijelu autor zahvaljuje svima koji su mu pomogli u izvedbi rada ili
su novĉano potpomogli istraţivanje
POPIS LITERATURE – navode se svi spomenuti radovi, abecednim redom autora, ovako:
ime autora, naslov rada, naslov znanstvenog ĉlanka, broj volumena, godina izdanja, stranice
koje rad obuhvaća
1.2. SAŢETAK
Biologija je znanost o ţivim bićima i ţivotnim pojavama, a zajedno s fizikom, kemijom i
geologijom ubraja se u prirodne znanosti
Biološka otkrića i njihova primjena u medicini, poljodjelstvu, šumarstvu, industriji i
biotehnologiji utjeĉu na ţivote svih ljudi. Svakako je stoga potrebno razumijevanje osnovnih
bioloških naĉela
Svi znanstvenici, pa tako i biolozi, primjenjuju znanstvene metode rada. Postavljaju pitanja i
pretpostavljaju odgovore. Pretpostavke (hipoteze) provjeravaju pokusima i opaţanjima u
prirodi. Pretpostavke koje su mnogi potvrdili jesu teorije, a vrlo ĉvrste teorije koje se
beziznimno potvrĊuju jesu znanstveni zakoni
Rezultate svih istraţivanja znanstvenici objavljuju u znanstvenim ĉasopisima i na
znanstvenim skupovima. Svoja iskustva i zamisli izmjenjuju takoĊer osobnim susretima, kao i
raĉunalnom mreţom i elektroniĉkom poštom
BIOLOGIJA 12
2. OSOBINE I ORGANIZACIJSKE RAZINE ŢIVIH BIĆA
Carl Linne – 18.st., švedski prirodoslovac – dvoimeno nazivlje ili binarna nomenklatura –
svakoj biljci i ţivotinji dao je dva latinska imena – prvo ime oznaĉuje rod i piše se velikim
poĉetnim slovom, a drugo oznaĉuje vrstu organizama i piše se malim poĉetnim slovom
Linne – osnivaĉ taksonomije (grč. taxis = red, raspored, nomos = zakon) ili sistematike,
grane biologije koja se bavi imenovanjem i razvrstavanjem (klasifikacijom) razliĉitih ţivih
bića
VRSTA – skupina organizama koji imaju mnogo zajedniĉkih osobina i mogu se meĊusobno
razmnoţavati i dati plodne potomke
Vrste s nekim zajedniĉkim osobinama zdruţene su u istom rodu, srodni rodovi zdruţuju se u
porodice, porodice u redove, a redovi u razrede i koljena. Koljena se zdruţuju u carstva
CARSTVO – KOLJENO – RAZRED – RED – PORODICA – ROD – VRSTA
2.1. RASPORED ŢIVIH BIĆA U 5 CARSTAVA
PROKARIOTI (MONERA) – prokariotski jednostaniĉni organizmi (bakterije,
cijanobakterije)
PROTOKTISTI (PROTISTI) – eukariotski jednostaniĉni i višestaniĉni organizmi jednostavne
graĊe (praţivotinje, alge)
GLJIVE – heterotrofni organizmi koji apsorbiraju organsku hranu
ŢIVOTINJE – heterotrofni organizmi koji se hrane drugim ţivotinjama
BILJKE – autotrofni organizmi koji fotosintetiziraju (pretvaraju anorganske molekule u
organske pomoću Sunĉeve energije)
2.2. RASPORED ŢIVIH BIĆA U 3 CARSTVA
ARCHEA (arhebakterije ili prabakterije)
EUBACTERIA (prave bakterije)
EUCARYA (carstvo eukariotskih organizama u koje pripadaju gljive, biljke i ţivotinje)
Sva ţiva bića graĊena su od stanica – osnovna graĊevna i djelatna (funkcionalna) jedinica
ţivih bića
Staniĉna teorija – sva ţiva bića su izgraĊena od stanica – biološki zakon
2.3. ZAJEDNIĈKE OSOBINE ŢIVIH BIĆA
ORGANIZIRANOST – ureĊenost i ustroj na svim razinama ţivota. Sve strukture i procesi
meĊusobno su povezani i regulirani
IZMJENA TVARI ILI METABOLIZAM – izmjena tvari i energije s okolišem, sve kemijske
reakcije u organizmu koje odrţavaju usklaĊenu strukturu i organizaciju ţivota
POKRETLJIVOST – vlastitim snagama organizam pokreće sebe ili svoje dijelove
PODRAŢLJIVOST – organizam prepoznaje svoj okoliš i reagira na njega
RAZMNOŢAVANJE – organizmi stvaraju potomke sliĉne sebi
RAZVITAK I RAST – slijed promjena koje vode sve većoj sloţenosti organizma
NASLJEĐIVANJE – jedinice nasljeĊivanja su geni – dijelovi DNA koji sadrţe nasljednu
uputu o razvitku, ustroju i funkciji potomaka
BIOLOGIJA 13
EVOLUCIJA ILI RAZVOJ – zajedniĉka evolucija ujedinjuje sav ţivi svijet na Zemlji.
Raznolikost vrsta rezultat je stupnjevitih promjena i prirodne selekcije
PRILAGODBA – specifiĉne strukture i ponašanje koje omogućuju sigurnije preţivljavanje u
nekom okolišu
ATOMI – povezuju se u MOLEKULE (MAKROMOLEKULE – bjelanĉevine ili nukleinske
kiseline) – molekule ţivota – jednostaniĉni i višestaniĉni organizmi – mnoštvo stanica koje su
povezane prema sliĉnim ulogama – TKIVA – tkiva izgraĊuju ORGANE – koji ĉine
ORGANIZAM – ţivotna cjelina – iznad organizma je POPULACIJA – skupina organizama
ili jedinki neke vrste koje ţive na nekom staništu i meĊusobno se rasploĊuju – razliĉite
populacije koje ţive na istom podruĉju ĉine ŢIVOTNE ili BIOLOŠKE ZAJEDNICE – najviši
i najsloţeniji stupanj u organizaciji ţivog svijeta jest EKOSUSTAV koji ĉine ţivotne
zajednice i njihov okoliš – sva ţiva bića i svi ekosustavi ĉine BIOSFERU
Na višem organizacijskom stupnju pojavljuju se nova svojstva. Ţivot je osobitost koja
proizlazi iz meĊudjelovanja molekula, a ono je u skladu s fizikalnim i kemijskim
zakonitostima.
ANORGANSKE TVARI – atomi – molekule
ORGANSKE TVARI – makromolekule – molekularne nakupine
ŢIVI SUSTAV – organeli – stanice – tkiva – organi – organski sustavi – organizam
2.4. SAŢETAK
Svako biće pripada nekoj vrsti i nosi struĉno latinsko ime. Vrste sa zajedniĉkim osobinama
zdruţene su u rod, rodovi u porodice, pa redove, razrede, koljena i carstva
Većinom se prihvaća razdioba u pet carstava: prokariota (monera), protista (protoktista),
biljke, gljive i ţivotinje
Sva ţiva bića izgraĊena su od stanice. Stanica je osnovna graĊevna i djelatna (funkcionalna)
jedinica ţivoga bića
Ţivi svijet istraţujemo u razliĉitim razinama od molekularne preko staniĉne do razine tkiva i
organa te cijelog organizma ili populacije, ţivotnih zajednica, ekosustava i cijele biosfere
Ţiva bića imaju mnoge zajedniĉke osobine, evo najznaĉajnijih: organiziranost, izmjena tvari
(metabolizam), pokretljivost, podraţljivost, razmnoţavanje, razvitak i rast, nasljeĊivanje,
evolucija (razvoj) i prilagodba
BIOLOGIJA 14
3. KAKO SE STANICE ISTRAŢUJU MIKROSKOPOM
Oko mlaĊih osoba moţe razluĉiti sitne strukture ako su udaljene barem 0,08 – 0,1 mm.
Ţivotinjske stanice velike su u prosjeku 10 – 20 µm, a biljne 80 – 200 µm (0,08 – 0,2 mm),
veliĉina bakterijskih stanica iznosi najĉešće 1 – 10 µm.
M. Schleidenu (1838.) i T. Schwannu (1839.) – staniĉna teorija – stanica je osnovna graĊevna
i djelatna jedinica svakog ţivog organizma
3.1. IZUM I USAVRŠAVANJE MIKROSKOPA
13. stoljeće – ljudi su znali brusiti leće
16. stoljeće – nizozemski optiĉar Z. Janssen postavio dvije leće na odreĊenu meĊusobnu
udaljenost i tako dobio znatnije povećanje
17. stoljeće – A. van Leeuwenhook – jedna leća – povećanje 300 puta
Kepler – plan izgradnje sloţenog mikroskopa (objektiv i okular)
Robert Hooke – pluto – graĊa kao pĉeline saće
18. stoljeće – ništa zanimljivo
19. stoljeće – Carl Zeiss – nema napretka u izgradnji mikroskopa dok se teorijsko
razumijevanje optiĉkih sustava ne poboljša
Ernst Abbe – unaprijedio mikroskop, moć razluĉivanja 0,5 mm
20. stoljeće – suvremeni mikroskop
3.2. GRAĐA SVJETLOSNOG MIKROSKOPA
Dva sustava leća – objektiv koji daje uvećanu i realnu (stvarnu) sliku predmeta i objektiva
koji tu sliku još poveća. Ukupno povećanje jednako je umnošku povećanja objektiva i okulara
Mikroskopi imaju stalak koji je na ĉvrstom podnoţju. Iznad njega je zrcalo kojim se
usmjerava snop svjetlosti. Iznad stolića je kondenzator (sustav leća koji sluţi boljem
osvjetljavanju predmeta). Jaĉina osvjetljenja usklaĊuje se pomoću iris-zaslona (nalazi se ispod
kondenzatora). U posebnom nosaĉu (revolveru) priĉvršćeni su objektivi. Što je objektiv jaĉi
njegova je frontalna leća bliţe preparatu. Na kraju tubusa nalazi se okular. Veliki vijak sluţi
za grubo, a mali za fino izoštravanje slike. Povećanje je omjer veliĉine slike i predmeta, a moć
razluĉivanja je sposobnost mikroskopa da dvije bliske toĉke prikaţe razdvojeno.
Svjetlosni mikroskop razluĉuje pojedinosti u stanici koje su manje od valne duljine vidljive
svjetlosti (0,4 – 0,8 µm). Ostalo se istraţuje elektronskim mikroskopom (preparat ne smije biti
deblji do 100 nm)
3.3. SAŢETAK
Pošto je u 17. stoljeću izumljen mikroskop zapoĉela su opaţanja i istraţivanja stanica
Biolozi M. Schleiden i T. Schwann spoznali su u 19. stoljeću da su sva ţiva bića graĊena od
stanica – oni su osnivaĉi staniĉne teorije
Svjetlosni mikroskop je optiĉka sprava ĉiji se optiĉki dijelovi sastoje od: objektiva i okulara,
zrcala i kondenzatora. Objektiv daje uvećanu i realnu sliku predmeta koju okular još
povećava. Ukupno povećanje mikroskopa jednako je umnošku povećanja okulara i objektiva.
Moć razluĉivanja mikroskopa je sposobnost razluĉivanja sitnih pojedinosti. Svjetlosnim
mikroskopom ne moţemo razluĉiti strukture ĉije su dimenzije manje od valne duljine
svjetlosti, odnosno 0,5 µm
BIOLOGIJA 15
U elektronskom mikroskopu snop elektrona zamjenjuje svjetlosne zrake, a elektriĉno i
magnetsko polje djeluje poput leća. Zbog velike brzine elektroni imaju kraće valne duljine, pa
je moć razluĉivanja bolja
BIOLOGIJA 16
4. POSTUPCI ISTRAŢIVANJA STANICE
Staniĉno frakcioniranje – rastavljanje stanice na sastavne dijelove – postupak izdvajanja
pojedinih staniĉnih organela ili još manjih dijelova stanice u zasebne homogene frakcije da bi
se pobliţe upoznala njihov fiziološka uloga i biokemijski sastav – centrifuga – ureĊaj kojim se
organeli razdvajaju na osnovi razlika u brzini njihova taloţenja
Kultura stanica – postupak kojim stanicama mnogostaniĉnog organizma omogućujemo rast i
dijeljenje u odgovarajućoj hranidbenoj podlozi (hranilištu) izvan samog organizma; biljne
stanice su totipotentne – iz jedne stanice se moţe obnoviti cijela biljka
U staniĉnoj biologiji ĉesto se primjenjuju radionuklidi (radioizotopi) – izotopi elemenata koji
imaju nestabilne jezgre pa se one raspadaju uz pojavu ionizirajućeg zraĉenja
4.1. SAŢETAK
Staniĉno frakcioniranje je postupak izdvajanja pojedinih staniĉnih organela ili struktura u
ĉiste frakcije radi lakšeg istraţivanja njihove zadaće i biokemijskog sastava. Stranice se
iskidaju, a dobivena kaša sadrţi izmiješane staniĉne organele. Oni se meĊusobno razdvajaju
centrifugiranjem. Najveći i najteţi organeli (staniĉne jezgre) istaloţe se pri niţem broju
okretaja, a sitniji (plastidi, mitohondriji, lizosomi) tek pri većim brzinama okreta, tj. pri jaĉim
centrifugalnim silama
Kultura stanica je postupak kojim stanicama mnogostaniĉnih organizama (biljnih i
ţivotinjskih) omogućujemo rast i dijeljenje u odgovarajućoj hranidbenoj podlozi izvan
organizma. Postupak omogućuje istraţivanja stanica, a ima primjenu i u poljodjelstvu,
biotehnologiji i medicini
U stanici se moţe pratiti kretanje molekula i njihove promjene u kemijskim relacijama tako da
se molekule obiljeţe radioaktivnim izotopima, koji emitira radioaktivno zraĉenje
BIOLOGIJA 17
5. KEMIJSKA OSNOVA ŢIVOG SVIJETA
Kemijski elementi koji izgraĊuju ţiva bića su biogeni elementi. Najzastupljeniji su vodik,
ugljik, dušik, kisik. Slijede fosfor, sumpor, kalcij, magnezij, kalij, natrij i ţeljezo. Najvaţniji
element je ugljik s iznimnim svojstvima
Ţivot je nastao u vodi i ovisi o njoj. Ovisno o vrsti organizma na vodu otpada 65 – 99 %
njegove mase. Ono što ostaje je suha tvar
5.1. SVOJSTVA VODE
Molekule vode i vodikova veza – u molekuli vode jezgra kisika jaĉe privlaĉi elektrone nego
jezgra vodika. Zbog veće gustoće elektrona oko jezgre kisika taj dio molekule vode nabijen je
negativno, a na strani vodika pozitivno. Molekula vode ima svojstvo elektriĉnog dipola. Zbog
nejednolike raspodjele naboja molekule se udruţuju jer pozitivan kraj jedne molekule privlaĉi
negativan kraj druge molekule. Takve slabe veze meĊu molekulama nazivaju se vodikove
veze.
Fiziĉka svojstva vode – vodikove veze uzrokom su kohezijskih sila koje drţe vodu na okupu.
Vodikovim vezama voda se lako priljubljuje uz druge tvari – adhezija. Adhezija i kohezija
zajedno uzrokuju kapilarnost – kretanje vode u uskom prostoru suprotno smjeru djelovanja
gravitacijske sile. Na granici sa zrakom molekule vode se pravilno orijentiraju pa se ĉini da je
voda prevuĉena tankom nevidljivom opnom. To je zato što kohezija ne djeluje jednoliko na
molekule vode koje su na površini, njih privlaĉe molekule vode koje su ispod njih, dok iznad
njih nema drugih molekula koje bi ih privlaĉile – površinska napetost
Znaĉenje vode u reguliranju topline – voda ima visoku specifiĉnu toplinu (koliĉina topline
potrebna da masi od 1g povisi temperaturu za 1°C) – ublaţene su nagle i velike promjene
temperature na Zemlji; isparavanje vode – kidanje vodikovih veza; pri niţim temperaturama
molekule vode se sporije gibaju stoga su vodikove veze izmeĊu molekula stabilnije i
pravilnije organizirane. Pri temperaturi višoj od 4°C voda se ponaša kao i druge tekućine,
grijanjem se širi, a hlaĊenjem saţimlje. Pri niţoj temperaturi voda prelazi u kruto stanje i pri
tome se širi (anomalija vode) – led pliva na vodi
Voda kao otapalo – tekućina koja otapa druge molekule pa nastaje otopina – bezbojna, bistra
tekućina bez okusa i mirisa. Tvari koje privlaĉe vodu su hidrofilne, nepolarne molekule
odbijaju vodu (hidrofobne)
Disocijacija vode, kiseline i baze – molekule vode mogu se raspadati na ione H+ i OH- –
disocijacija vode. U ĉistoj vodi koncentracije H+ i OH- iona su jednake, iznose za svaki ion
10-7 mola po litri. pH je negativan logaritam koncentracije vodikovih iona, pH = -log H+
mol/L. Otopljene tvari koje povisuju koncentraciju H+ iona su kiseline, a baze je sniţavaju.
pH krvi je 7,4, u citoplazmi 7, ţeluci 1,5.
5.2. SAŢETAK
Kemijske elemente koji izgraĊuju ţivi svijet nazivamo biogenim elementima, a meĊu njima
su najobilnije zastupljeni vodik (H), ugljik (C), dušik (N) i kisik (O).
Veliki dio mase (65 – 99%) svakog ţivog organizma ĉini voda. Molekule vode imaju svojstvo
elektriĉnog dipola, meĊusobno se privlaĉe vodikovim vezama. Te su veze uzrok kohezijskih i
adhezijskih sila kao i kapilarnom podizanju vode. Voda je izvrsno otapalo. Tvari koje privlaĉe
vodu su hidrofilne, a one koje je odbijaju su hidrofobne. Molekule vode mogu se raspadati na
BIOLOGIJA 18
ione H+ i OH-. Otopljene tvari koje povisuju koncentraciju H+ iona su kiseline, a one koje je
sniţavaju su baze.
Svi organski spojevi sadrţe ugljik. Molekule koje ne sadrţe više od tridesetak atoma ugljika i
ĉija je relativna molekularna masa u rasponu od 100 do 100 malene su organske molekule.
Male organske molekule otopljene u staniĉnoj tekućini ugraĊuju se u veće molekule ili su
meĊuproizvodi kemijskih reakcija. Organske molekule koje izgraĊuju ţivi svijet nazivamo
biomolekulama: ugljikohidrati, lipidi, bjelanĉevine (proteini) i nukleinske kiseline.
Makromolekule su polimeri izgraĊeni od manjih podjedinica ili monomera.
5.3. UGLJIKOHIDRATI
Monosaharidi (jednostavni šećeri), oligosaharidi (di-, tri-, tetra-, itd) i polisaharidi (višestruke
šećere). Ugljikohidrati su najzastupljeniji organski spojevi na zemlji
MONOSAHARIDI – jednostavni šećeri – tri ugljikova atoma (minimalno), 5 (pentoza) i 6
(heksoza) – glukoza je osnovna hranidbena molekula stanice – nastaje fotosintezom u zelenoj
biljci – univerzalno staniĉno gorivo. Glukoza, fruktoza i galaktora C6H12O6 – razliĉita
svojstva proizlaze iz razliĉitog prostornog rasporeda atoma u molekuli
OLIGOSAHARIDI – nastaju spajanjem dviju molekula jednostavnog šećera – glukoza +
fruktoza = saharoza – saharoza je prijenosni oblik šećera u biljkama
POLISAHARIDI – nastaju povezivanjem mnoštva jednostavnih šećera. Škrob sluţi kao
zaliha hrane u biljaka, celuloza (odjeća) – ovce i krave probavljaju celulozu, ĉovjek ne,
glikogen pohranjen je u mišićima i jetri, a sluţi kao primarna zaliha energije za neposrednu
uporabu, hitin izgraĊuje tjelesni pokrov kukaca i rakova, nalazi se u staniĉnoj stjenci gljiva
5.4. LIPIDI
Netopljivi su u vodi, imaju dobru topljivost u organskim otapalima. Imaju tri glavne biološke
uloge: uskladištenje energije, izgradnja bioloških membrana, prijenos signala meĊu stanicama
MASTI I ULJA – trigliceridi, esteri trovalentnog alkohola glicerola i tri molekule viših
masnih kiselina. Na jednom kraju imaju kiselinsku skupinu COOH, a na drugom metilnu
CH3. U mastima dolaze zasićene masne kiseline, a u uljima nezasićene. Masne kiseline su
hranidbene molekule. Njihovom razgradnjom oslobaĊa se dva puta više korisne energije nego
razgradnjom jednake mase glukoze
FOSFOLIPIDI – graĊevne jedinice biomembrana. Vrlo tanke opne koje obavijaju sve stanice.
U fosfolipidima su samo dvije molekule masnih kiselina vezane za glicerol, a za treću OH
skupinu glicerola veţe se fosfatna skupina. Jedan kraj je elektriĉno nabijen pa privlaĉi vodu.
Drugi kraj molekule (gdje su masne kiseline) nije nabijen pa odbija vodu. Takve molekule
koje su na jednom kraju hidrofilne, a na drugom hidrofobne nazivamo amfipatskim
molekulama.
STEROIDI – kolesterol – nalazi se u membranama ţivotinjskih stanica, u ţivĉanim tkivima i
u krvnoj plazmi. Vaţan je kao ishodišna molekula u sintezi hormona, signalnih i regulatornih
molekula
BIOLOGIJA 19
5.5. BJELANĈEVINE
GraĊevne jedinice bjelanĉevina (proteina) su aminokiseline. Sadrţe karboksilnu COOH i
amino NH3 skupinu. Povezuju se peptidnim vezama koje se uspostavljaju izmeĊu karboksilne
i amino skupine. Postoji dvadesetak aminokiselina koje nalazimo u svim organizmima. Neke
uloge proteina jesu izgraĊuju stanice i izvanstaniĉnu tvar, kao enzimi usklaĊuju i ubrzavaju
kemijske reakcije, upravljaju djelovanjem gena, prenose informacije, djeluju poput
molekularnih znakova (signala), omogućuju obranu organizma protiv zaraze.
Kolagen izgraĊuje vezivno tkivo i hrskavicu, keratin kosu i nokte, amilaza iz sline razgraĊuje
škrob, pepsin u ţelucu proteine, laktozu iz majĉinog mlijeka razgraĊuje laktaza
Enzimi su molekule koje ubrzavaju kemijske reakcije – biokatalizator. Tvar na koju enzim
djeluje naziva se supstrat – aktivno mjesto
5.6. NUKLEINSKE KISELINE
Jedinice nasljeĊa – geni. Geni imaju svoju materijalnu osnovu, graĊeni su od atoma, a njihovo
ustrojstvo je ureĊeno fizikalnim i kemijskim zakonitostima. Adenozin trifosfat (ATP) sadrţi
kemijske veze bogate energijom. Kidanjem takvih veza oslobaĊa se energija, a ta slobodna
energija pokreće druge kemijske reakcije.
DEOKSIRIBONUKLEINSKA KISELINA (DNA) – sastoji se od dva dugaĉka lanca. Svaki
lanac sastoji se od mnoštva nukleotida, pa se još zove polinukleotidni lanac. Nukleotid je
graĊen od šećera deoksiriboze, fosfata i dušiĉnih baza. Purinske baze su graĊene od dva
prstena, gvanin i adenin, a pirimidinske od jednog, timin i citozin. Dva polinukleotidna lanca
su meĊusobno vezana vodikovim vezama. Adenin s timinom tvori dvije vodikove veze, a
gvanin s citozinom tri
RIBONUKLEINSKA KISELINA (RNA) – jedan lanac, umjesto timina ima uracil. Tri tipa:
glasniĉka (mRNA), prijenosna (tRNA) i ribosomska (rRNA)
5.7. SAŢETAK
Ĉetiri osnovne skupine organskih molekula su ugljikohidrati, lipidi, bjelanĉevine i nukleinske
kiseline. Velike organske molekule, polimeri, nastaju povezivanjem manjih podjedinica,
monomera
Ugljikohidrati su graĊeni od ugljika, vodika i kisika (CH2O), a dijelimo ih na monosaharide,
oligosaharide i polisaharide
Lipidi su masti, ulja, fosfolipidi i steroidi – molekule koje pohranjuju energiju, izgraĊuju
biomembrane i prenose signale meĊu stanicama. Fosfolipidi se spontano organiziraju u
dvosloj, koji ĉini osnovnu strukturu svih staniĉnih membrana
Bjelanĉevine su polimeri (makromolekule) izgraĊeni od aminokiselina. IzgraĊuju stanice i
izvanstaniĉne tvari, kao enzimi ubrzavaju kemijske reakcije u stanici, upravljaju djelovanjem
gena, imaju ulogu molekularnih signala, vaţni su u obrani organizma od zaraze
Nukleinske kiselina (DNA i RNA) su polimeri izgraĊeni od nukleotida, koji se sastoji od
šećera, dušiĉne baze i fosfata. Dušiĉne baze su purinske gvanin i adenin, te pirimidinske
citozin i timin. U RNA umjesto timina dolazi uracil. DNA je tvar od koje su izgraĊeni geni, a
ribonukleinske kiseline omogućuju da se nasljedna uputa ostvari sintezom proteina
Nukleotid koji se sastoji od riboze, adenina i tri fosfata je ATP (adenozintrifosfat) – molekula
koja pohranjuje i prenosi kemijsku energiju koja pokreće ţivotne procese
BIOLOGIJA 20
6. PODRIJETLO ŢIVOTA NA ZEMLJI
Charles Darwin (podrijetlo vrsta) je zaĉetnik ideje o evoluciji ţivih organizama – zakljuĉio je
na osnovi svojih opaţanja da su se sloţeni organizmi razvili od jednostavnih. Do sada
najstariji nalazi ostataka ţivota su stromatoliti, stari oko 3,5 milijardi godina, okamenjene
cijanobakterije.
Većina biloga smatra da se ţivot na zemlji razvio iz neţive materije koja se organizirala u
molekularne nakupine.
6.1. KEMIJSKA EVOLUCIJA
Mnogi znanstvenici smatraju da su tijekom kemijske evolucije nastali svi preduvjeti za pojavu
prvih stanica i za daljnju biološku evoluciju. Za kemijsku evoluciju kljuĉni su sljedeći
dogaĊaji:
abiotiĉka (nebiotiĉka) sinteza malih organskih spojeva – monomera, tj. graĊevnih
blokova za sloţenije molekule
povezivanje monomerskih jedinica u polimere poput nukleinskih kiselina i proteina
spajanje abiotiĉki nastalih molekula u kapljiĉaste nakupine – protobionte
izvor nasljeĊivanja (genetiĉke informacije)
6.2. ABIOTIĈKA SINTEZA MONOMERA
Aleksandar Oparin pretpostavio je 1938.g. da su prve organske molekule nastale od plinova u
primitivnoj Zemljinoj atmosferi. Eksperiment koji je Stanley Miller 1953.g. proveo podrţao je
Oparinovu pretpostavku. Smjesu vodene pare, metana, amonijaka i vodika izloţio je
elektriĉnim izbojima i djelovanju UV-zraka. Nakon nekoliko dana otkrio je u svom ureĊaju
male organske molekule, meĊu kojima je bilo aminokiselina i nukleotida.
6.3. SINTEZA POLIMERA PRIJE POJAVE ŢIVOTA (ABIOTIĈKA SINTEZA)
Polimeri su lanci koji nastaju povezivanjem sliĉnih graĊenih jedinica – monomera. U
današnje vrijeme to se dogaĊa pomoću enzima. Osobine ţivoga sustava pojavljuju se kao
rezultat meĊudjelovanja molekula na višem organizacijskom stupnju ţive tvari. Nakupljanjem
molekula koje su sintetizirane nastaju mikroskopski mjehurići – protobionti. Za ţivot svake
stanice kljuĉne su dvije uloge: jedna je genetiĉka koja omogućuje prijenos nasljedne upute na
novu generaciju stanica, a druga je metaboliĉka i osigurava tvari i energiju za ţivot stanice.
Neki molekularni biolozi smatraju da je RNA bila prva u procesu nastanka ţivota. U prilog
njihovoj hipotezi govore nalazi o tome da molekula RNA ima dvojaka svojstva, sadrţi
genetiĉku informaciju, a djeluje kao i enzim. Protiv te hipoteze govori ĉinjenica da ta
molekula teško moţe nastati bez specifiĉnih enzima, tj. proteina i da današnje molekule RNA
nemaju sposobnost samoumnoţavanja.
6.4. SAŢETAK
Većina biologa prihvaća znanstveno utemeljenu pretpostavku da se ţivot razvio na Zemlji iz
neţive tvari koja se postupno organizirala u sloţenije strukture s novim svojstvima. Neki
smatraju da su odreĊeni oblici ţivota došli na Zemlju iz svemira
BIOLOGIJA 21
Tijekom kemijske evolucije nastali su preduvjeti za pojavu prvih stanica i za daljnju biološku
evoluciju. Millerov pokus potvrĊuje pretpostavku o mogućnosti abiotiĉke sinteze malih
organskih molekula u uvjetima koji su vladali na Zemlji prije 3,5 – 4 milijarde godina
Povezivanjem malih molekula nastale su veće koje su se meĊusobno spontano povezivale
zbog svojih fizikalno-kemijskih svojstava. Tako su nastali mikroskopski mjehurići ĉija je
unutrašnjost bila razliĉita od okoliša (protobionti)
Za pojavu ţivota bilo je odluĉujuće i to što su neki polimeri imali sposobnost
samoumnoţavanja te su bili preteĉa nasljedne tvari
BIOLOGIJA 22
7. OSNOVE MOLEKULARNE BIOLOGIJE
Na temelju rezultata pokusa s bakterijom Streptococcus pneumoniae skupina ameriĉkih
znanstvenika koju je predvodio O.T.Avery objavila je 1944.g. otkriće da je DNA molekula
naslijeĊa. Nekoliko godina kasnije naĉinjen je pokus s bakterijom Escherichia coli i njezinim
virusom, ustanovljeno je da prilikom zaraţivanja bakterije virusom u njezinu stanicu ulazi
samo virusna DNA, a proteinski omotaĉ virusa ostaje na površini bakterijske stjenke.
Zaraţena bakterijska stanica se raspada kako bi se iz njezine unutrašnjosti oslobodio veliki
broj novih virusnih ĉestica. Pokusi s biljnim stanicama dokazali su da su jedino RNA-virusi
iznimka – njihova nasljedna tvar je molekula RNA.
James Watson i Francis Crick – replikacija molekule DNA. Molekula DNA replicira se na
naĉin da se lanci razdvoje djelovanjem enzima DNA-polimeraza, nakon ĉega svaki lanac sluţi
kao kalup za sintezu novog lanca. Obje novonastale molekule sadrţe jedan stari i jedan novi
lanac te su genetiĉki potpuno identiĉne.
Sinteza proteina odvija se pod djelovanjem mRNA. Ona je prijepis originalne genetiĉke upute
pohranjene u DNA koja se nalazi u jezgri. Zato se proces sinteze proteina naziva transkripcija
ili prepisivanje. Prepisivanje se vrši djelovanjem enzima RNA-polimeraza. Transkripcija nije
precizna kao replikacija, a osim toga molekula RNA se ne popravlja jer je to kratkoţivuća
molekula. Sinteza proteina se odvija na ribosomima, sitnim tjelešcima koja se nalaze slobodna
u citoplazmi ili su vezana za membrane endoplazmatskog retikuluma. Promjer ribosoma
iznosi 20-30 nm, te se mogu vidjeti iskljuĉivo elektronskim mikroskopom. Ribosomsko
tjelešce izgraĊeno je od nekoliko molekula rRNA i većeg broja proteinskih molekula.
Kako se ĉita genetiĉka uputa prepisana s molekula DNA na molekulu mRNA. Trebalo je
odgonetnuti genetiĉki šifru ili kod. Tu uskaĉe tRNA. To je mala molekula ribosomske
kiseline koja na jednom kraju moţe vezati sebi specifiĉnu aminokiselinu dok se na drugom
kraju nalazi specifiĉna trojka nukleotida (antikodon) koja se svojim specifiĉnim dušiĉnim
bazama sparuje s komplementarnom trojkom nukleotida, kodonom na molekuli mRNA.
Proces povezivanja aminokiselina u proteine naziva se translacija ili prevoĊenje.
7.1. SAŢETAK
Proteini su vaţne graĊevne molekule ţivih bića i enzimi koji upravljaju svim ţivim
procesima. Njihova je funkcija odreĊena strukturom (graĊom i oblikom) molekule, a nju par
odreĊuje sastav i redoslijed aminokiselina u proteinskoj molekuli. Uputa za sintezu proteina
zadana je u molekuli DNA redoslijedom njezinih nukleotida. Replikacijom molekule DNA taj
se redoslijed vjerno prenosi na potomstvo. Genetiĉka uputa prepisuje se s molekule DNA na
glasniĉku molekulu RNA te se odatle ĉita pri sintezi proteina na ribosomu. Uputu o
redoslijedu aminokiselina ĉitaju prijenosne molekule RNA koje dopremaju odgovarajuće
aminokiseline do ribosoma te ih ukljuĉuju u rastući proteinski lanac. Specifiĉna trojka
nukleotida odreĊuje svaku pojedinu aminokiselinu. Genetska šifra (koju poznajemo u
cijelosti) univerzalna je za sav ţivi svijet.
BIOLOGIJA 23
8. BIOLOŠKI SUBJEKTI BEZ STANIĈNE ORGANIZACIJE
Virologija – znanost o virusima, lat. virus = otrov, Martinus Beijerinck, ipak otkrivaĉem
virusa se smatra Dmitrij Ivanovski.
Virusi su submikroskopski staniĉni paraziti (elektronski mikroskop). Veliĉinu virusa mjerimo
u nanometrima. Nemaju staniĉni ustroj pa se po tome razlikuju od organizama. To su sloţene
makromolekule sastavljene od nukleinske kiselina (DNA ili RNA) i proteinskog omotaĉa.
Neki virusi imaju i dodatnu vanjsku ovojnicu sastavljenu od proteina, lipida i ugljikohidrata s
ĉije površine strše izbojci. Oni su na granici ţivog i neţivog svijeta. Oni su neţiva organska
tvar sve dok se ne naĊu u specifiĉnoj domaćinskoj stanici. Ne mogu se uzgajati na umjetnim
hranjivim podlogama. Imaju svojstvo kristalizacije.
Tek nakon ulaska u specifiĉnu domaćinsku stanicu oĉituje se jedina osobina ţive tvari kojom
se odlikuju virusi, a to je razmnoţavanje. To dovodi do bolesti. Virusi su najvjerojatnije
posljedica, a ne ishodište evolucije.
1892.g. otkriven prvi virus
1898.g. otkriven prvi ţivotinjski virus – virus slinavke i šapa
1902.g. otkriven prvi virus ĉovjeka – virus ţute groznice
1911.g. virusi mogu uzrokovati tumore – Nobelova nagrada
1915.g. otkriven bakterijski virus
1935.g. TMV dobiven u ĉistom stanju, otkrivena mogućnost njegova kristaliziranja –
Nobelova nagrada
1937.g. otkriven sastav virusa (TMV) – protein i nukleinska kiselina – Nobelova nagrada
1939.g. virus (TMV) prvi puta viĊen elektronskim mikroskopom – Nobelova nagrada
1952.g. DNA je genetiĉki materijal bakterijskog virusa i odgovorna je za infektivnost –
Nobelova nagrada
1956.g. RNA je genetiĉki materijal virusa TMV i odgovorna je za infektivnost
1970.g. u nekih RNA-virusa otkriven je enzim koji prepisuje RNA u DNA (u suprotnom
smjeru od onog za koji se smatralo da je jedini moguć) – kasnije je dokazano da to nije
iznimka, takav se proces odvija i u stanicama mnogih ţivih bića – Nobelova nagrada
Viroidi – molekule ribosomskih kiselina bez proteinskog omotaĉa koje se mogu razmnoţavati
u biljnim stanicama
Satelitne RNA – gole ribonukleinske kiseline koje uzrokuju bolesti
Prioni – malene proteinske molekule koje ne sadrţe nukleinsku kiselinu
8.1. SAŢETAK
Virusi su staniĉni paraziti koje opaţamo jedino elektronskim mikroskopom. Nemaju staniĉnu
graĊu, nego su ustrojeni kao makromolekule sastavljene od nukleinske kiseline (DNA ili
RNA) i proteinskog omotaĉa. Nukleinska kiselina nosi genetiĉku informaciju za sintezu novih
virusnih ĉestica. Sloţenije graĊeni virusi imaju i vanjsku ovojnicu sloţenog kemijskog
sastava. Virusi se mogu razmnoţavati samo u ţivoj stanici, u protivnom imaju svojstva neţive
tvari. Znaĉajni su kao uzroĉnici bolesti biljaka, ţivotinja i ĉovjeka te kao modeli za
istraţivanje u molekularnoj biologiji. Danas poznajemo i uzroĉnike bolesti manje od virusa.
To su i viroidi, satelitne RNA i prioni.
BIOLOGIJA 24
9. PROKARIOTSKE STANICE – USTROJ I RAZMNOŢAVANJE
Sve stanice dijele se u dva osnovna tipa: prokariotske i eukariotske stanice.
Prokariotske stanice (protociti) su mnogo manji i jednostavniji nego eukariotske stanice
(eucita). Veliĉina im je od 0,2 – 10 µm, nemaju organele. Nemaju oblikovanu staniĉnu jezgru.
Prokarioti su uvijek jednostaniĉni organizmi te pripadaju carstvu monera. Eukarioti mogu biti
jednostaniĉni ili višestaniĉni organizmi, a razvrstava ih se u ĉetiri preostala razreda. Carstvo
monera ĉine bakterije, prokariotski organizmi koji se jako razliku po nekim osnovnim
ţivotnim osobinama.
Staniĉna membrana je vanjska granica stanice, preko nje se prenosi podraţaj i transportiraju
tvari. GraĊena je kao dvosloj fosfolipidnih molekula u koji su uklopljene i molekule
bjelanĉevina. Staniĉnu membranu izvana obavija staniĉna stjenka. To je ĉvrsta površinska
struktura koja štiti stanicu od rasprsnuća u hipotoniĉnom okolišu. Osnovna graĊevna tvar
bakterijske stjenke je peptidoglikan ili murein, velika i sloţena molekula koja se sastoji od
dugaĉkih polisaharidnih lanaca popreĉno povezanih, tj. umreţenih kratkim peptidnim
lancima. Neke bakterije izluĉuju oko staniĉne stjenke sluzavu tvar šećernog ili
bjelanĉevinastog karaktera tvoreći kapsulu ili ĉahuru. Taj sluzavi omotaĉ ima zaštitnu ulogu.
S površine nekih bakterija strše nitaste tvorevine: biĉevi i pili. Biĉevi sluţe bakterijama za
pokretanje. Pili su kraći i tanji od biĉeva, a bakterijama omogućuju prianjanje na stanice
domaćinskog organizma. Spolni pili omogućuju prihvaćanje dviju bakterijskih stanica
prilikom izmjene genetiĉkog materijala (konjugacija).
Voda ima najveći udio u sastavu citoplazme bakterijske stanice (oko 80%). Citoplazma sadrţi
bjelanĉevine (enzime), ugljikohidrate i lipide, mnoštvo spojeva male molekularne mase i
anorganske ione. Veće strukture u stanici su DNA i brojni ribosomi i razliĉite priĉuvne tvari.
Genetiĉka uputa bakterije sadrţana je u prstenastoj molekuli DNA koja ĉini Nukleoid –
strukturu koja ulogom odgovara pravoj jezgri eukariotske stanice. Nukleoid nije obavijen
jezgrinom ovojnicom. U citoplazmi se još ponekad nalaze i plazmidi, prstenaste molekule
DNA, ali mnogo manje pa sadrţe manje gena. Razmnoţavaju se dvostrukom diobom, kad se
stanica jednostavno podijeli na dva dijela.
BIOLOGIJA 25
10. PROKARIOTSKE STANICE – GENETIKA, FIZIOLOGIJA,
ZNAĈENJE
U bakterija ne postoji spolni oblik razmnoţavanja. Izmjena gena je moguća, ali se dogaĊa na
vrlo razliĉite naĉine.
KONJUGACIJA – proces kad jedna stanica preda drugoj dio svog genetiĉkog materijala
zahvaljujući genu koji se nalazi u njegovo plazmidu. Konjugacija je najĉešće ograniĉena na
prijenos plazmida
TRANSFORMACIJA – nakon raspada bakterijske stanice komadić njezine DNA moţe ući iz
okoliša u drugu bakterijsku stanicu i ugraditi se u njezin kromosom.
TRANSDUKCIJA – prijenos bakterijskih gena virusima.
Neke se bakterije odlikuju sposobnošću stvaranja endospora koje sluţe iskljuĉivo za
preţivljavanje bakterije u nepovoljnim uvjetima.
Autotrofne bakterije same sintetiziraju organske spojeve. Energiju za svoje sinteze dobivaju iz
dva naĉina.
Fotoautotrofi koriste svjetlosnu energiju za proces fotosinteze. Fotosintezom nastaje kisik i
šećer
Kemoautotrofi sintetiziraju svoje organske spojeve koristeći se energijom koja se oslobaĊa pri
kemijskim reakcijama u kojima kisik reagira s razliĉitim anorganskim spojevima.
Heterotrofne bakterije koriste gotove organske spojeve. Većina heterotrofnih bakterija su
saprofiti. Oni svojim enzimima razgraĊuju sloţene organske molekule mrtvih organizama ili
njihovih dijelova, a potom sintetiziraju sloţene spojeve. Parazitske bakterije ţive na štetu
domaćina te uzimaju hranu iz njegovih stanica ili tjelesnih tekućina. Neke bakterije ţive u
simbiozi pa iz se naziva simbiontima.
Aerobnim disanjem (uz utrošak kisika) potpuno se razgraĊuje molekula glukoze pa se
oslobaĊa sva energija pohranjena u njoj. Neke vrste bakterija mogu provoditi procese vrenja
ili fermentacije.
Istraţivanjem bakterija bavi se bakteriologija koja se ĉesti poistovjećuje s mikrobiologijom.
10.1. SAŢETAK
Bakterije se odlikuju prokariotskom organizacijom stanica. Prokariotska stanica jednostavnije
je graĊena od eukariotske jer nema pravu jezgru ni staniĉne organele. Bakterijske stanice
imaju stjenku, a neke su još obavijene i kapsulom te mogu imati nitaste tvorevine, biĉeve koji
im sluţe za pokretanje. Razmnoţavaju se dvostrukom diobom. Iako u bakterija ne postoji
spolni naĉin razmnoţavanja, izmjena gena je moguća na nekoliko naĉina. Neke bakterije
preţivljavanju nepovoljne uvjete u obliku endospora. Prehranjuju se na vrlo razliĉite naĉine
pa meĊu autotrofnim bakterijama razlikujemo fotoautotrofe i kemoautotrofe, a meĊu
heterotrofnim saprofite, parazite i simbionte. Parazitske bakterije uzrokuju bolesti, najĉešće
zbog izluĉivanja otrovni tvari u domaćinski organizam.
BIOLOGIJA 26
11. EUKARIOTSKA STANICA
Eukariotske stanice (euciti) su 10 do 100 i više puta veće nego prokariotske stanice. Imaju
pravu jezgru i staniĉne organele. Jezgra je obavijena ovojnicom i u njoj se nalazi DNA koja je
u jezgri zajedno s proteinima organizirana u kromosome. Cijela unutrašnjost eukariotske
stanice je membranama pregraĊena u odjeljke koji imaju specifiĉnu funkciju i zovemo ih
staniĉni organeli. Citoplazma oznaĉava samo polutekući sadrţaj u koju su uronjeni svi ostali
organeli.
ORGANEL ILI
STRUKTURA OPIS ULOGA
staniĉna stjenka celulozna vlakna potpora i zaštita
plazmatska
membrana dvosloj fosfolipida, proteini, šećer
probirna pregrada, prolaz
molekula, komunikacija stanice s
okolišem
jezgra jezgrina ovojnica, kromatin,
jezgrice
pohranjuje nasljednu tvar, u njoj se
prepisuje genetiĉka poruka s DNA
na RNA
jezgrica dio jezgre, RNA, protein oblikovanje ribosoma iz rRNA i
proteina
ribosomi ĉestica, dvije podjedinice, proteini
i RNA sinteza proteina
endoplazmatski
retikulum membranske vreće i kanali
sinteza i modifikacija proteina,
transport tvari, sinteza steroida i
membranskih dijelova
golgijevo tijelo naslage membranskih vrećica vezanje šećera za proteine,
pakiranje i raspodjela molekula
vakuole i
mjehurići membranom omeĊeno podruĉje
pohranjivanje molekula,
reguliranje pritiska na staniĉnu
stjenku
lizosomi membranski mjehurići s enzimima staniĉna probava
mitohondriji vanjska i unutarnja membrana,
matriks, DNA, ribosomi staniĉno disanje
kloroplast i ostali
plastidi
vanjska i unutarnja membrana,
tilakoidi, DNA, ribosomi,
fotosinteza, sinteza lipida, boje
cvjetova i plodova
staniĉni kostur mikroskopske cjevĉice i vlakna oblik stanice, pokretanje njezinih
dijelova
trepetljike i biĉevi obavijene plazmatskom
membranom
pokretanje stanice ili tekućine
izvan stanice
centrioli mikroskopske cjevĉice ĉine
tjelešce poput valjka
organizacija diobenog vretena,
bazalna tijela na osnovi trepetljika
i biĉeva
BIOLOGIJA 27
Glavne razlike biljne i ţivotinjske stanice su:
Biljna stanica sadrţi plastide – skupinu organela kojoj pripada i kloroplast – organeli u kojima
se zbiva fotosinteza i zahvaljujući kojima su biljke autotrofni organizmi
Biljna stanica ima staniĉnu stjenku izgraĊenu od celuloznih vlakana uronjenih u matriks
ugljikohidrata i proteina. Stjenka štiti stanicu i daje joj ĉvrstoću
Samo u biljnim stanicama postoje velike vakuole koje uĉvršćuju stanicu, pohranjuju rezervne,
otpadne ili otrovne tvari i omogućuju brz produţni rast biljke
11.1. SAŢETAK
Eukariotske stanice veće su i sloţenije od prokariotskih. Njihova unutrašnjost je membranama
pregraĊena u organele. Svaki organel ima odreĊenu biološku zadaću.
Biljne i ţivotinjske stanice imaju mnogo zajedniĉkog u svojoj organizaciji, ali postoje i
razlike meĊu njima. Kljuĉna razlika je u tome što biljne stanice imaju plastide i staniĉnu
stjenku. Odrasle biljne stanice sadrţe velike vakuole, a s njihovim povećanjem stanice mogu
brzo povećati svoj volumen.
Ĉini se da je razvojni prijelaz iz prokariotske stanice u eukariotsku bio skokovi i da su preteĉe
eukariotskih stanica, bar neke organele (plastiti, mitohondriji) preuzele kao već posve
izgraĊene gotove strukture.
BIOLOGIJA 28
12. BIOLOŠKE MEMBRANE (BIOMEMBRANE)
Membrane omeĊuju organele, one rašĉlanjuju stanicu na prostore koji obavljaju posebne
funkcije, preko membrana ide sva izmjena tvari i energije izmeĊu stanice i njezinog okoliša,
bez njih se ne bi mogle obavljati mnoge metaboliĉke funkcije. One su sjedište enzima i
signalnih molekula, koje omogućuju skladno funkcioniranje stanica u mnogostaniĉnom
organizmu. Ona je granica izmeĊu ţivog i neţivog svijeta.
Danas je prihvaćen model tekućeg mozaika koji su 1972.g. na osnovi svi do tada poznatih
ĉinjenica zamislili S.J.Singer i G.L.Nicolson. Prema njihovom modelu membranski lipidi ĉine
dvosloj, a proteini su u njega uronjeni (integrali proteini) ili se nalaze na samom rubu
membrane (periferni proteini). Osim lipida i proteina staniĉna membrana sadrţi ugljikohidrate
koji su kovalentno vezani za proteine ili lipide i to s vanjske strane membrane. Sve membrane
ne sadrţe ugljikohidrate. Lipidi su preteţno odgovorni za graĊu membrane, proteini za
njezino djelovanje (funkciju), a ugljikohidrati za oznaĉavanje i prepoznavanje stanica. Sve
biološke membrane podudaraju se planom graĊe, a razlikuju se, ovisno o funkciji, sastavom
bjelanĉevina, lipida i ugljikohidrata.
Staniĉna membrana neke tvari lako propušta, neke teţe, a neke uopće ne propušta. Membrana
je probirno (selektivno) propusna. Prolaţenje tvari moţe biti aktivno ili pasivno. Pasivno je
kad se dogaĊa samo od sebe, a aktivno kad je potrebno uloţiti energiju.
12.1. PASIVNI PRIJENOS
DIFUZIJA – gibanje molekula od mjesta veće koncentracije na mjesto manje koncentracije
sve dok se ne postigne ravnomjerna raspodjela
OSMOZA – difuzija vode kroz probirno-propusnu membranu, tlak koji pri tome nastaje je
osmotski tlak, hipertoniĉna je otopina veće koncentracija u odnosu na otopinu manje
koncentracije, hipotoniĉna je otopina manje koncentracije u odnosno na otopinu veće
koncentracije, otopine iste koncentracije su izotoniĉne
OLAKŠANA DIFUZIJA – prolazak tvari kroz membranu uz pomoć posebnog prenositelja
(bjelanĉevine) – probirno-selektivna jer prenositelj propušta samo odreĊeni tip molekule
12.2. AKTIVAN PRIJENOS
prijenos koji nije moguć bez rada i energije (ATP) – natrij-kalij crpka u staniĉnoj membrani
ENDOCITOZA – nema prolaska kroz membranu, nego stanica jednostavno obuhvati tvar i
unese je u sebe, s energetskog gledišta to je aktivan prijenos, suprotan je egzocitoza
12.3. SAŢETAK
Sve su stanice obavijene plazmatskom ili staniĉnom membranom, unutrašnjost eukariotske
stanice proţeta je membranama koje obavijaju razliĉite organele
Membrane su vrlo tanke (oko 8 nm) i nisu vidljive svjetlosnim mikroskopom. Sve
biomembrane imaju isti plan graĊe, a najbolje ga predoĉuje model tekućeg mozaika. U
membrani lipidi ĉine dvosloj, a proteini su u njega uronjeni ili se nalaze na periferiji.
Ugljikohidrati su vezani za lipide ili proteine s vanjske strane plazmatske membrane
Prolaz tvari kroz membranu moţe biti pasivan ili aktivan. Pasivan je onaj prijenos koji se
zbiva spontano, a aktivan onaj koji nije moguć bez rada za koji je potrebna energija
BIOLOGIJA 29
Voda prolazi kroz membranu osmozom, sitne molekule (ugljikov dioksid, kisik i sl.)
difundiraju kroz membranu, a neke manje molekule (glukoza, aminokiseline) prolaze
olakšanom difuzijom putem prenositelja u membrani. Prijenos iona od mjesta njihove niţe
koncentracije prema mjestu više koncentracije je aktivan prijenos i za nj je potrebna energija
Bitno drugaĉiji naĉin unošenja tvari u stanicu je endocitoza. Tu nema prolaska kroz
membranu, već se plazmatska membrana uvrne i tako obuhvati sadrţaj za unošenje, koji
ostaje i u stanici je obavijen membranom
BIOLOGIJA 30
13. ORGANELI I STRUKTURE EUKARIOTSKIH STANICA
Većina biologa pod pojmom staniĉnog organela podrazumijeva dio stanice koji je obavijen
jednom ili s dvije membrane (ovojnice) i koji ima posebnu ulogu u stanici. Ribosomi se u
pravom smislu ne smatraju organelima jer nisu obavijeni ovojnicom.
13.1. JEZGRA
Relativno ju je lako uoĉiti, ima najveći promjer (oko 5 µm). Obiĉno su okruglog ili ovalnog
oblika, u ţivotinjskoj stanici najĉešće je u samom središtu stanice, a u biljnim zbog vakuola
moţe biti potisnuta prema kraju. Eritrociti u sisavaca u zrelom stadiju nemaju jezgru. Stanice
bez jezgre ne mogu se dijeliti. U jezgri se nalazi nasljedna uputa. Molekule DNA su zajedno s
proteinima u jezgri organizirane u kromosome. Broj kromosoma je stalan i karakteristiĉan za
vrstu. Nakon diobe saţeta struktura kromosoma se razlabavi i oni se pretvore u kromatin –
dugaĉke tanke niti koje pojedinaĉno ne moţemo razluĉiti mikroskopom. Naziv kromatin nosi
jer se kao i kromosom dobro boji karminom i sliĉnim bojama. U jezgri se najĉešće uoĉavaju
dvije jezgrice. Jezgrice su podruĉja jezgre u kojima se nalaze geni za sintezu ribosomske
RNA. Jezgra je obavijena jezgrinom ovojnicom koja se sastoji od dvije membrane, unutarnje i
vanjske. Membrane su meĊusobno udaljene 20 – 40 nm, a izmeĊu njih je meĊumembranski
prostor. Jezgrina ovojnica ima brojne otvore ili pore.
13.2. ENDOPLAZMATSKA MREŢICA (ER)
Sustav spljoštenih memebranskih vrećica i kanala koji se pruţa kroz citoplazmu. Razlikujemo
dva tipa: zrnat (hrapav) i gladak. Površina zrnate ER je prekrivena zrncima, odnosno
ribosomima – ĉestice koje se sastoje od proteina i ribosomske RNA. Imaju vaţnu ulogu u
sintezi proteina. Glatka ER nema ribosoma na površini. Enzimi koji su uklopljeni u
membrane ER kataliziraju sintezu nekih ugljikohidrata i lipida. Tu se sintetiziraju steroidni
hormoni (hormoni nadbubreţne ţlijezde, spolni hormoni).
13.3. GOLGIJEVO TIJELO
Sastoji se od plosnatih membrana omeĊenih šupljinama ili Golgijevih cisterni. Cisterne su
naslagane jedna iznad druge, njihov promjer je oko 1 µm, a broj im se obiĉno kreće od 3 do 8.
