Tankönyv a 7. osztály számára
Ez a tankönyv az Oktatási Minisztérium tulajdona.
Ez a tankönyv az Oktatási Minisztérium OM 3393/28.02.2017 rendeletével engedélyezett tanterv szerint készült.
119 – országos egységes segélyhívószám gyermekek bántalmazása esetén 116.111 – a gyermek-segítő szolgálat telefonszáma
Tankönyv a VII. osztály számára
A tankönyv a Tanügyminisztérium által, a nr. 5420/04.07.2024 számú Miniszteri Rendelet útján került jóváhagyásra.
A tankönyvnek úgy a nyomtatott, mint a digitális formátuma térítésmentesen kerül a tanulókhoz és a 2024-2025-as tanévtől kezdve 4 éven keresztül átadható.
Tanfelügyelőség
Iskola/Főgimnázium/Líceum
Év A tanuló neve Osztály Tanév A tankönyv állapota* átvételkorátadáskor
* A tankönyv állapota az alábbi fogalmakkal írható le: új, jó, megkímélt, nem megfelelő, sérült.
• A tanárok ellenőrzik a táblázatba beírt információk helyességét.
• A tanulóknak tilos írni a tankönyvbe.
Biológia: tankönyv a VII. osztály számára
Alexandrina-Dana Grasu, Jeanina Cîrstoiu
Tudományos referensek: Dr. Paulina Anastasiu egyetemi tanár, a Bukaresti Egyetem Biológiai Kara Mirela Magdalena Marinescu, a Bukaresti "Tudor Vianu" Nemzeti Informatikai Főiskola I. fok. tanára
Copyright © 2025 Grup Media Litera
Minden jog fenntartva
Fordította: Bartha Helga, Sarandi Anamaria
Editura Litera
tel.: 0374826635; 0213196390; 0314251619 e-mail: contact@litera.ro www.litera.ro
Felelős kiadó: Vidrașcu și fiii
Szerkesztő: Adelina Maria Dragomir
Tördelés és prepress: Marin Popa
Korrektor: Váradi Izabella
Fényképek forrása: Shutterstock, arhiva Litera
Borító: Lorena Ionică
FEJEZET:
KAPCSOLATTEREMTŐ ÉLETMŰKÖDÉSEK, AZ
ÉLŐLÉNYEK ALAPVETŐ ÉLETMŰKÖDÉSEI
A kapcsolatteremtő életműködések jelentősége
A NÖVÉNYEK
2. FEJEZET:
NÖVÉNYEK SZAPORODÁSA
A zárvatermők virágának szerkezete 90 A virág funkciói 92
A termés és a mag 94 A magvak csírázása 96
A növények növekedése és fejlődése 97 MÁS SZAPORODÁSI MÓDOK 98
A növények vegetatív szaporodása 98
Spórákkal való szaporodás, az élesztőgombák bimbózása, a baktériumok szaporodása 99
EMBER SZAPORODÁSA
Az emberi test fejlődése és a pubertás
Az ember szaporító rendszere
Önismeret és felelősség a fogamzásban és fogamzásgátlásban
A GERINCESEK IVAROS SZAPORODÁSÁNAK
AZ EMBER SZAPORÍTÓ RENDSZERÉNEK
3. FEJEZET: ÖNSZABÁLYOZÓ MECHANIZMUSOK
Emlékezz!: olyan információk, fogalmak és kérdések, melyek segítségével a tanulók összefüggéseket teremthetnek előzetes ismereteik és kompetenciáik, illetve a lecke által elsajátításra kerülő tartalmak között.
Alkalmazások: olyan tevékenységek, melyek révén alkalmazhatóvá válnak a leckéből nyert információk, egy adott tartalomhoz rendelt kérdések, melyek feladatok formájában jelennek meg.
Jegyezd meg!: lényegi, jelentős, az adott témára vonatkozó információk. Gyakorlati tevékenységek: a mikroszkópos szerkezetek közvetlen megfigyelésére, laboratóriumi gyakorlatokra és kísérletekre vonatkoznak, a munkamenettel kapcsolatos utasításokat tartalmaznak: szükséges anyagok, a munka lépései, a tevékenység hasznosításának módja, valamint a tevékenység megszervezésére vonatkozó utasításokat: egyéni, páros vagy csoportos.
Egyéni vagy csoportos projekt: a tanult fogalmakkal kapcsolatos kutató és alkalmazó tevékenységek, melyek segítségével megvalósulhat az elmélet és gyakorlat kapcsolata.
Tudj meg többet! Azoknak az osztályoknak/tanulóknak szól, akiknek gyorsabb a ritmusa, felfogóképessége, egyes információkkal elmélyíthetik
A digitális változat tartalmazza a tankönyv nyomtatott változatának teljes tartalmát, kiegészülve egy sor interaktív multimédiás tanulási tevékenységgel (IMTT): animációs, statikus, interaktív tartalmakkal.
A tankönyv oldalai megtekinthetők különböző eszközökön (asztali számítógép, laptop, táblagép, telefon), nagyszerű böngészési élményt nyújt.
tantervi tudásukat, más információk kiegészítik ezeket, és szükségesek ahhoz, hogy a tanult rendszerekről egy átfogó kép keletkezhessen.
Szómagyarázat: egyes tudományos kifejezések magyarázatát és eredetét foglalja magába.
Feladatok: ellenőrző tevékenységek: egyszerű választás, többszörös választás, társítás, problémamegoldás, helyzetgyakorlatok, esszé.
Projekttémák: megvalósíthatóak egyénileg, párban vagy tanulócsoportokban, a következő lépések betartásával: anyaggyűjtés különböző nyomtatott (atlaszok, újságok, tankönyvek) vagy digitális kiadványokból (dokumentumfilmek, tudományos cikkek szakoldalakról, digitális tankönyv), a használt források megjelölésével.
A vizsgálati téma a szervezetek egyes szerepeinek és folyamatainak felfedezését célozza, megvalósulhat az osztályteremben vagy a laboratóriumban, csoport-, páros vagy egyéni munkában, eredmények feljegyzésével és/ vagy következtetések levonásával.
– olyan jelölések, melyek az egyes alkalmazások, problémák, feladatok nehézségi fokát jelzik.
filmek és animációk
Képgalériák, kiegészítő információk, diagrammok
Játékok és feladatok, amelyek megoldása után a tanuló ellenőrizheti válaszai helyességét
Az interaktív multimédiás tanulási tevékenységek (IMMT) elősegítik a kritikus gondolkodás kialakítását és ismereteik, érdeklődésük bővítését.
A digitális navigáció lehetővé teszi a tankönyvben való böngészést és az előző tanulási tevékenységhez való visszatérést.
a BIOLÓGIA tantárgy 2017. évi 3393-as számú Miniszteri Rendelet által jóváhagyott VII-es tantervének megfelelően
1. A biológiai rendszerek, folyamatok és jelenségek feltárása tudományos módszerek és eszközök segítségével
1.1. Szövegből, filmekből, táblázatokból, rajzokból és sémákból gyűjtött információk rendszerezése, amelyek a biológiai rendszerek, folyamatok és jelenségek jellemzőinek azonosításához szolgáltatnak forrásokat
1.2. Kutatási tevékenységek egyénileg történő elvégzése, a tanuló által összeállított feladatlapok alapján
1.3. Szerepvállalás a csoportmunkában, a feladatok elvégzése érdekében
2. Megfelelő kommunikáció különböző tudományos és társadalmi szövegkörnyezetben
2.1. A tudományos adatok kontextus függő értelmezése
2.2. Az előadott információk ismertetése egy csoport előtt, modellek, grafikonok, szövegek, művészeti alkotások formájában vagy számítógépes eszközökkel, helyesen használva a biológiára specifikus tudományos nyelvezetet.
3. Az élővilágban fennálló egyes problémahelyzetek logikus és kreatív megoldása
3.1. A biológiai rendszerek modellezése
3.2. Algoritmusok kidolgozása egy vizsgálat megvalósításához
4. Egészséges életvitel az életnek kedvező természetes környezetben
4.1. Intézkedések megtervezése egy egészséges életmód megőrzésére és népszerűsítésére
4.2. Az egészségi állapot és a saját viselkedés közötti kapcsolatok értelmezése
A tanulási tevékenység során a diák viselkedését tanulmányozó önmegfigyelési lap
Gondolj a tanulási egységek során kifejtett tevékenységedre. Olvasd figyelmesen mindegyik viselkedési módot és pipáld ki minden alkalommal azt a választ, ami a leginkább érvényes rád.
Új és érdekes információkat tanultam.
Követtem az utasításokat.
Dolgoztam mind egyénileg, mind csoportban.
A csoportmunkák során együttműködtem a többiekkel.
Részt vettem a leckék megbeszélésén.
Amikor hibáztam, tudni szerettem volna, hogy tudok javítani.
Befejeztem a tevékenységeket.
Emlékezz!
Melyek az élőlények alapvető tulajdonságai?
Mi különbözteti meg őket a környezet élettelen alkotóitól?
Sejtekből épülnek fel.
A környezettel anyag-, energia- és információcserét folytatnak.
Megtartják állandó összetételüket, a környezet változásaitól és az ezekre adott reakcióktól függetlenül.
A sejtek osztódásával és/vagy egyesülésével jönnek létre, van növekedési, fejlődési szakaszuk, szaporodnak majd elpusztulnak
Különböző kapcsolatokat alakítanak ki az ugyanahhoz a fajhoz vagy más fajhoz tartozó élőlényekkel.
Melyek az élőlények alapvető életműködései?
Emlékezz vissza azokra a szövetekre, szervekre és szervrendszerekre, melyek teljesítik a növények és állatok/ember három működési kategóriáját. Másold be a táblázatot a füzetbe, és egészítsd ki!
Anyagforgalmi életműködések
Táplálkozás – a levél / más zöld részek
Légzés –
Keringés –Kiválasztás –
Kapcsolatteremtő életműködések
Szaporodási életműködés Virágok
Táplálkozás – az emésztőrendszer (sorold fel a szerveket)
Légzés –
Keringés –Kiválasztás –
Érzékelés
Az anyagforgalmi életműködések biztosítják a szervezet és minden sejt szintjén az élethez szükséges anyagokat, ezek átalakulását és a használhatatlan termékek kiürítését.
Mit feltételez az autotróf táplálkozás, és mit a heterotróf táplálkozás? Melyek az autotróf módon táplálkozó szervezetek, és melyik az autotróf táplálkozás fő módja? A válaszodhoz elemezd az 1. ábrát!
Milyen összefüggések vannak az anyagforgalmi életműködések között?
I. A következő kijelentések esetében válaszd ki az egyetlen helyes választ (2 × 10 pont = 20 pont)!
1. Az ember esetében az anyagforgalmi életműködések közötti kapcsolatot biztosítja:
a. a nedv, mert az a test egészében kering;
b. az emésztőrendszer, mivel tápanyagot biztosít minden sejtnek;
c. a légzőrendszer, mivel energiát biztosít minden sejtnek;
d. a vér, mivel szállítja az anyagokat a test különböző szervei között.
2. A fotoszintézis szerepei közé tartozik:
a. energiatermelés és elraktározása a növény minden szervében; b. szerves anyagok termelése a növény és a teljes tápláléklánc számára; c. oxigén- és szén-dioxid termelés, mely az összes élőlény légzéséhez szükséges;
d. a fényenergia átalakítása szerves anyagokká.
II. Társítsd az A oszlop példáit leírásukkal a B oszlopból!
Megoldásmodell: 1d
Az egyik leírás nem társítható. (2 × 15 pont = 30 pont)
A oszlop B oszlop
1. Táplálkozás a) Az egész testet behálózó csőrendszer biztosítja
2. Keringés b) A vízfelesleg kiürítését biztosítja
3. Légzés c) A növényeknél ugyanaz a szerv végzi, amelyik a fotoszintézist és párologtatást. d) A növényeknél fotoszintézissel valósul meg, az állatoknál pedig más élőlények fogyasztásával
A oszlop B oszlop
1. Emésztőrendszer a) Egy pompa szerepet betöltő központi szervből áll.
2. Keringési rendszer b) A heterotróf táplálkozás esetében a táplálék fogyasztása aktív.
3. Kiválasztó rendszer c) Páros szerv vesz részt alkotásában, mely a vért szűri d) Páros szerv vesz részt alkotásában, mely a környezettel való gázcserében játszik szerepet .
III. 1. Nevezz meg két alkalmazkodási módot a vízi környezetben történő táplálkozásra, és kettőt a vízi környezetben történő légzésre. (10 pont)
2. Mutasd be a hőmérséklet hatását a fotoszintézisre, a vízfelszívódásra a talajból, a víz eltávolítására a növények esetében. (15 pont)
3. Sorolj fel három példát az étkezés higiéniai szabályaira, és magyarázd ezeket. (15 pont)
10 pont hivatalból. ÖSSZESEN = 100 pont
Amiről szó lesz:
• A növények érzékelése és mozgása
• Az ember idegrendszere
• Az ember érzékszervei
• Az érzékelés sajátosságai a gerinceseknél
• Az ember endokrin mirigyei
• Az ember mozgásrendszere
• A helyváltoztatás alkalmazkodása a különböző életterekhez
• A kapcsolatteremtő életműködések egybehangolása
• Higiéniai alapfogalmak és a betegségek megelőzése
A fejezet végén értékeld a leckék során kifejtett tevékenységed. Hogy a haladásod nyomon kövesd, egészíts ki a 6. oldalon levő önmegfigyelési laphoz hasonló lapot. Csatold ezt a lapot portfóliódhoz.
Specifikus kompetenciák: 1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 3.1, 3.2, 4.1, 4.2
Minden élő szervezet képes az önálló fennmaradásra, a legegyszerűbbtől a bonyolult felépítésűig. A túlélés a környezettel való kapcsolatot feltételez, és a környezettel való kapcsolat pedig anyag-, energia- és információcserét jelent.
Az életben maradáshoz minden élő szervezetnek képesnek kell lennie:
táplálék- és energiafelvételre a környezetből, ezek feldolgozására, megfelelő hasznosítására, a haszontalan anyagok környezetbe való eltávolítására;
a környezetben való tájékozódásra, a környezet változásait jelző információk felfogására és a válaszadásra; a test különböző részei működésének egybehangolására, annak érdekében, hogy egységes egészként viselkedjen.
Ahhoz, hogy a faj, amelyhez tartozik, fennmaradjon, a szervezetnek szaporodóképesnek kell lennie, és önmagához hasonló, életképes, az adott környezethez alkalmazkodni képes utódokat kell létrehoznia.
Mindezen folyamatok feltételezik a három alapvető életműködés megvalósítását:
Anyagforgalmi életműködések (az előző évben tanultak)
Kapcsolatteremtő életműködések
Szaporodási életműködés
Az anyagforgalmi és a kapcsolatteremtő életműködések az egyed túlélését biztosítják.
A szaporodási életműködés a fajfenntartást biztosítja.
Alkalmazások
Azonosítsd az 1. ábrán az anyagforgalmi életműködéseket biztosító rendszereket.
Melyek ezek az életműködések? Melyik rendszer hiányzik az ábráról?
Kizárásos alapon, melyek a kapcsolatteremtő életműködéseket biztosító rendszerek?
Csontrendszer Idegrendszer Emésztőrendszer Keringési rendszer Izomrendszer Légzőrendszer
1. ábra Az emberi test szervrendszerei
A külső környezet folyamatos változásban van. Az életben maradáshoz az egysejtű és a többsejtű szervezeteknek válaszolniuk kell a környezet változásaira, és alkalmazkodniuk kell ezekhez. Ezeket az adaptív változásokat szabályozni kell, és össze kell hangolni.
A többsejtű szervezeteknek, melyeknek teste szövetekbe, szervekbe és szervrendszerekbe csoportosuló sejtekből áll, ahhoz, hogy a külső környezet számára adott válaszuk az egész szervezet számára a legmegfelelőbb legyen, a belső életműködések egybehangolására is szükségük van.
Az állati és emberi szervezet szabályozó rendszerei az idegrendszer és az endokrin rendszer.
Az idegrendszer és az endokrin rendszer között szoros kapcsolat van.
Az idegrendszer az idegimpulzusok segítségével szabályoz, melyeket gyorsan továbbít és melyek elsősorban a külső környezetről nyújtanak információkat. Az idegi információk biztosítják az érzékelést – érzetek képződése, a mozgást – a helyzet megváltoztatása az izmok összehúzódása révén, a tevékenységek gyors szabályozását, valamint a magasabb idegi tevékenységet (gondolkodás, emlékezet stb.)
A környezetből érkező információk felvételében az érzékszervek vesznek részt. Ezek olyan specializált sejtekből állnak, melyek az energia bizonyos formáit (fény-, kémiai, mechanikai, hőenergia) érzékelik és alakítják át idegi jelekké. Az ingerületek az idegpályákon jutnak el az agykéregbe, ahol kialakul az érzet.
Az endokrin rendszer a hormonok segítségével szabályoz, ezek olyan kémiai anyagok, melyeket a testfolyadékok szállítanak, és különböző belső működéseket szabályoznak. A hormonhatás általában lassúbb, mint amit az idegimpulzusok váltanak ki, de tartósabb.
Annak ellenére, hogy a növényeknek nincs idegrendszere és endokrin rendszere, bizonyítottan van érzékelésük és többféle mozgástípusuk, valamint termelnek bizonyos hormonokat is.
Alkalmazások
1. Figyeld meg a 2. ábrát és a 3. ábrát.
Anélkül, hogy belemerülnél a két rendszert alkotó szervek részleteibe, találj legkevesebb egy hasonlóságot és egy különbséget a szervek helyére és a köztük levő kapcsolatokra vonatkozóan.
Idegrendszer
Endokrin rendszer
Mindkét rendszer
2. ábra Idegrendszer 3. ábra Endokrin rendszer
2. Egészítsd ki a kifejezéseket a megfelelő szavakkal:
Az impulzusok gyors jelek, melyek a(z) rendszer részei. A rendszer -t termel, melyeket az állatok és az testfolyadékai szállítanak. Az érzékelést jelek biztosítják, míg a szervek működésének szabályozását
Emlékezz!
Melyek az élőlények alapvető tulajdonságai?
Ezek közül melyek jellemzőek a növényekre?
Miben különböznek a növények az állatoktól?
Az érzékelés és a mozgás az élőlények alapvető tulajdonságai (életjelenségei) közé tartoznak. Ennek ellenére, amikor összehasonlítjuk a növényeket az állatokkal, hajlamosak vagyunk azt mondani, hogy az állatok mozognak, a növények pedig nem. Pedig a növények is végeznek mozgásokat, válaszként a környezet tényezőinek hatásaira. A növények mozgása lehet pas zszív vagy aktív.
A passzív mozgásokat (1. ábra) fizikai mechanizmusok határozzák meg: a vízi növények lebegése a vízáramlatok hatására, a termések vagy magvak terjedése a szél vagy az állatok segítségével. Ebben az esetben a növények nem használnak energiát a mozgáshoz, hanem a környezeti tényezőkre hagyatkoznak.
Az aktív mozgásokat a növények vagy egyes részeik kezdeményezik, és energiát használnak megvalósításukhoz. A mozgást végző növények lehetnek szabadok vagy rögzítettek. Egyes mozgások gyorsak, közvetlenül megfigyelhetők, mások lassúbbak. A főbb aktív mozgástípusok a tropizmusok, a nasztiák és a taxisok
A tropizmusok irányított mozgások, melyeket a környezeti ingerek jelenléte határoz meg:
a fototropizmus (2. ábra) egyes növényi részek (mint például a levél) fény felé irányulását jelenti;
a geotropizmus (3. ábra) a gravitációs erő irányába (a Föld középpontja felé – a gyökerek lefelé növekednek) vagy ellenébe (a szárak felfelé növekednek) való irányulást jelenti;
a hidrotropizmus a gyökereknek a talajvíz felé való irányulását jelenti;
a kemotropizmus az ásványi sókban gazdagabb talajrész felé való irányulást jelenti.
A nasztiákat a környezet ingereinek változásai határozzák meg.
A fotonasztiákat a fényerősség változásai határozzák meg. Például a gyermekláncfű virágai fényben nyílnak ki, sötétben záródnak.
A termonasztiákat a hőmérséklet változásai váltják ki. Például a tulipán virágai melegben nyílnak ki, hidegben záródnak.
A szeizmonasztiákat mechanikai tényezők (érintések) váltják ki. A mimóza levelei érintésre összecsukják levélkéiket; egyes húsevő növények levelei bezáródnak, amikor a rovarokkal érintkeznek.
Figyeld meg az ábrákon látható növényeket. Azonosítsd, és nevezd meg a növényi mozgásokat, és azok okait!
Másold az alábbi táblázatot a füzetbe és töltsd ki a modell alapján!
A növény A mozgás Az ok
Gyermekláncfű
Tulipán
Mimóza
Húsevő növény
A taxisok szabadon mozgó növényekre vagy sejtekre jellemzőek, az inger felé történő mozgások.
A fototaxis egyes algafajoknál figyelhető meg, melyek a víz jobban megvilágított részei felé mozdulnak el.
A kemotaxis a hímivarsejtekre jellemző, melyek a petesejt felé mozdulnak el, az általa termelt kémiai anyagok vonzásának hatására.
A virágok nyílása
A fényerősség növekedése
• A kúszónövényeknél megfigyelhető speciális mozgástípus, amikor felcsavarodnak egy támasz körül. Ennek a mozgásnak nutáció a neve. Adj példát kúszónövényekre!
• Az alábbi ábrán megfigyelhető erdei nebáncsvirág („nenyúljhozzám“) termései, miután megértek, a legkisebb érintésre felrepednek, így magvaikat nagy távolságokra lövik szét. Milyen mozgástípus ez?
Gyakorlati tevékenység
Az alábbi tevékenységek közül egyesek egy óra alatt megvalósíthatóak, az osztályban, mások hosszabb időt igényelnek. Valósítsd meg az ajánlott megfigyeléseket vagy kísérleteket, majd, a tankönyv információi alapján, nevezd meg a növényi mozgástípusokat!
1. Figyelj meg egy ablakpárkányon növekedő cserepes növényt! Merre irányulnak levelei? Fordítsd most el úgy a növényt, hogy levelei a szoba belseje felé nézzenek! Figyeld meg helyzetüket egy héten keresztül! Milyen mozgástípusok ezek?
2. Csíráztass néhány babszemet egy üvegpohárban, melybe földet helyezel! A babszemeket helyezd el úgy, hogy megfigyelhető legyen csírázásuk az átlátszó üvegen keresztül! Amikor megjelent úgy a gyököcske, mint a száracska, vedd ki és ültesd vissza fordított helyzetben (a gyököcskével felfelé, de továbbra is földdel borítottan)! Figyeld meg a következő napokban a növény növekedési mozgásait. Merre irányulnak a gyököcske és a száracska? Rajzold le a füzetbe a növényt a kísérlet különböző fázisaiban!
3. Érintsd meg óvatosan egy mimóza levélkéjét egy ceruza hegyével! Hogy reagál a növény? Mennyi idő alatt tér vissza eredeti helyzetébe? És ha a levélnyél alapi részét érinted meg? És ha óvatosan megrázod a cserepet? Jegyezd le (a füzetbe) mindegyik esetben a visszatéréshez szükséges időt!
4. A kísérletek elvégzése után másold át az alábbi táblázatot a füzetbe, és egészítsd ki a megadott modell alapján:
A növény/A szerv
A mozgást kiváltó tényező A megfigyelt mozgás
Az 1. kísérlet során megfigyelt növény neve Fény Fototropizmus
Milyen más kísérletet tudnál kigondolni és megvalósítani, az otthoni, vagy az osztályterem/laboratórium növényeinek vizsgálatával?
Portfóliólapok
1. Készíts minden nap egy-egy rajzot vagy fényképet, mely egy, a kísérletekben szereplő növény mozgásait kíséri figyelemmel!
2. Készíts minden nap egy-egy rajzot vagy fényképet, mely a babcsíra gyököcskéjének és száracskájának mozgásait ábrázolja, a megjelenésüktől a levelek megjelenéséig! Ez a portfóliólap hasznos lesz a magvak csírázását bemutató leckénél is.
Feladatok
1. Válaszd ki a helyes választ az alábbi kérdésekre!
Modell a megoldásra:
A tropizmusok:
a. passzív mozgások
b. aktív mozgások
c. egyszerre aktív és passzív mozgások
A növények mozgásai válaszok az alábbi hatásokra:
a. környezeti tényezők
b. anyagforgalmi életműködések
c. belső ingerek
Jegyezd meg!
A növények mozgásai lehetnek passzívak és aktívak. Az aktív mozgások a tropizmusok, a nasztiák és a taxisok. A tropizmusok a növények irányított mozgásai a környezeti tényezők függvényében. A nasztiák nem irányított mozgások, melyek az ingererősségtől függenek. A taxisok a szabad sejtek vagy növények mozgásai egy inger irányába. A növények mozgásai általában lassúak.
A geotropizmusnak köszönhetően:
a. a levelek a fény felé fordulnak
b. a gyökerek a Föld középpontja felé irányulnak
c. a gyökerek a vízben gazdagabb talajrészt keresik
2. Elemezd a mellékelt ábrát, és azonosítsd a lehetséges mozgásokat!
3. Alkoss egy 3-4 mondatból álló miniesszét, az alábbi címmel! „A fény által kiváltott növényi mozgások”.
Emlékezz!
Miért van szükség a kötőszövet jelenlétére az idegi szervekben? Hát a vérerekére? Emlékezz vissza a másik két állati és emberi szövettípusra, amit VI. osztályban tanultál! Mi alkotja a szövetet?
Az idegrendszer (IR) idegimpulzusoknak nevezett jelek révén szabályozza a szervezet működéseit, biztosítva a környezet változásaihoz való alkalmazkodást.
Az idegrendszert idegi szervek alkotják. Az idegrendszer szerveit idegszövet, kötőszövet és vérerek építik fel.
Elhelyezkedése szerint ( 1. ábra ), az idegrendszert feloszthatjuk:
• központi idegrendszerre (KIR), melyet az agyvelő és gerincvelő alkot;
• perifériás (környéki) idegrendszerre (PIR), melyet az idegek (agy- és gerincvelői) és idegdúcok alkotnak.
Tudj meg többet!
Szerepe szerint az idegrendszer felosztható:
• szomatikus idegrendszerre, mely a szervezet és környezete között teremt kapcsolatot, a vázizmok aktivitását szabályozza;
• vegetatív idegrendszerre (VIR), mely a belső szervek működését hangolja egybe, működésüket vagy a megszokott helyzetekhez (paraszimpatikus VIR), vagy a szokatlan, vészhelyzetekhez (szimpatikus VIR) igazítva.
1. ábra Az IR osztályozása elhelyezkedés szerint
Makroszkópos (szabad szemmel végzett) megfigyelések Vizsgáld meg a biológiai laboratóriumban található konzervált minákat, és hasonlítsd össze őket az alábbi ábrával?
Azonosíts olyan helyzeteket, amikor a VIR mindkét komponense aktiválódik.
Az idegsejtek (neuronok) különböző alakú, nagyságú és szerepű sejtek. Az idegsejt az idegrendszer szerkezeti és működési alapegysége.
Az idegsejt szerkezete
A neuronok sejttestből és nyúlványokból (dendritek és axon) állnak (2. ábra). A sejttest sejthártyából, citoplazmából és sejtmagból áll. A dendritek (a legtöbb neuronnál) számosab bak, és az idegimpulzust a sejttest felé vezetik. Az axon egyetlen, a dendritnél hosszabb (a leg több neuronnál) nyúlvány és az idegimpulzust elvezeti a sejttesttől, más sejtek felé. Az axont hüvelyek boríthatják (mint például a velőhü vely) és végfácskában végződik, melynek vé gén végbunkók találhatók. A végbunkókban kémiai mediátorral (ingerületátvivő anyaggal) telt hólyagok vannak.
Idegsejttípusok
A neuronok különböző alakúak lehetnek: csil lag, ovális, orsó, piramis alakú stb. A neuronok különbözhetnek a dendritjeik számában is, és három fő szerepük lehet, ez alapján lehetnek érző, társító és mozgató neuronok (3. ábra).
Figyeld meg a neuronok három típusát a 3. ábrán! Melyik idegsejttípus szállít információt a KIR-be? Melyik típus szállít az izomhoz? Melyik képez kapcsolatot a másik két típus között?
Emlékezz!
Az idegszövet idegsejtekből (neuronokból) és gliasejtekből áll, melyek a neuron ellátásában különböző szerepeket töltenek be.
az axon végfácskája
velőhüvelyt termelő gliasejtek végbunkó, kémiai mediátorokkal
társító neuron mozgató neuron
érző neuron dendritek sejttest sejtmag axon és hüvelyei
3. ábra Idegsejttípusok
• Számos axont borít egy-egy helyen egy fehér-gyöngyházfényű anyag, a mielin, melyet a körülöttük levő gliasejtek termelnek. Ezek az axonok gyorsabban vezetik az idegimpulzust, mivel a mielin elektromosan szigeteli az axont, így az idegimpulzus csak egyes helyeken, ugrásszerűen, szaltatórikusan terjedhet.
• Mivel az idegsejt nyúlványai nagyon hosszúak lehetnek, az idegsejt helyét a sejttest helye határozza meg. A 3. ábrán megfigyelheted, hogy egyes neuronok a KIR-ben, mások a PIR-ben helyezkednek el.
Mikroszkópos megfigyelések
Készítsd elő a mikroszkópot a megfigyelésre! Ha optikai mikroszkópról van szó, állítsd be a tükröt a maximális megvilágításra! Helyezd a készítményt a mikroszkóp asztalára, és rögzítsd úgy, hogy a legmegfelelőbben megfigyelhető legyen! Tekerd lassan előbb a makro- majd a mikrocsavart mindaddig, amíg a kép élessé válik!
Figyeld meg a különböző típusú neuronok mikroszkopikus preparátumait! Hasonlítsd össze a megfigyeléseket a mellékelt ábrákkal! Rajzold le vázlatosan a megfigyeléseket a füzetedbe! Jegyezd fel a lényeges részleteket a rajz jelmagyarázatába, jelöld meg az idegsejt részeinek nevét, és a preparátumok elnevezését! Melyik osztályozási mód szerint nevezték el ezeket az idegsejteket? Milyen más osztályozási szempontokról tanultál?
Az idegsejtek tulajdonságai
A neuronoknak van néhány jellegzetességük, melyek megkülönböztetik őket a szervezet többi sejtjétől:
élettartamuk hosszú (a méhen belüli életben jönnek létre, és az egyed egész élete során működhetnek);
nem osztódnak és nem regenerálódnak (kevés kivételt leszámítva);
nagy mennyiségű glükózt és oxigént használnak fel; a neuronok néhány percet bírnak ki oxigén nélkül;
a külső környezetből és a test belsejéből érkező ingerekre és jelekre nagyon érzékeny sejtek, melyeket idegimpulzusokká alakítanak, tehát ingerelhetőek;
az idegimpulzusokat vezetik a dendritek, sejttest és axon révén, azaz vezetőképességgel rendelkeznek; az idegimpulzus terjedési sebessége 5 és 120 m/s között változik;
közvetítik az idegimpulzusokat más neuronoknak vagy más típusú sejteknek, szinapszisnak nevezett funkcionális kapcsolatok révén, az axonok végbunkójában található kémiai mediátorok segítségével (4. és 5. ábra).
Csillag alakú idegsejtek a gerincvelőben
Piramis alakú idegsejtek az agykéregben 5. ábra Idegsejt és izomrostok közötti szinapszis
Az idegsejtek sejttestből, dendritekből és axonból állnak. Idegimpulzusokat keltenek és vezetnek, melyeket szinapszisnak nevezett kapcsolatok során adnak át más sejteknek.
4. ábra Idegsejtek közötti szinapszis
I. Válaszd ki a helyes választ:
1. Az idegsejt része lehet:
a. több sejttest; b. több dendrit; c. több axon; d. egy sejtmag nélküli sejttest.
2. A dendritek:
a. általában kisebb számúak, mint az axonok;
b. az idegimpulzust a sejttest felé vezetik; c. gyakran védőhüvelyekkel rendelkeznek; d. kémiai mediátort tartalmazó végfácskában végződnek.
3. Az axon:
a. az idegimpulzust a sejttest felé vezeti; b. különböző védőhüvellyel rendelkezhet;
c. hiányzik az érző neuronoknál; d. csak a központi idegrendszerben van jelen.
II. Társítsd az A oszlop információit a B oszlopéival.
1. Társítsd az idegsejt alkotóelemeit az A oszlopból a B oszlop információival:
A oszlop B oszlop
1. Sejttest
2. Dendrit
a. sejthártyából, citoplazmából és sejtmagból áll
b. kémiai mediátort tartalmazó végbunkókkal rendelkezik
3. Axon c. általában nincs védőhüvelye
2. Társítsd a neuronok típusait az A oszlopból a szerepükkel a B oszlopból:
A oszlop
B oszlop
1. Érző neuronok a. az izmok felé közvetítenek impulzust
2. Társító neuronok b. az érzékszervektől szállítanak impulzust
3. Mozgató neuronok c. a neuronok között létesítenek kapcsolatot
3. Társítsd az idegsejt tulajdonságait az A oszlopból a B oszlop információival:
A oszlop
B oszlop
1. Ingerelhetőség a. az impulzusok vezetése a neuronok között
2. Vezetőképesség b. az idegimpulzusok vezetése a neuronon
3. Szinaptikus közvetítés c. idegimpulzusok létrehozása
III. 1. Informálódj hasonlóságokról és különbségekről:
• a gerincvelő és a csontvelő között;
• az idegdúcok és a nyirokcsomók között.
A különbségek alapján magyarázd meg, hogy a „csontvelő-átültetés” és a „nyirokcsomók megduzzadása” miért nem vonatkozik az idegrendszer szerveire!
2. Fogalmazz meg két kijelentést, amiben használd helyesen a „beidegzés” és „idegesítés” fogalmakat!
Gyakorlati tevékenység
Textilből vagy papírból készítsetek különböző formájú neuronokat, és alkossatok ezekkel neuronhálózatokat! Válasszatok ki egy neuront a hálózatból, és kövessétek figyelemmel azokat a neuronokat, melyek idegimpulzusokat kaphatnak ettől a neurontól.
Figyeld meg a 6. ábrát vagy az emberi test modelljét a biológia laboratóriumban! Hogy nevezzük a KIR két alkotóját? Emlékezz!
A KIR agyvelőből és gerincvelőből áll, olyan idegszervekből, melyek a test központjában, a középvonalon helyezkednek el. A központi idegszerveket szürkeállomány és fehérállomány alkotja.
• A KIR szürkeállományát a neuronok sejttestei alkotják, a fehérállományt pedig a nyúlványok, elsősorban a velőhüvelyes axonok hozzák létre.
• A csontos védelem külső részén izmot és bőrt találunk (7. ábra). Az agy-gerincvelői folyadék két agyhártya között, ugyanakkor a KIR belsejében, egyes üregekben is megtalálható.
A KIR szervei rendelkeznek:
• csontos védelemmel: a koponya és a gerincoszlop;
• hártyás védelemmel: a három agyhártya által, melyeknek a KIR védelmében és táplálásában van szerepük (7. ábra);
• folyadék általi védelemmel: az agy-gerincvelői folyadék révén, melynek a KIR védelmében és táplálásában van szerepe.
