INTEGROVANÝ VĚDNÍ ZÁKLAD 2 BIOLOGIE Přednáška č.3 METABOLISMUS 2 (Metabolismus autotrofních a heterotrofních organismů, koloběh látek a tok energie v přírodě, Růst a vývoj organismů-ontogenese, Získávání potravy a pohyb -- adaptace -- fylogeneze) Ing. Helena Jedličková METABOLISMUS AUTOTROFNÍCH ROSTLIN RŮST, VÝVOJ § METABOLISMUS NIŽŠÍCH ROSTLIN: ve vodním prostředí (zdroj H[2] a O[2], tepelná regulace, rozpouštědlo a příjem živin difůzí a osmózou) = buňka, stélka metabolismus probíhá v cytoplazmě a organelách METABOLISMUS HETEROTROFNÍCH ORGANISMŮ (včetně hub, živočichů a člověka) Přijímají organické látky v potravě: živiny + esenciální látky(vitamíny, min.l. aminokyseliny, mastné kyseliny) + voda + balast § HOUBY: -v buněčné stěně chitin, chybí plastidy, zásobní látky: glykogen, tuk, tělo je stélka-podhoubí+plodnice Saprofiti, paraziti, destruenti § ŽIVOČICHOVÉ: -monofágové=potravní specialisté (koala, bourec morušový..) -fytofágové= býložravci (chroust, jelen) -zoofágové = masožravci (střevlík, vlk) -polyfágové = všežravci (mravenec, prase) Nitrobuněčné (př. prvoci), mimobuněčné (př. trávicí trubice + žlázy-hadi) mimotělní trávení (př. pavouci) ŽIVOČICHOVÉ -- příjem, dýchání, přeměna, vylučování § TRÁVICÍ SOUSTAVY-trávicí dutina, trávicí trubice Býložravci: důkladnější mechanické rozmělnění, enzym celuláza-symbióza s bakteriemi, potrava málo vydatná-velké množství,trávicí trubice je členitější: -přežvýkavci: čtyřdilný žaludek -ptáci: dvoudílný žaludek, vole Masožravci:ústroje na zmocnění se potravy-chapadla,drápy Vstřebávání v žaludku a ve střevě § DÝCHACÍ SOUSTAVY-povrch těla,vzdušnice, plíce, žábry Vodní --prvoci, žahavci, členovci, korýši, kroužkovci, některé ryby-povrch těla - ŽÁBRY -- MNOHOŠTĚTINATCI, MLŽI,mladí pulci Vzduch-vzdušnicovci- chitinem vyztužené vzdušnice - plícní vaky (plži, pavoukovci), plíce (obojživelníci, plazi, ptáci, savci) VNĚJŠÍ DÝCHÁNÍ ORGÁNOVÉ:prostředí---tělní tekutiny, vázáno na barviva: -červený :hemoglobin(kroužkovci, plži, obratlovci) -modrý : (měkkýši, korýši) Zelený: kroužkovci Vnitřní DÝCHÁNÍ ORGÁNOVÉ: tělní tekutiny-tkáně § TĚLNÍ TEKUTINY: hydrolymfa, hemolymfa, krev, míza, tkáňový mok § OBĚH TĚLNÍCH TEKUTIN-OTEVŘENÁ A UZAVŘENÁ CÉV. SOUSTAVA Vylučování: celým povrchem těla,dýchací a vylučovací soustavou KOLOBĚH LÁTEK A TOK ENERGIE V PŘÍRODĚ § Ekosystém-přirozený a umělý § Producenti, konzumenti, destruenti § Potravní vztahy: potravně kořistnický, parazitický, dekompoziční § Potravní pyramida TŘÍDĚNÍ ROSTLIN PODLE NÁROKŮ NA VÝŽIVU využití: Zdravá výživa člověka, OSEVNÍ PLÁNY-"pěstování v tratích" Rostliny I. tratě = rostliny velice náročné na výživu dokáží veškerá hnojiva přeměnit na metabolity, N neukládají do zásoby v podobě dusičnanů (košťáloviny - kromě rané kedlubny, plodová zelenina, cibulová-pór, kořenová-celer) Rostliny II. tratě = rostliny středně náročné na výživu = pěstují se v osevním plánu jako 2. rostlina po vyhnojení, (listová, kořenová-kromě celeru, cibulová-kromě