Na rubovima su proširenja i od njih se odvajaju Golgijevi mjehurići. U golgijevom tijelu
bjelanĉevine i lipidi se rasporeĊuju u mjehuriće za izluĉivanje ili u posebne mjehuriće s
enzimima – lizosome. U biljnim stanicama Golgijevo tijelo sudjeluje u oblikovanju staniĉne
stijenke tijekom diobenog vretena.
13.4. LIZOSOMI
Neki Golgijevi mjehurići koji sadrţe probavne enzime i omogućuju da se razgrade razne
molekule ili mikroorganizmi koji u nj dospiju. U citoplazmi je pH 7, a u probavnom
mjehuriću 5. Zahvaljujući kiseloj sredini enzimi brţe djeluju.
BIOLOGIJA 31
13.5. MITOHONDRIJI
Mitohondriji su organeli eukariotskih stanica koje moţemo vidjeti svjetlonim mikroskopom.
Obavijeni su ovojnicom koju ĉine vanjska i unutarnja membrana (vanjska pripada citoplazmi,
a unutarnja mitohondriju). Polutekući sadrţaj u unutrašnjosti je matriks (matiĉnica).
Unutarnja membrana je naborana, a nabori (grebeni ili christae) ulaze duboko u matriks ĉime
se znatno povećava površina membrane. U matiĉnici se nalazi prstanesta molekula DNA,
ribosomi i mnogi enzimi.
13.6. SAŢETAK
1. staniĉni organeli su dio eukariostake stanice koji ima posebnu zadaću, a obavijen je
jednom ili s dvije membane (ovojnice).
2. Jezgra je organel u kojem je pohranjena njasljedna tvar stanice. Obavijena je
ovojnicom koja ima pore, a asastoji se od dviju membrana: vanjske i unutarnje. U
jezgri su molekule DNA zajedno s proteinima organizirane u kromosome. Jasno se
uoĉavaju tijekom diobe stanice, a u stanicama koje se ne dijele poprimaju oblik tankih
niti koje ĉine kromatin.
3. Endoplazmatska mreţica je sustav spljoštenih membranskih vreća i kanala koji se
pruţaju kroz stanicu, a povezane su s jezgrinom ovojnicom. Razlikujemo zrnatu
(hrapavu) (rER) i glatku endoplazmatsku mreţicu (sER). Na površini zrnate ER nalaze
se ribosomi i tu se sintetiziraju proteini. Glatka ER ima ulogu u sintezi hormona i u
preradi otrovnih kemijskih spojeva.
4. Golgijevo tijelo sastoji se od plosnatih membranom omeĊenih šupljina (cisterni), od
kojih se na rubovima odvajaju membranom omeĊeni mjehurići. Proteini koji iz ER
dolaze u Golgijevo tijelo tu se ugrušćuju i kemijski doraĊuju.
5. Lizosomi su membranski mjehurići koji se odvajaju od Golgijevog tijela, a sadrţe
enzime za staniĉnu probavu.
6. Mitohondriji su vidljivi dvjetlonim mikroskopom kao vrlo sitna štapiĉasta tjelešca, a
elektonskim se uoĉava njihova ultrastruktura, na kojoj se razlikuje vanjska i unutarnja
memebrana, koje ĉine ovojnicu. U unutrašnjojsti je matriĉnica (matriks) s ribosomia i
molekulom DNA; koja je kruţna oiout one u prokariotskoj stanici.
BIOLOGIJA 32
14. ORGANELI I STRUKTURE BILJNIH STANICA
Kloroplasti, zajedno s proplastidima, kromoplastima, leukoplastima i etioplastima pripadaju
široj skupini biljnih organela koje nazivamo plastidima.
14.1. KLOROPLASTI
Kloroplasti su zelena okrugla ili ovalna tjelešca promjera 4 – 8 µm. Obavijeni su ovojnicom
koja ima dvije membrane: vanjsku koja pripada citoplazmi i unutarnju koja pripada
kloroplastu. U kloroplastu je i treći membranski sustav zvan tilakoidi. Tilakoidne membrane
imaju oblik spljoštenih membranskih vrećica. Na nekim mjestima ĉine naslage – grana.
Osnovna tvar u kojoj se nalaze tilakoidi naziva se stroma. U stromi se nalaze ribosomi i
nekoliko prostenastih molekula DNA koje sadrţe gene za sintezu bjelanĉevina u kloroplastu.
U tilakoidnim membranama se dogaĊa pretvorba svjetlosti i CO2 i O2 i šećer.
→
14.2. OSTALI TIPOVI PLASTIDA
PROPLASTIDI – tijekom razvitka mlade biljke plastiti se ravijaju iz proplastida –
iskohišni oblik plastida iz kojeg se mogu razviti svi ostali plastidi. Nalaze se u
embrionskim stanicama kao plastidni zameci. Obavijeni su ovojnicom (dvije
membrane)
LEUKOPLASTI – plastidi koji ne sadrţe bojila, a dolaze preteţito u spremišnim
tkivima, kao što su sjemenke, gomolji i korijen. U njima se šećer pretvara u škrob i
sluţi kao zaliha hrane.
ETIOPLASTI – razvijaju se iz proplastida u biljaka koje rastu u mraku. Sadrţe vrlo
pravilnu strukturu u kojoj se nalaze molekule iz kojih će se djelovanjem svjetlosti
razviti kloroplasti.
14.3. VAKUOLA
Mjehurići omeĊeni membranom. Mogu ispunjavati i do 95 % staniĉnog volumena. Obavijena
je membranom, a njezin glavni sadrţaj je vodena otopina razliĉitih tvari: šećera, proteina,
iona, bojila i dr. Vakuola daje biljci ĉvrstoću i omogućuje nevjerojatno brzo povećanje
staniĉnog volumena i produţni rast biljke.
14.4. STANIĈNA STIJENKA
Stijenka štiti stanicu, daje joj oblik i ĉvrstoću te sprijeĉava nekontrolirano ulaţenje vode
osmozom. To je razlog zbog kojeg se biljna stanica, za razliku od ţivotinjske, ne razsprsne u
hipotoniĉnoj otopini. U pravilu je stijenka graĊena od celuloznih vlakana uronjenih u
matriĉnicu drugaĉijih polisaharida i proteina.
BIOLOGIJA 33
14.5. SAŢETAK
1. Plastidi su organeli biljnih stanica. Njihov tipiĉni predstavnik je kloroplast. Ostali
tipovi plastida su proplastidi, kromoplasti, leukoplasti i etioplasti.
2. Kloroplasti se na svjetlosnomikroskopskoj slici opaţaju kao zelena okrugla ili ovalna
tjeleĉca, a elektronskim otkrivamo njihovu strukturu. Ovojnicu plastida ĉine vanja i
unutarnja membrana. Tilakoidne mambrane se pruţaju kroz stromu kloroplasta. Te
membrane sadrţe zeleno bojiloklorofil te niz enzima i pomoćnih molekula koje
omogućuju pretvorbu Sunćeve energije u kemijsku energiju pohranjenu u molekulama
šećera.
3. Proplastidi se nalaze u embrionalnim stanicama (onima koje se dijele i još nisu
preuzele ulogu u nekom biljnom tkivu). Iz proplastida se razvijaju svi ostali tipovi
plastida. Kromoplasti su plastiti koji daju boje cvjetovima i plodovima. Leukoplasti su
bezbojni plastiti koji pohranjuju rezervne tvari, npr. škrob. Etioplasti su tip plastida
koji dolazi u stanicama onih dijelova biljke koji su u tami.
4. Vakuola zauzima velik dio volumena razvijene biljne stanice. Sadrţi vodenu otopinu
razliĉitih tvari. S povećanjem vakuole povećava se volumen biljne stanice, a takoĊer
raste i pritisak na staniĉnu stijenku što biljci daje ĉvrstoću.
5. Osim membrane, biljne stanice imaju i staniĉnu stijenku. Ona štiti stanicu, te joj daje
oblik i ĉvrstoću. Glavni sastojak stijenke je polisaharid celuloza.
BIOLOGIJA 34
15. STANIĈNI METABOLIZAM – IZMJENA TVARI I ENERGIJE
Staniĉni metabolizam je izmjena tvari i energije. Kemijske reakcije u kojima se energija
oslobaĊa energetski su povoljne i mogu biti izvor energije za reakcije kojima je energija
potreba, tj. energetski nepovoljne. Energija je pohranjena u ATP (adenozintrifosfatu) koji se
sastoji od adenozina (adenina i riboze) i fosfata.
FOTOSINTEZA – proces kojim zelene biljke i alge proizvode organske molekule iz
anorganskih. Energija potjeĉe od Sunca. Pretvorba se dogaĊa u kloroplastima. Tijekom
fotosinteze oslobaĊa se kisik i šećer. Potpunom oksidacijom šećera dobiva se 38 ATP po
molekuli glukoze.
GLIKOLIZA – postupak razlaganja glukoze u dvije manje molekule pirogroţĊane kiseline.
Glikoliza je anaeroban proces jer se zbiva bez prisustva kisika.
VRENJE – anaeroban put dobivanja energije. Tijekom vrenja razgraĊuje se kisik, ali
proizvodi koji nastaju nisu anorganske nego organske molekule. Glikoliza i vrenje omogućuju
stanici da doĊe do energije i onda kada nema kisika ili ga nema dovoljno.
STANIĈNO DISANJE – metaboliĉki put tijekom kojeg se molekula hrane (glukoza) oksidira
i razlaţe sve do anorganskih spojeva ugljikovog dioksida i vode,a pri tome se oslobaĊa
energija. Aerobnim disanjem pirogroţĊana kiselina razlaţe se sve do CO2 i H2O uz
oslobaĊanje 36 molekula ATP-a. Aerobno disanje zbiva se u mitohondrijima, a sastoji se od
dva dijela. Prvi dio je (Krebsov ciklus) koji se dogaĊa u matriksu gdje se nastavlja i završava
razgradnja glukoze koja je bila zapoĉela glikolizom. Nakon toga slijedi lanac reakcija ili dišni
lanac u kojem se elektroni prenose s više energetske razine na niţu.
15.1. SAŢETAK
1. U prirodi se spontano dogaĊaju samo oni procesi tijekom kojih se smanjuje koliĉina
slobodne ili korisne energije. Ţivot je rezultat niza meĊusobno povezanih i usklaĊenih
kemijskih reakcija koje se zbivaju u stanici. Sve te reakcije nazivamo staniĉnim
metabolizmom.
2. Energija koja se oslobaĊa u nekim kemijskim reakcijama pohranjuje se u molekuli
adenozin-trifosfata (ATP), a ta zaliha kemijske energije pokreće druge kemijske
reakcije i procese o kojima ovisi ţivot stanice.
3. Fotosinteza, staniĉno disanje, glikoliza i vrenje metaboliĉki su putovi koji su izvor
energije za ţivotne procese.
BIOLOGIJA 35
16. DIOBA STANICE – MITOZA
Ĉovjek zapoĉinje svoj ţivot kao oploĊena jajna stanica (zigota). Prije staniĉne diobe nasljedna
se tvar udvostruĉi, a tijekom diobe se pravilno rasporedi na stanice-kćeri tako da obje dobiju
sve kromosome koje je sadrţavala i stanica-majka. Kromatin i kromosom je praktiĉki jedno te
isto. Kromosom je štapićasta struktura koja nastaje tijekom staniĉne diobe iz kromatina. Ako
se stanica je dijeli u jezgri je kromatin, a ako se dijeli zove se kromosom. Broj kromosoma je
stana i karakteristiĉan za svaki vrstu ţivih bića. Kromosomi su prijenosni oblici kromatina.
Prije staniĉne diobe koliĉina DNA (kromosoma) se udvostruĉi te nastaju dvije kopije. Te
molekule izgraĊuju kromatide kromosoma. Obje kromatide kromosoma nose jednake gene
stoga ih nazivamo sestrinskim kromatidama. Nasljedna uputa je zapisana u genima. Kemijska
tvar koja izgraĊuje gene je DNA. Gen je dio molekule DNA koji sadrţi uputu za sintezu
proteina.
16.1. MITOZA
Mitoza je dioba staniĉne jezgre tijekom koje se udvostruĉena nasljedna tvar pravilno razdijeli
na stanice-kćeri. Nakon diobe jezgre slijedi dioba citoplazme, odnosno stanice.
1. PROFAZA – kromosomi se pojavljuju kao tanke niti kromatina koje p ostaju sve
deblje i kraće. Svaki kromosom se sastoji od dvije sestrinske kromatide. Sa suprotnih
polova stanice zrakasto se šire bjelanĉevinaste niti koje oblikuju diobeno vreteno. One
sluţe priĉvršćivanju i odvajanju sestrinskih kromatida. Tijekom profaze razgraĊuje se
jezgrina ovojnica.
2. METAFAZA – kromosomi doseţu najveći stupanj saţimanja i sestrinske kromatide
(svaka sadrţi jednu molekulu DNA) se jasno uoĉavaju. Na mjestu priĉvrsnice ili
centromere kromatide su spojene. Kromosomi se nalaze u ekvatorijalnoj ravnini
diobenog vretena.
3. ANAFAZA – sestrinske kromatide se razdvajaju. Niti diobenog vretena povlaĉe
kromatide prema suprotnim polovima diobenog vretena. Kad se razdvoje, svaka
kromatida postaje nov samostalni kromosom.
4. TELOFAZA – oko svake skupine kromosoma oblikuje se jezgrina ovojnica.
Kromosomi se izduţuju i postaju sve tanji te poprimaju oblik kromatina. Jezgrice se
ponovno pojavljuju.
Mitoza je samo kratak odsjeĉak u ţivotu stanice. Razdoblje izmeĊu dviju jezgrinih dioba jest
interfaza. Dijeli se na tri faze:
1. G1 FAZA – tijekom koje se u stanici sintetiziraju bjelanĉevine. Volumen stanice se
poveća, ona raste
2. S FAZA – tijekom koje se udvostruĉuje DNA
3. G2 FAZA – u kojoj se stanica priprema za diobu.
BIOLOGIJA 36
16.2. SAŢETAK
1. Stanica moţe nastati samo diobom iz stanice, a ne sastavljanjem njezinih sastavnih
dijelova. Prije diobe nasljedna tvar stanice se udvostruĉuje.
2. DNA zajedno s bjelanĉevinama izgraĊuje kromatin, a tijekom mitoze iz kromatina se
oblikuje kromosom. Oni prenose gene na nove naraštaje stanica.
3. Mitoza je dioba staniĉne jezgre tijekom koje se udvostruĉena nasljedna tvar pravilno
rasporeĊuje u jezgre stanice-kćeri. Mitozu dijelimo na faze: profaza, metafaza, anafaza
i telofaza.
4. IzmeĊu dviju uzastopnih mitoza stanice se u interfazi i upravo tada se udvostruĉuje
nasljedna tvar stanice. Stanice koje se više uopće ne dijele su u takozvanoj G0 fazi.
BIOLOGIJA 37
17. MEJOZA ILI ZORIDBENA DIOBA
OploĊena jajna stanica u sebi ujedinjuje dvije kromosomske garniture: oĉinsku i majĉinsku.
Stanica koja ima dvostruku kromosomsku garnituru jesi diploidna (2n). spolne stanice stoga
moraju sadrţavati haploidnu garnituru kromosoma (n). Do smanjenja (redukcije) broja
kromosoma dolazi tijekom mejoze. Mejoza je još bitna zbog dobivanja novih kombinacija
gena.
U diploidnoj stanici svaki oĉinski kromosom ima svoj par, homologni kromosom iz
majĉinske skupine kromosoma. Homologni kromosomi jednake su veliĉine i izgledom, a na
njima se nalaze geni koji odreĊuju iste osobine, no ti geni ne moraju biti identiĉni. Varijante
istog gena zovemo aleli. U sjemenicima se razvijaju muške spolne stanice spermiji, a u
jajnicima ţenske spolne stanice, jajna stanica. Gamete (spolne stanice) su haploidne, a
ţivotinjski organizam je diploidan.
U biljaka postoji izmjena haploidne i diploidne generacije. Zigota i biljka koja se iz nje
razvije su diploidna generacija, i naziva se sporofit. U prašniku se mejozom stvaraju
mikrospore (peludna zrnca), a u tuĉku makrospore. Spore su haploidne i iz njih se mitozom
razvija gametofit koji da je gamete.
Mejoza se sastoji od dviju uzastopnih dioba: prve i druge mejotiĉke diobe. Obje diobe se
dijele na 4 faze, pa imamo ukupno 8 faza.
U mejozi I. homologni kromosomi se sparuju ĉitavom duţinom i nastaju bivalenti. Dok su
spareni i blizu jedan drugome, njihove kromatide se na nekim mjestima prekinu. Nakon
prekida kromatida jednog homologa prespoji se na kromatidu njegovog para. Tako homolozi
meĊusobno izmijene dijelove svojih kromatida. Taj postupak se naziva crossing-over. Mjesto
prekriţenja naziva se hijazma. Homolozi se razdvajaju i od svakog homolognog para ostaje
samo po jedan kromosom i time se broj kromosoma smanjio na pola u novonastaloj stanici.
Druga faza je ista kao mitoza.
17.1. SAŢETAK
1. OploĊena jajna stanica sadrţi oĉinsku i majĉinsku garnituru kromosoma, ona je
diploidna. U diploidnoj stanici svaki kromosom ima svoj par koji mu je jednak
veliĉinom i izgledom i koji nosi gene za iste osobine. Takvi parovi se nazivaju
homolozima ili homolognim kromosomima.
2. Mejozom nastaju u ţivotinja haploidne gamete: spermij i jajna stanica. U biljaka
cvjetaĉa mejozom nastaju haploidne spore (mikrospora i makrospora). Iz njih se
razvija haploidan gametofit, u kojem se razvija jajna stanica i spermalne stanice.
3. Gamete i haploidne spore nastaju mejozom. To je dioba u kojoj se broj kromosoma
smanjuje na polovicu. U mejozi se sparuju homologni kromosomi i pri tome
meĊusobno izmjenjuju dijelove svojih kromatida, tj. izmjenjuju svoje gene (crossing-
over). Za razliku od proizvoda mitoze, proizvodi mejoze genetiĉki su razliĉiti.
Stapanjem gameta nastaju potomci koji se razlikuju i od roditelja i meĊusobno.
BIOLOGIJA 38
FAZA DOGAĐAJ
MEJOZA I.
profaza
udvostruĉeni kromosomi se sparuju, kromatide homologa izmjenjuju
svoje dijelove (crossing-over), kromosomi se skraćuju, jezgrina
ovojnica razgraĊuje
metafaza parovi homolognih kromosoma (bivalent) smještaju se u
ekvatorijalnu ravnicu diobenog vretena
anafaza po jedan kromosom od svakog homolognog para putuje na suprotni
pol diobenog vretena (broj kromosoma se reducira)
telofaza oblikuju se dvije jezgre s poloviĉnim brojem kromosoma
(kromosomi imaju po dvije kromatide)
tijekom mejoze I. iz diploidne stanice nastale su dvije genetiĉki
razliĉite haploidne stanice
MEJOZA II.
profaza kromosomi se skraćuju, u svakoj stanici nastaje diobeno vreteno
metafaza kromosomi (svaki ima dvije kromatide) postavljaju se u središnju
ravninu diobenog vretena
anafaza kromatide se razdvajaju i putuju na suprotne polove diobenog
vretena
telofaza kromosomi se razmotavaju i oblikuju jezgrine ovojnice
mejozom II. razdvojile su se kromatide u kojima su izmiješani
majĉini i oĉevi dijelovi, nastaju ĉetiri genetiĉki razliĉite stanice
BIOLOGIJA 39
18. RAZVITAK BILJNOG ORGANIZMA
U ekološkom sustavu biljke su proizvoĊaĉi. Ţivot biljaka osobit je po izmjeni haploidne i
diploidne generacije. Haploidna generacija proizvodi gamete pa ima naziv gametofit.
Stapanjem muške i ţenske gamete nastaje zigota. Oba se razvija u sporofit koji je diploidan i
mejozom stvara haploidne spore. Spore se razvijaju u generaciju koja proizvodi gamete.
Tipiĉan dvospolan cvijet kritosjemenjaĉa sastoji se od ĉetiriju osnovnih dijelova:
1. Lapova koji su zeleni
2. Latica koje su ţivih boja (lapovi i latice zajedno ĉine ocvjeće cvijeta)
3. Prašnika (razvoj mikrospore, peludna zrnca)
4. Tuĉka (razvoj megaspore, embrionske vrećice)
18.1. ŢIVOTNI CIKLUS CVJETAĈE
Haploidna generacija (gametofit) je skrivena u cvijetu, a hranu i energiju prima od bilje, tj.
sporofita.
Prašnik je muški dio cvijeta. U njemu se razvijaju mikrospore. Sastoji se od prašniĉke niti
(filamenta) i prašnice (antene). Prašnica ima dvije polutke, od kojih svaka ima dvije
peludnice. U peludnicama je mnoštvo diploidnih stanica. Iz svake diploidne stanice mejozom
nastaje ĉetiri haploidne mikrospore. Iz mikrospora se mitozom razvija muški gametofit
(haploidna generacija). Nakon prve mitoze nastaju dvije jezgre, tj. stanice: vegetativna i
generativna. Tek je tada peludno zrno spremno za oprašivanje.
Tuĉak je ţenski dio cvijeta, a sastoji se od plodnice, vrata u njuške, u plodnicu su sjemeni
zameci. U sjemenom zametku je diploidna stanica koja se dijeli mejozom, pa nastaju ĉetiri
haploidne stanice. Tri propadaju, a jedna preţivjela je megaspora, koja se mitozom razvija u
ţenski gametofit (haploidna generacija). Megaspora isprva sadrţi jednu haploidnu jezgru,
koja prolazi kroz tri mitoze, pa nastaje osam jezgara. Po tri jezgre se naĊu na suprotnim
krajevima stanice, a dvije u središtu. Jedna od triju jezgara je jezgra jajne stanice. Dvije
središnje jezgre spajaju se u diploidnu sekundarnu jezgru. Preostale jezgre ne sudjeluju u
oplodnji. Megaspore (embrionalna vreća) sa svojim osam jezgri je ţenski gametofit. Kad jajna
stanica u plodnici tuĉka sazrije, otvara se cvjetni pup, a ljepljiva njuška tuĉka spremna je za
prihvaćanje peludnih zrnaca, tj. oprašivanje.
Peludno zrnce ima vegetativnu i generativnu stanicu. Vegetativna se razvije u cjevastu
peludnu mješinicu koja prodire kroz vrat tuĉka u plodnicu. Tijekom klijanja peludnog zrnca
generativna stanica se podijeli u dvije spermalne stanice koje se nalaze u peludnoj mješinici.
Jedna spermalna stanica oplodi jajnu stanicu pa nastaje diploidna zigota iz koje se razvije
klica (embrio). Druga spermalna stanica stopi se s sekundarnom jezgrom megaspore. Pa
nastaje triploidna stanica (u svakoj jezgri ujedinjuje kromosome iz triju haploidnih jezgara). Iz
te stanice se razvija hranidbeno staniĉje – endosperm.
BIOLOGIJA 40
18.2. RAZVITAK BILJNOG EMBRIJA ILI KLICE
Oplodnja u cvjetnjaĉa potiĉe ĉetiri istodobna procesa:
1. Razvitak endosperma koji hrani klicu
2. Razvitak klice – okruţena endospermom zigota se podijeli u dvije stanice. Jedna se
razvije u klicu, a druga diobom stvara staniĉje koje uĉvršćuje klicu i prenosi hranu do
nje (suspenzor).
3. Razvitak sjemenke – razvijena sjemenka sastoji se od klice, hranidbenog staniĉja
(endosperma) i sjemene lupine. Zaliha hrane moţe biti škrob, šećer, aminokiseline,
proteini ili ulja.
4. Oblikovanje ploda oko sjemenke – iz sjemenog zametka razvija se sjemenka, a
plodnice tuĉka plod.
18.3. SAŢETAK
1. U ţivotu biljaka izmjenjuju se haploidna i diploidna generacija. Haploidna generacija
proizvodi gamete, pa se zove gametofit. Stapanjem muške i ţenske gamete nastaje
diploidna zigota, iz koje se razvija sporofit. On je diploidan, a mejozom proizvodi
haploidne spore.
2. Osnovni dijelovi cvijeta su: lapovi, latice, prašnici i tuĉak. Prašnik je muški dio cvijeta
u kojem se razvijaju mikrospore (peludna zrnca). Tuĉak je ţenski dio cvijeta, a u
njegovoj plodnici nalaze se sjemeni zametci u kojima se razvija megaspora
(embrionska vreća).
3. Iz mikrospora se mitozom razvija muški sporofit. Nakon prve mitoze nastaju dvije
jezgre, tj. stanice, vegetativna i generativna. Kad peludno zrnce padne na njušku tuĉka
razvija se mikrogametofit i to tako što se vegetativna stanica razvija u peludnu
mješinicu, a generativna se dijeli u dvije spermalne stanice.
4. Megagametofit se razvija iz megaspore time što se njezina haploidna jezgra podijeli tri
puta uzastopce. Tako nastaje osam jezgara, odnosno stanica od kojih je samo jedna
jajna.
5. Klica ili embrio nastaje stapanjem jedne od dviju spermalnih stanica s jajnom
stanicom. Druga spermalna stanica stapa se sa sekundarnom jezgrom i tako nastaje
staniĉje endosperm.
BIOLOGIJA 41
19. BILJNA TKIVA
Skupina istovrsnih stanica koje u organizmu zajedniĉki obavljaju istu ulogu naziva se tkivo ili
staniĉje. Biljni organizam grade dvije skupine tkiva: tvorna tkiva i trajna tkiva.
19.1. TVORNA TKIVA
Tvorna tkiva sastoje se od embrionalnih stanica koje imaju sposobnost diobe. Te se stanice
odlikuju tankom stjenkom, velikom jezgrom, imaju mnogo citoplazme, a nemaju vakuola.
Njihovim diobama nastaju trajne stanice koje se više ne dijele. Tvorna tkiva zapoĉinju
djelovati još u klici gdje uzrokuju rast klicina pupoljka i klicina korijena. S razvitkom biljke i
s njezinim rastom dospijevaju na vrh stabljike tvoreći vegetacijski vršak stabljike, odnosno na
vrh korijena tvoreći vegetacijski vršak korijena. Vegetacijsku vrškovi sluţe rastu stabljike u
visinu i korijena u dubinu.
Boĉna tvorna tkiva koja se razvijaju naknadno omogućuju rast stabljike i korijena u debljinu.
Unutar ţila nastaje glavno boĉno tvorno tkivo, koje se nazivan ţilni kambij. Budući da su na
presjeku stabljike ţile poredane u krug, njihovi kambiji zajedno tvore kambijski prsten.
Diobama stanica u kambijskom prstenu nastaje prema središtu stabljike ksilem ili drvo, dio
ţile koji sluţi za provoĊenje vode s mineralnim tvarima, a diobama prema površini stabljike
nastaje floem ili liko, dio ţile koji sluţi za provoĊenje asimilata. Godovi – naizmjence
rasporeĊeni svjetliji i tamniji krugovi. Svjetliji dio je proljetni prirast, a tamniji nastaje u
jesen.
19.2. TRAJNA TKIVA
IzgraĊuju ih stanice koje više nemaju sposobnost diobe. U trajna tkiva ubrajamo: osnovno
tkivo (parenhim), pokrovno (koţno), provodno (ţilno), potporno (mehaniĉki) i ţljezdano
tkivo.
OSNOVNO TKIVO – izgraĊeno je od ţivih parenhimskih stanica izmeĊu kojih su
redovito veći ili manji meĊustaniĉni prostori (intercelulari). U listovima se nalaze
izduţene parenhimske stanice bogate kloroplastima. Te stanice tvore asimilacijski
parenhim, u kojem se odvija fotosinteza. Osnovno tkivo ima i potpornu ulogu te sluţi
za prozraĉivanje (spuţvasti parenhim) i spremanje hrane
POKROVNO TKIVO – prekriva površinu svih biljnih organa: stabljike, listova i
korijena. Štiti biljku od gubitka vode, prekomjernog zagrijavanja, niskih temperatura i
mehaniĉkih oštećenja. Pokrovno tkivo na površini mladih listova zove se epiderma, a
na površini mladog korijena rizoderma. Pokrovno tkivo na površini višegodišnje
stabljike i višegodišnjeg korijena zove se kora. Vanjska stjenka epidermskih stanica
prekrivena je kutikulom, slojem masne tvari kutina i voskom. Izmjena plinova i
izluĉivanje vodene pare odvija se kroz otvore puĉi ili stome. To su otvori koji vode do
meĊustaniĉnog prostora u parenhimu, a smješteni su izmeĊu dviju naroĉito graĊenih
stanica, tzv. zapornica. Zapornice su jedine stanice u epidermi koje sadrţe kloroplaste.
U sastavu epiderme nalaze se i dlake – izduţene stanice cjevasta oblika.
PROVODNO TKIVO – ĉine biljne ţile ĉiji su dijelovi ksilem i floem. Glavni elementi
ksilema su traheje i traheide. Traheje su mrtve cijevi nastale otapanjem popreĉnih
stjenki u uzduţnim nizovima stanica. Njihov je protoplast uginuo jer su zdruţene
stjenke odrvenjele i zadebljane ugradnjom lignina. Traheide su produţene stanice koje
BIOLOGIJA 42
se svojim ušiljenim krajevima utiskuju jedne izmeĊu drugih. I njihova stjenka je
odrvenjela pa su i one mrtve stanice koje su poprimile funkciju cijevi. Traheje i
traheide provode vodu i mineralne tvari od korijena do svih dijelova biljke. Glavninu
floemskog dijela ţila ĉine sitaste cijevi. One su nastale od uzduţnih nizova stanica, ali
su za razliku od traheja ţive. Asimilati, organske tvari nastale fotosintezom u
stanicama listova, kolaju sitastim cijevima do svih dijelova biljke gdje se iskorištavaju
kao izvor energije ili se pohranjuju kao spremišne tvari.
POTPORNO TKIVO – osigurava ĉvrstoću biljnog tijela, obuhvaća dva tipa: kolenhim
i sklerenhim. Kolenhim je potporno tkivo izgraĊeno od ţivih stanica ĉija je celulozna
stjenka jako mala, ali nejednoliko zadebljala te moţe obavljati mehaniĉku funkciju u
peteljkama i mladim listovima, dakle u biljnim dijelovima koji još rastu. Sklerenhim je
potporno tkivo izgraĊeno od mrtvih stanica ĉije su stjenke zadebljane i odrvenjele.
Sklerenhimske stanice jednakih dimenzija u svim smjerovima nazivamo sklereide.
Sklerenhimska vlakanca su vrlo produţene stanice koje nalazimo u sastavu ţilnih
ovoja.
ŢLJEZDANO TKIVO – stvaraju i izluĉuju sekrete i ekskrete (tvari koje nastaju kao
krajnji proizvod mijene tvari, tj. otpadne tvari). Hidatode su ţlijezde kojima biljka
izluĉuje vodu u obliku kapljica, i to najĉešće kroz tzv. puĉi vodenice koje nalazimo na
rubu listova. Nektarij su ţlijezde koje se nalaze u cvjetovima. Izluĉuju nektar, sladak
sok koji mami kukce, pa imaju vaţnu ulogu u oprašivanju. Biljni ekskreti su eteriĉna
ulja, smole i kauĉuk. Eteriĉna ulja izluĉuju ţljezdane dlake (ruţmarin, metvica) i
unutrašnje uljne ţlijezde (kora plodova limuna i naranĉe). Smolne cijevi tzv.
smolenice imaju ĉetinjaĉe, npr. bor, smreka i jela. Probavne ţlijezde izluĉuju probavne
sokove e enzimima ra razgradnju bjelanĉevina
19.3. SAŢETAK
Biljna tkiva u osnovi dijelimo na tvorna i trajna. Tvorna tkiva sastoje se od embrionskih
stanica. Njihovom diobom u vegetacijskom vršku stabljike i korijena biljka raste u duţinu.
Diobom stanica kambija biljka raste u debljinu. Trajna tkiva izgraĊena su od stanica koje se
više ne dijele. Preteţiti dio biljnog organizma ĉini osnovno tkivo (parenhim) koje moţe imati
razliĉite funkcije. Ostala trajna tkiva su pokrovno, provodno, potporno i ţljezdano.
BIOLOGIJA 43
20. RAZVITAK ŢIVOTINJSKOG ORGANIZMA
Razvitak spermija naziva se spermatogeneza, a razvitak jajne stanice oogeneza. U ţivotinja
spermiji nastaju u muškim spolnim ţlijezdama, sjemenicima (testisima).
U njima su savijene mnoge šuplje cjevĉice (sjemeni kanalići) u ĉijoj unutrašnjosti mejozom
nastaju spermiji. Iz diploidnih stanica (spermatocita) na kraju mejoze nastaju po ĉetiri
haploidne stanice. One zatim sazrijevaju u spermije. Sadrţaj jezgre spermija postaje gust,
neaktivan i prikladan za prijenos do jajne stanice. Golgijev aparat spermija proizvodi mjehurić
(akrosom) ispunjen enzimima. Spermij ima biĉ pomoću kojeg se moţe pokretati. Za
pokretanje biĉa koristi ATP koji nastaje u mitohondrijima u biĉu.
Jajne stanice razvijaju se u jajnicima (ovarijima). Jajna stanica omeĊena je plazmatskom
membranom izvan koje se još nalaze zaštitni omotaĉi, pa stanica zajedno s omotaĉem ĉini
jaje. Tako nastale oocite zapoĉinju se dijeliti mejozom, ali se dioba zaustavi u ranim stadijima
(mejoza I.). U ţene taj zastoj mejoze traje do puberteta. Nakon toga svakog mjeseca sazrijeva
po jedna jajna stanica. Za razliku od spermatogeneze, gdje se sva ĉetiri proizvoda mejoze
razvijaju u zrele spermije, u oogenezi se razvija samo jedna jajna stanica, a preostale tri
polocite propadaju. Jajna stanica prenosi novom organizmu polovicu nasljedne upute, a uz to
osigurava:
1. Hranjive tvari za poĉetni razvoj embrija
2. Upravljaĉke molekule koje mogu ukljuĉiti ili iskljuĉiti gene iz njihove djelatnosti
3. Zaštitne omotaĉe
4. Zapreku prodora većeg broja spermija u jajnu stanicu
20.1. OPLODNJA
Oplodnja je spajanje kromosoma majĉinske i oĉeve gamete, odnosno spajanje spermija i jajne
stanice. Oplodnja moţe biti vanjska i unutarnja. Jajna stanica je nepokretna, pa spermij mora
doplivati do nje. Od milijuna ispuštenih spermija samo neki naiĊu na jajnu stanicu. Spermij
koji doĊe do jajne stanice prodire kroz zaštitne ovojnice jajne stanice i njezinu membranu. To
prodiranje omogućuju enzimi koji se oslobaĊaju iz akrosoma spermija. Pošto je u jajnu
stanicu ušao prvi spermij, ona primijeni polaritet i onemogući daljnji ulaz ostalih spermija.
20.2. RAZVOJ JEDINKE
Zigota, oploĊena jajna stanica, dijeli se mitozama. Te brze diobe nazivaju se brazdanje. Iz
jedne velike stanice nastaje mnoštvo sitnih, koje ĉine kuglastu nakupinu koja se zove morula.
Kada se u nakupini stanice oblikuje šupljina nastaje blastula. Tijekom brazdanja zametak ne
raste. Preraspodjelom stanica blastule i njihovim uvlaĉenjem u unutrašnjost, ĉine nastaje
udubina (blastopor) razvija se troslojna gastrula. Oblikovanje tkiva i organa naziva se
organogeneza. Gastrula ima tri zametna listića: ektoderm, mezoderm i endoderm. Iz zametnih
listića razvit će se tkiva i organi novog bića.
BIOLOGIJA 44
ZAMETNI LISTIĆ ORGAN ODRASLE JEDINKE
ektoderm epiderma (koţa, kosa, ţlijezde), ţivĉani sustav i osjetila
mezoderm kostur, mišići, krvoţilni sustav za izluĉivanje, spolne ţlijezde,
epitel probavnih organa i dišnih putova
endoderm crijeva i epitelni dio unutarnjih organa (jetra, gušteraĉa, pluća)
20.3. SAŢETAK
1. Ţivotinjski organizam poĉinje svoj ţivot u trenutku oplodnje. Iz jedne jajne stanice,
zigote, razvija se sloţeno biće poput ţivotinje ili ĉovjeka.
2. Spolne rasplodne stanice u haploidne jer njihovu nastanku prethodi redukcijska dioba
stanica ili mejoza. Proizvodi mejoze genetiĉki su razliĉiti.
3. Spermiji nastaju u muškim spolnim ţlijezdama, tj. sjemenicima (testisima), a jajne
stanice u jajnicima (ovarijima). Oplodnjom se ujedinjuju jezgre majĉinske i oĉinske
gamete i potiĉe razvitak nove jedinke.
4. Iz zigote, mitotskim diobama nastaje kuglasta nakupina stanica koja nadalje prolazi
kroz razvojni stadij blastule i gastrule. Iz zaletnih listića gastrule (ektoderm,
mezoderm, endoderm) razvijaju se tkiva i organi. Tijekom razvitka embrija pojedine
stanice postaju meĊusobno razliĉite, one preuzimaju razliĉite funkcije. Sliĉne stanice
tvore tkiva.
5. Starenje i smrt su procesi kojima su podloţni svi mnogostaniĉni organizmi.
BIOLOGIJA 45
21. ŢIVOTINJSKA TKIVA
Grana biologije koja se bavi tkivima je histologija, a patologija istraţuje promjene na tkivima
uzrokovane starenjem i bolestima. U ţivotinjama razlikujemo ĉetiri osnovna tipa tkiva:
pokrovno (epitelno), vezivno (konektivno), mišićno (muskularno) i ţivĉano (nervno) tkivo).
21.1. POKROVNO (EPITELNO) TKIVO
Pokriva površinu tijela te omeĊuje tjelesne šupljine. Osnovna osobina je tijesna meĊusobna
povezanost stanica. Epitelne stanice u gornjim dišnim putovima imaju vrlo fine trepetljike
koje štite pluća od mikroorganizama. Unutrašnjost crijeva obavija epitel ĉije stanice imaju
vrlo sitna prstolika izboĉenja kojima se povećava površine staniĉne membrane, a preko nje te
stanice apsorbiraju molekule probavljene hrane.
21.2. VEZIVNO TKIVO
Osnovna uloga je povezivanje i podupiranje drugih tkiva. Stanice su razdvojene
izvanstaniĉnom tvari koju same izluĉuju. Ta tvar moţe biti savitljiva (hrskavica), kruta (kost)
ili tekuća (krvna plazma, limfa).
RAHLO VEZIVNO TKIVO – povezuje epitel s tkivima koja on prekriva. Stanice tog
tkiva, fibroblasti, uronjene su u izvanstaniĉnu tvar u kojoj prevladavaju kolagena te
elastiĉna i mreţasta vlakna. Kolagen je protein koji se sintetizira u fibroblastima.
Masno tkivo je takoĊer oblik rahlog vezivnog tkiva. Svaka masna stanica sadrţi
masnu kapljicu koja moţe ispuniti cijelu stanicu. Osim što pohranjuje zalihe mast to
tkivo ĉini toplinsku izolaciju te tako štiti unutarnje organe.
VLAKNATO VEZIVNO TKIVO – kolagen ĉini vlakna, povezana u snopove, što daje
savitljivost i ĉvrstoću tkiva tetiva (povezuje mišiće i kosti) i ligamenata (povezuje
kosti). Hrskavica je ĉvrsto, ali savitljivo vezivno tkivo u kojem su kolagena vlakna
uklopljena u osnovnu tvar izgraĊenu od proteina za koje su vezani šećeri. Kosti
izgraĊuju kostur, a graĊene su od vezivnog tkiva ĉija je izvanstaniĉna tvar
mineralizirana. Stanice tog tkiva izluĉuju kolagen i kalcijev fosfat, koji se skrutne
tvoreći hidroksiapatit. Krv je vezivno tkivo ĉije su stanice u tekućoj plazmi, prema
tome izvanstaniĉna tvar je tekuća.
21.3. MIŠIĆNO TKIVO
Stanice mišićnog tkiva su dugaĉke i mogu se istezati. U tim vlaknima nalaze se brojna
mikroskopska vlakna proteinske naravi (miozin i aktin najznaĉajniji su proteini u tim
stanicama).
1. POPREĈNO-PRUGASTI MIŠIĆI – odgovorni su za voljne pokrete ĉovjeka.
2. SRĈANI MIŠIĆ – izgraĊuje stezljivu srĉanu stjenku. Njegovo stezanje nije pod
kontrolom naše volje.
3. GLATKI MIŠIĆI – nemaju prugastu strukturu,a njihovo stezanje ne moţe se
kontrolirati voljom. U sisavaca se nalaze u stjenkama krvnih ţila i crijeva te u nekim
unutarnjim organima.
BIOLOGIJA 46
21.4. ŢIVĈANO TKIVO
Ţivĉano tkivo sadrţi ţivĉane stanice ili neurone, izgraĊuje mozak i leĊnu moţdinu te
periferne ţivce i genitalije. Na ţivĉanoj stanici razlikujemo tri dijela: dendrite (kraća
razgranata vlakna koja provode ţivĉane impulse u stanicu), tijelo stanice (sadrţi većinu
citoplazme i staniĉnu jezgru) i akson (duţe ţivĉano vlakno koje odvodi ţivĉane impulse).
Zadaća ţivĉanih stanica je primanje podraţaja iz okoliša i provoĊenje signala do leĊne
moţdine. Osim ţivĉanih stanica postoje i glia-stanice koje ne provode signale već su potpora i
zaštita ţivĉanim stanicama.
21.5. SAŢETAK
1. Stanice sliĉne strukture i funkcije zdruţene su meĊusobno u tkivima. U ţivotinjskom
organizmu razlikujemo ĉetiri osnovne vrste tkiva: pokrovno, vezivno, mišićno i
ţivĉano.
2. Pokrovno tkivo prekriva tjelesne površine i unutarnje šupljine. Stanice tog tkiva
meĊusobno su ĉvrsto povezane. Neke epitelne stanice specijalizirane su kao stanice za
izluĉivanje (ţljezdane stanice).
3. Osnovna uloga vezivnog tkiva je povezivanje i podupiranje drugih tkiva. Razlikujemo
rahlo i vlaknasto (hrskavica, kosti) vezivno tkivo. Kr je vezivno tkivo stanice kojega
su uronjene u tekuću izvanstaniĉnu tvar.
4. Mišićno tkivo izgraĊuje stanice koje sadrţe snopove proteinskih molekula (aktin,
miozin). Razlikujemo tri tipa mišićnih tkiva: popreĉno-prugasto, glatko i srĉano.
5. Ţivĉano tkivo sastoji se od ţivĉanih stanica (neurona) i glia-stanica. Ţivĉana stanica
ima tri dijela: dendrite (dovode impulse u stanicu), tijelo (sadrţi većinu citoplazme),
akson (vlakno koje odvodi impulse).
BIOLOGIJA 47
BIOLOGIJA 2
BIOLOGIJA 48
1. BIOLOŠKA RAZNOLIKOST
Raznolikost se moţe promatrati na razini gena, vrsta i ekosustava. Pod vrstom najĉešće
podrazumijevamo sliĉne i meĊusobno srodne jedinke s istim brojem kromosoma, koje
meĊusobnim razmnoţavanjem daju plodne potomke. Postoje niţe sistematske jedinice od
vrste, a to su podvrste, varijeteti i forme. Ukoliko je odlike neke vrste stvorio ĉovjek,
odabirući samo one karakteristike koje njemu pogoduju, takve ćemo organizme pobliţe
odrediti sluţeći se sljedećim sistematskim jedinicama: kultivari, sorte, klonovi i linije.
1.1. SAŢETAK
Biološka raznolikost je blago Zemlje i valja je ĉuvati, a moţemo je promatrati na razini gena,
vrste i ekosustava. Do sada je opisano 1,5 milijun vrsta.
Sistematika je biološka disciplina koja prouĉava raznolikost klasificirajući ţivi svijet po
sistematskim jedinicama. Dvoimeno nazivlje je naĉin imenovanja koje je u 18.st. uveo Carl
Linne. Prva rijeĉ imenuje rod, a druga opisuje vrstu. Osim internacionalne nomenklature,
Linne stvara i sistematiku biljaka koja se kasnije širi na cijeli ţivi svijet. Osnovna sistemska
jedinica je vrsta, dok su više sistemske jedinice rod, porodica, red, razred, carstvo i
nadcarstvo.
BIOLOGIJA 49
2. PREGLED I EVOLUCIJA ŢIVIH ORGANIZAMA
Ţivi svijet dijeli se na dva nadcarstva: prokariote i eukariote. U ta dva nadcarstva nalazi se pet
carstava: monera, gljive, protisti, biljke i ţivotinje.
PROKARIOTI
1. Monera: Arhebakterije
Eubakterije
Modrozelene alge
EUKARIOTI
2. Protisti: Praţivotinje
Zeleni i svijetleći biĉaši
Alge kremenjašice
Zelene alge i paroţine
SmeĊe alge
Crvene alge
Sluznjaĉe
3. Gljive: Algašice
Mješinarke
Stapĉarke
4. Biljke: Mahovine
Papratnjaĉe
Sjemenjaĉe
5. Ţivotinje
Vrste nisu stalne i nepromjenjive, one se jedna iz druge razvijaju i mijenjaju. Mehanizmi
kojima se to ostvaruje su:
1. Mutacija – promjena gena
2. Spolni naĉin razmnoţavanja – nove kombinacije gena
3. Prirodni odabir – izumiranje i razvoj vrsta
4. Izolacija
5. Vrijeme
Paleontologija – znanost o izumrlim organizmima
Endosimbiotska teorija (simbiogeneza) – neke aerobne baterije i neke fotosintetske bakterije
(cijano-bakterije) su ušle u simbiozu s prokariotskom stanicom. Iz njih su se razvile biljne,
odnosno ţivotinjske stanice.
2.1. SAŢETAK
Monere su prokariotski organizmi, dok u eukariote ubrajamo protiste, gljive, biljke i ţivotinje.
Virusi su ĉestice ţive tvari koje nisu organizmi.
Vrste nisu stalne i nepromjenjive. Priroda odabire koja će vrsta opstati u okolišu, a koja ne.
Linneov sistem je umjetan, a Darwinom prirodan jer ne svrstava bića samo po obliku, već i po
srodnosti.
Paleontologija je znanost o izumrlim ţivotinjama.
BIOLOGIJA 50
3. VIRUSI
Virus – otrov ţivotinjskom podrijetla (Louis Pasteur) – cjepivo protiv bjesnoće
3.1. OSOBINE VIRUSA
1. Nemaju staniĉnu graĊu ni metabolizam
2. Posjeduju samo jedan tip nukleinske kiseline
3. Ne mogu se uzgajati na umjetnim hranjivim podlogama
4. Obavezni su paraziti, mogu se umnoţavati samo u ţivoj stanici
5. Umnoţavaju se koristeći staniĉni metabolizam domadara
6. U velikom broju virusa nastalih brzim umnoţavanjem dolazi do većeg broja mutacija,
te nastaju novi podtipovi virusa.
Veliĉina virusa iznosi 10 – 300 nm. Virusna je nukleinska kiselina obavijena zaštitnom
ovojnicom bjelanĉevinastog sastava – kapsidom, koja je graĊena od podjedinica kapsomera.
Potpuno izgraĊena zarazna virusna ĉestica zove se virion. Elementarne virusne ĉestice u
stanici domadara sakupljaju se u veće tvorbe razliĉitog oblika, a koje se nazivaju virusne
uklopine (virusni kristal). Vidljive su samo elektronskim mikroskopom, a mogu biti smještene
u jezgri ili citoplazmi napadnute stanice.
3.2. PODJELA VIRUSA
1. Bakterijski virusi – bakteriofagi – graĊeni su od jedne nukleinske kiseline koju obavija
bjelanĉevinasta ovojnica. Tijelo faga najĉešće ima glavu i rep.
2. Biljni virusi – VMD, mozaiĉna bolest duhana
3. Animalni virusi – gripa, herpes, djeĉja paraliza, bjesnoća, upala moţdanih ovojnica,
AIDS, ebola
3.3. CIJEPLJENJE ILI VAKCINACIJA
Zaraţena stanica se bori protiv virusa izluĉivanjem tvari koju nazivamo interferon. Cijepljene
se zasniva na unošenju promijenjenog uzroĉnika bolesti u organizam u malim koliĉinama
ĉime se potiĉe tvorba protutijela.
Di – difterija, Te – tetanus, Per – hipavac, Polio – djeĉja paraliza, Mo – ospice, Pa –
zaušnjaci, Ru – rubeola, BCG – tuberkuloza, Ana – anatoksin, PPD – proĉišćeni proteinski
derivat
3.4. RETROVIRUSI
Skupini RNA virusa pripadaju retrovirusi. Njihova se genetiĉka uputa nalazi u RNA, a
pomoću enzima obratne (reverzne) transkripcije se prevodi u DNA. HIV – ljudski virus
nedostatka imunosti, uzrokuje AIDS (SIDA) – sindrom steĉene imunodeficijencije.
Postoje još i viroide (samo nukleinska kiselina) i prioni (samo bjelanĉevine).
BIOLOGIJA 51
3.5. SAŢETAK
Virologija je znanost koja se bavi prouĉavanjem virusa. Virusi su zarazne ĉestice graĊene
samo od jedne nukleinske kiseline (RNA ili DNA) i bjelanĉevinastog omotaĉa. Nemaju
staniĉnu graĊu pa za svoje umnoţavanje koriste ţivi organizam. Izvan ţivog organizma mogu
se koncentrirati u kristalnom obliku. Domadari virusa mogu biti bakterije, biljke, ţivotinje i
ĉovjek. Viruse koji ţive na bakterijama nazivamo bakteriofagi. Posebnu skupinu virusa ĉine
retrovirusi koji imaju sposobnost da svoju molekulu RNA pomoću vlastitog enzima prevedu u
DNA. Virusi nukleinskom kiselinom prisiljavaju domadara da ih sintetizira. Najpoznatiji
retrovirus je HIV, uzroĉnik side ili AIDS-a. Postoje još manje zarazne ĉestice od virusa, a to
su viroidi i prioni. Viroidi su graĊeni samo od jedne nukleinske kiseline, a prioni samo od
bjelanĉevina.
BIOLOGIJA 52
4. BAKTERIJE
Nadcarstvo: prokarioti (Procaryota), carstvo: monera (Monera)
Nemaju jezgrinu ovojnicu već je genetiĉki materijal u neposrednom doticaju s citoplazmom.
To su jednostaniĉni organizmi, jednostavne graĊe, male veliĉine, brzog rasta i razmnoţavanja,
nalazimo ih u gotovo svakom okolišu, razmnoţavaju se nespolno (diobom) ili spolno
(konjugacijom), nisu ovisne o staniĉnim dijelovima drugih organizama, mogu se uzgajati na
umjetnim hranjivim podlogama. Prosjeĉna duţina bakterijske stanice je 1 µm, a promjer 0,5
µm. Dijelimo ih na kuglaste (koki), štapićaste (bacili) i spiralne (spirili, vibrionti i spirohete).
4.1. GRAĐA BAKTERIJE
Genetiĉki materijal – nukleoid. Ima staniĉnu stjenku, staniĉnu membranu, citoplazmu dok se
kod nekih bakterija nalazi još i biĉ, mezosom, ĉahura, citoplazmatska zrnca (granule) i
izraštaji koji sluţe za prihvaćanje za stanice. Na osnovi Gramovog bojenja dijelimo ih na
gram-negativne (stjenka sadrţi svega 10% peptidoglikana) i gram-pozitivne (80%
peptidoglikana). U nepovoljnim uvjetima stvaraju spore.
GRAĐA ULOGA
kapsula (ĉahura) polisaharidi zaštita
staniĉna stjenka peptidoglikan (murein)
daje stalan oblik bakteriji, na
temelju koliĉine
peptidoglikana razlikujemo
gram-pozitivne i gram-
negativne bakterije
staniĉna membrana
(plazmalema)
bjelanĉevine, ugljikohidrati,
lipidi
regulira protok tvari u
bakterijsku stanicu, sudjeluje
u sintezi kapsule
mezosom uvrnuće staniĉne membrane
enzimski aktivno mjesto pri
sintezi staniĉne stjenke,
sudjeluje u diobi, ĉešće u
gram-pozitivnih bakterija
citoplazma
voda, bjelanĉevine, peptidi,
purini, pirimidi, nukleotidi i
ugljikohidrati
tvari citoplazme sluţe
bakteriji za biosintezu i kao
izvor energije
nukleoid (bakterijski
kromosom)
gusto sklupĉana molekula
DNA
sadrţi gensku uputu za diobu
bakterije
plazmid kruţna molekula DNA odreĊuje otpornost bakterije
prema antibioticima
ribosomi 70S RNA i bjelanĉevine sluţe za sintezu bjelanĉevina
citoplazmatska zrnca
(granule) glikogen, lipidi, polifosfati
priĉuvna tvar koja se nalazi
samo u starijih bakterija
biĉevi (flagele) bjelanĉevina flagelin aktivno pokretanje, izostali su
u nepokretnih bakterija
izdanci (fimbrije) bjelanĉevina Sluţe razmnoţavanju
BIOLOGIJA 53
4.2. RAZMNOŢAVANJE
Binarna dioba – jednostavna dioba, genetiĉki jednake
Konjugacija – spolni naĉin, izmjena gena
Aerobne bakterije trebaju velike koliĉine kisika za svoj opstanak, do energije dolaze aerobnim
disanjem. Anaerobne ne mogu ţivjeti u prisustvu kisika pa do energije dolaze procesima
vrenja. Fakultativno anaerobne mogu ţivjeti u uvjetima bez kisika i s kisikom.