A KIR szerveinek kémiai összetétele: 70–85% víz, a többi szárazanyag, melyből 50% zsír (lipidek), 40% fehérje és 10% ásványi só. Tudj meg többet!
6. ábra A KIR szervei
koponya agyvelő gerincvelő gerincoszlop
agyhártyák
izmok csont bőr agy-gerincvelői folyadék
ábra A KIR szerveinek védelme
Milyen veszélyeket rejt egy szénhidrátokban vagy zsírokban szegény étrend a növekedési periódusban? És az intenzív tanulási időszakokban, mint például a vizsgák idején?
A KIR tartalmazza az agyvelőt és gerincvelőt, melyeket a csontok, agyhártyák és az agy-gerincvelői folyadék védenek. Jegyezd meg!
Emlékezz!
Figyeld meg a 8. ábrát, vagy a modellt a biológia laboratóriumból, és emlékezz az agyvelő részeire.
Az agyvelő a központi idegrendszer szerve, mely a koponyában helyezkedik el. A nagyagy, a kisagy és az agytörzs alkotják (8. ábra). Mindegyik alkotójának sajátos szerkezete és szerepe van, de mindegyik kapcsolatban áll a központi idegrendszer többi szervével. Az emberi agy megközelítőleg 1400 g tömegű.
elhelyezkedése
alsó felszín oldalsó felszín felső felszín
Alkalmazások
A
9. ábra Az agyvelő külső felépítése
Figyeld meg a 9. ábrát, hogy megértsd az agyvelő részeinek térfogata és a helye közötti különbséget! Miért nem látható az agyvelő összes része a 9. A ábrán?
Gyakorlati tevékenység
Makroszkópos megfigyelések
Tudj meg többet!
Az agyvelő tartalmazza a köztiagyat.
Használd a biológiai laboratórium konzervált biológiai anyagait, és hasonlítsd össze ezeket az alábbi ábrával!
Milyen alkotók láthatók ezen az ábrán?
Elhelyezkedés
A nagyagy elfoglalja a koponya legnagyobb részét, nagymértékben eltakarja az agyvelő többi alkotóját.
Külső felépítés (10. ábra)
Az agyféltekéket elválasztja egymástól egy mély hosszanti hasadék, és fehérállományi rostok kötik össze.
Az agyféltekék felszíne nagyon tagolt a mélyebb árkoknak (hasadékoknak) és a sekélyebb barázdáknak köszönhetően. A mélyebb árkok az agyféltekéket lebenyekre osztják, melyeket a 10. ábrán különböző színek jelölnek. A sekélyebb barázdák a lebenyeket tekervényekre tagolják.
Tudj meg többet!
Az árkoknak és a tekervényeknek köszönhetően a nagyagy felszíne nagymértékben megnő, körülbelül 2200 cm2, ennek 1/3-a látható, 2/3-a a barázdák falában található.
Más gerinces fajok nagyagya kevésbé fejlett.
Belső szerkezet (11. ábra)
Az agyféltekékben a két idegi állomány a következőképpen helyezkedik el:
A szürkeállomány kívül létrehozza az agykérget, de belül is jelen van, az agyalapi magvak formájában. Az agykéreg területeit kérgi mezőknek nevezzük.
A fehérállomány belül illetve a két agyfélteke között található, ahol eresztéki rostokat, összekötő hidakat hoz létre.
Tudj meg többet!
Az agykéreg vastagsága 2-4 mm, és több milliárd neuron alkotja.
sekélyebb barázdák
agyféltekék közötti hosszanti hasadék
Homloklebeny
Fali lebeny
Nyakszirti lebeny
Halántéklebeny
agytekervények
10. ábra Az agyféltekék külső felépítése
Hányszorosára növekedett az agyféltekék felszíne az árkoknak és tekervényeknek köszönhetően? Alkalmazások
agy-gerincvelői folyadékkal telt üreg
fehérállomány
szürkeállomány kívül (agykéreg) szürkeállomány belül
11. ábra Az agyféltekék: hosszanti metszet
Elhelyezkedés
A kisagy az agyvelő hátsó részén helyezkedik el, majdnem teljesen beborítják az agyféltekék. Kapcsolatban áll az agytörzzsel.
Külső felépítés
A kisagy (12. ábra) két terjedelmes részből, a kisagyféltekékből áll, és egy középső részből, mely összeköti a két kisagyféltekét. A kisagy felszínét számos, különböző mélységű párhuzamos árok barázdálja.
Belső szerkezet
A szürkeállomány kívül található meg a kisagykéreg formájában, de belül is létrehozza a kisagyi magvakat
A fehérállomány a kisagyon belül található, a kéreg és a magvak között.
Elhelyezkedés
Az agytörzs (13. ábra) a nagyagy alatt, a kisagy előtt, a gerincvelő felett helyezkedik el.
Külső felépítés
Három emeletből áll, amelyeket idegrostok kapcsolnak össze az agy többi részével.
Belső szerkezet
középső rész
kisagyféltekék
kisagy agytörzs
12. ábra A kisagy
Alkalmazások
Tudva azt, hogy a kisagy az agyvelő tömegének 10%-át alkotja, számítsd ki az emberi kisagy tömegét!
Tudj meg többet!
A kisagykéreg felszíne körülbelül 1000 cm2
felső emelet
középső emelet (híd)
alsó emelet (nyúltvelő)
A szürkeállomány az agytörzsön belül található, magvak formájában. A fehérállomány az agytörzs külső részén és a szürkeállományi magvak között található. 13. ábra Az agytörzs
Tudj meg többet!
Jegyezd meg!
Az agyvelő tartalmazza a nagyagyat, a kisagyat és az agytörzset. A nagyagy és a kisagy szürkeállománya kívül kéreg formájában helyezkedik el. Mindhárom alkotónak a szürkeállománya belül magvak formájában van jelen.
Minden emeletnek más a kinézete; például a középső rész (a híd) egy vízszintes kidomborodás, az alsó rész pedig (a nyúltvelő) inkább a gerincvelő hengeres szerkezetére hasonlít. A 12 pár agyidegből tíz pár az agytörzshöz kötődik.
Elhelyezkedés
A gerincvelő a gerincoszlopban helyezkedik el a gerinccsatornában; a gerincvelő rövidebb a gerinccsatornánál, mivel a gerincoszlopnál lassabban növekszik.
Külső felépítés (14. ábra)
A gerincvelő henger alakú, hát-hasi irányban enyhén lapított, átmérője körülbelül 1 cm, hos zszanti árkok barázdálják. Felnőttnél a gerincvelő hossza 43-45 cm.
A gerincvelő öt részre osztható fel, melyeknek elnevezése azonos a gerincoszlop tájékaival: nyaki, háti, ágyéki, kereszttájéki és farktájéki.
A nyaki és ágyéki részeken duzzanatok figyelhetők meg, mivel az ezeken a tájékokon levő idegközpontok fejlettebbek, mert a végtagok komplexebb mozgásait ellenőrzik.
Alsó részén a gerincvelő végfonalban folytatódik, mely az utolsó pár gerincvelői idegekkel együtt a „lófarkat” alkotja.
Belső szerkezet (15. ábra)
A gerincvelő belső szerkezetét könnyű megfigyelni egy keresztmetszeten. A szürkeállomány a gerincvelő belső részén egy oszlopot formál, keresztmetszetben lepke alakú. A fehérállomány a szürkeállomány külső részén található, kötegekből áll, melyeket idegrostokból felépülő idegpályák alkotnak.
Gyakorlati tevékenység
Mikroszkopikus megfigyelések
Figyeld meg a gerincvelő keresztmetszetének mikroszkopikus preparátumát! Hasonlítsd össze a megfigyelt képet az alábbi ábrával! Rajzold le vázlatosan füzetedbe a megfigyelt képet! Jegyezd fel a lényeges részleteket a rajz jelmagyarázatába, jelöld meg, kívülről befelé haladva, a gerincvelő védelmét, a látható árkokat és a két típusú idegállományt!
nyaki tájék
nyaki duzzanat
háti tájék
ágyéki tájék kereszttájék
ágyéki duzzanat
farki tájék lófarok
14. ábra A gerincvelő és a gerincvelői idegek
csigolya
gerinccsatorna fehérállomány
szürkeállomány
gerincvelői ideg gerincvelő
15. ábra A gerincvelő – elhelyezkedés és szerkezet
I. Válaszd ki a helyes választ!
1. A KIR:
a. egyes csontos struktúrák belsejében helyezkedik el; b. agyhártyák által védett; c. agy-gerincvelői folyadék veszi körül; d. minden válasz helyes.
2. A KIR szerveinek elhelyezkedésére vonatkozóan helyes:
a. a kisagy a gerincvelő mögött található; b. az agytörzs a kisagy előtt helyezkedik el; c. a gerincvelő az agytörzs felett található; d. a nagyagy a kisagy alatt helyezkedik el.
3. A KIR külső felépítésére igaz:
a. a nagyagy két teljesen elválasztott agyféltekéből áll;
b. a kisagy két kisagyféltekéből áll, melyeket az agyféltekék közötti hasadék választ el;
c. az agytörzsnek három emelete van; d. A gerincvelőnek öt duzzanata van.
4. A kiegészítő információkat felhasználva válaszd ki a helyes kijelentést:
a. az agykéreg felszíne 1000 cm2;
b. a kisagykéreg felszíne 2200 cm2;
c. az agykéreg több milliárd neuronból épül fel; d. a kisagykéreg vastagsága 2-4 mm.
II. Társítsd a két oszlop fogalmait! A B oszlopban az egyik kijelentésnek nincs párja.
1. Társítsd a fogalmakat az A oszlopból a B oszlop elnevezéseivel, az agyvelő védelmének azonosítása végett:
A oszlop
1. csontos védelem
2. hártyás védelem
3. folyadék általi védelem
B oszlop
a. a három agyhártya
b. a koponya
c. az agy-gerincvelői folyadék
d. a gerincoszlop
2. Társítsd az alkotóelemeket az A oszlopból a B oszlopban levő szerepükkel, a nagyagy külső felépítésének leírása érdekében:
A oszlop B oszlop
1. Agyféltekék közötti hasadék
2. Mély árkok
3. Felszínes árkok
a. a lebenyeket határolják
b. elválasztják a két agyféltekét
c. elválasztják a két kisagyféltekét
d. a tekervényeket határolják
III. Másold át a füzetbe az alábbi táblázatokat, és egészítsd ki ezeket, az adott modell alapján!
1. Egészítsd ki az alábbi táblázatot, bemutatva a KIR szerveinek külső felépítését!
A KIR szervei Külső felépítés
Nagyagy
Gerincvelő Enyhén lapított henger, öt tájékkal, melyek közül kettő tágultabb
2. Egészítsd ki az alábbi táblázatot, bemutatva a KIR szürkeállományának elhelyezkedését!
A KIR szervei Az idegszerv külső részén Az idegszerv belső részén Agykéreg
Magvak Agytörzs
IV. Írd le a gerincvelő szerkezetét, válaszolj a következő kérdésekre!
1. Melyik a gerincvelő öt tájéka?
2. Melyik a gerincvelő két tágultabb tájéka?
Miért fejlettebbek ezek a részek?
3. Mi a gerincvelő „lófarka”?
V. Felhasználva a kiegészítő információkat a KIR-rel kapcsolatos leckékből, oldd meg a következő feladatokat!
1. Számítsd ki az agyvelő zsírtartalmát, felhasználva az idegállomány kémiai összetételéről és az agyvelő tömegéről szóló információkat!
2. Számítsd ki az agykéreg térfogatát!
I. Gyakorlati tevékenység
Gyurmát vagy más modellező anyagot használva, alkosd meg az emberi agy modelljét az A ábra alapján! Átalakíthatod ezt a modellt puzzle-é!
Tárgyald meg osztálytársaiddal a hat alkotó elnevezését!
II. Gyakorlati tevékenység csoportmunkában
Szükséges anyagok: kétszínű gyurma vagy modellező paszta, fémszálak, marker, címkék, polisztirol.
Alkossatok lehetőség szerint ötfős csoportokat. Mindegyik csoportban mindegyik tanuló megalkotja valamelyik alkotóelemet a B ábrán 1-től 5-ig jelzettek közül, és betűkkel vagy számokkal jelzi a részek két típusú állományát. Minden csoport összerakja az alkotórészeket, így összeállítva a mellékelt ábrához hasonló KIR modellt. A kész modell egy állványon rögzíthető. Használjatok címkéket vagy tapadós cédulákat a KIR modelljének jelmagyarázatához!
Hasonlítsátok össze a kész modelleket, javítsátok ki a hibákat, és válaszoljatok szóban vagy írásban a következő kérdésekre!
• Melyek a KIR-nek azon alkotóelemei, amelyeket két félteke alkot?
• Melyek a KIR-nek azon alkotóelemei, amelyeknek szürkeállománya kívül helyezkedik el? Mi az elnevezése az alkotóelemek kívül elhelyezkedő szürkeállományának?
• Melyek a KIR-nek azon alkotóelemei, melyeknek szürkeállománya belül helyezkedik el?
Emlékezz!
Melyek a PIR alkotórészei? Melyek az idegsejt alkotórészei? Szerepük szerint milyen típusú neuronokat tanultatok?
A perifériás idegrendszert az idegek és idegdúcok alkotják. Az idegek a KIR szerveihez kapcsolódnak és az idegek mentén idegdúcok lehetnek. Az idegeket a neuronok (velőhüvelyes és velőhüvely nélküli) nyúlványai hozzák létre, melyek kötegekbe csoportosulnak. Az idegeket és az ezeket alkotó idegrostokat burkok veszik körül, és a táplálásukat biztosító vérerek kísérik. Elhelyezkedésük szerint az idegek lehetnek agyidegek (12 pár) és gerincvelői idegek (31 pár). Az agyidegek az agyvelőhöz, a gerincvelői idegek pedig a gerincvelőhöz kapcsolódnak.
Emlékezz!
Figyeld meg a 16. ábrán egy ideg részeit! Emlékezz vissza a mielinhüvelyes és mielinhüvely nélküli rostok közötti különbségekre!
Az idegdúcokat a neuronok sejttestei alkotják, és az idegek mentén helyezkednek el. Szerepük szerint az idegdúcok lehetnek érzők és vegetatívak. Tudj meg többet!
Alkalmazások
Figyeld meg a 17. ábrát!
A KIR melyik szervével van összeköttetésben ez az ideg? Elhelyezkedése szerint milyen típusú ideg látható az ábrán? Milyen típusú idegsejt nyúlványai alkotják ezt az ideget? Szerepe szerint milyen típusú ideg van az ábrán?
17. ábra Idegdúc típusok
gerincvelői ideg
érző ideg
vérér
velőhüvely nélküli idegrost
velőhüvelyes idegrost
idegrostok csoportja idegrost
16. ábra Egy ideg szerkezete
Szerepük szerint az idegek lehetnek érzők (szenzitívek), mozgatók (motorosak) és vegyesek. Az érző (szenzitív) idegeket csak afferens rostok alkotják. A mozgató idegek kizárólag efferens rostokból állnak. A vegyes idegek tartalmaznak afferens és efferens idegrostokat is. Az afferens rostok a különböző szervektől továbbítják az idegimpulzust a KIR-be. Az efferens rostok az utasítást közvetítik a KIR-ből az izmokhoz és a mirigyekhez, a végrehajtó szerveknek (effektoroknak) nevezett szervekhez, melyek végrehajtják az utasítást.
érző dúc vegetatív dúc
mozgató ideg
gerincvelői ideg
12 pár agyideg (18. ábra) van (római számokkal számozzuk I.-XII.-ig), melyek közül 10 pár (a III.-XII. párok) az agytörzshöz kapcsolódik. Mindegyik párnak van legalább egy saját elnevezése, mely általában az általuk beidegzett szerveket jelzi; az agyidegek nevét az alábbi ábráról tudhatod meg. Szerepük szerint az agyidegek lehetnek: érzők (három pár), mozgatók (5 pár) és vegyesek (négy pár).
Alkalmazások
Figyeld meg a nyilak irányát a 18. ábrán, melyek az idegimpulzusok irányát jelzik az agyidegek mentén.
Azonosítsd az érző idegpárokat.
Milyen szerveket idegeznek be ezek az idegek?
Azonosítsd a mozgató idegpárokat.
Milyen szerveket ellenőriznek ezek az idegek?
Miért idegez be egyes szerveket több típusú rost?
Miért léteznek vegyes idegek, de nem léteznek vegyes idegrostok?
- Szemmozgató
- Sodor
V - Háromosztatú
VI - Szemtávolító
VIII - Halló-egyensúlyérző
Szómagyarázat
glossa = nyelv oculus = szem
18. ábra Az agyidegek
31 pár vegyes gerincvelői ideg van. A gerincvelői idegpárok nevüket a gerincvelői tájékokról kapták, és számozásuk is ez alapján történik (fentről lefelé). 8 nyaki, 12 háti, 5 ágyéki, 5 kereszttájéki és 1 farktájéki gerincvelői idegpárt különböztetünk meg. A gerincvelő mindegyik tájéka a test egy bizonyos részét idegezi be, a megfelelő gerincvelői ideg révén (19. ábra). Egyes részeken a gerincvelői idegek idegfonatokba rendeződnek.
Tudj meg többet!
A gerincvelői idegek a csigolyák között lépnek ki a gerinccsatornából. Az előzőekben megtanulhattad, hogy a gerinccsatorna alsó részén a gerincvelői idegek részt vesznek a „lófarok” alkotásában.
csigolyaközti dúcok
a gerincvelői ideg törzse
elülső gyökér hátulsó gyökér vegetatív dúc
ágak
nyaki idegek háti idegek ágyéki idegek kereszttájéki idegek
19. ábra A gerincvelői idegek által beidegzett területek
Figyeld meg a 19. ábrát! A test mely részeit idegezik be a nyaki idegek? És a háti, ágyéki és kereszttájéki idegek? A farktájéki idegpár a farkcsont környékét idegezi be.
20. ábra A gerincvelői ideg részei
Alkalmazások
Figyeld meg a 20. ábrát, és nevezd meg, milyen típusú szerveket idegeznek be a gerincvelői idegek!
Emlékezz!
A perifériás idegrendszert idegek és idegdúcok alkotják. Elhelyezkedésük szerint az idegek lehetnek agyidegek (12 pár) és gerincvelői idegek (31 pár). Szerepük szerint az idegek lehetnek érzők (szenzitívek), mozgatók és vegyesek. Az összes gerincvelői ideg vegyes.
A gerincvelői idegeknek három típusú alkotója van:
• két gyökere (hátulsó és elülső);
• egy vegyes törzs;
• több ága.
Tudj meg többet!
A 20. ábra a gerincvelői idegeket alkotó rostokat mutatja be. A gerincvelői idegek afferens rostjai a hátulsó gyökérben, az idegtörzsben és az ágakban jelen levő érző rostok. Az efferens rostok az elülső gyökérben, az idegtörzsben és az ágakban vannak jelen.
I. 1. Válaszd ki a helyes kijelentéseket! Másold a füzetbe a kijavított hamis kijelentéseket!
a. A perifériás idegrendszert a gerincvelői idegek és a gerincvelő alkotják.
b. Az idegdúcok egyes idegek mentén találhatók.
c. Az érző idegdúcok a mozgató idegrostok mentén lehetnek jelen.
2. Társítsd az idegtípusokat az A oszlopból a B oszlop információival!
A oszlop
1. Érző/érzékelő idegek
2. Mozgató idegek
3. Vegyes idegek
B oszlop
a. csak afferens rostokat tartalmaznak
b. afferens és efferens rostokat tartalmaznak
c. csak efferens rostokat tartalmaznak
3. Társítsd az A oszlopból az idegrost típusokat a B oszlopból szerepeikkel!
A oszlop B oszlop
1. Érző/érzékelő rostok a. az utasítást a zsigerekhez továbbítják
2. Mozgató rostok b. az utasítást a vázizmokhoz továbbítják
3. Vegetatív rostok c. információkat továbbítanak a KIR-be
II. A kiegészítő információkat és a leckék során bemutatott ábrákat felhasználva válaszolj
a következő kérdésekre!
1. Milyen típusú idegrostok vannak jelen a gerincvelői ideg hátsó gyökerében?
És az elülső gyökérben? Miért vegyes a gerincvelői ideg törzse?
2. Melyek azok az idegpárok, melyek a fej szintjén idegeznek be érzékszerveket?
Melyik az az agyidegpár, mely a mellkas és has szerveit idegzi be?
3. Tudva azt, hogy az idegrostok regenerálódhatnak, de a sejttestek nem, milyen hatása lehet a következő KIR struktúrák elpusztításának?
a. az ágyéki idegek elülső gyökere; c. az ágyéki gerincvelői idegek törzse; b. a háti idegek hátulsó gyökere; d. idegdúcok.
Gyakorlati tevékenység
Alkossatok párokat! A 21. ábra alapján azonosítsátok a felső végtagokat beidegző idegek helyét! Mindegyik pár egyik tagja leméri egy mérőszalag segítségével annak az idegnek a hosszát, mely a párja jobb karján a kisujj bőrét idegzi be. Majd felcserélik a szerepeket. Hasonlítsátok össze a saját idegre vonatkozó értékeiteket az osztálytársak értékeivel! Milyen változásokat szenvednek ezek az értékek a következő években? Fogalmazzatok meg egy következtetést!
vérerek idegek
21. ábra Vérerek és idegek a felső végtag szintjén
Emlékezz!
Melyek a KIR és PIR szervei? Milyen kapcsolat van a gerincvelői idegek és a gerincvelő között? És az agyidegek és az agyvelő között? Milyen típusú idegrostok alkotják a gerincvelői idegeket? Milyen típusú idegállomány található a KIR-ben?
Az idegrendszer funkciói biztosítják a szervezet környezetbe való beilleszkedését és a test többi szervének a szabályozását. Ezek a funkciók a KIR és PIR szervei révén valósulnak meg.
Alkalmazások
Elemezd azokat a hatásokat és érzéseket, melyek akkor jelennek meg a testedben, amikor egy fájdalominger ér (például egy kaktusz tövisei)!
Hogy valósult meg a bőr és az inger kontaktusa? Mit éreztél? Hogy reagált a tested erre a kontaktusra?
A 22. ábra az IR funkcióinak megvalósításában szerepet játszó idegalkotók közül mutat be néhányat.
Azt a mozgást, mely az ingerrel való érintkezéshez vezetett, és a fájdalomérzet kialakítását az IR ingervezető szerepe valósította meg.
A bőrbe érkező és az általa felfogott információ maga után vonta a kéz behajlítását is a károsító inger elkerülése érdekében. Ez az idegi útvonal (a bőrtől az izmokig) alkotja a reflexívet, mely az IR reflexműködését valósítja meg.
Az ingervezetést elsősorban a KIR fehérállományának idegrostjai biztosítják, ezek a rostok felszálló és leszálló nyalábokba (pályákba) csoportosulnak.
22. ábra Az idegrendszer funkciói végrehajtó szerv
A reflexív a reflex anatómiai alapja és öt részből áll: receptor, afferens pálya, idegközpont, efferens pálya és végrehajtó szerv.
A reflexív részei:
1) A receptor, mely az érzékszervekben, de más szervekben is (vázizmok, zsigerek) megtalálható; felfogja az ingert és idegimpulzussá alakítja ezt.
2) Az afferens pálya, melyet az idegek afferens (érző/érzékelő) rostjai alkotnak, az idegimpulzust vezeti a receptortól a KIR-be.
3) A reflexközpont , mely a KIR szürkeállományában található és átalakítja az idegimpulzust utasítássá. A reflexközpontban „záródik” az adott reflex.
4) Az efferens pálya, melyet az idegek efferens rostjai alkotnak, és az utasítást vezeti a KIR-ből a végrehajtó szervhez.
5) A végrehajtó szerv, melyet az izmok és mirigyek képviselnek; a KIR által kiadott utasítás végrehajtásában van szerepe, mely lehet izomösszehúzódás vagy mirigyszekréció.
A reflexeket több szempont szerint osztályozhatjuk:
A reflexek osztályozásának szempontja
A reflexközpont helye
A végrehajtó szerv típusa
A megjelenési mód
Reflextípusok
Kérgi reflexek (a reflexközpont az agykéregben van)
Kéreg alatti reflexek (a reflexközpont az agyvelőben, de nem az agykéregben van)
Gerincvelői reflexek (a reflexközpont a gerincvelőben van)
Szomatikus reflexek (a végrehajtó szerv vázizom)
Vegetatív reflexek (a végrehajtó szerv a szív, simaizom vagy mirigy): szimpatikus (szokatlan helyzetekben)
és paraszimpatikus (megszokott helyzetekben)
Feltételes reflexek (szerzettek, tanultak)
Feltétlen reflexek (veleszületettek)
Használd a fenti táblázat osztályozási szempontjait a 22. ábrán bemutatott reflex leírásához! Hol van a KIR-ben a reflexközpont? Milyen típusú végrehajtó szerv hajtja végre az utasítást? Tanult reflex? Alkalmazások
Az agyvelő minden alkotójának megvan a saját szerepe, melyek hasonlítanak, különböznek és kiegészítik egymást.
Az agyféltekék szerepe
Emlékezz!
Melyek az agyvelő részei? Hol helyezkedik el a szürkeállomány az agyvelő részeiben?
Az agyféltekéknek számos szerepe van, a legtöbb az agykéreg által valósul meg. Az agykéreg szintjén találhatók azok az idegközpontok, melyek az érzetek kialakítását, utasítások létrehozását és más komplexebb szerepeket biztosítanak. Ezek az idegközpontok kapcsolatban állnak egymással, de a KIR többi emeletével is.
A kérgi reflexek a megjelenés módja szerint lehetnek: feltétlen és feltételes reflexek.
Feltétlen reflexek
Feltételes reflexek veleszületettek gyakorlással elsajátítottak minden emberre jellemzőek egyéniek az egész élet során fennmaradnak gyakorlás hiányában eltűnhetnek reflexközpontok a KIR bármely emeletén, de elsősorban a kéreg alatt és a gerincvelőben reflexközpontok az agykéregben
A feltétlen reflexek társításai táplálkozási, védekezési és szaporodási stb. ösztönöket alakítanak ki. A táplálkozási ösztön olyan feltétlen reflexeket feltételez, mint például a rágás, nyálelválasztás, nyelés stb.
A feltételes reflexek ismétléssel automatikussá válnak, dinamikus sztereotípiákká alakulnak.
Tudj meg többet!
A feltételes reflexek tanulmányozása
Ivan Petrovics Pavlov nevéhez kötődik, aki 1890-1900 között folytatta kutatásait. Ezek idővel nemzetközileg is ismertté váltak.
A 23. ábrán Pavlov kísérleteiben részt vevő egyik kutya látható, melynek preparátuma az oroszországi Pavlov Múzeumban van kiállítva.
A termelődött nyál megmérésére Pavlov egy nyálfelfogó eszközt használt, a 24. ábrán láthatóhoz hasonlót.
Figyeld meg a 25. ábrát, és azonosítsd, Pavlov kísérletei alapján a feltételes reflexek kialakulásának fázisait.
Pavlov ennek a hangingerre adott új válasznak a megjelenését azzal magyarázta, hogy, mivel a reflex kialakulása során egyidejűleg aktiválódnak, az agykéregben található idegközpontok között kapcsolat jön létre. A hallóközpontban megjelent impulzusok a nyálelválasztást szabályozó területek felé is továbbítódnak. Az impulzusok szállítása fordított irányba, azaz a nyálelválasztó központból a hallóközpontba nem valósul meg.
Az agykérgi mezők és szerepük (26. ábra)
feltétlen inger
24. ábra A nyál felfogására szolgáló eszköz
A feltételes reflex kialakulása előtt
kezdetben közömbös inger a nyálelválasztás hiánya feltétlen nyálelválasztás
A feltételes reflex kialakulása közben
ingerek
A feltételes reflex kialakulása után
feltétlen nyálelválasztás
feltételes inger feltételes nyálelválasztás
25. ábra A feltételes reflex kialakulásának szakaszai
Az agykéregben három fő agykérgi mező típus található: érző és érzékelő mezők (itt alakulnak ki az érzetek és érzékletek), mozgató mezők (az akaratlagos és akaratlan mozgások irányítói) és társító mezők (adott kialakult érzetek megértését biztosítják).
Az érző mezőnek nagy felszíne van, mivel ezen a szinten alakulnak ki az egész test tapintási, hő- és fájdalom érzetei. Az érzékelő mezők a fej szintjén található érzékszervekre jellemző specifikus érzetek, a látási, hallási, szagló- és ízérzetek kialakítását biztosítják.
Tudj meg többet!
A test bőrének jobb oldaláról az érzetek a bal agyféltekében képződnek. A test jobb oldalának izmaihoz a bal agyféltekéből érkeznek parancsok.
26. ábra Kérgi mezők; folytonos nyíl: mezők az oldalsó felszínen; szaggatott nyíl: mezők a belső felszínen szaglómező érző mező mozgató mező hallómező látómező
A környezetből felfogott információk, és az általuk a testben kiváltott reakciók képezik az első jelzőrendszert, mely úgy az embernél, mint az állatoknál is jelen van. A második jelzőrendszer a nyelvezet, a kimondott és a leírt szó, csak az emberre jellemző és olyan társító mezők hozzák létre, mint például a szavak megformálásának központja, a hallott szavak megértésének központja, a leírt szavak megértésének központja stb.
A két jelzőrendszer, melyet ezernél is több információ továbbítása tart fenn, energiát fogyaszt. A kimerülés elkerülése érdekében az agykéregnek csökkent aktivitású periódusai vannak, alvás közben. A nappal-éjszaka (cirkadián) ritmus az alvás-ébrenlét ritmusban fejeződik ki. Alvás közben a szervezet több szerve is csökkenti tevékenységét. Minden életkornak más az alvásigénye. 12-14 éves korban a szervezet, elsősorban az idegrendszer „megújulásához” 7-8 óra alvásra van szükség. Az alvás közbeni passzív pihenést ki kell egészíteni aktív pihenési tevékenységekkel.
Az emberi agykéreg egyes magasabb rendű idegi tevékenységek központja, mint amilyen a memória, tanulás, gondolkodás, kreativitás, tudatosság stb. A memória a különböző érzékelő utakon felfogott információk tárolását jelenti. Ezért beszélhetünk látási emlékezetről, hallási emlékezetről, kinesztetikus memóriáról (mely mozgásokat feltételez), melyek minden személynél különbözőképpen fejlettek, de melyek gyakorlással fejleszthetőek. Az információk tárolásának időtartama szerint a memória lehet rövid távú, közép távú vagy hosszú távú. A tanulás az emlékezetre épül, de ennél magasabb rendű idegtevékenységet képvisel. A tanulás a tárolt információk hasonló szituációkban való felhasználását teszi lehetővé. A gondolkodás a tanult információk eltérő szituációkban való felhasználását teszi lehetővé. A kreativitás egy magasabb szintet feltételez, amelyben a tanult információkat új dolgok létrehozására használjuk. Mivel az ember teremtőképessége szinte határtalan, szükség van a magasabb fokra, a tudatosságra, mely képessé tesz minket arra, hogy előre lássuk a hatását annak, amit alkottunk.
Informálódj arról, hány évesen mondták ki az első szavakat a körülötted levő személyek! Melyek voltak az első szavak? Milyen hasonlóságokat figyelsz meg?
Tudj meg többet!
Az emberi faj nappali faj, tehát természetes módon az ébrenlét periódusa megfelel a nappalnak, az alvási periódus pedig az éjszakának. Alvás közben váltakoznak a mély alvás és álom fázisok. Noha alvás közben a test egyes funkcióinak csökken az intenzitása, egyes álmok felerősíthetik ezeket a funkciókat.
Milyen változások következhetnek be azoknál a személyeknél, melyeknek aktivitási periódusa éjszaka van? Milyen típusú aktivitások biztosíthatják az aktív pihenést? Hogyan nyilvánul meg az alvás-ébrenlét ritmus az állatoknál?
Tudj meg többet!
A memória és a tanulás az állatoknál is jelen van, mivel a legtöbb állati viselkedésnek van veleszületett (ösztön) és szerzett (tanult) eleme is. A tanulási képesség elsősorban azokra a gerincesekre jellemző, melyeknél jelen van az agykéreg: hüllők, madarak és emlősök.
Milyen helyzetekben alkalmazható külön a látási emlékezet, a hallási emlékezet és a kinesztetikus memória? Milyen helyzetekben alkalmazhatóak együtt?
Melyek azok az elemek, melyek különbözővé teszik a rövid távú, a közép- és hosszú távú emlékezetet?
Milyen tevékenységi körökben juthat érvényre az ember kreativitási képessége?
A kisagy szerepe
A kisagyban a test mozgató működéseit szabályozó idegközpontok vannak, mint amilyen a test egyensúlya, az izomtónus (az izmok feszített állapota, mely nyugalmi állapotban is jelen van) és az agykéreg által vezérelt akaratlagos mozgások pontossága.
Az agytörzs szerepe
Emlékezz!
Mely szerveket idegeznek be az agyidegek?
Mi a szerepe ezeknek a szerveknek?
Az agytörzsben számos létfontosságú reflex idegközpontja helyezkedik el. A reflexívek megvalósításában részt vesznek az agytörzshöz köthető agyidegek részei is.
Az agytörzsben záródó reflexek: légzés, szoptatás, rágás, nyelés, nyálelválasztás, hányás, köhögés, tüsszentés, csuklás, pislogás, pupillaszűkítés, és a közellátáshoz való alkalmazkodás.
Alkalmazások
Az agytörzsi reflexek közül melyeknek a végrehajtó szerve vázizom?
Milyen hatása van az agytörzs elpusztításának?
A gerincvelő szerepe
A gerincvelő a KIR többi emeletéhez hasonlóan két szerepet tölt be, a reflexműködést és az ingervezetést.
A reflexműködést a gerincvelő szürkeállományának idegközpontjai valósítják meg, a gerincvelői idegek idegrostjaival együtt. A gerincvelői reflexek akaratlanok, feltétlenek. A végrehajtó szerv típusa szerint lehetnek szomatikusak és vegetatívak.
A szomatikus gerincvelői reflexek lehetnek hajlítók és feszítők.
A hajlító reflexeket egy bőrre ható fájdalominger váltja ki, és egy ingerelt végtag behajlításában nyilvánulnak meg, azért, hogy eltávolítsuk a károsító ingertől. Ezeknek a reflexeknek a védekezésben van szerepük.
Tudj meg többet!
Mindegyik szerepet a kisagy más-más része biztosítja, így ezeknek a részeknek a kiirtása az adott szerepet érinti. A kisagy teljes kiirtása érinti az összes szerep megvalósítását, a tünetek néhány hónap elteltével mérséklődnek, mert a nagyagy nagy részben átveszi a kisagy szerepét. Tehát az ember életben maradhat kisagy nélkül is.
Tudj meg többet!
Az agytörzs vegetatív reflexei paraszimpatikus reflexek, melyek az élet megszokott körülményei között hatnak.