póru, z košťálovin-raná kedlubna) Rostliny III. tratě = rostliny nenáročné na výživu pěstují se v osevním plánu jako 3. rostlina po vyhnojení (lusková zelenina-symbióza, kořeninová zelenina) VYŠŠÍ ROSTLINY - RŮST, VÝVIN, (ONTOGENEZE), POHYB § RŮST: nezvratné přibývání hmotnosti, spojené s dělením buněk, jejich zvětšováním a diferenciací 3 fáze růstu buňky: - embrionální (vznik nových buněk v meristémech) - prodlužovací ( zvětšování buněk růstem vakuoly) - diferenciační ( specializace buněk na funkce---pletiva) Růstové regulátory: Vnitřní: -fytohormony, stimulátory (př. auxiny),inhybitory(př. etylen)-využití Vnější: - Teplota -- (fyziologická a genetická adaptace během života i fází): r. chladnobytné (horské, tundra), r. teplobytné (tropických biotopů) jarovizace =vliv nízkých teplot na klíčení nebo přechod do fáze kvetení - Světlo - fotoperiodismus= vliv délky dne na přechod r. do fáze rozmnožování (nasazení květů) : r. dlouhého, krátkého dne a neutrální - nedostatek vody, kyslíku, živin, znečištěné prostředí: prašný spad, solení vozovek, pesticidy, ropné l., výfukové plyny- Pb...,exhalace: SO[2], H[2]S, ozón... 3, korelace= dominance hlavního vrcholu, poměr kořenů a nadzemní r. 4, polarita = horní pól=listy, dolní=kořeny 5, regenerace = využití: rozvětvení, řízkování 6, periodicita = denní (otevírání květů), roční(fáze růstu), dormance semen = některá semena potřebují ke klíčení dobu klidu VÝVIN ROSTLIN (ONTOGENEZE)= životní cyklus od několika týdnů až několik tisíciletí (sekvoje, dub) OPLOZENÍ -- ZYGÓTA---VÝVOJ ZÁRODKU (u semenných v semenu)---RŮST VEGETATIVNÍCH ORGÁNŮ---GENERATIVNÍCH: -rostliny jednoleté, dvouleté, víceleté-1x kvetoucí, vytrvalé- STÁŘÍ ---SMRT POHYB -projev dráždivosti, orientace v prostoru: -pasivní(větrem, vodou...) -aktivní: fyzikální(hygroskopické-bobtnání, explozivní-netýkavka,..) vitální-taxe(lokomoce= celý pohyb rostliny) -ohyb(autonomní-bez podmětu samovolné) (indukované: a, tropismy-orientované: fototropismus+stonek,-kořen, geotropismus+kořen...., chemo..=pohyb kořenů za výživou b, nastie=neorientované: fotonastie-otevírání květů podle světla, termo-podle tepla, seismonastie-na otřesy=mimoza, thigmonastie-na podráždění ŽIVOČICHOVÉ - RŮST, VÝVIN, (ONTOGENEZE), POHYB § Zárodečný vývoj embryonální: Oplozené vajíčko-zárodečné listy, specializované tkáně, orgány-dostudovat!! Vývoj přímý: vyvíjející se jedinec je podobný dospělci plazy, ptáci, savci Vývoj nepřímý: zárodek-larva-nymfa, vyvíjející se jedinec není podobný dospělci - s proměnou nedokonalou - s proměnou dokonalou Neotenie= rozmnožování v larvárním stádiu § Vývoj postembryonální:(kojenec, batole, ml. Škol. věk, puberta, adolescent, dospělec-péče o potomstvo: - O oplozená vajíčka (pavouci, korýši,ryby, ptáci aj.),péče o mláďata: - Nošení na těle(štíři, koala), krmení mláďat(pěvci, kojení savců), ochrana(nory,hnízda, stádo) ŽIVOČICHOVÉ - pohyb § -pohyb pasivní a aktivní § lokomoční= § reakce na potravu, nebezpečí, při rozmnožování § Pohyby