4.3. PREHRANA
Autotrofne – iz anorganski spojeva sintetiziraju organske, nisu uzroĉnici bolesti
o Fotosintetske – fotosinteza, bakterioklorofil, ne oslobaĊaju kisik
o Kemosintetske – oksidacija razliĉitih anorganskih spojeva (metana,
sumporovodika, nitrita)
Heterotrofne – ovise o organskim tvarima iz okoliša
o Saprofitske – razgraĊuju uginule organizme, uzrokuju razliĉita vrenja (octeno,
maslaĉko, mlijeĉno-kiselo)
o Parazitske – ţive u biljka,a ţivotinjama i ĉovjeku, izazivaju bolesti
4.4. SAŢETAK
Bakterije pripadaju prokariotskom carstvu Monera. Razlikujemo nekoliko osnovnih oblika
bakterijskih stanica (kuglaste, štapićaste, spiralne i vibrioni). DNA bakterije je u direktnom
kontaktu s citoplazmom. Razmnoţavaju se binarnom diobom i konjugacijom. U nepovoljnim
uvjetima stvaraju spore. Razlikujemo autotrofne (fotosintetske i kemosintetske) i heterotrofne
(saprofitske i parazitske) bakterije. ATP dobivaju disanjem i vrenjem.
BIOLOGIJA 54
5. ZNAĈAJ BAKTERIJA ZA PRIRODU I ĈOVJEKA
RazgraĊuju uginule organizme, razgraĊuju organske tvari (mineralizacija)
Uzrokuju vrenja: mlijeĉno-kiselo, octeno
Uzrokuju bolesti: bedrenica (antraks, crni ĉir), botulizam, salmonela, tuberkuloza, upala
mokraćnih putova, kvarenje zubi – antibiotici, cijepljenje
Mikrobakteriologija – grana mikrobiologije koja prouĉava bakterije
Hranjive podloge mogu biti tekuće, polutekuće ili ĉvrste.
Sterilizacija je postupak kojim se svi mikroorganizmi u nekom materijalu ubijaju ili iz njega
uklanjaju (toplina, filtriranje, zraĉenje, ultrazvuk)
Pasterizacija – temperature niţe od 100°C (prehrambena industrija)
Antibiogram – mikrobiološka metoda koja se zasniva na ispitivanju utjecaja niza antibiotika
na ispitivanu bakteriju (24h, 37°C)
5.1. SAŢETAK
Bakterije imaju veliki znaĉaj u kruţenju tvari u prirodi. RazgraĊuju organske tvari uginulih
organizama do anorganskih spojeva koje koriste zelene biljke. Nitrificirajuće bakterije
doprinose povećanju koliĉine nitrata u tlu, koje onda koriste zelene biljke. Dušikove bakterije
obogaćuju tlo dušikom, tzv. zelenom gnojidbom. Bakterije uzrokuju razliĉita vrenja te se
primjenjuju u mlijeĉnoj industriji i industriji za proizvodnju octene kiseline. Mnoge su
bakterije uzroĉnici bolesti. Bakterije imaju veliko znaĉenje u proizvodnji antibiotika.
Znanstvena disciplina koja istraţuje bakterije, gljivice i druge mikroskopski sitne organizme
naziva se mikrobiologija. U svrhu istraţivanja bakterija moţemo ih uzgajati na hranjivim
podlogama koje mogu biti tekuće, polutekuće ili krute.
BIOLOGIJA 55
6. CIJANOBAKTERIJE ILI MODROZELENE ALGE
Za razliku od bakterija, fotosintezom oslobaĊaju kisik. Nemaju pokretnih oblika stanica.
Razmnoţavaju se nespolno diobom i fragmentacijom niti. Veliĉina im je 0,5 – 60 µm, najveći
su prokariotski organizmi. Vegetativno tijelo im je graĊeno od jedne stanice ili kolonije
stanica. Pojedinaĉne su stanice okrugle ili cilindriĉne, rodovi krokokus, nostok, anabena, dok
su kolonijalni oblici nitasti, oscilatorija. Imaju vrlo primitivnu organizaciju graĊe. Staniĉna
stjenka, membrana, citoplazma, ribosome, priĉuvna zrnca i nukleoid. Nemaju plastide,
Golgijevo tijelo, endoplazmatski retikulum i oblikovanu jezgru. U nitastih se oblika nalaze
specijalizirane stanice heterociste ĉija je uloga vezanje dušika. Neke modrozelene alge tvore
spore – akinete.
GRAĐA ULOGA
staniĉna stjenka murein, pektin, glikoprotein zaštita, pektin bubri u sluzavi
ili gelasti ovoj
kromatoplazma (obojeni
periferni dio citoplazme)
sadrţi pigmente u tilakoidima,
klorofil a, ksantofil, karotenoid i
fikobilin (fikocijan i fikoeritrin)
fotosinteza
graniĉni sloj izmeĊu
kromatoplazme i
citoplazme
plinske vakuole
prisutne su samo u nekih
vrsta, a reguliraju plutanje na
odreĊenom nivou u vodi
centroplazma
(bezbojni dio
citoplazme)
sadrţi
nukleoid graĊen od dna kao u bakterija genetska uputa za diobu
ribosomi
70S RNA i bjelanĉevine
genetska uputa za sintezu
bjelanĉevina
zrnca
priĉuvnih
tvari
cijanoficejski škrob (u
cijanoficejskim zrncima), proteini priĉuvna tvar
heterociste sadrţe glikolipide i fikobiline kod nitastih oblika za vezanje
dušika
Osim zelenog pigmenta klorofila, mogu sadrţavat još i karotenoide (naranĉasto-crven),
ksantofile (ţuti), fikobiline (fikocijan, modar, fikoeritin, crven). Boja steljke ovisi os sastavu i
koliĉini pigmenta te o valnoj duljini svjetlosti kojoj je alga osvijetljena (kromatska
adaptacija). Tijekom fotosinteze nastaje kisik i poseban oblik škroba, tzv. cijanoficejski škrob
sliĉan glikogenu. Razmnoţavaju se nespolno, obiĉnom diobom i fragmentacijom niti
(dijelovima). Široko su rasprostranjene (kozmopoliti). Cvjetanje, stvaranje sedrenih barijera,
simbioza, vezanje dušika, simbioza s lišajevima, pioniri vegetacije.
6.1. SAŢETAK
Modrozelene alge pripadaju skupini prokariotskih organizama, Monera. Za razliku od
bakterija, iskljuĉivo su fotosintetski organizmi koji oslobaĊaju kisik. Mogu fiksirati dušik.
Široko su rasprostranjene. Razmnoţavaju se nespolno, diobom i fragmentacijom niti. Zajedno
s lišajevima nastanjuju gole stijene i oskudna tla te se zato nazivaju „pionirima vegetacije“.
BIOLOGIJA 56
7. ZELENI I SVJETLEĆI BIĈAŠI
Nadcarstvo: eukarioti (Eucaryota), carstvo: protisti (Protista)
7.1. ZELENI BIĈAŠI
Euglena – 15 – 500 µm, vretenasti oblik stanice, ţivi pojedinaĉno,crvena oĉna pjega (stigma,
fotoreceptivni organ koji sadrţi pigmente karotenoide i astaksantin, sluţi za primanje
svjetlosnih podraţaja), kontaktilna vakuola (skuplja višak vode), biĉevi (pokretanje, dva biĉa),
moţe se hraniti heterotrofno i autotrofno (klorofil a i b, karotenoide i ksantofile, stvara škrob
– paramilum), razmnoţavaju se uzduţnom diobom, poznato je oko 900 vrsta
7.2 SVJETLEĆI BIĈAŠI
Sadrţe tvar luciferin koja u doticaju sa zrakom svjetluca (bioluminiscencija), staniĉna stjenka
ima dvije brazde, popreĉnu i uzduţnu. Popreĉna predstavlja prstenasto udubljenje i dijeli
staniĉnu stjenku na gornju polovinu, epiteku, i donju polovinu hipoteku. Na svakoj brazdi je
pod jedan biĉ. Sadrţi klorofil a i c, karotenoide i ksantofile. Produkti fotosinteze su škrob i
škrobu sliĉni poliglukani te kapljice ulja. Razmnoţavaju se vegetativno, diobom, spolni naĉin
poznat u samo nekim rodovima. Bioindikatori su.
7.3. SAŢETAK
Zeleni biĉaši pripadaju skupini protista. Jednostaniĉni su organizmi koji se pokreću uz pomoć
dva biĉa. Imaju zelenu boju zbog klorofila koji se nalazi u kloroplastima. Većinom su
autotrofni organizmi koji fotosintezom kao rezervnu tvar stvaraju paramilum, tvar sliĉnu
škrobu. U nepovoljnim uvjetima okoliša hrane se heterotrofno. Razmnoţavaju se uzduţnom
diobom. Potjeĉu od prabiĉaša.
Svijetleći biĉaši su jednostaniĉni protisti. Sadrţe luciferin koji u doticaju sa zrakom svjetluca,
što se naziva bioluminiscencija. Staniĉna stjenka se sastoji od celuloze, a graĊena je od
epiteke i hipoteke. Pokreću se pomoću dva biĉa. Fotosintezom proizvode kapljice ulja, škrob i
poliglukane. Većina vrsta ove skupine ţivi u more, gdje ĉine glavninu fitoplanktona.
BIOLOGIJA 57
8. ALGE KREMENJAŠICE
Jednostaniĉni protisti, ţive pojedinaĉno ili u kolonijama, stanica im je obavijena ljušturicama
koje su graĊene od kremena ili silicijeva dioksida (SiO2). Penate ţive na dnu slatkih voda i
mora. Imaju oblik štapića, laĊe ili kijaĉa. Centrice se za razliku od Penata ne pokreću aktivno
već lebde u jezerima i morima gdje ĉine plankton. Kremenjašice se razmnoţavaju
jednostavnom diobom. Javlja se i spolno razmnoţavanje. Autotrofni su organizmi, klorofil a i
c, karotenoide i ksantofile. Produkt fotosinteze je krizolaminarin, polimer glukoze. Sadrţe i
kapljice ulja. Ţive u vodama na kopnu, stajaćicama i tekućicama te u moru.
8.1. SAŢETAK
Alge kremenjašice pripadaju skupini protista. Njihovo se tijelo sastoji od ljušture u koje je
ugraĊen silicijev dioksid. Razmnoţavaju se jednostavnom diobom i spolno. Ţive u slatkim
vodama, moru i oceanima. Imaju vaţnu ulogu pri stvaranju kremene ili dijatomejske zemlje.
BIOLOGIJA 58
9. ZELENE ALGE I PAROŢINE
ZELENE ALGE
Zelena boja – klorofil, jednostaniĉne (pojedinaĉno ili kolonije, najĉešće okrugli, neki imaju
biĉeve) i višestaniĉne (mješinast oblik, nerazgranati nitast, razgranati nitast, lisnati). Klorofil a
i b, karotenoidi i ksantofili. Fotosintezom se oslobaĊa kisik i škrob.
RAZMNOŢAVANJE
Nespolno: vegetativno – jednostaniĉni diobom, višestaniĉni dijelovima steljke, uz pomoć
spora – nespolne rasplodne stanice
Spolno: gamete, izmjena generacije – sporofit (2n) i gametofit
PREDSTAVNICI
10 000 vrsta, 10-tak redova
Jednostaniĉni oblici
o Kišna alga – nema biĉeva, razmnoţavanje diobom
o Klamidomonas – slatkovodna alga, dva biĉa, oĉna pjega (svjetlost), vakuola,
razmnoţavanje spolno (izogamija, muške i ţenske spolne stanice su vanjskim
dijelom jednake i obje su pokretne) i nespolno zoosporama (pokretne spore s
biĉevima). U povoljnim uvjetima razmnoţavanje je uvijek nespolno.
o Alge krasnice – slatkovodne zelene alge, razmnoţavanje konjugacijom
Kolonijalni oblici
o Volvoks – oblik kugle 500 – 60 000 vegetativnih stanica, podjela rada na
tjelesne i spolne stanice, razmnoţavanje nespolno i spolno
o Vodena mriţica – slatkovodna alga
Višestaniĉni oblici
o Spirogira – staniĉna stjenka od celuloze i pektina, mekana i sluzava, spiralni
oblik kloroplasta, razmnoţavanje nespolno (diobom i fragmentacijom niti) i
spolno (konjugacijom), nema biĉeve
o Kladofora – slatka i slana voda, morske vrste imaju izomorfnu izmjenu
generacija (gametofit se vanjskim izgledom ne razlikuje od saprofita)
o Kaulerpa – vegetativno razmnoţavanje
o Jadranski klobuĉić – za podlogu priĉvršćen pomoću rizoida
o Morska salata – pojavljuje se na mjestima gdje je more oneĉišćeno, izomorfne
izmjena generacija
o Paroţine – stalke i brakiĉke vode, jajne stanice su velike i nepokretne (oogonij,
ţenski spolni organ), anteridiji (muški spolni organ) razvija spermalne stanice
(male, biĉevi, brze)
9.1. SAŢETAK
Zelene alge sadrţe razliĉite pigmente: klorofil a i b, te u malim koliĉinama karotenoide i
ksantofile. Razmnoţavaju se nespolno i spolno, a u nekih predstavnika prisutna je i izmjena
generacija. Razlikujemo jednostaniĉne, višestaniĉne i kolonijalne oblike. Znaĉajni su
proizvoĊaĉi kisika i organske tvari.
BIOLOGIJA 59
10. SMEĐE ALGE I CRVENE ALGE
10.1. SMEĐE ALGE
Obitavaju iskljuĉivo u moru, hladnija, sjeverna mora, ali ima ih i u Jadranu. Steljka je
višestaniĉna, moţe biti razgranata, nerazgranata, vrpĉasta ili listasta. Razvijeniji oblici imaju
dijelove nalik korijenu, stabljici i listovima. Sadrţe feoplastide (zlatno-smeĊe plastide),
klorofil a i c, karotenoide, a od ksantofila fukoksantin koji im daje smeĊu boju. Rezervna tvar
je laminarin, kapljice ulja i alkohol. Razmnoţavaju se nespolno (sporama) i spolno
(gametama). Izomorfna i heteromorfna (ima razlike izmeĊu gametofita i sporofita) izmjena
generacija. Sadrţe velike koliĉine vitamina A, B i C – hrana i zaĉin. Podrijetlo od prabiĉaša.
Diktiota – izomorfna izmjena generacija, rasplodni organi dolaze u nakupinama,
oogonija ili anteridija
Padina
Jadranski braĉić – endem, konceptakuli (udubljenja u steljci u kojima su smješteni
rasplodni organi), prikrivena izomorfna izmjena generacija
Vrste roda Cystoseira ţive u moru na pjeskovitom tlu i ĉvrstim podlogama, nego su
jadranski endemi i bioindikatori
Bobiĉarka
10.2. CRVENE ALGE
Steljka je višestaniĉna, moţe biti ĉlankovita ili nitasta, unutrašnji sloj je graĊen od celuloze, a
vanjski od pektina koji je obiĉno sluzav. Crveni pigment fikoeritrina (nalazi se u plastidima
koji se nazivaju rodoplasti). Karoteni, ksantofili, klorofil a (i u nekih vrsta i d i modri
fikocijan), produkt fotosinteze je floridejski škrob. Razmnoţavanje je nespolno i spolno. U
davnoj prošlosti su tvorile naslage stijena koje danas nazivamo litotamnijski vapnenac ili
litavac.
10.3. SAŢETAK
Crvene alge većinom ţive u moru i to ĉešće u toplim morima i na većim dubinama. Njihova
boja potjeĉe od pigmenta fikoeritrina. Fotosintezom stvaraju floridejski škrob koji se
upotrebljava kao „štirka“. Mogu se razmnoţavati nespolno i spolno.
SmeĊe alge ţive samo u moru i to preteţito u hladnijim morima. Sadrţe velike koliĉine
fukoksantina koji im daje smeĊu boju. Fotosintezom proizvode laminarin, kapljice ulja i
alkohol.
SmeĊe i crvene alge razmnoţavaju se spolno i nespolno. Crvene nemaju biĉeve ni u jednom
razdoblju ţivota te se smatra da su srodne modrozelenim algama. SmeĊe imaju biĉeve te se
smatra da potjeĉu od prabiĉaša.
BIOLOGIJA 60
ODJELJAK FOTOSINTETS
KI PIGMENTI
REZERVE
HRANE U
STANICI
KOMPONENTE
STANIĈNE
STJENKE
STANIŠTE
EUGLENOPHYTA –
zeleni biĉaši
klorofil a i b,
karotenoidi i
ksantofili
paramilum,
ugljikohidrat
sliĉan škrobu
nemaju staniĉnu
stjenku nego
tijelo obavija
pelikula
većino u
slatkoj
vodi, a
neki u
morskoj
PYRRHOPHYTA –
svijetleći biĉaši
klorofil a i c,
karotenoidi i
ksantofili
škrob i škrobu
sliĉni
poliglukani,
kapljice ulja
celuloza
u
planktonu
mora i
slatkih
voda
BACILLARIOPHYTA
– alge kremenjašice,
Diatomeae
klorofil a i c,
karotenoidi,
uglavnom
fukoksantin
krizolaminarin
polimer
glukoze i
kapljice ulja
kremen ili
silicijev dioksid
SiO2
u slatkim
vodama i
moru
CHLOROPJYTA –
zelene alge
klorofil a i b,
karotenoidi i
ksantofili
škrob celuloza, pektin
u slatkim
vodama i
moru
PHAEOPHYTA –
smeĊe alge
klorofil a i b,
karotenoidi i
obilje
fukoksantina
laminarin,
kapljice ulja i
alkohol
celulozna
staniĉna stjenka
koju ĉesto
oblaţe sluz od
alginske kiseline
u moru
RHODOPHYTA .
crvene alge
fikoeritrin,
karoteni,
ksantofili,
klorofil a, u
nekih i klorofil d
i fikocijan
floridejski
škrob celuloza i pektin
većinom u
moru, a
postoje i
slatkovodn
e vrste
10.4. ZNAĈAJKE PROTISTA
Primarno ţive u vodi ili vlaţnoj okolini
Većinom su aerobni i koriste mitohondrije za staniĉno disanje
Mogu biti fotoautotrofi, heterotrofi ili izmjenjivati autotrofnu i heterotrofnu prehranu
Postoje velike razlike u naĉinu razmnoţavanja, obliku tijela i naĉinu ţivota
Razlikuju se po veliĉini
Neki ţive u zadrugama, ali nikad ne izgraĊuju tkiva
Većina protista je pokretna, imaju biĉ bar u jednom dijelu svog ţivota
Biĉevi prokariota i eukariota nemaju isto podrijetlo
Iako alge imaju klorofil a, uvelike se razlikuju po svojim pomoćnim pigmentima
(karoteni, ksantofili, fikobilini) koji hvataju valne duljine svjetlosti na koje klorofil a
nije osjetljiv
U nepovoljnim uvjetima stvaraju spore
BIOLOGIJA 61
11. GLJIVE
Carstvo: gljive (Mycota)
Stanice gljiva su duge niti, hife – sve hife ĉine micelij. Plodište je dio u kojem se nalaze
sporangiji sa sporama. Gljive su heterotrofni organizmi i to saprofiti (hrane se organskom
hranom koju proizvode drugi organizmi) i paraziti (ţive kao nametnici na biljkama,
ţivotinjama i ĉovjeku). Cikliĉka izmjena generacija. Spolna generacija je gametofit
(višestaniĉna jedinka s haploidnim stanicama), a nespolna je sporofit (višestaniĉna jedinka s
diploidnim brojem stanica). Dijele se na algašice, mješinarke i stapĉarke.
Nakon kiše, na lišću ţuta ljigava sluz ili naranĉasto-crvene kuglice. Tijelo se naziva plazmodij
11.2 ALGAŠICE
Tijelo je micelij sastavljen od mnoštva hifa koje su ispunjene jezgrama izmeĊu kojih nema
popreĉnih stjenki.
Peronospora vinove loze – nametnik koji u tkivu listova i plodova vinove loze razvija kratke
nastavke, haustorije kojima ulaze u ţive stanice
Siva plijesan – voli topla i vlaţna staništa, stari kruh (siva pauĉina s crnim pojasom)
11.3. SAŢETAK
Gljive ne sadrţe klorofil pa ne mogu same sebi proizvoditi hranu, one su heterotrofni
organizmi i ţive kao saprofiti ili paraziti. Vegetativno tijelo gljiva je micelij, a ĉine ga niti
koje se nazivaju hife. Sluznjaĉe su protisti iz kojih su se razvili gljive. Gljive dijelimo na
algašice, mješinarke i stapĉarke. Tijelo sluznjaĉa naziva se plazmodij. Iz njega se razvija
plodište, sporangij pun spora. Ukoliko spora padne na vlaţno tlo, kroz nekoliko razvojnih
oblika i dioba sposobna je ponovno postati novi plazmodij. Peronospora i siva plijesan
poznate su algašice ĉiji je micelij graĊen od hifa, izmeĊu kojih nema pregrada, pa hife sadrţe
mnogo jezgara.
BIOLOGIJA 62
12. MJEŠINARKE
Brojna skupina gljiva, spore razvijaju u mješinici ili askusu (najĉešće 8 spora). Spore u askusu
nazivamo askosporama. Postoje i mješinarke koje se razmnoţavaju pupanjem ili one koje
stvaraju druge tipove spora, poput konidija ili zraĉne spore. Dijelimo ih na gljivice (manje) i
mješinarke koje razvijaju plodišta (veće organizme).
12.1. GLJIVICE
Kvašĉeve gljivice – jednostaniĉne mješinarke, razmnoţavaju se nespolno, pupanjem (moţe i
spolno askosporama). Pekarski i vinski kvasac. Kvasci su bogati vitaminima i to posebice iz
skupine B.
Zelena plijesan – moţe se razmnoţavati s dvije spore. Askospore nastaju unutar mješinice
askusa, a konidije pregraĊivanjem vršnih dijelova hifa.
Raţova gljivica – parazitira u plodnici trava, pa se u klasu na tom mjestu ne razvija pšeno, već
tamni rošĉić. U rošĉiću se nalazi otrovni alkaloid ergotin.
12.2. MJEŠINARKE KOJE RAZVIJAJU PLODIŠTA
Micelij ima brojne hife hitinskih stjenki. Hife su redovito višestaniĉne jer su pregraĊene
popreĉnim stjenkama. Micelij razvija plodišta koja mogu biti pod zemljom kao u tartufa ili
iznad zemlje kao u naranĉaste zdjeliĉarke. Dio plodišta u kojem se nalazi sporangij sa
sporama naziva s himenij.
12.3. RAZMNOŢAVANJE
U askusu ili mješinici razvijaju se askospore. Askus je sporangij u kojem spore nastaju
mejozom. Spore su razliĉitog spola, fiziološki su razliĉite i oznaĉavaju se sa + i – jer se meĊu
njima vanjske razlike ne uoĉavaju. Plodište se moţe oblikovati jedino u sluĉaju kad su se
negdje pod zemljom susreli miceliji dvaju spora suprotnog predznaka. Micelij koji kliju iz
spora predstavljaju gametofit. Njihovim udruţivanjem izgraĊuje se plodište. U donjem dijelu
plodišta dolazi do stvaranja spolnih organa (gametogenija) koji se meĊusobno spoje. Spajanje
cijelih spolnih organa naziva se gametangiogamija. Pritom muški spolni organ pretoĉi svoje
spolne jezgre u ţenski spolni organ iz kojeg kliju hife. Time nastaje dikariontski, dvojezgreni
stadij – saprofit koji je graĊen od askogene hife s po dvije jezgre. U podruĉju himenija dolazi
do stvaranja mješinice (askusa). U mješinici dolazi do stapanja jezgara (kariogamija) i uz
redukcijsku diobu u njoj nastaju haploidne spore. Njihovim rasipanjem ponovno zapoĉinje
stvaranje nove generacije gametofita.
12.4. SAŢETAK
Mješinarke imaju pregraĊene hife i u svakoj je pregradi jedna jezgra. Micelij s jednom
jezgrom predstavlja gametofit iz kojeg se razvija dvojezgreni sporofit. Sporofit razvija
mješinice, sporangije. Spolno razmnoţavanje kod mješinarki odvija se gametangiogamijom.
Najĉešće nespolni naĉin razmnoţavanja je pupanje. Poznate gljivi kao kvasi, kistac i raţova
gljivica su mješinarke. Kvasci se hrane šećerom i kao produkt nastaje CO2 i etanol. Kistac je
zelena plijesan iz koje se kemijskom obradom moţe izolirati antibiotik penicilin. Rošĉić
raţove gljivice sadrţi ergotin. Neke mješinarke razvijaju plodišta (tartufi, smrĉak).
BIOLOGIJA 63
13. STAPĈARKE
Micelij je graĊen od višestaniĉnih hifa, poput onih u mješinarki. Micelij na površini zemlje
razvija plodište na kojem uglavnom razlikujemo struĉak klobuk. Plodište je dio gljive koji
sluţi ra reprodukciju. U većini mladih gljiva plodišta su obavijena ovojem, velumom. Glavna
odlika stapĉarki je da im se ĉetiri spore razvijaju u stapki. Stapka ili bazidija je sporangij
stapĉarki. Spore na bazidiji nazivaju se bazidiospore. One nisu zatvorene u mješinice, već vire
prema van iz bazidije. Himenij je dio plodišta u kojem su smještene bazidije. One gljive kod
kojih se jasno razaznaje klobuk i struĉak nazivamo klobuĉarke. Neke klobuĉarke imaju
himenij poput listića, rupiĉast ili jeţast. Ako je plodište zatvoreno i izvana obavijeno
korastom opnom onda takve gljive nazivamo trbušarama. Neke stapĉarke nemaju struĉak, već
jer njihovo plodište od samo pola klobuka s jedne strane priraslo uz debelo drveće. Njih
nazivamo gube. Zadnje su capice koje imaju razgranato plodište. Mnoge vrste gljiva su
otrovne (zelena pupavka, gljiva ludara, muhara). Najotrovnija je zelena pupavka. Bukovaĉe i
peĉurke (šampinjoni) su jestive. Neke stapĉarke parazitiraju na razliĉitim organima biljaka
(hrĊe – pšenica, snijeti – kukuruz, pšenica, zob, jeĉam ili raţ).
13.1. RAZMNOŢAVANJE
Spore se dijele na ţenske (+) i muške (-). Padne li na plodno tlo razvit će se višestaniĉni
micelij, gametofit, ĉije stanice imaju jednu jezgru. Primari micelij je dakle muški ili ţenski.
Kad se susretnu miceliji razliĉitih spolova, doći će do somatogamije i do stvaranja plodišta.
Somatogamija je takav naĉin spolnog razmnoţavanja gdje tjelesna stanica preuzima ulogu
spolne. Plodište nastaje iz sekundarnog micelija ĉije hife imaju u stanici dvije jezgre (+ i -). U
podruĉju himenija u stapci (bazidij) dvije se jezgre najprije fuzioniraju u zigotu, a zatim kroz
dvije mejotiĉke diobe iz zigote nastaju posebno ĉetiri bazidiospore (dvije + i dvije -). Dozrele
spore raznose se, a neke od njih daju nove potomke.
13.2. SAŢETAK
Stapĉarke imaju pregraĊene hife. Micelij s jednom jezgrom predstavljaju gametofit iz kojeg se
razvija dvojezgreni sporofit. Sporofit razvija stapke. Spolno razmnoţavanje kod stapĉarki
odvija se somatogamijom. Stapĉarke moţemo dijeliti na otrovne i jestive, a prema izgledu
plodišta na klobuĉarke, trbušare, gube i capice. Posebna su skupina snijeti i hrĊe koje za
razliku od saprofitskih stapĉarki parazitiraju na odreĊenom domadaru.
BIOLOGIJA 64
14. GLJIVE U SIMBIOZI
Simbioza je usko povezan zajedniĉki ţivot dvaju razliĉitih organizama u kojem oba imaju od
toga neku korist. Lišaj je simbioza gljive i alge. Gornja kora je puna gusto nabijenih hifa s
debelim stjenkama. Srednji asimilacijski sloj je pun algi i tankostjenih hifa. Srţ je sloj lišaja
kojeg tvore rahlo rasporeĊene hife gljiva. Donja kora moţe, ali ne mora postojati, sliĉne je
graĊe kao i gornja, iz nje izlaze rizoidi, nitaste izrasline kojima se lišaj priĉvršćuje za podlogu
kako bi upio vodu i minerale. Lišajevi ne uspijevaju ţivjeti ondje gdje je zrak oneĉišćen.
Razmnoţavaju se jednako kao gljive mješinarke. Razmnoţavaju se i vegetativno (nespolno).
Tome sluţe soredije – tjelešca koja ĉine skupina algi obavijenih hifama gljiva.
MIKORIZA – simbioza gljiva i biljaka
14.1. SAŢETAK
Simbioza mješinaki i algi naziva je lišaj. Alga opskrbljuje gljivu ugljikohidratima, a gljiva
alge mineralima i vodom. Lišaj se uglavnom razmnoţava vegetativnim putem, pomoću
soredija. Mikoriza je simbioza gljive i biljaka, u kojoj biljke dobivaju vodu, a gljive
ugljikohidrate.
BIOLOGIJA 65
15. BILJKE
Carstvo: biljke (Plantae)
Višestaniĉni autotrofni eukarioti, imaju u staniĉnoj stjenci celulozu, sadrţe i kloroplast a kao
glavni fotosintetski pigment. Imaju tanki voštani sloj da sprijeĉi gubitak vode. Pravilna
izmjena generacija. Spolna generacija je gametofit – višestaniĉna jedinka ĉije stanice sadrţe
poloviĉan broj kromosoma. Nespolna generacija je sporofit – višestaniĉna jedinka ĉije stanice
sadrţe diploidan broj kromosoma. Gametofit proizvodi haploidne gamete ĉijim spajanjem
nastaje zigota koja se razvija u diploidni sporofit. Mejotiĉkim diobama u sporofitu nastaju
haploidne spore. Iz spora mitotiĉki raste haploidni gametofit. Jednostavnije bilje imaju jaĉe
razvijen gametofit od sporofita. Gotovo sve bilje koje danas vidimo oko sebe su sporofiti.
Gametofit je bio reduciran jer je s obzirom na oplodnju bio neusporedivo jaĉe vezan za
prisustvo vode. Saprofit se par evolucijom jako razvio.
15.1. KLASIFIKACIJA BILJA
Nevaskularne biljke – nemaju pravo provodno tkivo i vegetativne organe
o Mahovine
Vaskularne biljke – imaju pravo provodno tkivo i vegetativne organe
o Papratnjaĉe
o Sjemenjaĉe
Lepezasto, odnosno igliĉasto listaste golosjemenjaĉe
Perasto listaste golosjemenjaĉe
Kritosjemenjaĉe
15.2. RAZVOJ BILJAKA
Prva prilagodba na kopneni okoliš je zaštita gameta i embrija unutar samog gametofita. To su
svojstvo prve ostvarile mahovine.
Druga prilagodba je razvitak provodnog tkiva, koje su ostvarile papratnjaĉe
Treća prilagodba je nastanak sjemenke. Ona je osigurala biljkama brzo naseljavanje Zemlje
dobro ĉuvajući biljni embrio. Prvu sjemenku razvile su golosjemenjaĉe.
Ĉetvrta prilagodna je razvitak kritosjemenjaĉa, odnosno onih biljaka koje mogu stvoriti cvijet
i plod. Kod kritosjemenjaĉa je sjemeni zametak skriven.
15.3. SAŢETAK
Biljke vode podrijetlo od nekih zelenih algi koje su ţivjele prije više od 400 milijuna godina.
Sve biljke ţive na kopnu, a one koje nalazimo u vodi naknadno su prešle na takav naĉin
ţivota. Nazoĉnost biljaka na kopnu osobito je znaĉajna jer omogućuje opstanak ţivotinja i
ĉovjeka. Izmjena generacije gametofita i sporofita karakteristiĉna je za bilje. Evolucija
stablašica odvijala se jaĉim razvojem sporofita. Raznoliko biljno carstvo dijelimo na
mahovine, papratnjaĉe i sjemenjaĉe.
16. BILJNA TKIVA – BIOLOGIJA 1
BIOLOGIJA 66
17. GRAĐA BILJKE
Tijelo biljke dijelimo na izdanak (nadzemni dio) i korijen (podzemni dio). Izdanak je
sastavljen od listova, stabljike, vegetacijskih vrškova i pazušnih pupova. Korijen raste u
zemlju i na njemu razlikujemo glavni korijen i boĉno korijenje, kao i korijenove dlaĉice i
korijenova kapa.
17.1. STABLJIKA
Nadzemni dio biljke, nosi ostale dijelove. Razvija se iz vegetacijskog vrška. Sadrţi brojne ţile
pomoću kojih provodi asimilate, vodu i mineralne tvari. Na vrhu glavne stabljike je tjemeni
pup, a u njemu vegetacijski vršak koji sluţi rastu stabljike u vis.
Zeljaste biljke su one koje u svojoj graĊi nemaju mnogo potpornog tkiva, pa ne mogu doseći
znaĉajniju visinu. Uglavnom ţive jednu ili dvije godine. Jednogodišnje (kukuruz, pšenica),
dvogodišnje (kupus, mrkva, luk, peršin, celer, prve godine skupljaju hranu u korijenu ili
lukovici, a druge procvjetaju), višegodišnje (krumpir, luk).
Drvenaste stabljike su stabla, grmovi i polugrmovi. Stabla (hrast, bukva, grab, brijest), grmovi
(glog, lijeska, ruţa), polugrmovi (kadulja, majĉina dušica).
PREOBRAZBE STABLJIKE – podzemne stabljike (krumpir, ĉešnjak, perunika), trn (ruţa,
glog), vitica (vinova loza)
Nespolno razmnoţavanje stabljikom odvija se reznicama (dijelovi stabljike), provaljenicama
(grane matiĉne biljke koje prilijeţu uz tlo) i vrijeţima (nitasti nastavci stabljike koji se pruţaju
po zemlji).
17.2. LIST
Glavni fotosintetski organ, dijeli se na tri dijela: plojku (najvaţniji dio lista, njome list
fotosintetizira i transpirira), peteljku i osnovu lista. Dvije skupine listova: jednostavni i
sastavljeni. Prvi listovi su se zametnuli još u sjemenci, a nazivamo ih supke ili kotiledoni.
Lisna plojka ima svoj ţilni sistem ili nervaturu (mreţasta, prugasta, paralelna ili vitiĉasta
nervatura).
PREOBRAZBE LISTOVA – trnovi (kaktus), vitice (grašak), lapovi i latice, hvataljke (biljke
mesoţderke).
Razmnoţavanje listovima nije ĉesta pojava.
17.3. KORIJEN
Uĉvršćuje biljku u zemlju, upija vodu i minerale te skladišti rezervnu hranu, razvija se iz
klicinog korijena prilikom klijanja sjemenke. Rast omogućava vršno tvorno tkivo. Provodni
elementi (floemi i ksilemi) se izmjenjuju, a rasporeĊeni su zrakasto. Biljke mogu razviti pravi
korijen ili ĉupavi korijen. Ima biljaka koje nemaju korijen.
PREOBRAZBE KORIJENA – peršin, mrkva ili celer (sadrţi mnogo osnovnog tkiva u
kojemu su pohranjene priĉuvne tvari, repast ili vretenast korijen), ciklame, zlatice (zadebljalo
boĉno korijenje, korijenski gomolji), bršljan (zraĉno ili adventivno korijenje)
17.4. SAŢETAK
Osnovni su dijelovi biljke izdanak sa stabljikom i listovima te korijen. Stabljika je os izdanka
koja brojnim ţilama provodi vodu i mineralne tvari te asimilate. Ona se razvija iz
BIOLOGIJA 67
vegetacijskom vrška. Mjesto na stabljici na kojem izbijaju listovi naziva se nodij. Na pazušcu
lista nalazi se pup iz kojeg se moţe razviti nova grana. Takav se pup naziva aksilarni pup.
Drvenaste stabljike mogu biti polugrmovi, grmovi i stabla na kojima razlikujemo deblo i
krošnju. Vegetativno razmnoţavanje stabljikom vrši se pomoću reznica, povaljenica, vrijeţa i
podzemnih stabljika. List je fotosintetski organ. S obzirom na vrstu biljke raznih je oblika i
rasporeda ţila. Na listu razlikujemo plojku, peteljku i osnovu lista. Korijen, stabljika i list
mogu se preobraziti u organe kao što su trn, vitica, gomolj, lukovica. Glavna je uloga korijena
da drţi biljku u zemlju, upija vodu i mineralne tvari, te skladišti rezerve hrane. Korijen je
pravi ako na njemu dobro luĉimo glavni korijen i boĉno korijenje, a ako ne onda je to ĉupavi
korijen.
BIOLOGIJA 68
18. MAHOVINE
Stanovnici kopna. Ne razvijaju pravi korijen, stabljiku ni listove. Tijelo se sastoji od stabalca,
listića i rizoida (nitaste izrasline koje priĉvršćuju mahovinu i imaju ulogu korijena). Nemaju
prave provodne ţile, nevaskularne su biljke, vodu upijaju ĉitavom površinom, ovisne su o
vodi.
18.1. RAZMNOŢAVANJE
Kod mahovina je izraţena izmjena generacija saprofita i gametofita. Jednostaniĉna haploidna
spora klija u malu prokliĉnicu (protonemu). Iz nje se razvija stabalce s listićima gametofit. Na
vrhu stabalca su rasplodni organi. Većina mahovina je odvojena spola. Muški gametofit na
vrhu ima anteridij (spermatozoidi). Ţenski na vrhu ima arhegonij (mitozom nastaje jajna
stanica). Za oplodnji je potrebna kap vode ili rosa kako bi spermatozoidi (svaki ima po dva
biĉa) doplivali do arhegonija i oplodili jajnu stanicu. Iz oploĊene jajne stanice razvija se
sporofit. Sporofit se naziva sporogon, a ima izraţen drţak i tobolac. U tobolcu se mejozom
stvaraju haploidne spore, koje su vrlo lagane pa kad tobolac izbaci svoj poklopac vjetar ih
raznosi.
18.2. NAĈIN ŢIVOTA MAHOVINA
U hrvatskoj su ĉeste mahovine vlasak, zdenĉara, mah tesetar. Sedrene barijere
18.3. SAŢETAK
Mahovine u busenovima uglavnom ţive na kopnu ili su naknadno prešle na ţivot u slatkoj
vodi. Mahovine su nevaskularne biljke jer nemaju razvijen provodni sustav. Kod njih je
izraţena pravilna izmjena generacija. Tijelo mahovine je gametofit, na kojem razlikujemo
rizoide, stabalce i listiće. Na vrhu stabalca smješteni su anteridij ili arhegonij. Oplodnjom u
kapi vode nastaje oploĊeno jaje iz kojeg klije sporofit (sporogon). Iz tobolca sporogona
vjetrom se raspršuju spore. Njihovim klijanjem razvija se protonema. Poznate mahovine u
Hrvatskoj su vlasak, zdenĉara, mah tresetar te sedrotvorci.
BIOLOGIJA 69
19. PAPRATNJAĈE
Prve biljke s provodnim ţilama koje su se pojavile na Zemlji. Tijelo papratnjaĉe ĉine korijen,
stabljika i listovi. Prapaprati nemaju prave listove, a u crvotoĉina i preslica su malih dimenzija
pa su nazvani mikrofili. Samo skupina pravih paprati ima megafile, prave listove s razvijenim
ţilnim sustavom. Mladi listovi su smotani, a na donjoj strani nose sporangije. Provodne ţile
papratnjaĉa izgraĊene su iz odrvenjelih traheida (vrlo rijetko traheja) i produţenih sitastih
cijevi. Tijelo je prekriveno kutikulom. Epiderma im je isprekidana puĉima koje omogućuju
izmjenu plinova. Ovisne su o vodi u vrijeme razmnoţavanja. Slaba toĉka paprati nije sporofit,
nego gametofit (protalij) bez pravog korijena i provodnog tkiva, te pokretni spermatozoidi
koji za kretanje trebaju vodu da bi obavili oplodnju.
19.1. RAZMNOŢAVANJE
Nespolno sporama, i spolno oogamijom. Imaju heteromorfnu izmjenu generacija. Spore se
stvaraju u sporangijima, a gamete u gametangijima (arhegonij i anterifij). Kod svih je
papratnjaĉa dugotrajan sporofit postao dominantan. Mnoge papratnjaĉe stvaraju jednake spore
pa kaţemo da su izosporne vrste. Neke stvaraju dva tipa spora: velike (megaspore) i male
(mikrospore) – heterosporne papratnjaĉe. Iz makrospora se razvijaju ţenski, a mikrospora
muški gametofiti. Gametofit ili protalij ĉeto kratko ţivi, ima krpast oblik, zelene je boje,
obavlja fotosintezu te je puno samostalniji. Na gametofitu se razvijaju gametangiji: arhegonij
(ţenske spolne stanice) i anteridij (muške spolne stanice).
19.2. ŢIVOTNI CIKLUS
Mejotiĉkom diobom u sporangiju nastaju haploidne spore. Kad sazru, sporangij popuca i
spore se rasipaju. Ako spora padne na pogodno tlo, razvija se u gametofit (protalij) koji
obavlja fotosintezu. Na protaliju se razvijaju ţenski (arhegonij) i muški (anteridij) spolni
organi. Spermatozoid pomoću biĉeva pliva kroz vodu od anteridija do jajne stanice u
arhegoniju te je oplodi. OploĊena se stanica razvije u sporofit i mlada biljka raste iz
arhegonija na raĉun gametofita. Okrugle tvorevine na donjoj stranici fertilnih (plodnih) listova
(sporofita) nazivamo sorusi. Svaki je sorus nakupina sporangija. Sporangiji stvaraju spore iz
kojih se razvijaju gametofiti.
19.3. RAZNOLIKOST
PRAPAPRATI – dva roda, nemaju prave listove ni pravi korijen, stabljike bez
provodnog tkiva
CRVOTOĈINE – od njih potjeĉe veliki dio svjetskih rezervi fosilnog ugljena
PRESLICE
PRAVE PAPRATI
BIOLOGIJA 70
19.4. SAŢETAK
Papratnjaĉe su prve biljke stablašice ĉije je tijelo rašĉlanjeno na korijen, stabljiku i listove. U
ţivotnom ciklusu prolaze haploidnu (gametofit) i diploidnu (sporofit) fazu s heteromorfnom
izmjenom generacija. U razdoblju karbona papratnjaĉe su imale veliku ulogu u vegetaciji
Zemlje, dok su danas uglavnom malene biljke bez većeg zanimanja. Saprofit papratnjaĉa je
dominantna generacija, a gametofit ili protalij rijetko prelaze veliĉinu od 1 cm. Većinom su
izosporne, ali postoje i heterosporne vrste. Danas su ţivuće ĉetiri skupine: prapaprati,
crvotoĉine, preslice i prave paprati. Preci današnjih vaskularnih biljaka bile su zelene alge.
Prva kopnena biljka bila je Rhynia iz skupine psilopsida. Ţivjela je u siluru i devonu. Imala je
golu stabljiku, jednostavnu provodnu ţilu, puĉi, rizoide, a na vrhovima dihotomskih organa
sporangije. U devonu i karbonu biljke su evoluirale u više pravaca, prema preslicama,
crvotoĉinama i papratima. Tada nastaju velike šume od kojih potjeĉu naslage ugljena.
BIOLOGIJA 71
20. SJEMENJAĈE
Razvile su se od prapaprati za vrijeme karbona, a dominiraju tijekom perme. Megaspore ne
ispadaju iz sporangija nego se unutar njega razvijaju u ţenski gametofit – sjemeni zametak –
sjemenka. Dijeli ih na golosjemenjaĉe i kritosjemenjaĉe. Golosjemenjaĉe su uvijek
opskrbljene sekundarnim rastom, imaju sjemene zametke smještene izravno na površini
sporofita ili analognih struktura. Kritosjemenjaĉe imaju sjemene zametke zatvorene u plodnici
tuĉka i posjeduju cvijet. Sjemenjaĉa ima 235 000 vrsta (golosjemenjaĉa oko 800, ostatak
kritosjemenjaĉe).
GOLOSJEMENJAĈE KRITOSJEMENJAĈE
Stabljika drvo ili grm drvo, grm ili zeljasta
Drvo samo traheide traheje i traheide
Dominantna generacija sporofit sporofit
Sporangiji u ĉešeru u cvijetu
Peludno zrnce od ĉetiri stanice od tri stanice
Anteridiji odsutni odsutni
Mikrosporofili preobraţeni u ljuske preobraţeni u prašnike
Spermalne stanice
dvije nepokretne, preţivljava
samo ona koja oplodi jajnu
stanicu, a druga ugiba
dvije nepokretne, jedna oplodi
jajnu stanicu, a druga se
ujedinjuje sa središnjom
jezgrom
Megaspora nalazi se u megasporangiju nalazi se u megasporangiju
Megagametofit (ţenski
gametofit) od oko 500 stanica
od 7 do 8 jezgara (embrionska
vreća)
Arhegonij prisutni, osim u kositrenica odsutni
Sjemeni zameci na površini sporofita unutar tuĉka
Oprašivanje vjetrom uglavnom ţivotinjama, u nekih
skupina vjetrom ili vodom
Sjemenka slobodna na površini sporofita
ili analognih struktura
zatvorena u plodu, koji je
nastao transformacijom
plodnice (neki put i dijelova
cvijeta)
Zametak razvija se unutar
megagametofita
razvija se unutar
megagametofita
Rezervne tvari potjeĉu od haploidnog
megagametofita
potjeĉu od triploidnog
endosperma
Supke dvije ili više jedna ili dvije
BIOLOGIJA 72
20.1. ŢIVOTNI CIKLUS
Izmjenjuju se haploidni gametofit i diploidni sporofit. Biljka sjemenjaĉa koja raste u prirodi
predstavlja diploidni sporofit koji je rašĉlanjen na korijen, stabljiku i listove, sporofit u svojim
sporangijima (mikrosporangiji i megasporangiji) proizvodi dvije vrste spora. Mikrosporangiji
se nalaze u muškim ĉešerima (peludni ĉešeri) golosjemenjaĉa ili u cvijetu kritosjemenjaĉa
(prašnici – andrecej). U njima nastaju mejotiĉkom diobom haploidne mikrospore (peludna ili
polenova zrnca). Iz mikrospora se razvija jako reducirani mikrogametofit ili muški gametofit.
Uvijek je bez anteridija (muški spolni organ), sastavljen od ĉetiri stanice u golosjemenjaĉa ili
od tri stanice u kritosjemenjaĉa. Muški gametofi stvara muške spolne stanice bez biĉeva.
Megasporangiji (sjemeni zameci) golosjemenjaĉa su slobodni i nalaze se na plodnim
listovima (megasporofilima) ţenskih ĉešera. Kor kritosjemenjaĉa se megasporangiji (sjemeni
zameci) nalaze zatvoreni u plodnici tuĉka (megasporofil). U megasporangiju mejotiĉkom
diobom nastaju haploidne megaspore. Iz megaspore se razvija vrlo reducirani ţenski
gametofit ili megagametofit. Megagametofit golosjemenjaĉa ĉini 500 stanica, oblikuje
arhegonij, a u kritosjemenjaĉa je izgraĊen od sedam stanica te ne formira arhegonije (ţenske
spolne organe). Uloga je megagametofita stvaranje ţenske spolne stanice – jajne stanice.
Nakon oplodnje, ovoji oploĊenog sjemenog zametka se mijenjaju, postaju ĉvrsti i nepropusni
za vodu, dajući osnovu novoj strukturi, sjemenki. Sjemenku ĉine slojevi ovojnice oko
rezervnog tkiva u kojem se nalazi embrij – mladi sporofit.
Za razmnoţavanje sjemenjaĉa bitna su
1. Proizvodnja peludnih zrnaca otpornih na sušu, omogućava prijenos muškog
gametofita do sjemenog zametka
2. Prisutnost spermalnih stanica bez biĉeva
3. Stvarane sjemenke koja omogućava zaštitu klici, mladom sporofitu, dok uvjeti okoliša
ne postanu prikladni za njegov razvitak
Sjemenjaĉe ne trebaju vodu za oplodnju. Sjemenka je djelotvoran mehanizam
rasprostranjenosti u vremenu i prostoru. Uloge sjemenke su:
1. Širenje vrsta na najširi mogući prostor
2. Zaštita i ĉuvanje ţivota embrija u nepovoljnim uvjetima okoliša
3. Posjedovanje rezerve hranjivih stvari za rast i razvoj novog sporofita
20.2. SAŢETAK
Sjemenjaĉe su sve biljke koje stvaraju sjemenke. Podijeljene su u dvije velike skupine:
golosjemenjaĉe i kritosjemenjaĉe. Kod golosjemenjaĉa je sjemeni zametak slobodan na
površini sporofita, a kod kritosjemenjaĉa je zatvoren u plodnici tuĉka. U drvu golosjemenjaĉa
nalaze se traheide, a kod kritosjemenjaĉa traheje i traheide. Golosjemenjaĉe se oprašuju
iskljuĉivo vjetrom, a kritosjemenjaĉe uglavnom ţivotinjama, ali u vjetrom. U sjemenjaĉa
dominira diploidni sporofit nad haploidnim gametofitom. Neke karbonske papratnjaĉe
stvaraju strukturu sliĉnu sjemenki. Prave su se sjemenjaĉe pojavile u permu i trijasu prije oko
245 milijuna godina. Prvo se razvijaju golosjemenjaĉe, a u razdoblju krede prije 145 milijuna
godina javljaju se cvjetnjaĉe.
BIOLOGIJA 73
21. GOLOSJEMENJAĈE
Imaju gole i slobodne sjemene zametke. U ĉetinjaĉa ih nose posebni listovi u obliku debljih
ljuski, skupljenih općenito u ţenske ĉešere. Sjemenka koja se razvije iz sjemenog zametka u
većine golosjemenjaĉa takoĊer je gola. To su drvenaste biljke, drveća ili grmovi, ĉije drvo
sadrţi samo traheide, osim u kositrenica koje imaju i traheje. Razmnoţavaju se stvarajući
mikro i mega spore iz kojih se razvija mikrogametofiti (peludna zrnca) i megagametofit.
Megasporangij s ţenskim gametofitom i ovojnicom ĉini sjemeni zametak.
21.1 ŢIVOTNI CIKLUS
Stablo (sporofit) bora nosi dvije vrste ĉešera. Peludni ĉešeri, odnosno muški ĉešeri dugi su 1-2
cm, a zreli su ţuto-smeĊe boje. Razvijaju se u proljeće na vrhovima donjih mikrosporofila
koji nose po dva mikrosporangija. Iz stanica mikrosporangija mejotiĉkom diobom nastaju
brojne haploidne mikrospore. One se razvijaju u peludna zrnca (nezreli muški gametofiti). U
ovom je stadiju svako peludno zrnce nezrelo, sastavljeno od ĉetiri stanice: dvije protalijske,
jedne generativne i jedne vegetativne). U proljeće muški ĉešeri oslobaĊaju tisuće zrnaca u
obliku ţutog praha. Svako peludno zrnce opskrbljeno je krilcima pomoću kojih je vjetar nosi
do ţenskih ĉešera (oprašivanje). Ţenski ĉešeri, ĉešeri sjemenih zametaka, znaĉajno su veći od
muških, nose ih gornje grane, zelene su boje, a razvijaju se u proljeće. Sastavljeni su iz
spiralno poloţenih sjemenih ljuski (modificirani listovi). Svaka nosi dva megasporangija, u
kojima je po jedna matiĉna stanica megaspore. Megasporangij je okruţen zaštitnim ovojem
(integument) s otvorom mikropilom. Sve zajedno ĉini sjemeni zametak od diploidnog tkiva.
Nakon oprašivanja peludno zrnce stvara peludnu mješinicu koja ulazi u sjemeni zametak. Od
oprašivanja do oplodnje proĊe više od godinu dana. Tijekom te godine matiĉna se stanica
megaspore mejotiĉki dijeli te nastaju ĉetiri haploidne stanice, od kojih samo jedna preţivi. To
je megaspora. Ona raste, uzastopno se dijeli i izgradi ţenski gametofit (gametofit se razvija u
spori) s 2-3 arhegonija, svaki s jajnom stanicom. Tek kada proĊe više od godinu dana od
oprašivanja generativna stanica peludnog zrnca se mitotiĉki dijeli. Nastaje jedna sterilna
stanica i jedna spermatogena stanica. Ona se podjeli stvarajući dvije nepokretne spermalne
stanice. Jedna spermalna stanica oplodi jajnu stanicu u arhegoniju. Sve se jajne stanice u
sjemenom zametku oplode, ali se obiĉno samo jedna zigota razvije u zametak – embrij. Zreli
je embrij (klica) graĊen iz klicina pupoljka, klicina korijenka i razliĉitog broja (obiĉno 8)
supki. Sjemeni zametak se razvija u sjemenku bora s klicom obavijenom hranjivim,
haploidnim staniĉjem i drvenastom sjemenom lupinom. Zrioba sjemenke traje godinu dana, a
za to vrijeme se ţenski ĉešer poveća i odrveni. Zatim se njegove ljuske otvaraju, oslobaĊaju
sjemenke s krilcima koje daleko raznosi vjetar.
21.2. SAŢETAK
Golosjemenjaĉe karakteriziraju goli sjemeni zameci na sjemenim ljuskama, skupljeni u
ţenskim ĉešerima ĉetinjaĉa. Sjemenke su u zrelim golosjemenjaĉa gole, oprkriljene, a nalaze
se u zrelim ĉešerima. U sjemenki se nalazi klica (zametak) nove biljke, obavijen hranjivim
staniĉjem, a izvana je zaštićen ĉvrstom sjemenom lupinom. Golosjemenjaĉe u ciklusu
razmnoţavanja prolaze diploidnu fazu (2n), sporofit (drvo koje vidimo) i vrlo reduciranu
haploidnu fazu (n), a to je muški gametofit u peludnom zrncu bez anteridija i ţenski gametofit
u sjemenom zametku s dva do tri arhegonija.