Az agytörzs összes reflexe akaratlan. Abban az esetben, ha a végrehajtó szervek vázizmok, egyes reflexek tudatosan is megvalósíthatók, az agykéreg ellenőrzése alatt.
forró tárgy
fájdalomreceptorok afferens pálya
végrehajtó szerv
ábra A hajlító reflex reflexíve
Figyeld meg a 27. ábrát! Hol található az ingerelt receptor? A gerincvelői idegeknek mely részei alkotják az afferens pályát? Hol található a reflexközpont? Hány szinapszis van a szürkeállományban? A gerincvelői idegeknek mely részei alkotják az efferens pályát?
Figyelj meg akaratlanul végrehajtott reflexeket! Mi a szerepük ezeknek a reflexeknek?
A feszítő reflexeket egy izom ínjának ingerlése váltja ki, és ezek szerepe az adott izom tónusának fenntartása. Például a térdkalácsreflex a lábszár kinyújtását eredményezi, amely egy elülső combizom alsó ínjának ingerlésére következik be (28. ábra). Az Achilles-reflex a láb feszítését váltja ki a hátsó lábszárizom alsó ínjának, az Achilles-ínnak az ingerlése révén (29. ábra). A feszítő reflexek alapvető szerepet játszanak az izomtónus fenntartásában.
1. A térdkalácsreflex kimutatása
combcsont
térdkalács
négyfejű combizom a négyfejű combizom alsó ínja
a lábszár csontja
a lábszár izmai
sarokcsont Achilles-ín
28. ábra A térdízület
29. ábra A lábszár hátsó felszíne
A gerincvelői vegetatív reflexek lehetnek szimpatikusak és paraszimpatikusak. A szimpatikus reflexek felkészítik a szervezetet a szokatlan helyzetekre, az erőkifejtésekre, az erőteljes (pozitív vagy negatív) érzelmekre és a lehetséges vészhelyzetekre; például: pupillatágulás, távolba nézés, verejtékezés, a szívfrekvencia megnövekedése (szívgyorsulás, tahikardia), a lép összehúzódása fizikai erőkifejtéskor stb. A gerincvelői paraszimpatikus reflexek valósítják meg a vizeletürítést és a székletürítést. A gerincvelő a szexuális reflexeket is szabályozza; erről a szaporodási életműködéseket tárgyaló fejezetben lesz szó.
A térdkalácsreflex párokban dolgozva mutatható ki. A pár egyik tagja keresztbe tett lábbal ül, hogy lábszára elernyedjen. A másik tanuló, ha lehet egy speciális kalapáccsal, enyhén megüti a térdkalácsa alatt. Megfigyelhető a gyors reflexválasz, a lábszár feszítése. A reflex leellenőrizhető a két láb felcserélésével is, így összehasonlítható a két alsó végtag válaszreakciója. A szerepek felcserélésével összehasonlítható a két tanuló reflexválasza.
A térdkalácsreflex leellenőrzése
2. Az Achilles-reflex kimutatása Az Achilles-reflex az Achilles-ín ingerlésével mutatható ki. Mindegyik párosból az egyik tanuló hason fekszik, vagy, az előző gyakorlathoz hasonlóan, keresztbe tett lábbal ül, hogy izmai elernyedjenek. A speciális kalapácsot használjuk, amellyel könnyedén ráütünk a sarok feletti ínra (Achilles-ínra). Megfigyelhető a gyors reflexválasz, a láb feszítése. A reflexet leellenőrizhetjük a másik ín szintjén is, a két alsó végtag válaszának összehasonlítása céljából. A szerepek felcserélésével összehasonlítható a két tanuló reflexválasza.
Jegyezd meg!
Az Achilles-reflex leellenőrzése
Az IR funkcióinak nagy része reflexek révén valósul meg, melyek biztosítják a szervezet alkalmazkodását a külső és belső változásokhoz. Az IR utasításait végrehajtó szervek az izmok és a mirigyek. Az ingereket felfogó receptorok elsősorban az érzékszervekben vannak jelen.
Tudj meg többet!
Minden gerinces rendelkezik KIR-el (agyvelővel és gerincvelővel). Az agy térfogatának és fő alkotóinak különböző fejlettségi foka van, a környezettel és az életmóddal összefüggésben. A halak agya kisméretű, de hatékonyan fel tudja dolgozni a szaglási, hallási és egyensúlyérző információkat, biztosítva a vízi környezetben való túlélést. A kétéltűek agya a látásban szerepet játszó fejlettebb részt tartalmaz, valamint egy terjedelmesebb kisagyat, a két élettérben történő mozgás szabályozásához. A hüllők agya tartalmazza az agyféltekéket az agykéreggel (mely a halaknál és a kétéltűeknél nem feljlett), és egy jobb alkalmazkodást biztosít a környezethez. A madarak agya nagyobb és összetettebb, mint a hüllőké, ami összefügg a repüléssel, az összetett szociális élettel, a hangokkal való kommunikációval és az utódgondozással. Az emlősök azok a gerincesek, melyeknek a legfejlettebb az agya, agykérgük komplexebb, kisagyuk az agykéreg által vezérelt mozgásokat szabályozza.
Figyeld meg a 30. ábrán az agy és a koponya térfogata közötti arányt a gerinceseknél. Milyen tényezők hozhatók összefüggésbe ezzel az agy-koponya arány különbséggel?
30. ábra A gerincesek agyának sajátosságai
1. Válaszd ki az idegrendszer reflexfunkciójára vonatkozó helyes válaszokat! Másold a füzetbe a helytelen válaszok helyes formáját!
a. A receptor és reflexközpont között található az efferens (mozgató) pálya.
b. A szomatikus reflexek végrehajtó szervei minden típusú izom.
c. A reflexközpont feldolgozza az információt és kidolgozza a megfelelő válaszreakciót.
d. A feltétlen reflexeket csak az agykéreg vezérli.
2. Társítsd a kérgi mezők típusait az A oszlopból a szerepeikkel a B oszlopból! A B oszlopban az egyik kijelentésnek nincs párja.
A oszlop B oszlop
1. Érzékelő mezők a. a tapintási és hőérzetek kialakulása
2. Mozgató mezők b. a látó, halló, íz és szaglóérzetek kialakulása
3. Társító mezők c. a kialakult érzetek jelentésének megértése d. az akaratlagos parancsok kidolgozása
3. Alkoss egy három-négy mondatból álló miniesszét a kisagy, az agytörzs és a gerincvelő szerepéről! Használd fel a következő fogalmakat: egyensúly, pislogás, pupillaszűkítés, pupillatágulás, térdkalácsreflex, Achilles-ín!
Az érzékszervek a külső környezetből érkező ingerek (információk) felfogására specializálódtak, a megismerés, az alkalmazkodás, a védekezés és a túlélés érdekében. Az érzékszervek meghatározott ingerekre specializálódott receptorokat tartalmaznak. Az ingerek információját a receptorok idegimpulzusokká alakítják át. Azért, hogy elsődleges funkciójukat betöltsék, az érzékszervek érző/ érzékelő beidegzéssel rendelkeznek. Az érzékszervekben keletkező idegingerületek/idegimpulzusok a PIR és KIR idegrostjain keresztül az agykéregbe jutnak, ahol kialakulnak az egyes érzékszervekre jellemző érzetek. A specifikus érzetek kialakulását általában más folyamatok is kísérik (pl. egyes reflexek, amelyek elősegítik az érzékszervek általi ingerfelfogás megvalósulását). Más szervekhez hasonlóan a páros érzékszervek leírása is egyes számban használt kifejezésekkel történik (a szem, a fül stb.).
A szem és a látás
A látás a külső környezetből származó információk több mint 90%-át szolgáltatja (pl. a tárgyak alakjáról, méretéről, színéről, mozgásáról és a köztük lévő távolságról). Más érzékszervekkel együtt részt vesz a térbeli tájékozódásban. Emellett a figyelem fenntartását és az emlékezés bizonyos formáit szintén a látás biztosítja.
A szem egy páros szerv, amely a szemgolyóból és a járulékos szervekből áll.
A szemgolyó járulékos szerveinek védő és mozgató szerepe van.
A védőszervek a következők: a szemöldök, a szempillák, a szemhéjak, a kötőhártya és a könnymirigy (1. ábra).
A mozgató szervek a szemgolyó körül elhelyezkedő hat harántcsíkolt izom (2. ábra). Az izmok egyik vége a szemgolyó külső felszínéhez, a másik vége pedig a szemüreghez rögzül, hogy a szem mozgását biztosítsák.
A szemgolyó a szemüregben helyezkedik el. Majdnem gömb alakú, körülbelül 2,5 cm átmérőjű, tömege pedig körülbelül 6 gramm.
A szemgolyó burkokból (három koncentrikus réteg) és fénytörő közegekből (amelyek fénytörést végeznek) áll.
Alkalmazások
Figyeld meg a 2. ábrán a szemgolyó hat izmának elhelyezkedését! Melyik szemet ábrázolja a kép? Milyen mozgásokat végeznek az egyes izmok?
1. ábra A könnymirigy
felső ferde izom
külső ferde izom
felső egyenes izom külső egyenes izom belső egyenes izom
alsó egyenes izom
2. ábra A szemgolyó körül elhelyezkedő izmok
Tudj meg többet!
A kötőhártya egy vékony, átlátszó, vérellátással rendelkező hártya, amely a szemhéjakat béleli és a szemgolyó elülső részét borítja. A könnymirigy (1. ábra) termeli a könnyet, ami nedvesen tartja a kötőhártyát és elpusztítja a kórokozókat, így biztosítja a szem védelmét.
A szemgolyó burkai (3. ábra)
1. A szemgolyó külső burkát a szaruhártya (elülső és átlátszó) és az ínhártya („a szemfehérje”) alkotja.
2. A középső burok a szivárványhártyából (írisz), a sugártestből és az érhártyából áll.
• A szivárványhártya a szem színes része. A középső burok elülső részén található. Az írisz közepén van egy nyílás, a pupilla. A pupilla átmérője a fény intenzitásának (és más tényezőknek) megfelelően változik, a szivárványhártya sugárirányú vagy körkörös simaizmainak összehúzódásával.
• A sugártest a sugárnyúlványokból (amelyek a csarnokvizet termelik) és a sugárizomból áll. A sugárizom simaizom, körkörös és sugárirányú izomrostokkal, amelyek a lencsefüggesztő rostokkal kapcsolódnak a lencséhez. E kétféle izomrosttípus váltakozó összehúzódása a szemlencse görbületének változását eredményezi, az éles látás érdekében, a szem és a nézett tárgy közötti távolság függvényében.
• Az érhártya az ínhártya alatt helyezkedik el és a sugártestben folytatódik. Az érhártyában található erek a táplálásban és a szem hőmérsékletének szabályozásában játszanak szerepet.
3. A belső burok (4. ábra) az ideghártya vagy retina, egy vékony hártya, amely számos különböző típusú sejtet, főleg idegsejteket tartalmaz. A fotoreceptorsejtek olyan specializált neuronok, amelyek fényérzékeny pigmenteket tartalmaznak (jodopszin a csapsejtekben és rodopszin a pálcikasejtekben). A nyílirányú tengely magasságában a retinán egy körülbelül 0,4 cm-es átmérőjű terület, a sárgafolt található. A sárgafoltban a csapsejtek dominálnak; a középső részen, azon a területen, ahol a nézett tárgy képe éles, csak csapsejtek találhatók. A sárgafolt alatt, befelé irányulva található a fotoreceptorok nélküli vakfolt, amelyen keresztül a látóideg kilép a szemgolyóból, hogy a szemüreg falán keresztül belépjen a koponyaüregbe. E két „folt” (a sárga és a vakfolt) kivételével a retina többi része főleg pálcikasejteket tartalmaz, amelyek jóval nagyobb számban vannak jelen, mint a csapsejtek.
sugártest
szivárványhártya
pupilla
csarnokvíz
szaruhártya
üvegtest
lencsefüggesztőrost
üvegtest
ínhártya
érhártya
ideghártya
sárgafolt
vakfolt
vérerek
látóideg
3. ábra A szem metszete
Kívülről tekintve a pupilla fekete korongként érzékelhető. Mivel magyarázod a pupilla fekete színét?
Tudj meg többet!
A szivárványhártya színe genetikailag meghatározott, de a gyermekek örökölhetik a szülők írisz színének kombinációját is.
látóideg
vörös és kék színre érzékeny csapsejt a fénysugarak iránya
4. ábra A retina szerkezete
idegsejtek
zöld színre érzékeny csapsejt
pálcikasejtek
érhártya ínhártya
A fénytörő közegek átlátszó közegek, amelyeken keresztül a fénysugarak irányt változtatva haladnak át, hogy elérjék a sárgafoltot. A szemgolyó fénytörő közegei: a szaruhártya, a csarnokvíz, a lencse és az üvegtest. A szaruhártya az első fénytörő közeg, amelyen a fénysugarak áthaladnak. A csarnokvíz a sugárnyúlványok terméke, és folyamatosan újra képződik, hogy átlátszó és tiszta maradjon; a szaruhártya és a lencse között, a szivárványhártya két oldalán található. A szemlencse bikonvex (mindkét oldalán domború), rugalmas és vérellátás nélküli. A lencsefüggesztő rostok rögzítik a sugárizmokhoz, amelyek segítségével a lencse domborúbbá vagy laposabbá válhat a nézett tárgy távolságától függően. Az üvegtest zselés anyag, a lencse és a retina között található, fenntartja a szemgolyó gömb alakját.
A szem szerepe
Képalkotás a retinán
A látási ingerek a 390 és 770 nm hullámhossz közötti fénysugarak. Az emberi szem egy fényforrás által kibocsátott vagy a különböző tárgyakról visszaverődő fénysugarakat fogja fel. A fénysugarak áthaladnak a szem átlátszó rétegein (a kötőhártyán és a fénytörő közegeken). A fénysugarak a fénytörő közegeken áthaladva háromszoros fénytörést szenvednek: az elsőt a szaruhártya külső felületén, a második kettőt pedig a lencse elülső és hátsó felületén. A fénysugarak a retina sárga foltjára vetítődnek, ahol a nézett tárgy valódi (arányos), kicsinyített és fordított képét hozzák létre (5. ábra)
A látótér
A látótér a térnek az a része, amelyet a tekintet befog. Minden szemnek saját látótere van, a monokuláris látómező. A két monokuláris látótér átfedéséből jön létre a binokuláris látótér. A binokuláris látótér tárgyairól mindkét retinán egy-egy kép keletkezik, és ezek a képek az agykéreg szintjén egymásra tevődnek; a binokuláris látás lehetővé teszi a tárgyak háromdimenziós (térbeni) érzékelését.
A fényérzékelés, ingerületvezetés és a látásérzet kialakulása
A fénysugarak áthaladnak a retinán, és a fényérzékeny csap- és pálcika sejtekben a fény energiája idegimpulzusokká alakul, amelyek a látóidegbe jutnak. A két látóideg rostjai részben keresztezik egymást az agyvelő belsejében; a kereszteződés után a rostokat látóhuzalnak nevezik, melyek az ingerületet az agyvelőbe továbbítják; az impulzusok végül eljutnak az agykéregbe, az agy hátsó részén található látómezőbe, ahol a látásérzet kialakul. A rostok kereszteződésének köszönhetően az egyes látómezőkbe mindkét szemből érkezik információ (6. ábra).
jobboldali látótér bal szem
5. ábra A kép keletkezése a retinán
jobb agyfélteke
6. ábra A látómezők és a látópálya baloldali látótér
jobb szem bal agyfélteke
látómező/ kéreg
Milyen változások következnek be a látómezőben, ha a baloldali látóideg nem vezet többé idegimpulzusokat? Mi történik, ha a bal oldali látóhuzal károsodik?
Csapsejtek
• A jodopszin pigmentet tartalmazzák és a nappali látást biztosítják (erős fényben);
• a színlátást biztosítják, érzékenyek a vörös, a zöld és a kék fénysugarakra; egyenlő mértékű ingerlésük a fehér színt, különböző mértékű ingerlésük pedig a többi színt eredményezi.
A fényérzékeny sejtek alkalmazkodása
Alkalmazkodás a fényhez
• sötétségből fénybe érkezéskor történik, amikor a csapsejtek aktiválódnak;
• időtartama néhány másodperctől néhány percig tart.
Egyéb látást érintő folyamatok az agyvelőben
A retinából az agykéregbe vezető úton az idegingerületek egy része áthalad az idegközpontokon és visszaérkezik a szembe, így biztosítva a reflexek kiváltását. A retina által felfogott fénymennyiség függvényében a pupilla átmérőjét szabályozó reflexek váltódnak ki: pupillatágulás (ha a fény túl gyenge) és pupillaszűkítés (ha a fény túl erős) (7 ábra)
sugárizmok
8. ábra A szem akkomodációja
Pálcikasejtek
• A rodopszin pigmentet tartalmazzák és az éjszakai látást biztosítják (gyenge fényben), lehetővé téve a tárgyak alakjának érzékelését;
• a fekete-fehér látást biztosítják (beleértve a szürke árnyalatait is); azt a tárgyat látjuk feketének, amely minden fénysugarat elnyel.
Alkalmazkodás a sötétséghez
• fényből sötétségbe érkezéskor történik;
• időtartama akár 20 percet is igénybe vehet, mivel a látópigmentek újra kell képződjenek.
7. ábra A pupilla átmérőjének szabályozása
Az idegközpontok a sugárizom összehúzódása/ elernyedése révén a szemlencse görbületének változását is irányítják az akkomodációs reflex által (8. ábra), biztosítva a fénysugarak fókuszálását a sárgafoltban, a szem és a nézett tárgy közötti távolságtól függően. Ha a nézett tárgy a szemtől 15-20 cm (közelpont) és 6 m (távolpont) közötti távolságban van, a maximálisan domború lencse maximálisan ellaposodik. A szemtől 15-20 cm-nél közelebbi tárgyakat nem látjuk élesen, a 6 m-nél távolabbiakat pedig tisztán látjuk, de alkalmazkodás nélkül.
Alkalmazások
Milyen változások történnek a szivárváyhártyában, amikor különböző távolságokba nézünk?
Látási rendellenességek
A szem egyes rendellenességei a látást is érintik.
A kancsalságot a szemgolyók körüli izmok rendellenessége okozza. Egy izom csökkent összehúzódó képessége miatt a szem optikai tengelyének irányultsága megváltozik, így a binokuláris látás sérül, és kettős látás alakulhat ki. Az állapot szemtornával vagy súlyosabb esetekben műtéttel javítható.
A szürkehályog (9 ábra) a szemlencsét érinti; ez elveszti átlátszóságát, általában az öregség miatt. Az állapot sebészeti úton, szemlencse-átültetéssel orvosolható.
egészséges szem szürkehályog a szemen
9. ábra Szürkehályog
Az asztigmatizmust (10 ábra) a szaruhártya vagy a lencse egyenetlensége okozhatja, ennek következtében a kép hibásan vetül a retinára, kettős látást eredményezve, mivel nem kerülnek fedésbe a retinára vetített pontok. Az asztigmatizmus hengeres lencsékkel, de műtéti úton szaruhártya- vagy szemlencse-átültetéssel is javítható.
A rövidlátást (11 ábra) általában a túl hosszú optikai tengely okozza. A fénysugarak a retina előtt metszik egymást, és a retinán megjelenő kép homályos. A rövidlátás megnehezíti a távoli tárgyak látását, és a szemlélt tárgy szemhez közelítésének szokását alakítja ki. A rövidlátás javítása bikonkáv, szóró lencsékkel történik, amelyek a fénysugarakat a retinára „tolják”.
A távollátást (11 ábra) általában a túl rövid szemtengely okozza. A fénysugarak a retina mögött metszik egymást, és a retinán megjelenő kép elmosódott. Nehézséget okoz a közeli tárgyak látása, és az érintett hajlamossá válik a tárgyak szemtől való eltávolítására. A távollátás javítása bikonvex, gyűjtő lencsékkel történik, amelyek a fénysugarakat a retinára „gyűjtik”.
Az asztigmatizmus öröklődhet. Kezelés nélkül kancsalsághoz vezethet. Az asztigmatizmus más látáshibákkal is társulhat. Tudj meg többet!
11. ábra A rövidlátás (A ) javítása
Az öregkori távollátás (12 ábra) (presbiopia) megnyilvánulásaiban hasonlít a távollátásra.
A közelpont elérheti az 1 m-t. Az ok azonban, a körülbelül 45 éves kortól kezdve jelentkező szemlencse rugalmasságának csökkenése; így a fénysugarak a retina mögött metszik egymást.
A javítás, a távollátáshoz hasonlóan gyűjtőlencsékkel történik.
12.
A daltonizmus (színtévesztés) színérzékelési zavar, genetikai betegség, amely gyakrabban fordul elő férfiaknál, akik a színtévesztés génjét színtévesztő vagy színtévesztést hordozó anyjuktól örökölték. A betegség a csapsejtek egy típusának (általában a vörös színt érzékelő) hiányában nyilvánul meg, így minden vörös színt tartalmazó szín érzékelése módosul (14. ábra).
Projekt téma
Tudj meg minél többet a szemészeti vizsgálatokról. Készíts egy plakátot a specifikus vizsgálatok egyes típusairól és az ilyen típusú vizsgálatok által szolgáltatott információkról.
Jegyezd meg!
A szem fontos alkotóelemei a szivárványhártya, a szemlencse (a szem akkomodációjához) és a retina, ahol a kivetített kép idegimpulzusokká alakul, ami a látóideg által az agyba továbbítódik, ahol a látásérzet kialakul.
ábra A színtévesztés ellenőrzése
I. 1. Írd le a biológia füzetbe a mellékelt ábrán 1–8. számmal jelölölt komponensek nevét! Magyarázd a 9. és 10-es számmal jelölt nyilak jelentését.
2. A képen látható számozott alkotók közül melyek tartoznak a külső- és a középső burkához? Milyen egyéb alkotóelemek tartoznak ezekhez a burkokhoz?
3. A képen látható komponensek közül melyek fénytörő közegek? A szemgolyó milyen más fénytörő közeget tartalmaz? Hol található ez a fénytörő közeg?
4. Milyen szerepet játszanak az 1–8 számokkal jelölt komponensek?
II. 1. A leckében található információk felhasználásával állapítsd meg a hasonlóságokat és különbségeket a következők között: a. rövidlátás és távollátás; b. távollátás és presbiopia; c. egészséges szem és asztigmatikus szem.
2. Milyen hatással lehet a presbiopia a rövidlátókra?
14. ábra A szivárvány színeinek érzékelése egy daltonista személy által
3. Mondj példát olyan szembetegségekre, amelyek érintik: a. a szem járulékos szerveit; b. a szaruhártyát; c. a szemlencsét; d. a retinát.
Kísérletek
Tartsd be a munkavédelmi előírásokat a biológiai laboratóriumban. 1. Emlősszem boncolása – Csoportmunka
Szükséges anyagok: emlősszem (szarvasmarha vagy juh), bonckészlet, tábla és tálca a boncoláshoz, nagyító, tűk, sebészkesztyű.
Munkamódszer: A felhasznált anyagokkal való takarékoskodás végett a kísérlet csoportokban is elvégezhető. Tisztítsd meg a szemgolyót a zsírtól, a kötőhártyától és a körülötte lévő izmoktól! Ejts az ínhártyán kör alakú metszetet, vágd legyező alakúra, és tűkkel rögzítsd a táblához! Figyeld meg az ínhártya alatti (sötét színű) érhártyát! A szaruhártya eltávolítása után az elülső rekeszből kifolyik a csarnokvíz. Látható a szivárványhártya, és a szivárványhártya közepén a pupilla. A szivárványhártya eltávolítása után a lencsén keresztül láthatóvá válik a sárgafolt, a vakfolt és az erek a retinában. Távolítsd el a szemgolyóból a szemlencsét, és nézd meg vele, hogyan változik a kép mérete a szemed, az eltávolított lencse és a nézett kép közötti távolság függvényében! Fogalmazz meg egy következtetést a lencse szerepéről! A szemlencse eltávolítása után láthatod a zselatinszerű üvegtestet és annak eltávolítása után a retinát. Hasonlítsd össze a felboncolt szem alkotóelemeit a tankönyvben vagy az anatómiai atlaszban szereplő képeken látható alkotóelemekkel! A boncolás különböző fázisaiban rajzokat készíthetsz az emlősök szeméről.
2. A pupillareflex bemutatása – Párban végzett munka Egy tanulót egy fényforrás elé helyezünk. Körülbelül 3 percen keresztül a szemét lefedjük (például egy sállal). Egy másik tanuló lefilmezheti vagy lefényképezheti a pupillák méretének változását. A sál eltávolítása után, az alany tágra nyílt szemmel néz a fényforrásra. A kezdetben kitágult pupillák a sötétben töltött periódus után, néhány másodperc alatt összehúzódnak, és annál kisebbek lesznek, minél intenzívebb a fény. A két tanuló ezután szerepet cserélhet.
3. A látótér meghatározása – Párban végzett munka
A párokból az egyik tanuló lesz a megfigyelt, a másik pedig a kutató. A szerepek később felcserélhetők. A kutató-tanuló felrajzolja a „szélrózsát” a táblára úgy, hogy a felrajzolt egyenesek metszéspontja a tanuló pupillájával egy magasságban legyen. A vizsgált személy 15 cm távolságra áll a táblától, és az egyik szemével nézi a felrajzolt egyenesek metszéspontját. A másik szemét a kezével vagy egy sállal eltakarja. A kutató-tanuló egy fehér krétát mozgat a táblára rajzolt minden egyes vonal mentén, a végéről kiindulva a középpont felé. A vizsgált személy mindig csak a középpontba néz. Amikor jelzi, hogy látja a fehér színt, a kutató-tanuló megjelöli az adott pontot a táblán. Miután a „szélrózsa” összes vonalán bejelölte a pontokat, ezeket összekötve egy sokszöget kap, amely a vizsgált személy fehér színre vonatkozó látóterét jelképezi. A másik szem látóterét ugyanígy határozzák meg. A két, jobb és bal oldali látótér átfedési területe a binokuláris látóteret jelöli.
4. A színlátás meghatározása – Párban végzett munka
Az előző tevékenységhez hasonlóan, de piros, zöld, kék kréta használatával a tanulók meghatározzák a látóteret a megfelelő színekre. A tanulók összehasonlítják a látótér méretét és alakját a fehér és a felhasznált színek esetében. Melyik a legkisebb látótér? És a legnagyobb? A tanulók összehasonlítják az egyes osztálytársak grafikonjait.
Az emberi fül (15. ábra) a fej két oldalán elhelyezkedő páros szerv. A fül alakja genetikailag meghatározott. A fül legtöbb alkotóeleme a koponya páros csontjának, a halántékcsontnak a belsejében található. A fül két érzékelési formát biztosít: a hallásérzékelést és a helyzetérzékelést (egyensúlyérzékelést). A hallásérzékelés lehetővé teszi a térben való tájékozódást, a veszélyforrások felismerését, a kommunikációt a beszéd és a zene segítségével. Az egyensúlyérzékelés egyensúlyban tartja a testet nyugalomban és mozgás közben.
Az emberi fül három részből áll: a külső fülből, a középfülből és a belső fülből. Mindhárom rész szerepet játszik a hallás érzékelésben, míg az egyensúlyérzékelést egyedül a belső fül biztosítja.
hallócsontocskák láncolata belső fül
halló-egyensúlyérző ideg
fülkagyló
középfül külső hallójárat
dobhártya
15. ábra Az emberi fül
Eustach féle kürt
Milyen kockázatokkal jár, ha külső vagy belső fülhallgatóval közlekedünk az utcán? Mivel helyettesíthető a hallássérültek hallásérzékelésének hiánya?
A hallássérült embereknél kötelező módon az egyensúly megtartására irányuló zavarok is jelentkeznek? Alkalmazások
1. A külső fül a fülkagylóból és a külső hallójáratból áll.
• A fülkagyló tölcsér alakú, sok redővel és alul egy nyúlvánnyal (fülcimpával); rugalmas porcból épül fel, amelyet bőr borít. Segít a hanghullámok befogásában.
• A külső hallójárat körülbelül 1,5–2,5 cm hosszú, és nagyrésze a halántékcsontban helyezkedik el; bőrrel van bélelve, amely szőrszálakat és fülzsírt („viaszt”) kiválasztó mirigyeket tartalmaz, mindkettőnek a szennyeződésekkel szembeni védekezésben van szerepe. A hanghullámokat a dobhártyához vezeti, amely ennek hatására rezgésbe jön.
2. A középfül egy levegővel telt üreg a halántékcsont belsejében.
• A külső falában (a külső fül felé) egy barázda található, amely a dobhártyát tartalmazza. A dobhártya egy rugalmas befelé domborodó hártya, amely a külső fülből érkező rezgéseket továbbítja a középfülbe.
• A középfül belső falán (a belső fül felé) két hártyával borított nyílás (ovális- és kerek ablak) található. A dobhártya és az ovális ablak membránja között három, egymással ízesülő hallócsontból álló láncolat található, amelyek szalagokkal és izmokkal kapcsolódnak a csontos falhoz. A három hallócsontocska: a kalapács, az üllő és a kengyel (16. ábra). Ezek továbbítják a rezgést a dobhártyáról az ovális ablakra.
• A középfül elülső fala közlekedik egy csatornán (Eustach féle kürt) keresztül a garat felső részével (ahova az orrüregek is nyílnak). Ez a csatorna kiegyenlíti a nyomáskülönbséget a dobhártya két oldalán.
3. A belső fül (17. ábra) a halántékcsont belsejében található, „labirintusszerűen” elhelyezkedő kamrákból áll. A belső fül csontos terét csontos labirintusnak nevezzük, amely a hártyás labirintust foglalja magába.
• A csontos labirintus tartalmaz egy folyadékot, a perilimfát, amely a hártyás labirintus körül helyezkedik el. A csontos labirintus a következőkből áll.
– három csontos félkörös ívjáratból, amelyek a tér három síkjában helyezkednek el, és a csontos csarnokba nyílnak;
- a csontos csarnokból, amely a csontos csigában folytatódik;
- a csontos csigából, egy 3 cm hosszú csatornából, amely csigaházszerűen feltekeredett.
kalapács üllő kengyel
A kalapácsnak van egy izma, amely csökkenti a túl erős rezgéseket. A kengyel izma pedig felerősíti a túl gyenge rezgéseket.
Milyen helyzetekben változik a légnyomás a dobhártya külső oldalán? Milyen érzés jelentkezik ilyenkor a fülben? Hogyan csökkenthető ez a nyomáskülönbség a fej külső és a belső tere között?
VIII. agyideg
• A hártyás labirintus (18. ábra) endolimfának nevezett folyadékot tartalmaz, és a következőkből áll:
– három hártyás félkörös ívjáratból, mindegyikének végén egy-egy tágulat található, amelyek az egyensúlyérzékelés (helyzetérzékelés) receptorait tartalmazzák; ezek a receptorok csillókkal rendelkező érzékelő sejtek, amelyek egy kocsonyás anyagba vannak ágyazva;
– a hártyás csarnokból, amelynek két kis, egyensúlyérző receptorokat tartalmazó területe van; ezek csillókkal rendelkező érzékelő sejteket tartalmaznak, amelyek otolitokat (mikroszkopikus kalcium-karbonát kristályokat) tartalmazó kocsonyás anyagba ágyazódnak;
– a hártyás csiga spirális alakú; benne találhatók a hallás receptorai; ezek a receptorok csillós sejtek, amelyeket egy hártya borít.
A hallásérzékelés
Az emberi fül által felfogott hallási ingerek olyan hanghullámok, amelyenek frekvenciája 20 és 20 000 rezgés/másodperc (Hz) között van. Egyes hanghullámok rendezettek (hangok), mások nem (zajok). A hanghullámokat a fülkagyló (tölcsér alakú) gyűjti össze és a külső hallójáraton keresztül a dobhártyához vezeti, amely berezeg. A dobhártya rezgését a három hallócsontocska továbbítja és szabályozza, eljuttatva az ovális ablak hártyájáig. A rezgés eljut a belső fülbe, először a perilimfába, majd az endolimfába és a hártyás csiga membránjaihoz, ingerelve az ennek mentén elhelyezkedő hallóreceptorokhoz. A hártyás csigában lévő hallóreceptoroktól indul a hallóideg, amely a hallási ingerületeket az agyba továbbítja (eljutva az agykéregbe, ahol kialakul a hallásérzet) (19. ábra).
Tudj meg többet!
kocsonyás párta
csillós érzékelősejtek
csillós érzékelősejtek
otolitmembrán
18. ábra Az egyensúlyérzékelés receptorai
kalapács
dobhártya
üllő
perilimfa kengyel
csiga
endolimfa
ovális ablak
19. ábra A hanghullámok továbbítása a közép- és belső fülben
A hangok frekvenciáját az emberi fül hangmagasságként érzékelik. A hanghullámoknak más tulajdonságai is vannak, például az amplitúdó, amely a hang erősségét határozza meg, és decibelben (dB) mérünk. Az emberi fül a 0 és 120 dB közötti hangokat érzékeli, minden olyan hang, ami meghaladja ezt a hangerősséget, fájdalmat okoz, és károsítja a hallást. Az erős hangok által okozott szennyezést zajszennyezésnek nevezzük. A hangsebesség 331–340 m/s. Ezért zivatar idején az elektromos kisülés által létrehozott villámot látjuk először, csak ezt követően halljuk a mennydörgés zaját.
A testhelyzet megtartása és a mozgás sebességének megváltoztatása (lassítás vagy gyorsítás) ingerli a hártyás csarnokban lévő receptorokat, azáltal, hogy az otolitokat a receptor csillóihoz nyomja. A fej vagy az egész test forgómozgása a félkörös ívjáratok alapi részén lévő receptorokat ingerli, ahol a csillókat borító kocsonyás anyag alakja megváltozik az endolimfa mozgása miatt.
A hártyás félkörös ívjáratokban és a hártyás csarnokban lévő egyensúlyérző receptoroktól az egyensúlyérző ideg érzőrostjain keresztül impulzusok érkeznek az agyba (végül eljutnak az agykéregbe). Ezek az információk nem vezetnek érzetek kialakulásához, hanem olyan reflexeket indítanak be, amelyek a test térbeli helyzetét szabályozzák, biztosítva az egyensúly megtartását nyugalomban és mozgás közben is.
Kísérletek
1. A fülkagylónak az a szerepe, hogy a levegőben terjedő hanghullámokat összegyűjtse. Egyes emlősök nagy fülkagylóval és ezáltal igen fejlett hallással rendelkeznek. Ellenőrizd a fülkagyló fontosságát úgy, hogy helyezz egy papírtölcsért a hallójárat külső nyílása elé! A padtársad suttogjon a tölcsér nyílásánál! Ismételjétek meg a kísérletet párban! Hasonlítsátok össze a hallás erősségét a tölcsérrel és anélkül!
2. Készíts telefont műanyag poharak és egy szál cérna segítségével! Szúrd át a poharakat egy éles tárggyal, és kötsd össze a poharakat a cérnaszál segítségével! A cérnát feszesen tartva alakítsatok ki adó-vevő párokat, hogy megtapasztaljátok, hogyan terjed a hang! Más közegekben hogyan terjed a hang?
Jegyezd meg!