vnitřních orgánů = trávení, srdce...zvuk Pohyby vycházejí ze stažitelných bílkovin cytoskeletu: Měňavkovitý, pomocí brv a bičíků, pohyb svalový Typy pohybu: Plavání, plazení, chůze, běh, skákání, let- adaptace organismů=vytváření orgánů-evoluce Řízení pohybu: - látkové, nervové, imunní Tématický okruh - klíčová slova § Živá a neživá příroda, § trofické vztahy v přírodě, potravní řetězce, tok energie-potravní pyramida, biomasa, koloběh látek (cyklus uhlíku, kyslíku, dusíku a vody), rovnováha v přírodě a vliv člověka, pojem ekologie, biosféra, ekosystémy, biocenóza-společenstvo, populace, abiotické, biotické a antropogenní faktory života organismů, biotop, nika, vertikální a horizontální struktura populací (vegetační stupně, klimatické pásy, patra), biomy, rozmanitost přírody - biodiverzita, životní prostředí. § Organologie a fyziologie vyšších rostlin ve vztahu k výživě: stavba kořenů, stonků a listů v souvislosti s příjmem a přeměnou látek neústrojných na ústrojné -proces fotosyntézy (asimilace), dýchání ( disimilace) a koloběh živných roztoků (transpirace, kapilarita a vztlak kořenů), pohyb látek ústrojných a neústrojných v rostlinách(dřevo-lýko), § Výživa rostlin - hnojiva statková a průmyslová-třídění, význam, racionální hnojení.-třídění rostlin podle nároků na živiny (I.-III. trať) a souvislost s výživou člověka/ Tématický okruh - klíčová slova § 7. Růst a vývoj- orgány a orgánové soustavy § Stavba a opora těla, vegetativní orgány § Stavba těla nižších a vyšších rostlin (vnitřní, vnější-význam)- stélka, kořen, stonek, list a jejich metamorfózy, § růst a vývoj(ontogeneze)-fáze embrionální, prodlužovací, diferenciační, životní cyklus-fáze vegetativní a reprodukční, stárnutí a smrt § délka života-stadia vývoje: monokarpické r.-jednoleté, dvouleté, víceleté, polykarpické (plodí vícekrát za život)-trvalky(pereny, stromy a keře), vliv tepla-jarovizace, světla-etiolizace(vybělování) a fotoperiodismus-krátkodenní, dlouhodenní a neutrální r., fytohormony růst podněcující=stimulátory růstu(auxiny ve vrcholech stonku, ale při vysoké koncentraci růst brzdí u postranních pupenech na stonku--odříznutí vrcholu= růst postranních větví ), cytokininy-kořeny, gibereliny.nejmladší listy,kořeny § Stavba těla hub a lišejníků -hlenky, houby vlastní(Eumycety) = třída zygomycety-plísně, endomycety-kvasinky, sněti, houby vřeckovýtrusné, h. stopkovýtrusné. Význam. § Stavba těla živočichů § -evoluce orgánů a orgánových soustav (tělní pokryv, soustava opěrná-kostra,trávicí soustava,dýchací s., cévní s., vylučovací s.) § 8.Dráždivost a pohyb- orgány a orgánové soustavy § Dráždivost a pohyb-obecně, druhy pohybů (fyzikální-hygroskopické, kohezní , vitální lokomoční....., ohybové-tropismy:fototropismus, geotropismus,=gravitropismus, hydrotropismus, thigmotropismus=ovíjení, nastie:termonastie=otvírání květů, fotonastie,seismonastie-citlivka,nyktinastie-den,noc), § evoluce orgánů a orgánových soustav -svalstvo, nervová soustava, smyslové orgány