BIOLOGIJA 74
22. RAZNOLIKOST GOLOSJEMENJAĈA
Dijelimo ih u dvije skupine biljaka:
LEPEZASTO, ODNOSNO IGLIĈASTO LISTASTE GOLOSJEMENJAĈA
o Razred: ĈETINJAĈE (PINATAE) – najbrojnija skupina, iglasto ili ljuskavo
lišće, jednodomne biljke, muške spolne stanice bez biĉeva
PORODICA BOROVI – igliĉasto lišće, zimzeleno – Jela, obiĉna
smreka, omorika, ariš, šumski bor, alepski bor, crni bor, pinija
PORODICA ĈEMPRESA – stabla i grmovi s ljuskama ili igliĉastim
listovima, sjemenke su bez klica – ĉempres, obiĉna borovica
PORODICA TISA – drveće i grmovi s njeţnim lišćem – obiĉna tisa
o Razred: Ginka
PORODICA GINKA – ginko, dvodomno drvo s jako razgranjenim
stablom, jako otporan na zagaĊenje atmosfere, raste u Kini i Japanu
PERASTO LISTASTE GOLOSJEMENJAĈE
o Razred: KOSITRENICE – imaju traheje u drvu, neke oprašuju kukci
PORODICA KOSITRENICE – krta kositrenica
o Razred: Cikasi – stabljika nalik palmi, pojavile su se u permu, dvodomne
biljke
PORODICA CIKAS – cikas
22.1. SAŢETAK
Skupina golosjemenjaĉa obuhvaća oko 800 vrsta, a podijeljena je na dva pododjela: lepezasto,
odnosno igliĉasto listaste golosjemenjaĉe i perasto listaste golosjemenjaĉe. Najpoznatiji i
najbrojniji vrstama je razred ĉetinjaĉa s oko 550 vrsta. U ovu skupinu ubrajamo ĉemprese,
borove i tise. Ĉetinjaĉe su neobiĉno vaţne jer ĉine najveće crnogoriĉne šume na Zemlji. U
vegetaciji Hrvatske vaţno mjesto ima porodica borova. Najvaţniji predstavnici ove porodice
su jela, smreka, ariš, šumski bor, alepski bor i crni bor.
BIOLOGIJA 75
23. KRITOSJEMENJAĈE
Najbrojnija skupina biljaka, sve posjeduju cvijet, tijelo se dijeli na korijen, stabljiku i listove
Evolucijski uspjeh ovih biljaka omogućili su:
Razvoj cvijeta, koji zaštićuje sjemeni zametak u plodnici i olakšava oprašivanje putem
kukaca. Plodnica nakon oplodnje izgradi usploĊe ploda koje okruţuje i štiti sjemenke
Velika redukcija ţenskog gametofita (od samo 7 stanica)
Sinteza novih kemijskih spojeva koji omogućuju privlaĉenje ţivotinja oprašivaĉa i
raznosaĉa sjemenki
Razvoj traheja, koje omogućuju vrlo brz transport vode u odnosu na traheide i sitastih
cijevi koje olakšavaju transport organskih tvari
Mogućnost gubljenja lišća – preţivljavanje na stres okoliša, podnose uvjete koje
golosjemenjaĉe ne mogu
Prijelaz iz drvenaste u zeljastu stabljiku
23.1. CVIJET
Ogranak ograniĉenog rasta koji nosi listove razliĉite preobraţene u svrhu razmnoţavanja-
cvijet se sastoji od ocvijeća (ĉaška i vjenĉić – neke kritosjemenjaĉe (sve jednosupnice i
najprimitivnije dvosupnice) imaju ocvjeće koje nije razluĉeno u ĉašku i vjenĉić, već je
homogeno i naziva se perigon), ĉaška (vanjski dio ocvijeća, sastavljena od sterilnih listova –
lapovi – zaštita), vjenĉić (unutrašnji dio ocvijeća – latice – oprašivanje).
Iznad vjenĉića nalaze se prašnici – mikrosporofili kritosjemenjaĉa – muški spolni dijelovi
cvijeta. Svaki prašnik ĉini jedna prašniĉka nit koja na vrhu nosi jednu prašnicu, obiĉno ţute
boje. Prašnica je podijeljena u dvije poluprašnice, od kojih svaka sadrţi dva mikrosporangija
(peludnice) u kojima nastaju brojna peludna zrnca.
Tuĉak je ţenski dio cvijeta, nalazi se iznad prašnika. Moţe biti graĊen od jednog ili više
plodnih listova (megasporofila). Oni su srasli i zatvaraju sjemeni zametak. Ima dugi vrat,
plodnicu i njušku. Plodnica sadrţi jedan ili više sjemenih zametaka od kojih se nakon
oplodnje razvijaju sjemenke.
Cvijet koji ima i prašnike i tuĉak je dvospolan, inaĉe je jednospolan. Ako su oba tipa cvijeta
na isto stabljici onda je to jednodomna biljka, a ako su odvojeni onda je dvodomna.
23.2. OPRAŠIVANJE
1. Samooprašivanje – manji broj kritosjemenjaĉa
2. Oprašivanje ţivotinjama – ţlijezde nektariji – nektar – prilagoĊen samo odreĊenoj
ţivotinji
a. Oprašivanje kukcima – glavni oprašivaĉi – mirisi, boje
b. Oprašivanje pticama – kolibrići
3. Oprašivanje vjetrom
4. Oprašivanje vodom
BIOLOGIJA 76
23.3. SAŢETAK
Kritosjemenjaĉe su biljke najbolje prilagoĊene kopnenom ţivotu, zato si u najbrojnije.
Posjeduju cvijet, a sjemeni zameci su zatvoreni u plodnici tuĉka. Nakon oplodnje stvaraju
plod. Cvijet je ogranak ograniĉenog rasta koji nosi razliĉito preobraţene listove u svrhu
razmnoţavanja. Cvijet je graĊen iz ĉaške (lapovi), vjenĉića (latice), plodnih listova (tuĉak) i
prašnika. Prašnici su muški spolni dijelovi cvijeta, a tuĉak ţenski. U plodnici se tuĉka nalaze
sjemeni zameci. Razvoj traheja i sitastih cijevi omogućava brz transport tvari kroz biljku.
Oprašivanje je prijenos peludnih zrnaca s prašnika na njušku tuĉka biljke iste vrste, ali
razliĉitih jedinki (unakrsno oprašivanje). Oprašivanje se obavlja na razne naĉine:
samooprašivanje, ţivotinjama (najviše kukcima), pticama, vjetrom i vodom.
BIOLOGIJA 77
24. ŢIVOTNI CIKLUS KRITOSJEMENJAĈA
Cvijet kritosjemenjaĉa moţe biti sitan ili jako uoĉljiv, samostalan ili u cvatu, a u svojoj
unutrašnjosti oblikuje dijelove kojima se biljke razmnoţavaju. Prašnici su muški spolni
dijelovi cvijeta. U sporangijima prašnika nalaze se diploidne stanice (2n, matiĉne stanice
mikrospore). One se dijele mejozom pa nastaju haploidne mikrospore. Svaka mikrospora
izgradi mikrogametofit ili peludno zrnce, sastavljeno od tri stanice: jedne vegetativne (stanice
peludne mješinice) i dvije spermalne stanice bez biĉeva. Nikad se ne stvaraju anteridiji.
Plodnica tuĉka sadrţi sjemene zametke u ĉijoj se unutrašnjosti nalazi jedna diploidna stanica
(2n, matiĉna stanica megaspore) koja se mejotiĉkom diobom dijeli. Tako nastaju ĉetiri
haploidne megaspore, od kojih tri degeneriraju, a samo jedna ostaje na ţivotu. Ona se
mitotiĉkom diobom dijeli i daje osam jezgara i to: dvije se jezgre pomiĉu prema sredini
sjemenog zametka. Stapaju se i okruţuju membranom pa nastaje jedna diploidna stanica tzv.
središnja stanica; tri jezgre kreću u podruĉje nasuprot mikropili, svaka se od njih okruţi
staniĉnom stjenkom, te postaju stanice; ostale tri koje se smjeste blizu mikropile okruţe se
svaka svojom membranom, pa nastaju tri stranice. Najveća stanica smještena izmeĊu njih je
jajna stanica. Ova struktura od sedam stanica naziva se embrijska vreća, a odgovora ţenskom
gametofitu ili megagametofitu koji nikad ne oblikuje arhegonije. Oprašivanjem peludno zrnce
dolazi na njušku tuĉka iste vrste. Ovdje peludno zrnce raste stvarajući peludnu mješinicu koja
prolazi kroz vrat tuĉka, ulazi u plodnicu i omogućuje spermalnim stanicama pribliţavanje
embrijskoj vreći. Jezgra jedne spermalne stanice oplodni jajnu stanicu pa nastaje zigota, od
koje se dalje razvija embrij (klica). Jezgra druge spermalne stanice stapa se sa središnjom
stanicom stvarajući triploidnu stanicu, od koje se razvija endosperm. To je tkivo koje sluţi za
ishranu embrija prilikom klijanja sjemenke. Ova dvostruka oplodnja je karakteristiĉna za
kritosjemenjaĉe. Klica s endospermom je obavijena tkivom sjemenog zametka koje oĉvrsne i
promijeni se ĉineći sjemenu lupinu. Plodnica se preoblikuje u usploĊe. Biljka završava ciklus
razmnoţavanja ako je sjemenka prenesena bilo u plodu ili je samostalno uspjela pronaći
prikladno mjesto na kojem se u njoj budi klica iz stanja sna i razvija u mladu biljku.
24.1. PLOD
Nakon oplodnje istodobno se preoblikuju sjemeni zameci u sjemenke, a plodnica i svijet ili
cvat u plod. Oblik, boja i veliĉina sjemenki su razliĉiti. U kritosjemenjaĉa je smještena u
plodu. Plod je uglavnom preobraţena plodnica u kojoj su smješteni sjemeni zameci,
sekundarno preobraţeni u sjemenke. U širem smislu plod je skup cvjetnih dijelova i susjednih
organa koji preostaju nakon oplodnje te nose u sebi sjemenke. U plodu koji se razvije iz
plodnice nakon oplodnje opaţaju se idući izvana prema unutra tri sloja: vanjski koţasti,
srednji mesnati i unutarnji.
Podjela plodova prema postanku:
Pravi – nastaju samo iz plodnice
Skupni – nastaju iz svatova
Nepravi – nastaju iz plodnice i sporednih dijelova cvijeta
BIOLOGIJA 78
24.2. NAĈINI RASPROSTRANJIVANJA PLODOVA
Pomoću vjetra (anemohorija) – najveći broj plodova i sjemenki – krilca ili dlaĉice koje
olakšavaju prijenos
Pomoću vode (hidrohorija) – plodovi vodenog bilja
Ţivotinjama (zoohorija) – kukci
Djelovanjem ĉovjeka (antropogorija)
Samostalno, autonomno (autohorija) – grašak, mahuna, štrcalica
24.3. SAŢETAK
U peludnicama prašnika iz diploidnih stanica mejotiĉkom diobom nastaju haploidne stanice,
mikrospore. Mikrospora se razvija u mikrogametofit – peludno zrnce. U plodnici se tuĉka
nalaze sjemeni zameci. Iz diploidnih stanica sjemenog zametka mejotiĉkom diobom nastaju
ĉetiri haploidne megaspore. Tri propadaju, a iz preostale nastaje osam jezgara koje oblikuju
embrijsku vreću – megagametofit – sa sedam stanica, od kojim je samo jedna jajna stranica.
Oplodnja je u kritosjemenjaĉa dvostruka. Jedna spermalna stanica oplodi jajnu stanicu te
nastaje zigota, a druga središnju stanicu dajući triploidnu stanicu. Iz oploĊene jajne stanice
razvija se embrij – klica mlade biljke, a iz triploidne stanice endosperm. Plod je preobraţena
plodnica u kojoj su sjemeni zameci sekundarno preobraţeni u sjemenke. Osim plodnice,
plodove mogu izgraditi i drugi dijelovi cvijeta. Plodovi se dijele prema postanku na prave,
skupne ili neprave.
BIOLOGIJA 79
25. RAZNOLIKOST KRITOSJEMENJAĈA
Dvije skupine (razreda):
DVOSUPNICE – najbrojnija skupina kritosjemenjaĉa – 170 000 vrsta – dvije supke
(kotiledona) u sjemenki, cvjetovi su petodijelni ili ĉetverodijelni (jako rijetko) –
nervatura lista (raspored ţila) je mreţast – korijen koji ostaje cijelog ţivota se naziva
glavni korijen
o PORODICE: ţabnjaci, bukve, krstaĉice, ruţe, glavoĉike, lepinjaĉe
JEDNOSUPNICE – 65 000 vrsta – tulipani, narcisi, orhideje – zeljaste bilje, jedna
supka
o PORODICE – ljiljani, orhideje, trave
DVOSUPNICE JEDNOSUPNICE
Broj poznatih vrsta 170 000 65 000
Broj supki 2 1
Broj cvjetnih dijelova
(lapovi, latice, …) 4 – 5 ili njihov umnoţak 3 ili njihov umnoţak
Nervatura lista mreţasta usporedna (paralelna)
Raspored puĉi sluĉajan paralelan
Oblik korijena glavni korijen adventivni korijen, ĉupav
Provodne ţile u stablu sluĉajno rasporeĊene,
otvorene (posjeduju kambij)
razbacane, zatvorene (bez
kambija)
Stabljika drvenasta ili zeljasta zeljasta, drvenasta (laţno
stablo)
25.1. SAŢETAK
Kritosjemenjaĉe su podijeljene na dva razreda: dvosupnice i jednosupnice. Osnovna oznaka
za razlikovanje svih biljaka su jedna ili dvije supke na klici. Dvosupnice su najbrojnija
skupina kritosjemenjaĉa, a broji oko 170 000 vrsta. Poznate porodice dvosupnica su ţabnjaci,
bukve, krstašice, ruţem glavoĉike i lepirnjaĉe. Jednosupnice su daleko manja skupina (65 000
vrsta) i preteţito su zeljaste biljke. Poznate porodice su ljiljani, kaćuni (orhideje) i trave.
BIOLOGIJA 80
26. VEGETACIJA ZEMLJE
Podruĉje rasprostranjenosti – areal
Flora je zbroj svih biljnih vrsta nekog podruĉja
Stanište u geobotanici oznaĉava sve vanjske ĉimbenike (abiotiĉki i biotiĉki) koji djeluju na
neku biljku, a nalazište je naziv mjesta (lokaliteta) gdje biljka raste. Neki od najvaţnijih
abiotiĉkih ĉimbenika su svjetlo, temperatura, voda, provodljivost tla, koliĉina CO2 i O2,
hranjive tvari u tlu, fizikalna svojstva tla, mehaniĉki ĉimbenici. Biološki ĉimbenici su
sudjelovanje ţivotinja pri oprašivanju i rasprostranjivanju sjemenki i plodova, ishrana
biljojeda, djelovanje biljnih i ţivotinjskih štetoĉina, simbioze (mikoriza), meĊusobno
djelovanje biljaka i djelovanje ĉovjeka na biljke.
Vegetaciju ĉine sve biljne zajednice koje pokrivaju neko podruĉje. Endemi su biljke koje
nalazimo samo na nekom manjem prirodno ograniĉenom podruĉju. Zatvoreni i razbacani
areali.
26.1. NAJVAŢNIJE BILJNE ZAJEDNICE U SREDNJOJ EUROPI
Ĉiste bukove šume – kao i miješane šume bukve s jasenom, brdskim javorom i lipom
– srednje visoka brda zapadnog dijela, niţi poloţaji svih srednje visokih planina i
vapnenaĉkih Alpa
Miješane šume hrasta i graba – niţa podruĉja na boljim tlima, doline blizu vode
Miješane šume hrasta medunca – tople i suhe brdske padine
Hrastove šume s mnogo breze i vrijeska – najsiromašnija kisela tla
Crnogoriĉne šume – šume bora – siromašna, suha, pješĉana tla u nizinama i brdskom
podruĉju
Smreka – nizine, sjeveroistoĉna Europa
Jela – gorske šume
Pojasom grmlja klekovine ili zelene johe završava šuma u središnjim Alpama
BREŢULJKASTI POJAS – vegetacija nastala djelovanjem ĉovjeka – 500 – 800 m –
hrastove šume, borove šume, pitomi kesten
DONJI POJAS GORSKE ŠUME – šume bukve i bukve s jelom, smrekom, … – 800 –
1200 m
GORNJI POJAS GORSKE ŠUME – šume smreke, livade i pašnjaci – 1600 – 2000 m
POJAS KLEKOVINE – planinski bor i zelena joha – unutar ovog pojasa prolazi
gornja granica drveća
PLANINSKI POJAS – patuljasti grmovi i travnate vrištine – 2450 – 3260 m
SNJEŢNI POJAS – mahovine i lišajevi – malo cvjetnjaĉa
BIOLOGIJA 81
26.2. FLORNA CARSTVA ZEMLJE
HOLARKTIĈKO FLORNO CARSTVO – najveće od svih – sjeverni umjereni i
hladni pojas – od sjevera prema jugu: tudre, eurosibirsko šumsko podruĉje,
sredozemno florno podruĉje, pontsko-centralnoazijsko podruĉje, sjevernoafriĉko-
indijsko pustinjsko podruĉje
PALEOTROPSKO FLORNO CARSTVO – tropska podruĉja Starog svijeta
NEOTROPSKO FLORNO CARSTVO – trope Novog svijeta – tropske kišne šume,
monsunske šume, sušne šume, tropski travnjaci
AUSTRALSKO FLORNO CARSTVO – zimzelene šume i šikara – savana, stepa,
pustinja, suptropske i tropske kišne šume
KAPLANDSKO FLORNO CARSTVO – najmanje – zimzelene šikare i vrištine,
gotovo bez stabala
ANTARKTIĈKO FLORNO CARSTVO – vlaţne planinske šume – najjuţniji dio
Juţne Amerike
Skupine ekosustava nastale u priliĉno ujednaĉenim klimatskim podruĉjima na kopnu ĉine
biome – od sjevera prema jugu: tundre, tajge, listopadne šume umjerenih podruĉja, u
unutrašnjosti kontinentalne stepe, polupustinje i pustinje, u tropima tropske vlaţne šume
26.3. SAŢETAK
Geobotanika, ili biljna geografija prouĉava rasprostranjenost biljaka na Zemlji. Podruĉje
rasprostranjenosti neke vrste, roda, porodice naziva se areal. Flora je zbor svih biljnih vrsta
nekog podruĉja. Vegetacija predstavlja sve biljne zajednice koje pokrivaju neko podruĉje. Na
Zemlji imamo šest flornih carstava: holarktiĉko (najveće), paleo-tropsko, neotropsko,
australsko, kaplandsko i antarktiĉko. Biom ĉini skupinu ekosustava s priliĉno ujednaĉenim
klimatskim podruĉjima, a to su: tundre, tajge, listopadne šume umjerenih podruĉja, stepe,
pustinje i tropske vlaţne šume.
BIOLOGIJA 82
27. BILJNI POKROV HRVATSKE
Nalazi se na dodiru dviju velikih biljno-geografskih regija: holorktiĉkog flornog carstva i
eurosibirsko-sjevernoameriĉkog. Sredozemna regija obuhvaća primorska podruĉja, a
eurosibirsko-sjevernoameriĉka ostala kopnena nizinska i gorska podruĉja Hrvatske.
Vaţniji florni elementi s pripadnim biljkama:
1. Mediteranski ili sredozemni florni elementi – hrast crnika ili ĉesvina, divlja maslina,
obiĉna planika, divlja smokva, mirta, brnistra, bijeli bušin, …
2. Submediteranski ili polusredozemni (juţnoeuropski) florni elementi – hrast medunac,
maklen, koprivić, bijeli grab, …
3. Pontski florni element – stepska perunika, proljetni gorocvijet, sibirski zvonĉić, …
4. Srednjoeuropski florni element – obiĉni grab, bukva, hrast kitnjak, gorski javor,
velelisna lipa, …
5. Borealni (sjeverni) florni element – šumska crvotoĉina, obiĉna smreka, …
6. Arkto-alpski florni element – bor krivulj
7. Kozmopolitske biljke – trska, obiĉna vodena leća, …
8. Biljke pridošlice ili adventivne – raţ, jeĉam, pšenica, divlji mak, kukolj, kukuruz,
duhan, bagrem, agave, …
Hrvatska ima 8 nacionalnih parkova (Brijuni, Risnjak, Plitviĉka jezera, Sjeverni Velebit,
Kornati, Paklenica, Krka i Mljet) i deset parkova prirode (Kopaĉki rit, Lonjsko polje,
Medvednica, Velebit, uvala Telašćica na Dugom otoku, Biokovo, Ţumberak, Samoborsko
gorje, Papuk, Uĉka i Vransko jezero). Strogi prirodni rezervati su Bijele i Samarske stijene na
Velikoj Kapeli i Roţanski i Hajduĉki kukovi na Velebitu. Postoji 12 botaniĉkih rezervata.
27.1. SAŢETAK
Hrvatska se nalazi na granici dviju regija holartiĉkog flornog carstva, sredozemne
(mediteranske) i eurosibirske-sjevernoameriĉke. Na površini Hrvatske od ukupno 54 000 km2
rasprostranjeno je oko 4 000 biljnih vrsta. Najvaţniji florni elementi Hrvatske su mediteranski
ili sredozemni, pontski, submediteranski, borealni, arkto-alpski i biljke pridošlice. Ilirsko-
balkanske i ilirsko-jadranske endemiĉne biljke, te hrvatski endemi daju biljno-geografsku
posebnost Hrvatskoj. Hrvatski endemi su velebitska degenija, velebitska pjeskarica, prozorski
zvonĉić, biokovsko zvonce, suliĉasta zeĉina, dalmatinski crni bor, dubrovaĉka zeĉina,
hrvatska perunika i dr. Hrvatska pripada prirodnom šumskom podruĉju (36,5% ukupne
površine su pod šumom). U Hrvatskoj ima osam nacionalnih parkova i deset parkova prirode.
BIOLOGIJA 83
1. PRAŢIVOTINJE (Protozoa)
Anton van Leeuwenhoek – sitni organizmi u kapljici vode – papuĉica
35 000 vrsta praţivotinja, mikroskopskih veliĉina, jedna stanica, trebaju dosta vlage, dijelimo
ih na trepetljikaše (papuĉica, trepetljike), biĉaše (euglena, biĉevi), sluzavci (laţne noţice –
pseudopodiji – promjena oblika), truskovci (plazmodija malarije, uzroĉnik bolesti spavanja –
nametnici). Pokrov tijela je lipoproteinska staniĉna membrana koja amebi omogućuje
promjenu oblika tijela. Ostali imaju višeslojnu opnu koja im daje stalan oblik (pelikula) –
papuĉica. Pokrov tijela ne predstavlja prepreku za difuziju. Izmjena plinova je kroz
membranu – difuzijom. U sluĉaju nedostatka kisika – spore – preţivljavaju nepovoljne uvjete.
Za izbacivanje viška vode imaju stezljivi mjehurić (kontraktilna vakuola), papuĉica ima dvije.
Hrane se fagocitozom (proţdiranjem). Ameba hranu moţe uzimati cijelom površinom tijela.
Papuĉica ima staniĉna usta (citostom) – staniĉno ţdrijelo (citofarinks) – hranidbeni mjehurić.
Razmnoţavaju se dvojnom (binarnom) diobom. Ameba se dijeli mnogostrukom (multipnom)
diobom – nastaje više jedinki. Spolno je rijetko. Trepetljikaši – dvije jezgre (mikronukleus i
makronukleus). Konjugacija (papuĉica).
Trepetljikaši su najbrojnija vrsta, ţive u morima, vodana na kopnu, boĉatim vodama, 15% je
nametnika, omogućuju razgradnju celuloze (ţive u simbiozi s ţivotinjama) – papuĉica
Biĉaši uglavnom sadrţe klorofil – fotosinteza, euglena – autotrof i heterotrof, većina su
paraziti – bolest spavanja (tripanosomijaza, ce-ce muha), trihomonijaza (infekcija spolnih
organa)
Sluzavci ţive u barama i jezercima, mulju – ameba, krednjaci (stvaraju vapnene ljušture) ţive
na dnu mora u pijesku ili mulju ili planktonski
Truskovci – nametnici – piroplazmoza pasa (krpelj), malarija
1.1. SAŢETAK
Praţivotinje su najvjerojatnije najstarija skupina ţivotinjskog svijeta na Zemlji. Mikroskopski
su organizmi ĉije tijelo ĉini samo jedna stanica. Ţive u kopnenim vodama, u tlu ili kao
paraziti i nametnici. Pokretne vrste se pokreći biĉevima, trepetljikama ili laţnim noţicama.
Najĉešće se razmnoţavaju nespolno dvojnom diobom. Dijele se na korjenonošce (sluzavce),
trepetljikaše, biĉaše i truskovce. Danas najraširenija bolest izazvana praţivotinjama je
malarija.
BIOLOGIJA 84
2.SPUŢVE (Spongia)
5 000 vrsta, osim malog broja koji ţivi u rijekama i jezerima, sve su morske ţivotinje. Tijelo
je nesimetriĉni labirint kanalića i šupljina. Površinu spuţve oblaţu ploĉaste pokrovne stanice
koje ĉine vanjski sloj tijela ektoderm, dok unutarnji endoderm ĉine biĉaste stanica – uzrokuju
strujanje vode – prehrana – difuzija. S obzirom na sastav kostura dijele se na
kremenoroţnjaĉe, kremenjaĉe i vapnenjaĉe. Kostur kremenoroţnjaĉa je relativno malen –
graĊen od elastiĉnih niti bjelanĉevina – spongin. Kosturi kremenjaĉa i vapnenjaĉa su tvrdi –
izgraĊeni od sitnih kamenih ili vapnenih iglica. Spuţve su većinom dvospolci (hermafroditi) –
neke su razdvojena spola. Razmnoţavanje spolno (spermij i jaje) i nespolno pupanjem –
kolonije. U Jadranu je ĉesta obiĉna spuţva, promjenjiva sumporaĉa, spirastrela, aksinela,
kamotoĉna spuţva, ljubiĉasta spuţva i morska naranĉa. Iako su višestaniĉni organizmi,
organizacijski su jednostaniĉni. Velika sposobnost regeneracije.
2.1. SAŢETAK
Spuţve su vodeni organizmi, većina vrsta ţivi u moru u zadrugama, sjedilaĉkim naĉinom
ţivota priĉvršćene za morsko dno. Hrane se sitnim ĉesticama i organizmima koje filtriraju
pomoću sloja biĉastih stanica koje obavijaju unutarstaniĉnu probavu i opskrbljuju druge
slojeve tijela hranjivim tvarima. Nemaju dišni, optjecajni, ţivĉani, ni sustav za izluĉivanje.
Potporu tijela daje kostur, većinom su dvospolci, mogu se razmnoţavati spolno i nespolno
pupanjem.
BIOLOGIJA 85
3. BESKOLUTIĆAVCI (Ameria)
Ameria – grĉ. ne dio, ne cjelina – nekolutićavo tijelo, bilateralno simetriĉne ţivotinje. Dijele
se u ĉetiri skupine: pljošnjaci, ţarnjaci, oblenjaci i mekušci.
3.1. PLOŠNJACI
Plosnate ţivotinje, nemaju vanjski ni unutarnji kostur, dvospolci (hermafroditi), dijele se na
one koje ţive slobodno u vodi (virnjaci) i nametnike (metilji i trakavice).
Virnjaci najĉešće ţive slobodno u moru i slatkim vodama, duţine 0,5 – 1,5 cm, plosnato tijelo
pokriveno je trepetljikavom epidermom, na prednjem dijelu se nalaze osjetila (jednostavne
oĉi), tijelo im ispunjava parenhim (rijetko vezivno tkivo). Neprohodno probavilo, hrane se
malim beskraljeţnjacima, hranu razgraĊuju izvanstaniĉnom i unutarstaniĉnom probavom,
disanje difuzija – cijela površina tijela, izluĉivanje protonefridije – razgranati sustav cjevĉica s
vršnim stanicama u kojima se nalaze trepetljike. Imaju vrpĉasti ţivĉani sustav (gangliji –
nakupina ţivĉanih stanica). Dvospolci su, razmnoţavanje spolno i nespolno (popreĉnom
diobom), velika moć regeneracije. Najpoznatiji virnjaci su puzavice.
Metilji ţive kao vanjski ili unutarnji nametnici. Tijelo im pokriva debela bjelanĉevinasta
kutikula, dvije prianjaljke – usna i trbušna, neprohodno probavilo, izvanstaniĉna probava –
paraziti, anaerobni organizmi, protonefridije, skupina ganglija, osjetilni organi vrlo reducirani,
razmnoţavanje kao i u virnjaka, najpoznatiji metilji su ovĉji (veliki) i mali metlji. Razvoj – u
jetrene kanale izluĉuju jajašca – izmetom izlaze van – dospijevaju u vodu – razvija se
trepetljikava liĉinka – meĊudomadara (puţ mali barnjak) u roku 24h – liĉinke s repićem – idu
do trave – ciste (zaĉahure se) – ulaze hranom i crijevo i ispoĉetka – bolest metiljavost
Trakavice imaju potpuno reducirano probavilo, najpoznatije su goveĊa, svinjska, riblja i pseća
(ehinokok). Razlikujemo glavu, vrat i ĉlanke. Prehrana – difuzija, paraziti, anaerobni
organizmi, protonefridije, dvospolci.
3.2. SAŢETAK
Plošnjaci su beskolutićavci, bilateralno simetriĉni, a tijelo im je leĊno-trbušno spljošteno.
Ţive u moru i vodama na kopnu (virnjaci), a neki su unutrašnji nametnici ĉovjeka i ţivotinja
(metilji i trakavice). Tjelesna šupljina im je ispunjena osnovnim tkivom (parenhimom) u
kojem se nalaze unutarnji organi. Tijelo virnjaka prekriva trepetljikava epiderma, a metilja i
trakavica bjelanĉevinasta kutikula. Ţivĉani sustav je u obliku vrpci. Nemaju dišni ni
optjecajni sustav. Za izluĉivanje imaju protonefridije, dvospolci su i proizvode velik broj jaja,
ima oko 18 500 vrsta.
3.3. ŢARNJACI
Imaju ţarnice (knide) – omamljivanje i hvatanje plijena, tijelo im je zrakasto ili radijalno
simetriĉno, 11 000 vrsta, dijele se na koralje, reţnjake i obrubnjake.
Koralji su sjedilaĉke ţivotinje, u Jadranu crvena moruzgva, smeĊa vlasulja, crveni koralj
Reţnjaci morski ţarnjaci, zvonolik oblik, pokreni su, uhati klobuk i morska mjeseĉina –
meduza
Obrubnjaci – neke imaju cjevasto tijelo priĉvršćeno za podlogu (hidra), a druge par zvonoliko
i slobodno plivaju (portugalski ratnik).
BIOLOGIJA 86
Ţarnjaci se pojavljuju kao polipi i meduze (graĊa tijela). Imaju usta, lovke i probavnu
(gastrovaskularnu) šupljinu. Tijelo je graĊeno od tri sloja: vanjskog (ektoderma, epiderma,
jednostavan, 5 vrsta stanica: epidermalno-mišićne stanice – izgraĊuju epiderm, ţarne stanice,
osjetilne stanice, ţivĉane stanice, intersticijske stanice – mogu nastati sve ostale stanice),
unutrašnjeg (endoderma, gastroderma – jednostavan, pet vrsta stanica: gastrodermalno-
mišićne, enzimatsko-ţljezdane i probavne, osjetilne i ţivĉane) i meĊusloja (mezoderma,
mezogleja). Hrane se planktonom ili manjim ribama i školjkama, lovke, probavna šupljina.
Disanje difuzija. Mreţast ţivĉani sustav. Razmnoţavaju se nespolno (pupanjem), spolno,
izmjenom spolne i nespolne generacije (metageneza).
3.4. SAŢETAK
Ţarnjacima pripadaju ţivotinje koje uglavnom ţive u moru, a rjeĊe u slatkoj vodi. U biosferi
danas ţivi oko 11 000 razliĉitih vrsta. Sistematski se dijele na koralje, reţnjake i obrubnjake.
U prirodi se pojavljuju u dva strukturno-morfološka oblika: kao polipi i meduze. Imaju usta,
lovke i probavnu šupljinu. Tijelo im je graĊeno od tri sloja: epiderm, mezoderm i gastroderm.
Ovi su slojevi izgraĊeni od više oblika stanica, najkarakteristiĉnije su ţarne stanice. Većinom
su mesoţderi. Mreţast ţivĉani sustav. Većinom su razdvojena spola, razmnoţavanu se spolno,
nespolno (pupanjem) i izmjenom spolne i nespolne generacije (metageneza).
3.5. OBLENJACI
Bilateralno simetriĉno tijelo, nekolutićava obla oblika, 12 – 90 000 vrsta. Najpoznatiji su
oblici (gliste). Tijelo prekriveno bjelanĉevinastom kutikulom – izluĉuje ju epiderm – mišići,
epiderma i kutikula grade koţno-mišićni sloj. Tjelesna šupljina – pseudocel – hidroskelet –
potpora. Prohodno probavilo (crijevni otvor – ţenke, neĉisnica – muţjaci). Izvanstaniĉna
probava. Disanje difuzija, izluĉivanje dvije boĉne cijevi, velika masa ţivĉanih stanica na
prednjem dijelu tijela, razdvojena spola (spolni dimorfizam, muţjaci i ţenke se razlikuju),
muţjaci imaju na kraju tijeka kopulatorne ĉetine (lepezaste naslage) – parenje, ţenke – jajnici,
jajovod, plodnica, spolno otvor; muţjaci – neparni spolni organi – cjevasti sjemenik,
sjemenovod, sjemeno spremište, neĉisnica. Nametniĉki oblici su djeĉja glista, bijela glista,
zavojita trihinela.
3.6. SAŢETAK
Oblenjaci su ţivotinje nekolutićava, oblo izduţena tijela. Najbrojnija skupina beskolutićavaca,
raznolike graĊe tijela i naĉina ţivota. Tijelo im pokriva koţno-mišićni sloj sastavljen od
kutikule, epiderme i mišića. Probavilo je prohodno, usta i crijevni otvor, izvanstaniĉna
probava. Mnogi oblići su endoparaziti u ĉovjeka, pa ţenke stvaraju mnogo jaja. Razdvojena
su spola, unutrašnja oplodnja. Najpoznatiji nametnici u našim krajevima su djeĉja glista,
bijela glista i zavojita trihinela.
3.7. MEKUŠCI
120 000 vrsta, sedam razreda, mekano, nekolutićavo, bilateralno simetriĉno ili nesimetriĉno
tijelo (puţevi), tijelo obavijeno plaštem – vanjska ljuštura – zaštita; jednodijelna (puţevi) ili
dvodijelna (školjke), glava (osim u školjkaša), imaju stopalo – pokretanje – kod glavonoţaca
krakovi i lijevak, razvijen ţivĉani sustav, parni ţivĉani gangliji, oĉi, ticala, ravnoteţni organi,
njuh, prohodno probavilo, poĉinje ustima, svi imaju trenicu (radulu, osim školjkaša) –
BIOLOGIJA 87
hrapava hitinska membrana koja prekriva jezik – usitnjavanje hrane, peraste škrge (ktenidije),
puţevi pluća – dio plašta prošaran spletom krvnih ţila, srce (klijetka i dvije pretklijetke),
otvoreni krvotok (šupljine), izluĉivanje – metanefridiji, razdvojena spola (puţevi su
dvospolci), razmnoţavaju se jajima, oplodnja unutarnja ili vanjska – liĉinka koja slobodno
pliva.
Puţevi – sluz – neparan broj organa, dijele se na prednjoškrţnjake (more – puzlatka, priljepak,
ogrc, kvrgavi volak, bodljikavi volak, veliki baĉvaš), straţnjoškrţnjake (morski zekan) i
plućnjake (puţ vinogradnjak, prugasti ţiviĉnjak, šumski prpolj, puţ golać, mali barnjak)
Školjkaši – kamenice, dagnje, prstaci, periske, jakovljeve kapice
Glavonošci – deseterokraĉnjaci i osmokraĉnjaci – sipa, lignja, indijska laĊica
Zaštićene vrste su plemenita periska, prstac, tritonov rog, puţ baĉvaš i prugasta mitra.
3.8. SAŢETAK
Mekušci imaju mekano, nekolutićavo, bilateralno simetriĉno tijelo obavijeno plaštem.
Dijelimo ih na puţeve, školjkaše i glavonošce. Plašt u većini sluĉajeva izluĉuje vapnenu
jednodijelnu (puţevi), dvodijelnu (školjkaši) ili reduciranu ljušturu (glavonošci). Mišićno
stopalo je razliĉite graĊe i sluţi za pokretanje. Dišu plućima (kopneni) i perastim škrgama
(vodeni). Otvoreni optjecajni sustav. Za izluĉivanje imaju metanefridije, ţivĉevlje je
ganglijskog tipa. Većinom su razdvojena spola, ali znatan dio su dvospolci). Bogati su
bjelanĉevinama i vitaminima, pa se koriste za prehranu.
BIOLOGIJA 88
4. MNOGOKOLUTIĆAVCI (Polymeria)
Najbrojnija skupina beskraljeţnjaka, 950 000 vrsta, sedam koljena, najznaĉajniji su
kolutićavci i ĉlankonošci. Bilateralno simetriĉno tijelo podijeljeno na kolutiće, sekundarna
tjelesna šupljina (celom, coelom)
4.1 KOLUTIĆAVCI
15 000 vrsta, tri skupine: mnogoĉetinaši, maloĉetinaši i pijavice, tijelo je mekana, gola i
sluzava koţa, jednoslojni epiderm, ţljezdane stanice, pokretanje – prstenasti i uzduţni mišići.
Prohodno probavilo, izvanstaniĉna probava. Vodeni dišu škrgama, kopneni koţom. Srce se
sastoji od dvije ţile (leĊna i trbušna) – povezane prstenastim ţilama – zatvoreni optjecajni
sustav – hemoglobin. Par metanefridija na svakom kolutići, ljestviĉav ţivĉani sustav.
Razdvojena spola – jaje – liĉina trohofora
Mnogoĉetinaši – morski crv (palolo), crveni mnogoĉetinaš
Maloĉetinaši – gujavica – prozraĉivanje tla – dvospolac
Pijavice – prijanjaljka – lijeĉniĉka pijavica i riblja pijavica
4.2. SAŢETAK
Tijelo kolutićavaca je bilateralno simetriĉno, graĊeno od velikog broja kolutića. Tijelo je
prekriveno mekanom, sluzavom golom koţom. Ispod koţe nalaze se prstenasti i uzduţni
mišići ĉijim se valovitim stezanjem ţivotinja pokreće. Imaju sekundarnu tjelesnu šupljinu
(celom) u kojoj su smješteni organi. Prohodno probavilo, izvanstaniĉna probava. Vodeni dišu
škrgama, kopneni preko koţe. Zatvoreni optjecajni sustav provodi krv u kojoj se nalazi
hemoglobin. Ljestviĉav ţivĉani sustav, na svakom kolutiću je jedan par metanefridija. Morski
kolutićavci su razdvojena spola, a slatkovodni i kopneni su dvospolci. Prema tjelesnoj graĊi
dijele se na maloĉetinaše, mnogoĉetinaše i pijavice.
4.3. ĈLANKONOŠCI
Najbrojnija i najrasprostranjenija skupina beskraljeţnjaka, dijele se na: klještare (pauci, grinje,
štipavci i krpelji), rakove, stonoge i kukce. Vanjski kostur – hitinski, kolutići spojeni u dvije
ili tri funkcionalne cjeline (pauĉnjaci – prednji i straţnji dio, rakovi – glavopršnjak i zadak,
kukci – glava, prsa i zadak). Vodeni ĉlankonošci dišu škrgama, kopneni uzdušnicama
(trahejama). Otvoreni optjecajni sustav, ljestviĉav ţivĉani sustav – mozak, legu jaja.
Pauci – malminjat (crna udovica), pauci vuĉjaci – pletu mreţu (0,0004mm)
Štipavci (škorpioni) – karpatski štipavac, njemaĉki štipavac
Laţipauci – obiĉni laţipauk
Grinje – ĉovjeĉjih svrabac, obiĉni krpelj (prenositelj virusne upale moţdanih ovojnica –
virusni meningoencefalitis)
BIOLOGIJA 89
4.3.1. KLJEŠTARI – PAUCI
Pauĉnjaci najbrojniji, 36 000 pauĉnjaka, dijele se na: štipavci (škorpioni), pauci, grinje i
laţipauci. Nemaju ticala, na prednjem dijelu imaju kliješta (helicere). Ĉetiri para ĉlankovitih
nogu, na straţnjem dijelu tijela su bradavice predljivih ţlijezda. Grabeţljivci su, prohodno
probavilo. Lepezaste i cjevaste uzdušnice, otvoren optjecajni sustav – srce, tekućina
hemolimfa, izluĉivanje Malpigijeve cjevĉice, ljestviĉav ţivĉani sustav, mozak podijeljen na
dva dijela. Razdvojena su spola – oploĊena jajašca ţena zaprede pauĉinom u zapredak ili
kokon.
4.3.2. ŠKRGAŠI – RAKOVI
Glavopršnjak i zadak, dva para ticala, sastavljeno oko, pet pari nogu za hodanje (prvi par
kliješta), bilateralno simetriĉno tijelo – hitinski oklop od kalcijevog karbonata, škrge (dišni
pigment hemocijanin), otvoreni optjecajni sustav, prohodno probavilo (probavna ţlijezda),
izluĉivanje pomoću para cjevastih organa – ticalne (antenalne) ţlijezde, sastavljeno oko, ticala
s osjetilnim dlaĉicama, osjetilo za ravnoteţu, ljestviĉav ţivĉani sustav, razdvojena spola
Rak samac, plaštane moruzgve, babura, rak kosmej, hlap, jastog, rijeĉni rak (zaštićena vrsta)
4.3.3. UZDUŠNJACI – STONOGE I KUKCI
Dišu pomoću uzdušnica (traheja), tri funkcionalne cjeline: glava, prsa i zadak. Dijele se u
dvije skupine: stonoge i kukce.
Stonoge ţive na kopnu, na kolutićima imaju jedan ili dva para nogu. Najpoznatije su obiĉna
stonoga i striga.
Na zemlji ţivi oko 800 000 vrsta kukaca. Imaju krila za lako svladavanje prostora u traţenju
hrane, a i pomaţu u bijegu, imaju razmjerno malo tijelo (malo hrane, lakše se sakriju),
pokrovni sustav (hitinski oklop – sprjeĉava gubitak vode), prilagodba usnih organa (usni
organi za grizenje – hrušt, bodenje – komarci, lizanje – pĉele i sisanje – leptir), preobrazba
nogu za hodanje – leptir, trĉanje – trĉci, skakanje – skakavci, kopanje – rovci, plivanje i
veslanje – vodeni kornjaši i vodene stjenice, sabiranje – pĉele, noge grabilice – bogomoljka,
razvijena osjetila za opip, sluh, miris, okus i vid, velika plodnost, bojom i oblikom tijela
prilagoĊeni okolini. Imaju šest nogu (hexapoda), na drugom i trećem prsnom kolutiću imaju
po jedan par krila za letenje. Mišići su podijeljeni na mišiće trupa i nogu, dišu na niz sitnih
otvora sa svake strane (odušci ili stigme), imaju razvijen uzdušniĉki sustav, imaju slabije
razvijen optjecajni sustav – jedna ţila na leĊnoj strani. Probavilo se sastoji od prednjeg,
srednjeg i straţnjeg – prohodno, Malpigijeve cjevĉice, sloţeno oko (velik broj sitnih okašca),
ljestviĉav ţivĉani sustav, razdvojena spola – preobrazba (metamorfoza), potpuna (leptir,
muha, buha, pĉela) i nepotpuna (skakavac, ţohar, uš) preobrazba. Beskrilci nemaju krila
(šećeraši i skokuni), krilci imaju jedan ili dva para krila.
1. Krilaši s nepotpunom preobrazbom – vodencvjetovi, vretenca (vilinski konjic),
ravnokrilci (zeleni konjic, šaške), grizliokrilaši (uši, termiti, tekuti), rilĉari (stjenice,
biljna i štitasta uš, cvrĉak)
2. Krilaši s potpunom preobrazbom – mreţokrilci (mravlji lav i obiĉni ušenjkar), leptir
(bijelci, noćna pauĉeta, gubari, sovice, plavci, riĊe, prelci, lastin repci, ljiljci),
dvokrilci (muhe, komarci, obadi, komari, štrkovi), buhe (obiĉna buha, pasja buha,
maĉja buha), kornjaši (jelenci, hruštevi, zlatne mare), opnokrilci (ose, pĉele, mravi,
bumbari)
BIOLOGIJA 90
3. Zdruţeni kukci – termiti, mravi (plodna ţenka – matica, radnici i vojnici), medne
pĉele (matica, trutovi, radilice)
4.4. SAŢETAK
Ĉlankonošci su najbrojnija i najrasprostranjenija skupina beskraljeţnjaka. U ĉlankonošce
ubrajamo klještare, rakove, stonoge i kukce. Kolutići su srasli u funkcionalne cjeline, kao što
su glava, prsa i zadak. Kreću se uz pomoć ĉlankovitih nogu. Na površini tijela imaju ĉvrstu
hitinsku kutikulu (egzoskelet), koja moţe biti pojaĉana kalcijevim karbonatom (rakovi).
Probavilo je prohodno. Vodeni ĉlankonošci dišu škrgama (rakovi), a kopneni uzdušnicama
(kukci i klještari). Ţivĉani sustav je ljestviĉav. Za izluĉivanje im sluţe Malpigijeve cjevĉice.
Razdvojena su spola. Legu jaja iz kojih izlaze mladi. Klještari su ĉlankonošci koji na
prednjem dijelu tijela imaju iza usta kliješta koja sluţe za hvatanje plijena. Najveći broj
klještara pripada pauĉnjacima. MeĊu njima razlikujemo štipavce (škorpione), pauke, grinje i
laţipauke. Pauĉnjaci su najstarije kopnene ţivotinje koje udišu atmosferski zrak. Rakovi su
prije svega morske ţivotinje. Pokreću se s pet pari nogu za hodanje, od kojih je prvi par
preobraţen u kliješta. Dijele se na niţe i više rakove, mnoge vrste rakove korite za hranu
(jastog, hlap, škamp). Uzdušnjaci su mnogokolutiĉavci prilagoĊeni ţivotnim uvjetima na
kopnu. Od ostalih ĉlankonoţaca razlikuju se po tome što imaju uzdušnice pomoću kojih dišu.
U njih ubrajamo stonoge i kukce. Stonoge imaju kolutićavo tijelo, a na svakom kolutiću
nalaze se jedan ili dva para ĉlankovitih nogu. Kok kukaca kolutići oblikuju glavu, prsa i
zadak. Na glavi su sastavljene oĉi i usni organi za grizenje, lizanje, sisanje i bodenje. Na
prsima imaju tri para ĉlankovitih novu, a većina ima i dva para krila. Dišu uzdušnicama.
Razmnoţavaju se jajima. Razvoj do odraslog kukca teţe potpunom (većina kukaca) ili
nepotpunom preobrazbom. Kukci se temeljem graĊe krila, usnih organa i oblika preobrazbe
dijele na beskrilce i krilaše. Zdruţeni kukci su mravi, termiti, ose i pĉele.
BIOLOGIJA 91
5. MALOKOLUTIĆAVCI (Oligomeria)
Morske ţivotinje, dijele se na bodljikaše i ţiroglavce.
5.1. BODLJIKAŠI
Jeţinci, zvjezdaĉe, trpovi, zmijaĉe i stapĉati. Kostur – bodlje – pokretanje i zaštita (nemaju
svi), vodoţilni (ambulakralni) sustav za kretanje, prionjive noţice, peterozrakasta simetrija
tijela, prohodno probavilo, osjetilne stanice po cijeloj koţi, razdvojena spola – liĉinka pluteus.
U Jadranu ţive crni jeţinac, naranĉasta kriţalina, crvena zvjezdaĉa, kvrgava zvjezdaĉa,
brisinga, obiĉni trp, plosnati trp.
5.2. ŢIROGLAVCI
Obiĉni ţiroglavac, razdvojena spola, tijelo se dijeli na tri dijela: glavica, ogrlica s ustima i
trup. Potporni štapić, ţivĉana vrpca.
5.3. SAŢETAK
U bodljikaše se ubrajaju jeţinci, zvjezdaĉe, zmijaĉe i trpovi. Sve ţive na morskom dnu i slabo
su pokretni. Pokreću se bodljama, krakovima ili stezanjem mišićne stjenke tijela. Za kretanje
im sluţi i vodoţilni sustav. Ĉvrstoću tijela daje manje ili više cjelovit vapneni kostur smješten
ispod koţe. Oplodnja je vanjska. Imaju veliku sposobnost regeneracije. Ţiroglavci ţive na
morskom dnu. Unutrašnji potporanj tijela, škrţno ţdrijelo i leĊno smještena ţivĉana vrpca ĉini
ih beskraljeţnjacima koji su najsrodniji današnjim svitkovcima.
BIOLOGIJA 92
6. SVITKOVCI (Chordonia)
Svi svitkovci imaju sljedeće zajedniĉke osobine:
Unutrašnji potporanj tijela – svitak (ili kraljeţnica)
Škrţne pukotine (kod kraljeţnjaka ih zamjenjuju pluća ili škrge)
Glavna ţivĉana vrpca na leĊnoj strani tijela (kraljeţnjaci imaju leĊnu moţdinu)
Broje 47 000 vrsta, a dijele se u tri skupine: plaštenjaci (mješĉićnice, repnjaci, dvootvorke),
svitloglavce (kopljaĉe) i kraljeţnjake (kruţnouste, ribe, vodozemci, gmazovi, ptice i sisavci).
Ako neke osobine nisu prisutne u odrasle jedinke, one su bile prisutne u embrionalnom
razvoju.
6.1. PLAŠTANJACI I SVITKOVCI
PLAŠTENJACI – 2000 vrsta, najbrojniju skupinu ĉine mješĉićnice, sluzava površina, plašt
ĉini tvar tunicin (sliĉan biljnoj celulozi), ţive priĉvršćeni na morskom dnu, samostalno ili u
zadrugama. Prohodno probavilo, zatvoreni optjecajni sustav. Dvospolci su.
SVITKOGLAVCI – skupina kopljaĉa, stanovnici pješĉanog dna u plitkom obalnom pojasu,
osjetilne stanice na svjetlost, u Jadranu ţivi zašiljena kopljaĉa,
6.2. SAŢETAK
U svitkovce se ubrajaju plaštenjaci, svitkoglavci i kraljeţnjaci. Imaju unutarnji potporanj tijela
– svitak, leĊnu ţivĉanu vrpcu iznad svitka i škrţne pukotine na prednjem dijelu probavila.
One obavljaju funkciju disanja. Kod kraljeţnjaka je svitak preobraţen u kraljeţnicu, a dišni
organi, škrge i pluća, takoĊer nastaju od prednjeg dijela probavila. Kraljeţnjaci su najbrojnija
skupna svitkovaca.
6.3. KRALJEŢNJACI
Prvi su se pojavili u paleozoiku, glavna su im obiljeţja razvoj kraljeţnice koja štiti leĊnu
moţdinu, razvoj lubanje koja štiti mozak i razvoj škrţnog kostura ĉija je prvobitna uloga
podupiranje škrga. Danas ih je poznato 40 000 vrsta, a dijele se u šest skupina: kruţnouste,
ribe, vodozemce, gmazove, ptice i sisavce.
Koţa kraljeţnjaka je višeslojna. U gornjem sloju koţe, pousmini, oroţnjavanjem nastaju
pokrovne ljuske i ploĉe gmazova, perje ptica, dlaka sisavaca i dr. Oroţavanje se odvija
ulaganjem bjelanĉevine koja se zove keratin u koţne tvorevine. Tamni koţni pigment melanin
upija ultraljubiĉasto zraĉenje, smanjujući njegovo prodiranje dublje u tijelo. Usmina sadrţi
završetke ţivaca i osjetilna tjelešca za toplinu, hladnoću, dodir i bol.
Unutarnji kostur je graĊen od kraljeţnice, lubanje, rebara, kosti oplećja i kukovlja. Vanjski
kostur ĉine zaštitne ĉvrste tvorevine na površini tijela (ljuske, kopita, rogovi).
Mišićno tkivo se dijeli na popreĉnoprugasto (omogućuje kretanje), glatko i srĉano.
Probavilo – usna šupljina (gornja i donja ĉeljust, ptice kljun, zubi), ţdrijelo, jednjak, ţeludac,
tanko i debelo crijevo – neĉisnica
Dišni sustav se sastoji od škrga (kruţnouste, ribe i liĉinke vodozemaca) i pluća (odrasli
vodozemci, gmazovi, ptice i sisavci). Koţa je vaţni dišni organ vodozemaca.
Krvoţilni sustav je zatvoren. Ribe i liĉinke vodozemaca imaju vensko srce. Limfni sustav je
otvoren.
BIOLOGIJA 93
Organizmi s promjenjivom tjelesnom temperaturom (poikilotermni) su vodozemci i gmazovi,
a organizmi s stalnom tjelesnom temperaturom (homeotermni) su ptice i sisavci.
Organi za izluĉivanje su parni bubrezi.
Oplodnja je vanjska (kruţnouste, ribe, i većina vodozemaca) i unutarnja (gmazovi, ptice i
sisavci). Većina sisavaca raĊa ţive mlade.
Ţivĉani sustav se sastoji od mozga i leĊne moţdine. Osjetila: oko, uho (vanjsko, srednje i
unutarnje), nos.
Endokrine ţlijezde – hormoni – hipofiza (upravlja radom svih drugih endokrinih ţlijezda),
štitnjaĉa, nadbubreţna ţlijezda, spolne ţlijezde.
6.4. SAŢETAK
U kraljeţnjake se ubrajaju kruţnouste, ribe, vodozemci, gmazovi, ptice i sisavci. Svi
kraljeţnjaci imaju kostur ĉija je osnova kraljeţnica. Na prednjem dijelu kraljeţnice nalazi se
lubanja koja štiti mozak. Kraljeţnjaci dišu škrgama ili plućima, a vodozemci i koţom. Ptice i
sisavci su jedini organizmi sa stalnom tjelesnom temperaturom. Kod vodenih kraljeţnjaka
oplodnja je uglavnom vanjska i razvoj mladih se odvija izvan tijela majke. Kod kopnenih
kraljeţnjaka oplodnja je unutrašnja. Gmazovi i ptice nesu jaja, a kod većine sisavaca zameta
se razvija u tijelu majke.