Az emberi fülnek számos összetevője van (fülkagyló, dobhártya, hallócsontocskák), amelyek továbbítják a felfogott hangokat, hogy azokat a hallóideg idegimpulzusok formájában szállítsa. A hallásérzet az agykéregben jön létre. A belső fülben egyensúlyérző receptorok is vannak, amelyek helyreállítják a testhelyzetet nyugalmi állapotban vagy mozgás közben.
Miért van a tér három irányába tájolva a három félkörös ívjárat? Végezz különböző fej- és végtagmozgásokat! Milyen helyzetekben ingerlődtek az egyensúlyérző receptorok?
Tudj meg többet!
Egyes embereknél az egyensúlyérző receptok túlzott ingerlése következhet be autóval vagy hajóval való utazás közben, „utazási rosszullétet” eredményezve, ami a látás és egyensúlyérzékelés receptorainak mozgásérzékelésre vonatkozó kiegyensúlyozatlanságából ered.
1. Nevezd meg az emberi fül alábbi részeinek alkotóelemeit:
a. a külső fül;
b. a három ízesült hallócsontocska láncolata; c. a hártyás labirintus.
2. Válaszd ki a középfülre vonatkozó igaz állításokat! Írd át a biológia füzetbe a helytelen állításokat helyes formában.
a. A középfül külső falán két ablak található: az ovális és a négyszögletes.
b. A középfül belső falán egy dobhártyának nevezett rugalmas membrán található.
c. A középfül és a garat közötti kapcsolatot a külső hallójárat biztosítja.
3. Társítsd az A oszlopban lévő komponenseket a B oszlopbeli szerepükkel! Egy elem a B oszlopból pár nélkül marad.
A oszlop B oszlop
1. Fülkagyló
2. Három csontocskából álló lánc
3. Hártyás csiga a. a hanghullámok összegyűjtése
b. idegi impulzusok képzése
c. a rezgések továbbítása és szabályozása
d. a légnyomás kiegyenlítése
A szaglás (20. ábra) vegyi érzékelés, amelynek fontos szerepe van az emberi szervezetben:
• Az ártalmas szaganyagok felismerése.
• Az étel minőségének megállapítása vizuális megfigyeléssel együtt, mielőtt megkóstolnánk.
• Az emésztőnedvek termelésének serkentése.
• Információkat szolgáltat az egyén egészségi állapotáról, higiéniai és egyéb szokásairól.
• Hatással van az érzelmekre és egyes kellemes vagy kellemetlen emlékek felidézésére. Az orr kettős szereppel rendelkező szerv: szaglószerv (szaglás) és légzőszerv. Az arc közepén helyezkedik el, befolyásolja a kinézetet. Az orr alakját a külső orr (az orrcsontok) és az orrporc formája határozza meg. Az orr tartalmazza az orrüreget, ami két orrfélből áll, amelyeket egy fal (orrsövény) választ el egymástól.
A szaglóhám az orr egyetlen olyan része, amely szerepet játszik a szaglásban, és az orrüreg felső-hátsó részén található, sárgás színű, és felülete maximum 5 cm2. A szaglóhámban lévő idegsejtek receptor szerepet töltenek be. Ezeknek a neuronoknak a dendritjei csillókkal rendelkeznek, amelyek érzékenyek a nyákban oldott illat (szag) anyagok gőzeire, amelyeket idegimpulzusokká alakítanak. A szaglóneuronok axonjai hozzák létre a szaglóidegeket, amelyek egy lyuggatott koponyacsonton (a rostacsont) keresztül a koponyaüregbe, a nagyagy alsó részére érkeznek, ahonnan a szaglóhuzal az agykéregbe jut. A szaglóidegeknek és a szaglóhuzaloknak az idegimpulzusok továbbításában van szerepe, míg az agykéregben található szaglómező ezeket az impulzusokat szagérzetté alakítja.
Tudj meg többet!
Az orrsövény általában az orr közepén halad át, de vannak olyan esetek is, amikor az orrsövény balra vagy jobbra tolódik, ami orrsövényferdülést okoz. Az orr alakja genetikailag meghatározott, de baleseteket követően vagy műtétekkel megváltoztatható.
Emlékezz!
• Milyen szervrendszerek része a garat? Milyen szerepe van a köhögési és tüsszentési reflexnek? Milyen kapcsolat van a könnymirigyek és az orr között?
Tudj meg többet!
Az orrüreg kifelé orrlyukakkal nyílik, a garat felé más nyílásokkal (hortyogókkal) közlekedik. Az orrüreg belső falán három sorban redők (orrkagylók) figyelhetők meg; a felsőt a szaglóhám borítja, a többit pedig orrnyálkahártya, amely nyákot termel.
20. ábra A szaglás
Tudj meg többet!
Az emberek mikroszmatikusak, ami azt jelenti, hogy a szaglásuk gyengén fejlett, az állatok többségéhez képest, amelyek makrozmatikusak. Az embereknek körülbelül tízmillió szaglóreceptora van, hússzor kevesebb, mint a makroszmatikus állatoknak. Vannak anoszmatikus (szaglás nélküli) állatok is, mint például a cetfélék.
Mi a szerepe a merkaptán (egy kéntartalmú kémiai vegyület) metángázhoz való hozzáadásának? Milyen mennyiségben adják hozzá? Milyen reflexeket váltanak ki vagy gátolnak a kellemetlen szagok? Hát a kellemes szagok?
Az ember körülbelül tíz csoportba sorolt 50 elsődleges szagot képes megkülönböztetni. A citrusfélék és a kámfor az aromás szagok, más gyümölcsök az éteres szagok csoportjába tartoznak stb. Ezeknek a kombinációja adja a szagok sokféleségét. A kifinomult és képzett szaglással rendelkező emberek, körülbelül 10 000 szag megkülönböztetésére képesek. A szaglás gyorsan alkalmazkodik, az érzet gyorsan eltűnik, bár az inger továbbra is jelen van. Az alkalmazkodás specifikus és egy másik inger kiváltja a szagérzetet.
Milyen szakmákban és emberi tevékenységek esetén jelenthet előnyt a fejlett szaglás? Milyen helyzetekben lehet hasznosítani egyes állatok fejlett szaglását? Miért csökken a szaglás az orrnyálkahártya károsodása miatt, aminek nincs közvetlen szerepe a szaglásban? Miért változik a szagérzékelés, amikor sírunk?
meg!
szaglóhuzal szaglóideg szaglóhám
Az orr olyan kis területeket tartalmaz, amelyek érzékenyek az orrlyukakba jutó illékony anyagokra. Az ezeken a területeken kialakuló idegimpulzusok szaglóidegeken eljutnak az agyba, szagérzetet hozva létre, aminek a védekezésben van szerepe.
21. ábra Szaglópálya
Tudj meg többet!
A szaglás érzékelése átmenetileg vagy tartósan károsodhat bizonyos anyagok (dohány, parfümök, gyógyszerek, drogok) túlzott használata vagy az orrnyálkahártyát, a szaglóhámot vagy a szaglószerv más összetevőit érintő betegségek miatt. A szaglóneuronok bizonyos körülmények között képesek újraképződni. A szaglásérzékelés fokozódhat speciális körülmények között (amikor a levegő párásabb és melegebb), és bizonyos állapotokban (menstruáció előtt és alatt, terhesség alatt stb.) A szagérzékenység meghatározására egy olfaktométer nevű eszközt használnak. A szagérzékenység vizsgálathoz a biológiai laboratóriumban, egy egyszerű olfaktométert is használhatunk, egy körtepumpát, amelynek segítségével a kísérleti személy orrlyukaiba pumpáljuk a szaganyagot a kívánt koncentrációban. A legtöbb illékony anyag esetében az érzékelhető minimális koncentráció 1/106 g/l levegő.
Szükséges anyagok: üvegcsékben aceton, benzol, mentalevél, kakukkfű, levendulavirág, rózsa, kamillavirág, gyümölcsök (citrom, banán, dinnye), fokhagyma, hagyma stb.
Munkamódszer: A tanulók csoportokat hoznak létre. Minden csoport megkapja a szükséges anyagokat, melyeknek számozása különböző.
1. Minden csoportban kiválasztunk két kísérleti alanyt, akiknek bekötjük a szemét egy sállal, és mindkettőjüknek felváltva adunk egy-egy anyagot. Ezután mindegyik alany megnevezi az érzékelt szagot, és beírja egy táblázatba. Minden csoportban két tanuló méri, hogy mennyi idő alatt ismerik fel az adott anyagot, és hogy a felismerés érdekében közeledtek-e a felismerendő anyaghoz. Hasonlítsátok össze az egyes csoportok eredményeit.
2. Egy adott ingerhez való alkalmazkodás időtartama mérhető. Az időmérést attól a pillanattól kezdjük, amikor a szagingert közelítjük, egészen addig, amíg azt már nem érzékeljük, noha ugyanabban a távolságban van jelen. Az ugyanahhoz az anyaghoz való alkalmazkodási idők összehasonlíthatók az egyes csoportok alanyainál. Milyen következtetést vonhatunk le ebből a kísérletből?
Emlékezz!
Hol található az ízlelőmező? Milyen szerepet játszik ez az agykérgi terület? Milyen szerepe van a mozgató idegrostoknak? Az ízérzékelés az egyik vegyi érzékelés, amely részt vesz az élelmiszer minőségének megállapításában (védő szerep) és az emésztőnedvek termelődésének serkentésében.
A nyelv a szájüregben található szerv. Számos szerepe van, különböző alkotóelemeinek köszönhetően. A nyelv izmai bizonyos mozgásokat tesznek lehetővé (a rágás, nyelés és beszéd során), a nyelv nyálkahártyája pedig érzékszervként működik. A nyelvet nyálkahártya borítja. A nyelv nyálkahártyáján különböző formájú, ízlelőszemölcsöknek nevezett kiemelkedéseket figyelhetünk meg. Az ízlelőszemölcsök ízlelőbimbókat (ízlelőreceptorokat) tartalmaznak) (22. ábra).
Az ízlelőszemölcsök (23. ábra) különböző alakúak lehetnek, és a nyelv felszínén különböző területeken helyezkednek el:
• A gomba alakú szemölcsök (gombaszemölcsök) a nyelv csúcsán és szélének elülső részén találhatók.
• A levél alakú szemölcsök (lemezes szemölcsök) nyelv oldalával párhuzamosan helyezkednek el.
• A csésze alakú szemölcsök (kehelyszemölcsök) egy a hegyével a nyelvgyök felé mutató V betű alakjában helyezkednek el.
Az ízlelőbimbók száma körülbelül 10 000. A legtöbb ízlelőbimbó az ízlelőszemölcsökben
• A nyelv felszínén, annak felső oldalán fonal alakú szemölcsök (szőr formájúak) találhatók, amelyek nem az ízérzékelésre, hanem a tapintásra szolgálnak.
• Mivel a nyelv harántcsíkolt izmokat tartalmaz, akaratlagosan irányítható a rágás, nyelés és beszéd során egyaránt. A nyelv sajátos érzékelése az ízérzékelés, de tapintás-, hő- és fájdalomérzékeléssel is rendelkezik.
Az ízérzékelés védelmi szerepe akkor válik nyilvánvalóvá, amikor a nyelv mérgező anyagokkal vagy romlott ételekkel érintkezik és automatikusan kiváltja a hányási reflexet. A hányási reflex révén a szervezet eltávolítja a veszélyes anyagokat. Az emésztőnedvek termelődése felerősödik, ha az ételkészítés során fűszereket használunk. Az ételek ízének érzékelése során az ízlelés és a szaglás társul egymáshoz. A szaglás elvesztése vagy csökkenése az ízérzékelésre is hatással van.
található, de kis számban a szájüreg többi részén is megtalálhatók. Az ízlelőbimbók hám eredetű receptorsejteket tartalmaznak.
nyelv ízlelőszemölcs
ízlelőbimbó
22. ábra Nyelv, ízlelőszemölcs, ízlelőbimbó
levél alakú szemölcsök
körülárkolt szemölcsök
fonal alakú szemölcsök
gomba alakú szemölcsök
23. ábra Az ízlelőszemölcsök elhelyezkedése és formája
Az ízlelő receptorsejtek a vegyi ingereket idegimpulzusokká alakítják, amelyeket három pár agyideg érző idegrostjai vesznek fel. Ezek a rostok az idegimpulzusokat az agyba vezetik, amelyek végül az agykéreg ízlelőmezőjébe jutnak, ahol létrejön az ízérzet.
Az ízlelőbimbók receptorsejtjeit azok az ízanyagok ingerlik, amelyekkel érintkezésbe kerülnek, és amelyek megfelelnek bizonyos feltételeknek: az anyagok bizonyos koncentrációban vannak jelen, vízben vagy nyálban oldottak, egy ideig érintkeznek a nyelvvel, és a hőmérsékletük 10°C és 35°C között van.
Az ízlelőbimbók egy vagy több ízt érzékelnek. Négy alapíz ismert, amelyeknek kombinációja számos más ízt hoz létre. Néhány éve már az umami, a „finom íz” is az elsődleges ízek közé tartozik. A 24. ábrán a nyelv „íztérképe” látható, amelyen az egyes ízeket felfogó területek láthatók. Egyes területek átfedésben vannak. Az édes ízt a nyelv hegye, a sósat pedig a nyelv hegye és szélei érzékelik. A savanyú íz a nyelv szélein, a keserű íz pedig a nyelvgyökön érzékelhető. Az umami ízt a nyelv nagy területen érzékeli.
Néhány másodperc után az ízérzékelés alkalmazkodik a kiváltó ingerhez (így már nem érzékeljük ezt az ízt, bár az inger jelen van), de egy új ingert intenzívebben fogunk érezni. Az alkalmazkodást követő néhány másodpercben az ízérzékelés helyreáll, a legnehezebben a keserű ízingerek hatása után tér vissza. Az ízérzékelés különbözik az íz anyag típusától és hőmérsékletétől, valamint az érzékelés meghatározásában részt vevő alanytól függően. Édes és sós ízhatást olyan oldatok váltanak ki, amelyeknek koncentrációja 1/10 fölött van, a savas ízhatást 9/1000 koncentrációtól, a keserű ízhatást pedig 8/100 000-től érzékelünk.
Hogyan befolyásolja a szaglás az ízérzékelést? Milyen más ízeket ismersz még? Mely emberi tevékenységeknél jelent előnyt a kifinomult ízérzékelés?
A nyelv felszínén ízlelőszemölcsök találhatók, amelyek bizonyos anyagokra érzékeny (édes, sós, savanyú, keserű) ízlelőbimbókat tartalmaznak. Az ízérzékelés fontos szerepet játszik a táplálkozásban.
Kísérletek
1. A szagfelismeréshez hasonlóan, folyékony anyagok: cukoroldat, sóoldat, ecet vagy citromlé és grapefruitlé ízének felismerését is elvégezhetjük csoportmunkában. A kísérleti alanyok szemét bekötik, és fel kell ismerniük azt az ingert, amely érintkezésbe került a nyelv nyálkahártyájával.
2. Csoportokban dolgozva el lehet készíteni az egyes anyagok íztérképét. Az előző kísérletben használt anyagok felhasználásával felrajzolhatók azok a területek, ahol a különböző ízeket érzékeljük. Össze lehet hasonlítani a különböző csoportok alanyai által készített térképeket. Milyen következtetések vonhatók le ebből a kísérletből?
Ízlelőszemölcsök mikroszkópos képe
3. Mikroszkópos megfigyelések. A biológia laboratórium rögzített preparátumainak felhasználásával, mikroszkóp segítségével figyeld meg a nyelvnyálkahártya és az ízlelőbimbók szerkezetét. Rajzold le a biológia füzetbe a megfigyelt struktúrákat, és jegyezd fel ezen összetevők nevét.
Emlékezz!
Hol található fedőhám szövet? Hogyan nevezzük a zsírsejteket tartalmazó kötőszövetet? Milyen típusú idegrostok veszik fel az információt a bőrből? Melyek az érzékelő kérgi területek?
A bőr (kültakaró) a test külső burka, amely a testüregek különböző nyálkahártyáiban (pl. orr- és szájnyálkahártya) folytatódik. Egy felnőtt ember bőrfelszíne körülbelül 1,5 m2 , vastagsága 2–4 mm, tömege pedig körülbelül 4 kg. A bőr három különböző szerkezetű és vastagságú rétegből áll: felhám, irha és bőralja.
A bőr függelékei a szaruképletek (szőrszálak és körmök) és a mirigyek (faggyúmirigyek és verejtékmirigyek).
A bőr rétegei (25. ábra)
1. A felhám (epidermisz) az a felszíni réteg, amely közvetlenül érintkezik a test külsejével.
Ez a bőr legvékonyabb rétege. Az epidermisz egy vérellátás nélküli fedőhám, amely receptor funkcióval rendelkező idegrostokat tartalmaz. Ez a hám több sejtrétegből áll, amelyek a következőképpen csoportosulnak:
• Szaruréteg: felszíni, lapított sejtekkel, amelyek egymáshoz kapcsolódnak, keratinnal (fehérje, amely a hámot ellenállóvá és egyes gázokkal és folyadékokkal szemben át nem eresztővé teszi) itatódnak át; a felszíni sejtek elhalnak és leválnak, azaz hámlanak.
• Sarjadzó réteg: mélyebben, olyan sejtekkel, melyek folyamatosan osztódnak, fenntartva a felhám állandó vastagságát; ezek a sejtek tartalmazzák a melanin nevű pigmentet, amely a bőr színét adja, véd az ultraibolya sugárzással szemben, és barnulást idéz elő.
2. Az irha (dermis) egy lágy kötőszövet, amely vérereket, számos receptort és bőrfüggeléket tartalmaz. Ez a bőr legvastagabb rétege. Az irha hámréteg felőli részén szemölcsöknek nevezett kitüremkedéseket képez, melyek redőzik a felhámot; a kéz- és a láb ujjain ezek a kiemelkedések párhuzamos sorokba rendeződnek, de személyenként eltérőek. Színes anyag felhasználásával kimutathatók az ujjak irhaszemölcseinek lenyomatai, ujjlenyomat formájában.
3. A bőralja (hipodermisz) az irha alatt helyezkedik el, érintkezik a bőr alatti szervekkel, főleg az izmokkal. Ez egy lágy kötőszövet, túlnyomórészt zsírszövet, amely vérereket, receptorokat és bőrfüggelékeket tartalmaz.
faggyúmirigy pórus szőrszál
felhám irha bőralja
verejtékmirigy szőrhagyma szőrállító izom
vérerek
25. ábra A bőr szerkezete
Bőrfüggelékek
A bőr szaruképződményei a szőrszálak és a körmök.
A szőrszálak a test felszínén nőnek, főleg bizonyos területeken (a fejen és a pubertás kortól kezdve a hónaljban és a szemérem tájékon), de a tenyéren és a talpon nem. A szőr gyökérből és szárból áll, amelyekhez egy sima izom (a szőrállító izom) kapcsolódik. A gyökér mélyen a bőrben van; a gyökérbe idegek és erek nyomulnak, amelyek táplálják a szőrt, és biztosítják, hogy hetente körülbelül 2 mm-t nőjön. A szárban keratin- és melanin tartalmú sejtek találhatók (ezek színezik a hajat, amíg az a levegő behatolása miatt ki nem fehéredik). A szőrszál szőrállító izma a szőr felemelkedését okozza, ami hideg vagy erős érzelmek esetén „libabőrösödést” idéz elő.
A szőrzetnek bizonyos területeken védő szerepe van. A szőrzet azonban betegségeket okozó paraziták kifejlődését is lehetővé teszi.
A körmök az ujjak utolsó ujjpercén helyezkednek el, és a köröm gyökeréből és a köröm lemezéből álló szarulemezek (26. ábra).
A gyökér a bőrbe ágyazódik, van beidegzése és vérellátása, és a köröm növekedését biztosítja. A körömlemez a bőrön kívül helyezkedik el, keratintartalmú sejteket tartalmaz, és védi az ujjakat.
A járulékos mirigyszervek a verejtékmirigyek és a faggyúmirigyek.
A verejtékmirigyek a test minden részén megtalálhatók, de a homlokon, a hónaljban és a tenyéren nagyobb számban vannak jelen. A verejtékezésen keresztül a felesleges hő távozik
A verejtékmirigyek cső alakúak; az egyik végén a cső gomolyaggá csavarodik, és a bőr mélyén erek veszik körül; a másik vége a bőr felszínére nyílik egy póruson keresztül, amelyen a verejték távozik. Az izzadtságot vagy verejtéket a mélyben elhelyezkedő gomolyag képezi, amely a vérből felvett anyagokból: víz, ásványi anyagok (különösen káliumsók), karbamid, húgysav stb.
a szervezetből (hőszabályozó szerep), és a nem hasznosított, sőt mérgező anyagok kerülnek eltávolításra (kiválasztó szerep). Emiatt azok az égési sérülések, amelyek a testfelület több mint 40%-át érintik, mérgezés miatt életveszélyesek lehetnek, még akkor is, ha nem mély égési sérülésekről van szó.
A faggyúmirigyek (27. ábra) az irhában találhatók, és fürt alakúak. Zsírt (faggyút) termelnek, amelyet egy csatornán keresztül választanak ki, és amely a szőrtüszőbe nyílik, fényt és ellenállóképességet kölcsönöz a hajnak. Az arcbőrben a faggyúmirigyek pórusokon keresztül nyílnak a felszínre. Pubertáskor a faggyúkiválasztás megnövekszik, eltömíti a mirigyek kivezető csatornáit, és főleg az arcon „mitesszerek” (fekete pontok) és pattanások (akne) jelennek meg.
faggyúmirigyek
a szőrszál gyökere
27. ábra Faggyúmirigyek
A bőr szerepei
• a test burka, amely elhatárolja a testet a környezetétől;
• mechanikai, fizikai, kémiai és biológiai védelem; a bőr megvéd minket az ütésektől, a hőtől, a sugárzásoktól, a különböző anyagoktól és a mikroorganizmusoktól;
• hőszabályozás, a bőrerek értágulása és érszűkülése révén, de a bőr mélyén lévő zsírréteg és a verejték elpárolgása által is;
• kiválasztó vagy méregtelenítő szerep, a mérgező anyagok, ásványi sók és felesleges víz verejtékkel való eltávolítása a bőr pórusain keresztül (átlagosan 100 ml/nap, fizikai megterhelés és hőség esetén 1000 ml/nap);
• a tapintás (érintés, nyomás és rezgés), a hőérzékelés (hideg és meleg) és a fájdalom érzékelésének szerve; e szerepek révén a bőr segít alkalmazkodni a környezet változásaihoz és elkerülni a veszélyforrásokat; a receptorok a bőr minden rétegében megtalálhatók.
A tapintásérzékelést biztosító receptorok a bőr mindhárom rétegében jelen vannak. A felszíni receptorok az érintésre érzékenyek, míg a rezgésre és nyomásra érzékenyek mélyebben találhatók. A tapintásérzékelő receptorok nagyobb számban találhatók az ujjak hegyén és az ajkakon, és tájékoztatnak bennünket a tárgyak alakjáról, állagáról és súlyáról, segítenek megismerni a körülöttünk lévő világot. Az érintésre és rezgésre érzékeny receptorok nagyon gyorsan alkalmazkodnak.
A fájdalomérzékelést specifikus receptorok és minden olyan receptor kiváltja, amelyre túl erős inger hat. Mechanikai tényezők (kemény, éles, hegyes tárgyak), fizikai tényezők (túlzott ultraibolya sugárzás, extrém, 10°C alatti és 50°C feletti hőmérséklet), kémiai tényezők (nagyon savas vagy nagyon bázikus anyagok) és biológiai tényezők (különböző paraziták, pl. parazita ízeltlábúak) károsíthatják a bőr egyes területeit. Ezek ingerlik azokat a receptorokat, amelyek fájdalomérzetet váltanak ki. A fájdalomhoz való alkalmazkodás nagyon lassan vagy egyáltalán nem megy végbe. Ez az érzékelési forma a szervezet védelmét szolgálja, amely tájékoztat bennünket a káros (kerülendő) ingerekről, vagy bizonyos sérülésekről (kezelendő).
Tudj meg többet!
Az ajkakon lévő tapintásérzékelő receptorok lehetővé teszik a tárgyak megismerését és felismerését a kisgyermekeknél. Az ujjbegyeken lévő tapintásérzékelő receptorok teszik lehetővé a Braille-ábécé olvasását, amely rendszerbe csoportosított pontokkal kódolja a betűket, a számokat, az írásjeleket, a matematikai jeleket, és a hangjegyeket. Ez a 19. században feltalált ábécé lehetővé teszi a vakok írásbeli kommunikációját.
A hőérzékelést a hőreceptorok biztosítják, amelyek főként a bőr első két rétegében találhatók. A hidegre érzékeny receptorok nagyobb számban vannak jelen, mint a melegre érzékenyek és a környezet vagy a tárgyak hőmérséklete ingerli ezeket, ha azok hőmérséklete alacsonyabb a testhőmérsékletnél (37 °C). A melegre érzékeny receptorokat a testhőmérsékletnél magasabb hőmérséklet ingerli. A hőreceptorok által felfogott információk hőszabályozást biztosító reflexeket váltanak ki (izzadás, értágulás, érösszehúzódás, reszketés), és részt vesznek a környezethez való alkalmazkodásban. Azonosítsd be a településeden a vakok számára kihelyezett útbaigazító táblákat! Milyen jelzések javítanák a látássérült emberek életét a te közösségedben?
28. ábra Braille ábécé
Jegyezd meg!
A bőr három rétegből és néhány függelékből (verejtékmirigyek, szőrszálak stb.) áll. A bőrrétegek tapintás-, hő- és fájdalomreceptorokat tartalmaznak, amelyek a környezet megismerését, a hőszabályozást és a test védelmét biztosítják.
Kísérletek
A tapintásérzékenység kimutatása
Szükséges anyagok: speciális körző vagy két másik hegyes tárgy és vonalzó.
Munkamódszer: A tapintási érzékenységet egy olyan eszközzel lehet mérni, amely hasonlít egy körzőre, és két tompa vége van, amit a bőrre helyezünk. Az a legkisebb távolság, amelynél a körző két végét külön-külön érzékeljük, jelzi az adott terület tapintásérzékenységét. Használhatsz két másik hegyes tárgyat (például két ceruzát) és egy vonalzót, hogy a test különböző területein megállapítsd ezt a távolságot.
A mérések azt igazolják, hogy a nyelv rendelkezik a legmagasabb tapintási érzékenységgel, azaz itt a legkisebb a távolság (1,1–2 mm), az ujjaknak magas az érzékenysége (2,2 mm az alsó felszínén). Minimális a tapintási érzékenység, tehát maximális a mért távolság a külön érzékelt két pont között a hát bőre esetében (egyes területeken 5 cm).
A kapott értékeket jegyezd fel a biológiafüzetbe. Hasonlítsd össze ezeket az értékeket a kollégáid által ugyanarra az esetre kapott értékekkel.
Kísérlet: az osztályban
A hőérzékenység kimutatása
Szükséges anyagok: három edény különböző hőmérsékletű vízzel (20°C, 30°C és 40°C).
Munkamódszer: Az egyik kezedet tartsd a 20°C-os vízzel teli tálban kb. 5 percig, a másikat pedig a 40°C-os vízben! Ezt követően tedd mindkét kezedet egyszerre a 30°C-os vizet tartalmazó tálba! Vonj le következtetést arra vonatkozóan, hogyan érzékeljük a környezet hőmérsékletét.
Egyéni kísérlet:
A napi zuhanyzás során állapítsd meg, hogyan érzed a víz hőmérsékletét a bőr különböző területein! Óvatosan emeld vagy csökkentsd a víz hőmérsékletét, és ellenőrizd, hogyan érzékeled ezt a változást tested különböző bőrfelületein! Vonj le következtetést saját hőérzékelésedre vonatkozóan, és arról, hogy hogyan védheted a bőrödet a környezeti hőmérséklet-változásoktól.
Használd a bőr összetevőiről és szerepéről szerzett ismereteidet, és válaszolj a következő kérdésekre:
1. Miért nőhetnek a szőrszálak? Miért fájdalmas a szőrszálak kitépése?
2. Miért nem fáj a hajvágás és a körömvágás?
3. A bőr melyik rétege nem tartalmaz ereket?
4. Melyek a bőr mirigyképződményei?
5. Melyek azok az összetevők, amelyek segítségével a mirigyképződmények a váladékot a bőr felületére juttatják?
6. Milyen szerkezetek mozgatják a szőrszálakat? Miért nem lehet ez akaratlagos mozgás?
7. A bőr mely összetevői vesznek részt a hőszabályozásban?
A látás sajátosságai
A látás minden gerinces állat esetében a retinában lévő fényérzékeny festékanyagok átalakulását feltételezi az átlátszó közegeken áthaladó és a retinán összpontosult fénysugarak hatására. Bár a látás nem minden gerinces esetében a domináns érzékszerv, ahogyan az embernél, számos biológiai ritmust a fény szabályoz. Környezethez való alkalmazkodásuktól függően vannak nappali és éjszakai gerincesek.
Az éjszakai gerinceseknél (pl. a macska) számos alkalmazkodási forma van – nagyszámú pálcikasejt, fényvisszaverő sejteket tartalmazó réteg jelenléte (1. ábra).
A színérzékelés fajonként eltérő. A kutyák érzékelik a kék és a sárga színeket, de nem képesek a vörös és a zöld színek érzékelésére; a macskák feltehetően a kék-ibolya és a sárga-zöld tartományban látnak. Egyes madarak és rovarok az ultraibolya fénysugarakat látják.
A földalatti (pl. vakond) vagy a barlangokban élő állatok látása gyengén fejlett vagy egyeseknél hiányzik. A színérzékelés fajonként eltérő.
A legtöbb gerinces állatnál a szemek oldalállásúak, és monokuláris látást biztosítanak így minden szemnek saját látótere van. Egyesek, például az éjszakai ragadozómadarak (2. ábra) és néhány emlős esetében, a szemek előre tekintenek, ami binokuláris látást biztosít - a két szem látótere átfed.
1. ábra Macska – féyvisszaverő sejtekkel rendelkező szem
A szemgolyók lehetnek mozgathatók (3. ábra), lehetővé téve a tekintet irányítását, vagy mozdulatlanok. Ilyenkor a fej és a nyak mozgatására van szükség a nézéshez (madaraknál).
A szemeket szemhéjak fedik, amelyek a szem védelmét biztosítják, különösen szárazföldi környezetben. Egyes halaknak nincs szemhéjuk. A könnymirigyek biztosítják a szemfelszín nedvesen tartását.
Adj pélát olyan gerincesekre, amelyeknek nincs szüksége könnymirigyekre!
2. ábra A szem elhelyezkedése az éjszakai és nappali madaraknál
3. ábra A kaméleon mozgatható szemgolyói
A hallás sajátosságai
A belső fül minden gerinces állatnál megtalálható, és a hallószerv az evolúciós ranglétrán felfelé haladva egyre fejlettebbé válik. A középfül a kétéltűeknél jelenik meg, egyetlen csontból áll. Az emberi fülben található három csont az emlősökre is jellemző.
A külső fül a madaraknál jelenik meg, amelyeknek csak külső hallójáratuk van. A fülkagylók az emlősöknél jelennek meg (5. ábra), különböző formájúak és méretűek, és rendelkeznek a hang irányába való fordításhoz szükséges izmokkal.
A bőr sajátosságai
A halak bőrét pikkelyek borítják, és nyálkatermelő mirigyekkel rendelkeznek, amelyek elősegítik a siklást. A kétéltűeknél a bőr vékony, nedves, gazdagon erezett és szerepet játszik a légzésben.
A hüllőknél a bőr vastag, száraz és pikkelyekkel borított a gyíkoknál, kígyóknál és krokodiloknál, illetve páncéllal (hátpáncélból és mellvértből áll) a teknősöknél. A madarak testének nagy részén a bőrbe pehely- és fedőtollak ágyazódnak, kivéve a lábak alsó részét, amelyet pikkelyek borítanak. Az emlősöknél a bőrön szőrszálak vannak, amelyek az alacsony hőmérséklethez való alkalmazkodásként különböző vastagságú bundát alkothatnak. A halaknál van egy különleges érzékszerv, az oldalvonal (6. ábra), amely a vízáramlatok érzékelésében vesz részt. Egyes állatok, távolról is képesek érzékelni a hőt - a kígyók fejében lévő szervek, érzékelik a zsákmány által kibocsátott hőt.
A vegyi érzékelés sajátosságai – ízlelés és szaglás
A szaglás rendkívül fontos az állatok számára; az állatok a szaglás segítségével jelölik meg területüket, találják meg párjukat, azonosítják kicsinyeiket, és távolról is felismerik a zsákmányt.
Az ízérzékelés a különböző fajoknál eltérő jelentőséggel bír. A halaknak a szájban, a garatban, az ajkakon, a bajuszszálakon (7. ábra) és még a bőrön is vannak ízérzékelő receptorai.
A madaraknál az ízérzékelés csökkent, vagy hiányzik. Ez jellemző azokra az állatokra, amelyek egészben nyelik le a táplálékot.
Tudj meg többet!
Vannak olyan állatok, amelyek infrahangokat (az emberi fül által érzékeltnél alacsonyabb frekvenciájú hangokat) érzékelnek és bocsátanak ki – a bálnák – és olyan állatok, amelyek ultrahangot (magasabb frekvenciájú hangokat) érzékelnek és bocsátanak ki – a denevérek. A kígyók nem érzékelik a levegő útján terjedő rezgéseket, csak a talaj rezgéseit. Ők süketek.
4. ábra A gyík füle
5. ábra A denevérek nagy fülkagylója
a halaknál
7. ábra Bajusz a halaknál – rajtuk tapintó- és ízlelő receptorok vannak
Emlékezz!
• Mi az emberi szervezet két szabályozó rendszere? Hogyan fejti ki hatását az emberi szervezet szerveire és folyamataira ez a két szabályozó rendszer? Melyek a közvetített jelek?
Az endokrin rendszert a hormonokat termelő mirigyek hozzák létre. Az emberi szervezetben a hormonokat a belső- és vegyes elválasztású mirigyek termelik. A hormonok szerves anyagok, amelyek a vérbe jutnak, és ennek közvetítésével jutnak el a különböző célszervekhez. A vér a szervezet belső környezetének része, ezért az endokrin mirigyek belső elválasztású mirigyek. A vér által a célszervekhez szállított hormonok különböző hatásokat váltanak ki: növekedés, fejlődés, a célszervek jellegzetes működése és az anyagcsere (a sejtben lejátszódó kémiai reakciók, amelyek a szükséges anyagokat és az energiát biztosítják).
Emlékezz!
Milyen útvonalon jutnak el a hormonok a mirigyektől a célszervekhez? Idézd fel az emberi keringési rendszer két vérkörét.
A belső elválasztású mirigyek, a szervezet külső és belső változásokhoz való alkalmazkodását biztosító hormonmennyiséget termelik. A belső elválasztású mirigyek szabályozás alatt állnak, hogy a megfelelő hormonmennyiséget termeljék. Ha egy hormon a szükségesnél nagyobb vagy kisebb mennyiségben termelődik, a hatások a célszerv szintjén jelentkeznek, és endokrin betegségeket okozhatnak. A nagyobb menynyiségű hormontermelést hiperszekréciónak nevezzük, és a hormonnal ellentétes hatású anyaggal kezelik; az elégtelen hormontermelést pedig hiposzekréciónak nevezzük, és a mesterségesen előállított hormon adagolásával kezelik.