6.4.1. KRUŢNOUSTE I RIBE
KRUŢNOUSTE – organizmi sliĉni ribama, najjednostavniji ustroj tijela meĊu kraljeţnjacima,
većina su nametnici, nemaju parne peraje, nego samo repnu, hrskaviĉan kostur, svitak ostaje
cijelog ţivota, dišu škrgama, vensko srce (jedna klijetka i jedna pretklijetka), razdvojena
spola.
RIBE – niţi kraljeţnjaci. Pokrov ĉine ljuske (zubaste plakoidne ljuske – raţe, ganoidne ljuske
– keĉiga, koštane ili elasmoidne ljuske mogu biti okrugle cikloidne – karas, ili ĉešljaste
ktenoidne – štuka). Imaju glatke i popreĉnoprugaste mišiće kolutićavog rasporeda. Mozak se
dijeli na prednji, srednji i straţnji, meĊumozak i primozak. Od osjetila se istiĉe vid, organ za
snalaţenje u vodi, sluh. Probavilo standardno. Plivaći mjehur se nalazi izmeĊu kraljeţnice i
crijeva sluţi za odrţavanje ravnoteţe i poloţaja ribe u vodi. Dišu škrgama, imaju vensko srce,
par bubrega, razdvojena su spola, razmnoţavaju se jajima, vanjska oplodnja.
6.4.2. SAŢETAK
Ribe su kraljeţnjaci koji uvijek ili gotovo uvijek dišu škrgama. Većina riba ima vretenast
oblik tijela što im omogućuje hidrodinamiĉnost. Imaju peraje i ljuske. U primitivnih riba
kostur je hrskaviĉan, a u naprednijih koštan. Savijanje tijela omogućuju im kolutićavi mišići.
Strujanje vode osjećaju boĉnom prugom. Sve ribe imaju vensko srce. Plivaći mjehur ne
nalazimo u hrskaviĉnjaĉa, već samo u zrakoperki i nosnoprolaznica. Neke ribe, kao
dvodihalica, mogu disati plivaćim mjehurom. U ponašanju riba kao posebnost moţemo
izdvojiti selidbu tijekom razmnoţavanja. U evolucijskom smislu vaţna je riba resoperka
latimerija, koja ima neka obiljeţja vodozemaca. Danas je poznato 20 000 vrsta riba, što ih ĉini
najbrojnijim kraljeţnjacima. Hrskaviĉnjaĉe, zrakoperke i nosnoprolaznice tri su glavne
skupine riba.
BIOLOGIJA 94
6.4.3. VODOZEMCI
Tijelo im je prekriveno tankom, mekanom i u pravilu golom koţom koja sadrţi brojne
ţlijezde ĉije su sluţi od ţivotne vaţnosti. U vodozemaca nema pijenja vode, već vodu upijaju
ĉitavom površinom tijela. Kostur je u najvećem dijelu koštan, sa samo djelomiĉno hrskaviĉan,
osnovu kostura ĉini kraljeţnica na koju se veţu kosti lubanje i kosti udova. Rebra su ili slabo
razvijena ili ih nema. Mišićni sustav je dobro razvijen i smatramo ga naprednijim budući da
nema kolutićavu graĊu. Posebno razvijen prednji mozak, pripada mu najveći dio ukupne mase
mozga. Osjetila se nalaze po ĉitavom tijelu. Osjetila za okus su u usnoj šupljini. Velike oĉi –
migavica, razvijeno uho. Plijen izravno gutaju, mogu izbaciti jezik, imaju jetru, liĉinka je
biljoţder, a odrasli su mesoţderi. U razdoblju liĉinke svi dišu škrgama, poslije plućima, kao i
preko koţe. Srce se sastoji od dvije pretklijetke i jedne klijetke – djelomiĉno miješanje krvi.
Izluĉivanje se obavlja pomoću parnog organa prabubrega. Oplodnja je vanjska – liĉinka
punoglavac. Dijelimo ih u tri skupine: beznošci (indijski rijaĉ), repaši (daţdevnjaci, vodenjaci,
ĉovjeĉja ribica – endem) i bezrepci (velika i mala zelena ţaba, gatalinka).
6.4.4. SAŢETAK
Vodozemci su prvi kraljeţnjaci koji su se prilagodili kopnenom naĉinu ţivota. Saĉuvali su
mnoga svojstva svojih predaka. U liĉinaĉkom razdoblju pokazuju veliku sliĉnost ribama.
Tijelo im je prekriveno višeslojnom i sluzavom koţom. Srce se sastoji od dvije pretklijetke i
jedne klijetke. Prelaskom na kopneni naĉin ţivota došlo je do usavršavanja osjetila. Probavni
sustav sliĉan je drugim kraljeţnjacima. Vodozemci uvijek ţive na vlaţnim mjestima ili u
blizini vode. Razvili su se najvjerojatnije od praresoperki. Dijele se u tri glavne skupine:
beznošci, bezrepci i repaši, a danas je poznato oko 2 500 vrsta.
6.4.5. GMAZOVI
Dijele se na kornjaĉe, krokodile, ljuskaše (zmije i guštere) i premosnike (tuatare). Tijelo
gmazova ĉini glava, vrat, trup i rep, te dva para nogu. Kornjaĉa ima oklop, zmije i beznogi
gušteri nemaju nogu. Evolucijski su prvi pravi kopneni kraljeţnjaci. Najvaţnije prilagodbe su
pokrov tijela koji štiti od isušivanja, odvijanje oplodnje i razvoj zametka neovisno o vodi i u
potpunosti plućno disanje. Koţa je suha, bez sluznih ţlijezda, ne moţe obavljati funkciju
disanja – roţnate ljuske. Oplodnja je unutarnja, sjemenici i jajnici su parni – vodenjak i
alantois (zaštitne ovojnice u jajetu). Srce je graĊeno od dvije pretklijetke i jedne klijetke –
djelomiĉno miješanje krvi – nemaju stalnu tjelesnu temperaturu (temperaturu upijaju iz
okoliša). Zimsko mirovanje (< 4°C) i ljetno (> 40°C). Spori metabolizam, trebaju malo hrane,
zubi su jednaki, sluţe za pridrţavanje, a ne ţvakanje hrane, zmije plijen gutaju. Oĉi štite
gornji i donji pokretni oĉni kapak. Posebnost guštera je tjemeno oko (tjemeni organ). Osjetilo
sluha zapoĉinje bubnjićem. Jezik je osjetilo okusa, opipa i njuha. Zmije jamiĉarke imaju
osjetilni organ za toplinu.
KORNJAĈE – barska kornjaĉa, obiĉna ĉanĉara, morske kornjaĉe
KROKODILI – pravi krokodili, aligatori, kajmani i gavijale
ZMIJE – zmijski svlak, poskok, riĊovka i planinska riĊovka
GUŠTERI – kameleoni, macakline, agame, iguane i gušterice – zidna gušterica, ţivorodna
gušterica, livadna gušterica, zelembać – na mnogim jadranskim otocima ţive endemiĉne
gušterice
PREMOSNICI (TUATARE) – pilasti premoskin
BIOLOGIJA 95
6.4.6. SAŢETAK
Gmazovi su prvi pravi kopneni kraljeţnjaci, odnosno u potpunosti su prilagoĊeni ţivotu na
kopnu. Neovisni su o vodi pa mogu ţivjeti i u sušnim staniĉjima. Suha koţa gmazova
pokrivena je roţnatim tvorevinama i dobro ih štiti od isušivanja. U potpuno plućno dišu.
Razvitak zametka se odvija unutar jajeta potpuno neovisno o vodi. Imaju promjenjivu
temperaturu tijela. Današnji gmazovi se dijele u ĉetiri skupine: kornjaĉe, krokodile, ljuskaše i
premosnike.
6.4.7. PTICE
Krila – letenje – snaţni prsni mišići. Tanka, njeţna i suha koţa prekrivena perjem. Od ţlijezda
imaju samo lojnu trtiĉnu ţlijezdu. Razlikujemo ĉetiri tipa perja: paperje, pokrivna, repna i
krilna perja. Kostur ĉine lubanja, kraljeţnica, rebra, prsna kost i kosti udova. Pneumatiĉne
kosti za letenje (šuplje, ispunjene zrakom). Veliki mozak. Najrazvijenije osjetilo vida, pa
sluha, miris, okus i dodir slabije. Dišni sustav ĉine pluća i zraĉne vrećice. Srce se sastoji od
dvije klijetke i dvije pretklijetke – nema miješanja krvi – stalna tjelesna temperatura.
Izluĉivanje pomoću pravih bubrega (meranefrosi). Razdvojena spola, u ţenki redukcija
desnog jajnika i jajovoda. Nesu jaja.
6.4.8. SAŢETAK
Danas poznajemo više od 9 600 vrsta ptica rasprostranjenih na razliĉitim staništima od
ekvatora do polova. U našoj zemlji zabiljeţeno je 371 vrsta ptice, od kojih su 226 gnjezdarice.
Tijelo im je prekriveno perjem, što je jedno od najznaĉajnijih obiljeţja ovog razreda
kraljeţnjaka. Homeotermne su ţivotinje, omogućavanje stalne tjelesne temperature omogućio
je brz metabolizam. Samo u ptica nalazimo zraĉne vrećice kao dio dišnog sustava koje su se
razvile iz dušnica. Vilice bez zuba razvile su se u lagani ĉvrsti kljun koji sluţi pri ishrani, ali i
u drugim sluĉajevima primjerice kod gradnje gnijezda ili ureĊivanja perja. Današnje ptice
potjeĉu od praptica koje su tijekom evolucije razvije od mezozojskom gmazova srodnih
dinosaurima.
6.4.9. SISAVCI
Osnovno obiljeţje je dlaka koja prekriva površinu tijela i prehrana mladunĉadi mlijekom. Na
tijelu se raspoznaju glava, vrat, trup i rep, te dva para uboda za pokretanje. Jedini sisavci koji
su aktivni letaĉi su šišmiši. Za većinu sisavaca je karakteristiĉno da kote ţive mlade. Dlaka je
proizvod koji nastaje oroţnjavanjem kao i pandţe, rogovi, kopita, papci ili nokti. Dlaka
zadrţava zrak koji je dobar izolator pa sprjeĉava gubitak topline. Svi sisavci hrane mlade
mlijekom. Mlijeko stvaraju mlijeĉne ţlijezde sakupljene u nakupine – sise. Jajnici, sjemenici,
jajovodi i sjemenovodi su parni organi. Oplodnja jajne stanice se dogaĊa u jajovodu –
posteljica (placenta) – placentarni (imaju posteljicu) i aplacentarni (nemaju). Zubalo ima
vaţnu ulogu, zubi se dijele na sjekutiće (odgrizanje), oĉnjake (komadanje), pretkutnjake i
kutnjake (mljevenje hrane). Cijeli je vidljivi dio zuba prekriven caklinom – najtvrĊim
graĊevnim materijalom u tijelu. Izluĉivanje se vrši pomoću parnih bubrega, mokraćovoda,
mokraćnog mjehura i mokraćnice. Dišni sustav ĉine nosna šupljina, ţdrijelo, grkljan, dušnik,
sušnice i pluća. Krvoţilni sustav se sastoji od srca i krvnih ţila, nema miješanja krvi, stalna
tjelesna temperatura. Neke ţivotinje spavaju zimski san (hibernacija). Vid je slabije razvijen
nego u ptica, imaju razliĉito razvijen sluh. Imaju jako razvijen mozak.
BIOLOGIJA 96
6.4.10. SAŢETAK
Sisavci se od svih drugih ţivotinja razlikuju po tome što i m je tijelo prekriveno dlakom, a
mladunĉad hrane mlijekom. RaĊaju ţive mlade, koji se razvijaju u tijelu majke i preko
posteljice dobivaju potrebne tvari za razvitak. Stalnu tjelesnu temperaturu sisavaca osigurava
intenzivan metabolizam i dobri mehanizmi oĉuvanja topline. Homeotermnost i sposobnost
prilagoĊavanja razliĉitim uvjetima ţivota uzrok su današnje rasprostranjenosti sisavaca u vrlo
razliĉitim staništima i svim klimatskim podruĉjima svijeta.
BIOLOGIJA 97
BIOLOGIJA 3
BIOLOGIJA 98
1. KEMIJSKI SASTAV TIJELA ĈOVJEKA I ODRŢAVANJE
HOMEOSTAZE
Sve elemente koji izgraĊuju ţive organizme nazivamo biogenim elementima. Najzastupljenije
elemente nazivamo makroelementima, elemente koji dolaze u manjim koliĉinama
mikroelemente, a one u iznimno malim koliĉinama ultramikroelemente. Ĉetiri najzastupljenija
elementa u našem tijelu su kisik, ugljik, vodik i dušik.
KEMIJSKI
ELEMENTI GDJE SE NALAZI I KOJA JE NJEGOVA ULOGA
vodik u sastavu vode i svih organskih spojeva
kisik u sastavu vode i svih organskih spojeva
ugljik u sastavu svih organskih spojeva
dušik u sastavu aminokiselina koje grade sve bjelanĉevine, u sastavu nukleinskih
kiselina
fosfor
u sastavu nukleinskih kiselina i molekula atp-a, u fosfolipidima koji izgraĊuju
sve biološke membrane, u strukturi kostiju u zubi, vaţan je u mehanizmu
mišićnih kontrakcija
kalcij u strukturi kostiju i zubi, vaţan je za mišićne kontrakcije, u prijenosu ţivĉanih
impulsa, u mehanizmu zgrušavanja krvi
jod dio je strukture hormona štitnjaĉe koji utjeĉu na metabolizam i ima ulogu u
rastu i u procesu razvoja ţivĉanog sustava
natrij
vaţan je u regulaciji krvnog tlaka i osmotskog tlaka ostalih tjelesnih tekućina,
i u mehanizmu provoĊenja ţivĉanih impulsa, radu srca i mehanizmu mišićnih
kontrakcija
ţeljezo u sastavu je hemoglobina u eritrocitima i nekoliko enzima koji su vaţni u
regulaciji metaboliĉkih reakcija
kalij vaţan je za odrţavanje membranskog potencijala stanica u mirovanju
Udio pojedinih tvari u sastavu ljudskog tijela: voda (60 – 65 %), bjelanĉevine (15 %), masti
(15 %), minerali (5 %), ugljikohidrati (1,5 %), vitamini (0,5 %).
Najzastupljeniji spoj u našem organizmu je voda – anorganski spoj – 60% ljudskog tijela. Ona
je otapalo, prenosi tvari, sluţi kao medij u kojemu se zbiva niz biokemijskih reakcija, štiti
unutarnje organe od ozljeda, sudjeluje u regulaciji tjelesne temperature, vaţna je za
odrţavanje osmotske ravnoteţe u organizmu. Ĉovjek u prosjeku dnevno izluĉuje oko 2,5
litara vode, te istu koliĉinu mora i nadoknaditi (disanjem 400 mL, znojenjem 450 mL,
stolicom 150 mL, mokraćom 1500 mL; hranom 600 mL, pićem 1500 mL, metaboliĉkom
vodom 400 mL).
BIOLOGIJA 99
POSTOTAK IZGUBLJENE
VODE IZ ORGANIZMA POSLJEDICE GUBITKA VODE NA ORGANIZAM
oko 3 % smanjeno stvaranje sline i mokraće
oko 5 % ubrzan rad srca, pojaĉani puls i povišenje temperature
oko 10 % pojaĉana smetenost
oko 20 % prestanak ţivotnih funkcija
Ravnoteţno stanje uvjeta u unutarnjem okolišu nazivamo homeostaza (temperatura – 36,5°C,
pH krvi 7,35 – 7,45, frekvencija srĉanog rada 60 – 80 otkucaja u minuti). Osnovni mehanizmi
za odrţavanje homeostaze u organizmu je mehanizam negativne povratne sprege.
Tekućina u ljudskom organizmu dijeli se na staniĉnu (intracelularnu, 28 litara, pH 7, kalijevi,
magnezijevi i fosfatni ioni, veća koliĉina bjelanĉevina) i izvanstaniĉnu (ekstracelularnu, 14
litara, pH 7,4, nema bjelanĉevina, natrijevi, kloridni i hidrogenkarbonatni ioni).
Izvanstraniĉna se dijeli na meĊustaniĉne tekućine i krvnu plazmu. Fiziološka otopina je
izotoniĉna s našim tekućinama ako je 0,9-postotna otopina natrijeva klorida ili 5-postotna
otopina glukoze.
TIJELO ĈOVJEKA
Koţa – vanjski pokrov i zaštita tijela
Probavni sustav – razgradnja i apsorpcija hranjivih tvari
Kardiovaskularni sustav – prijenos hranjivih tvari i ostalih tvari do svih stanica u tijelu
Mokraćni sustav – regulacija volumena i sastava krvi i ostalih tjelesnih tekućina
Spolni sustav – proizvodnja spolnih stanica i razmnoţavanje
Limfatiĉki i imunološki sustav – obrana tijela, apsorpcija i transport masti te drenaţa
tkivnih tekućina
Endokrini sustav – izluĉuje hormone koji kemijski reguliraju rad svih tkiva
Dišni sustav – izmjena plinova izmeĊu otopine i krvi
Ţivĉani sustav – regulira sve aktivnosti tijela, odgovoran je za uĉenje, pamćenje,
emocije
Kosti – unutarnji potporanj, kretanje i proizvodnja krvnih stanica
BIOLOGIJA 100
2. KRVI
Krv je gusta, viskozna, crvena tekućina koja teĉe krvoţilnim sustavom i prosjeĉno je u
organizmu odrasle osobe ima oko 5 litara. Sluţi kao prijenosno sredstvo plinova (CO2 i O2)
izmeĊu pluća i svih tkiva u tijelu te djeluje i u regulaciji tjelesne temperatura, a ima i vaţnu
ulogu u obrani tijela. Sastoji se od krvne plazme i krvnih tjelešaca. Oko 60 % volumena krvi
ĉini krvna plazma, dok su 40 % krvi krvna tjelešca. Krvna tjelešca dijelimo na crvene krvne
stanice (eritrocite), bijele krvne stanice (leukocite) i krvne ploĉice (trombocite).
Centrifugiranjem ili spontanim taloţenjem iz krvi izdvajaju se krvna tjelešca od plazme.
Brzina taloţenja ili sedimentacije krvnih tjelešaca jedan je od vaţnih parametara koji se
odreĊuju kod krvnih pretraga.
2.1. KRVNA PLAZMA
Bistra ţućkasta izvanstaniĉna tekućina. 90% plazme ĉini voda u kojoj se nalaze razliĉite
stvari. Stalni sastojci krvne plazme su specifiĉne krvne bjelanĉevine od kojih najĉešće
albumini, globulini i fibrinogen. Te bjelanĉevine imaju niz fiziološki vaţnih uloga. Albumini
sudjeluju u odrţavanju osmotskog tlaka krvne plazme, djeluju kao puferi, tj. odrţavaju stalnu
pH vrijednost krvi, prenose niz tvari (anorganske i organske). Gama-globulini imaju
obrambenu ulogu pa se nazivaju imunoglobulini, dok fibrinogen sudjeluje u zgrušavanju krvi.
Ako iz krvne plazme izdvojimo bjelanĉevinu fibrinogen, nastaje krvni serum.
KRVNA PLAZMA ULOGA
voda (oko 90 %) ĉini volumen krvi, vaţna je za prijenos molekula
bjelanĉevine krvne plazme (oko 8 %)
albumini
globulini (imunoglobulini)
fibrinogen
odrţavaju osmotski tlak i pH krvi
puferi, transport hormona, osmotski tlak
obrana organizma
sudjeluje u zgrušavanju krvi
soli (manje od 1 % plazme) osmotski tlak i pH, sudjeluju u metaboliĉkim
reakcijama
plinovi (O2 i CO2) za staniĉno disanje i kao produkt staniĉnog
disanja
hranjive tvari (masnoće, glukoza,
aminokiseline) hrana za stanice
urea štetni produkt staniĉnog metabolizma
ostalo (hormoni, vitamini, …) sudjeluju u metaboliĉkim reakcijama
BIOLOGIJA 101
2.2. ERITROCITI
Najbrojnije krvne stanice su eritrociti ili crvene krvne stanice. Bikonkavnog su oblika koje u
zrelom stanju ne sadrţavaju jezgru. Njihov ţivotni vijek je oko 120 dana. Osnovna im je
uloga prijenos kisika iz pluća prema svim stanicama i ugljikovog (IV) dioksida iz tkiva u
pluća. Za prijenos plinova vaţna je bjelanĉevina hemoglobin koja se nalazi u eritrocitima.
Hemoglobin se naziva i krvnim pigmentom, daje crvenu boju eritrocitima i krvi. Molekula
hemoglobina sastoji se od ĉetiri podjedinice, a svaka je graĊena od bjelanĉevine globina i
hema. Molekula hema u središtu sadrţava ţeljezo na koje se veţe kisik. Tako jedna molekula
hemoglobina moţe prenijeti ĉetiri molekule kisika. Hemoglobin na koji je vezan kisik naziva
se oksiheoglobin. Ugljikov (IV) dioksid se pak prenosi vezan u globinski dio molekule
hemoglobina koji se tada naziva karbaminohemoglobin. Krv puna kisika je jarko crvena, dok
krv bez kisika je tamnocrvena.
KRVNA TJELEŠCA ULOGA
eritrociti: 5,2*1012 u litri muškaraca ili
4,7*1012 u litri ţena transport O2 i pomoć u transportu CO2
leukociti: 7*109 u litri krvi (62 %
neutrofilnih, 2,3 % eozinofilnih, 0,4 %
bazofilnih, 5,3 % monocita i 30 % limfocita)
obrana organizma
trombociti: 300*109 u krvi zgrušavanje krvi
2.3. ANEMIJA ILI SLABOKRVNOST
Obiljeţava je niska razina hemoglobina u krvi. Simptomi su umor, pospanost, bezvoljnost,
gubitak daha pa ĉak i nesvjestica. Jedan od uzroka anemije moţe biti i veći gubitak krvi.
Razlozi za anemiju mogu biti i nasljedni. Najĉešće se pojavljuje zbog nedostatka ţeljeza, ali
moţe nastati i kao posljedica nedostatka folne kiseline ili vitamina B12.
2.4. LEUKOCITI
Sudjeluju u obrani organizma i dio su imunološkog sustava. razlikujemo ih prema graĊi jezgre
i zrncima u citoplazmi te prema njihovoj ulozi u imunološkom sustavu. Dio leukocita ima
nepravilnu jezgru pa ih nazivamo polimorfonuklearni, a zbog zrnatog izgleda citoplazme
nazivamo ih još i granulocitima. Ovisno o vrsti zrnaca u njihovoj citoplazmi razlikujemo
neutrofilne, eozinofilne i bazofilne polimorfonuklearne granulocite. Postoje dvije vrste
mononuklearnih leukocita: monociti koji su najveći te limfociti koji su manji, ali brojniji.
Limfocite još dijelimo na limfocite B i limfocite T.
BIOLOGIJA 102
2.5. TROMBOCITI
Nisu stanice, nastaju raspadanjem velikih stanica, tzv. megakariocita. Sudjeluju u zgrušavanju
krvi (koagulacija). Uz trombocite sudjeluje još i plazmatska bjelanĉevina fibrinogen. U
procesu zgrušavanja iz njega nastaje fibrin koji zajedno s trombocitima stvara ugrušak.
Hemofilija je nemogućnost zgrušavanja krvi od koje iskljuĉivo boluju muškarci. Bolest je
nasljedna i prenose je ţene na svoje sinove. Suprotan poremećaj je pretjerano zgrušavanje
krvi pri kojem dolazi do stvaranja ugrušaka (tromba) unutar sustava krvnih ţila.
2.6. STVARANJE KRVNIH STANICA (HEMATOPOEZA)
Krvotvorni ili hematopoetski organi su koštana moţdina, prsna ţlijezda (timus), slezena i
limfni ĉvorovi, a prije roĊenja jetra i ţumanjĉana vreća. Najvaţniji krvotvorni organ je
koštana moţdina jer se u njoj nalaze osnovne matiĉne stanice koje sazrijevaju i umnoţavaju
se i u ostalim krvotvornim organima.
Krvotvorna koštana moţdina u djece se nalazi gotovo u svim kostima. Starenje se broj kostiju
s krvotvornom moţdinom smanjuje, tu sposobnost najdulje zadrţe plosnate kosti. To su prsna
kost, rebra, lopatica, kosti zdjelice i kralješci.
Timus ili prsna ţlijezda je vaţan krvotvorni organ u kojem sazrijevaju limfociti koje zbog
toga još nazivamo limfociti T. Timus se nalazi u prsnoj šupljini iznad dušnika i srca, a ispod
prsne kosti. Aktivan je prije roĊenja djeteta pa sve do puberteta.
Slezena se nalazi ispod dijafragme s lijeve strane u trbušnoj šupljini (abdomenu). Osim što
sudjeluje u stvaranju krvnih stanica ona je i skladište krvi i krvnih stanica. U njoj su
pohranjene veće koliĉine eritrocita i leukocita. Jedna od uloga slezene je i proĉišćavanje krvi.
Zbog gusto spletenih tankih kapilara u slezeni se najĉešće raspadaju ostarjeli eritrociti koji su
izgubili elastiĉnost. Ţeljezo iz hemoglobina raspadnutih eritrocita najvećim se dijelom
reciklira i vraća u koštanu moţdinu za sintezu novih eritrocita, a višak ţeljeza pohranjuje se u
jetri. Globinski dio hemoglobina pretvara se u bilirubin. Izluĉuje se iz organizma putem ţuĉi u
probavilo, a dijelom preko bubrega. Taj zelenkastoţuti pigment daje ţutu boju mokraći i
smeĊu boju stolici.
Veliko povećanje broja nenormalnih leukocita u cirkulirajućoj krvi nazivamo leukemijom. Te
stanice nisu funkcionalne i ne mogu normalno obavljati svoju ulogu u obrani organizma.
Leukemije mogu biti akutne ili kroniĉne i mogu se razlikovati s obzirom na to koje matiĉne
stanice zahvaćaju.
Limfni ĉvorovi su nakupine limfnog tkiva. Razmješteni su po cijelom tijelu, a posebno na
mjestima potencijalnih ulaska mikroorganizama (u plućima, crijevima, ispod koţe).
DKS (diferencijalna krvna slika) pokazuje toĉan broj leukocita u krvi.
2.7. KRV KAO LIJEK I BOLESTI KOJE SE PRENOSE KRVLJU
Transfuzijske reakcije – aglutinacija (sljepljivanje eritrocita i stvaranje ugrušaka koji mogu
zaĉepiti krvne ţile) i hemoliza (raspadanje eritrocita). Transfuzijske reakcije dogaĊaju se zbog
razliĉitih bjelanĉevina na membranama eritrocita s protutijelima u plazmi. Bjelanĉevina na
membranama eritrocita su antigeni, a nazivaju se i aglutinogeni jer uzrokuju aglutinaciju.
AB0 sustav obuhvaća dvije vrste aglutinogena na membranama eritrocita: aglutinogen A i
aglutinogen B. oni ograĊuju ĉetiri krvne grupe: A, B, AB i 0. Eritrociti krvne grupe A
sadrţavaju aglutinogen A, krvne grupe B aglutinogen B, krvne grupe AB sadrţe oba
aglutinogena, a krvne grupe 0 niti jedna. U krvnoj plazmi se nalaze protutijela ili aglutinini.
BIOLOGIJA 103
Oni su odgovorni za prepoznavanje aglutinogena i reakciju aglutinacije nesrodnih eritrocita.
U plazmi osobe krvne grupe A postoje anti B aglutinini, u osoba krvne grupe B anti A
aglutinini, u osoba krvne grupe 0 prisutne su obje vrste protutijela, a u plazmi krvne grupe AB
ih nema. Krvna grupa 0 naziva se univerzalni davatelj jer na membranama eritrocita nema niti
jednu vrstu aglutinogena.
Osim AB0 sustava, netko moţe biti Rh-pozitivan ako posjeduje antigen za izazivanje
transfuzijske reakcije, ili Rh-negativan ako ga ne posjeduje. Osnovna razlika izmeĊu AB0 i
Rh sustava je da kod sustava AB0 u krvnoj plazmi postoje gotova protutijela, a kod Rh
sustava ta protutijela će se stvoriti samo ako doĊe do dodira razliĉitih Rh faktora.
Hemolitiĉka bolest novoroĊenĉadi (fetalna eritroblastija) je bolest djeteta neposredno nakon
roĊenja. Dolazi do aglutinacije i hemolize eritrocita, što dovodi do povećane koncentracije
hemoglobina, a zatim bilirubina u krvi. Povećana koliĉina bilirubina uzrokuje ţutilo koţe, a
zbog raspadanja eritrocita dolazi do anemije. Jetra i slezena nadomještaju uništene eritrocite i
u krv otpuštaju nezrele eritrocite, tzv. eritroblaste koji sadrţavaju jezgru pa se bolest naziva
eritroblastija. Pojavljuje se u djece koja su od oca naslijedila antigen Rh, a ĉija je majka Rh-
negativna. Kako je dijete antigen Rh naslijedilo od oca, organizam majke moţe stvoriti
aglutinine anti-Rh. Oni prelaze kroz posteljicu u tijelo djeteta i dovode do pojave bolesti. Kod
prvoroĊenaca su ti problemi slabo izraţeni, ali sljedeće trudnoće su opasne pa majka mora
primiti terapiju nakon poroĊaja.
2.8. BOLESTI KOJE SE PRENOSE KRVLJU (AIDS, HEPATITIS)
Hepatitis se ĉesto poistovjećuje s ţuticom. No ţutica je posljedica povećanja koncentracije
bilirubina u krvi,a uzroci tog poremećaja mogu biti vrlo razliĉiti. Razlikujemo ţuticu koja je
posljedica oštećenja ili bolesti jetre. Jedna od tih bolesti je hepatitis. Hepatitis je virusna upala
jetre koja dovodi do oštećenja ili uništenja njezinih stanica. Moţe biti kratkotrajna (akutni) ili
dugotrajna (kroniĉni).
Hepatitis A, prije nazivan zarazni hepatitis, je uvijek akutni i nikad ne postaje kroniĉni. Virus
se izluĉuje stolicom i prenosi oneĉišćenom hranom i vodom. Virus hepatitis B, prije nazivan
serumski hepatitis, nalazi se u spermi, krvi i slini. Obiĉno se prenosi transfuzijom krvi,
zaraţenim iglama i spolnim kontaktima. Virus hepatitis C takoĊer se moţe prenijeti
transfuzijom krvi, zaraţenim iglama ili spolnim putem.
2.9. LIMFA
Dio tekućine koja izlazi iz krvnih kapilara u tkiva i ne vraća se izravno u krvotok, već prelazi
u limfne ţile. Limfni sustav zaseban je sustav limfnih ĉvorova kroz koji protjeĉe tekućina
koju nazivamo limfa. Po sastavu je sliĉna meĊustaniĉnoj tekućini. Vaţna uloga limfnog
sustava je da iz tkivnih prostora zajedno sa meĊustaniĉnom tekućinom odstranjuje
bjelanĉevine i velike ĉestice koje ne mogu izravno ući u kapilare. Na taj naĉin limfni sustav
regulira koncentraciju bjelanĉevina u meĊustaniĉnim prostorima te volumen i tlak
meĊustaniĉne tekućine. Pri poremećajima limfne cirkulacije dolazi do prekomjernog
nakupljanja tekućine u tkivima. Takve otekline nazivamo edemi.
BIOLOGIJA 104
2.10. KRV
Najĉešća krvna grupa na svijetu je 0 i ima je oko 46 % svjetske populacije.
Nezreli eritrociti nazivaju se eritroblasti i za razliku od zrelih eritrocita, sadrţavaju jezgru.
Takvi eritrociti imaju manju sposobnost prijenosa kisika. U krvi zdravih osoba ne bi se trebali
nalaziti nezreli eritrociti.
Srpasta anemija nasljedna je bolest pri kojoj eritrociti sadrţavaju abnormalni hemoglobin i
imaju srpasti izgled te smanjenu sposobnost prijenosa kisika. Zbog manje koliĉine kisika u
krvi osobe sa srpastom anemijom ne moţe se razmnoţavati parazit plazmodij koji uzrokuje
malariju. Zbog toga se srpasta anemija pojavljuje kao endemiĉna bolest populacija koje ţive u
podruĉjima s malarijom, npr. u nekim podruĉjima Afrike, Bliskog istoka i Indije.
U krvi fetusa prije roĊenja prevladava tzv. fetalni hemoglobin koji za razliku od hemoglobina
odraslim moţe vezati kisik i pri niţim parcijalnim tlakovima. Dišni pigment nije specifiĉan
samo za ţivotinjsko carstvo. Tako i porodica biljaka mahunarki u koje pripada i djetelina
sadrţava pigment sliĉan hemoglobinu. Naziva se leghemoglobin i nalazi se u kvrţicama na
korijenu gdje opskrbljuje kisikom aerobne nitrificirajuće bakterije koje ţive u simbiozi s
mahunarkama.
Koštana moţdina najvaţniji je hematopoetski organ na koji štetno mogu djelovati neki
lijekovi ili prevelike doze zraĉenja. Kod nekih bolesti kao što je leukemija jedna od
mogućnosti lijeĉenja je i presaĊivanje koštane srţi.
2.11. SAŢETAK
Uloge krvi – prijenos (plinova, hranjivih tvari, štetnih tvari, hormona, vitamina), regulacija
tjelesne temperature, obrana organizma
Sastav krvi – sedimentacija, krvna plazma (izvanstaniĉna tekućina); albumini, globulini,
fibrinogen, krvna tjelešca (eritrociti – prijenos kisika (hemoglobin), leukociti – obrana
organizma (neutrofilni, bazofilni, eozinofilni, monociti, limfociti), trombociti – zgrušavanje
krvi)
Proizvodnja krvnih stanica (hematopoeza) – krvotvorna koštana moţdina, slezena, limfni
ĉvorovi, timus
Krvne grupe – aglutinini i aglutinogeni, AB0 sustav (A, B, AB, 0), Rh sustav (Rh+, Rh-)
Transfuzija – transfuzijska reakcija (aglutinacija i hemoliza), hemolitiĉka bolesti
novoroĊenĉadi, poremećaji (anemija, hemofilija), bolesti koje se prenose krvlju (AIDS,
hepatitis)
Limfa – kontrola koliĉine meĊustaniĉne tekućine i bjelanĉevina u njoj, transport masti, ulijeva
se u krvoţilni sustav
BIOLOGIJA 105
3. IMUNOLOŠKI SUSTAV
Brani organizam od štetnih tvari (antigena). Nije lokaliziran, već ga ĉine organi, tkiva i
stanice koje se nalaze na razliĉitim mjestima. Razlikujemo središnje i periferne organe
imunološkog sustava. uloga središnjih organa je proizvodnja i raseljavanje stanica vaţnih za
obranu tijela (svih vrsta leukocita) te razvoj i kasnije odrţavanje imunološkog sustava. tu
ulogu obavljaju timus i koštana moţdina. Periferni organi su slezena, limfni ĉvorovi,
limfatiĉko tkivo uz probavni, dišni i mokraćno-spolni sustav.
Svaka tvar koja moţe pokrenuti imunološku reakciju naziva se antigen ili imunogen. Najĉešće
je antigen bjelanĉevina, lipoprotein, glikoprotein, oligopeptid i polisaharid. Imunološka
reakcija sastoji se od tri faze: prepoznavanje, središnja (reagiranje) i izvršna (uništenje
antigena). Poĉetak svake imunološke reakcije je upala – ĉine ju niz promjena koje se dogaĊaju
kada se tkivo iz bilo kojeg razloga ošteti. Prepoznavanje se najĉešće dogaĊa u limfoidnim
organima. Vaţnu ulogu u obrani od antigena imaju antitijela ili protutijela (imunoglobulini).
Imunost definiramo kao priroĊenu (nespecifiĉnu) ili steĉenu fiziološku sposobnost organizma
da se brani od štetnog djelovanja brojnih vanjskih ĉimbenika. PriroĊenu imunost imamo od
roĊenja. Steĉena imunost se razvija tijekom ţivota u dodiru s odreĊenim antigenom i
usmjerena je baš protiv antigena koji ju je izazvao. Specifiĉnu imunost dijelimo na humoralnu
ili serumsku i celularnu ili staniĉnu.
3.1. NESPECIFIĈNA IMUNOST
Ĉine ju nespecifiĉna protutijela, tj. bjelanĉevine koje dobivamo od majke tijekom razvoja,
kroz posteljicu i sisanjem majĉina mlijeka (kolostruma). Stanice koje su vaţne za
nespecifiĉnu imunost su fagociti. Njihova je uloga da fagocitiraju sve strane stvari i ostatke
raspadnutih stanica na koje naiĊu i razgraĊuju ih svojim enzimima. Za fagocitozu su
najvaţniji neutrofili i tkivni makrofagi. Neutrofili mogu djelovati i u cirkulirajućoj krvi, a
posebno su vaţni u obrani protiv bakterijskih infekcija.
Tkivni makrofagi nastaju od monocita koji prelaze u tkivne prostore.
3.2. SPECIFIĈNA IMUNOST
Specifiĉna imunost se stjeĉe tijekom ţivota. Vaţnu ulogu imaju limfociti pa ih zovemo
stanicama nositeljima specifiĉne imunosti. Limfociti B su odgovorni za humoralnu ili
serumsku, a limfociti T za staniĉnu ili celularnu.
3.2.1. HUMORALNA IMUNOST
Nakon dodira s antigenom limfociti B sazrijevaju u plazma-stanice. One sintetiziraju i
izluĉuju specifiĉna protutijela, bjelanĉevine imunoglobuline. Imunoglobulini djeluju
specifiĉno stvarajući sklopove s antigenima. Razlikujemo pet razreda imunoglobulina: IgA,
IgD, IgE, IgG i IgM. Svi imunoglobulini su graĊeni od ĉetiri lanca bjelanĉevina meĊusobno
povezanih disulfidnim lancem. Dva lanca imaju manju molekularnu masu, a dva veću. Svako
protutijelo sastoji se od konstantnog i varijabilnog dijela. Varijabilni dio specifiĉan je za
odreĊeni antigen. Pri stvaranju kompleksa antigen-protutijelo sudjeluju slabe molekulske sile
(van der Waalsove sile, vodikove sile). Zbog toga je vezanje antigena na protutijelo
reverzibilno.
BIOLOGIJA 106
3.2.2. CELULARNA IMUNOST
Limfociti T na površini imaju receptore za antigen i njima se veţu na površine antigena.
Nakon susreta s antigenom limfociti T postaju aktivni. Razlikujemo nekoliko vrsta stanica.
Citotoksiĉni limfociti T izravno napadaju stanice s odreĊenim antigenom i izluĉuju u njih
toksine koji ih ubijaju. Pomoćniĉki limfociti T luĉe razliĉite tvari (limfokine) koje pojaĉavaju
djelovanje ostalih dijelova imunološkog sustava, npr. limfocita B. stvaraju i memorijske
limfocite T.
Najvaţnije razdoblje za razvoj staniĉne imunosti je kratko vrijeme prije i nekoliko mjeseci
nakon roĊenja kada u timusu intenzivno sazrijevaju tisuće razliĉitih vrsta limfocita T.
3.3. IMUNIZACIJA I VRSTE IMUNOLOŠKIH REAKCIJA
Postoje primarne i sekundarne imunološke reakcije koje se razlikuju brzinom reakcije. Kada
je organizam prvi put u dodiru s nekim antigenom govorimo o primarnoj imunološkoj
reakciji, a kada je u dodiru s poznatim antigenom govorimo o sekundarnoj reakciji. Ovisno o
snazi prve imunizacije, stanice s memorijom pamte susret s antigenom, a plazma-stanice
nastavljaju sintezu protutijela još neko vrijeme. Razlikujemo aktivno i pasivno steĉenu
imunost.
Aktivno steĉenu imunost organizam sam stvara nakon dodira s odreĊenim antigenom. Moţe
biti steĉena prirodno ili umjetnim putem. Prirodno je stjeĉemo kad prebolimo neku bolest.
Umjetno je stjeĉemo cijepljenjem. To mogu biti mrtvi ili ţivi, ali oslabljeni uzroĉnici bolesti.
Vaţno je da su zadrţali antigena svojstva i da mogu izazvati imunološku reakciju, ali ne i
bolest.
Pasivna imunost je postupak u kojem organizam ne stvara protutijela sam već ih dobije
gotova (preko posteljice majke, serumi).
Epidemiologija prouĉava zakonitost širenja zaraza i zaraznih bolesti, prouĉava faktore koji
dovode do pojave neke bolesti i metode kojima se to moţe sprijeĉiti. Ovisno o tome koliko
ljudi, na kojem prostoru i vremenu obolijeva od neke bolesti, razlikujemo epidemije, endemije
i pandemije. Epidemije su bolesti kod kojih u kratkom vremenu na nekom prostoru oboli
velik broj ljudi. Pandemija je bolest kod kojih bolest zahvaća jako velik broj ljudi na podruĉju
cijele drţave, kontinenta ili svijeta. Endemije su bolesti u kojima od neke bolesti obolijeva
odreĊen broj ljudi tijekom duljeg razdoblja na nekom prostoru.
Uvjeti koji su potrebni za širenje zarazne bolesti ĉine epidemiološki ili Vogralikov lanac.
Epidemiološki lanac ĉine izvor zaraze, putovi prijenosa uzroĉnika bolesti, mjesta ulaska u
organizam, prijemljivost domaćina i dovoljan broj uzroĉnika i njihova sposobnost da izazovu
bolest.
3.4. BOLESTI I POREMEĆAJI IMUNOLOŠKOG SUSTAVA
Kod bolesti imunodeficijencije smanjena je aktivnost i sposobnost imunološkog sustava. zbog
toga se organizam nije sposoban obraniti od razliĉitih antigena pa obolijeva od niza bolesti.
Najpoznatija takva bolesti je AIDS (SIDA) koju uzrokuje HIV. On uništava limfocite T i na
taj naĉin smanjuje djelotvornost imunološkog sustava. ako imunološki sustav reagira prema
vlastitim zdravim stanicama govorimo o autoimunim bolestima.
Imunološki sustav moţe reagirati i preburno ili nepotrebno. Tako moţe reagirati i na tvari
koje inaĉe nisu štetna za organizam. Tada govorimo o imunološkoj preosjetljivosti (alergiji).
Za vrijeme alergijske reakcije posredniĉke stanice imunološkog sustava luĉe velike koliĉine
BIOLOGIJA 107
histamina koji djeluje kao vazodilatator, tj. širi krvne ţile, sniţava tlak i povećava propusnost
kapilara pa velika koliĉina tekućina odlazi u tkiva i nastaju edemi. Kod teţih oblik alergijskih
reakcija pojavljuje se alergijska astma. Najteţi oblik alergijske reakcije je anafilaktiĉki šok.
Suprotno djelovanje od histamina imaju adrenalin i kalcij jer djeluju vazokonstrikcijski.
Prije transplantacije se radi tipizacija tkiva.
3.5. SAŢETAK
Organi imunološkog sustava – koštana moţdina, timus, slezena, limfni ĉvorovi, limfatiĉka
tkiva i stanice
Antigen, protutijelo, imunološka reakcija – prepoznavanje, reagiranje, uništenje
Vrste imunosti – nespecifiĉna (fagociti, neutrofili, granulociti, monociti, nespecifiĉna
protutijela, pH ţeludca i koţe), specifiĉna (staniĉna – limfociti T, citotoksiĉne stanice;
serumska – limfociti B, plazma stanice, specifiĉna protutijela)
Imunizacija – pasivna (gotova protutijela) i aktivna (imunološki sustav sam stvara protutijela)
Tumorske stanice, promijenjeni antigeni, transplantacija, transplantacijska reakcija
Alergije – histamin (vazodilatator), antihistaminici, koprivnjaĉa, astma, kihanje, šmrcanje,
anafilaktiĉki šok
AIDS – bolest imunodeficijencije, prijenos krvlju, HIV napada limfocite T
BIOLOGIJA 108
4. SRCE I KRVOŢILNI SUSTAV
Kardiovaskularni sustav – arterije (odvode krv iz srca), vene (dovode krv u srce) i kapilare.
Srce je mišićni organ teţak oko 220 – 300 g. Nalazi se u središnjem dijelu prsnog koša,
izmeĊu plućnih krila. Srce izgraĊuje specifiĉna vrsta mišićnog tkiva, tzv. srĉano mišićno tkivo
(miokard). Oko srca se nalazi ovojnica, osrĉje ili perikard. Srce je podijeljeno na lijevu i
desnu polovicu – pretklijetke (atrija) i klijetke (ventrikula). Krv kroz srce prolazi samo u
jednom smjeru – srĉani zalisci (valvule). Desna klijetka i pretklijetka – trolisni zalistak, lijeva
pretklijetka i klijetka – dvolisno (mitralni) zalistak. Zalisci se nalaze i na izlazima iz klijetki u
arterije, a zovu se polumjeseĉasti (semilunarni).
Krvotok ĉovjeka dijeli se na mali (plućni) i veliki (tjelesni). Mali krvotok – desna klijetka –
plućna arterija – pluća – plućne vene (3 – 5) – lijeva pretklijetka. Veliki krvotok – lijeva
klijetka – aorta – stanice – vene (gornja i donja šuplja vena) – desna pretklijetka. Krvotok koji
srce opskrbljuje kisikom naziva se koronarni krvotok (dvije koronarne arterije koje se
odvajaju izravno iz aorte).
Na rad srca utjeĉe vegetativni ţivĉani sustav – nije pod utjecajem naše volje – radi u
ciklusima – relaksacija (dijastola) i kontrakcija (sistola). 70 puta u minuti po 70 mL. Dva
središta automacije srca: primarno je u desnoj pretklijetki – sinus-arijski ĉvor i u njemu
nastaju ţivĉani impulsi; atrio-ventrikularni ĉvor. Stjenke arterija su deblje i elastiĉne – puls
(bilo) – krvni tlak (pritisak krvi na stjenke arterije) – gornji (sistoliĉki; kontrakcija klijetki) i
donji (dijastoliĉki, relaksacija klijetki) – 16/10,7 kPa ili 120/80 mm Hg. Vene imaju tanke
stjenke, rastezljive su, venski zalisci – sprjeĉavanje povratka krvi u suprotnom smjeru.
4.1. BOLESTI I POREMEĆAJI SRCA I KRVOŢILNOG SUSTAVA
Ateroskleroza – ovapnjenje krvnih ţila – dolazi do smanjenja njihova promjera zbog stvaranja
naslaga na unutarnjoj stjenci.
Kolesterol
Aneurizma – proširenje stjenke arterije. Najĉešće nastaje kao posljedica ateroskleroze, a moţe
biti i priroĊena – srĉani udar (infarkt miokarda) – by-pass
Sniţen arterijski krvni tlak (hipotenzija) i povišen krvni tlak (hipertenzija)
4.2. SAŢETAK
GraĊa srca – dvije pretklijetke i dvije klijetke – obavijeno osrĉjem – srĉani zalisci izmeĊu
pretklijetki i klijetki te na ulazu u arterije sprjeĉavaju povratak krvi
Krvne ţile – arterije (odvode krv iz srca, na njima osjećamo puls ili bilo), vene (dovode krv u
srce) i kapilare (dovode krv do svih stanica, izmjena plinova i tvari)
Krvotok – mali (plućni, vaţan za izmjenu plinova u plućima, izvodi krv iz desne klijetke
plućnim arterijama u pluća nakon ĉega se krv obogaćena kisikom vraća u srce plućnim
venama u lijevu pretklijetku), veliki (odvodi krvi iz srca, lijeve klijetke, do svih organa u
tijelu i ponovno vraća natrag u srca, desna pretklijetka), koronarni krvotok (opskrbljuje srce
svim potrebnim tvarima)
Rad srca – pod kontrolom autonomnog ili vegetativnog ţivĉanog sustava koji brzinu rada srca
prilagoĊava potrebama organizma, središta automacije srca su SA i AV ĉvor, usklaĊuju
kontrakciju klijetki i pretklijetki
BIOLOGIJA 109
Bolesti – ateroskleroza, aneurizma, povišena koncentracija kolesterola, infarkt srca, moţdani
udar, bolesti kardiovaskularnog sustava najĉešći su uzrok smrtnosti
Krvni tlak – sistoliĉki, dijastoliĉki, dva osnovna poremećaja krvnog tlaka: hipertenzija i
hipotenzija
BIOLOGIJA 110
5. DIŠNI SUSTAV
Plućno disanje – plućna ventilacija (strujanje zraka do plućnih alveola i obratno) – staniĉno
disanje – gornji (nos, ţdrijelo, grkljan) i donji (dušnik, dušnice, dva plućna krila s
poplućnicom) dišni putovi
Zrak prolazi kroz nos – sluznica vlaţi zrak, zagrijava i proĉišćuje, stanice za miris – ţdrijelo –
grkljan (glasnice) – dušnik (trahea) – trepetljike koje izbacuju višak sluzi ili prašine i
mikroorganizme prema van – dvije dušnice (traheide ili bronhe) – bronhiole – plućni
mjehurići (alveole)
Glavni organ dišnog sustava u kojem se dogaĊa izmjena plinova su pluća – graĊeni su od
plućnih mjehurića (alveola) – dva plućna kriva: lijevo na dva, desno na tri reţnja – obavijena
su tankom ovojnicom (poplućnica, plućna pleura) – unutarnja strana je isto obavijena
ovojnicom (poribricom) – izmeĊu poplućnice i porebrice je tanak sloj viskozne tekućine koji
omogućuje da ovojnice lako meĊusobno klize, ali i da budu maksimalno slijepljene, što ima
vaţnu ulogu pri disanju.
U ţdrijelu postoji poklopac, epiglotis, koji u trenutku kada gutamo zalogaj zatvori ulaz u
grkljan. Zbog toga ne moţemo istodobno disati i gutati.
Plućno tkivo je spuţvaste i elastiĉne graĊe i ne sadrţava mišićno tkivo. U pokretima disanja
sudjeluju mišići prsnog koša i dijafragma (ošit) – mišićna opna koja odjeljuje prsni koš od
trbušne šupljine
Udisan (inspiracija) je ulazak zraka u pluća – steţu se mišići (kontrahiraju). Širenjem prsnog
koša povećava se njegov volumen i tlak zraka u alveolama pada, tj. u plućima nastaje
negativan tlak i zrak ulazi u pluća. Izdisaj (ekspiracija) je pasivni proces izlaska zraka iz pluća
– dolazi do opuštanja prsnih meĊurebrenih mišića i ošita, smanji se volumen prsnog koša i
tako se istisne zrak iz pluća.
Disanje nije pod kontrolom naše volje – u prosjeku udahnemo 12 puta u minuti. Osnovno
središte za kontrolu disanja nalazi se u produţenoj moţdini. Kada je pH vrijednost krvi manja
od 7,30 govori o acidozi, kad je veća od 7,45 govorimo o alkalozi. Koncentracija kisika u krvi
utjeĉe na disanje – kemoreceptori za kisik – luk aorte i obje karotidne (vratne) arterije
Volumen izdahnutog i udahnutog zraka moţemo mjeriti spirometrom. Respiracijski volumen
je volumen zraka koji se udahne i izdahne pri normalnom disanju. Iznosi oko 500 mL u
odraslih muškaraca. Rezidualni volumen je volumen u plućima nakon maksimalnog izdaha i
iznosi 1 200 mL. Virtualni kapacitet pluća je volumen zraka koji moţemo izdahnuti nakon
maksimalnog udaha, u prosjeku 4 600 mL. Ukupni plućni kapacitet je zbroj virtualnog
kapaciteta i rezidualnog volumena i iznosi u prosjeku 5 800 mL. Minutni volumen je volumen
zraka koju osoba udahne u jednoj minuti – 500mL * 12 udisanja/min = 6 000 ml/min (6
litara).
U plućima se izmeĊu alveola i kapilara obavlja izmjena plinova – difuzija. Gotovo sav kisik
se prenosi eritrocitima vezan za ţeljezo u molekuli hemoglobina. Ugljikov (IV) oksid se
prenosi na tri naĉina: 7 % otopljen u krvnoj plazmi, 23 % vezan za globinski dio molekule
hemoglobina (karbaminohemoglobin), 70 % u obliku hidrogenkarbonatnih iona (HCO3- u
krvnoj plazmi).
BIOLOGIJA 111
5.1. BOLESTI I POREMEĆAJU DIŠNOG SUSTAVA
Obiĉna prehlada – blaţa virusna bolest koja zahvaća sluznicu nosa i grla – uzroĉnik virus, a
ne vlaga ili hladnoća
Gripa (influencija) je virusna bolest – visoka temperatura, bolovi u mišićima i zglobovima,
iscrpljenost, kašalj, glavobolja, grlobolja i šmrcanje.
Pneumonija (upala pluća) je infekcija pluća koja uzrokuje nakupljanje tekućine u alveolama
što oteţana disanje – uzroĉnici bakterije, mikroplazme i virusi
Tuberkuloza (TBC) (sušica) jedna je od najĉešćih zaraznih bolesti na svijetu – uzroĉnik je
štapićasta bakterija Mycobacterium tuberculosis.
Akutni bronhitis najĉešće nastaje kao sekundarna infekcija koja se proširi na bronhe –
antibiotici
Kroniĉni bronhitis – nije prouzroĉen infekcijom, već stalnom iritacijom dišnih putova –
pušaĉi
Emfizem je bolest kod koje dolazi do oštećenja alveolnih pregrada i smanjenja površine pluća
na kojoj se izmjenjuju plinovi – pušaĉi
Rak pluća – najteţa bolest dišnog sustava – 87% svih oboljelih su pušaĉi
5.2. SAŢETAK
Dišni sustav – plućno i staniĉno disanje
GraĊa dišnog sustava – nos, ţdrijelo, grkljan, dušnik, dušnice, plućna krila, poplućnica i
porebrica, alveole
Mehanika disanja – izdah (opuštanje meĊurebrenih mišića i dijafragme, smanjenje volumena
prsnog koša, istiskivanje zraka iz pluća), udah (stezanje meĊurebrenih mišića i dijafragme,
širenje prsnog koša, poplućnica povlaĉi pluća, stvara se razlika u tlaku i zrak ulazi u pluća)
Regulacija disanja – produljena moţdina, utjecaj kemoreceptora osjetljivih na CO2 (vaţno za
odrţavanje pH vrijednosti) i kemoreceptora osjetljivih na koliĉinu O2
Bolesti – prehlada, gripa, upala pluća, TBC, bronhitis, emfizem, rak pluća, bolesti pušaĉa –
kroniĉni bronhitis, emfizem, rak grla i rak pluća
BIOLOGIJA 112
6. PROBAVNI SUSTAV
Probavni sustav sastoji se od usta, ţdrijela, jednjaka, ţeludca, tankog i debelog crijeva i
analnog otvora. Probavnom kanalu prikljuĉene su i ţlijezde slinovnice, jetra i gušteraĉa.