1. ábra Belső elválasztású mirigyek agyalapi mirigy pajzsmirigy csecsemőmirigy
petefészkek mellékvesék
hasnyálmirigy herék
Tudj meg többet!
A célszervek specifikus receptorokkal ellátott sejteket tartalmaznak, amelyek felismerik a vérben szállított hormonokat (2. ábra). Egyes hormonok több célszervre kifejtik a hatásukat. Más hormonoknak egy célszerve van (például az agyalapi mirigy serkentő hormonja a pajzsmirigyre fejti ki a hatását).
A hormon B hormon
Az A hormon célsejtje
A B hormon célsejtje
Az A és B hormon célsejtje
2. ábra Hormonok és célsejtek
Az orvostudomány azon ágát, amely az endokrin betegségek diagnosztizálásával és kezelésével foglalkozik, endokrinológiának nevezzük. Egyes endokrin betegségek megváltoztatják a test kinézetét és a szervek működését. Ezért fontos, hogy megértsük az emberek élettani és kórélettani megnyilvánulásaiban fellelhető különbségek okait, morális és nem kirekesztő magatartást tanúsítva.
• Gyűjts információkat a nemzetközileg elismert román endokrinológusokról: Nicolae Paulescu, Constantin Ion Parhon, Grigore T. Popa, Ana Aslan! Ma hol találkozol ezekkel a nevekkel?
• Gyűjts információkat a növények növekedését és fejlődését serkentő hormonokról! Milyen gazdasági és gyógyászati jelentősége van ezen hormonok ismeretének?
• Nézz utána, hogy melyek azok a periódusok, amikor a hormonok intenzívebben termelődnek! Hogyan tudod hasznosítani ezeket az ismereteket a saját egészséged érdekében?
• Nézz utána, milyen következményei vannak az orvos által nem javasolt hormontartalmú kiegészítők fogyasztásának!
vegyi anyagok a bőr felszíne a hormonok a vérbe jutnak
vér a hajszálerekben
Külső elválasztású mirigy
Belső elválasztású mirigy
3. ábra Külső elválasztású mirigy és belső elválasztású mirigy
Figyeld meg a 3. ábrán a két mirigytípus közötti hasonlóságokat és különbségeket! Hova kerülnek a belső elválasztású mirigyek termékei? Honnan származnak a külső elválasztású mirigyek termékei? Hogyan lehet szabályozni a kétféle mirigyet? A két mirigy közül melyik képes a szervezet több szervét befolyásolni? Miért?
Az emberi szervezetben három típusú mirigy van jelen: belső elválasztású mirigy (1. ábra), külső elválasztású mirigy és vegyes mirigy. Az alábbi táblázatban bemutatjuk a három mirigytípus néhány jellegzetességét.
Mirigytípusok Jellegzetességek
Belső elválasztású mirigyek
Külső elválasztású mirigyek
Vegyes mirigyek
• hormonokat termelnek (a vérbe kiválasztott és általuk a célszervekhez szállított anyagok);
• az endokrin rendszert hozzák létre.
• terméküket kivezető csatornán keresztül a test üreges szerveibe vagy a test felületére juttatják;
• több szervrendszer alkotásában vesznek részt.
• külső- és belső elválasztású tevékenységet egyaránt folytatnak;
• az endokrin rendszer és más szervrendszerek alkotásában egyaránt részt vesznek.
Példák
agyalapi mirigy, pajzsmirigy, mellékvesék stb.
könnymirigyek, nyálmirigyek, máj, verejtékmirigyek stb.
hasnyálmirigy, nemi mirigyek (petefészkek és herék)
Az agyalapi mirigy az agy alapi részén található (4. ábra). Az agyvelő egy bizonyos részével (hipotalamusz) a vérereket és idegeket tartalmazó hipofízis nyél köti össze.
Az agyalapi mirigy tömege 0,5 g, és három lebenyből áll, amelyek közül az elülső és a hátsó nagyobb. Az elülső lebeny működését a hipotalamusz befolyásolja, és termeli a növekedési hormont, a prolaktint, és a trop (serkentő) hormonokat. A hátulsó lebeny a hipotalamusz által termelt hormonokat raktároz és szabadít fel. Ezek az oxitocin és az antidiuretikus hormon. A növekedési hormon célszervei a csontok, az izmok és a belső szervek nagy része (kivétel az agyvelő), meghatározva a szervezet normális növekedését és fejlődését. A többlet vagy elégtelen hormontermelés endokrin betegségeket okoz. Mivel a növekedés 20-25 éves korban leáll, ezért a betegségek tünetei eltérőek a megjelenési életkortól függően.
Tudj meg többet!
Hogyan magyarázható a normális intellektuális képesség növekedési hormon elégtelensége esetén? Milyen jelentősége van az alvásidőnek, ha a maximális növekedési hormontermelés 0:00–02:00 óra között van?
hipofízisnyél hipotalamusz
hátulsó lebeny elülső lebeny
4. ábra Az agyalapi mirigy és az agyalapi mirigy hormonjainak célszervei
Tudj meg többet!
A prolaktin a tejtermelést szabályozza. A trophormonok más belső elválasztású mirigyek (pajzsmirigy, mellékvesék, nemi mirigyek) tevékenységét szabályozzák. A hipofízist „endokrin agynak” is nevezzük Az oxitocin szülés idején serkenti a méh összehúzódását, és szoptatáskor a tej kiürülését. Az antidiuretikus hormon csökkenti a kiürített vizelet mennyiségét.
Az agyalapi mirigy rendellenességei Endokrin betegségek
A növekedési hormon túltermelése (hiperszekréció)
A növekedési hormon elégtelensége (hiposzekréció)
• gyerekeknél: óriásnövés (gigantizmus) (felnőttkorra 2 m fölötti testmagasság, normál szellemi képesség)
• felnőtteknél: akromegália (a végrészek és egyes belső szervek túlzott növekedése)
• gyerekeknél: törpenövés (hipofizér nanizmus) (felnőttkorra 1,20 m körüli testmagasság, arányos testalkat, normál szellemi képesség)
• felnőtteknél: korai öregedés
Figyelj meg mikroszkóp alatt a hipofízisből készített rögzített metszeteket, amelyeken megkülönböztethetők az egyes hormonokat termelő hámsejtek! A mellékelt ábrán megfigyelheted azokat a barnára színezett sejteket, amelyek a pajzsmirigyet serkentő hormonokat termelik.
hormontermelő sejtcsoportok
A pajzsmirigy a nyak alapi részén helyezkedik el (5. ábra). 25-30 g tömegű és lepke formájú. Két lebenyből áll, amelyeket a szűkület köt össze.
A pajzsmirigy három hormont termel, melyek közül kettőt pajzsmirigyhormonoknak nevezünk (T3 és T4 jelöljük, ami a tartalmazott jódmolekulák számára utal) és számos hatásuk van:
• befolyásolják a szervezet növekedését;
• befolyásolják az agy fejlődését és működését;
• serkentik az anyagcserét és az energiatermelést;
• serkentik a szívműködést és a légzést.
A pajzsmirigy rendellenes működése több endokrin betegség kialakulásához vezet.
A pajzsmirigy hipofunkciója annak függvényében, hogy milyen életkorban alakul ki, más hatást vált ki. Gyermekkorban pajzsmirigy eredetű törpenövést okoz, ami a növekedés lelassulásával, aránytalan testalkattal és szellemi fogyatékossággal jár. Felnőtt korban a tünetek mások: testsúly gyarapodás, fázásérzet, csökkent izomerő, a szívműködés-, a légzés- és az agyi tevékenységek lassulása. Ezek a betegségek kezelhetők az endokrinológus által ajánlott mennyiségű hormon adagolásával.
A pajzsmirigy hiperfunkció (6. ábra) a hipofunkcióval ellentétes hatást vált ki. A betegnek csökken a testsúlya, tachycardia (felgyorsul a szívműködés), idegesség és álmatlanság jelentkezik. Más tünetek is jelentkezhetnek: a pajzsmirigy növekedése, golyvát képezve és a szemek kidülledése (exoftalmia); a betegséget még nevezik exoftalmuszos golyvának is és gyógyszeresen kezelhető.
kidülledt szemek
megnagyobbodott pajzsmirigy
6. ábra
Paizsirigy túltermelődés
jobb lebeny
szűkület légcső
5. ábra Pajzsmirigy
gége
bal lebeny
Figyeld meg mikroszkóp alatt a biológiai laboratóriumban lévő pajzsmirigy metszetet tartalmazó rögzített készítményeket. A pajzsmirigy szerkezetében megfigyelheted a tüszőkbe szerveződött hámsejteket; a tüszők belsejében találhatók a pajzsmirigyhormon-raktárak. Rajzold le a füzetbe a megfigyelt szerkezeteket, és egészítsd ki a kép szövegét a lenti ábrán található információkkal!
Tudj meg többet!
hormonraktár
mirigyhámsejtek
A pajzsmirigy egy másik rendellenessége az endémikus golyva, amely bizonyos földrajzi régiókban jelenik meg, ahol alacsony az ivóvíz vagy a talaj jód tartalma. Az endémikus golyva a felnőttkori pajzsmirigy elégtelenség tüneteivel jár kiegészülve a pajzsmirigy térfogatbeli növekedésével. Ez a betegség kezelhető élelmiszerek általi jódpótlással, jódozott só fogyasztásával vagy gyógyszer szedésével.
A mellékvesék a vesék felső pólusán helyezkednek el, piramis formájuk van (7. ábra). Minden mellékvese két részből tevődik össze: külső (kéregállomány) és belső (velőállomány).
A mellékvese által termelt hormonok felkészítik a szervezetet a stresszhelyzetekre. A mellékvese kéregállomány három csoportba tartozó hormont termel, amelyek különböző szereppel rendelkeznek:
• az ásványi anyag- és vízháztartást szabályozó hormonok;
• a szervezet immunitását szabályozó hormonok (például a kortizol);
• a nemi hormonokhoz (női és férfi) hasonló hormonok.
Tudj meg többet!
A kortizolnak számos, szervezetre kifejtett hatása van, melyek közül a legfontosabbak:
• a vér cukorszintjének szabályozása;
• a fehérvérsejtszám csökkenése, ami lehetővé teszi a szervátültetéseket;
• gyulladáscsökkentő hatás.
A mellékvese velőállománya az adrenalin és noradrenalin hormonokat termeli. Ezeknek a hormonoknak kémiai mediátorszerepe is van az idegsejtek és a belső szervek közötti szinapszisban. Az adrenalin és noradrenalin számos tevékenységet szabályoz, felkészítve a szervezetet az erőkifejtésre, a veszélyre, az érzelmekre és a stresszre:
• a szívműködés és a légzés gyorsítása;
• értágulás az izmokban és az agyban, és érszűkülés a többi szervben;
• a lép (vörösvértest raktár) összehúzódása;
• a máj (glükózforrás) összehúzódása;
• verejtékezés;
• „libabőr” (a szőrállító izmok összehúzódása);
• pupillatágulás (gyenge fényben és távollátáskor);
• az emésztés és a vizeletürítés gátlása;
• a „küzdj vagy menekülj” védekezési reakció.
7. ábra A mellékvesék mellékvese tok
kéregállomány vérerek velőállomány
Figyeld meg mikroszkóp alatt a biológiai laboratóriumban lévő mellékvese metszetet tartalmazó rögzített készítményeket! Ezek szerkezetében megfigyelheted a mellékvese két övezetét: a hámsejteket tartalmazó kéregállományt és az idegsejtekből felépülő velőállományt.
Rajzold le a biológia füzetbe a megfigyelt szerkezeteket, és egészítsd ki a kép szövegét a lenti ábrán található információkkal.
Milyen gyógyászati hatása van az adrenalinnak (epinefrin)? Milyen gyógyászati hatása van a kortizolnak? Tudj meg többet! kéregállomány velőállomány
A hasnyálmirigy (8. ábra) vegyes mirigy. A hasnyálmirigy külső elválasztású része az emésztő hatású hasnyálat termeli. A sejt „szigeteket” alkotó, belső elválasztású része több hormont termel, melyek közül a legfontosabb az inzulin. Az inzulin csökkenti a vércukorszintet, amikor az meghaladja a normál, körülbelül 1 g/liter értéket. A vércukorszint megállapítható speciális véranalízissel vagy egy készülék (vércukorszintmérő) segítségével (9. ábra).
Tudj meg többet!
A cukorbetegség tüneteit hiperglikémiának, poliuriának, glükózuriának, polidipsziának és polifágiának nevezzük. Keresd meg, mit jelentenek ezek a fogalmak!
vérerek epevezeték
8. ábra A hasnyálmirigy hasnyálmirigy vezeték exokrin hasnyálmirigy endokrin hasnyálmirigy
Figyeld meg mikroszkóp alatt a biológiai laboratóriumban lévő hasnyálmirigy metszetet tartalmazó rögzített készítményeket. A hasnyálmirigy szerkezetében megfigyelheted a különböző színezetű exokrin és endokrin („szigetekbe” szerveződött) sejteket.
9. ábra
Vércukorszint mérése vércukorszintmérővel
Az inzulin elégtelensége cukorbetegséghez vezethet. Ha az inzulinelégtelenség gyermekkorban jelentkezik, akkor a betegnek inzulint kell beinjektálnia. A cukorbetegség egyik tünete a magas vércukorszint, amit sok és cukortartalmú vizelet ürítése követ. Ez olthatatlan szomjúságot és nagy mennyiségű vízfelvételt eredményez, ugyanakkor nagy étvágy és nagy mennyiségű ételfogyasztás is jellemzi. Az inzulinnal való megfelelő kezelés hiányában a betegségnek szövődményei lehetnek, amelyek létfontosságú szerveket (agy, szív, vese) érinthet.
Rajzold le a biológia füzetbe a megfigyelt szerkezeteket, és egészítsd ki a kép szövegét a lenti ábrán található információkkal.
Tudj meg többet!
a hasnyálmirigy exokrin része endokrin sejtszigetek
Nem minden típusú cukorbetegséget kezelünk inzulinnal. A cukorbetegség egyes formái felnőtt korban (a nem kiegyensúlyozott táplálkozás vagy stressz következtében) vagy terhesség idején jelentkeznek. A cukorbetegségnek ezek a formái speciális diétával vagy egyes esetekben gyógyszeresen kezelhetők. Hogyan előzhetők meg a cukorbetegségnek ezek a formái?
A sorsoláson minden tanulópár kihúz egy cetlit, amin két endokrin betegség neve szerepel: hipofizér nanizmus és akromegália; gigantizmus és akromegália; endémikus golyva és exoftalmuszos golyva. A pár mindkét tagja a betegség-párból az egyiknek a jellegzetességeit írja fel az öntapadós jegyzetlapra, majd összehasonlítják a válaszokat, és aláhúzzák a két betegség közötti hasonlóságokat.
Dolgozzatok párban!
Azok a tanulópárok, akik ugyanazt a betegség-párt hasonlították össze, egy csoportot alkotnak. Minden csoport kitölt egy diagramot a megadott modell alapján. A foglalkozás végén, a tanár irányítása mellett az osztályban, a többi csoporttal együtt bemutatják, megbeszélik és kiegészítik a három diagramot.
Az endokrin mirigyek a vér által a célszervekhez szállított hormonokat termelnek, amelyek a külső- és belső környezet változásaihoz való alkalmazkodás érdekében befolyásolják a szervezet növekedését, a szervek specifikus működését, a vércukorszintet. A hipofizér nanizmus, az endémikus golyva és a cukorbetegség néhány példa olyan betegségekre, amelyeket a belső elválasztású mirigyek rendellenes működése okoz.
• alacsony testalkat
• növekedési hormon elégtelenség
• normál szellemi képesség
• gyermekkorban jelentkezik
GIGANTIZMUS
• átlagosnál magasabb testalkat
• növekedési hormon többlet
1. a. Írd át a füzetbe a következő táblázatot, és egészítsd ki a belső elválasztású mirigyek és az általuk termelt hormonok nevével, a megadott modell szerint.
Belső elválasztású mirigy
Termelt hormon
Endokrin hasnyálmirigy Inzulin
b. Ezek közül a hormonok közül melyek befolyásolják a test növekedését?
c. Ezek közül a hormonok közül melyek befolyásolják a vércukorszintet?
2. a. Készíts egy táblázatot, amelyben mutasd be a belső elválasztású mirigyek és az endokrin betegségek közötti összefüggést.
b. Húzd alá azoknak a betegségeknek a nevét, amelyeket hormonelégtelenség okoz.
3. Állapítsd meg, hogy a következő kijelentések igazak (I) vagy hamisak (H)!
I/H Az adrenalin felkészíti a szervezetet a „küzdj vagy menekülj” állapotra.
I/H A kortizol csökkenti a vércukorszintet, és növeli a szervezet immunitását.
4. Válaszd az I (igaz) vagy H (hamis) betűket, állapítsd meg a következő kijelentések igazságértékét úgy, hogy a második tagmondat az ok, az első pedig az okozat legyen! A hamis kijelentéseket módosítsd úgy, hogy igazzá váljanak, és írd le a füzetbe!
I/H A növekedési hormonelégtelenség befolyásolja a szellemi képességet, mivel szerepe van az agyvelő kifejlődésében.
I/H A cukorbeteg embereknek inzulin injekcióra van szükségük, mivel ez növeli a vércukorszintet.
A mozgásrendszer azoknak az elemeknek az összessége, amelyek biztosítják a mozgást és a helyváltoztatást. A mozgás aktív szervei az izmok, amelyek inakkal rögzülnek a csontokhoz. A csontok ízületekkel kapcsolódnak egymáshoz, és a mozgásrendszer passzív részét képviselik.
Emlékezz!
• Idézd fel az állati és emberi szövettípusokat! Milyen szövettípus a csontszövet? Hát a porcszövet? Miből épülnek fel? Melyek az izomszövet típusai, és mely szervek alkotásában vesznek részt? Milyen szerepük van?
A test összes csontja alkotja az emberi csontvázat. Ennek részei a fej-, a törzs- és a végtagok váza. A váz csontjaihoz rögzülnek az izmok. Minden izom, legalább két, egymás melletti csonthoz kapcsolódik, így összehúzódása során a csontok egymáshoz képest elmozdulnak.
A csontváz részei Résztvevő csontok
Fej váza
Törzs váza
Felső végtag
váza
Agykoponya – az agyvelőt védő csontok Arckoponya – az arc csontjai
Gerincoszlop – 33–34 csigolya (7 nyaki, 12 háti, 5 ágyéki, 5 kereszttájéki, 4–5 farktájéki)
Bordák (12 pár) és mellcsont/ szegycsont
Vállöv váza Lapocka és kulcscsont
Felkar váza Felkarcsont
Alkar váza Orsócsont és singcsont
Kéz váza
Medenceöv váza
Alsó végtag
váza
Comb váza
Lábszár váza
Lábfej váza
Kéztőcsontok (8), kézközépcsontok (5), ujjpercek (14)
A medencecsontok (elől a szeméremízületben kapcsolódnak össze, hátul pedig a keresztcsonttal – 5 kereszttájéki csigolya összenövése –ízesülnek; a medencét hozzák létre)
Combcsont (a térdízületben van még egy kisméretű csont, a térdkalács)
Sípcsont és szárkapocscsont
Lábtőcsontok (7), lábközépcsontok (5), ujjpercek (14)
Az illető testtájak izomcsoportjai
Mimikai izmok és rágóizmok
Csigolyaközti izmok
Bordaközti izmok
A tarkó és a hát izmai
A mellkas és a has izmai
Váll izmai (például a deltaizom)
Felkar izmai (például a kétfejű és háromfejű karizom)
Alkar izmai
Kéz izmai
Far izmai
Comb izmai (például szabóizom és a négyfejű combizom)
Lábszárizmai (például a kétfejű lábikraizom)
Lábfej izmai
1. ábra Az emberi szervezet testtájai – csontok és izmok
Kövesd az az 1. ábrán a csontok, izmok és az egyes testtájak közötti összefüggéseket! Azonosítsd be először a testtájakat, majd a váz részeit végül pedig az izomcsoportokat. Ezt követően, a 65. oldalon lévő táblázat felhasználásával azonosítsd a 2. és 3. ábráról a váz összes csontját
Koponya
Mellkas
Homlokcsont
Járomcsont
Mellcsont/ Szegycsont
Bordák
Medenceöv
Falcsont Halántékcsont
Állkapocscsont Állcsont
Bordaporcok
Gerincoszlop
Singcsont
Medencecsont Felkarcsont Kulcscsont Lapocka
Keresztcsont
Orsócsont
Farokcsont
Kéztőcsontok
Kézközépcsontok
Combcsont
Térdkalács
Sípcsont
Sarokcsont Szárkapocscsont
Lábtőcsontok
Lábközépcsontok
a) b) Ujjperccsontok
3. ábra Az ember csontváza – alkotórészei: a) hasi oldal b) háti oldal
Nyakszirtcsont
Medenceöv
Ujjperccsontok
A 4. ábrán figyeld meg az emberi test izmait! Hányat tudsz megszámolni? Az emberi testben körülbelül 600 különböző formájú és méretű izom található. Mivel magyarázod, hogy a rajzon sokkal kevesebb látható?
A rajzon megfigyelhető izmok közül idézd fel a tavalyi évben tanult légzőrendszer című leckéből a bordaközti izmok és a rekeszizom elhelyezkedését és szerepét! Az izmok a mozgásrendszer aktív szervei. Minden mozgás több izom tevékenységét feltételezi. Az izmok összehúzódásuk során elmozdítják a csontokat, megmozgatják az ízületeket, és komplex mozgásformákat valósítanak meg. Minél nagyobb egy izom, annál nagyobb erőt fejt ki. A 4. ábrán megfigyelhetők közül melyek a legnagyobb méretű izmok? Az elhelyezkedésük alapján, összehúzódásuk során milyen mozgásokat valósítanak meg?
Mimikai izmok
Fejbiccentő izom
Kétfejű karizom
Alkar izmai
Rágóizmok
Deltaizom
Nagy mellizom
Elülső fűrész izom
Egyenes hasizmok
Külső ferde hasizmok
Kéz izmai
Szabóizom
Négyfejű combizom
4. ábra Az emberi test vázizmai: a) hasi oldal b) háti oldal
Trapézizom
Széles hátizom
Háromfejű karizom
Farizmok
Kétfejű combizom
Kétfejű lábikra izom
A csontok osztályozása (5. ábra)
A csontok alak szerint lehetnek:
Hosszú csontok (a végtagok csontjai) – ezeknél a csontoknál a hosszúság dominál, van egy középső részük, a diafízis, illetve két végrészük, amit epifízisnek nevezünk (6. ábra). A bordák, bár hosszúak, nem számítanak hosszú csontoknak, mivel nincs egyértelmű diafízisuk és epifízisük, mint a tipikus hosszú csontoknál.
Rövid csontok – mint, amilyenek a kéztőcsontok és a csigolyák.
Lapos csontok – mellcsont/szegycsont, lapocka, medencecsontok.
Egy hosszú csont metszetén megfigyelhető a kétféle csontszövet:
Tömör – a diafízisben és az epifízis felületén.
Szivacsos – az epifízis belsejében.
Az epifízis és a diafízis között található a növekedési porc.
A diafízis közepén található egy velőüreg, ami vörös csontvelőt tartalmaz, azt a szövetet, amely a vér alakos elemeit képezi. A hosszú csontok epifízisében, valamint a rövid és lapos csontok belsejében szintén vérképző vörös csontvelő van. A csontokban számos véreret figyelhetünk meg.
A csontok összetétele
A csontok élő szervek, gazdag vérellátással és beidegzéssel. Tartalmaznak:
• 20% - vizet;
• szerves anyagokat – legnagyobb mennyiségben a csontokra jellemző osszeint;
• szervetlen anyagokat – jellemzően foszfátokat és kalcium sókat, amelyek biztosítják a csontszövet keménységét és ellenállóképességét.
A csontok szerepe:
• a mozgás kialakításában passzív részt képviselnek;
• biztosítják a szervezet támasztását és ellenálló képességét; védik a szerveket (a koponya védi az agyvelőt, a gerinc a gerincvelőt, a mellkas a tüdőt és a szívet, a csontos medence pedig a medenceüreg szerveit);
• a belsejükben található vörös csontvelő révén szerepük van a vér alakos elemeinek képzésében;
• a kalcium és foszfor sók által fenntartja ezen anyagok egyensúlyát a szervezetben;
• időszakosan elraktároznak bizonyos, szervezetbe jutott mérgező anyagokat.
Figyeljétek meg a 5. ábrát és azonosítsátok a csonttípusokat. Alkalmazások
Csonttípusok
csont (lapocka) Rövid csont (a sarokcsont)
Csontvelő
Tömör csontszövet
Hosszú csont (felkarcsont)
5. ábra Csonttípusok
Tömör csontszövet
Epifízis
Diafízis
Szivacsos csontszövet
Epifízis
Egy hosszú csont szerkezete (felkarcsont)
Szivacsos csontszövet
Tömör csontszövet
Csontvelő
6. ábra Egy hosszú csont szerkezete (felkarcsont)
Kísérletek
1. Ha egy csontot 10–12 napig gyenge sósav oldatba helyezünk, az ásványi sók a savval történő reakció során kioldódnak belőle. Ami marad ugyanolyan alakú, de hajlíthatóvá válik.
Égetéssel a csont feketévé válik – égetéssel eltávolíthatók a csontból a szerves anyagok, valamint elpárolog a víz. Maradnak az ásványi anyagok, melyek könnyen morzsolhatók.
2. Figyelj meg mikroszkóp alatt egy tömör csontszövetből készült metszetet, és a 7. ábrán látható vázlatot. Rajzold le a füzetbe a mikroszkópban látható képet, és jegyezd le azokat az alkotóelemeket, amelyeket a vázlat alapján be tudsz azonosítani.
Vérér
Szivacsos csontszövet
Oszteon (körkörös csontlemezek)
7. ábra Tömör csontból készült metszet – mikroszkópos kép és rajz
Ízületek. Ízülettípusok
Az ízületek azokat a szerkezeteket foglalják magukba, amelyek biztosítják két vagy több csontvég között a kapcsolatot. Ezeket mozgékonyságuk alapján osztályozzuk (mennyire képesek elmozdulni a csontok egymáshoz képest):
Rögzített ízületek – nem tesznek lehetővé mozgást, a csontok szorosan kapcsolódnak egymáshoz. Például: koponyacsontok.
Félig mozgékony ízületek – korlátozott mozgásokat tesznek lehetővé, a csontok között
Oszteociták (csontsejtek)
folyadék
porcszövet található, ami nagy felületen kapcsolja őket össze. Például: csigolyák, amelyek között csigolyaközti porckorong található. Mozgékony ízületek (8. ábra) – nagy kiterjedésű mozgást biztosítanak. A csontok között többféle szerkezet van a csontvéget borító porc, ízületi szalagok és egy folyadékot tartalmazó üreg, mindezeket egy rostos tok borít. Például: a térd-, a csípő-, a vállízület.
8. ábra Mozgékony ízület – példa és vázlatos ábrázolás
Az izmok szerkezete
A harántcsíkolt izomszövet izomrostoknak nevezett hosszú sejtekből épül fel, melyeknek több sejtmagja és miofibrillumoknak nevezett specifikus sejtszervecskéi vannak (9. ábra). Ezek összehúzódásra képes fehérjékből épülnek fel.
9. ábra Izomrost mikroszkópos képe
Laboratóriumi gyakorlat
Figyeld meg az izomszövetből készült mikroszkópi készítményt! Melyik, fentebb bemutatott rostra hasonlít? Mi segített a hasonlóság megállapításában?
A váz/harántcsíkolt izmok tulajdonságai
Az izmoknak vörös színe van, a vér hemoglobinjához hasonló pigment, a mioglobin miatt. Gazdagon erezettek, és az idegrendszer folyamatos ingerlése alatt állnak, ami enyhén összehúzódott állapotot, azaz az izomtónust eredményezi. Alapvető tulajdonságaik:
• ingerelhetőség – az a képesség, hogy válaszolnak az ingerekre (idegingerületekre);
• összehúzódóképesség – ingerületek hatására összehúzódnak (megrövidülnek, a végeik közelednek egymáshoz, közelítve azokat a csontokat is, amelyeken rögzülnek);
• nyújthatóság – az a képesség, hogy erő hatására megnyúlnak;
• rugalmasság – az a képesség, hogy az erő megszűnése után az izom visszanyeri a formáját.
• Idézd fel a tavalyi évben tanult izomszövet típusokat (10. ábra). Mely szervek alkotásában vesznek részt? Emlékezz!
10. ábra Izomszövet típusok
A mozgások kivitelezése
Egy mozgás kivitelezésében legalább két izom vesz részt, amelyek egymással ellentétesen működnek (antagonista izmok): amikor az egyik öszszehúzódik, a másik elernyed; például a kétfejű és a háromfejű karizom. Az összetett mozgások megvalósításában több izomcsoport vesz részt. Az izmok, a csontok és az ízületek munkája emelőelven alapszik.
Egy emelőben jelen van:
• az erő, amit az összehúzódó izmok fejtenek ki (F);
• az ellenállás (ellenállási erő), amit a csontok biztosítanak (R);
• az alátámasztási pont, amit az ízület képvisel (S).
11. ábra Egy hajlító mozgás megvalósítása
Emelő típusok:
• I. rendű emelő: az alátámasztási pont a két erő hatáspontja között található. Például: a fej hátra hajlítása.
• II. rendű emelő: az ellenállást kifejtő erő hatáspontja az ízület és az aktív erő hatáspontja között található. Például: lábujjhegyre állás.
• III. rendű emelő: az aktív erő hatáspontja az alátámasztási pont és az ellenállást kifejtő erő hatáspontja közé esik. Például: az alkar hajlítása.
Azonosítsd be a 12. ábrán az emberi szervezetben lévő emelők alkotóit, hasonlítsd össze ezeket a mechanikai szerkezetek elemeivel! Nevezd meg a mozgások megvalósításában résztvevő izmokat és csontokat!
Hasonlítsd össze az emberi szervezet mozgásokra utaló rajzait az egyes eszközök: olló, talicska, csipesz működését bemutató mozgásokkal.
pont
12. ábra Emelő típusok
Jelöld igaznak vagy hamisnak a következő kijelentéseket! Ha a kijelentés hamis, módosítsd úgy, hogy igazzá váljon!
1. A kéz váza 32 csontból épül fel.
2. A csontokat inak kötik össze.
3. A hosszú csontok belsejében egy csatorna található, ami a gerincvelőt tartalmazza.
4. A csigolyák között mozgékony ízület található.
5. Az elsőrendű emelő esetében az alátámasztási pont az aktív erő és az ellenállási erő hatáspontja között található.
6. A kétfejű és háromfejű karizmok antagonisták.
A különböző életterekben élő állatok sajátos tájékozódásra és helyváltoztatásra irányuló viselkedése alkalmazkodott annak az élettérnek a jellegzetességeihez, amelyben élnek.
Emlékezz!
• Melyek a gerinces állatcsoportok? Milyen jellemzőt veszünk alapul, amely szerint a gerinceseket halakra és négylábúakra osztjuk (1. és 2. ábra)? Milyen végtagokkal rendelkeznek a tanult állatcsoportok? Milyen élettérben használhatók ezek? Hogyan változtatják a helyüket a különböző életterekben élő állatok?
1. Írd át a füzetbe az alábbi táblázatot, és egészítsd ki a megadott modell szerint. Írj egy vagy több példát a helyváltoztatási módokra:
Helyváltoztatás Példák állatokra (állatcsoportokra)
Ásással Vakond
Kúszással
Járással
Ugrással Béka
Futással
Mászással
Úszással Halak
Repüléssel
2. Figyeld meg a 3. ábrát, és mutasd be a békák helyváltoztatását a két különböző élettérben.
3. ábra A békák helyváltoztatása
Az életterek különbözőek és összetettek, de alapvetően szárazföldi-, vízi- és légi élettérre osztható. Ilyenként az állatok szárazföldi, vízi és légi helyváltoztatási módot fejlesztettek ki és alkalmaztak.
A helyváltoztatás alkalmazkodása a szárazföldi élettérhez
A szárazföldi életteret olyan állatok népesítik be, amelyek a föld felszínén vagy a föld alatt közlekednek. A földalatti helyváltoztatás feltételezi a földréteg ellenállásának ásással való leküzdését. A földfelszíni helyváltoztatás történhet úgy, hogy a test szorosan illeszkedik a földhöz (kúszás), vagy csökken az érintkezési felület a test és a talaj között ( járás, ugrás, futás). Vannak állatok, amelyek a fára másznak , és ehhez a mozgásformához alkalmazkodnak. A földben élő állatok az ásáshoz alkalmazkodnak. Mellső végtagjaik kiszélesednek, lapátszerűek (4. ábra). Ezzel ássák a járatokat, amelyekben élnek. A kúszás azoknál az állatoknál figyelhető meg, amelyeknél hiányoznak a végtagok, vagy végtagjaik rövidek és nem képesek felemelni és megtartani a test súlyát. A földigiliszták a test hasi oldalán található sertékkel rögzülnek a talajhoz. Testük mozgás közben megrövidül és elvékonyodik, mivel felváltva húzódnak össze a hosszanti és a körkörös izmok.
A kígyók a pikkelyek segítségével rögzülnek a talaj egyenetlenségeihez, az izmaik pedig felváltva húzódnak össze előbb a test egyik, majd másik oldalán – hullámzó mozgás (5. ábra). A gyíkok a karmaik segítségével kapaszkodnak a talajon vagy a sziklákon. A járás és a futás erős végtagokat feltételez, amelyek felemelik a testet a talajról. Az állatok a talajt teljes talppal (talpon járók), ujjaikkal (ujjon járók) vagy az ujjak hegyével (ujjhegyen járók) érintik. Minél kisebb felületen érintkezik a végtag a talajjal, a helyváltoztatás sebessége annál nagyobb. Az ujjhegyen járóknál az állat teljes testsúlyát tartó ujjakat pata védi (6. ábra). Az olyan állatok esetében, amelyek ugrással közlekednek (7. ábra), a hátsó végtagok hosszabbak és Z alakban hajlítottak. Ezek hirtelen kiegyenesítése a test hosszúságánál nagyobb távolságra löki előre a testet. A mászó állatok végtagjai hajlékonyak, karmokban végződnek, és a farkukat használják támaszkodásra (8. ábra).
6. ábra A talajjal való érintkezés a talpon járók, az ujjon járók és az ujjhegyen járók esetében
A helyváltoztatás alkalmazkodása a vízi élettérhez
Vizes közegben a jellemző helyváltoztatási mód az úszás. Ez a helyváltoztatási mód az úszók által valósul meg.
A halak páratlan és páros úszókkal rendelkeznek (9. ábra). A páratlan úszók: a hátúszó (különböző formájú, két vagy több részre osztott), valamint a farok alatti- és farokúszó (két egyenlő lebennyel a csontos halaknál, két különböző lebennyel pedig a porcos halaknál). A páros úszók a mellúszók és a hasúszók, amelyek a négylábúak végtagjainak megfelelői.
A vízi emlősök végtagjai (10. ábra) módosultak és úszóformájúak lettek, testük pedig a halakéhoz hasonlóan hidrodinamikussá vált.
Az úszó madarak végtagjai evezővé alakultak, mivel ujjaikat részben vagy teljesen úszóhártya köti össze, a tollakat pedig egy zsíros anyag vonja be, ami vízhatlanná teszi azokat.
Alkalmazások
Hasonlítsátok össze az ábrán szereplő két állat testét és végtagjait, megjelölve a hasonlóságokat és a különbségeket.
9. ábra A cápák úszói
10. ábra A delfinek úszói
A helyváltoztatás alkalmazkodása a légi élettérhez
Emlékezz!
• A levegőben a jellemző helyváltoztatási mód a repülés. Melyek a repülő gerinctelenek? És a gerincesek? Mit takar az aerodinamikus testalkat?
Alkalmazások
Figyeljétek meg és hasonlítsátok össze a 11., 12., 13. ábrán lévő szárnyakat.
A rovarok vékony szárnya (11. ábra), gazdagon erezett, ami az ellenállást biztosítja – a torhoz rögzülő két pár szárny felépítése lehet egyforma (például méhek, lepkék) vagy különböző (például cserebogár).
A madaraknál (12. ábra), a mellső végtagok szárnyakká alakultak, amelyeket tollak borítanak. A csontok megnyúltak, vékonyak, de ellenállóak és jól fejlett izmok mozgatják. Beszélhetünk sikló repülésről, amikor az állatok a felszálló légáramlatok segítségével lebegnek, energiát spórolva, vagy aktív repülésről, a szárnyak mozgatásával.
A denevérek (13. ábra), esetében a mellső végtag és a hátsó végtag megnyúlt ujjait, valamint a farkot egy bőrredő köti össze.
Feladatok
1. Az első oszlopban szereplő állatokhoz társítható egy a második oszlopból, amelyeknél ugyanolyan módon történik a helyváltoztatás. Azonosítsd be!
A. béka
B. ponty
C. réce
D. légy
E. kígyó
2. Társítsd a helyváltoztatási módot az alábbi rajzon szereplő végtag (forma és váz) mindegyikéhez!
Hasonlóképpen, a felső végtag csontjainak beazonosítása során (használd a 66. oldalon az emberi csontvázat bemutató táblázatot), emeld ki, hogy az egyes állatok esetében, mely csontok fejlettebbek!
14. ábra Különböző gerinces állatok mellső végtagja
1. bálna
2. sirály
3. kenguru
4. gyík
5. veréb
3. Abból a tényből kiindulva, hogy az ember, alapvetően a szárazföldi helyváltoztatáshoz alkalmazkodott, lévén talpon járó, azonosítsd be azokat a természetes vagy mesterséges (eszközök, berendezések) helyváltoztatási módokat, amelyekkel a többi élettérben is képes közlekedni.
Föld alatt
A vízben – ennek felületén
A vízben – a mélységben
Levegőben – siklórepülés
Levegőben – energiabefektetéssel
A kapcsolatteremtő életműködések biztosítják a szervezet egységes egészként való működését és a környezetbe való beilleszkedését az információ- és energiacsere által.
Emlékezz!
• A tanult hormonok közül melyeknek van hatásuk az agyvelőre? Mely endokrin betegségek befolyásolják az agyvelő kialakulását vagy működését? Milyen kapcsolat van az agyvelő és az agyalapi mirigy között?
Az idegrendszer és az endokrin rendszer közötti kapcsolat (1. ábra)
Az idegrendszer (gyors és azonnali hatással) és az endokrin rendszer (hatása általában lassú, de hosszantartó) ellenőrzi az egész szervezet működését. Az idegimpulzusok és a termelt hormonok által a két rendszer kölcsönösen egymásra is hat. Ez a hatás jól kimutatható a hipotalamusz-agyalapi mirigy-más belső elválasztású mirigyek kapcsolatában. A hipotalamusznak (a köztiagy része) endokrin szerepe is van a termelt szabályozó hormonok által, amelyek a vér útján az agyalapi mirigybe (endokrin agy) jutnak. A hipotalamusz hatására az agyalapi mirigy háromféle a serkentő (glandulotrop) hormont termel, amelyek egyes belső elválasztású mirigyekhez: pajzsirigy, mellékvese kéregállománya, nemi mirigyek (petefészkek és herék) jutnak. Ahhoz, hogy a hipotalamusz a szabályozó hormonokat termelje, értesülnie kell a vérben lévő (pajzsmirigy, mellékvese kéregállomány, nemi) hormon mennyiségéről. A pajzsmirigy hormonoknak az agyvelő kialakulásában és működésében van szerepük, a kortizol a KIR magasabbrendű tevékenységeit szabályozza, a nemi hormonok pedig befolyásolják a viselkedést. Az idegrendszer és az endokrin rendszer közötti kapcsolat stresszhelyzetben az egész szervezet szintjén megnyilvánul, amikor a szimpatikus vegetatív IR és a mellékvese velőállománya gyorsan kiváltja a „küzdj vagy menekülj” válaszreakciót.
pajzsmirigy
hipotalamusz
agyalapi mirigy
mellékvese
nemi mirigy (petefészek)
1. ábra Az IR-endokrin mirigyek kapcsolat
Az idegrendszer és az endokrin rendszer hatása az érzékszervekre
• Milyen receptorszerkezeteket tartalmaznak az érzékszervek? Az érzékszervek mely ös zszetevője lehet végrehajtószerv egy idegi reflexben? Mely tanult endokrin betegségek idéznek elő változásokat a bőrben? És a szemben?
a. Az idegrendszer és az érzékszervek között, az afferens és efferens rostok által az információ áramlása kétirányú. Az érzékszervek értesítik az idegrendszert a felfogott változásokról, ami úgy az érzet, mint az akaratlan és akaratlagos válaszok kialakulásához is vezethet.
Milyen változásokat írnak le a következő kijelentések: „a csodálkozástól elkerekednek a szemei”, „libabőrös lesz.”, „nyitva tartja a szemét”? Milyen helyzetekben jelentkeznek ezek a módosulások? Ezek közül melyek lehetnek akaratlagosak? Milyen okból? Ezek közül a módosulások közül, melyeket válthat ki hormonhatás?
b. A hormonoknak az érzékszervek kialakulására és működésére is van hatása. Emiatt a hormonrendellenességek befolyásolják az érzékszerveket is. A pajzsmirigyhormon elégtelensége a bőr megvastagodását és kiszáradását okozhatja, a túlműködés pedig exoftalmiához, a szemgolyó körüli módosulások következtében a szemek kidülledéséhez vezethet. Az érzékszervek és a hormonok közötti kapcsolat más helyzetekben is megnyilvánul: a bőr és a szem szintjén jelentkező változások az adrenalin hatására, a szagérzékelés módosulása a menstruációs ciklus idején stb.
Az idegrendszer és az endokrin rendszer hatása a mozgásrendszerre
• A mozgásrendszer mely szervei lehetnek végrehajtószervek? Mely idegek idegezik be ezeket a szerveket?
a. A mozgásrendszer szervei közötti anatómiai kapcsolatok az idegrendszer hatására, a reflextevékenység és az ingerületvezetés által válnak működőképessé. Az érzékszervek által felfogott vagy a mozgásrendszerből származó információk feldolgozása a reflexközpontokban történik, amelyek aztán parancsokat dolgoznak ki. A vázizmoknak továbbított parancsok akaratlagos és akaratlan összehúzódásokat váltanak ki, amelyek a statikus és dinamikus egyensúly fenntartásához is hozzájárulnak.
Projektmunka
Nézz utána, hogy hogyan edzik azokat, akik olyan területen dolgoznak, ahol a dinamikus egyensúlynak szerepe van!
b. A többi szervhez hasonlóan, a mozgásrendszer szerveinek növekedése, fejlődése és működése is a hormonok: növekedési hormon, pajzsmirigyhormonok, tesztoszteron stb. ellenőrzése alatt áll. Az idegrendszernek és az endokrin rendszernek, a szervezet irányító és egybehangoló rendszereinek, az anyagforgalmi és a szaporodási életműködésre is hatása van.
Tudj meg többet!
A tobozmirigy, az agyalapimirigyhez hasonlóan a koponyaüregben található. A tobozmirigy által a sötétben termelt melatoninnak szerepe van az agyvelőnek alvás közbeni regenerálódásában. A fény gátolja a melatonin termelést, befolyásolja az alvás minőségét. Nézz utána a melatonin adagolás előnyeinek és hátrányainak!
Alkalmazások
A dinamikus egyensúly (2. ábra) különböző gyakorlatokkal mérhető, egy 0–2, 0–3 vagy 0–4 skálát használva. Kiegészítő forrásokat felhasználva, találj olyan teszteket, amivel a dinamikus egyensúly értékelhető!
Vizsgáld meg az idegrendszer, a mozgásrendszer és az érzékszervek közötti kapcsolatot statikus és dinamikus egyensúlyi tesztek segítségével! A statikus egyensúlyt például úgy lehet felmérni, hogy megmérjük, hogy egy személy mennyi ideig tud egy lábon állni úgy, hogy a karjait a mellkasán keresztbefonja. A gyakorlat párban is elvégezhető, úgy, hogy a tanulók felváltva alanyként és megfigyelőként is részt vesznek benne. Az összes pár által elért eredményeket össze lehet hasonlítani, hogy meghatározzák a statikus egyensúly fenntartásának egy minimális és egy maximális idejét.
Az intellektuális tevékenységek és az idegrendszer higiéniája
Mivel az idegrendszer az egész szervezet ellenőrző rendszere, ennek a rendszernek a károsító tényezői az emberi szervezet működésére is negatív hatással vannak.
Mechanikai tényezők , mint a fejet vagy a gerincet ért ütések, közlekedési- vagy munkabalesetek során jelentkezhetnek. Egyes sportok vagy szabadidős tevékenységek védőfelszerelés nélküli gyakorlásának károsító hatása (gyors vagy lassú) lehet az idegrendszer szintjén is.
Projekt téma
Készíts tájékoztató jellegű plakátot két-három szakmára vagy szabadidős tevékenységre vonatkozó speciális védőfelszerelésekről!
A fizikai tényezők közül lassú, de káros hatása lehet a különböző típusú sugárzásoknak egyes daganatok megjelenését eredményezve a KIR szerveinek szintjén. A fizikai tényezők (erős zajok, rezgések) közvetett hatást is kiválthatnak: az érzékszerveket károsíthatják vagy stresszállapotot eredményezhetnek. Az idegrendszerre ható kémiai károsító tényezők olyan tényezők, amelyek gyors, negatív hatást vagy függőséget okoznak: alkohol, koffein és tein, dohány, energiaitalok, gyógyszerek, drogok. Az alkohol- és drogfogyasztás, ami módosult tudatállapotot eredményez, autóbalesetekhez és erőszakos cselekedetekhez vezethet. A drogfogyasztók körében a drogok hiánya elvonási tüneteket okoz. A megvonás nagymértékben megváltoztatja függő személy viselkedését, ami egy újabb adag kábítószer megszerzéséhez vezet. Az alkohol- és drogfüggőkön segíthet az elvonóközpontokban az orvosi ellátás és a pszichológiai tanácsadás.
A biológiai tényezők által kiváltott idegrendszeri megbetegedések: agyhártyagyulladás, agyvelőgyulladás, gyermekbénulás, veszettség stb. A vírusok, baktériumok vagy egysejtűek által okozott agyhártyagyulladás megelőzhető a beteg emberek és állatok elkerülésével, illetve, ha körültekintően választjuk meg a fürdőzőhelyeket.
Projekt téma
Készítsetek plakátokat a drogfogyasztás megelőzéséről, csoportmunkában dolgozva. Kérjétek az iskolapszichológus és az iskolaorvos segítségét ezeknek a plakátoknak az elkészítésénél.
A gyermekbénulást egy, a száj nyálkahártyáján keresztül bejutott vírus okozza, ami az idegrostokat támadja meg, egyes esetekben bénulást okozva. A gyermekbénulás elleni oltást közvetlenül a születést követően alkalmazzák, majd megismétlik az első hónapokban, utoljára pedig öt éves kor környékén. A veszettséget a veszettség vírusa okozza, amely fertőzött állatok harapásával terjed. A fertőzést követő 48–72 órán belül szükséges a védőoltás alkalmazása. A védőoltás hatása körülbelül öt évig tart. Védőoltás hiányában a beteg a fertőzést követően, maximum három napon belül meghal, mivel a vírus az agytörzs idegi központjait (a légzés- és a szívközpontot) támadja meg.
Tudj meg többet!
Fontos ismernünk azokat a nagyon veszélyes betegségeket, amelyek ellen léteznek védőoltások. Az egyes vakcinatípusok esetében a kockázat-haszon elemzésnek ki kell terjednie az egyedi sajátosságokra is.
Az idegrendszer működése függ az alvásidő betartásától, valamint az aktív pihenés és munka vagy tanulás idejének optimalizálásától, összehangolva ezeket az életkorral, az éghajlati tényezőkkel, valamint a szervezet általános egészségi állapotával. Az izmokhoz hasonlóan, az idegrendszer esetében is fontos az edzés, elsősorban az agyvelő karbantartása, figyelmet, memóriát, gondolkodást stb. igénylő tevékenységekkel. Az idegrendszer túlzott igénybevétele, de a szellemi tevékenységek hiánya is az idegrendszer tevékenységeinek leépüléséhez vagy bizonyos lappangó betegségek aktiválódásához vezet. A Parkinson-kór, az Alzheimer-kór, az epilepszia szintén az idegrendszer betegségei.
A neurológia az IR megbetegedéseinek diagnosztizálásával és kezelésével foglalkozó tudomány. Egyes betegségek, mint például a depresszió és skizofrénia pszichikai szerepű idegi központokat érintenek. Ezeknek a diagnosztizálása és kezelése a pszichiáter feladata. Az érzelmi zavarok kezelését pszihológus vagy pszichoterapeuta végzi. Az IR egészségi állapotának megőrzéséért javasolt:
• Szellőztess a hálószobában vagy ahol tanulni szoktál, hogy biztosítva legyen az agynak szükséges oxigén.
• Fogyassz glükózt, vitamint (B1, B6, B9, B12, C-vitamin), Ca-, Mg-, Zn-tartalmú élelmiszereket.
• Aludj hét-nyolc órát sötétben, csendben, egy kényelmes ágyban.
• Tanulj hatékony módszereket, amelyek hos zszú távra kiható, jó iskolai teljesítményt eredményeznek.
• Kommunikálj a körülötted levőkkel, válaszd meg a barátaidat, az érzelmeidet úgy fejezd ki, hogy sem rád, sem másokra ne legyenek veszélyesek.
• Szánj időt a kedvenc relaxációs tevékenységeidre, fejleszd a veleszületett képességeidet; tanulj újat egész életed folyamán.
Alkalmazások
Tudd meg, hogyan tanulnak az iskolában kiemelkedő teljesítményt elérő osztálytársaid. Válassz ki néhány olyan tanulási stratégiát, amelyet alkalmazhatsz te is az iskolai felkészülés során.
Az érzékszervek higiéniája
A szem higiéniája
A szemet számos tényező veszélyeztetheti. A szem és kéz tisztaságának hiánya, a nem megfelelő fényviszonyok, a szem és a füzet/könyv közötti nem megfelelő távolság, a munkavédelmi szabályok be nem tartása, átmenetileg vagy véglegesen károsíthatják a látást. A szem és a füzet/könyv közötti optimális távolság kb. 30 cm, a megvilágítás pedig felülről vagy ellenkező irányból kell érkezzen, mint amelyik kézzel írunk. Napfogyatkozás esetén a fényerősség túl intenzív lehet, tehát a szem speciális védelmet igényel.
Az A-vitamin hiány gátolja a szem pigmentjeinek újraképződését, csökkentve a látást, megelőzhető az ebben a vitaminban gazdag ételek fogyasztásával.
A kötőhártyagyulladást a kötőhártyának a fertőző tényezőkkel való érintkezése okozza. A látáskárosodás bizonyos esetekben megelőzhető a higiéniai szabályok betartásával.
Más betegségek örökletesek vagy a korral járnak és csak javíthatóak. Fontos a szemorvos által javasolt szemüveg hordása (1. ábra). A látás elvesztését (vakságot) a szem bizonyos optikai vagy idegi alkotóinak károsodása okozza: a szemlencse elhomályosodása (szürke hályog), a szemben lévő nyomás változása (zöld hályog), retinaleválás, látóideg károsodás (agyalapi mirigy egyes daganatai vagy metilalkohol-fogyasztása esetén) vagy az agykérgi látómező károsodása (ütés vagy agydaganat esetén).
1. ábra Látásvizsgálat
Projekt téma
Hasonlítsd össze a nyomtatott és a digitális formátumú olvasmány előnyeit és hátrányait!
2. ábra A tanulás információforrásai
A fül higiéniája
Különböző környezeti tényezők és rossz szokások károsíthatják a fület és a hallást, miközben károsítják a fül bizonyos részeit, vagy éppen a hallást érintő idegi szerkezeteket. A külső hallójáratban képződött fülzsírdugó akadályozza a mély hangok érzékelését. A külső hallójáratban huzamosabb ideig viselt fülhallgató kiváltja a túlzott fülzsírtermelést, védekezési reakcióként az idegen test jelenlétére.
A külső fülgyulladás a külső hallójáratot érintő fertőzés, amit kivált a fürdőmedencék gyakori látogatása vagy fültisztításra használt eszközök nem megfelelő tisztasága. A nagyon erős hangok vagy a hallójáratba juttatott éles tárgyak károsíthatják a dobhártyát, károsítva a hallást, de nem okoznak süketséget. Az egyik hártyás csiga és a hozzá tartozó hallóideg károsodása egyoldali süketséget okoz. Az egyik agyfélteke hallómezőjének sérülése mindkét fül halláskárosodását előidézi, mivel a hallópályák kereszteződnek az agy belsejében.
A garat szintjén fellépő fertőzések az Eustach-féle kürtön keresztül átterjedhetnek a középfülre, középfülgyulladást okozva (3. ábra). A garat fertőzéseinek helyes kezelésével megelőzhető a középfülgyulladás.
Eustach féle kürt
3. ábra Középfülgyulladás
Az orr higiéniája
A szaglásérzékelés megőrzéséhez az orr, illetve a vele kapcsolatban lévő szervek higiéniája szükséges, ami feltételezi az ütések, károsító anyagok és fertőzések kerülését. A forrógőzök, vagy a különböző vegyi anyagokból származó
gőzök égéseket okozhatnak az orrnyálkahártya és a szaglóhám szintjén. A levegőben szálló por és különböző allergének (olyan részecskék, amelyek allergiát válthatnak ki) orrnyálkahártya-gyulladást idézhetnek elő, amely orrdugulást, orrfolyást okoz. Egy másik betegség az orrpolipok kialakulása, ezek gátolhatják a légzést, ami főleg alvás idején veszélyes, amikor nem biztosított az agy megfelelő oxigénellátása. Ez a rendellenesség sebészileg megszüntethető.
Tudj meg többet!
Mivel a fül, az orr és a gége a garaton keresztül kapcsolódik egymáshoz, e szervek rendellenességeit a fül-orr-gégész diagnosztizálja és kezeli.
A fül-orr-gégészet a fül, az orr és a gége megbetegedéseivel foglalkozó tudományág. A hallás- és a beszédközpont közötti kapcsolat miatt a süketen született emberek nem tudnak artikuláltan beszélni.
A nyelv higiéniája
A mechanikai tényezők (ütések, a nyelv megharapása, elvágása kemény tárgyakkal vagy élelmiszerekkel), fizikai tényezők (az élelmiszerek szélsőséges hőmérséklete), kémiai tényezők (lenyelt mérgező, nem élelmiszernek minősülő anyagok) és biológiai tényezők (vírusok, baktériumok és mikroszkopikus gombák) a nyelv és a száj nyálkahártyájának sérülését okozhatják, ami károsíthatja az ízérzékelést. Gyakori megbetegedés az aftás szájgyulladás (4. ábra) és a kandidózis (5. ábra), amelyek megelőzhetők az élelmiszerek, a száj és a kéz higiéniájával. Ezeknek a betegségeknek a kezelése gombaölő gyógyszerekkel történik.
4. ábra Aftás szájgyulladás a nyelven
5. ábra Kandidózisos nyelv
A bőr kapcsolatba kerül a levegőben, vízben, talajban lévő tényezőkkel, tárgyakkal és más élőlényekkel.
A bőrt érintő mechanikai tényezők általában éles vagy hegyes vágóeszközök, amelyek különböző mélységű sebeket okozhatnak. A legnagyobb veszélyt a mikroorganizmusok bejutása jelenti, amelyek megfertőzhetik a sebeket és az egész testet. A sebet (oxigénes vízzel vagy jódoldattal) és a bőrt a seb körül (orvosi alkohollal vagy jódtinktúrával) fertőtleníteni kell.
A bőrt ért fizikai tényezők közül a legjelentősebbek a szélsőséges hőmérséklet és a napsugárzás. A magas hőmérséklet (46°C felett) és a napsugárzás bőrégést okozhat (6. ábra). A bőr felhámját érintő felületi égést I. fokú égésnek nevezzük; az égett területet vízzel kell lemosni esetleg speciális spray-vel kezelni. A felhámot és az irhát részlegesen érintő égés a II. fokú égés, amely folyadékkal telt hólyagok képződésével jár. A lemosás vízsugárral történik, hosszú ideig, majd az égett felületre steril kötést kell tenni. Ha az égett felület kis méretű, nem kell a mentőt hívni, de szükséges kórházba menni. A III. fokú égés a felhámot, az irhát és részlegesen a mélyebb szöveteket is érinti. Az égett felületre steril kötést kell tenni, és a sérültet kórházba kell szállítani. Létezik IV. fokú égés is, amikor az égett felület elszenesedik.
• Milyen kockázattal járnak a nagykiterjedésű égések?
savak és bázisok) okozzák. Ha az égést égetett mész okozza, csak a mész eltávolítása után tegyünk vizet a sebre. Más anyagok által okozott égéseket vízsugárral kell lemosni (23–30 percig, az anyagok feloldásáig), ezt követően esetleg lehet semlegesíteni az anyagot: szódabikarbónás vízzel sav esetén vagy ecettel bázisok esetén. Negatív hatással lehetnek a bőrre és annak függelékeire a helytelenül vagy túlzásban használt kozmetikai szerek. Fiatal korban túlzásban használt hajápolási termékek a haj hullását és töredezettségét idézik elő.
A bőr károsodását előidéző biológiai tényezők az élőlények több csoportjába tartoznak (baktériumok, gombák, ízeltlábúak), de lehetnek vírusok is (például a herpeszvírus).
6. ábra I., II. és III. fokú égés
A fagyásnak, amit a hosszú ideig hidegnek való kitettség okoz, szintén négy fokozata van. Fontos, hogy a testet lassan melegítsük, ne masszírozzuk a fagyott területet; a sérültet ne itassuk alkohollal, hanem meleg itallal.
Az égések egy részét kémiai tényezők (laboratóriumban vagy a lakás takarítására használt
A gombák mikózisokat okoznak a bőrön (lábgomba), a körmön (körömgomba) vagy a hajon (trichoficia). Ezeknek a mikózisoknak a kezelése hosszú időt vesz igénybe, ezért fontos a megelőzés: a testápolásra saját eszközöket használjunk (fésű, lepedő, törölköző, szappan), tornatermi, uszodai tevékenység után megfelelő tisztálkodás, a ruházat (még az új ruhákat is ki kell mosni) és a lábbeli (időnként fertőtleníteni, és olyan anyagokat használni, amelyek felszívják a lábizzadás miatti nedvességet) tisztán tartása. Az V. osztályban tanult élősködő ízeltlábúak közül megemlítjük a rühatkát és a tetveket, melyek által okozott betegségek ma már ritkábbak.
Tudtad, hogy?
A bőr és a bőr függelékei betegségeinek diagnosztizálásával és kezelésével foglalkozó orvosi szakterület a bőrgyógyászat. A serdülőkorban a bőrt érintő egyes rendellenességek bőrgyógyászati orvosi ellenőrzést igényelhetnek.
A mozgásrendszer működését számos tényező veszélyezteti; a probléma jelentkezhet az izmok, az inak, a szalagok, az ízületek vagy a csontok szintjén. A mozgásrendszert érintő veleszületett vagy szerzett rendellenességeket az ortopédiai szakrendelőkben kezelik. Egyes mozgásszervi betegségek kezelése hosszú ideig tartó fizikoterápiás kezelést igényel. Néhány ilyen helyzetben fontos, hogy bizonyos, a szervezet normális működésével kapcsolatos szabályokat betartsunk, például kerüljük a fizikai túlterhelést, de a mozgásszegény életmódot is. Hasonlóképpen fontos a helyesen és időben alkalmazott elsősegélynyújtás.
Az izomfáradás és az izomláz hosszan tartó igénybevétel esetén jelentkezik, amikor az izmokban elhasználódnak a tartalék anyagok és tejsavnak nevezett anyag keletkezik (főleg akkor, ha az izom nem elég edzett). Izomláz esetén a felhalmozódott tejsav fájdalmat okoz és a mozgás nehézkessé válik (7. ábra). Ezzel együtt az izomláz hamarabb megszüntethető, ha az izmok megterhelés nélkül, folyamatos munkában vannak.
Az izommegnyúlás és szakadás a túlerőltetés következményei. Az izomrostok elszakadása erős fájdalmat okoz. A bőr felületén véraláfutás jelentkezik, az izom pedig kemény és duzzadt (8. ábra). Az első napokban jegelni kell; a sérült izmot mentesíteni kell a megterheléstől, fokozatosan kell újra használni, orvosi felügyelet mellett.
A rándulásokat az ízületi szalagok megcsavarodása vagy megnyúlása okozza, anélkül, hogy a csontok kilépnének az ízületből. A szalagok kötik össze a csontokat és rögzítik az ízületeket. Rugalmasak, de hirtelen mozdulatok károsíthatják ezeket. Jegelni kell. Az ízületet szoros, rugalmas kötéssel kell rögzíteni (9. ábra). Ha a rándulás idején egy pukkanás hallható, lehetséges, hogy a szalag elszakadt, ilyenkor sürgősen orvoshoz kell fordulni. Az orvosi beavatkozásig az érintett területet jegelni kell.
A ficamok súlyos trauma után jelentkeznek, a szalagok szakadását és a csontok ízületből való kimozdulását eredményezik (10. ábra). Elsősegélynyújtásképpen, a ránduláshoz hasonlóan, jegelni kell, és rugalmas kötéssel rögzíteni.
Emlékezz!
• Hogyan nevezzük a mozgásrendszer szerveit? Milyen kapcsolatok vannak ezek között a szervek között?
10. ábra Vállficam – a felkarcsont előre vagy hátra kimozdul
Az érintett területet nem kell masszírozni. A csontok visszahelyezését az ízületbe az ortopéd orvos végezi el.
A törések (11. és 12. ábra) a csontok folytonosságának megszakadását jelentik, lehetnek zártak (amikor csak a csontok érintettek) vagy nyíltak (amikor a törött csontvégek átszúrják az izmokat és a bőrt). Törések esetén fontos a hatékony elsősegélynyújtás és a gyors orvosi beavatkozás. A zárt töréseknél elsősegélynyújtáskor rögzíteni kell a törött csontot sínek segítségével úgy, hogy az befogja a csont mindkét végét; a síneket kötéssel vagy más anyagokkal (kendő, sál) rögzítjük. Nyílt törések esetén először elállítják a vérzést, majd kötözik a sebet és sínekkel rögzítik a területet. A sérültet sürgősen kórházba szállítjuk. A törött és a csontok normál helyzetének helyreállítása érdekében megműtött végtagokat a csontszövet újraképződéséig gipszkötésben rögzítik.
A gerincoszlop deformitásai (13. ábra) a természetes görbületek kihangsúlyozódásával és kóros görbületek megjelenésével járnak; megelőzésük érdekében kerüljük a helytelen testtartást és kijavításukért gyógytornát kell végezni.
A kifózis a gerincoszlop háti domborulatának kihangsúlyozódása; akkor jelenik meg, amikor ülő helyzetben túlságosan ráhajolunk az asztalra.
A lordózis akkor jelentkezik, amikor az ágyéki görbület kihangsúlyozódik; ennek kialakulásához magassarkú cipő viselése vezethet növekedési korban.
A szkoliózis a gerincoszlop oldalirányú ferdülése; akkor jelentkezik, amikor a terheket egyik oldalon hordják.
A csontdeformitások más csontok szintjén is jelentkezhetnek. A csontritkulás (a D-vitamin hiány és a bőrt ért kevés napfény okozza) főleg a mellkas (mellcsont, bordák) és az alsó végtag csontjait (főleg gyermekkorban, miután a gyermek elkezd járni) érinti.
Egy másik, az alsó végtagot érintő deformitás a lúdtalp. Mivel a megelőzés a legtöbb esetben nehézkes, mert lehet genetikai oka is, ezért fontosabb a helyreállítás, olyan speciális lábbeli viselésével, amely járás közben egészséges helyzetben tartja a lábfej csontjait.
Röntgenfelvétel; fém rudak rögzítik a csontokat a csontszövet kialakulásáig
11. ábra Zárt törés (kívül és belül) és nyílt törés a felkaron
Az orsócsont törése
ábra Az alkar törései
13. ábra A gerincoszlop deformitásai
Az orsócsont és singcsont törése
14. ábra A végtagok csontjainak deformitása
Idézd fel az ebben a fejezetben tanult legfontosabb fogalmakat, és egészítsd ki a pontozott részeket!
I. A növények érzékenysége és mozgása
1. A növények … mozgása, például a … terjedése, fizikai mechanizmusok határozzák meg.
2. A növények aktív mozgása …-t igényel és lehet: a. … (a környezet ingerei által meghatározott irányított mozgások): … (a fény felé), … (a gravitációs erő által meghatározott), … (a talaj víztartalma felé) és a kemotropizmus (a talaj … só tartalma felé); b. … (az ingererősség változása váltja ki): … (a fény változására), … (a hőmérséklet változására) és … (mechanikai tényezők hatására); c. … (egy inger felé történő szabad mozgás): … (a fotoszintézis miatt), … (például, a megtermékenyítés végett).
II. Az érzékelés és mozgás a gerinceseknél
Az éjszakai állatok látását a nagyszámú … sejt biztosítja. Az egyszemes látást a fej … elhelyezkedő szemek biztosítják, míg a … látással rendelkező állatok szemei a fej … részén találhatók. A szárazföldi állatok szemét … és … védi.
A hallást, minden gerinces állatnál a … fül biztosítja. A középfül a … kivételével, minden gerinces állatnál jelen van. A középfül egy csontot tartalmaz (…, … és a madaraknál) vagy három halló csontocskát (az …-nél).
A … fül tartalmazza a külső halló járatot a …-nál és az …-nél, ez utóbbiak rendelkeznek még a különböző formájú és méretű …
A … érzékeléshez tartozik a szagérzékelés és az … érzékelés. A … érzékelés fontos az állatoknak a terület … és a … és a … forrás felismerésében. Az … érzékelést a nagy számú receptor biztosítja (a …-nál) vagy hiányozhat (a …-nál).
A bőrérzékelést a vékony (a …-nél és a …-nál) és vastag (a …-nél) bőr biztosítja. A bőr tartalmazhat … (a halaknál és részben a …-nél). A madarak bőre tartalmaz …, … és …, míg az … szőrszálakat tartalmaz.
A mozgás az élettérhez alkalmazkodott. Szárazföldön a mozgás történhet: a. kúszással; b. … és futással, … állatoknál (akik egész talpukra lépnek), … (amelyek az ujjaikra lépnek) és … (amelyek a patákkal védett ujjhegyen járnak); c. …, azoknál az állatoknál, amelyeknek a mellső végtagjuk … mint a …
A vízben az úszást a … testalkat, valamint a páros és páratlan … (a …), a … alakult végtagok (az emlősöknél) és az … hártyák (a … és az … madaraknál) biztosítják. A levegőben, a madarak mellső végtagja … (tollakkal, …, …) … és aktív repülést biztosít; a repülő emlősök (…) végtagját …, … és farkát … köti össze.
III. Érzékelés és mozgás az embernél
Az idegrendszer idegszervekből épül fel, amit az ideg … épít fel, ami … és glia sejtekből jön létre. A neuron részei a … (sejtmaggal) és a nyúlványok … és dendritek) amelyeket … köt össze. A KIR részei az agyvelő és a … . Az agyvelőt a …, kisagy és az … alkotja. A gerincvelőnek öt régiója van: nyaki, …, …, … és farktájéki. A KIR szerveiben az idegsejtek a … állományt és a … állományt hozzák létre. A KIR minden szervében a … állomány belül helyezkedik el, a … és az … felületén is jelen van a … kérget és a … kérget hozva létre. A PIR-t az … (agy és …) és az … dúcok hozzák létre. Az idegeket osztályozhatjuk szerepük szerint is (a tartalmazott idegrostok szerint): …, mozgatók, … . A … idegek és az agy … közül négy pár vegyes ideg. Az IR fő feladatai a … és … . A reflexműködést a reflex … elemei: …, afferens pálya (…), reflex központ, … pálya (mozgató), és … valósítják meg. A … reflexek szerzettek, a … reflexek alapján jönnek létre.
Az érzékszervek receptorokat tartalmaznak, amelyektől az ingerületek az … idegeken (a PIR-ben) és a felszálló pályákon (…) eljutnak az … mezőkbe, ahol létrejön a specifikus … .
A szem tartalmazza a járulékos szerveket és a … golyót, melynek részei: a. külső burok (az … és a … alkotja); b. középső burok (ami tartalmazza …, a … testet és …); c. … burok (…, amely csapsejteket tartalmaz a … és színes látásra és … sejteket az éjszakai és … látásra); d. fénytörő közegek …, csarnok …, lencse, üveg …).
A sugárizom módosítja a lencse …, az … során, a … és a szem közötti távolság függvényében. A szivárványhártya izmai módosítják a … átmérőjét, szabályozva a … jutó fény mennyiségét.
Az emberi fül magába foglalja a … fület (fülkagyló és …), középfület (tartalmazza …, …, a kengyelt a dobhártya és a … ablak között) és belső fület a … labirintussal, ami magába foglalja a hártyás … a három … és a … (az … receptoraival) valamint a … (hallás receptoraival).
Az orr a … hámban tartalmazza a receptorokat, az orrkagylók … részében a nyelvet pedig az … nyálkahártya borítja, ízlelő … (különböző alakú és elhelyezkedésű) nevezett kiemelkedésekkel, amelyek az … bimbókat (receptorokkal) tartalmazzák. A bőr három rétegből (…, az irha, …), szarufüggelékekből (… és …) valamint …-ből (… mirigyek és a faggyúmirigyek) épül fel).
A belsőelválasztásúmirigyek … nevezett anyagokat termelnek, amit a … szállít a … szervekhez, amelyeknek tevékenységét szabályozza. A fontosabb belső elválasztású mirigyek az … (az agy alapi részén), … (a nyak elülső részén), … (a vesék felett) és a hasnyálmirigy (… bal oldalán), aminek … elválasztású része is van.