Usta – poĉetak probavnog sustava – zubi (grizenje i ţvakanje hrane) – jezik (oblikovanje
zalogaja i miješanje hrane sa slinom, okusni pupoljci) – tri para ţlijezda slinovnica:
podjeziĉne, podviliĉne i podušne – enzim ptijalin (amilaza) – razgradnja škroba do maltoze.
Zub se sastoji od krune, vrata i korijena, cakline, dentina, cementa i pulpe – kutnjaci,
pretkutnjaci, oĉnjaci i sjekutići.
Ţeludac – oblik slova J – ulazni dio, tijelo i izlazni dio – prstenasti mišići na ulazu i izlazu
(sfinkteri) – pohrana hrane, miješanje sa ţeluĉanim sokovima, razgradnja bjelanĉevina.
Ţeluĉani sok – voda, sluz, sol, enzimi i klorovodiĉna kiselina (HCl) – pH vrijednost
ţeluĉanog soka je jako niska (1 – 3,5) – enzim pepsinogen – razgradnja bjelanĉevina
Tanko crijevo najduţi je dio našeg probavnog sustava – 6 m, 250 m2, resice, apsorpcija
hranjivih tvari, tri dijela: poĉetni dio (duodenum, dvanaesnik), središnji dio (jejunum) i
završni dio (ileum). Sadrţaj ţeludca (himus) ulazi u tanko crijevo i dalje ga potiskuju
peristaltiĉki valovi.
Dvanaesnik – intenzivna razgradnja hranjivih tvari – niz enzima, središnji dio i završni –
apsorpcija hranjivih tvari u krvotok
Dvije vrste kretanja crijeva – peristaltiĉke kretnje (potiskuju crijevni sadrţaj prema anusu
brzinom podobnom za probavu i apsorpciju hrane) u kretanje mišića
Debelo crijevo – 1,5 m, većeg promjera od tankog – reapsorpcija vode i elektrolita iz lumena
crijeva u krvotok te oblikovanje i pohrana izmeta (fecesa) – slijepo crijevo (cekum) s
crvuljkom (apendix), kolon (colon) koji se dijeli na ulazni, popreĉni i silazni dio i na kraju
završno crijevo (rectum) koji završava analnim otvorom (anus). U debelom crijevu ţivi niz
bakterija – Escherichia coli – razgradnja 1 % celuloze, sintetiziranje vitamina, npr. K i B12,
oslobaĊanje plinova.
BIOLOGIJA 113
DIO PROBAVNOG
SUSTAVA ULOGA
usta usitnjavanje hrane i formiranje zalogaja
ţlijezde slinovnice luĉenje sline i enzima amilaze za razgradnju ugljikohidrata
ţdrijelo gutanje
jednjak prijenos zalogaja
ţeludac
luĉenje inaktivnog pepsinogena, aktiviranje pepsinogena u pepsin
koji pospješuje razgradnju bjelanĉevina, luĉenje ţeluĉane kiseline za
aktiviranje enzima i zaštitu od mikroorganizama, luĉenje zaštitne
sluzi
jetra
razgradnja i dogradnja mnogih biomolekula, skladištenje ţeljeza i
vitamina, razgradnja starih krvnih stanica, razgradnja toksina (npr.
alkohol), stvaranje ţeluĉanih soli koje pohranjuje u ţuĉnom mjehuru
i izluĉuje u dvanaesnik za raspršivanje masti
gušteraĉa
regulacija koncentracije glukoze u krvi, luĉenje sokova u dvanaesnik,
hidrogenkarbonatni ioni za neutralizaciju himusa u dvanaesniku,
enzimi tripsin, kimotripsin, karboksipolipeptilaza, pankreasna
amilaza, lipaza, nukleaza
tanko crijevo
potpuna razgradnja hranjivih tvari, sluz za zaštitu crijeva, sokovi
gušteraĉe i jetre ulijevaju se u dvanaesnik (enzimi, ioni, ţiĉne soli),
apsorpcija hranjivih tvari (monosaharida, aminokiselina, glicerola,
viših masnih kiselina)
debelo crijevo reapsorpcija vode, iona i vitamina, razgradnja oko 1 % celuloze uz
pomoć bakterija, sinteza vitamina k i b12
crvuljak sadrţava limfatiĉko tkivo
zadnje crijevo formiranje feces
analni otvor regulira praţnjenje crijeva, sfinkter
6.1. JETRA
Najveći vitalni organ u trbušnoj šupljini – biogena tvornica
Sintetizira kolesterol, ţuć, krvne bjelanĉevine (albumin i fibrinogen)
Obavlja detoksikaciju otrovnih tvari dospjelih u organizam na bilo koji naĉin
Pohranjuje minerale (ţeljezo) i vitamine A, D i B12
Vaţna je u metabolizmu ugljikohidrata, masti i bjelanĉevina (pretvara monosaharide iz
probavnog sustava u glukozu, pohranjuje višak glukoze u obliku glikogena, deaminira
aminokiseline i stvara ureu, obavlja doradu i izmjenu novosintetiziranih bjelanĉevina,
obavlja pregradnju masti, pretvara ugljikohidrate i bjelanĉevine i masti
Ima iznimnu moć regeneracije
Stvara ţuć ĉija je uloga raspršivanje masti u sitne kapljice koje enzim lipaza moţe razgraditi
na glicerol i više masne kiseline – dnevno stvara oko pola litre ţući
Jetra ima dvostruku apsorpciju krvi. Jetrena arterija dovodi u jetru krv zasićenu kisikom koji
je potreban za funkcioniranje jetrenih stanica. S druge strane, postoji tzv. portalni krvotok u
kojem jetrena vena (vena porte) dovodi u jetru krv iz probavnog sustava. ona sadrţava tvari
koje su se u probavnom sustavu apsorbirale u krvi. Tako jetra moţe neutralizirati štetne tvari
BIOLOGIJA 114
prije nego krvotokom stignu u ostale organe. Sva krv koja je pristigla u jetru nakon prolaska
kroz nju ulijeva se u donju šuplju venu.
6.2. GUŠTERAĈA
Sokovi gušteraĉe sadrţavaju veliku koliĉinu razliĉitih probavnih enzima (tripsin, kimotripsin,
pankreasna amilaza, lipaza, kolesterol-esteraza i dr.) i ulijevaju se u dvanaesnik. Zbog toga je
gušteraĉa egzokrina ţlijezda. Sadrţava i otoĉiće endokrinog tkiva pa je i endokrina ţlijezda. U
krvotok izluĉuje dva hormona, inzulin i glukagon. Otoĉiće endokrinog tkiva nazivamo
Langerhansovim otoĉićima. Oni se sastoje od beta-stanica, koje luĉe inzulin i alfa-stanica koje
luĉe glukagon u krv. Normalna koncentracija glukoze u krvi (GUK) iznosi 4,5 – 5,5 mmol/L.
povišena razina se zove hiperglikemija, a sniţena hipoglikemija.
6.3 BOLESTI
Šećerna bolest – metaboliĉki poremećaj koje je posljedica premale koliĉine ili potpunog
nedostatka hormona gušteraĉe, inzulina ili smanjene osjetljivosti receptora za inzulin na
ciljnim stanicama – hiperglikemija.
Šećerna bolesti tipa I – ovisna je o inzulinu, nasljedna bolest, posljedica prestanka rada
endokrinih stanica gušteraĉe koje stvaraju inzulin
Šećerna bolest tipa II – neovisna o inzulinu, najĉešće nastaje u odrasloj dobi zbog smanjene
osjetljivosti ciljnih stanica na inzulin
Karijes – erozija zuba do koje dolazi nakon oštećenja zubne cakline – bakterija Streptococcus
mutans
Gastritis – upala ţeluĉane sluznice – ţeluĉani ĉir (ulkus)
Ciroza jetre – posljedica pretjeranog konzumiranja alkoholnih pića
Proljev (dijareja) – posljedica prebrzog gibanja sadrţaja crijeva kroz debelo crijevo
Zatvor (opstipacija) – suprotno proljevu
Chronova bolest – upalna bolest, nepoznati uzrok, kroniĉna
Rad debelog crijeva – simptomi proljev, zatvor i krv u stolici
VRSTA HRANE HRANA KOJA IZAZIVA TVRDU
STOLICU
HRANA KOJA IZAZIVA MEKU
STOLICU
mlijeĉni
proizvodi
mlijeko, jogurt bez voća, sirevi,
sladoled, kravlji sir jogurt sa ţitaricama ili voćem
kruh i ţitarice
kruh i pecivo od bijelog brašna, slani
krekeri, preraĊene ţitarice, palaĉinke,
keksi, pereci, bijela riţa, tjestenina
kruh i drugi proizvodi od
nepreraĊenih ţitarica (cjelovito
brašno)
voće i povrće iscijeĊeni voćni sok, pire od jabuka,
oguljeni krumpir
povrće (osim oguljenog krumpira),
orasi, sušeni grah, grašak, sjemenke,
leće, kikiriki
meso bilo koje meso, ribe i iznutrice
masnoće ni jedna sve
kolaĉi i slastice sve osim onih sa ţitaricama ili voćem svi naĉinjeni od lomljenih ţitarica,
sjemenki ili voća
juhe sve krem juhe, ujušci bez povrća,
graha ili leće juhe s povrćem, grahom ili lećom
BIOLOGIJA 115
6.4. HRANA
Hrana je izvor tvari i energije. Mora:
Imati odreĊenu energetsku vrijednost
Sadrţavati sve sastojke koji su potrebni za izgradnju i obnovu stanica organizma
Sadrţavati tvari koje su vaţne za rad stanica i obranu organizma od bolesti
Bazalni metabolizam (BM) – energija za odrţavanje osnovnih ţivotnih procesa
Radni metabolizam (RM) – koliĉina energije koja je potrebna za sve aktivnosti organizma
osim za odrţavanje osnovnih ţivotnih funkcija
ESENCIJALNE AMINOKISELINE NEESENCIJALNE AMINOKISELINE
arginin (esencijalan za djecu) glutaminska kiselina
fenilalanin alanin
histidin (esencijalan za djecu) aspargin
izoleucin cistein
leucin cistin
lizin glicin
metionin hidroksiprolin
treonin prolin
triptofan serin
valin tirozin
Obrok odrasle osobe – 50% ugljikohidrata, 30 % bjelanĉevina, 15 % masnoća
Vitamini – esencijalni sastojci hrane prisutni u malim koliĉinama – manjak vitamina
(hipovitaminoza) i višak (hipervitaminoza). Vitamine dijelimo u dvije skupine ovisno u
njihovoj topljivosti u vodi: topljivi vitamini (C, B, kompleksi i H (biotin)) i netopljivi vitamini
(A, D, E, K – topljivi u mastima)
BIOLOGIJA 116
VITAMIN ULOGA HIPOVITAMINOZA
UZROKUJE IZVOR
A – retinol vaţan za vid noćna ili kokošja
sljepoća
mlijeko i proizvodi od
mlijeka, jetra, jaja, riblje
ulje, povrće bogato
karotenima kao mrkva
B1 – tiamin
vaţni za ţivĉane
stanice,
hemoglobin,
sudjeluje u
metabolizmu
ugljikohidrata,
masti i
bjelanĉevina, vaţni
za rast stanice
beriberi, poremećaj
funkcije ţivĉanih
stanica
kvasac, grašak
B2 – riboflavin dermatitis ţitarice, jetra, jaja, jogurt
B3 – niacin pelagra jetra, riba, meso, soja,
krumpir
B5 –
pantotenska
kiselina
umor, slabost, drhtanje
ruku i nogu
većina namirnica,
posebno jetra i
mahunarke
B6 – piridoksin
nadraţaj ţivĉanih
stanica, oštećenje
sluznice, slabokrvnost
većina namirnica
B9 – folna
kiselina
slabokrvnost, problemi
sa probavom jetra, riba, povrće
B12 –
cianokobalamin slabokrvnost jetra, riba, meso
C (askorbinska
kiselina)
antioksidans, vaţan
je za sluznicu i
koţu te za
apsorpciju ţeljeza
skorbut svjeţe povrće i voće
D (kalciferol)
vaţan za
metabolizam
kalcija i fosfora, za
kosti, mišićnu
aktivnost te nuţan
za vrijeme rasta
rahitis
jetra, morski plodovi,
meso, mlijeko, jaja,
proizvodi ga koţa pod
utjecajem sunca (uv
zraka)
E (tokoferol)
antioksidans, vaţan
za staniĉne
membrane i spolne
hormone
sterilnost jaja, ulja sjemenki,
mahunarke, sušeno voće
Bulimija – poremećaj prehrane pri kojem se izmjenjuju razdoblja pretjeranog konzumiranja
hrane s razdobljima namjernog povraćanja hrane, uzimanja laksativa, tableta za mršavljenje ili
lijekova za smanjenje tekućine u tijelu (diuretika)
Anoreksija – je poremećaj uzimanja hrane u kojem osoba razliĉitim metodama, kao što su
neuzimanje i izbjegavanje hrane, povraćanje, korištenje laksativa, diuretika i prekomjernom
tjelovjeţbom, izgladnjuje vlastiti organizam
BIOLOGIJA 117
6.5. SAŢETAK
Hrana – nemaju energetsku vrijednost (voda, vitamini, minerali), imaju energetsku vrijednost
(ugljikohidrati, masti, bjelanĉevine)
GraĊa probavnog sustava – usta, ţlijezde slinovnice, ţdrijelo, jednjak, ţeludac, tanko, crijevo,
gušteraĉa, jetra, debelo crijevo, analni otvor
Probava hrane – amilaza (u slini u ustima, razgradnja škroba), pepsin (u ţeludcu, razgradnja
bjelanĉevina), enzimi gušteraĉe (u dvanaesniku), ţuĉne soli (u dvanaesniku, raspršuju masti)
Ţlijezde probavnog sustava – jetra (stvara ţuĉne soli za raspršivanje masti u dvanaesniku),
ţlijezde slinovnice, gušteraĉa: egzokrina (sokovi koji se izlijevaju u dvanaesnik sadrţavaju
enzime za razgradnju masti, bjelanĉevina, ugljikohidrata te hirogenkarbonatne ione za
neutralizaciju kiselosti himusa) i endokrina (hormoni inzulin i glukagon, regulacija glukoze u
krvi)
Zubi – mlijeĉni (20), trajni (32): umnjaci, kutnjaci, pretkutnjaci, oĉnjaci, sjekutići; graĊa zuba:
kruna, vrat, korijen; caklina, dentin, cement, pulpa
Bolesti probavnog sustava: karijes, gastritis, ĉir, ciroza jetre, proljev, zatvor, rak debelog
crijeva
Prehrana – pravilna prehrana, indeks tjelesne mase, hipovitaminoza, poremećaji prehrane:
anoreksija i bulimija, hrana i energija, bazalni i radni metabolizam
BIOLOGIJA 118
7. ENERGIJA I REGULACIJA TJELESNE TEMPERATURE
Glukoza – osnovni izvor energije u svim stanicama
Glikoliza – prva skupina metaboliĉkih reakcija u koju ulazi glukoza – zbiva se u citoplazmi
stanice – najstariji metaboliĉki proces, jednako se dogaĊa u ţivotinja, biljkama i bakterija –
nema kisika – anaeroban proces – dvije molekule pirogroţĊane kiseline (piruvata) – oslobodi
se energija dovoljna za sintezu dviju molekula ATP-a. Glikolizom u citoplazmi nastaje oko 5
% energije vezane za ATP, dok će se 95 % dobiti u reakcijama koje se zbivaju u
mitohondrijima
Vrenje – anaeroban proces – nakon glikolize pirogroţĊana kiselina ostaje u citoplazmi i ulazi
u reakciju mlijeĉno-kiselog vrenja kojim nastaje mlijeĉna kiselina
Mitohondriji – krebsov i calvinov ciklus
Krebsov ciklus – ciklus limunske kiseline – zbiva se u matriksu mitohondrija – kruţni proces
u kojem acetilkoenzim A oksidira do ugljikovog (IV) oksida i vodika. Pritom se oslobodi
energija da sintezu još dviju molekula ATP-a. osloboĊeni vodikovi ioni veţu se za specifiĉne
prenositelje. Specifiĉni prenositelji vodikove ione prenose u treći, najproduktivniji, proces
staniĉnog disanja, a to je dišni lanac.
Oksidativna fosforilacija (dišni lanac) – zbiva se na unutarnjoj membrani mitohondrija. Za
njegov tijek vaţni su citokromi koji sluţe kao prenositelji elektrona, a nalaze se na unutarnjoj
membrani mitohondrija. Dolazi do oksidacije prenositelja vodika pri ĉemu se oslobaĊaju
elektroni i vodik. U tom procesu izravno sudjeluje i kisik. OslobaĊa se energija dostatna za
sintezu još 36 molekula ATP-a. Kao nusproizvod iz kisika i vodika nastaje i manja koliĉina
vode, koju nazivamo metaboliĉkom voda. Aminokiseline prije ukljuĉivanja u navedene
metaboliĉke reakcije moraju proći proces deaminacije. Deaminacijom se iz njih odvaja
aminoskupina i nastaje amonijak. To je iznimno otrovan plin pa se u reakciji s ugljikovim
(IV) oksidom (osloboĊenim iz Krebsovog ciklusa) pretvara u manje toksiĉnu ureu (karbamid
ili mokraćevinu). Ako je izluĉivanje poremećeno, nakupljanje uree u krvi izaziva
samootrovanje koje zovemo uremija.
Hipertermija – tjelesna temperatura veća od 41°C – poĉinje ireverzibilna denaturacija
bjelanĉevina
Hipotermija – tjelesna temperatura manje od 36°C
Središte za regulaciju tjelesne temperature se nalazi u dijelu mozga koji se zove hipotalamus.
Temperatura tijela pada – ubrzavanje metaboliĉkih reakcija, suţenje krvnih ţila
(vazokonstrikcija), smanjenje brzine protoka krvi kroz koţu, smanjeno znojenje, povećana
mišićna aktivnost, drhtanje (nesvjesno povećanje napetosti skeletnih mišića)
Temperatura tijela raste – usporavanje metaboliĉkih reakcija, širenje krvnih ţila
(vazodilatacija), povećanje protoka krvi kroz koţu, pojaĉano znojenje, smanjenje mišićne
aktivnosti
BIOLOGIJA 119
7.1. KOŢA
Najveći organ ljudskog tijela, u izravnom dodiru s vanjskim okruţenjem, debljina 0,5 – 2 mm,
površina 1,5 – 2 m2, masa oko 4 kg
Na površini koţe je epiderma (pousmina), ispod nje je usmina (derma). Odvojene su
bazalnom membranom. Ispod epiderme i derme nalazi se još potkoţni sloj masnih stanica.
Epiderma je tanji površinski sloj, neprestano se troši i ima sposobnost regeneracije. Sastoji se
od pet slojeva: bazalni, suprabazalni, zupĉasti, zrnati i roţnati sloj. Derma je deblji, unutarnji
sloj koţe, vaţni sastojci su bjelanĉevine kolagen i elastin. Kolagen daje ĉvrstoću, a elastin
elastiĉnost koţi. U dermi se nalaze krvne kapilare, osjetna tjelešca, ţlijezde znojnice i lojnice,
korijen dlake i snopovi glatkih mišića.
Uloge koţe su raznolike: zaštitna uloga, štiti od vanjskih utjecaja, gubitka vode, mehaniĉkih
djelovanja, prodora mikroorganizama, Sunĉeva zraĉenja. Sudjeluje u regulaciji tjelesne
temperature, sintetizira vitamin D, sluţi kao skladište za spremanje masti. Osjetilni je organ
jer se u njoj nalaze osjetna tjelešca za dodir, toplinu, hladnoću i bol.
Ţlijezde lojnice – smještene su uz dlaku u ĉije izvodne kanaliće izluĉuju loj (holokrino
izluĉivanje) na površinu koţe, loj štiti koţu od pucanja i isušivanja
Ţlijezde znojnice – luĉe znoj – regulacija tjelesne temperature – znoj je po sastavu sliĉan
mokraći i sadrţi gotovo 99 % vode
Uz stanice bazalnog sloja nalaze se i stanice melanociti, koje sadrţavaju pigment melanin.
Melanin je vaţan je pruţa koţi zaštitu od štetnog ultraljubiĉastog zraĉenja Sunca.
7.2. SAŢETAK
Metabolizam – pretvorba tvari i energije – nastajanja ATP-a – glukoza – glikoliza –
pirogroţĊana kiselina: s O2 (staniĉno disanje u mitohondriju (Krebsov ciklus, dišni lanac) bez
O2 (mlijeĉno-kiselo vrenje u citoplazmi)
GraĊa: epiderma: 5 slojeva stanica, mrtvi sloj koţe, regeneracija; derma: ţivi sloj koţe, krvne
kapilare, ţivci, osjetilna tjelešca, ţlijezde lojnice i znojnice, korijen dlake; sloj masnih stanica:
skladištenje masnoća, izolacija
Melanocit – pigment melanin – zaštita od UV zraĉenja – rak koţe (melanom)
Uloga koţe: zaštita od vanjskih utjecaja, mikroorganizama, gubitka vode, UV zraĉenja i
mehaniĉkih ozljeda, regulacija tjelesne temperature, sinteza vitamina D, skladište masti,
osjetilni organi (dodir, tlak, bol, hladnoća i toplina)
Termoregulacija – hipotermija, hipertermija, mehanizam regulacija, centar u hipotalamusu
BIOLOGIJA 120
8. MOKRAĆNI SUSTAV
Mokraćni sustav ĉovjeka smješten je u trbušnoj šupljini, iza potrbušnice. GraĊen je od dva
bubrega, dva mokraćovoda (uretera), mokraćnog mjehura i mokraćne cijevi (uretra). Bubrezi
sluţe za sakupljanje mokraće i prosjeĉno moţe primiti oko 0,5 litara tekućine. Bubrezi imaju
nekoliko vaţnih uloga:
Izluĉivanje ili ekskrecija tvari koje nastaju kao konaĉni proizvod metabolizma (urea,
kreatin)
Nadzor nad koncentracijom većine tvari u tjelesnim tekućinama i osmoregulacija; time
bubrezi utjeĉu na volumen izvanstaniĉne vari i na krvni tlak
Regulacija acidobaziĉne ravnoteţe
Luĉenje enzima renina koju sudjeluje u regulaciji krvnog tlaka i hormona eritropoetina
koji potiĉe proizvodnju eritrocita
Osnovna graĊevna i funkcionalna jedinica bubrega je nefron. U oba bubrega ĉovjek ima oko
dva milijuna nefrona iako mu je za normalan ţivot dovoljan milijun. Svaki nefron se sastoji
od Bowmanove ĉahure, silaznog (proksimalnog) kanalića, Henleove petlje i uzlaznog
(distalnog) kanalića.
U Bowmanovu ĉahuru ulazi arteriola koja u njemu stvara klupko krvnih kapilara, tzv.
glomerul. Filtracijom krvi tu nastaje primarni filtrat. On sadrţava krvnu plazmu bez stanica i
krvnih bjelanĉevina. U svim nefronima bubrega dnevno nastaje oko 180 litara primarnog
filtrata dok se na kraju iz organizma u prosjeku izluĉi oko litra i pol mokraće dnevno. T znaĉi
da se više od 99 % primarnog filtrata reapsorbira natrag u krv. Iz primarnog filtrata
reapsorbiraju se sve korisne tvari, a štetne se izluĉuju mokraćom. Ona se skuplja u sabirnu
cijev i dalje mokraćnim sustavom izluĉuje iz organizma. Reapsorpciju reguliraju sva
hormona: aldosteron i antidiuretski hormon (ADH).
Aldosteron je hormon koji luĉi kora nadbubreţne ţlijezde, a utjeĉe na reapsorpciju iona kalija
i natrija u kanalićima nefrona.
Antidiuretski hormon (ADH) potiĉe reapsorpciju vode iz bubreţnih kanalića u krv, luĉi ga
straţnji reţanj hipofize (neurohipofiza)
8.1. BOLESTI
Upala mokraćnog mjehura – infekcija bakterijama – Escherichia coli
Bubreţni kamenci
Uremija (povećana nakupina ureje u krvi – smrt) – hemodijaliza ili transplantacija bubrega
8.2. SAŢETAK
GraĊa: bubrezi, mokraćovod, mokraćni mjehur, mokraćna cijev
Uloge: izluĉivanje krajnjih proizvoda metabolizma, osmoregulacija, odrţavanje acido-bazne
ravnoteţe, luĉenje renina i eritropoetina, vaţna uloga u odrţavanju homeostaze
Nefron: graĊevna i funkcionalna jedinica bubrega, glomerul, Bowmanova ĉahura, silazni i
uzlazni kanalić, Henleova petlja, filtracija, reapsorpcija, sekrecija, hormoni aldosteron (kora
nadbubreţne ţlijezde, regulira koncentraciju iona), ADH (neurohipofiza, regulira volumen
vode)
Poremećaji i bolesti – upala mokraćnog mjehura, bubreţni kamenci, zatajenje bubrega,
uremija, lijeĉenje: hemodijaliza, transplantacija bubrega
BIOLOGIJA 121
9. SUSTAV ORGANA ZA KRETANJE
Sustav organa za kretanje naziva se mišićno-koštani ili lokomotorni sustav: kostur i
popreĉnoprugasti mišići
Kostur je unutarnji potporanj - u njemu se pohranjuju velike koliĉine minerala – sastoji se od
kostiju, hrskavice i ligamenata. Kosti su najtvrĊi dio kostura i graĊene su od koštanog tkiva.
Hrskavica je mekši i elastiĉniji dio od hrskaviĉnog tkiva, a ligamenti su najmekši i
najelastiĉniji dio koji povezuje kosti u zglobovima ili mišiće s kostima. Na kosturu ĉovjeka
razlikujemo kosti glave (kosti lica i lubanje), trupa (kraljeţnica, rebra, prsna kost i kosti
zdjelice) i udova (kosti ruku i nogu). Prema obliku kosti mogu biti cjevaste ili duge (bedrena
kost), plosnate ili široke (kosti zdjelice) i kratke ili kubiĉne (kosti prstiju). Kosti su graĊene od
ţivih stanica i u njima se cijelog ţivota zbivaju vrlo intenzivni procesi. U koštanom tkivu
razlikujemo više vrsta stanica. Osteokleasti su koštane stanice koje razgraĊuju kost, a
osteoblasti stanice koje stvaraju novu kost. Kost je s vanjske strane obavijena pokosnicom
ispod koje se nalazi kompaktno koštano tkivo. U njemu su stanice poredane gusto u obliku
koncentriĉnih krugova (lamela) oko tzv. Haversonovih kanalića kroz koje prolaze krvne ţile.
Ispod tog sloja nalazi se spuţvasto koštano tkivo u kojem su lamele poredane u svim
smjerovima. U središtu kosti nalazi se koštana moţdina. U nekim kostima postoji crvena
koštana moţdina koja sudjeluje u proizvodnji krvnih stanica, npr. bedrena kost, rebra i
kralješci. Kosti mogu biti povezane zglobovima (pokretni spojevi) ili šavovima (nepokretni
spojevi). U zglobu vaţnu ulogu imaju i hrskaviĉno tkivo i ligamenti. Hrskaviĉno tkivo se
sastoji od stanica hondroblasta koji ga izgraĊuje i hondroklasta koji ga razgraĊuju.
Mišićno tkivo graĊeno je od mišićnih stanica koje imaju sposobnost kontrakcije. Osnovna
obiljeţja mišićnog tkiva su podraţljivost, provodljivost, kontraktilnost, elastiĉnost i mehaniĉki
rad. Prema graĊi i funkciji, razlikujemo tri vrste mišićnog tkiva: glatko (nije pod utjecajem
naše volje – autonomni ţivĉani sustav – stjenke organa), srĉano (nije pod našom kontrolom –
srce) i popreĉnoprugasto (skeletni mišići – pod našom voljom). Ljudsko tijelo se sastoji od
oko 640 razliĉitih mišića koji ĉine oko 40% tjelesne mase, a svaki mišić je sastavljen od oko
400 000 mišićnih fibrila. Mišići se sastoje od mišićnih vlakana, a svako mišićno vlakno
sadrţava od nekoliko stotina do nekoliko tisuća snopova manjih vlakana ili miofibrila. Oni
imaju svije vrste specifiĉnih nitastih bjelanĉevina: aktin i miozin. Svaki miofibril ima oko
1500 debljih niti miozina i dvostruko više tanjih niti aktina. Funkcionalni dio miofibrile
nazivamo sarkomera i proteţe se od jedne do druge Z membrane. Aktinske i miozinske niti
rasporeĊene su unutar sarkomere u naizmjeniĉnim redovima. Miofibrile su u mišićnom
vlaknu okruţene staniĉnom tekućinom koji nazivamo sarkoplazma. U njoj se nalazi velika
koliĉina iona, bjelanĉevina te velik broj mitohondrija. Mjesto gdje završeci ţivaca dolaze do
mišića nazivaju se neuromuskularna ili mišićno-ţivĉana veza (tzv. motorna ploĉa). Vaţnu
ulogu u prijenosu podraţaja preko motorne ploĉe s pomoću neurotransmitera acetilkolina
imaju ioni kalcija. Oni su vaţni i u širenju akcijskog potencijala unutar miofibrila.
9.1. BOLESTI
Osteoporoza je bolest pri kojoj dolazi do gubitka koštane mase.
Rahitis je bolest kostiju koja najĉešće nastaje zbog nedostatka vitamina D, jednog od
najvaţnijih ĉimbenika u odrţavanju koncentracije kalcija u krvnoj plazmi. Izvor vitamina D
su jaja, povrće i mlijeko.
BIOLOGIJA 122
Prijelomi kostiju (otvoreni i zatvoreni), uganuće (istezanje ligamenta), išĉašenje (iskakanje
kostiju iz zglobne ĉašice), atrofija (smanjenje mišića i propadanje mišićnog tkiva), distrofija
(nasljedna bolest pri kojoj dolazi do oštećenja i slabljenja skeletnih mišića).
9.2. SAŢETAK
Hrskavica – mekši dio kostura, sadrţava stanice hondroblaste i hondroklaste, razlikujemo
hrskavice u zglobovima i samostalne hrskavice, kostur djeteta uglavnom je hrskaviĉan, za
okoštavanje hrskavice vaţni su ioni kalcija, vitamin D i parathormon
Struktura kostiju: stanice osteoblasti stalno izgraĊuju koštano tkivo, stanice osteoklasti
razgraĊuju koštano tkivo, gustoća koštanog tkiva mijenja se s godinama, a posebno ovisi o
opterećenju kostiju, pokosnica obavija kosti, kosti sadrţavaju kompaktno i spuţvasto koštano
tkivo
GraĊa kostura: kosti, hrskavice, ligamenti
Rad mišića: kontrakcija mišića posljedica je uklizavanja aktina i miozina, pri tome vaţnu
ulogu imaju ioni kalcija, koliĉina mitohondrija u mišićima izravno je vezana za kondiciju, tj.
koliĉinu energije koja je na raspolaganju mišićima, kontrakcije mišića kontrolira ţivĉani
sustav preko motornih neurona koji se povezuju s mišićima preko motorne ploĉe
(neuromuskolatorna veza), u prijenosu impulsa preko sinapsi sudjeluju neutrotransmitori, a
vaţnu ulogu u prijenosu podraţaja po mišićnom vlaknu imaju ioni kalcija
Mišići – glatki, popreĉnoprugasti, srĉani, podraţljivost, pokretljivost, kontraktilnost i
mogućnost mehaniĉkog rada
GraĊa: mišićna vlakna graĊena su od miofibrila, sarkomera je osnovna jedinica unutar
miofibrile, aktin i miozin su bjelanĉevine koje grade mišić
Sastav kostiju: oko 30 % organske tvari (bjelanĉevina osein koja daje elastiĉnost) i oko 70 %
anorganske tvari (najviše kalcija koji daje ĉvrstoću)
Kosti: kosti glave, trupa i udova, cjevaste, plosnate i kratke, spajaju se u zglobovima ili
šavovima
BIOLOGIJA 123
10. SUSTAV ŢLIJEZDA S UNUTARNJIM IZLUĈIVANJEM
Endokrinologija je grana medicine koja se bavi funkcioniranjem i poremećajima endokrinog
sustava. za usklaĊivanje organskih sustava u funkcionalnu cjelinu zaduţena su dva sustava:
ţiĉani i endokrini. Osnovna djelovanja endokrinog sustava su hormoni. To su kemijski
spojevi koje stvaraju i izravno u krvotok luĉe endokrine ţlijezde. Za razliku od endokrinih
ţlijezdi, postoje i egzokrine ţlijezde koje svoje proizvode ne luĉe u krv, nego u probavni
sustav ili na površinu koţe. U endokrine ţlijezde ubrajamo hipofizu, štitastu ţlijezdu
(štitnjaĉu), doštitne ţlijezde, nadbubreţne ţlijezde, gušteraĉu i spolne ţlijezde (sjemenici i
jajnici). Sa straţnje strane mozga nalazi se mala ţlijezda poznata pod imenom epifiza ĉija
uloga nije još utvrĊena. Smatra se da je odgovorna za ciklus spavanja.
Hormoni prema sastavu mogu biti ili bjelanĉevine ili steroidi. Krvlju dolaze do svih stanica
tijela, a djeluju samo na one stanice koje imaju receptore za njih. Da bi se hormon vezao za
stanicu ona mora imati specifiĉno vezno mjesto, tzv. receptor koji moţe biti mehaniĉki, u
citoplazmi ili u jezgri. Djelovanje endokrinog i ţivĉanog sustava povezano je preko
hipotalamusa. On je dio središnjeg ţivĉanog sustava koji prima informacije iz tijela i iz
vanjske okoline i vaţan je za djelovanje autonomnog ţivĉanog sustava. regulira rad srca,
tjelesnu temperaturu, ţeĊ, glad, spavanje, utjeĉe na rad hipofize. Hipofiza je smještena tik uz
hipotalamus, a povezuje ih zajedniĉki niz krvnih ţila. Osnovni mehanizam koji utjeĉe na rad
endokrinih ţlijezda je mehanizam negativne povratne sprege.
10.1. HIPOFIZA
Središnja ţlijezda endokrinog sustava, dijelimo je na prednji reţanj (adenohipofiza) i straţnji
reţanj (neurohipofiza), izmeĊu njih je poveznica koju katkad zovemo srednji reţanj. Najveći
broj hormona izluĉuje prednji reţanj. To su stimulacijski ili tropni hormoni. Pomoću njih
hipofiza upravlja radom spolnih ţlijezda, kore nadbubreţnih ţlijezda, štitnjaĉe i mlijeĉnih
ţlijezda. Hormoni koji utjeĉu na rad spolnih ţlijezda su gonadotropni hormoni. Na koru
nadbubreţne ţlijezde utjeĉu adenokortikotropni hormoni (ACTH), na štitnjaĉu tireotropni
hormon (TSH), a na mlijeĉne ţlijezde prolaktin. Adenohipofiza izluĉuje i hormon rasta
(somatotropni ili STH).
Središnji reţanj izluĉuje hormon koji stimulira stanice melanocite (MSH) i utjeĉe na
raspodjelu koţnog pigmenta melanina.
Straţnji reţanj izravno je povezan s hipotalamusom. Hormoni koji se oslobaĊaju iz tog reţnja
su nastali u hipotalamusu. To su oksitocin i antidiuretski hormon (ADH).
BIOLOGIJA 124
ENDOKRINA
ŢLIJEZDA HORMONI
CILJANE
STANICE ULOGA HORMONA
straţnji reţanj
hipofize
(skladište
hormona
hipotalamusa)
antidiuretski hormon (ADH) bubrezi stimulira reapsorpciju vode
oksitocin maternica,
mlijeĉne ţlijezde
stimulira kontrakcije pri poroĊaju i
izluĉivanje mlijeka
prednji reţanj
hipofize
hormon rasta (somatotropni,
STH) sve stanice tijela stimulira diobu stanica i rast
tireotropni (tireostimulirajući,
TSH) štitnjaĉa stimulira endokrinu aktivnost štitnjaĉe
adenokortikotropni hormon
(ACTH)
kora
nadbubreţnih
ţlijezda
stimulira endokrinu aktivnost kore
nadbubreţnih ţlijezda
go
nad
otr
op
ni h
orm
on
i
u ţena: folikostimulacijski
FSH i luteinizacijski LH jajnici
stimuliraju sazrijevanje jajne stanice i
luĉenje ţenskih spolnih hormona
u muškaraca:
folikostimulirajući FSH i
hormon za stimulaciju
intersticijskih stanica
sjemenici stimuliraju sazrijevanje spermija i
luĉenje muških spolnih hormona
Prolaktin mlijeĉne ţlijezde produkcija mlijeka
srednji reţanj melanocitstimulacijski hormon
(MSH) stanice koţe raspodjela
štitnjaĉa
tiroksin i rijodtironin sva tkiva regulira metabolizam i utjeĉe na rast i
razvoj
tireokalcitonin kosti, bubrezi,
krv, probavilo
regulacija koncentracije iona kalcija
(Ca2+
)
doštitne ţlijezde parathormon kosti, bubrezi,
krv, probavilo regulira promet kalcija i fosfora
kora
nadbubreţnih
ţlijezda
kortizol sva tkiva rast koncentracije glukoze
aldosteron bubrezi stimulira reapsorpciju iona natrija i
izluĉivanje iona kalija
androgeni hormoni spolni hormoni,
koţa, mišići
stimuliraju razvoj primarnih i
sekundarnih spolnih obiljeţja
srţ
nadbubreţnih
ţlijezda
adrenalin – hormon stresa srĉani i ostali
mišići povećava koncentraciju glukoze u krvi
gušteraĉa
inzulin jetra, mišići,
masne stanice
sniţava koncentraciju glukoze u krvi
glukagon podiţe razinu glukoze u krvi
razgradnjom glikogena ili jetrenog šećera
sjemenici (testisi) androgeni hormoni (npr. spolni organi, stimuliraju spermatogenezu, razvoj
BIOLOGIJA 125
testosteron) koţa, mišići primarnih i sekundarnih spolnih obiljeţja
jajnici (ovariji) estrogeni i progesteron spolni organi,
koţa, mišići
stimuliraju oogenezu, razvoj primarnih i
sekundarnih spolnih obiljeţja
epifiza malatonin brojna tkiva ukljuĉen u regulaciju bioritma, moguće
da utjeĉe na sazrijevanje i spolne organe
ŠTITNJAĈA – smještena uz dušnik, neposredno ispod grkljana, radom te ţlijezde upravlja
hipofiza luĉenjem tireotropnog hormona, štitnjaĉa je graĊena od mnoštva folikula (mjehurića)
i luĉi tri vaţna hormona: hormon trijodtironin (T3) i tiroksin (T4) – utjeĉu na intenzitet
metabolizma u tijelu. Tireokalcitonin – regulira koncentraciju kalcijevih iona u krvi. Sa
sintezu hormona štitnjaĉe potreban je jod
DOŠTITNE ŢLIJEZDE – ĉetiri – izluĉuju parathormon – utjeĉe na promet kalcija i fosfata u
organizmu – regulira apsorpciju kalcija iz probavnog sustava, reapsorpciju fosfata u
bubreţnim kanalićima i mobilizaciju kalcija i fosfata iz kostiju
NADBUBREŢNE ŢLIJEZDE – parne – smještene uz bubreg – adrenalin. Kora nadbubreţne
ţlijezde je pod kontrolom adenohipofize, a izluĉuje: aldosteron (mineralokortikoid koji
odrţava stalnu koncentraciju natrija i kalija u tjelesnim tekućinama), kortizol
(glukokortikoidni hormon, pojaĉano se izluĉuje u stresnim situacijama, ubrzava metabolizam,
potiĉe stvaranje glukoze i razgradnju bjelanĉevina), androgeni hormoni (muški spolni
hormoni), srţ nadbubreţne ţlijezde luĉi adrenalin – stresne situacije, ubrzan rad srca, porast
krvnog tlaka, širenje dišnih putova.
GUŠTERAĈA – ili pankreas – ima dvostruku ulogu – egzokrina i endokrina ţlijezda. Za
endokrinu ulogu su odgovorne stanice Langerhansovih otoĉića – beta-stanice koje luĉe inzulin
(ubrzava prijenos glukoze olakšanom difuzijom), i alfa-stanice koje luĉe glukagon (razgradnja
jetrenog šećera glikogena u glukozu)
SPOLNE ŢLIJEZDE – sjemenici (testisi) – spermatogeneza i luĉenje testosterona; jajnici
(ovariji) – oogeneza i luĉenje estrogena i progesterona
10.2. BOLESTI
Pri poremećaju rada neurohipofize, posebice pri izluĉivanju antidiuretskog hormona (ADH)
dolazi do poremećaja regulacije koliĉine vode u tijelu.
Poremećaj rasta – gigantizam ili patuljasti rast
Hipertireoza – povećanje štitnjaĉe – povećani bazalni metabolizam, povećana razdraţljivost,
pojaĉano znojenje, povišenje tjelesne temperature, gubitak tjelesne mase
Hipotireoza – smanjeno luĉenje hormona štitnjaĉe – usporavanje tjelesne i mentalne funkcije
– gušavost
Hiperparatireoza – poremećaj u radu doštitnih ţlijezda – povećana koncentracija
parathormona povećava koncentraciju kalcija i smanjuje koncentraciju fosfata u krvi – krhke
kosti i lomljive
Hipoparatireoza – manjak parathormona – manje kalcija i više fosfata – grĉevi u mišićima
10.3. SAŢETAK
Endokrine ţlijezde – izravno u krvotok izluĉuju hormone, hipotalamus, dio mozga povezuje
ţivĉani i endokrini sustav, i t preko glavne ţlijezde – hipofize, izluĉivanje hormona regulirano
je mehanizmom povratne sprege
BIOLOGIJA 126
Hipofiza – adenohipofiza – izluĉuje stimulacijski ili tropni hormon, srednje reţanj izluĉuje
melanocit stimulacijski hormon (MSH), a neurohipofiza izluĉuje oksitocin ili antidiuretski
hormon (ADH)
Štitnjaĉa – izluĉuje hormone koji djeluju na metabolizam (trijodtironin, tiroksin,
Tireokalcitonin)
Doštitne ţlijezde – luĉe parathormon koji regulira koncentraciju kalcija i fosfata
Nadbubreţne ţlijezde – kora – aldosteron, kortizol i androgene hormone; srţ – adrenalin
Gušteraĉa – endokrina ţlijezda – izluĉuje inzulin i glukagon pomoću kojih odrţava stalnu
koncentraciju glukoze u krvi, egzokrina ţlijezda
Spolne ţlijezde – stvaraju spolne stanice, jajnici izluĉuju ţenske spolne hormone (estrogen i
progesteron), sjemenici muške (testosteron)
Poremećaji – previše ili premalo hormona – patuljasti rast (nanizam), divovski rast
(gigantizam), šećerna bolest, hipertireoza, hipotireoza, gušavost, hiperparatireoidizam,
hipoparatireoidizam
BIOLOGIJA 127
11. SUSTAV SPOLNIH ORGANA
Pubertet je razdoblje spolnog sazrijevanja ĉovjeka, a poĉinje luĉenjem neurohormona
hipotalamusa koji potiĉu adenohipofizu na luĉenje gonadotropnih hormona (GTH). Proces
spolnog sazrijevanja poĉinje u prosjeku izmeĊu 10. i 13. godine, a završava izmeĊu 16. i 18.
godine. Pod utjecajem spolnih hormona razvijaju se primarna i sekundarna spolna obiljeţja.
Primarna obiljeţja su sami spolni organi, a sekundarnim obiljeţjima nazivamo sva ostala
obiljeţja prema kojima razlikujemo muški i ţenski spol. Fiziĉke promjene u djeĉaka su
promjena glasa (mutacija), rast dlaka na licu i tijelu, povećanje mišićne mase, pojaĉan rad
ţlijezda lojnica i znojnica. Fiziološke promjene su stvaranje sperme i noćne polucije
(nesvjesna ejakulacija sjemene tekućine tijekom spavanja). Fiziĉke promjene u djevojĉica su
rast dojki, razvoj ţenske dlakavosti tijela i nakupljanje masti u potkoţnom tkivu, a fiziološka
promjena je pojava menstruacije. Prva menstruacija naziva se menarha.
11.1. MUŠKI SPOLNI SUSTAV
Sperma se izbacuje (ejakulira) tijekom spolnog ĉina. Prosjeĉni volumen izbaĉene sjemene
tekućine u zdrave muške osobe je 3,5 mL. U svakom mililitru sperme nalazi se oko 120
milijuna sjemenih stanica. Iako je za oplodnju dovoljna samo jedna stanice, kada broj
spermija u mililitru sperme postane manji od 20 milijuna, muškarac postaje neplodan.
Spermiji u spolnim kanalićima ţive i više tjedana, dok u ejakulaciji zadrţavaju sposobnost
oplodnje od 24 do 48 sati.
Organi muškog spolnog sustava dijele se na vanjske i unutarnje. Vanjski su mošnje (skrotum)
u kojima se nalaze sjemenici (testisi) te spolni ud (penis). Unutarnje muške organe ĉine
sjemenici (testisi), dosjemenici (epididymis), sjemena vrećica, prostata, sjemenovodi i
mokraćno-spolna cijev. Sjemenici su parne spolne ţlijezde, graĊeni su od niza sjemenih
kanalića, unutar svakom kanalića se stvaraju sjemene spolne stanica procesom
spermatogeneze, a stanice uz kanaliće (tzv. Leydigove ili intersticijske stanica) imaju
endokrinu ulogu i luĉe muške spolne hormone, testosteron i ostale androgene hormone.
Sjemenici se nalaze u mošnjama gdje je tjelesna temperatura za oko 1,5 – 2 °C niţa nego u
trbušnoj šupljini. Ako sjemenici zaostanu u trbušnoj šupljini neće se normalno razvijati –
kriptorhizam. Nakon što spermiji nastanu u sjemenim kanalićima, prelaze u dosjemenik u
kojem sazrijevaju i dobivaju mogućnost pokretanja. Nakon toga sjemene stanica prolaze kroz
sjemenovod do sjemene vrećice gdje se mogu pohraniti. U sjemenovodu i uz njega nalaze se
ţlijezde koje izluĉuju sekret bogat hranjivim tvarima koje su vaţan izvor energije za spermije.
Nakon toga sjemenovod se spaja s mokraćnom cijevi i ĉini mokraćno-spolnu cijev. U nju se
ulijeva i sekret prostate. Prostata je ţlijezda ĉiji sekret zajedno sa sjemenim stanicama ĉini
spermu. Sekret prostate sadrţava hranjive tvari i blago je luţnat – vaţno za neutralizaciju
tekućine u sjemenovodu koja je kisela zbog nazoĉnosti metaboliĉkih produkata sjemenih
stanica, što smanjuje pokretljivost, a time i fertilnost spermija. Penis je graĊen od mišićnog
tkiva i spuţvastih tijela te je dobro opskrbljen krvnim ţilama i ţivcima. Kroz njega prolazi
mokraćno-spolna cijev. Prije spolnog odnosa dolazi do erekcije – uzrokuju je ţivĉani
podraţaji koji dovode do promjene u prokrvljenosti spuţvastih tijela. Najveći dio osjetilnih
tjelašaca smješten je na vršnom dijelu spolnog uda, glaviću. Ejakulacija je izlijevanje sjemene
tekućine. U muškaraca je uobiĉajeno da se dogaĊa zajedno s orgazmom. Spermij se sastoji od
akrosomske kape, glave (s jezgrom), vrata (s mitohondrijima) i repa.
BIOLOGIJA 128
11.2. ŢENSKI SPOLNI SUSTAV
U ţenskom spolnom sustavu razlikujemo vanjske i unutarnje organe. Unutarnji su jajnici
(ovariji), jajovod (tuba uterina), maternica (uterus) i rodnica (vagina). U vanjske spolne
organe ubrajamo stidnicu koju ĉine velike i male usne i draţica (klitoris).
Jajnici su parne ţenske spolne ţlijezde zaduţene za oogenezu i luĉenje spolnih hormona
(estrogen i progesteron). Nalaze se u trbušnoj šupljini pri ulazu u zdjelicu. Imaju oblik i
veliĉinu badema i teški su oko 10 grama. U njima se od roĊenja nalazi velik broj mjehurića
(folikula) koji sadrţavaju zametne jajne stanice. Od njih tijekom ţivota sazrije samo manji
broj jajnih stanica, a ostale propadaju.
Jajovod su cjevaste tvorbe duge oko 15 cm. Nalaze se uz svaki jajnik. Prema jajniku su
jajovodi prošireni u obliku lijevka s trepetljikavim epitelom. Uloga im je privući jajnu stanicu
nakon ovulacije i prenijeti je do maternice. Unutarnja stjenka jajovoda ima trepetljikavi epitel,
koji omogućuje kretanje jajne stanice jer ona nema tu sposobnost. Jajovodi luĉe luţnati sekret
koji sluţi za prehranu jajne stanice i neutralizaciju metaboliĉkih proizvoda. Jajovodi ulaze u
maternicu.
Maternica je mišićni organ u kojem se razvija plod tijekom trudnoće. Normalna veliĉina
maternice je oko 5 cm, a u trudnoći duljina maternice moţe biti i do 30 – 40 cm. Dijelovi
maternice su dno, tijelo i vrat. Sluznica maternice (endometrij) cikliĉki se svaki mjesec
priprema za prihvat oploĊene jajne stanice. Vrat maternice (cerviks) ulazi u rodnicu.
Rodnica je cjevasta tvorevina duga oko 10 cm. Ima mišićnu stjenku koja je vrlo rastezljiva. U
rodnici se nalazi djeviĉanski zalistak (himen). To je tanka opna koja prvi prvom spolnom
odnosu pukne uz krvarenje (defloracija).
Stidnica se sastoji od velikih i malih usana, a izmeĊu njih se nalazi otvor rodnice, otvor
mokraćne cijevi i draţica (klitoris).
Draţica je graĊena od spuţvastog tijela, kao i vršni dio muškog spolnog uda. Tu se nalazi
veliki broj osjetilnih tjelašaca koja utjeĉu na osjećaj ugode tijekom spolnog odnosa.
U ţena tijekom cijele reprodukcijske dobi postoji menstruacijski ili ovulacijski ciklus. To su
mjeseĉne ritmiĉke promjene koje se dogaĊaju u spolnim organima pod utjecajem
gonadotropnih hormona hipofize. Znak da je poĉelo spolno sazrijevanje je pojava prve
menstruacije ili menarhe. Ciklus traje sve do kraja reproduktivne dobi, tj. do klimakterija ili
menopauze. Mjeseĉni ciklus prosjeĉno traje 28 dana, ali moţe trajati od 21 do 35 dana. U
pravilu u svakom ciklusu u jednom jajniku nastaje jedna zrela jajna stanica koja je spremna za
oplodnju. Pod utjecajem spolnih hormona u maternici dolazi do zadebljanja unutarnje stjenke
(endometrija) koja se priprema za prihvat oploĊene jajne stanice. Ako se oplodnja ne dogodi,
ciklus završava ljuštenjem stjenke maternice, tj. krvarenjem koje nazivamo menstruacija.
Unutar ciklusa razlikuju se tri faze, folikularna, ovulacijske i sekrecijska faza. Folikularna
faza zapoĉinje mjeseĉnicom i traje oko 12 dana. U toj fazi na jajniku poĉinje sazrijevanje
nove jajne stanice u Graafovu mjehuriću. Koncentracija estrogena postupno raste, a pred
ovulaciju naglo pada, dok je koncentracija progesterona ujednaĉena na niskoj razini. Nakon
toga slijedi ovulacijska faza u kojoj dolazi do pucanja Graafova mjehurića na jajniku i iz
njega se izbacuje zrela jajna stanica prema jajovodu. To izbacivanje zrele jajne stanice se
naziva ovulacija. To je najkraća faza i traje samo 2 do 3 dana. Slijedi sekrecijska faza koja
traje 13 – 14 dana i završava menstruacijom. Tijekom sekrecijske faze u jajniku se na mjestu
puknutog Graafova mjehurića stvara ţuto tijelo (corpus luteum). Ono luĉi velike koliĉine
estrogena i posebno progesterona. Veliĉina ţutog tijela u koliĉina hormona koje stvara
BIOLOGIJA 129
maksimalna je 8 dana nakon ovulacije. Ti hormoni intenzivno djeluju na sluznicu maternice,
koja postaje sve deblja i prokrvljenija. Ne doĊe li do oplodnje, ţuto tijelo se smanjuje i prelazi
u bijelo tijelo (corpus albicans). Ono prestaje luĉiti spolne hormone i pad njihove
koncentracije u krvi dovodi u ljuštenja sluznice maternice, menstruacije, obiĉno 28. dan
ciklusa. Bijelo tijelo postupno propada i na njegovu mjestu na jajniku ostaje oţiljak.
Poĉetkom krvarenja kreće novi ciklus i na jajniku ponovno poĉinje sazrijevanje sljedeće jajne
stanice.
11.3. OPLODNJA I TRUDNOĆA
Oplodnja se dogaĊa nakon ovulacije idućih 12 do 24 sata. Da bi došlo do oplodnje, do
ejakulacije sjemene tekućine u spolni sustav ţene mora doći najranije 72 sata prije ovulacije i
ne kasnije od 24 sata nakon ovulacije. Do oplodnje dolazi u prvoj trećini jajovoda. Jajna
stanica ima ĉvrstu zaštitnu opnu (zona pellucida). Da bi došlo do oplodnje, potreban je
specifiĉni enzim akrozin koji će je oslabiti. Svaki spermij ispod kapice ima malu koliĉinu tog
enzima koja nije dovoljna da bi oslabila zaštitu jajne stanice. Stoga je potreban veći broj
spermija. Nakon prodora jednog spermija zaštitna opna jajne stanice zadeblja i tako sprjeĉava
ulazak ostalim spermijima.