A hormonok fontosabb szerepei: a. a szervezet növekedése és fejlődése (… hormon, … és … hormonok, ez utóbbiak határozzák meg a különbségeket a két különböző nemű szervezet között); b. a kihívásokhoz való alkalmazkodás (… és …, mindkettőt a mellékvese termeli); c. vércukorszint szabályozása (főleg az …, amit az endokrin hasnyálmirigy termel).
Az endokrin betegségek hatással lehetnek a testmagasságra (… és …), az agy fejlődésére (…) vagy a vér cukorszintjére (…). A hormon elégtelenség által okozott betegségek kezelhetők hormon …, míg a … által kiváltott betegségek a hormon hatásával ellentétes anyagokkal.
A mozgásrendszer … épül fel, amelyeket a csontokhoz … rögzítenek. Alak szerint a csontok lehetnek … (combcsont), laposcsontok (…) és … (csigolyák). A csontok egymáshoz mozdulatlan, …, vagy mozgékony … kapcsolódnak.
A vázizmok jellemzően … izomszövetből épülnek fel, amit megnyúlt, … sejtek alkotnak (sok … és … nevezett specifikus sejtszervecskékkel, amit összehúzódásra képes fehérjék alkotnak).
A vázizmok fő tulajdonsága: …, … (a csontok mozgásával), nyújthatóság és … (az eredeti forma visszanyerése az inger megszűnése után).
A mozgásokban legkevesebb két izom vesz részt (…), amelyek felváltva húzódnak össze és …; például – bicepsz és … . Az izmok, a csontok és az ízületek emelő elven működnek. Az emelőben jelen van az erő, amit az összehúzódó … biztosít, a csontok által képviselt … és az … ami az alátámasztási pont. Ugyanilyen rendszerek működnek a mechanikai szerkezetek esetén is. 1. ábra Az IR-mozgásrendszer kapcsolata
Az idegrendszer: Vizsgára való készülés (fizikai, érzelmi és szellemi készülődés) • Egy kamasz naplója (a szellemi tevékenységek leírása) • Az alkoholfogyasztás és a közlekedési balesetek • A drogfogyasztás hatásai • Idegrendszeri problémák amelyek táplálkozási zavarokban nyilvánulnak meg • Kommunikációs formák az állatvilágban és az embernél • Függőségek különböző anyagoktól • Függőség a technológiától Az érzékszervek: A bionika és az érzékelés • Állatról emberre terjedő bőrbetegségek • Orvosi ellenőrző vizsgálat: fülorrgégészet, szemészet • A lakás higiéniája • Higiénia az iskolában
A mozgásrendszer: A mozgásrendszer fejlődése a sport által • Sportbalesetek • A versenysport • Elsősegélynyújtás baleset esetén • A bionika és a mozgás • A fizikai tevékenységek naplója
I. Tétel (20p)
Írd le a helyes válasz betűjelét (egyetlen helyes válasz létezik):
1. Akaratlagos parancsokat küld: a. az agytörzs; b. a kisagykéreg; c. az agykéreg; d. a gerincvelő
2. Az ideg-izom szinapszis megtalálható: a. a reflex központban; b. a receptorral való kapcsolatnál; c. az efferens pálya és a végrehajtó szerv között; d. az efferens pálya mentén található idegdúcban.
3. A specifikus érzet létre jön: a. a receptorban; b. a receptor és az agykéreg között; c. az agykéreg mozgató mezőiben; d. az agykéreg érző és érzékelő mezőiben.
4. A térdkalács reflex: a. az agytörzsben záródik; b. feszítő reflex; c. receptora a bőrben található; d. eltávolítja a testet egy károsító tényezőtől.
5. Az izmokat a csontok felületéhez rögzítő képződmények: a. a szalagok; b. a rögzített ízületek; c. az inak; d. az epifizisek.
II. Tétel (20p)
1. Társítsd a három oszlopban található, érzékszervekre vonatkozó fogalmakat (például, a 2 B); több társítás is lehetséges:
1. csontok láncolata
a. szem
b. fül
c. orr
d. nyelv
e. bőr
2. lencse
3. verejtékmirigyek
4. ízlelőbimbók a szemölcsökben
5. retina
6. szaglóhám
7. csiga
A. a hanghullámok továbbítása és szabályozása
B. az alkalmazkodást biztosító fénytörés
C. verejtékezés
D. ízérzékelés
E. a szaginger átalakítása ingerületté
F. látási érzékelés
G. hallási érzékelés
2. Társítsd a három oszlopban található, mozgásrendszerre vonatkozó fogalmakat (például, b 4 B); több társítás is lehetséges:
Testtájak
a. Fej
b. Törzs
c. Kar
d. Comb
III. Tétel (15p)
Csontok
1. Felkarcsont
2. Combcsont
3. Agykoponya
4. Bordák
Izmok
A . Mimikai izmok
B . Mellizmok
C . Szabóizom
D Négyfejű combizom
E . Kétfejű karizom
F. Háromfejű karizom
Értelmezd a következő probléma-helyzetet. Egy endokrinológiai ellenőrző vizsgálatra öt beteg érkezett, vizsgálatokkal bizonyított tünetekkel. Nevezd meg az érintett belsőelválasztású mirigyet, a rendellenesség típusát és a betegség nevét.
• A beteg: magas vércukorszint, cukor a vizeletben.
• B beteg: elhízás, megnagyobbodott pajzsmirigy.
• C beteg: normál testmagasság, megnagyobbodott végrészek.
• D beteg: testsúly csökkenés, megnagyobbodott pajzsmirigy.
• E beteg: alacsony testalkat, normál szellemi képesség.
IV. Tétel (35p)
Alkoss egy 10–15 soros szöveget a „Szem reflexei” címmel. Használd a következő tervezetet: egy reflexív alkotóelemei; az inger, a reflexközpont, és a végrehajtószerv szerepe: a pupilla átmérőjének változásában, a látási alkalmazkodásban, a pislogási reflexben, a könnyezésben, a szemgolyó mozgatásában.
10 pont hivatalból.
A munkaidő: 50 perc
PONTOZÁS
I Tétel 20p
II Tétel 20p
III Tétel 15p
IV Tétel 35p
Hivatalból 10p
ÖSSZESEN 100p
Amiről szó lesz:
• A szaporodási életműködés
• A virágos növények szaporodása
• Más szaporodási típusok
• Az ember szaporodása
• A gerincesek ivaros szaporodásának sajátosságai
• Az ember szaporító rendszerének higiéniája
A fejezet végén értékeld a leckék során kifejtett tevékenységed! Hogy a haladásod nyomon kövesd, egészíts ki egy a 6. oldalon levő önmegfigyelési laphoz hasonló lapot! Csatold ezt a lapot portfóliódhoz!
Specifikus kompetenciák: 1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 3.1, 3.2, 4.1, 4.2
Ahhoz, hogy az élőlények időben fennmaradjanak, testrészeik időszakosan megújítják sejtjeiket és sejtszervecskéiket. A sejtek növekednek és szaporodnak; az elhalt sejteket más sejtek osztódásából származó, új sejtek pótolják. Mégis, valamennyi szervezet élettartama időben behatárolt (néhány perc vagy óra a baktériumok esetében, akár száz vagy ezer év egyes fák esetében), de a faj, amelyhez tartozik, meghatározatlan ideig fennmarad (és jóval hoszszabb ideig, mint az egyed élete), azáltal, hogy az egyedek által létrehozott egyes sejtek új szervezeteket képesek alkotni, amelyek hasonlítanak egymáshoz és ahhoz a szervezethez, amely létrehozta őket. Néha az utód létrehozásához egyetlen egyed is elegendő. Egy baktérium két azonos leánysejtre osztódik, melyek ugyanúgy gyors osztódásra képesek.
Egyes növényeknél egy leszakított és elültetett részből egy új növény fejlődhet ki megfelelő körülmények között. Ebben az esetben ivartalan szaporodásról beszélünk (1. ábra), mert a szaporodásban nem vesznek részt különböző egyedek, sőt, még ugyanazon egyedtől származó különböző sejtek sem. A létrejött szervezetek ugyanolyanok, vagy nagyon kevéssé különböznek attól, amelyből kialakultak.
1. ábra Példa ivartalan szaporodásra. Egy levél szélén megjelenő rügyekből új növények fejlődhetnek ki.
Emlékezz!
• Melyek az élőlények alapvető életműködései?
Más esetekben, egy új egyed megjelenéséhez két ivarsejt egyesülésére van szükség – melyek olyan egymástól különböző sejtek, melyeket vagy ugyanazon egyed termel (a növények többségénél, kevésbé az állatoknál), vagy két különböző nemű egyed (kevésbé a növényeknél és az állatok többségénél) hoz létre. A folyamatot megtermékenyítésnek nevezzük. Ebben az esetben ivaros szaporodásról beszélünk. Mivel az új szervezet egyesíti magában azoknak a sejteknek a tulajdonságait, amelyekből kialakult, az utódok különböznek a szülőktől és ugyanazon generáció más egyedeitől (2. ábra).
2. ábra A megtermékenyítés, amit ismételt sejtosztódások követnek, hogy egy új egyed fejlődjön ki.
Tudj meg többet!
Az ivartalan szaporodás a tulajdonságok átadásának nagyfokú stabilitását feltételezi a következő generációnak; az utódok nagyon hasonlítanak a szüleikhez. Az ivaros szaporodás az információcsere révén, amit a két különböző egyedtől származó sejtek egyesülése feltételez, nagyfokú változatosságot biztosít az utódok számára. Ezek közül azok fognak fennmaradni és utódokat létrehozni, melyek a legjobban képesek alkalmazkodni a környezethez.
Amikor a szaporodás nagyszámú új egyed létrejöttét feltételezi, megsokszorozódásnak is tekinthetjük. A magvas növényeknél a női és hím szaporítószervek a virágban helyezkednek el (3. ábra). Ezek ivarsejteket hoznak létre, melyek egyesülnek egymással, majd az egyesülést a virág egyes elemeinek átalakulása követi, miközben mag és termés jön létre. A magok csírázása során új növények fejlődnek ki. Egy növény rendszerint számtalan magot hoz létre, de csak néhánynak van esélye a csírázásra megfelelő körülmények (termékeny talaj, elégséges vízmennyiség, megfelelő hőmérséklet) között, biztosítva a következő generáció kifejlődését. Az állatoknál és az embernél a női és a hím szaporítószervek különböző egyedek testében találhatók (4. ábra). Az ivarsejtek egyesülése történhet vagy vízben, egyes vízi szervezeteknél (külső megtermékenyítés), vagy történhet a nőstény szervezetén belül (belső megtermékenyítés). Az új egyedek a külső környezetben veszélyeknek vannak kitéve. Ezért kell a megtermékenyített petesejtek száma nagy legyen. A nőstény szervezetében fejlődő utódok sokkal jobban védettek. Ezért ezek száma nem kell nagyon nagy legyen. Az állatok evolúciójának egyik mértéke az utódgondozási képesség is, sajátos táplálási, védelmi és tanulási viselkedések által – azaz a fennmaradáshoz szükséges információk átadása révén (5. ábra).
ábra Női és férfi szaporítórendszer az embernél
Feladatok ... ... ... ...
1. Másold át a füzetbe az alábbi feladatot, és egészítsd ki a hiányzó fogalmakkal!
A szaporodás lehet , ha az új egyed egy másik egyed osztódásával, vagy feldarabolása által jön létre, vagy , ha létrejöttéhez két különböző egyed részvétele szükséges. A két egyed által létrehozott szaporítósejteket nevezzük, míg ezek egyesülését .
2. Adjatok példákat vízi állatokra! Ezek közül melyek azok, amelyek utódai inkább vannak veszélyeknek kitéve és miért?
3. Adjatok példákat olyan állatokra, amelyek gondozzák az utódaikat!
ábra Az utódok gondozása – az egyed és a faj túlélő képességének növekedése
A zárvatermők virága a szaporítószervek együttese, amelyet védelmezhet vagy nem virágtakaró (1. ábra). A zárvatermők virágai rendkívül változatosak, de felépítésük hasonló (2. ábra)
A virágok szimmetrikusak: középpontjukat metszheti egyetlen szimmetriasík (ebben az esetben kétoldalian részarányosak), vagy több szimmetriasík (sugarasan részarányosak).
A virágtakarónak védő szerepe van, és ha színes, a rovarok vagy más megporzást végző állatok odacsalogatásában is szerepet játszik. Ha a virágtakaró alkotói azonosak, lepellevelekről beszélünk, amelyek a leplet, P hozzák létre (például a tulipánnál), ha pedig különbözőek, kívül a csészelevelekről (melyek a csészét alkotják, K), és belül a sziromlevelekről (melyek a pártát alkotják C) beszélünk.
Ami a szaporítószerveket illeti, a virágok lehetnek egyivarúak, ha csak hím, vagy csak női ivarszervet tartalmaznak, vagy kétivarúak (hímnősek, hermafroditák) akkor, amikor ugyanabban a virágban megtalálhatók a hím szaporítószervek, a porzók is (melyek a porzótájat alkotják, A) és a női szaporítószervek, a termők is (amelyek
Alkalmazások
Emlékezz!
• Melyek a zárvatermő növények fő jellegzetességei? Melyek a zárvatermők csoportjai? Melyek a két nagy zárvatermő csoport virágainak jellegzetességei?
a termőtájat alkotják, G). A porzó a porzószálból és az ennek a végén elhelyezkedő portokból áll, itt képződik a pollen. A termő a magházból (itt képződnek a magkezdemények), a bibeszálból és a bibéből áll.
A virág szerkezeti elemeinek száma változó, de általában a 3 többszöröse (az egyszikűeknél, pl. tulipán), a 4 vagy az 5 többszöröse (a kétszikűeknél, pl. repce, sárgarépa stb.), illetve lehet számos (a fehér tündérrózsa virága).
A virágtakaró részei és a szaporítószervek is egyaránt a vacokhoz kötődnek, mely a kocsánynak, a virág szárának kiszélesedő része. Egyes esetekben a termők a vacok belsejébe süllyednek, mely védi őket. A virág elemeinek számát és elhelyezkedését a virágképletben lehet kódoltan kifejezni.
1.
Portok
Porzó Porzószál
Magkezdemény
Vacok
Csészelevél
Kocsány
Bibe
Bibeszál
Termő Sziromlevél
Magház
Alkalmazások
Figyeld meg a 3. ábrát! Milyen virágokat ismersz fel? Nevezd meg őket!
Figyeld meg a formák és színek változatosságát!
Mi a szerepe az élénk színű sziromleveleknek?
Azonosítsd a látható virágalkotókat! Miről ismered fel, hogy a kétszikű vagy az egyszikű növényhez tartoznak? Nevezz meg egy-egy példát mindegyik csoportból!
3. ábra Virágok és virágzatok
Figyeld meg a 4. ábrán látható vázlatokat! A virágokat sárgával jelöltük. Az első egy magányos virág (egyetlen virág a virágszáron), a többi virágzatba tömörül.
Térj vissza a 3. ábrához és azonosítsd, melyek a magányos virágok, és melyek azok, amelyek virágzatba tömörülnek!
Rajzolj le a füzetbe egy virágzatot és annak vázlatát! 4. ábra Virágzattípusok
1. Hogy nevezzük a virág hím alkotóelemeit? És a női alkotóelemeket?
2. Mihez kapcsolódnak a virágtakaró elemei? És a szaporítószervek?
3. Hogy nevezik a virágtakaró elemeit, és mi a szerepük?
4. Emlékezz vissza a levél szerkezetére, amit az elmúlt évben tanultál, és hasonlítsd össze a virág szerkezetével!
5. Válaszd ki a helyes válaszokat:
A sziromlevelek:
a. Az esetek többségében színesek. b. A virágtakarót alkotják.
c. A megporzásban és a megtermékenyítésben van szerepük. d. A vacokhoz kapcsolódnak.
Jegyezd meg!
A virág nem egy szerv, hanem a szaporítószervek csoportosulása.
Szómagyarázat
hermafrodita = Hermész és Afrodité istenek nevéből származó fogalom
Ahhoz, hogy biztosítsa a szaporodást, az új egyedek létrejöttét, a virág szerkezeti elemeiből kialakul a termés és a mag. De ehhez előbb szükség van a megporzásra és a megtermékenyítésre.
A megporzás az a folyamat, amelynek során a porzó portokjából felszabadult pollenszemcsék a termő ragacsos bibéjére jutnak, mely tartozhat ugyanahhoz a virághoz vagy ugyanannak a növénynek (vagy az ugyanahhoz a fajhoz tartozó másik növénynek) más virágaihoz. Ha a pollen ugyanannak a virágnak a bibéjére jut, közvetlen megporzás vagy önmegporzás játszódik le.
6. ábra Méh által megvalósított megporzás 5. ábra Keresztezett megporzás
Ha a pollen egy másik virág bibéjére jut, keresztezett megporzásról beszélünk (5. ábra). Ez megvalósulhat szél által, rovarok által (6. ábra) vagy akár az ember által is (mesterséges megporzás). Esetenként az evolúció során egyes rovarfajok együtt fejlődtek bizonyos növényfajokkal úgy, hogy kölcsönösen függővé váltak egymástól, például sok orchidea faj esetében.
A megtermékenyítés
A pollenszemcse felületén egy olyan anyag van, amely kölcsönhatásba kerül a bibét borító ragacsos anyaggal. Ha a pollen ugyanahhoz a növényfajhoz tartozik, a körülmények biztosítottak a megtermékenyítés megvalósulásához.
A pollenszemcsét borító burok felreped, a tartalma pedig (a hím szaporítósejtek) egy pollentömlő formájában (7. ábra) érkezik a magkezdeményhez, áthaladva a bibe, a bibeszál és a magház sejtjein.
Annak ellenére, hogy egy termő bibéjére több pollenszemcse juthat, egy magkezdeményhez csak egy pollentömlő ér el, ahol a hímivarsejtek (spermiumok) közreműködnek a megtermékenyítésben. A magkezdemény több sejtet tartalmaz, de nem mindegyik vesz részt a megtermékenyítésben. A megtermékenyítésben részt vevő női ivarsejtet petesejtnek nevezzük.
Pollenszemcsék
Porzó pollennel
7. ábra A pollentömlő kialakulása
A zárvatermőknél a megtermékenyítés kettős (8. ábra):
• a hímivarsejtek egyike egyesül a petesejttel (női ivarsejt) és létrehozza a zigótát vagy megtermékenyített petesejtet, melynek osztódásából alakul ki az embrió, majd az új növény.
• egy másik hímivarsejt a magkezdemény egy másik sejtjével egyesül, járulékos zigótát hozva létre, ennek osztódásából az embrió raktározó táplálószövete alakul ki.
A megtermékenyítés után az embrió fejlődésnek indul, a magházból kialakul a termés, a magkezdeményekből pedig a magvak (9. ábra). A magvak kialakulásuk után nyugalmi állapotba kerülnek, a továbbiakban csírázással fognak fejlődni, de csak ha a környezeti feltételek megfelelőek. Egyes magok képesek évekig megőrizni csíraképességüket.
A termések és a magvak egyes esetekben nagy távolságra jutnak a növénytől, melyből származnak. Egyes száraz terméseknek (gyermekláncfű, szil, juhar) olyan szerkezeteik vannak, melyek elősegítik a szél általi terjedésüket. Mások kis horgokkal rendelkeznek, melyekkel az állatok bundájához rögzülnek. Az édes anyagokban gazdag húsos terméseket az állatok és/ vagy az emberek elfogyasztják, és a magokat nagy távolságokra juttatják el.
1. Másold át a füzetbe és egészítsd ki az alábbi mondatokat!
A pollentömlő áthalad a bibén, a , a és a magkezdeményhez érkezik.
A női ivarsejtet, amely részt vesz a megtermékenyítésben, és a (hím ivarsejttel) együtt a zigótát alkotja, nevezzük.
A megtermékenyítés után a magházból , a magkezdeményből pedig jön létre.
2. Válaszd ki a helyes választ a megporzásra vonatkozóan:
a. A pollen a magházból a bibére kerül.
b. A méhek nektárt szállítanak egyik virágról a másik virágra.
c. Az egyik faj pollenje nem kerülhet egy másik faj virágára.
d. Az ember végezhet keresztezett megporzást.
A kettős megtermékenyítés, a termés és a mag kialakulása
Sziromlevél
Csészelevél
Porzómaradványok
Mi történik a virág többi alkotóelemével? Mit gondolsz, milyen előnye van a terméssel rendelkező növényeknek a terméssel nem rendelkezőkkel szemben?
Készíts rajzokat vagy kollázsokat, melyeken mutasd be különböző növények virágát, termését és magját! Portfólió lapok
A termés
A termés a zárvatermők sajátos szerve, melynek a magok védelmében és terjesztésében van szerepe. A termések a virág magházából fejlődnek ki, egyes esetekben más virágrészekkel együtt (áltermések). A termést alkotó szövetek különböző állagúak lehetnek, ennek alapján a termések feloszthatók húsos (lágy) és száraz termésekre (10. ábra). Ha éréskor kinyílnak, hogy a magokat felszabadítsák, akkor felnyíló termésekről, ha nem nyílnak ki, zárt vagy fel nem nyíló termésekről beszélünk.
Kategória
HÚSOS TERMÉSEK
SZÁRAZ TERMÉSEK
Terméstípusok és jellegzetességeik
Példák
BOGYÓTERMÉS – lágy, lédús, sok maggal Paradicsom, szőlő
CSONTHÉJAS TERMÉS – lágy, húsos, egyetlen kőmaggal Cseresznye, szilva, kajszibarack
TOKTERMÉS – száraz, vékony termésfal, sok kis maggal Mák, gyapot
HÜVELYTERMÉS – éretten száraz, vékony termésfal, kevesebb és nagyobb magvak Bab, borsó
KASZATTERMÉS – kis, száraz termés, nem nő össze a maggal Napraforgó
SZEMTERMÉS – kis, száraz termés, összenő a maggal Búza, kukorica
Figyelj meg különböző terméstípusokat, és mindegyikre vonatkozóan jegyezd le:
• a termés húsos-e vagy száraz;
• éréskor felnyílik-e vagy sem;
• elválnak-e könnyen a magok a termésről vagy sem;
• egyszerű termés-e, vagy több egymáshoz kapcsolódó termés.
Tudj meg többet!
Azokat a terméseket, amelyek kialakulásában a magházon kívül a virág más részei is részt vesznek, álterméseknek tekintjük. Például az alma (11. ábra), körte, birsalma esetében a termés fogyasztható része a vacokból, a tulajdonképpeni termés pedig a magvak körüli rostos részből alakul ki. Ezt a típusú termést gyümölcsnek nevezik. Az eper piros, fogyasztható része is a vacokból származik. A kicsi és fekete termések kaszattermések.
A mag
A magok a megtermékenyítés után jönnek létre, a magházban levő magkezdemények érése során. Egy átlagos magot kívülről a maghéj borít, belül pedig az embriót (csírát) és a táplálószövetet tartalmazza. Az embrió tartalmazza (és majd létrehozza) a leendő növény miniatűr szerveit: a gyököcskét, a száracskát és a rügyecskét. A tápanyagokat egy vagy két sziklevél raktározza.
Figyeld meg a bab és a kukorica néhány magját, és azonosítsd alkotóelemeiket a 12. és 13. ábra segítségével!
rügyecske
Emlékezz!
• Emlékezz vissza az V. osztályban tanultakra! Milyen szempontok alapján soroljuk a zárvatermőket az egyszikűek és a kétszikűek osztályába!
táplálószövet
maghéj sziklevél gyököcske
12. ábra A kukorica és a bab magjának összehasonlítása
14. ábra Különböző magtípusok
Feladatok
maghéj
száracska rügyecske
táplálószövet gyököcske
sziklevél
13. ábra A bab magjának felépítése
A bab magjában a sziklevelek elfoglalják a mag legnagyobb részét. Milyen más magokat ismersz és fogyasztasz? Miért fogyaszthatók ezek a magok?
Emlékezz vissza a VI. osztályban tanultakra, hogy melyek az élelmiszerekben levő fő tápanyagok!
Szénhidrátokban (keményítőben) gazdag magvak Gabonafélék
Zsírokban gazdag magvak Napraforgó, len, tök
Fehérjében gazdag magvak Bab, borsó, szója
Másold át a füzetbe az alábbi mondatokat, és egészítsd ki a hiányzó részeket a megfelelő fogalmakkal:
1. A napraforgónak típusú termése van és magvai gazdagok.
2. A babnak típusú termése van és magvai gazdagok.
3. A búzának típusú termése van és magvai gazdagok.
Emlékezz!
• Az év melyik periódusában alakulnak ki a magok? És melyik periódusban csíráznak?
A magok kialakulásuk után nyugalmi periódusba juthatnak, a csírázásnak megfelelő környezeti feltételek kialakulásáig. Csírázáskor a magvakban a csíra nyugalmiból aktív növekedési állapotba megy át, a sziklevelekben levő tartalék tápanyagok segítségével.
A kedvező környezeti feltételek (15. ábra):
• megfelelő hőmérséklet, amely minden növény számára eltérő (például a bab esetében minimum 8-10°C, míg a búza és a napraforgó már 4-5°C-on is képes csírázni);
• a talaj megfelelő nedvességtartalma;
• levegőztetett talaj, az oxigén bejutásához.
Ezek a tényezők a talaj előkészítő munkálataival is biztosíthatók.
Más tényezők a magok egészségi állapotára, épségére és korára vonatkoznak. Figyelembe véve a csírázáshoz szükséges tényezőket, milyen feltételek között tarthatnánk a magokat nyugalmi állapotban? Egyes növényeknél (bab) (16. ábra) a növekvő száracska a talaj felszínére emeli a két sziklevelet. Másoknál (borsó) (17. ábra) a sziklevelek a talajban maradnak. Ezek egyre kisebbek lesznek, a bennük lévő tartalék anyagok felhasználásával arányosan.
Vizsgálat: csoportmunka
Az osztályt három csoportra osztjuk, mindegyik csoport egy adott növény magjainak csírázását és az ehhez szükséges feltételeket fogja tanulmányozni (például búza, bab, napraforgó stb.).
Mindegyik csoport naponta megfigyeli a csírázó magok csoportjait abban az esetben, ha a hőmérséklet csökken vagy emelkedik, a víz mennyisége megfelelő vagy nem, a magok oxigénhez jutnak vagy sem.
Az eredményeket táblázatokba jegyzik fel. A végén összehasonlítják a különböző feltételek mellett kicsírázott magok számát a kezdeti magok számával, és meghatározzák az optimális körülményeket.
A tápanyagfelvétel révén a növények növekednek. A növekedés a növény testének és valamennyi szervének gyarapodási folyamata. Sejtosztódás révén valósul meg, az osztódó szövetek tevékenységének következtében, de a sejtek nagyságának növekedése által is, a tápanyagok beépítésének hatására. A fejlődés növekedést feltételez, de nem korlátozódik erre. Fejlődés során a növény egyik szakaszból megy át a másikba, és lehetővé válik az átmenet egyik generációról a másikra.
Egy növény életciklusának szakaszai: Amikor a növény éretté válik, a szaporítószervekben ivarsejtek képződnek, megtörténik a megporzás és a megtermékenyítés, a termések és a magok kialakulása. A magok csírákat (embriókat) tartalmaznak, a csírázás során pedig kialakulnak az új növények. Ezek kezdetben kicsik, szaporítószervekkel nem rendelkeznek, majd növekednek és virágoznak.
zigóta csíra
Egy növény életciklusának fentebb bemutatott szakaszait hozd összefüggésbe a 18. ábrával. Hol van a zigóta? Hát a csíra?
fiatal palánta, vegetatív szervekkel
érett növény, szaporítószervekkel
18. ábra Az őszibarack – évelő fásszárú növény – életciklusa
A növények életciklusának időtartama változó: a lágyszárúaknál rendszerint egy, kettő vagy több év, míg a fás szárú, évelő növényeknél több év. A kétéves növények esetében (19. ábra) az első évben csak vegetatív szervek alakulnak ki, a szaporító szervek pedig a második évben. Elérve az érett kort, az évelő növények többször virágozhatnak és hozhatnak termést életük során – egyesek minden évben, mások ritkábban, életük során számos új generációnak adva életet.
19. ábra A hagyma életciklusa
Annak a csoportnak a projektjéből kiindulva, amelyben előzőleg dolgoztál, válassz ki néhány növényt azok közül, amelyek nagyon jól fejlődtek és kövesd a fejlődési folyamatukat a tanév végéig. Jegyezd fel egy megfigyelési lapra, naplószerűen, a növekedésükkel és fejlődésükkel kapcsolatos részleteket. Jegyezd fel a hőmérsékletre és a vízre vonatkozó feltételeket. Rajzold le a növényt vagy fényképezd le és a képeket csatold a lapokhoz.
A zárvatermő növények, noha a virágok szintjén található szaporítószervek segítségével szaporodnak, képesek vegetatív szervdarabok révén is sokszorozódni. Néha elég csak szétválasztani a bokrokat alkotó növényeket (bazsarózsánál, ibolyánál), vagy elültetni a tartaléktápanyagokban gazdag raktározó szerveket (hagymát – a vöröshagymánál, szárgumót –a burgonyánál, vagy gyöktörzset – a nősziromnál).
Gyakorlati tevékenység
Emlékezz!
• A növények szervei lehetnek vegetatív szervek és szaporító szervek. Melyek a vegetatív szervek fő szerepei? Hát a másodlagosak?
A dugványozás feltételezi egy növényi rész vagy akár egy levél azon képességét, hogy gyökeret tudjon létrehozni. Vágj le egy muskátli bokorról egy 2–3 rügyes hajtást! Ez a szárdugvány (1. ábra). Helyezd egy vízzel telt edénybe, és figyeld meg a gyökerek kialakulását. Pótold a vizet a csökkenés mértékében. Hány nap szükséges az első gyökerek megjelenéséhez?
Szakíts le egy afrikaiibolyáról egy levelet, és helyezd egy pohár vízbe! Figyeld meg ebben az esetben is a gyökerek kialakulását! Amikor a gyökerek elég nagyok, ültesd át az új növényeket cserépbe és figyeld meg a fejlődésüket.
1. ábra Szárdugvány
Alkalmazások
Az oltás két növényi rész egybeolvadását feltételezi. A gyökeres részt alanynak nevezzük, míg a másikat, amelyiket az alanyhoz kapcsolunk, oltóvesszőnek (oltóágnak). A mellékelt ábrán azonosítsd ezeket, és írd le a folyamatot, úgy ahogyan megfigyelted. Informálódj a különböző oltási technikákról!
A bujtás feltételezi egyes ágrészek (bujtványok) meggyökerezését anélkül, hogy leválasztanánk az anyanövényről. Elsősorban a szőlőnél, ribizlinél, szedernél alkalmazzák. Hosszabb ágakat választanak ki, melyeket a fölbe helyeznek, úgy, hogy a csúcsot kint hagyják, ahogy a mellékelt ábrán látható. A föld alatt levő ágrész új gyökereket hoz létre. Miután ezek megfelelően megnőnek, az ág leválasztható az anyanövényről. Melyek a hasonlóságok és a különbségek a dugványok, az oltóvesszők és a bujtványok között?
Az egysejtű szervezetek sejtosztódással szaporodnak. A baktériumok (4. ábra) kedvező életfeltételek mellett 20 percenként osztódnak, így egy sejt két új sejtté válik. A keletkezett két sejt nemcsak egymáshoz, hanem az eredeti sejthez is nagyon hasonlít. A protiszták is sejtosztódással szaporodnak, mely lehet hosszanti, vagy harántirányú (5. ábra)
4. ábra Egy baktériumsejt osztódása
Alkalmazások
Számítsd ki a baktériumok számát, melyek egyetlen kezdeti baktérium osztódásából keletkeznek 24 óra alatt!
Gyakorlati tevékenység
Oldj fel egy kis sörélesztő darabkát egy kis meleg vízben! Egy pipetta segítségével vegyél egy csepp mintát az így kapott oldatból, és mikroszkóp alatt figyeld meg. Rajzold le, amit láttál. Hasonlítsd össze a 6. ábrával.
7. ábra A páfrány szaporodása
Emlékezz!
• Melyek az élővilág azon országai, melyek egysejtű szervezeteket tartalmaznak? Melyek a sejtjeik közötti különbségek?
5. ábra A szemesostoros osztódása
Egyes gombáknál (pl. a sörélesztő), az osztódás egyenlőtlen sejteket eredményez, amelyek az anyasejten maradnak, bimbókhoz hasonló alakot létrehozva (6. ábra). Így, annak ellenére, hogy egysejtű, az élesztő telepeket alkot.
6. ábra Sörélesztő
A spórákkal való szaporodás egyes gombáknál, az algáknál, a moháknál és a páfrányoknál figyelhető meg. A spórák ellenálló burokkal borított sejtek, melyeknek a csírázáshoz vízre van szükségük.
A páfrányoknál (7. ábra) a spórák a levelek fonákján, ellenálló hártyával borított csoportokba tömörülnek. Amikor kicsíráznak, egy szív alakú képződményt hoznak létre, ezen fognak kifejlődni a szaporítósejtek. Ezek a megtermékenyítés során egyesülnek, kialakítva az új növényt. Milyen különbségek vannak a spórák és a magok között?
A gyermek felnőtté válása szakaszosan zajlik, és hormonális, testi, érzelmi és viselkedésbeli változásokkal jár. Ezek a módosulások a pubertáskorban (serdülőkorban) kezdődnek és a legnyilvánvalóbbak a testi változások. De a módosulások hormonális alapúak.
A hipotalamusz elkezdi serkenteni a hipofízist, ez pedig egy sor olyan hormont termel, amelyek a nemi mirigyek működését befolyásolják. Mindezek a hormonális változások kiváltják a test növekedésének felgyorsulását, a másodlagos nemi jellegek kialakulását, az ivarérettség elérését. A változások egyéni különbségekkel
Testi változások (1. ábra)
A lányoknál a változások általában így jelennek meg: kezdetben szőrszálak a szeméremtájékon, a mellek megnövekedése, szőrszálak a hónaljtájon, az első menstruációs ciklusok. A menstruációs ciklusok kezdetben szabálytalanok lehetnek, de egy-két éven belül rendszeressé válnak. A növekedés során a medence kiszélesedik, miközben a derék vékony marad.
1. ábra
Emlékezz!
• Melyek az ember endokrin mirigyei? Ezek közül melyek termelnek a növekedésben és fejlődésben szerepet játszó hormonokat? Melyik az az idegrendszeri szerv, amelyik az endokrin mirigyek működését szabályozza?
9–11 éves kor körül kezdődnek a lányoknál, és 10–13 éves korban a fiúknál. Korai pubertásról beszélünk, ha a változások 8 éves kor előtt kezdődnek, és késői pubertásról, ha 14–15 éves korig nem jelentkeznek.
A fiúknál a herék kissé megnövekednek. A tesztoszteron termelődésének hatására szőrszálak jelennek meg szeméremtájékon, a hónaljtájon és az arcon. A hímvessző megnő, és megjelennek az első éjszakai magömlések, vagyis az ondó kilövellése. A hangszálak megvastagodásának és a gége fejlődésének hatására a hang mélyebbé válik. A magasságbeli növekedést rövid időn belül az izomtömeg megnövekedése követi.