Trudnoća poĉinje zaĉećem i završava poroĊajem. U ljudi traje oko 280 dana, poĉevši od
prvog dana zadnje menstruacije. Dijeli se na dvije face: prva faza (embrionalna) traje osam
tjedana i govorimo o razvoju embrija; druga faza je fetalna u kojoj se razvija fetus ili plod.
Zigota odmah nakon zaĉeća poĉinje s nizom mitotiĉkih dioba koje nazivamo brazdanje. Za
samo tri dana zigota dostiţe stadij morule i nalikuje plodu duda. Tijekom brazdanja mitotiĉke
diobe su toliko brze da stanice ne stignu raste pa se mijenja njihov broj, a da se pritom gotovo
uopće ne mijenja ukupna veliĉine tvorbe. Daljnjim dijeljenjem nastaje blastocista koja se
sastoji od dva sloja: vanjski sloj (trofoblast) i unutarnji sloj (embrioblast). Kada se blastocista
priljubi uz sluznicu maternice, sloj trofoblasta luĉi enzim koji omogućuje ugnjeţĊenje ili
implantaciju blastociste u sluznicu maternice otprilike 5 – 7 dana nakon oplodnje.
Implantacija završava oko 11 ili 12 dana nakon oplodnje. Iz embrioblasta nastaje embrij, a iz
trofoblasta se najprije razvija korion, a poslije nastaje posteljica. Preko posteljice se provodi
kompletna izmjena tvari izmeĊu majke i ploda, ona štiti plod, ali i luĉi hormone koji
sprjeĉavaju menstruaciju. Nakon brazdanja slijedi faza gastrulacije u kojoj nastaje gastrula. U
njoj razlikujemo tri zametna listića: vanjski (egzoderm), srednji (mezoderm) i unutarnji
(endoderm). Iz njih će se u sljedećoj fazi (organogenezi) razviti skupine organa. U trećem
mjesecu razvoja zametka govorimo o plodu ili fetusu. On se nalazi u amnionskoj tekućini u
amnionu ili vodenjak. Ona štiti zametak od naglih promjena temperature, od udaraca,
omogućuje normalno kretanje unutar maternice bez trenja od njezine stjenke.
Kako se trudnoća bliţi kraju i poroĊaj je sve bliţe, mijenja se i luĉenje hormona u tijelu ţene.
Dijete se spušta prema vratu maternice. Taj pritisak preko hipotalamusa potiĉe luĉenje
hormona oksitocina iz straţnjeg reţnja hipofize. Oksitocin potiĉe kontrakcije maternice. Uz
oksitocin i hormon prostaglandin koje luĉi fetus, tj. njegove ovojnice, utjeĉu na te kontrakcije.
Tijekom poroĊaja razlikujemo tri poroĊajna doba. U prvom poroĊajnom dobu pod utjecajem
hormona dolazi do rastezanja vrata maternice i širenja u poroĊajni kanal. Kraj prvog
poroĊajnog doba u pravilu bi trebalo biti pucanje vodenjaka i istjecanje plodne vode. Nakon
toga slijedi drugo poroĊajno doba – kontrakcije maternice su uĉestalije. Dijete izlazi glavom
prema dolje. Nakon poroĊaja djeteta presijeca se pupĉana vrpca i dijete prvi put poĉinje
BIOLOGIJA 130
samostalno disati. Nakon poroĊaja djeteta slijedi treće poroĊajno doba. Ljuštenje posteljice.
Vaţno je voditi raĉuna da iz maternice izaĊe cijela posteljica.
Hormon prolaktin koji luĉi adenohipofiza potiĉe mlijeĉne ţlijezde na laktozu, stvaranje
mlijeka. On poĉinje djelovati tek nakon ljuštenja posteljice kad naglo padne koncentracija
estrogena i progesterona u krvi. Nekoliko sati nakon poroĊaja stvara se prvo mlijeko koje
izgleda kao prozirna ţućkasta tekućina i naziva se kolostrum. Osim hranjivih tvari, sadrţava i
veliku koliĉinu protutijela koja štite od infekcija. Mlijeko je prvih nekoliko mjeseci jedina
hrana za dijete.
11.4. PLANIRANJE OBITELJI
Apstinencija – izbjegavanje spolnog odnosa.
Prirodne metode – najmanje pouzdan naĉin za odreĊivanje ovulacije je prema kalendaru
menstruacije. Ovulaciju moţemo odrediti ako od ukupnog ciklusa oduzmemo 14 dana.
Knaus-Oginova metoda – odreĊivanje trenutka ovulacije mjerenjem bazalne temperature
(temperatura koji mjerimo u jutro, u isto vrijeme, prije poĉetka bilo kakve aktivnosti). Kod
ovulacije dolazi do promjena od 0,2- 0,4°C. Billingsonova metoda cervikalne sluzi –
promjene konzistencije sluzi u cerviksu.
Kemijske metode – korištenje spermicidnih tvari – ubijaju spermu
Mehaniĉka zaštita – kondom (muški) i femidom (ţenski), spirala, dijafragma
Biološko-hormonske metode – oralna kontracepcija (antibebi pilula)
Trajne metode – sterilizacija – vazektomija, podvezivanje jajnika
Pobaĉaj (abortus) – prekid trudnoće – legalan do 10. tjedna
11.5. BOLESTI
Sifilis, gonoreja – bakterije
Klamidija – bakterija – u muškaraca uzrokuje upalu mokraćnih putova
Infekcije koje uzrokuje mikroplazma, netipiĉna bakterija ili biĉaš trihomonas
Virusni herpes
Humani papiloma virus (HPV), AIDS
Nezarazne bolesti spolnog sustava – rak prostate, rak grlića maternice, rak dojke
11.6. SAŢETAK
Spolno sazrijevanje – poĉinje u pubertetu djelovanjem hipotalamusa na hipofizu koja poĉinje
luĉiti gonadotropne hormone, gonadotropni hormoni potiĉu rad spolnih ţlijezda koje luĉe
spolne hormone i stvaraju spolne stanice, razvijaju se primarna i sekundarna spolna obiljeţja
Muški spolni sustav – mošnja, sjemenici, dosjemenici, sjemenovodi, sjemena vreća, prostata,
mokraćno-spolna cijev, penis, erekcija je ukrućivanje penisa, ejakulacije je izbacivanje
sjemene tekućine
Ţenski spolni sustav – jajnici, jajovodi, maternica, rodnica, klitoris, male i velike usne,
menstruacijski (ovulacijski) ciklus: folikularna, ovulacijska i sekrecijska faza; ovulacija je
izbacivanje zrele jajne stanice iz Graafova mjehurića prema jajovodu, oplodnja se najĉešće
zbiva u jajovodu, od zigote se razvija morula, zatim blastula pa blastocista koja se implantira
u sluznicu maternice; prvim mjesecima razvoja govorimo o embriju, a poslije o plodu ili
fetusu
BIOLOGIJA 131
Trudnoća i poroĊaj – trudnoća traje 40 tjedana, plod se prehranjuje preko posteljice, zaštićen
je ovojnicom, prva faza poroĊaja: kontrakcije ili trudovi uzrokuje hormon oksitocin, rodnica
se širi u poroĊajni kanal, puca vodenjak i plodna voda istjeĉe; druga faza: istiskivanje ploda,
treća faza: ljuštenje i izlaţenje posteljice; nakon poroĊaja poĉinje stvaranje mlijeka
Metode kontracepcije – prirodne, mehaniĉke, kemijske, biološko-hormonalne, trajne, kondom
jedino štiti i od spolno prenosivih bolesti
Spolne i spolno prenosive bolesti – spolne bolesti: sifilis, gonoreja, zaraza klamidijom,
mikroplazmoze, virusni herpes, zaraza HPV-om; spolno prenosive: hepatitis, AIDS;
nezarazne bolesti: rak prostate, grlića maternice i dojke; Papa-test
BIOLOGIJA 132
12. ŢIVĈANI SUSTAV
Ţivĉani sustav zajedno s endokrinim sustavom zaduţen je za regulaciju i koordinaciju svih
dijelova tijela u cjelinu. Ţivĉani sustav svakog trena prima brojne informacije (podraţaje) iz
organizma i okolice, obraĊuje i odabire informacije na koje će reagirati. Neke informacije
ţivĉani sustav pamti.
U ţivĉanom sustavu nalazimo dvije vrste stanica. Osnovna je ţivĉana stanice ili neuron koje u
svojoj citoplazmi ne sadrţavaju centriole i zbog toga se ne mogu dijeliti. Svaki neuron ima
tijelo i niz nastavaka. Kratke nastavke zovemo dendriti s pomoću kojih stanica prima signal,a
dugaĉki nastavak zovemo akson (neurit) s pomoću kojeg stanice odašilje signal. Oko nekih
aksona se nalaze i Schwannove stanice koje se spiralno ovijaju oko njega i stvaraju mijelinsku
ovojnicu. Na mjestima gdje se sastaju Schwannove stanice ta je ovojnica tanja pa govorimo o
Ranvierovim suţenjima. Osim neurona, središnji ţivĉani sustav izgraĊuju i glija stanice –
imaju mogućnosti dijeljenja, ali ne mogu preuzeti ulogu neurona. One potpomaţu, štite
neurone, izoliraju ţivĉana vlakna i kontroliraju izvanstaniĉni prostor oko neurona.
Najvaţnije svojstvo ţivĉane stanice je da moţe primati i odašiljati signale. Ţivĉanim
stanicama impulsi se prenose kao promjena elektriĉnog potencijala na membranama neurona.
S druge strane, izmeĊu stanice se impulsi prenose kemijskim putem uz pomoć neurohormona.
Na membranama svih ţivih stanica postoji razlika potencijala. Promjena elektriĉnog
potencijala na membranama ţivĉanih stanica vaţna je za provoĊenje ţivĉanih impulsa. Ona se
provodi u tri faze: faza mirovanja, faza depolarizacije i faza repolarizacije. Faze se izmjenjuju
veoma brzo u traju samo nekoliko desettisućinki sekunde.
Faza mirovanja – membranski potencijal mirovanja nastaje zbog selektivne propusnosti
membrane i razliĉite koncentracije iona s obiju stana membrane. Na vanjskoj strani staniĉne
membrane postoji pozitivan naboj, a s citoplazmatske je negativan. Membranski potencijal
odraţava se zahvaljujući aktivnom transportu iona kroz membranu stanice. To je mehanizam
natrijsko-kalijske crpke. U njemu sudjeluju membranski proteini i enzim ATP-aza. Pri tome
se iz stanice izbace tri natrijeva iona, uz istodobno unošenje dvaju kalijevih iona. Zbog te
razlike u broju iona nastaje negativan potencijal s unutarnje strane membrane od -70 mV. To
je membranski potencijal neurona u fazi mirovanja. Kaţemo da je stanica u toj fazi
polarizirana.
Faza depolarizacije – membrana stanice je podraţena pa se otvaraju kanali koji omogućuju
ulazak velikog broja iona natrija. Potencijal na membrani naglo se mijenja u pozitivnom
smjeru, od -70 mV na + 30 mV. To nazivamo depolarizacija membrane. Tu naglu promjenu
potencijala nazivamo akcijski potencijal. Ta promjena širi se od mjesta podraţaja po cijeloj
membrani stanice kao domino-efekt i nazivamo je valom depolarizacije ili ţivĉanim
impulsnom.
Faza repolarizacije – nakon prolaska vala depolarizacije membrana stanice se veoma brzo
repolarizira zatvaranjem kanala za ulazaka iona natrija u stanicu i ukljuĉivanjem natrijsko-
kalijske crpke. Tek nakon repolarizacije i vraćanja potencijala na membrani na -70 mV
stanice je sposobna primiti novi podraţaj.
U središnjem ţivĉanom sustavu ĉovjek ima oko 1012 neurona. Ţivĉani impulsi prelaze s
jednog neurona na drugi preko sinapsi. Sinapse stoga definiramo kao mjesta prelaska
ţivĉanog impulsa s neurona na drugi neuron ili na mišićnu ili ţljezdanu stanicu. Prema
djelovanju na neuronima, moţemo razlikovati pokretaĉke (ekscitacijske) i potiskivaĉke
BIOLOGIJA 133
(inhibicijske) sinapse. Impuls se po aksonima prenosi elektriĉnim putem, širenjem akcijskog
potencijala. Preko sinapsi će se impuls prenositi kemijskim putem s pomoću
neurotransmitera. Kad akcijski potencijal doĊe do završnih noţica aksona, poveća se njihova
propusnost za ione kalcija što uzrokuje spajanje mjehurića ispunjenih neurotransmiterom sa
staniĉnom membranom i otpuštanje neurotransmitera u sinaptiĉku pukotinu. Neurotransmiteri
difundiraju kroz sinaptiĉku pukotinu i veţu se za receptore na membranama postsinaptiĉkog
neurona ili neke druge stanice (npr. mišićne). Kad se popuni dovoljno receptora, otvaraju se
kanali za natrij na membrani postsinaptiĉkog neurona i u njemu dolazi do stvaranja i širenja
akcijskog potencijala, tj. do depolarizacija stanice. Neurotransmiteri su molekule za
jednokratnu upotrebu jer da bi postsinaptiĉki neuron mogao primiti sljedeći podraţaj, moraju
se njegovih receptora skinuti postojeći neurotransmiteri. Taj zadatak obave enzimi koji
razgraĊuju neurotransmitere i oslobode receptore za nosi prijenos.
12.1. ORGANIZACIJA ŢIVĈANOG SUSTAVA
Ţivĉani sustav dijeli se u dvije cjeline: središnji i periferni ţivĉani sustav.
Središnji se sastoji od mozga i kraljeţniĉke moţdine. Mozak je zaštićen kostima lubanje, a
kraljeţniĉka moţdina kostima kraljeţnice. Periferni sustav ĉine 12 pari moţdanih ţivaca i 31
par ţivaca kraljeţniĉke moţdine. Moţdani ţivi podraţuju podruĉje glave (osim desetog para,
tzv. ţivac lutalica). Od 31 para ţivaca kraljeţniĉke moţdine, 8 pari je vratnih ţivaca, 12 pari
je prsnih ţivaca, 5 pari slabinskih, 5 pari kriznih i jedan par ţivaca trtiĉnog dijela kraljeţniĉke
moţdine. Ţivce ĉine povezani snopovi nastavaka ţivĉanih stanica. Razlikujemo osjetilne i
motoriĉke ţivĉane putove. U svakom paru razlikujemo prednji i straţnji ţivac. Prednji
snopovi ţivaca su tzv. motoriĉki ţivĉani putovi, sastoje se od motoriĉkih neurona i prenose
informacije iz središnjeg ţivĉanog sustava prema perifernim organima npr. mišićima i
ţlijezdama u organizmu (eferentni putovi). Straţnji snopovi ţivaca su osjetilni ţivĉani putovi
graĊeni od osjetilnih neurona koji primaju informacije od nekog osjetilnog receptora na
periferiji organizma i prenose je prema leĊnoj moţdini i dalje prema mozgu (aferentni
putovi). Osjetilni neuroni mogu biti specijalizirani za primanje odreĊenih vrsta osjeta. Tada na
svojim dendritima imaju specijalizirana osjetilna tjelešca ili receptore. Tako razlikujemo
mehanoreceptore (opip, sluh, ravnoteţa, tlak), termoreceptore, nocireceptore (bol),
elektromagnetske receptore (vid) i kemoreceptore (okus, miris). Periferni ţivĉani sustav
sastoji se od somatskog i autonomnog ţivĉanog sustava. somatski ili tjelesni ţivĉani sustav je
pod kontrolom naše volje. Autonomni ţivĉani sustav nije pod kontrolom naše volje – nadzire
red većine unutarnjih organa. Za taj ţivĉani sustav je karakteristiĉno da u samo nekoliko
sekundi znatno moţe promijeniti funkcije koje kontrolira, npr. i samo nekoliko sekundi moţe
dvostruko povisiti srĉanu frekvenciju. Dijeli se na simpatikus i parasimpatikus.
Ţivac kuka (nervus ischiadicus) najdeblji je ţivac u ljudskom tijelu i pruţa se od kriţnog
dijela kraljeţnice straţnjom stranom natkoljenice sve do stopala. Aksoni njegovih neurona
mogu biti dulji od jedan metar. U koljenu se dijeli na dva ogranka, goljeniĉki i lisni. Naziva se
i ishijadiĉni ţivac, a njegovo uklještenje izaziva bol koja se obiĉno naziva išijas.
BIOLOGIJA 134
12.2. ULOGE POJEDINIH DIJELOVA ŢIVĈANOG SUSTAVA
Mozak je središnji dio središnjeg ţivĉanog sustava i odgovoran je za sve voljne i nevoljne
aktivnosti. Smješten je u lubanji i zaštićen kostima. Obavijen je moţdanom ovojnicom koje
oko njega zadrţavaju tanki sloj tekućine, tzv. likvor ili moţdanu tekućinu. I u središnjem
dijelu mozga nalaze se šupljine, tzv. moţdane komore ispunjene likvorom. Osim mehaniĉke
zaštite, likvor ima i zadaću biološke zaštite, on oko mozga odrţava stalne uvjete temperature,
prehrane, osmotskog tlaka, odrţavanje stalne koncentracije iona. Sastav likova specifiĉan je
jer postoji splet kapilara koji ĉini barijeru prema mozgu i ne dopušta svim tvarima prolazak iz
krvi u likvor. Razlikujemo prednji, srednji i straţnji mozak. Prednji mozak obuhvaća veliki
mozak, talamus i hipotalamus. Anatomski se mozak moţe podijeliti na veliki mozak
(cerebrum), mali mozak (cerebellum), moţdano deblo ili meĊumozak i produţenu moţdinu
(medulla oblongata).
Veliki mozak sastoji se od lijeve i desne polovice (hemisfere) i evolucijski je najmlaĊi dio
mozga. Na izbrazdanoj površini velikog mozga nalaze se tijela ţivĉanih stanica koje ĉine tzv.
sivu tvar ili cortex. Unutar velikog mozga su nastavci neurona koji ĉine bijelu tvar (medulla).
Kora velikog mozga moţe se podijeliti u reţnjeve: ĉeoni (frontalni), tjemeni (parijetalni),
sljepooĉni (temporalni) i zatiljni (okcipitalni).
Mali mozak nalazi se u straţnjem dijelu lubanje, ispod veliko mozga. Siva tvar mu se nalazi
izvana, a bijela iznutra. Ima specifiĉne brazde koje su paralelne i duboke, vrlo razliĉite od
kore velikog mozga. GraĊen je od dvije polovice. Vaţan je za funkcioniranje skeletnih mišića
i odrţavanje mišićnog tonusa (napetosti). Ima glavnu ulogu u vremenskom slijedu pokreta i
brzom nadovezivanju jednog pokreta na drugi kao što je trĉanje, tipkanje po tipkovnici,
sviranje glasovira i dr. Osigurava ravnoteţu i kontrolira niz refleksnih reakcija.
Moţdano deblo ili meĊumozak nalazi se izmeĊu malog i velikog mozga. Obuhvaća talamus i
hipotalamus. Hipotalamus je najvaţniji dio meĊumozga.
Produţena moţdina ĉini prijelaz prema kraljeţniĉkoj moţdini. Kod nje se izvana nalazi bijela
tvar. Tu su smještena vitalna središta koja odrţavaju vaţne funkcije: središte za disanje,
ţvakanja, gutanje, kašljanje, regulaciju arterijskog krvnog tlaka, rad srca.
Kraljeţniĉka moţdina smještena je u kanalu kraljeţnice te je zaštićena kostima kraljeţaka. U
središtu se nalazi kanal ispunjen moţdano-kraljeţniĉkom tekućinom (cerebro-spinalni likvor).
On se proteţe sve do šupljih komora velikog mozga ispunjenih moţdanom tekućinom ili
likvorom. Siva tvar se nalazi u središtu, dok je prema površini bijela tvar. IzmeĊu kraljeţaka
iz kraljeţniĉke moţdine izlaze ţivĉana vlakna koja ĉine snopove ili ţivce. Preko kraljeţniĉke
moţdine se zbiva niz refleksnih reakcija i ona sluţi za provoĊenje informacija izmeĊu mozga
i perifernog ţivĉanog sustava.
Refleksi su brze, nesvjesne i svrsishodne reakcije tijela na neki podraţaj. Zbivaju se preko
kraljeţniĉke moţdine i pritom kora velikog mozga ne sudjeluje. Refleksi luk – osjetilni
neuron koji prima podraţaj i prenosi ga do kraljeţniĉke moţdine te motoriĉkog neurona koji
potiĉe reakciju. IzmeĊu njih se katkad nalazi u treći neuron tzv. meĊuneuron. Preko
kraljeţniĉke moţdine informacija o refleksnoj reakciji prenosi se i do velikog mozga. Postoje
priroĊeni refleksi kao što su sisanje, gutanje, kašljanje, kihanje. Druga vrsta refleksa su
steĉeni refleksi koji su nastali tijekom ţivota zbog odreĊenih iskustva. Zasebna vrsta su
uvjetovani ili Pavlovljevi refleksi koji se pojavljuju kada poveţemo dva podraţaja od kojih
jedan izaziva refleksnu reakciju, a drugi je neutralan.
BIOLOGIJA 135
12.3. OSJETILA
Osjetila djeluju kao prijamnici (receptori), nakon toga postoji osjetilno ţivĉano vlakno koje
podraţaj prenosi u specifiĉno središte velikog mozga gdje postajemo svjesni odreĊenog
osjeta.
12.3.1. OKO
Iako okom primamo podraţaj, vidimo tek kada ţivĉani impulsi doĊu u mozak.
Oko se sastoji od oĉne jabuĉice i oĉnog ţivca. Oĉna jabuĉica je obavijena slojem bjelooĉnice,
ţilnice i mreţnice kod se unutar nje nalazi prozirna staklovina. Bjelooĉnica s prednje strane
oka prelazi u prozirnu roţnicu, koja nema krvne kapilare. Zato se prehranjuje difuzijom iz
oĉne vodice. Ispod roţnice je prednja oĉna komorica iza koje je šarenica (iris). Ona ima otvor
zjenicu (pupilla). Šarenica se ovisno o koliĉini svjetla otvara ili zatvara pomoću mišića. Ispod
šarenice je smještena oĉna leća. Na leći se lomi svjetlost koja ulazi u oko pa je ona vaţna za
stvaranje slike. Oblik leće moţe se mijenjati ovisno o stezanju mišića leće – prilagodna na
daljinu i blizinu – akomodacija oka.
Zrake svjetlosti koje ulaze u oko lome se na leći u nakon toga prolaze kroz mreţnicu na
straţnjem dijelu oĉne jabuĉice. Ondje stvaraju umanjenu i obratnu sliku. Na tom dijelu
mreţnice nalaze se stanice osjetljive na svjetlost. Postoje dvije vrste fotoreceptora: štapići i
ĉunjići. Oni sadrţavaju kemijske tvari koje se razgraĊuju pri izlaganju svjetlu te tako
podraţuju ţivĉana vlakna oĉnog ţivca. Štapići su vrlo osjetljivi na intenzitet svjetlosti i
sadrţavaju fotopigment rodopsin. Vaţni su za razlikovanje svjetla i tame, a s pomoću ĉunjića
razaznajemo boje. Na svjetlo je najosjetljivija ţuta pjega. Na tome mjestu nastaje slika. Na
mreţnici gdje vidni ţivac izlazi iz oka nema fotoreceptora pa to mjesto nazivamo slijepa
pjega. Vidnim ţivcem iz svakog oka slika putuje u vidno središte u mozgu. Mozak usklaĊuje
te dvije slike i tek u mozgu nastaje lika koja odgovara stvarnosti.
Bolestima oka bavi se oftalmologija. MeĊu bolestima su najĉešći poremećaji leće i roţnice
koji uzrokuju poremećaje loma svjetlosti. To su kratkovidnost (miopija, bikonkavna leća),
dalekovidnost (hipermetropija, bikonveksna leća) i astigmatizam (površina roţnice je prejako
zakrivljena u jednoj ravnini pa slika na mreţnici nije pravilna – cilindriĉno brušene leće).
Glaukom je jedan od najĉešćih uzroka sljepoće. Zbog poremećaja protoka oĉne vodice u oku
dolazi do povećanja oĉnog tlaka. On uzrokuje oštećenja kapilarne mreţe u oku i oĉnog ţivca.
12.3.2. UHO
Uho je osjetilo za sluh i ravnoteţu. Uho se sastoji od vanjskog (ušna školjka i ušni kanal),
srednjeg (bubnjić i slušne košĉice (ĉekić, nakovanj i stremen)) i unutarnjeg uha (slušni organ i
organ za ravnoteţu). Unutarnje uho je labirint koji se sastoji od puţnice, dva mjehurića i tri
polukruţna kanalića. U puţnici je slušni organ, a u mjehurićima i kanalićima se nalazi organ
za ravnoteţu. Puţnica je šuplji zavijeni kanal u obliku puţeve kućice koji se dvjema tankim
membranama podijeljen u tri hodnika. Oni su ispunjeni tekućinom, u srednjem kanaliću
endolimfom, a u ostalim kanalićima perilimfom. Na pregradi koju nazivamo bazilarna
membrana nalazi se organ za sluh s receptorima, Cortijevim stanicama s dlaĉicama. Receptori
podraţaja prenose ograncima slušnog ţivca koji ţivĉane impulse provode u sljepooĉni reţanj
velikog mozga u središte za sluh. Impulsi nastaju kada titranje podraţi osjetne stanice i stvari
receptorski podraţaj. Ĉovjek razaznaje zvukove u rasponu od 16 – 20 000 Hz. Jaĉina zvuka se
mjeri u decibelima.
BIOLOGIJA 136
Osjetilo za ravnoteţu (vestibularni aparat) u unutarnjem uhu se sastoji od dva mjehurića i tri
polukruţna kanalića ispunjenih tekućinom endolimfom. Polukruţni kanalići smješteni su u
prostoru pod pravim kutom jedan prema drugome. Unutar kanalića nalaze se specijalizirane
osjetne stanice s dlaĉicama koje podraţuje, prouzroĉene kretanjem endolimfe, prenose
vestibularnim ţivcem u primozak i dalje u mali i veliki mozak.
12.3.3 OKUS
Jezik je organ s nizom zanimljivih uloga- dio je probavnog sustava, vaţan je za artikulaciju
govora, s pomoću njega osjećamo dodir, toplinu i okus hrane koju jedemo. Na površini jezika
je mnogo okusnih pupoljaka u kojima su okusne receptorske stanice. One su nejednako
rasporeĊene na površini jezika. Razlikujemo ĉetiri vrste okusnih pupoljaka: slatko, slano,
kiselo i gorko. Osjetilni pupoljci su najosjetljiviji na gorko jer je najveći broj otrovnih tvari
gorkog okusa. Odrasla osoba ima oko 10 000 okusnih pupoljaka.
12.3.4. MIRIS
Receptori za njih nalaze se u mirisnoj (elfaktornoj) zoni nosa. Ta je zona smještena u sluznici
gornjeg dijela nosnog hodnika. Mirisni receptori pripadaju skupini kemoreceptora. Da bi
osjetili miris, molekule koje su zrakom ušle u nos moraju se otopiti i u nosnoj sluzi podraţiti
dlaĉice mirisnih stanica. Mirisni receptori imaju brzu adaptaciju na podraţaj – parfem nakon
nekog vremena ne osjećamo.
12.4. BOLESTI
Moţdani udar – poremećaj opskrbe mozga kisikom
Meningitis (upala moţdanih ovojnica) – zarazna bolest i meningoencefalitis (upala mozga i
moţdanih ovojnica) – virusi i bakterije – zaraţeni krpelj; potres mozga, krvarenje, oticanje ili
edem mozga, tumori; droge – apstinencijska kriza
Neurodegenerativne bolesti – multipla skleroza (MS), Parkinsonova, Alzheimerva,
Huntingtonova bolesti, epilepsija
Psihiĉke bolesti – mentalne (duševne) bolesti – depresija
12.5. SAŢETAK
Središnji ţivĉani sustav – mozak – izvana siva tvar, unutar bijela, mali, veliki mozak,
meĊumozak i produljena moţdina, na kori velikog mozga: ĉeoni, tjemeni, sljepooĉni i zatiljni
reţanj; leĊna moţdina – siva tvar iznutra, bijela izvana – zaštićeni ovojnicama i tekućinama
(likvorom)
Refleks – brze, nesvjesne i svrsishodne reakcije, refleksni luk, priroĊeni, steĉeni i uvjetovani
refleksi (Pavlovljevi refleksi)
Bolesti – meningitis (infektivna bolesti), mehaniĉke ozljede (potres mozga, edemi i
krvarenja), moţdani udar, ovisnost (droge najĉešće djeluju na sinapsama), neurodegenerativne
bolesti (multipla skleroza, Parkinsonova, Alzeimerova), psihiĉke bolesti, tumori
Periferni ţivĉani sustav – moţdani ţivci, ţivci kraljeţniĉke moţdine, motoriĉki i osjetilni
ţivĉani putovi, voljni i autonomni (simpatikus i parasimpatikus) ţivĉani putovi
Neuron – ţivĉana stanica – graĊena od dendrita, tijela i aksona (obavijen mijelinskom
ovojnicom) o završnih noţica aksona, uz neurone dolazi i veliki broj glija stanica, ţivĉani
impulsi prenose se po staniĉnim membranama kao promjena elektriĉnog potencijala
BIOLOGIJA 137
(repolarizacija i depolarizacija), s jedne stanice na drugu ţivĉani impulsi prenose se preko
sinapse kemijskim putem pomoću neurotransmitera
Jezik – osjetilni organ za okus, okusni pupoljci, slatko, slano, kiselo i gorko
Nos – osjetni organ za miris, mirisna zona, mirisne dlaĉice, kemoreceptori
Oko – vid, slina nastaje na mreţnici, fotoreceptori (štapići i ĉunjići), akomodacija oka,
dalekovidnost, kratkovidnost, astigmatizam
Uho – sluh i ravnoteţa – vanjsko, srednje i unutarnje – puţnica za sluh, polukruţni kanalići za
ravnoteţu
BIOLOGIJA 138
13. PROMET VODE U BILJKAMA
Bez vode nema ţivota:
Prvi oblici ţivota razvili su se u vodenom okruţenju, u praoceanima
Sva ţiva bića zapoĉinju ţivot u vodenom okruţenju (oplodnja i embrionalni razvoj)
Voda je tvar koje ima najviše u sastavu ţivih bića
Svi ţivotni procesi zbivaju se u vodenim otopinama
Voda je kemijski spoj ĉija je molekula graĊena od dva atoma vodika i jednog atoma kisika.
Molekule vode su polarne molekule ili dipoli, sa voda je polarna tvar. Voda otapa mnogo
ionskih spojeva i polarnih molekula, pa ĉak i nepolarnih molekula. Citoplazma je s dovoljnom
koliĉinom vode tekuća. Takvo stanje citoplazme se naziva sol-stanje. Tlak citoplazme na
staniĉnu stjenku se naziva turgor. U nedostatku vode citoplazma postaje gusta i viskozna pa je
u gel-stanju. Odvajanje citoplazme od staniĉne stjenke zbog nedostatka vode i smanjenog
turgora naziva se plazmoliza. Vraćanje plazmalema i citoplazme uz staniĉnu stjenku zbog
primanja vode naziva se deplazmoliza. Voda je reaktant, ali uz ugljikov (IV) oksid i produkt
aerobnog staniĉnog disanja:
Voda je i reaktant i produkt u procesu fotosinteze, a troši se pri svakoj razgradnji sloţenih
organskih spojeva – hidroliza
Tjelesne tekućine sadrţavaju pufere koji sprjeĉavaju velike promjene pH vrijednosti u
organizmu. Puferi su smjese slabih kiselina i njihovih soli, odnosno slabih baza i njihovih
soli.
13.1. GOSPODARENJE BILJKE VODOM
Ukupni promet vode u biljkama naziva se vodni reţim, a obuhvaća procese primanja,
provoĊenja i izluĉivanja vode. Kopnene biljke vodu primaju korijenom – korijenovim
dlaĉicama – difuzijom
Bubrenje je pojava uvlaĉenja (difuzije) vode ili vodene pare u šupljine zbog gradijenta vode i
kapilarnih sila te apsorpcija vode na površinu molekula i iona
Difuzija vode kroz staniĉne stjenke naziva se apoplastni put, a osmoza kroz protoplazmu
stanice u plazmodezmije simplastni put. Simplast je mreţa staniĉnih citoplazmi meĊusobno
povezanih plazmodezmijima.
U središnjem dijelu korijena (provodnom cilindru), smješteni su snopovi provodnih ţila
ksilema i floema. IzmeĊu endoderme i provodnog cilindra sloj je embrionalnih stanica
kambija nazvan pericikl. Ksilem je tkivo koje provodi vodu i mineralne soli od korijena
prema listovima. U stabljici golosjemenjaĉa graĊen je od traheida, a u kritosjemenjaĉa od
traheida i traheja. Korijenov tlak je aktivno utiskivanje otopljenih tvari iz stanice endoderma u
provodne ţile ksilema (traheide i traheje) radi ulaska i podizanja vode u njima. Sila koja
podiţe vodu do listova je gradijent vode nazvan transpiracijski usis. Biljke izluĉuju vodu
transpiracijom (isparavanje vode iz biljke – puĉi (stome) – stomatalna transpiracija – pasivan
proces) i gutacijom (aktivno izluĉivanje kapljica vode kroz puĉi vodenice ili hidatode).
BIOLOGIJA 139
13.2. PUĈI
Listovi su organi biljaka stablašica kojima su primarne zadaće fotosinteza i transpiracija –
plojka, peteljka i podina (lisna baza) – nervatura lista (mreţasta i paralelna, rijetko viliĉasta)
Puĉi su otvori na zelenim dijelovima biljke koji otvaranje i zatvaranjem reguliraju izmjenu
plinova i vodene pare. GraĊene su od otvora puĉi, dviju stanica zapornica i dviju do ĉetiriju
stanica susjedica.
13.3. SAŢETAK
Voda – spoj kisika i vodika, molekula vode su dipolarne ili dipoli, meĊusobno se povezuju
vodikovim vezama, ali i ostalim polarnim molekulama te ionima, kohezija, adhezija i
kapilarnost, anomalija vode – povećavanje volumena vode i zagrijavanjem i hlaĊenjem, pri
ĉemu gustoća istodobno otpada – voda je najgušća na +4°C
Uloge vode – otapalo, omogućuje prijenos razliĉitih tvari, sudjeluje u metaboliĉkim
procesima re u regulaciji topline i pH vrijednosti tjelesnih tekućina, reaktant je u fotosintezi i
hidrolizi polimernih molekula, produkt u staniĉnom disanju i polimerizaciji jednostavnih
organskih spojeva u sloţene, sprjeĉava nagle promjene temperature tjelesnih tekućina
Citoplazma – koloidna vodena otopina jednostavnih organskih te većine anorganskih i
sloţenih organskih spojeva u stanicama, moţe biti u sol-stanju (s mnogo vode) i u gel-stanju
(s malo vode), što je veća koncentracija otopljenih tvari u citoplazmi, to će i osmotski tlak na
staniĉnu membranu biti veći, turgor je tlak citoplazme na staniĉnu stjenku, ovisi o sadrţaju
vode u stanici, plazmoliza je odvajanje citoplazme i plazmaleme od staniĉne stjenke biljnih
stanica zbog izlaska vode iz stanica, deplazmoliza je vraćanje citoplazme i staniĉne membrane
uza staniĉnu stjenku zbog primanja vode i rasta turgora
Vodni reţim – ukupni promet vode u biljkama
Primanje vode – korijen prima vodu bubrenjem i osmozom, a proces je difuzija, difuzija je
kretanje ĉestica tvari niz gradijent bez utroška energije, osmoza je difuzija vode kroz
polupropusnu membranu, bubrenje je pojava povećanja volumena i mase nekog tijela zbog
uvlaĉenja vode ili vodene pare u kapilarne šupljine procesom difuzije i djelovanjem
kapilarnih sila te apsorpcija vode na površinu molekula i iona
ProvoĊenje vode – bubrenjem, osmozom, korijenovim tlakom te izluĉivanjem vode –
transpiracijom i gutacijom, a procesi su difuzija i aktivni transport otopljenih ĉestica, ksilem
je provodno tkivo u kojem voda i otopljene mineralne soli kolaju od korijena prema listovima,
ksilem grade šuplje, neţive provodne ţile traheide i traheje, korijenov tlak je aktivno
utiskivanje otopljenih tvari iz stanica endoderme u provodne ţile ksilema radi povećanja
osmotskog tlaka i osmoze vode u te ţile
Izluĉivanje vode – transpiracijski usis omogućuje pasivno kretanje vode iz ksilema u listove,
transpiracija je isparavanje vode iz biljke (stomatalna, kutikularna i lenticelarna transpiracija),
gutacija je aktivno izluĉivanje kapljica vode kroz puĉi vodenice ili hidatode, pojavljuje se
kada postoji potreba za izluĉivanjem vode, a transpiracija je prijeĉena
Puĉi – otvori na naliĉju listova koji reguliraju izmjenu plinova, graĊene su od dvije stanice
zapornice i dvije do ĉetiri stanice susjedice, na otvaranje i zatvaranje puĉi utjeĉu ĉimbenici
koji mijenjaju turgor u stanicama zapornicama (kad je turgor u zapornicama veći, puĉi su
otvorene), svjetlost (fotosinteza) mijenja osmotski tlak i turgor u zapornicama, što dovodi do
svakidašnjeg otvaranja i zatvaranja puĉi
BIOLOGIJA 140
14. TEMELJNI METABOLIĈKI PROCESI U BILJKAMA
Metabolizam je skup svih kemijskih procesa u stanicama i organizmu. Anabolizam je sinteza
organskih spojeva uz utrošak energije. Asimilacija je sinteza organskih spojeva iz
anorganskih tvari uz utrošak energije. Katabolizam je metaboliĉki proces razgradnje
organskih tvari. Disanje moţe biti anaerobno i aerobno.
14.1. ANAEROBNO STANIĈNO DISANJE
Vrenje ili fermentacija. Evolucijski je starije od aerobnog disanja. U cijelosti se dogaĊa u
citoplazmi, zbog nepotpune razgradnje glukoze oslobaĊa se malo energije (2 molekule ATP-a
po molekuli glukoze). Reakcije anaerobnog disanja zbivaju se u dva koraka:
1. Glikoliza – razgradnja glukoze na dvije molekule pirogroţĊane kiseline (piruvat).
2. Regeneracija dišnih koenzima i stvaranje produkta vrenja.
14.2. AEROBNO STANIĈNO DISANJE
Razgradnja glukoze do ugljikovog (IV) oksida i vode uz utrošak kisika – 38 molekula ATP-a
po molekuli glukoze. Reakcije aerobnog disanja provode su u dvije faze i tri reakcijska
koraka:
1. Anaerobna faza – poĉinje glikolizom, koja se zbiva u citoplazmi potpuno jednako jao i
pri anaerobnom disanju
a. Glikoliza
2. Aerobna faza – zbiva se u mitohondrijima. Piruvat ulazi u mitohondrij i procesom
oksidativne dekarboksilacije pretvara se u acetil koenzim A. Acetil-CoA je aktivirana
octena kiselina ĉijom se razgradnjom u reakcijama aerobnog staniĉnog disanja
oslobaĊa energija
a. Krebsov ciklus (ciklus limunske kiseline) – vezanje acetata iz acetil-CoA na
spoj s ĉetiri C atoma (oksaloctenu kiselinu) pri ĉemu nastaje spoj sa šest C
atoma, limunska kiselina; oksidacija ugljikovih atoma s pomoću oksidiranih
koenzima NAD+ i FAD, pri ĉemu nastaju reducirani koenzimi NADH + H+ i
FADH2; dekarboksilacije kojima se izdvajaju dvije molekule ugljikova (IV)
oksida po jednom ciklusu, a ostaje spoj sa ĉetiri C atoma koji se pregraĊuje da
bi se na njega ponovno mogao vezati novi acetat iz acetil-CoA; nastajanje
jedne molekule visokoenergetskog spoja u jednom ciklusu
b. Oksidativna fosforilacija – prijenos elektrona s reduciranih dišnih koenzima
preko koenzima prenosilaca elektrona do kisika kao konaĉnog primatelja
elektrona. Reducirani koenzimi se oksidiraju, regeneriraju i vraćaju u krebsov
ciklus. Atomi kisika primaju elektrone i reduciraju se te s ionima vodika iz
reduciranih koenzima daju vodu. Pri difuziji vodikovih iona (H+) u matriks
mitohondrija preko enzima ATP-sinteze koji se nalazi u sastavu unutarnje
membrane mitohondrija oslobaĊa se kemijska energija. Ona se pohranjuje s
BIOLOGIJA 141
molekulama ATP-a. s obzirom na to da se tijekom tog proces prenose elektroni
preko niza dišnih koenzima, nazvan je dišni lanac ili transportni lanac
elektrona.
Ukupno se tijekom razgradnje jedne molekule glukoze u aerobnom disanju sintetizira 38
molekula ATP-a. MeĊutim, dva se ATP-a potroše pa se po jednoj molekuli glukoze dobiva 36
iskoristivih molekula ATP-a.
ANAEROBNO AEROBNO
bez utroška kisika uz utrošak kisika
evolucijski starije evolucijski mlaĊe
nepotpuna razgradnja glukoze potpuna razgradnja glukoze
oslobaĊa se 2 ATP-a oslobaĊa se 38/36 ATP-a
u citoplazmi u citoplazmi i mitohondrijima
glikoliza glikoliza, krebsov ciklus, oksidativna
fosforilacija
neki mikroorganizmi sve aerobne stanice
vrenja: alkoholno, octeno,
mlijeĉnokiselinsko, …
14.3. AUTOTROFNI ORGANIZMI
Kemosinteza – evolucijski stariji naĉin autotrofne ishrane. Provode ga iskljuĉivo odreĊene
skupine bakterija. Budući da nemaju klorofil, ne mogu iskorištavati svjetlost kao izvor
energije za svoje asimilacijske procese. One provode oksidaciju razliĉitih anorganskih tvari. U
tim redoks-reakcijama oslobaĊa se kemijska energija kojoj se onda bakterije koriste u
asimilaciji. Kemosinteza je sinteza organskih spojeva iz anorganskih pomoću kemijske
energije dobivene oksidacijom pojedinih anorganskih tvari.
Fotosinteza – asimilacijski proces u kojem se organski spojevi sintetiziraju iz anorganskih s
pomoću svjetlosti i klorofila
Klorofil pretvara svjetlosnu energiju u kemijsku. Najĉešći su tamnozeleni klorofil a i
svijetlozeleni klorofil b. u eukariotskim stanicama fotosinteza se zbiva u kloroplastima.
Kloroplasti – okrugli, ovalni ili vrapćasti staniĉni organeli zelene boje, koji sadrţavaju
klorofil i provode fotosintezu. Imaju dvostruku membranu ili ovojnicu. Nabori unutarnje
membrane nazivaju se tilakoide i na pojedinim mjestima unutar kloroplasta slaţu se u
nakupine poput hrpe novĉića nazvane zrnca. Unutrašnjost kloroplasta popunjena je otopinom
nalik citoplazmi i naziva se stroma. U tilakoidnim membranama smještene su molekule
pigmenata, enzima i koenzima koje provode reakcije fotosinteze.
BIOLOGIJA 142
KEMOSINTEZA FOTOSINTEZA
Zajedniĉko
naĉin ishrane
organizma autotrofni
metaboliĉki
proces anabolizam
namjena
organskih spojeva
izgradnja stanice, dobivanje energije, hranjive tvari za
ostale organizme
Razliĉito
izvor energije za
sintezu ATP-a
oksidacija anorganskih
spojeva svjetlost
potreba za
svjetlošću ne da
organizmi koji
provode procese
iskljuĉivo kemosintetske
bakterije
fotosintetske bakterije,
autotrofni protisti, biljke
vaţnost za ţivi
svijet (ekološka
niša)
stvaranje mineralnih soli u
obliku potrebnom zelenim
biljkama
izvor kisika i hranjivih tvari
i za ostale organizme
jednadţbe
karakteristiĉnih
reakcija
→
14.4. REAKCIJE FOTOSINTEZE
Listovi su najvaţniji organi za fotosintezu. Tijekom fotosinteze gotovo istodobno se zbivaju
primarne i sekundarne reakcije. Primarne ili reakcije ovisne o svjetlosti su fotofosforilacija i
fotoliza vode. Sekundarne ili reakcije u tami neovisne su o svjetlosti i nazvane su Calvinov
ciklus. Svjetlosne reakcije zbivaju se na tilakoidnim membranama, a Calvinov ciklus u stromi
kloroplasta.
Primarne reakcije – molekule biljnih pigmenata u sastavu tilakoidnih membrana udruţene su
u fotosustave I i II. Antenske molekule hvataju fotone svjetlosti i usmjeravaju ih u reakcijsko
središte. U reakcijskom su središtu iskljuĉivo molekule klorofila a, iz ĉijih se atoma
magnezija s pomoću energije fotona izbacuju po dva elektrona. Elektroni iz fotosustava I
prelaze na oksidirani koenzim NADP+ koji se time reducira veţući pritom i vodikove ione
(H+) iz fotolize vode. Svjetlost izbacuje elektrone i iz fotosustava II, koji preko koenzima –
prenositelja elektrona, dolaze do reakcijskog središta fotosustava I i nadoknaĊuju izbaĉene
elektrone. Kad izbaci elektrone, fotosustav I postaje jak oksidans koji je u stanju oduzeti
elektrone iz atoma kisika u molekulama vode. Pritom se dogaĊa fotoliza vode ili razgradnja
vode s pomoću svjetlosti na elementarni kisik i vodikove ione. Kisik se oslobaĊa u atmosferu
kao otpadni produkt fotosinteze. Ioni vodika veţu se u reducirani NADPH + H+. slobodni H+
ioni nakupljaju se u unutrašnjosti tilakoida i stvaraju gradijent vodikovih iona prema stromi.
Difuzijom vodikovih iona (H+) u stromu, preko enzima ATP-sintaze koji se nalazi u
tilakoidnim membranama kloroplasta oslobaĊa se kemijska energija koja se pohranjuje u
molekulama ATP-a. sintetizirani ATP i reducirani NADPH + H+ iz svjetlosnih reakcija
nakupljaju se u stromi kloroplasta i ulaze u niz cikliĉkih reakcija, neovisnih o svjetlosti,
nazvanih Calvinov ciklus.
BIOLOGIJA 143
Sekundarne reakcije – Calvinov ciklus poĉinje vezanjem ugljikova (IV) oksida na šećer s pet
ugljikovih atoma, ribuloza-1,5-difosfat. Nastaje spoj sa šest C atoma koji se sloţenim nizom
reakcija prevodi u šećere se tri atoma ugljika. Pritom se troši ATP. Ugljik iz ugljikova (IV)
oksida reducira se s pomoću koenzima NADPH + H+ koji se oksidira i vraća u svjetlosne
reakcije fotosinteze. Vezanje ugljikova (IV) oksida naziva se karboksilacija, a provodi ga
enzim ribuloza-1,5-bifosfat karboksilaza, nazvan rubisko. Smatra se da je taj enzim
najzastupljeniji protein u cijeloj biosferi. Iz Calvinovog ciklusa izdvaja se šećer s tri ugljikova
atoma i regenerira ribuloza-1,5-difosfat kojim zapoĉinje novi Calvinov ciklus. Iz C3 šećera
sintetizira se glukoza kao primarni produkt fotosinteze.
FOTOSINTEZA STANIĈNO DISANJE
zbiva se samo u stanicama autotrofnih
organizama s klorofilom zbiva se u svim ţivim stanicama
ovisi o svjetlosti ne ovisi o svjetlosti
anaboliĉki proces kataboliĉki proces
svjetlosna energija pretvara se u kemijsku i
pohranjuje u molekulama ugljikohidrata
svjetlosna energija pohranjena u molekulama
ugljikohidrata oslobaĊa se kao kemijska
energija
supstrat su CO2, H2O i ostale mineralne tvari supstrat su ugljikohidrati i ostali organski
spojevi
oslobaĊa se kisik kisik se troši
produkt su ugljikohidrati i ostale organske
tvari
produkti su CO2 i H2 te ostale anorganske
tvari
svijetlost postaje izbor energije za sintezu
ATP-a
izvor energije za sintezu ATP-a je oksidacija
organskih spojeva
ukupni proces zbiva se u kloroplastima
proces zapoĉinje u citoplazmi, a nastavlja se
u mitohondrijima (u aerobnom staniĉnom
disanju)
ATP se sintetizira na tilakoidnim
membranama kloroplasta
2 ATP-a nastaju u citoplazmi, a 36 ATP-a na
unutrašnjoj membrani mitohondrija
mehanizam sinteze ATP-a je jedinstven. ATP-sintaza sintetizira molekule ATP-a tijekom
difuzije vodikovih iona (H+) iz tilakoidnih, odnosno meĊumembranskih prostora u
unutrašnjosti kloroplasta i mitohondrija
BIOLOGIJA 144
14.5. INTENZITET FOTOSINTEZE I TRANSPORT ASIMILATA
Ugljikov (IV) oksid jedna je od glavnih sirovina u fotosintezi. O njegovoj koncentraciji ovisi i
brzina fotosinteze. S obzirom da je udio ugljikovog (IV) oksida u zraku 0,04 % pri punom
Sunĉevu osvjetljenju koncentracija ugljikova (IV) oksida nije dovoljna i najĉešći je
ograniĉavajući ĉimbenik. Većina biljaka veţe CO2 izravno u Calvinov ciklus. Prvi stabilni
spoj koji pritom nastaje je šećer s tri C atoma – C3 biljke. CAM-biljke su sukulenti
prilagoĊeni ţivotu na vrlo suhim staništima, npr. kaktusi. Njihove su puĉi danju zatvorene
radi smanjenja transpiracije, a noću su otvorene. Stoga te biljke noću primaju CO2 potreban za
fotosintezu i ugraĊuju ga u organske kiseline. Danju kad provode reakcije fotosinteze
organske kiseline oslobaĊaju CO2 koji ulazi u Calvinov ciklus. Voda je vaţna sirovina u
fotosintezi, ali nje u pravilu ima dovoljno za potrošnju u reakcijama fotosinteze. Utjecaj
nedostatka vode je neizravan:
Citoplazma je viskoznija, mijenjaju se strukture organela i enzima pa se procesi
usporavaju
Puĉi se zatvaraju i prijeĉe dovod ugljikova (IV) oksida, što opet dovodi do
usporavanja i prekida fotosinteze
Organski produkti fotosinteze nazivaju se asimilati. Oni nastaju u fotosintetskom ili
asimilacijskom parenhimu lista ili mezofilu. Floem provodi biljne sokove bogate produktima
fotosinteze u dijelove gdje se troše ili pohranjuju. Floem ĉine sitaste cijevi. One su ţive
provodne cijevi koje su graĊene od ţivih duguljastih sitastih stanica koje su meĊusobno
spojene u dugaĉke cijevi.
14.6. SAŢETAk
Metabolizam – cjelokupna izmjena tvari i energije tijekom kemijskih reakcija u organizmu,
anabolizam, katabolizam, energija iz kataboliĉkih proces pohranjuje se u molekulama
visokoenergetskih spojeva,najĉešće ATP
Staniĉno disanje (disimilacija) – razgradnja organskih spojeva radi dobivanja energije za
ţivotne procese, anaerobno disanje (vrenje, fermentacija) – razgradnjom 1 molekule glukoze
dobivaju se 2 molekule ATP-a; aerobno disanje – razgradnja glukoze do ugljikovog (IV)
oksida i vode uz oslobaĊanje 38 molekula ATP-a iz jedne molekule glukoze; glikoliza –
poĉetna reakcija disanja u citoplazmi, razgradnja glukoze na 2 molekule pirogroţĊane
kiseline, oslobodi se energija za sintezu 2 molekula ATP-a
Vrenja – reakcije vrenja zbivaju se u dva koraka: glikoliza i oksidacija reduciranih koenzima i
stvaranje produkata vrenja; alkoholno, mlijeĉnokiselinsko i octeno vrenje
Aerobno disanje – 1. glikoliza u citoplazmi, dobivaju se dvije molekule ATP-a; 2. Krebsov
ciklus (ciklus limunske kiseline) i oksidativna fosforilacija (dišni lanac, transportni lanac
elektrona), 36 ATP-a oslobaĊa se u mitohondrijima; dišni koenzimi su molekule koje
reverzibilno veţu i otpuštaju elektrone, NAD+ i FAD
Autotrofi – organizmi koji sintetiziraju organske spojeve iz anorganske tvari uz utrošak
energije, tj. provode procese asimilacije; kemosintetski i fotosintetski
Kemosinteza – izvor energije su reakcije oksidacije anorganskih spojeva, skupina bakterija
bez klorofila, nitrificirajuće (nitrifikacijske, dušiĉne) bakterije oksidiraju amonijak u nitrite i
nitrite u nitrate
Fotosintetski pigmenti – klorofil; fikocijan, fikoeritrin, ksantofili i karoteni
BIOLOGIJA 145
Kloroplasti – staniĉni organeli autotrofnih eukariotskih stanica zelene boje, provode
fotosintezu, graĊa: vanjska i unutarnja membrana, tilakoide, zrnca, stroma; dvostruka
ovojnica, vlastita DNA i vlastiti ribosom – svjedoĉe o mogućem nastanku endosimbiozom
Fotosinteza – sinteza organskih spojeva iz anorganskih tvari s pomoću svjetlosti i klorofila,
svjetlost je izvor energije, na tilakoidnim membranama – reakcije ovisne o svjetlosti
(fosforilacija i fotoliza vode) u stromi – reakcije u tami (Calvinov ciklus); intenzitet
fotosinteze ovisi o dostupnosti ugljikova (IV) oksida i vode te o svjetlosti i temperaturi
Transport asimilata – organski produkti fotosinteze, prenose se potisnuti turgorskim tlakom
provodnim ţilama floema, floem – ţivo provodno tkivo, sitaste stanice, sitaste cijevi
BIOLOGIJA 146
15. ISHRANA BILJAKA
ORGANIZMI IZVOR MINERALNIH
TVARI
ORGAN ZA
PRIMANJE
MINERALNE
TVARI
kopnene biljke tlo korijen većina mineralnih
soli
atmosfera listovi CO2
atmosfera zraĉno korijenje vodena para
vodene biljke vodeni biotop cijela površina tvari otopljene u vodi
tlo korijen minerali u tlu
nitrofiksatori atmosfera prokariotska stanica N2
poluparaziti ksilem domaćina sisulje (haustorije) voda i mineralne soli
atmosfera listovi CO2
Atmosfera – 78 % dušik, 21 % kisik, 0,1 % plemeniti plinovi (argon), 0,04% CO2
Humus su usitnjeni i djelomiĉno razgraĊeni ostaci uginulih organizama
Liebigov zakon minimuma kazuje da rast i razvitak biljke ograniĉava onaj ĉimbenik kojeg u
okolišu ima najmanje (voda, toplina, svjetlost, mineralna tvar)
ELEMENT OBLIK DOSTUPAN BILJCI GLAVNA ULOGA U BILJCI
makroelementi
ugljik CO2 sastojak svih organskih pojeva
kisik H2O, O2 sastojak većine organskih pojeva
vodik H2O sastojak svih organskih pojeva
dušik
sastojak aminokiselina, bjelanĉevina, enzima, koenzima, hormona, nukleinskih kiselina i klorofila
sumpor sastojak bjelanĉevina i koenzima
fosfor
sastojak nukleinskih kiselina,
fosfolipida i atp-a
kalij K+ aktivator enzima, regulator osmotske ravnoteţe
kalcij Ca2+
aktivator enzima, regulator brojnih
odgovora na vanjske podraţaje, zatvara proteinske kanaliće u staniĉnim membranama, sastojak staniĉne sjenke
magnezij Mg2+ sastojak klorofila, aktivator enzima
mikroelementi
ţeljezo Fe3+, Fe2+ sastojak citoplazme, aktivator enzima, potreban za sintezu klorofila
klor Cl- nuţan za fotolizu vode tijekom fotosinteze
mangan Mn2+ nuţan za fotolizu vode tijekom
fotosinteze
BIOLOGIJA 147
Acidofilne (kremene) biljke ţive na kiselom tlu ĉija je pH vrijednost 4,5 – 5,5 – rododendron,
pitomi kesten, kiselica, borovnica
Bazofilne (vapnenaĉke) biljke ţive na baziĉnom tlu pH vrijednost 6,5 – 7,5 – velecvjetni
kukurijek, podbjel, klokoĉ, lucerna, soja, špinat, luk, repa, cvjetaĉa, kupus
Halofiti – biljke slatkih staništa – ţive na mjestima povišene koncentracije natrijeva klorida,
uz obale mora, slanih jezera i estuarija – halofiti mriţice, petrovac, tamaris i caklenjaĉa
15.1. SPECIFIĈNI OBLICI ISHRANE BILJA
Heterotrofi – uzimaju gotove organske spojeve: saprofiti i paraziti
Saprofiti – koriste organske spojeve uginulih organizama – kvasci i bakterije vrenja
Poluparaziti i paraziti – poluparaziti (hemiparaziti) imaju klorofil i provode fotosintezu, ali
vodu i mineralne tvari crpe iz ksilema domadara s pomoću posebnih tvorevina – sisulja ili
haustorija – bijela i ţuta imela
Paraziti – uzimaju organske spojeve iz ţivih bića – prepoznajemo ih po nedostatku klorofila
Mesojedne biljke (karnivorne)
Mutualizam – suţivot dvaju organizama razliĉitih vrsta od kojeg oba ĉlana imaju koristi –
simbioza je bilo koji oblik suţivota dviju razliĉitih vrsta
Mikoriza – mutualistiĉka simbioza gljiva stapĉarki ili mješinarki s korijenom brojnih biljaka
stablašica
15.2. SAŢETAK
Mineralna ishrana biljaka – primanje, provoĊenje i iskorištavanje anorganske tvari u biljkama,
Liebigov zakon minimuma – rast i razvoj biljaka ograniĉen je onim ĉimbenikom kojeg ima
najmanje, planska gnojidba
Primanje mineralnih tvari – izvor anorganskih tvari su tlo, atmosfera i vodeno stanište; 98 %
iona iz tla biljke ne mogu rabiti; ione otopljene u vodi biljka prima u korijen procesom
difuzije, adsorbirane ione biljka oslobaĊa adsorpcijskom izmjenom iona, a zatim ih prima
difuzijom; ugljikov (IV) oksid biljke primaju iz atmosfere, neke biljke mogu primati vodenu
paru, vodene biljke mogu cijelom svojom površinom apsorbirati tvari otopljene u vodi
Skupine biljaka prema mineralnom sastavu staništa – acidofilne biljke (vrijes, borovnica, mah
tresetar) – pH tla manji od 5,5: vrištine, cretovi i šume kestena i pasjeg zuba; bazofilne biljke
(velecvjetni kukurijek, soja, špinat) – pH tla veći od 6,5; halofiti: mriţica, petrovac, tamaris,
ţive na mjestima povišene koncentracije NaCl, izluĉuju sok pomoću ţlijezda, koncentriraju
sol u pojedinim dijelovima koje zatim odbacuju, nakupljaju vodu u tijelu
Heterotrofi – uzimaju gotove organske spojeve iz okoliša, razgraĊuju ih do jednostavnih
organskih tvari i zatim sintetiziraju vlastite sloţene organske spojeve; saprofiti – razlagaĉi,
upotrebljavaju organske spojeve iz uginulih organizama, većina gljiva, bakterije vrenja i
metanske bakterije; paraziti – uzimaju organske spojeve iz ţivih bića, nanose štetu domadaru,
vilina kosa; poluparaziti imaju klorofil i provode fotosintezu, ali vodu i mineralne tvari crpe iz
ksilema domadara s pomoću haustorija – bijela i ţuta imela
Mesojedne biljke – autotrofni fotosintetski organizmi, prilagoĊene ţivotu na staništima
siromašnim nitratima, hvatanjem i probavom kukaca i ostalih sitnih ţivotinja dobivaju
aminokiseline iz kojih sintetiziraju vlastite bjelanĉevine
Mutualizam – suţivot dvaju organizama razliĉitih vrsta u kojem oba ĉlana imaju koristi
(simbioza je bilo koji oblik zajedniĉkog ţivota dvaju razliĉitih vrsta) – lišajevi su
BIOLOGIJA 148
mutualistiĉka simbioza cijanobakterija ili jednostaniĉnih zelenih algi s gljivama iz skupine
algašica ili mješinarki; korijenski gomoljĉići su primjer mutualistiĉkog odnosa heterotrofnih
nitrofiksacijskih bakterija i korijena mahunarki; mikoriza je mutualizam gljiva stapĉarki ili
mješinarki s korijenom brojnih biljaka stablašica
BIOLOGIJA 149
16. RAZVOJNI PROCESI
Rast su kvantitativne promjene, povećanje mase i volumena, u biljnom organizmu koje se
postiţu izgradnjom i umnoţavanjem stanica.
Diferencijalna aktivnost gena je pojava da se u pojedinim embrionalnim stanicama u
odreĊenom razdoblju oĉitava samo odreĊeni tip nasljedne poruke – embrionalne stanice su
totipotentne – mogu se razviti u bilo koju drugu vrstu tkiva i stanica
Razvitak su kvalitativne promjene u ţivotu organizma – promjene oblika, strukture i graĊe.
Histogeneza je razvoj pojedinih vrsta tkiva, a organogeneza (morfogeneza) je nakupljanje
embrionalnih stanica radi stvaranja pojedinih organa.
Tvorno (embrionalno) biljno tkivo (meristem) je tkivo koje zadrţava sposobnost dijeljenja
tijekom cijelog ţivota boljke pa sluţi za stvaranje ili proizvodnju svih ostalih tkiva
Osnovno tkivo (parenhim) ispunjava sve unutarnje prostore u biljci i tako povezuje ostala
tkiva. Spuţvaste je strukture jer su stanice rahlo rasporeĊene
Pokrovno tkivo (epiderma) je koţno staniĉje koje pokriva cijelu biljku i štiti je od vanjskih
utjecaja, posebice isparavanja – kutikula – puĉi
Provodna tkiva – ksilem i floem
Potporna tkiva (mehaniĉka) – daje ĉvrstoću i elastiĉnost – graĊene od ţivih stanica
(kolenhima) ili mrtvih (sklerenhima)
Ţljezdano – staniĉje koje stvara i izluĉuje razliĉite specifiĉne tvari - nektar
16.1. RAST I RAZVITAK BILJNOG ORGANIZMA
Cvijet je spolni rasplodni organ biljaka sjemenjaĉa – ĉaška, vjenĉić, prašnici i tuĉak. Ako su
ĉaška i vjenĉić podjednakog izgleda nazivaju se tepala (tulipani, visibabe). Prašnik se sastoji
od prašniĉkog drška ili filamenta i prašnice (antere). Tuĉak se sastoji od njuške (stigme), vrata
i plodnice. Tuĉak moţe biti graĊen od jednog ili više plodnih listova, a u plodnici tuĉka
smješteni su sjemeni zameci. Iz plodnih listova najĉešće se razvija plod, a iz sjemenih
zametaka sjemenka. Sjemeni zametci evolucijski odgovaraju makrosporangijima u kojima
mejozom nastaje haploidna makrospora – embrionska vreća. Embrionska vreća se tri puta
dijeli mitozom pa nastaje osam haploidnih stanica koje se rasporeĊuju unutar sjemenog
zametka. Prašnici evolucijski odgovaraju mikrosporangijima u kojima mejozom nastaju
mikrospore – peludna zrnca. Zrelo peludno zrnce ima dvije ovojnice, vanjsku hrapavu i
ljepljivu (eksinu) i unutarnju glatku (intinu) te dvije haploidne jezgre. Vegetativna jezgra
upravlja ţivotnim procesima tijekom klijanja peludne mješinice, a istodobno se generativna
jezgra mitotiĉki dijeli u dvije generativne jezgre koje sluţe za dvostruku oplodnju. Eksina
omogućuje prihvaćanje peluda na njušku tuĉka u procesu oprašivanja. Intina klije u peludnu
mješinicu kojom će se generativne jezgre spustiti do mikropile sjemenog zametka.
Prva generativna jezgra oploĊuje jajnu stanicu u sjemenom zametku, pri ĉemu nastaje zigota.
Dijeli se brojnim diobama pri ĉemu nastaje klica ili embrio. Druga generativna stanica spaja
se s diploidnom sekundarnom jezgrom embrionske vreće i nastaje triploidna stanica koja
mitozama stvara triploidno hranjivo staniĉje – endosperm.
Klon je skupina genetski jednakih organizama, nastalih nespolnim razmnoţavanjem ili
genetiĉkim inţenjerstvom.
Apomiksija je stvaranje sjemenki bez oplodnje – maslaĉak
BIOLOGIJA 150
Neke biljke poput ljiljana u pazušcima svojih listova stvaraju rasplodne pupove, bulbile. Kad
oni padnu na tlo, iz njih se razvija nova biljka
Jagode stvaraju vrijeţe – puzave ogranke stabljike na kraju kojih se razvija nova mlada
biljĉica
Reznice – razmnoţavanje otkidanjem ili rezanjem dijelova stabljike
Cijepljene (kalemljenje) – oblik vegetativnog uzgoja drvenastih biljaka – vinove loze
16.2. BILJNI HORMONI
Fitohormoni – biljni hormoni – organski kemijski spojevi razliĉite strukture i sastava, koji
reguliraju rad pojedinih stanice, tkiva ili organa
Auksin – djeluje na produţeni rast – potiĉe rast izdanaka – najĉešći auksin je indol-3-octena
kiselina. Dovoljne koncentracije auksina u vršnom pupu omogućuju njegov rast, a istodobno
inhibiraju rast boĉnih pupova i korijena – apikalna dominacija
Giberelini – skupina od stotinjak spojeva kojima je osnovno djelovanje poticanje rasta i
razvija izdanaka (stabljike i listova) te stvaranje cvjetova u biljaka s rozetom
Citokinini – skupina fitohormona koji potiĉu diobu stanica (citokinezu) – vršak korijena, klica
i plodovi
Apscizinska kiselina (ABA) – izluĉuje se u završnom razdoblju razvoja te u stresnim uvjetima
poput nedostatka vode – usporava metabolizam, otpadanje plodova, listova
Etilen (eten, C2H4) jednostavan nje plinoviti nezasićeni ugljikohidrat – stari listove, cvjetove i
plodove
Postanak šiški – morfoze su razliĉiti, neuobiĉajeni oblici organa biljaka koji se razvijaju pod
utjecajem razliĉitih ĉimbenika. Šiške (cecidije) su tvorevine razliĉitih oblika na biljkama,
nastale djelovanjem virusa, bakterija, gljiva ili ţivotinja
16.3. DJELOVANJE OKOLIŠNIH ĈIMBENIKA
Periodiĉke promjene u razvitku biljaka tijekom godine ovise o klimatskim promjenama i
nazivaju se fenološke pojave (mirovanje, pupanje, listanje, cvatnje, zrenje plodova, otpadanje
lišća). Nakon oplodnje i razvoja klice većina sjemenki nije sposobna odmah i proklijati.
Sjemenkama većine biljaka potrebno je razdoblje mirovanja ili dormancija pod djelovanjem
hormona apscizinske kiseline. Stratifikacija je prekid dormancije sjemenki. Postiţe se
privremenim izlaganjem sjemenki pozitivnim niskim temperaturama ili djelovanjem hormona
giberelina. Izlaganje razvijenih biljaka niskim pozitivnim temperaturama u nekoliko tjedana
potaknut će luĉenje giberelina i stvaranje većeg broja cvjetova – vernalizacija. U rano proljeće
i ljeto cvatu biljke dugog dana, a u kasno ljeto i jesen biljke kratkog dana. Tratinĉice i
maslaĉci su dnevno neutralne biljke pa cvatu tijekom cijele vegetacijske sezone.
16.4. SAŢETAK
Rast – povećanje mase i volumena tijela izgradnjom i umnoţavanjem stanica, diferencijalna
aktivnost gena je ukljuĉivanje i iskljuĉivanje pojedinih gena u odreĊenom razdoblju ţivota
stanica i organizma – razvoj razliĉitih tkiva, organa i oblika organizma; stablašice imaju 6
vrsta tkiva: embrionalno (tvorno), osnovno, pokrovno, provodno, mehaniĉko i ţljezdano
Razvitak – promjene graĊe, oblika strukture stanica, tkiva, organa i cijelog organizma, procesi
diferencijacije i specijalizacije, organogeneze i histogeneze
BIOLOGIJA 151
Generativni organi cvjetnica – razmnoţavanje i rasprostranjivanje biljaka cvjetnica
(sjemenjaĉa), cvijet je spolni rasplodni organ cvjetnica, sjemena je organ koji ĉuva klicu do
uvjeta povoljnih za klijanje te hrani klicu tijekom klijanja, plod je organ koji ĉuva sjemenku i
sluţi njezinu rasprostranjivanju
Razvoj biljke od cvijeta do ploda – u tuĉku je smješten sjemeni zametak, u sjemenom
zametku mejozom nastaje 4 haploidne stanice, od kojih jedna najveća ostaje, a ostale
propadaju – embrionska vreća, mitozama nastaje 8 stanica meĊu kojima je jedna jajna stanica,
jajna stanica u procesu oplodnje spaja se s generativnom jezgrom iz peludnog zrnca i nastaje
zigota, mitozama iz zigote nastaje klica, embrio ili zametak nove biljke, iz sjemenog zametka
nastaje sjemenka, a iz ostalih cvjetnih dijelova plod
Vegetativni uzgoj biljaka – sposobnost embrionalizacije, klonovi, apomiksija, razmnoţavanje
vrijeţama, povaljenicama ili grebenicama, lukovicama, dijeljenje korijena ili rizoma, reznice
stabljike i listova, cijepljenje ili kalemljenje te kultura stanica i tkiva
Šiške – vrsta morfoza, tvorevine razliĉitih oblika na biljkama nastale djelovanjem virusa,
bakterija, gljiva ili ţivotinja (ose i mušice šiškarice)
Biljni hormoni – fitohormoni, auksin, giberelini, citokinini, apscizinska kiselina i etilen
Utjecaj temperature na razvoj biljaka – povišenje temperature: ubrzat će metaboliĉke procese,
omogućiti klijanje, pupanje, listanje, cvatnju; niste temperature – pokreću dormanciju;
stratifikacija je prekid dormancije sjemenki, vernalizacija
Utjecaj svjetlosti na razvoj – cirkadijani ritmovi su promjene u biljkama koje se zbivaju s
izmjenama dana i noći, fotosinteza, gibanja puĉi, sklapanje listova, zatvaranja svjetova,
poloţaj cvjetnih glavica na osi izdanaka, razdoblje cvjetanja
BIOLOGIJA 152
17. FIZIOLOGIJA GIBANJA
Gibanja kojima se mijenja lokus (smještaj) organizama i stanice u okolišu, odnosno organela
u stanicama pod utjecajem okolišnih ĉimbenika nazivaju se lokomotorna gibanja.
Organomotorna gibanja su promjene poloţaja pojedinih organa prouzroĉene vanjskim
ĉimbenicima. Autonomna gibanja nisu uzrokovana vanjskim ĉimbenicima, već procesima u
samom organizmu, a to su rat i razvoj, odnosno promjene turgora.
Lokomotorna gibanja – taksije – slobodna lokomotorna gibanja ĉiji je smjer odreĊen nekim
okolišnim ĉimbenikom – gibanja prema podraţaju (pozitivne taksije) i od podraţaja
(negativne taksije)
Gibanja u stanicama – jezgra i kloroplast se samostalno gibaju u citoplazmi
Organomotorna gibanja – tropizmi – organomotorna gibanja ĉiji je smjer odreĊen izvorom
podraţaja. Prema izvoru podraţaja (pozitivni tropizmi) i od izvora podraţaja (negativni
tropizmi). Nastije su takoĊer uzrokovane vanjskim ĉimbenicima, ali je smjer gibanja organa
odreĊen njihovom graĊom, a ne izvorom podraţaja. Seizmonastije su gibanja organa izazvana
protresanjem. Tigmonastijska gibanja prisutna su u viticama biljaka penjaĉica
Autonomna gibanja – biljke štrcalice
VRSTE GIBANJA
LOKOMOTORNA
taksije pozitivne ili negativne
kemotaksije,
fototaksije,
termotaksije
gibanja u
stanicama gibanja kloroplasta i jezgre
ORGANOMOTORNA
tropizmi pozitivni ili negativni
fototropizam,
geotropizam,
tigmotropizam
nastije
fotonastije, termonastije,
niktinastije, seizmonastije,
tigmonastije
AUTONOMNA
turgorska
gibanja izbacivanje sjemenki iz plodova
cirkumnuta
cije kruţna gibanja vitica i povijuša
BIOLOGIJA 153
17.1. SAŢETAK
Podraţljivost – najĉešći odgovor organizma na primljeni podraţaj je odreĊena vrsta gibanja
Lokomotorna gibanja – promjene mjesta cijelog tijela, pojedinaĉnih stanica ili organela u
prostoru; taksije – slobodna lokomotorna gibanja ĉiji je smjer odreĊen nekim okolišnim
ĉimbenikom (pozitivne i negativne taksije; kemotaksije, fototaksije, termotaksije)
Organomotorna gibanja – promjene poloţaja pojedinih organa prouzroĉene vanjskim
ĉimbenicima: tropizmi (gibanja izazvana i usmjerena nekim podraţajem u okolišu, pozitivni i
negativni tropizmi, fototropizmi, kemotropizmi) i nastije (gibanja prouzroĉena vanjskim
ĉimbenikom, ali je smjer gibanja organa odreĊen njihovom graĊom, a ne izvorom podraţaja –
temelje se na nejednolikom rastu stanica na suprotnim stranama organa koji se giba ili
promjenama turgora u pojedinim dijelovima organa: fotonastije, termonastije)
Autonomna gibanja – uzrokuju ih procesi u samom organizmu – rast i razvitak, odnosno
promjene turgora, a ne vanjski ĉimbenici – najĉešće ireverzibilna gibanja
BIOLOGIJA 154
BIOLOGIJA 4
BIOLOGIJA 155
1. GENETIKA
Predmet prouĉavanja genetike su strukture, prijenos i djelovanje (funkcija) nasljedne tvari u
stanici. Osnovna obiljeţja nasljedne tvari su: pohranjivanje informacija, sposobnost
udvostruĉenja, stabilnost strukture, mogućnost promjene
1.1. MOLEKULARNA OSNOVA NASLJEĐIVANJA
Humani genom (svi geni haploidnog seta kromosoma) ĉini oko 20 000 – 25 000 gena koji su
graĊeni od deoksiribonukleinske kiseline. Nasljedne jedinice se nazivaju geni. DNA se sastoji
od dva polinukleotidna lanca omotana oko zamišljene osi u dvolanĉanu zavojnicu. Osnovna
jedinica strukture molekule DNA je nukleotid kojeg ĉine tri molekule: šećer pentoza
deoksiriboza, fosfatna skupina i dušiĉna baza (purinska – gvanin i adenin, pirimidinska –
citozin i timin). Baza je vezana za šećer preko 1C atoma, a fosfatna skupina je vezana za šećer
preko 5C atoma. Novi se nukleotidi uvijek veţu za hidroksilnu skupinu (OH) na 3C atomu
šećera. To je 3' kraj polinukleotidnog lanca, drugi kraj je 5'. Strukturu molekule DNA otkrili
su James Watson i Francis Crick 1953.g. Molekula DNA se udvostruĉuje
semikonzervativnom replikacijom – DNA polimeraza
Molekula DNA dio je strukture koju nazivamo kromosom (intaktna genetiĉka jedinica nekog
organizma). Razlikujemo prokariotski i eukariotski kromosom. Prokariotski kromosom je
kruţna dvolanĉana molekule DNA – virusi, bakterije, plastiti i mitohondriji. DNA eukariotske
stanice podijeljena je i pakirana u kromosoma s pomoću baziĉnih bjelanĉevina (proteina)
histona i drugih kiselih i neutralnih nehistonskih bjelanĉevina. Kompleks DNA i bjelanĉevina
zovemo kromatin ili nukleoprotein. Nakon replikacije svaki se kromosom sastoji od dviju
sestrinskih kromatida meĊusobno povezanih centromerom, a svaka kromatida sadrţi po jednu
molekulu DNA. Osnovna jedinica kromatina je nukleosom, a ĉini ga dvolanĉana molekula
DNA omotana oko 8 molekula histona. Nukleosomi su meĊusobno povezani golom DNA i
ĉine nukleosomsko vlakno. Nukleosomsko vlakno moţe se vidjeti pomoću elektronskog
mikroskopa. Pakiranje kromatina i histona se naziva spiralizacija. Gen je dio molekule DNA
ili redoslijed nukleotidnih parova duţ molekule DNA koji nosi informaciju za bjelanĉevinu ili
molekulu RNA. Dijelovi eukariotskog gena koji nose informaciju za neki produkt, eksoni,
isprekidani su dijelovima koji ne nose nikakvu informaciju, introni.
1.2. SINTEZA PROTEINA
Geni odreĊuju redoslijed aminokiselina u polipeptidnom lancu, a o tome ovisi struktura
bjelanĉevine. Triplet nukleotidnih baza u molekuli DNA sadrţi informaciju za jednu
aminokiselinu, a nazivamo ga genetiĉkim kodom. Prepisivanje genetiĉke poruke obavlja se
samo s jednog polinukleotidnog lanca DNA koji sluţi kao kalup za sintezu odgovarajuće
mRNA. Ovaj korak se naziva prepisivanje ili transkripcija. Triplet baza u mRNA jesi kodoni.
Sintezu bjelanĉevina, tj. prevoĊenje kodona u aminokiselina nazivamo translacija. U
prokariota i transkripcija i translacija zbivaju se u istom staniĉnom prostoru. Translacija
zapoĉinje i prije nego je transkripcija potpuno završila. U eukariota se transkripcija zbiva u
staniĉnoj jezgru, a translacija u citoplazmi. Molekula mRNA prije izlaska iz jezgre obraĊuje
se tako da se iz nje izrezuju nekodirajući dijelovi gena, introni.
BIOLOGIJA 156
1.3. REGULACIJA AKTIVNOSTI GENA
Aktivnost gena regulirana je tako da su u stanicama gdje su potrebni njihovi produkti geni
aktivni, a u drugima nisu. Stanice višestaniĉnog organizma specijalizirane su funkcije,
diferencirane, a nastale su iz jedne stanice, zigote, procesom diferencijacije. Genetiĉka osnova
diferencijacije je diferencijalna aktivnost gena. Mehanizmi regulacije gena u prokariota
razlikuju se od onih u eukariota. Najpoznatiji primjer genske regulacije u prokariota je
bakterija Escherichia coli. Strukturni geni aktiviraju se samo kada je laktoza (njihov supstrat)
prisutna u hranjivoj podlozi, a regulator aktivnosti gena je represorska bjelanĉevina koju
kodira gen regulator. Regulacija gena u eukariota je sloţenije zbog sloţenijeg genoma.
1.4. ZAKONI NASLJEĐIVANJA
Ĉiste linije u kontroliranom kriţanju su roditeljska (parentalna) generacija (P), a generacije
potomaka su prva filijalna (F1), druga filijalna (F2) itd. – Mendelov prvi zakon ili zakon
razdvajanja (segregacije) – fenotipski omjer F2 generacije je 3:1. Fenotip je svaka morfološka
osobina nekog organizma vidljiva okom.
Svaki gen u diploidnom organizmu pojavljuje se u dva alternativna oblika – alelima – od
kojih se svaki nalazi na jednom homolognom kromosomu. Svaki se gen nalazi na odreĊenom
mjestu, lokusu, na kromosomu. Homozigotni lokus ima istovjetne alele gena (AA ili aa), ako
su dva alela razliĉita govorimo o heterozigotnom lokusu (Aa). Pritom je jedan alel
dominantan (A), a drugi recesivan (a). svi geni nekog organizma ĉine njegov genotip. Svaka
morfološka osobina vidljiva okom je fenotip, a rezultat toga je meĊudjelovanje genotipa i
okoliša. Test kriţanje i povratno kriţanje
NasljeĊivanje odreĊene osobine je pod kontrolom gena koji se prenose s roditelja na potomke.
Gen ima dva alternativna oblika koje nazivamo alelima. Aleli gena nalaze se na istom mjestu
(lokusu) homolognog para kromosoma. Svaka diploidna jedinka ima dva alela za odreĊenu
osobinu. Aleli mogu biti istovjetni (homozigotni) ili razliĉiti (heterozigotni). Tijekom mejoze
par alela gena se razdvaja u pojedinaĉne gamete. To razdvajanje nazivamo segregacijom.
Oplodnjom nastaju nove kombinacije parova alela u potomaka. Pojedini se ĉlan para alela ne
mijenja i ne nastaje tijekom prijenosa jedna generacije u drugu.
Mendelov drugi zakon ili zakon neovisne segregacije: kada se dva ili više parova alela
nasljeĊuju zajedno, oni se tijekom mejoze razdvajaju neovisno jedan o drugome. Razlog je taj
što se ti parovi alela nalaze na razliĉitim kromosomskim parovima koji se sluĉajno orijentiraju
u metafazi prve mejoze. Fenotipski omjer F2 generacije dihibridnog kriţanja je 9:3:3:1.
Odnosni meĊu alelima mogu biti potpuna dominacija (dominantni alel A je vidljiv u fenotipu,
recesivni a nije, AA ili Aa), nepotpuna dominacija (intermedijalno kriţanje, C1C1 i C2C2,
fenotipski omjer 1:2:1) i kodominantni aleli (aleli koji dolaze do izraţaja u fenotipu, jednako
su dominantni, krvne grupe u ĉovjeka).
BIOLOGIJA 157
1.5. SPOLNI KROMOSOMI I SPOLNO NASLJEĐIVANJE
Spolni kromosomi su kromosomi koji odreĊuju spol, ostali su autosomi. Homogametni spol
(XX, ţene) i heterogametni spol (XY, muškarci). Geni koji se nalaze na spolnim
kromosomima nazivaju se spolno vezani geni. X i Y su samo djelomiĉno homologni
kromosomi što znaĉi da se većina gena koja se nalazi na X kromosomu ne nalazi na Y
kromosomu. Ljudski kromosom X ima najmanje 300 gena, a kromosom Y ih ima tek
nekoliko (holandriĉni geni su geni na Y kromosomu).
Daltonizam (sljepoća za boje) spolno vezana recesivna bolest – daltonizam prenose zdrave
majke heterozigoti (XDXd) na svoje muške potomke. Ako naslijede Xd onda nasljeĊuju i
daltonizam.
Hemofilija je spolno vezana bolest, posljedica je nedostatka proteina koji sudjeluju u
zgrušavanju krvi. Prijenos isti kao kod daltonizma
NasljeĊivanje spolno vezanih svojstava ili X vezano nasljeĊivanje nazivamo još i kriţnim
nasljeĊivanjem jer se X vezano svojstvo prenosi s oca na kćer, a s majke na sinove.
1.6. VEZANI GENI
Geni smješteni na istom kromosomu su vezani geni. Potpuno vezani geni nasljeĊuju se
zajedno (u bloku). Geni su djelomiĉno vezani ako se razdvoje krosingoverom koji se dogaĊa
izmeĊu nesestrinskih kromatida sparenih homolognih kromosoma. Uĉestalost krosingovera
izmeĊu vezanih gena ovisi o njihovoj meĊusobnoj udaljenosti. Rekombinacija je izvor
genetiĉke varijabilnosti u prirodi, a nastaje krosingoverom izmeĊu vezanih gena i neovisnom
segregacijom alela.
1.7. MUTACIJE GENA I KROMOSOMA
Mutacija je iznenadna promjena nasljedne tvari. Dijelimo ih na genske (toĉkaste) i
kromosomske mutacije
Genske mutacije – dogaĊaju se unutar jednog gena – nastanak novih oblika alela – mogu biti
spontane (samostalno) ili inducirane (mutageni) – supstitucija (zamjena jednog nukleotida i
njegovog para drugim, moţe i ne mora uzrokovati probleme – više kodona za istu
aminokiselinu), adicija (dodavanje nukleotidnih parova), delecija (gubitak nukleotidnih
parova).
Kromosomske mutacije – velike promjene u genomu – promjena broja ili promjena strukture
kromosoma, a nazivamo ih još i kromosomskim anomalijama
Promjena broja kromosoma – euplodija (promjena broja kromosoma koja zahvaća sve
kromosoma u kromosomskom setu, nastaju monoploidni (n) ili poliploidni (3n) organizmi) ili
aneuploidija (zahvaća pojedine kromosoma u kromosomskom setu, nastaje i nerazdvajanjem
kromosoma tijekom mitoze ili mejoze, Turnerov sindrom (ţenske osobe s jednim
kromosomom X, spolno nezrele i sterilne), Downov sindrom – trisomija (tri kopije jednog
kromosoma) 21. kromosoma)
Promjene strukture kromosoma – posljedica lomova ili pogrešaka tijekom krosingovera –
delecija (gubitak kromosomskog segmenta kao posljedica loma kromosoma – smrtonosne za
gamete ţivotinja i ĉovjeka), duplikacija (neki kromosomski segment je prisutan više od dva
puta u diploida – manje štetna, nema gubitka nasljedne tvari), inverzija (promjena redoslijeda
gena koja nastaje nakon dvaju lomova u kromosomu, rotacije segmenta i ponovnog vezanja,
zbog obrnutog rasporeda gena homologni kromosomi se u mejozi ne mogu spariti ĉitavom
BIOLOGIJA 158
duţinom), translokacija (premještanje segmenta iz jednog kromosoma na drugi nehomologni
kromosom).
1.8. GENETIKA ĈOVJEKA
Krvne grupe sustava AB0 pod kontrolom su gena I koji ima tri alela (na razini ljudske
populacije). To su aleli IA, IB, I0. Ako je gen predstavljen s tri ili više alela (na razini
populacije) tada govorio o multipnim alelima. U AB0 sustavu razlikujemo ĉetiri krvne grupe:
A, B, AB i 0. Aleli IA i IB su dominantni nad alelom I0, a meĊusobno su kodominantni.
Grupa 0 je univerzalni davatelj, a grupa AB univerzalni primatelj. Ĉovjek u tjelesnim
stanicama ima 46 kromosoma: 22 para autosoma i jedan par spolnih kromosoma (XX ili XY).
Dominantno svojstvo se pojavljuje u svim generacijama, a recesivno preskaĉe generacije jer
se oĉituje samo u homozigotnom obliku.
1.9. TUMOR
Tumor ili rak je teška bolest koja moţe zahvatiti razliĉita tkiva i organe ĉovjeka, a nastaje
nekontroliranim rastom i diobom stanica. Tumore dijelimo na benigne (kad dosegnu odreĊenu
veliĉinu prestaju rasti) i maligne (neprestano rastu). Tumor nastaje zbog nekontrolirane diobe
stanica koja je posljedica regulacije staniĉnog ciklusa. Onkogeni su geni koji se nalaze u svim
stanicama, a aktivni su samo tijekom embrionalnog razvoja. Ponovnom aktivacijom onkogena
nastupa nekontrolirana dioba stanica. Geni supresori inhibiraju staniĉnu dobu u normalnim
stanicama. Mutacija u genima supresorima dovodi do promjene njihove funkcije, odnosno do
nekontrolirane diobe stanica i njihove transformacije u tumorske stanice. Tumor je rezultat
serije genetiĉkih dogaĊaja, mutacija u genima koji kontroliraju staniĉni ciklus. Neke su
nasljedne, a neke nastaju oštećenjem molekule DNA tvarima iz okoliša. Karcinogeni su tvari
iz okoliša koje uzrokuju rak. Karcinogeni izazivaju mutacije gena pa ih nazivamo još i
mutagenima.
1.10. KLONIRANJE
Klon je populacija genetiĉki istovjetnih stanica ili organizama nastalih mitozom iz jedne
stanica ili vegetativnim razmnoţavanjem zajedniĉkog pretka. Nespolno razmnoţavanje je
kloniranje u prirodnim uvjetima. Sposobnost nespolnog razmnoţavanja imaju jednostavni
organizmi poput prokariota i jednostaniĉnih eukariota, ali i više biljke te neke ţivotinje.
Apomiksija je razvoj sjemenke bez oplodnje. Partenogeneza je razvoj embrija iz neoploĊene
jajne stanice. Kloniranje biljaka u laboratorijskim uvjetima radi se pomoću tehnika kulture
biljnih stanica i tkiva, kojima je moguće iz jedne somatske stanice ili djelića tkiva odrasle
biljke regenerirati ĉitavu biljku. Kloniranje ţivotinja u laboratorijskim uvjetima mnogo je
sloţenije nego u biljaka. Prvi pokušaji dokazivanja totipotentnosti ţivotinjske stanice raĊeni
su na vodozemcima (transplantacija jezgre). Prvi sisavac kloniran iz diferencijalne stanice je
ovca Dolly (1997.g.).
BIOLOGIJA 159
1.11. GENETIĈKO INŢENJERSTVO
Rekombinantnom DNA-tehnologijom ili genetiĉkim inţenjerstvom moguće je mijenjati
nasljednu tvar ţive stanice. Razdoblje genetiĉkog inţenjerstva zapoĉinje otkrićem
restrikcijskih enzima. To su enzimi izolirani iz bakterija koji mogu cijepati dvolanĉanu DNA
na odreĊene fragmente. Tehnologija rekombinantne DNA bazira se na ugradnji stanice DNA
u genom prokariotske ili eukariotske stanice. Prenositelj strane DNA je vektor, a to moţe biti
plazmid ili bakteriofag. Osim restrikcijskih enzima koji cijepaju DNA u genetiĉkom
inţenjerstvu rabi se i enzim ligaza koji povezuje krajeve izolirane strane DNA krajevima
vektorske DNA. Rekombinantnom DNA tehnologijom danas se proizvode razliĉite
bjelanĉevine koje se rabe u terapijske ili druge svrhe (hormon inzulin, hormon rasta,
interferon, cjepiva, …)
1.12. CITOPLAZMATSKO NASLJEĐIVANJE
NasljeĊivanje svojstava pod kontrolom gena mitohondrija i kloroplasta je citoplazmatsko
(nekromosomsko) nasljeĊivanje. Geni kloroplasta nasljeĊuju se citoplazmom jajne stanice pa
stoga govorimo još i o majĉinskom nasljeĊivanju. Geni ljudskih mitohondrija nasljeĊuju se
takoĊer citoplazmom jajne stanice, dakle samo od majke. Primjer citoplazmatskog
nasljeĊivanja nalazimo i u bakterija koje u stanici imaju plazmide, male kruţne molekule
DNA s genima za neka bakteriji vaţna svojstva. Plazmidi su vrlo vaţni u genetiĉkom
inţenjerstvu jer se rabe kao prenositelji (vektori) stranice gena.
1.13. GENI U POPULACIJI
Populacijska genetika bavi se genetiĉkom strukturom populacije. Genetiĉku strukturu
populacije ĉini frekvencija gena i genotipova. Populacije je skup jedinki iste vrste koje ţive na
istom prostoru te zbog toga što se spolno razmnoţavaju dijele zajedniĉku zalihu gena. Svi
geni sadrţani u gametama svih spolno zrelih ĉlanova neke populacije ĉine njezinu gensku
zalihu. Ako svaki ĉlan populacije ima jednaku šansu pariti se s bilo kojim drugim ĉlanom te
populacije, govorimo o sluĉajnom parenju ili panmiksiji. Hardy-Weinbergov zakon govori o
stalnoj uĉestalosti gena i genotipova u populaciji koja je u genetiĉkoj ravnoteţi. S pomoću
Hardy-Weinbergove jednadţbe moţe se izraĉunati uĉestalost gena i genotipova neke
populacije.
1.14. ĈOVJEK I GENETIKA
Ĉovjek je umjetnom selekcijom i oplemenjivanjem dobio mnoštvo biljnih i ţivotinjskim vrsta.
Kontroliranim kriţanjem ili hibridizacijom dobivaju se potomci poboljšanih svojstava.
Mutacije su takoĊer vaţne u dobivanju novih sorata biljaka ili pasmina ţivotinja. Umjetna je
selekcija brţi i intenzivniji proces od prirodne selekcije. Neke od posljedica umjetne selekcije
jesu otpornost na pesticide, što zadaje velike probleme u poljoprivredi, kao i otpornost na
antibiotike koja je veliki problem u lijeĉenju.
BIOLOGIJA 160
2. EVOLUCIJA
Danas već mnogo znamo o postanku Sunĉeva sustava i planeta Zemlje prije oko 5 milijardi
godina. Isto tako znamo da su se prvi jednostavni organizmi na Zemlji razvili postupno, iz
neţive tvari, prije više od 3,5 milijardi godina. Općeprihvaćena je i ĉinjenica da smo mi ljudi
nastali evolucijom iz niţih oblika što bi u nama moralo budi suosjećanje za svakim oblikom
ţivota jer smo povezani zajedniĉkim postankom ili podrijetlom. Evolucija je kljuĉ za
razumijevanje ţivog svijeta, biotske raznolikosti, osobina jedinki, populacija i ţivotnih
zajednica, kao i njihova ponašanja. Omogućuje nam dublje razumijevanje predmeta svih
grana biologije pa i nekih pitanja kojima se bave sociologija i filozofija.
2.1. NASTANAK SVEMIRA
Svemir je nastao kozmiĉkom evolucijom – veliki prasak – prije oko 13 milijardi godina –
Zemlja prije oko 4,8 milijardi godina – vodik i kisik = voda (H2O), vodik i dušik = amonijak
(NH3), vodik i ugljik metan (CH4), vodik, ugljik i dušik = cijanovodik (HCN), kisik i ugljik =
ugljikov dioksid (CO2) – prvi jednostaniĉni organizmi prije oko 3,8 milijardi godina –
kemijska evolucija
Biološka evolucija – pojava prvih organizama – stromatoliti (3,5 milijardi godina)
2.2. SAŢETAK
Nema dvojbe da u poĉetku na Zemlji nije bilo ţivota. Ţivot je jedanput zapoĉeo. Najprije su
kemijskom evolucijom nastali jednostaniĉni organizmi. Pojavom prve jednostaniĉne
organizacije zapoĉela je biološka evolucija koja traje već barem 3,8 milijardi godina. U
evoluciji Zemlje došlo je do pojave prvih ţivih bića u nekoliko etapa:
1. Djelovanjem vulkana stvorena je takva prvobitna atmosfera u kojoj je bilo metana,
ugljikova dioksida, ugljikova monoksida, vodene pare i drugih plinova
2. Energijom ultraljubiĉastih zraka i munja atomi i molekule raznih plinovitih spojeva
spajali su se u sloţenije molekule, npr. riboze (šećere), aminokiselina, dušiĉnih baza.
Neke kemijske reakcije do kojih je moglo doći u prvobitnoj atmosferi mogle su
proizvesti prve organske spojeve tj. graĊevne jedinice bioloških makromolekula
3. Kiše su ispirale takve spojeve iz praatmosfere u rijeke i mora. Tako bi zemaljske vode,
nakon mnogih milijuna i milijuna godina, bile sliĉne rijetkoj juhi najrazliĉitijih
organskih spojeva
4. Neke kombinacije takvih sustava prolazile su selekciju u nadmetanju za manje
molekule spojeva (primitivni metabolizam), a neke su zadobile sposobnost
autoreplikacije, mnoţenja. Ima mišljenja da su to prvo bile molekule RNA, a ne DNA
2.3. PROMJENJIVOST ŢIVOG SVIJETA
Lamarch – sav ţivi svijet na Zemlji, ukljuĉujući ĉovjeka, je plod transformacije ili
preoblikovanja jedinki, tj. rezultat njihove prilagodne okolišu. Preoblikovanje vrsta se dogaĊa
postepeno, bez skokova, rijeĉ je o izvanjskim promjenama na jedinkama i da se te promjene
nasljeĊuju.
BIOLOGIJA 161
2.4. CHARLES DARWIN I TEORIJA EVOLUCIJE
On the Origin of Species by Means of Natural Selection (Postanak vrsta putem prirodnog
odabira) 1859.g.
Galapagoski otoci
Za evoluciju i danas navodimo dokaze iz paleontologije, iz anatomije sliĉnosti, iz
embriologije i biogeografije, ali je darvinizam najveću potporu dobio iz molekularne
biologije. Pokazalo se da razvojem te nove grane biologije nipošto nisu dovedeni u pitanje ni
darvinovo poimanje varijacije ni selekcije. Naprotiv, dublje razumijevanje naravi genetiĉke
varijacije samo je uĉvrstilo darvinizam. Tako je potvrĊeno da zaista nema nasljeĊivanja
pojedinaĉno za ţivota steĉenih fenotipskih znaĉajki. Analizom sekvencija DNA pokazuje se
toĉnost Darwinove teorije i zajedniĉkom podrijetlu, primjerice pripadnika svih vrsta nekog
roda od jednog zajedniĉkog oblika ili pretka. Molekularni dokaz najbolja je potvrda evolucije
kao prirodne ĉinjenice, ali istodobno i Darwinove varijacijske teorije evolucije.
2.5. DOKAZI ZA EVOLUCIJU
Fosili su ostaci organizama iz davnih razdoblja Zemljine prošlosti.
Relativna i apsolutna starost, prijelazni oblici, ţivi fosili, razvojni nizovi, pojam nedostajuće
ili izgubljene karike u razvoju, dokazi iz biogeografije, dokazi iz poredbene anatomije
(homologni organi, analogni organi, rudimentarni organi, atavizmi), dokazi iz poredbene
embriologije, dolazi iz molekularne biologije
2.6. GEOLOŠKA DOBA I RAZVOJ ŢIVOG SVIJETA
I. EON: PREKAMBRIJ (dvije ere)
1. era – arheozoik (arhaik) – poĉetak prije više od 3 milijarde godina, trajanje oko 1 milijardu
godina – prvi oblik ţivota
2. era – proterozoik (algonkij) – poĉetak prije oko 2,5 milijardi godina, trajanje oko 2
milijarde godina – praţivotinje, puţevi, ĉlankonošci, spuţve, koralji
II: EON: FANEROZOIK
3. era – paleozoik – prije oko 600 milijuna godina, traje oko 370 milijuna godina – pojava
riba i vodozemaca, kukaca i prvih gmazova – šest epoha: kambrij, ordovicij, silur, devon,
karbon i perm
4. era – mezozoik – prije oko 250 milijuna godina, traje oko 160 milijuna godina – golemi
gmazovi (dinosauri), sjemenjaĉe – tri perioda: trijas, jura i kreda
5. era – kenozoik – prije oko 65 milijuna godina, još traje – dva perioda: tercijar (pet epoha:
paleocen, eocen, oligocen, miocen, pliocen) i kvartar (pleistocen)
BIOLOGIJA 162
2.7. SAŢETAK
Prvi jednostavni bakterijama sliĉni organizmi (prokarioti) razvili su se u arheozoiku (prije oko
3,8 milijardi godina). Poĉevši od gornjeg pretkambrija (proterozoika, prije oko 1,6 milijardi
godina) već su se razvili i prvi eukarioti te prve višestaniĉne ţivotinje i autotrofne alge. Zrak
je bio sve bogatiji kisikom pa je u kabriju (poĉevši prije oko 570 milijuna godina) razvilo
sedamdesetak tipova organizacije (koljena) ţivotinjskog svijeta u morima, ukljuĉujući
primitivne svitkovce. U eri paleozoika, periodu silura, prije više od 400 milijuna godina
pojavili su se prvi kraljeţnjaci (ribe bešĉeljusnice), a prve višestaniĉne biljke poĉinju osvajati
kopno. U devonu (prije oko 380 milijuna godina) pojavili su se prvi kopneni kraljeţnjaci
(vodozemci) i drvene golosjemenjaĉe, a od karbona (prije oko 300 milijuna godina) gmazovi.
Oni će doseći vrhunac u mezozoiku, u juri (prije oko 150 milijuna godina) kad su se razvile i
prve kritosjemenjaĉe. Od kraja mezozoika, od krede (prije oko 120 milijuna godina) ubrzano
se razvijaju sisavci i cvjetnjaĉe, u donjem pleistocenu (prije oko 2 milijuna godina) pojavljuju
se prvi predstavnici ljudskog roda (rod Homo), tj. ĉovjek.
2.8. TIPOVI I POGLAVITE SNAGE EVOLUCIJE
Susljedna (sukcesivna) evolucija – kolebanja u sastavu gena, male nasljedne promjene
Divergentna (raĉvasta, kladistiĉka) evolucija – nastaju nove populacije, odnosno vrste
Mutacija – promjena u nasljednoj uputi ili genomu
Prirodni odabir ili selekcija – slabiji umiru, jaĉi preţivljavaju
Genska snaga (drift)
2.9. PODRIJETLO I RAZVOJ ĈOVJEKA
Carstvo – ţivotinje
Koljeno – svitkovci
Potkoljeno – kraljeţnjaci
Razred – sisavci
Red – primati
Natporodica – hominoida
Porodica – hominida
Potporodica – hominina
Rod – ĉovjeka (ljudski rod, Homo)
Vrsta – Homo sapiens
BIOLOGIJA 163
3. EKOLOGIJA
3.1. EKOLOŠKI ĈIMBENICI
Okoliš ţivih bića jest prostor u prirodi u kojem je ujedno mnoštvo razliĉitih fiziĉkih,
kemijskih i bioloških ĉimbenika, fiziĉki uvjeti okoliša ne djeluju pojedinaĉno i odijeljeno,
nego su povezani, tako su ĉesto nerazdvojni svjetlost i toplina, toplina i vlaţnost te gibanje
zraka, temperatura vode i topljivost plinova. Zajedno s biološkim utjecajima okoliša, biotiĉki i
abiotiĉki ĉimbenici ĉine skup ekoloških ĉimbenika. Najmanji intenzitet nekog ĉimbenika koji
mora postojati da bi organizam opstao zove se ekološki minimum, a najveći koji organizam
moţe podnijeti ekološki maksimum. IzmeĊu njih je ekološki optimum. Razmak izmeĊu donje
i gornje granice nekog ĉimbenika u sklopu kojeg je moguć ţivot organizma neke vrste zove se
ekološka valencija. Prema širini ekološke valencije razlikujemo eurivalentne i stenovalentne
vrste, odnosno procese, one sa širokim i one s uskim rasponom izmeĊu ekološkog minimuma
i maksimuma.
3.1.1. ABIOTIĈKI ĈIMBENICI
TEMPERATURA – poikilotermne i homeotermne ţivotinje – zimski san (hibernacija) –
estivacija
VODA I VLAŢNOST – kserofiti – biljke prilagoĊene pustinjama, polupustinjama, stepama i
drugim sušnim mjestima; higrofiti – biljke našeg primorja, malene, dlakave ili koţaste listove;
mezofite – prijelazni oblici – hrast luţnjak, obiĉni grah; hidrofili – biljke koje ţive u vodi –
lopoĉ
SVJETLOST – fotosinteza – diuralne ţivotinje (aktivne danju) i nokturalne (aktivne noću,
sova, šišmiš)
3.1.2. BIOTIĈKI ĈIMBENICI
ODNOSI MEĐU JEDINKAMA ISTE VRSTE – odnos nataliteta i mortaliteta, intraspecijski
odnosi (odnosi jedinki iste vrste) i interspecijski odnosi (odnosi jedinki razliĉitih vrsta) –
konkurentski odnosi
ODNOSI MEĐU JEDINKAMA RAZLIĈITIH VRSTA – simbioza, abioza (spreĉavanje
razvoja jednog mikroorganizma djelovanjem drugog), nametnik i domadar, grabljivac i plijen
3.2. TEMELJNA SVOJSTVA BIOCENOZA I EKOSUSTAVA
Biosferu ĉine svi ekosustavi. Ekosustave dijelimo na vodene (more, bentonske biocenoze,
pokretni i sjedilaĉki oblici, plankton (lebde) i nekton (pokreću se snagom mišića)) i kopnene
(kopnene vode (stajaĉice i tekućice), podzemne vode, šume, travnjaci, tundre, tajge, stepe,
polupustinje, pustinje)
Biogeografija – prouĉava rasprostranjenost biljaka i ţivotinja na Zemlji te uzroke njihove
rasprostranjenosti
Endemi su vrste ograniĉene na uţe podruĉje
3.2.1. SASTAV, RASPORED I PROMJENE BIOCENOZA I EKOSUSTAVA
Brojnost populacija – dominantne vrste, karakteristiĉne vrste, prostorni raspored vrsta
Sukcesije – procesi smjenjivanja ĉitavih biocenoza na nekom prostoru
BIOLOGIJA 164
3.2.2. ODNOSI PREHRANE U BIOCENOZI
Svaka ĉlanica biocenoze ima svoj poloţaj i ulogu u prometu tvari i energije kroz ekosustav
(ekološka niša)
Heterotrofni organizmi – biljoţderi i mesoţderi, saprofiti, razlagaĉi
Mreţa hranidbenih lanaca
3.3. ORGANSKA PROIZVODNJA EKOSUSTAVA
Proces proizvodnje autotrofnih organizama je primarna organska proizvodnja (bioprodukcija),
a proces proizvodnje heterotrofnih organizama je sekundarna organska proizvodnja
UGLJIK – temelj svih organskih spojeva u organizmu (ugljikov dioksid). Dva su temeljna
procesa u biosferi koja uvjetuju kruţenje ugljika: fotosinteza i disanje.
KISIK – se u ţivot tvari nalazi u najvećem masenom udjelu – disanje i fotosinteza
DUŠIK – najpotpunije kretanje u biosferi – dušiĉne bakterije – razgradnja bjelanĉevina
uginulih organizama do amonijaka – nitrifikacija – oksidiranje amonijaka u nitrite, pa nitrite u
nitrate
FOSFOR – nukleinske kiseline – razgradnja uginulih organizama
VODIK – kruţenje vode u prirodi
3.4. ONEĈIŠĆENJE
Otpadne vode – ĉiste (oligosaprobne), umjereno oneĉišćene (beta-mezosaprobne), jako
oneĉišćene (alfa-mezosaprobne) i vrlo jako oneĉišćene (polisaprobne) vode
Tekuće su otpadne, kućanske, industrijske i poljoprivredne vode
Samoproĉišćavanje (autopurigikacija) – fizikalni (razrjeĊivanje, taloţenje – sedimentacija,
cijeĊenje – filtracija, izmjena plinova i topline), kemijski (procesi oksidacije-redukcije i
taloţenje (precipitacija)) i biološki (biofilteri) postupci
Biocidi – kemijske tvari koje se u ratarstvu i šumarstvu primjenjuju za uništavanje štetnih
organizama
Kisele kiše, uĉinak staklenika, smanjenje ozona u atmosferi
3.5. ZAŠTITA PRIRODE
Prva faza – neke vrste su ugroţene i nestaju
Druga faza – zaštićuju se pojedina podruĉja osobite prirode
Treća faza – zaštita cijelog prostora
Nacionalni parkovi – Plitviĉka jezera, Paklenica, Risnjak, dio otoka Mljeta, Kornati, Brijuni,
podruĉje rijeke Krke, sjeverni Velebit
Strogi rezervati – Hajduĉki i Roţanski kukovi na Velebitu, Bijele i Samarske stijene u
Gorskom kotaru
Rezervati šumske vegetacije – liĉka Velika Plješevica, otok Lokrum kraj Dubrovnika
Posebni rezervati – posebni botaniĉki rezervati, posebni ornitološki rezervati, posebni
zoološki rezervati, posebni ihtiološki rezervati, posebni rezervati na moru, park-šume
Parkovi prirode – Kopaĉki rit, Medvednica, dio Biokova i Velebita, uvala Telašćica na
Dugom otoku, Lonjsko polje, Uĉka, Ţumberak – Samoborsko gorje, Papuk, Vransko jezero
kraj Biograda
Zaštićeni krajolici, spomenici prirode