Magasságbeli növekedés és a test alakjának változásai serdülőkorban –lányok és fiúk
2.
magasság
életkor
A lányoknál is, és a fiúknál is megjelenhet időlegesen az akné (2. ábra). A pattanásokat a bőr faggyúmirigyeinek intenzív tevékenysége hozza létre; a faggyú elzárhatja a bőr pórusait, így a baktériumok elszaporodhatnak. Ebben a periódusban fontos a fokozott higiénia és szükség esetén a bőrgyógyász felkeresése.
Mindezek a testi változások érzelmi és viselkedésbeli változásokat vonnak maguk után:
• A folyamatosan változó test változásokat okozhat a serdülők önmagukról és a körülöttük levőkről alkotott képében. Hozzá kell szokjanak új megjelenésükhöz és fiziológiás változásaikhoz, nagyon figyelmessé válnak saját és mások kinézetére.
• Megnő az önismereti vágyuk, a személyes én meghatározására, a kifejezésére való igényük. A régi modellek már nem érvényesek, másokat, újakat keresnek.
• Megjelenik az önállóság iránti vágy, és annak igénye, hogy több időt töltsenek el a barátaikkal.
• Kedélyváltozások jelennek meg; a fiúknál a tesztoszteron fokozhatja az agresszivitás szintjét.
• Az átélt lelkiállapotok újdonsága kiválthatja azt az érzést, hogy senki sem érti meg őket, főleg a felnőttek nem; az átéltek kifejezésének nehézségei konfliktusokat okozhatnak.
• Megjelenik a szexualitás iránti érdeklődés.
Jegyezd meg!
A serdülőkorban lejátszódó összes változás a felnőtt test kialakulásának folyamatát jelzi, miközben megjelenik a szaporodási képesség. A serdülőkornak nincsenek fix időpontjai, egyénenként változik; általában a lányoknál hamarabb kezdődik, mint a fiúknál. Az éjszakai magömlések (a fiúk esetében) és a menstruáció (a lányok esetében) megjelenésével egyidejűleg az egyének fogamzásra képesek lesznek; ennek ellenére a lányok teste még nincs felkészülve egy terhesség kihordására, és egy serdülőkorú egyén nincs felkészülve a szülővé válásra.
Feladatok
Tudj meg többet!
Serdülőkorban a nemi hormonok hatására az agy is változásokat szenved. A szinapszisok egy része eltűnik, újak alakulnak ki, azaz új idegpályák jönnek létre, az agyféltekék területeinek eltérő aktiválásával kapcsolatosan. Az agy fejleszti gondolkodási kapacitását, de a döntéseket erőteljesen befolyásolják az érzelmek.
Keress információkat – olvasmányaid vagy a felnőttekkel való beszélgetés során – és állíts össze egy anyagot a gyermekfogantatási képesség és a gyereknevelési képesség közötti különbségről.
1. Figyeld meg az alábbi ábrákat, és mutasd be a pubertással járó lehetséges testi, érzelmi és viselkedésbeli változásokat!
2. Ennek a modellnek az alapján készíts néhány más rajzot, amelyek kifejezik a rád jellemző testi, érzelmi és viselkedésbeli változásokat ebben a periódusban. Miután elkészültél, cseréld ki a rajzodat az osztálytársaidéval és ellenőrizd le, hogy megértették-e azt, amit rajzaiddal ki szerettél volna fejezni. Milyen következtetéseket vonhatsz le?
férfi nemi szervek
prosztata herék
hímvessző
női nemi szervek
méh petevezetékek
petefészek hüvely petefészek
3. ábra A férfi és a női szaporító rendszer
A férfi szaporító rendszer (4. és 5. ábra)
Az ember szaporító rendszere (3. ábra), a többi állatfajéhoz hasonlóan az ivarsejteket – spermiumokat vagy petesejteket – termelő nemi mirigyekből (herék vagy petefészkek), a sejteket továbbító ivarvezetékekből, a járulékos mirigyekből és a külső nemi szervekből áll.
Figyeld meg a 3. ábrát, és azonosítsd a férfi és női szaporító rendszer részeit!
Hasonlítsd össze az ember szaporító szerveit a korábban tanult növényi szaporítószervekkel!
Milyen közös elemeket ismersz fel?
A férfi nemi mirigyeket heréknek nevezzük, és a hasüregen kívül, egy bőrtömlőben (herezacskóban) helyezkednek el. A heréket több lebeny alkotja, ezekben találjuk a kanyarulatos herecsatornákat, amelyek a hímivarsejteket és a tesztoszteront, a fő férfi nemi hormont termelő sejteket tartalmazzák. Figyeld meg a 4. ábrán elölnézetben és oldalnézetben a férfi szaporító rendszer szerveit. A lerajzolt szervek közül nem mindegyik tartozik a szaporító rendszerhez, de azért lettek feltüntetve, hogy segítsék a szervek helyének meghatározását. Melyek ezek?
A kanyarulatos csatornákból a spermiumok egy bonyolult csatornahálózatba jutnak, amelyek közül a leghosszabb az ondóvezeték, mely felszáll a heréktől a hasüregbe. Az ondóvezeték egyesül egyes járulékos mirigyek elvezető csatornáival és a húgycsőbe nyílik. A férfiaknál a húgycső közös vezetéke a vizeletnek és az ondónak.
A járulékos mirigyek: az ondóhólyagok, a prosztata (dülmirigy) és a Cowper-mirigyek. A spermiumok táplálását és előrehaladását biztosító folyadékokat termelnek, melyek részt vesznek az ondó alkotásában.
húgyhólyag ondóhólyag ondóhólyag ondóvezeték
Cowpermirigy
mellékhere ondóvezeték
prosztata
húgycső
hímvessző here here herezacskó
mellékhere
4. ábra A férfi szaporító rendszer
végbél Cowpermirigy végbélnyílás
vérerek ondóvezeték
mellékhere here
5. ábra A here és a mellékhere makk
A külső nemi szerv a hímvessző (pénisz), ezen halad át a húgycső, melyen keresztül a magömlés pillanatában távozik az ondó. Minden magömléskor néhány százmillió spermium (spermatozoida) távozhat. A nemi aktus során az ondó a nő szervezetébe jut, ahol a spermiumok 1–5 napig életképesek maradhatnak. Ha ebben a periódusban találkoznak egy petesejttel, megtörténik a megtermékenyítés (6. ábra). A megtermékenyítéshez egyetlen hímivarsejt is elégséges.
A spermiumok (7. ábra) 50–70 µm nagyságú megnyúlt sejt, melyek fejből, testből és ostorból állnak, az ostor segítségével haladnak előre a járulékos mirigyek által termelt folyadékban. A fej egy nagy sejtmagból és kevés citoplazmából áll, elülső része kihegyesedett, ennek segítségével jut be a petesejtbe a megtermékenyítés pillanatában. A hímivarsejtek termelődése folyamatos, a serdülőkortól a férfiak változókoráig tart.
6. ábra Spermiumok által körülvett petesejt
7. ábra Spermium
A női szaporító rendszer (8. ábra)
1. Az alábbi szerkezetek közül melyek vehetnek részt a megtermékenyítésben?
a. spermium; b. petefészek; c. petesejt; d. here; e. tesztoszteron; f. kanyarulatos herecsatorna; g. ivarsejt.
2. A férfi szaporító rendszer járulékos mirigyei:
a. húgycső; b. prosztata; c. emlőmirigyek; d. Cowper-mirigyek.
3. A herék elhelyezkedése:
a. a hasüregben; b. a herezacskóban.
A női nemi mirigyeket petefészkeknek nevezzük, és a hasüregben helyezkednek el. Havonta egy petesejtet termelnek. Emellett termelik a női nemi hormonokat, az ösztrogéneket és a progeszteront. A petesejteket a petevezetékek fogják fel, melyek a méhbe, egy izmos szervbe nyílnak. A méh belső részét alkotó szövet a méhnyálkahártya, ide fog beágyazódni az embrió. A méh lefelé a hüvelyben folytatódik, mely kifelé nyílik.
A külső nemi szervek összefoglaló neve a szeméremtest, melyet két bőrredő, a nagyajkak (kívül) és a kisajkak (belül) alkotnak, ezek azt a teret határolják, ahova a húgycső és a hüvely nyílik.
méh petefészek petefészek hüvely petevezeték
8. ábra A női szaporító rendszer
9. ábra A petefészek szerkezete petefészek petesejt
A nemi aktus során a hüvelybe jutott spermiumok áthaladnak a méhnyakon és a petevezetékekbe jutnak. A megtermékenyítés a petevezetékben játszódik le, itt található a petefészek által termelt petesejt. Egy petesejt élettartama nem haladja meg a két napot, és ha ez alatt az idő alatt nem termékenyül meg, akkor elhal, és kilökődik a szervezetből.
A petesejt egy nagy sejt, körülbelül 200 µm átmérőjű, sejtmagját bőséges citoplazma veszi körül. A petesejt termelődése ciklikus, serdülőkortól a nő változó koráig tart.
Tudj meg többet!
Mindegyik petefészek születéskor néhány százezer petefészektüszőt tartalmaz – olyan sejtekkel, melyekből létrejöhetnek a jövendő petesejtek. Csak egy részük fog beérni.
A női nemi ciklus Nőknél a petefészkek serdülőkorban kezdenek működni. Ettől a pillanattól kezdve minden hónapban egyik közülük egy petesejtet termel és szabadít fel. Tehát a petefészkek ciklikus változásokon mennek keresztül. Ezzel egy időben a méhnyálkahártya is ciklikus változásokat szenved, az alábbiak szerint:
• A méhnyálkahártya belső felszíne részben leválik, enyhe vérzés kíséretében – a vérzés első napja a ciklus első napját jelzi. Ezt a szakaszt menstruációnak nevezzük, és átlagosan 2–3 napig tart.
• A méhnyálkahártya elkezd újraképződni, felkészülve az embrió esetleges beágyazódására, mely a megtermékenyítés után néhány napon belül történik meg.
• Ovuláció (tüszőrepedés) után (körülbelül a 14. nap, mely időpontban a hormontermelés is intenzívebb), a méhnyálkahártya megvastagszik, és fel van készülve a beágyazódásra. A petesejt érett és az ovuláció után egy vagy maximum két napon belül megtermékenyíthető.
Tudj meg többet!
A petefészkek nem nyílnak sem a méhbe, sem a petevezetékekbe. A petefészek és a méh között van néhány szalag, de ezeknek csak függesztő szerepük van, a petevezetékek pedig a hasüregbe nyílnak, nyílásaik csak körbeveszik a petefészek felszínét. Azt a méhszakaszt, mely a hüvelybe boltosul, méhnyaknak nevezzük.
Számítsd ki, hány petesejt fog beérni egy nő termékeny időszakában, ha 12 évesen kezd el petesejteket termelni és 50 évesen jut el a változókorba (az ovuláció elmaradása), figyelembe véve, hogy egy női ciklus időtartama körülbelül 28 nap.
• Ha a megtermékenyítés nem történt meg, körülbelül 14 nappal az ovuláció után a nyálkahártya egy része leválik, és a következő menstruációs ciklus során kilökődik.
• Ha a megtermékenyítés megtörtént, az embrió pedig beágyazódik, leállnak ezek a változások. Ezért, a menstruáció elmaradása a terhesség egy jele lehet.
Figyeld meg a havi változásokat (10. ábra): az ábra felső részén – a petefészekciklus az ovuláció pillanatában; az alsó részen – a méhnyálkahártya ciklus, a méhnyálkahártya havonta elszenvedett módosulásaival.
petefészekciklus elsődleges tüsző másodlagos tüsző
méhnyálkahártya ciklus ovuláció
üreges tüsző sárgatest fehér test
10. ábra A menstruációs ciklus
Figyelembe véve a spermiumok és a petesejtek élettartamát, hogy tudnád meghatározni, hogy a ciklus során mikor termékeny a nő (melyik az a periódus, amikor megvalósulhat a megtermékenyítés)? Feltételezve, hogy a 11. ábrán a naptáron a menstruációs vérzés napjai vannak jelezve, melyik volt az ovuláció dátuma az előző ciklusban? És melyik lehetne az éppen zajló ciklusban?
11. ábra Menstruációs naptár
A megtermékenyítés, a beágyazódás, az embrionális fejlődés és a szülés Ha a nő termékeny periódusában szexuális aktusra kerül sor, a spermiumok ostoruk segítségével áthaladnak a hüvelyen, a méhen és a petevezetékekbe jutnak. A petesejttel azon oldali petevezetékben találkoznak, amelyik oldalon a petefészek létrehozta a petesejtet.
A megtermékenyítéshez egy spermium is elegendő, az első a termelt sok százmillióból. Ez behatol a petesejtbe, és a két sejtmag egybeolvad. Ebben a pillanatban a kezdeti két sejt egyetlen sejtbe, a zigótába (megtermékenyített petesejt) egyesül.
Figyeld meg a 12. ábrán a megtermékenyítés szakaszait, a zigóta képződését és az embrió létrehozását meghatározó első sejtosztódásokat! Azonosítsd a rajzon az embrió beágyazódásának helyét a méhfalba!
12. ábra A megtermékenyítés szakaszai
A zigóta osztódni kezd, miközben megkezdi útját a petevezetékből a méh felé. Abban a pillanatban, amikor több nap vándorlás után megtapad a méhfalban (beágyazódás) a keletkezett embriónak sejtcsomó-kinézete van (12. ábra) A beágyazódás után az embrió tovább osztódik, folytatja sejtjei és szövetei differenciálódását. Körülötte egy folyadékkal telt burok (magzatburok) alakul ki, melynek a táplálásban és védelemben van szerepe.
A beágyazódás helyén a méhfalon kialakul a méhlepény, melyet az anyához és a magzathoz tartozó érhálózat alakít ki. A méhlepény és az embrió között a köldökzsinór teremt kapcsolatot, melynek vérereiben az embrió vére folyik (13. ábra). Szüléskor a méhlepény leválik a méhfalról, a köldökzsinór pedig szintén leválik (vagy elvágják) a gyermek testéről. A fennmaradó heg alkotja a köldököt.
a heteket jelölik)
Feladatok
Nevezd meg azokat szerveket, amelyekben az alábbi folyamatok lejátszódnak:
• Hímivarsejtek termelése
• Megtermékenyítés
• Menstruáció
• Az embrió beágyazódása
• Petesejtek termelése
• Az anyatej termelése
15. ábra Természetes szülés
A szülés (15. ábra) körülbelül 280 nappal a megtermékenyítés után következik be. Szüléskor a méh erőteljesen összehúzódik egy hipotalamusz által termelt hormon hatására.
Szülés után az újszülöttet az anya az emlőmirigyek (16. ábra). által termelt tejjel táplálja. Miután már nem szoptat, az anya menstruációs ciklusai, melyek a megtermékenyítés után megszakadtak, újra kezdődnek.
Az emlőmirigyek exokrin mirigyek. Fürt alakúak, mirigyhámból állnak, és kivezető csatornával ürítik váladékukat. Egy mirigy összes csatornája egyesül egymással, és a mellbimbónál kifelé nyílik. A mirigyhám körül zsírszövet található, amely meghatározza a mellek jellegzetes formáját. Egyes hormonok hatására az emlőmirigyek az újszülött táplálására szolgáló tejet termelnek.
Tudj meg többet!
Az anyatej tartalmazza az összes tápanyagot, amire a csecsemőnek 6 hónapos koráig szüksége van, és 1 éves koráig a fő táplálékforrás marad, még az után is, hogy a csecsemő elkezd más táplálékot is fogyasztani.
Jegyezd meg!
Ahhoz, hogy megtörténhessen a megtermékenyítés, a spermiumnak és a petesejtnek találkoznia kell a nő testében a termékeny periódusban. Ezt a periódust, egy szabályos ciklus esetén, az ovuláció előtti és utáni néhány napnak számítjuk. Ennek a periódusnak a kerülése nem biztos fogamzásgátló módszer.
A fogamzás, tág értelemben azokat a tevékenységeket feltételezi, melyek egy új egyed keletkezéséhez vezetnek. A megtermékenyítés a nő testében játszódik le, vagy laboratóriumi körülmények között (in vitro). A zigóta osztódik, az embrió beágyazódik a méhfalba, fejlődik, és egy körülbelül 280 napos terhesség után megszületik.
A nem kívánt terhesség elkerülése érdekében a nő vagy a pár különböző fogamzásgátló módszerekhez folyamodhat, melyek megakadályozzák az ivarsejtek képződését, a megtermékenyítést, az embrió beágyazódását vagy fejlődését. A fogamzásgátló módszerek lehetnek véglegesek vagy ideiglenesek.
Végleges módszerek (17. ábra):
• Vazektómia – az ondóvezetékek átvágása és elkötése; így a spermiumok nem tudnak többet távozni a férfi szervezetéből.
• A petevezetékek elkötése – a spermiumok nem tudnak többet találkozni a petesejttel a nő szervezetében.
Ezek a módszerek kisebb műtéti beavatkozást feltételeznek, és nem befolyásolják az illető egészségét és szexuális életét.
Ideiglenes módszerek (18.ábra):
• Orális fogamzásgátlók – tabletta formájában bevitt hormonok – leállítják a petefészkek működését befolyásoló hormonok természetes úton való termelődését.
• A bőr alá ültethető hormonális implantátumok – szabályos időközönként automatikusan felszabaduló hormonok.
• Férfi és női óvszerek – pesszárium, spermicidek – a hímvesszőre helyezik fel, vagy a hüvelybe vezetik a szexuális aktus előtt, megakadályozzák a spermiumok bejutását a női nemi utakba.
• Spirál – olyan eszköz, melyet a méhbe helyezve megakadályozza az embrió beágyazódását.
• Megszakításos közösülés, a hímvessző eltávolítása a hüvelyből a magömlés előtt – megakadályozza a spermiumok bejutását a nő szervezetébe (kis hatékonyságú módszer).
17. ábra A fogamzásgátló módszerek kiválasztásához orvosi javaslatra van szükség
18. ábra Ideiglenes fogamzásgátló módszerek
• Naptármódszer – feltételezi, hogy a nőnek szabályos menstruációs ciklusa legyen, és ismerje az ovuláció időpontját – a szexuális érintkezés elkerülését feltételezi néhány nappal az ovuláció előtt és után. Az ovuláció időpontja megállapítható hőmérőzéssel is – a termékeny időszakban a test hőmérséklete enyhén megnő.
A fogamzásgátló módszerek közül a férfi óvszer az egyetlen, amely megakadályozza a nemi betegségek terjedését is.
A gerincesek, kevés kivétellel, ivarosan szaporodnak: a nemek elkülönültek, kivételes esetekben hímnős egyedek is előfordulhatnak. Az egyedek jól látható különbözőségét ivari kétalakúságnak nevezzük, amely egy sor, a megjelenésre és a viselkedésre vonatkozó jellemző, mely meghatározza a nemek egymáshoz való vonzódását. Sok fajnál a hímek nagyobbak, színesebbek és territoriális magatartásuk kifejezettebb. Egyes esetekben harcolnak egymással a nőstényekért és a szaporodás jogáért.
Az ivari kétalakúság lehet állandó, egész évben megnyilvánuló vagy időleges, a párzási periódusra korlátozódó. Egyes jellegzetességek, melyek a hímet vonzóbbá teszik a párzási időszakban, hátrányt is jelenthetnek. Például a hím páva színes és gazdag farktollazata vonzza a tojót, de megnehezíti a repülést, tehát hátrányt jelenthet, ha a pávakakas el akar repülni a ragadozók elől; mivel színes, az álcázás is nehézkessé válik.
A hímek spermiumokat, a nőstények petesejteket termelnek. A megtermékenyítés folyamatában egy petesejt egyesül egy hímivarsejttel, és zigóta keletkezik, amiből kifejlődik az utód. Hogy a megtermékenyítés lehetségessé váljon, a hímeknek és a nőstényeknek találkozniuk kell, és ivarsejtjeiket ugyanabban az időszakban kell termelniük. Minden fajnak megvan a maga jellemző párzási periódusa, a környezeti tényezők függvényében, hogy az utódok akkor jöjjenek a világra, amikor kedvezőek az éghajlati körülmények, és elegendő táplálékhoz juthatnak.
Emlékezz!
• Mit feltételez az ivaros szaporodás? Hát az ivartalan? A szaporodás és a sokszorozódás szinonimák vagy sem? Milyen feltételek mellett?
1. ábra Ivari kétalakúság a különböző állatfajoknál
Alkalmazások
Adj példát ivari kétalakúságra az ismert állatoknál. Nevezd meg a hímet és a nőstényt (például: kakasok és tyúkok, kandúrok és nőstények stb.).
Tudj meg többet!
Több mechanizmus is biztosíthatja a párzási időszak összehangolását a kedvező időszakkal:
• A nőstények szaporodóképessége korlátozódhat az év bizonyos időszakára.
• A nőstények képesek lehetnek egy bizonyos ideig tárolni a szervezetükbe bejutott spermiumokat, a megtermékenyítés pedig később történik meg (egyes kígyófajoknál).
• A megtermékenyítés megtörténhet, a zigóta létrejön, de csak később kezd el osztódni (a fókáknál).
Ezek a mechanizmusok biztosítják, hogy az utódok kedvező körülmények közé szülessenek. Mi történne, ha az utódok télen születnének meg?
Ha a megtermékenyítés a környezetben zajlik, külső megtermékenyítésről beszélünk (2. ábra), általában a vízi gerincesekre (halak, kétéltűek) jellemző. Az embrionális fejlődés a tojásban történik, vízi környezetben. A tojások burka vékony. A legtöbb fajnál a tojásokat nem felügyelik a szülők, és nem vesznek részt az utódgondozásban. Ezért, hogy a fajfenntartás sikeres legyen, a tojások száma nagy kell legyen. A halak több száztól akár több millióig terjedő számú ikrát képesek letenni egyszerre. Ha a megtermékenyítés a nőstény szervezetében zajlik, belső megtermékenyítésről beszélünk; a hím a spermiumait a nőstény ivarvezetékeibe helyezi. Az embrió fejlődése vagy tojásban zajlik, amelyet a nőstény a környezetébe rak le, vagy a nőstény testében.
A tojások héja vastagabb, jobban felügyeltek, a madarak és az emlősök esetében pedig a szülők részt vesznek az utódgondozásban.
Következésképpen kisebb számú petesejtre és tojásra/utódra van szükség ahhoz, hogy a szárazföldi fajok szaporodása sikeres legyen.
A szaporodási időszak számos viselkedési szokást feltételez: párkeresés, páralkotás, a sejtek vagy tojások lerakása, szülés, a tojások vagy az ivadékok gondozása.
Az embrionális fejlődés típusa szerint az állatok lehetnek:
• tojásrakók – tojásaikat a külső környezetbe rakják le (halak, kétéltűek, hüllők, madarak, tojásrakó emlősök);
• álelevenszülők (eleventojók) – tojásrakók, de a tojásokat az anyai szervezet belsejében költik ki (egyes hal-, kétéltű-, hüllőfajok);
• elevenszülők – különböző fejlődési stádiumban levő utódokat szülnek (erszényes és méhlepényes emlősök).
Tudj meg többet!
Az eleventojó jelleggel egyes gyíkoknál találkozunk; ezek nem rakják le tojásaikat, hanem az ivarvezetékekben őrzik, itt játszódik le az embrionális fejlődés. A tojáshéj akkor törik fel, amikor az embrió elég fejlett ahhoz, hogy a külső környezetbe jusson, ezért a folyamat egy szüléshez hasonló. Úgy tartják, hogy ez a szaporodási típus mutathatja be az átmenetet a tojásrakás és az elevenszülés között.
A halak szaporodásának sajátosságai
A halak esetében a nőstények a párzási időszakban lerakják a vízbe petéiket (ikra), melyeket a hímek haltejjel (mely spermiumokat tartalmaz) locsolják meg. A megtermékenyítés az esetek többségében külső. A cápafajok közül egyesek álelevenszülők. A tojásokból a felnőttekhez hasonló ivadékok kelnek ki. Néhány kivételtől eltekintve, a szülők általában nem gondozzák utódaikat.
5. ábra Cápatojás, a védőburokkal
A kétéltűek szaporodásának sajátosságai
6. ábra A tengeri csikó (csontos hal) esetében a hímek oltalmazzák a tojásokat egy hasi zacskóban
A kétéltűeknél a megtermékenyítés külső, a vízben történik, az embrionális fejlődésnek a tojástól (petétől) a kifejlett állatig több szakasza van. A lárva neve ebihal, és a halakra hasonlít, külső kopoltyúja és farka van. Az átalakulás során hatalmas változások mennek végbe. Általában nincs ivadékgondozás.
7. ábra Békapete
Kifejlett béka
9. ábra A békák életciklusa
Békaporonty hátsó végtagokkal
Békaporonty 4 végtaggal
8. ábra A pipabékánál a tojások az anya hátán fejlődnek ki, a bőrbe ágyazódnak, mely felduzzad körülöttük. A bőr bemélyedéseiből bújnak majd elő a már kifejlett kisbékák.
Fiatal béka
A kétéltűek fejlődése átalakulással (metamorfózissal) történik (9. ábra): a tojásból ebihalnak nevezett, a halakra hasonlító lárva kel ki (külső kopoltyúi és farka van, nincsenek végtagjai). Az ebihalaknak békává való átalakulása során fontos változások mennek végbe, melyek a belső és külső szerveiket érintik. A kopoltyúk eltűnnek a tüdők fejlődésével egyidőben; megjelennek előbb a hátsó, majd a mellső végtagok; utoljára a farok is eltűnik.
A hüllők szaporodási sajátosságai
A hüllőknél a megtermékenyítés belső. Legtöbbjük tojásrakó, egyesek álelevenszülők, de vannak elevenszülő fajok is. A tojások vastagabb héjúak, és a szárazföldre rakják le őket. A tojásokból a kifejlett állatokhoz hasonló utódok bújnak ki (10. és 11. ábra). Egyes fajok úgy a tojásrakásra, mint a kicsinyek gondozására is hangsúlyt fektetnek.
10. ábra Teknősivadék
A madarak szaporodási sajátosságai
11. ábra Krokodilivadék
A párzási időszakban a madarak speciális udvarlási viselkedésükkel, sajátos énekeikkel vonzzák magukhoz párjukat, az ivari kétalakúság pedig felerősödhet. A madarak vastaghéjú tojásokat raknak. Fészket építenek, hogy védjék tojásaikat és fiókáikat. A tojások lerakása után tojásaikat kiköltik (vagy a nőstény, vagy felváltva mindkét szülő). A fiókákat etetik és gondozzák mindaddig, amíg képessé válnak az önálló repülésre és táplálékkeresésre.
12. ábra Különböző tojástípusok
Tudj meg többet!
Egyes madarak bonyolult és díszes fészkeket építenek, hogy párt vonzzanak. A 14. ábrán a kertészmadár (lugasmadár) hímje kék tárgyakkal díszíti fészkét, ezzel próbálja elcsábítani a nőstényt.
14. ábra A kertészmadár hímje és a fészke
13. ábra Etetésre váró fiókák a fészekben
Az emlősök szaporodásának sajátosságai
Szaporodási módjuk alapján az emlősök lehetnek:
Tojásrakók (kloákások) (kacsacsőrű emlős, hangyászsün). Tojást raknak, melyeket vagy egy fészekben (kacsacsőrű emlős) vagy egy bőrzacskóban (hangyászsün) költenek ki. Emlőmirigyeik vannak, de tejcsatornáik nem emlőbimbóban nyílnak, így a kicsinyek a tejet az anyjuk szőréről nyalják le.
Erszényesek (a kenguru) – fejletlen kölyköket szülnek, melyek az erszényben, egy hasi
15. ábra Kenguru nőstény, erszényében a kölykével
Portfólió lapok
Válassz ki egy állatfajt, és keress minél több információt a szaporodására és a szaporodási viselkedésére vonatkozóan! Jegyezd le:
• tojásrakó, álelevenszülő vagy elevenszülő;
• megtermékenyítése belső vagy külső;
• az utódok közvetlenül vagy átalakulással fejlődnek;
• a párzási időszakban sajátos viselkedése van (jegyezd le a viselkedési szokásokat is);
• gondozza utódait (hogyan).
bőrzacskóban fejlődnek tovább (15. ábra), ide nyílnak az emlőbimbók is. A kölyök akkor hagyja el az erszényt, amikor önálló táplálkozásra képes, de veszély esetén visszatérhet.
Méhlepényesek – az embrionális fejlődés az anya testében, a méhben megy végbe, amelynek falához az embrió a méhlepénynek nevezett szervvel kapcsolódik. Születés után (16. ábra) kicsinyeiket tejjel táplálják, fajtól függően, különböző időtartamig. A vemhesség ideje is különböző, az állat nagyságának függvényében: az egérnél 20 nap, az elefántnál 22 hónap.
16. ábra Nőstény macska újszülött kölykét gondozza. A képen megfigyelhető a méhlepény is
Tudj meg többet!
Függetlenül attól, hogy a tojásban vagy az anyjuk testében fejlődnek, a gerincesek embriói fejlődésük korai fázisában hasonlítanak egymásra. Később megjelennek azok a megkülönböztető sajátosságok, melyek alapján egy bizonyos csoportba sorolhatók.
17. ábra A madár fiókáit eteti
18. ábra Gerincesek embriói –hal, hüllő, madár és emlős
I. Válaszd ki a helyes választ:
1. A haltojásból kikelnek:
a. ebihalak; b. kis halak; c. lárvák; d. szervezetek külső kopoltyúval.
2. A madárfiókák kifejlődnek:
a. az anyjuk testében; b. a tojásban; c. a fészekben; d. átalakulással.
3. Belső megtermékenyítést találunk: a. halaknál; b. kétéltűeknél c. vízi emlősöknél; d. mindezeknél.
4. A vízbe lerakott tojásokkal ellentétben a szárazföldre lerakottakra jellemző: a. hosszabb fejlődési idő; b. vastagabb héj; c. sötétebb szín; d. kerekdedebb alak.
II. Társítsd a két oszlop fogalmait! A B oszlopban az egyik fogalomnak nincs párja.
A oszlop
A. Számos ikra
B. Hasi zacskó
C. Átalakulás
D. Tojásrakó emlősök
B oszlop
1. Kloákások
2. Kétéltűek
3. Erszényesek
4. Halak
5. Méhlepényesek
III. Jelöld I -vel az igaz állításokat és H -val a hamisakat! A hamis állításokat fogalmazd át úgy, hogy igazzá váljanak!
1. Hogy szaporodásuk sikerességét biztosítsák, a madaraknak számos tojást kell lerakniuk.
2. A legtöbb hal és kétéltű gondozza utódait.
3. A hüllők tojásrakó emlősök.
4. A hangyászsün erszényében emlőbimbók vannak.
5. Az ebihalaknak van belső kopoltyújuk és farkuk.
IV. Egészítsd ki az alábbi kijelentéseket a megfelelő fogalmakkal!
A hímek , a nőstények pedig termelnek. Egy és egy egyesül a megtermékenyítés folyamatában, miközben , megtermékenyített petesejt keletkezik, ebből fejlődik ki az új egyed. Hogy a megtermékenyítés megtörténhessen, a hímeknek és a nőstényeknek találkozniuk kell és egy időben kell termeljenek .
V. A 19. ábra egy növényevő emlőspárt ábrázol. Azonosítsd a hímet és a nőstényt és mutasd be az ivari különbözőségeket! Milyen sajátosságok alapján ismerted fel a két nemet? Adj példát más ismert állatfajokra, ugyanezzel a kétalakúság típussal!
Higiéniai alapfogalmak
A szexuálisan (nemi úton) terjedő betegségek (STD) nagy terjedőképességű. Számos baktérium, vírus, gomba, és más élősködő el is szaporodhat a nemi szervek szintjén. Közvetlen testi érintkezéssel vagy a fertőzött fehérnemű viselésével átadhatók.
Soha nem tekinthetjük az orvoshoz forduló személyt az egyetlen betegnek. Miért?
A szexuálisan terjedő betegségek következményei nemcsak a fertőzött személyre, de ennek a családjára és a társadalomra nézve is súlyosak. A beteg a betegség egy fertőző forrása.
Laboratóriumi analízisekkel azonosíthatók a kórokozó tényezők (amelyek kiváltották a betegséget), így megállapítható a megfelelő kezelés. Ezt a fertőzött személynek is be kell tartania, és mindenki másnak is, akivel a megelőző periódusban nemi érintkezésbe került.
A szexuálisan terjedő betegségek megelőzése érdekében és más egészséges személyek fertőződésének megakadályozására, szükséges:
• Kerülni a védekezés (gumióvszer) nélküli szexuális érintkezést).
• Egyszer használatos fecskendők használata.
• Az orvosi eszközök helyes használata és sterilizálása.
• Az egész test, főleg a nemi szervek minél jobb higiéniája.
• A fehérnemű kizárólagos személyes használata (nem adunk kölcsön fehérneműt, törülközőt, fürdőruhát).
• A nemi szerveken megjelenő bármilyen szokatlan jel esetén orvoshoz kell fordulni.
• A szervezet ellenálló képességének növelése az immunitás fokozásával.
Ha felmerül egy szexuálisan terjedő betegség gyanúja, az alábbi tünetek esetén orvoshoz kell fordulni kezelésért (a partnerrel együtt):
• a nemi szervek fájdalma vagy bármely kellemetlen érzés;
• szokatlan váladékozás, vérzés;
• égő érzés vizeléskor;
• foltok, gyulladt részek, duzzanatok, irritációk.
2. ábra
Szexuálisan terjedő betegségek
A szexuálisan terjedő betegségek és a nemi betegségeket okozó kórokozók száma nagy. Néhány közülük:
Herpesz – vírus okozta megbetegedés, melynek két törzse van – 1 és 2 típus. Az 1-es típusú az ajakherpesz, elsősorban a száj környékén nyilvánul meg; a 2-es a nemi herpesz; mindkét forma terjedhet úgy szexuális úton, mint csók útján. Vírusellenes gyógyszerekkel kezelhető. Ennek ellenére a vírus a szervezetben maradhat, sokáig nem okoz tüneteket, majd, amikor a szervezet immunitása gyengül, újból megnyilvánulhat. Általában kis, fájdalmas hólyagok megjelenésével jár a száj és/vagy a nemi szervek környékén. Baktériumok, gombák vagy egysejtűek okozta fertőzések érinthetik a nemi szerveket, de a húgycsövet és a húgyhólyagot is, és könnyen terjedhetnek egyik személyről a másikra szexuális érintkezéssel vagy közös fehérnemű használatával, WC-ülőkéről. Szülés közben átterjedhetnek az anyáról a magzatra. Antibiotikumos kezeléssel gyógyíthatók. A kezelés után az analíziseket meg kell ismételni, hogy az antibiotikum hatékonyságát ellenőrizni lehessen.
A szifilisz súlyos betegség, melyet egy szexuális úton terjedő baktérium okoz, de az anya is átadhatja magzatának. A betegség különbözőképpen nyilvánul meg a különböző stádiumokban, az első stádiumban egyszerű fekély jelenik meg a nemi szervek környékén, míg az későbbi fázisokban, ha a betegséget nem kezelik, súlyos neurológiai és érrendszeri elváltozások léphetnek fel. Az első fázisban alkalmazott antibiotikumos kezelés nagy arányban hatékony.
Az AIDS -et (szerzett immunhiányos tünetegyüttes) a HIV (a humán immunhiány-vírus) okozza. Ez a vírus fertőzött személlyel való nemi érintkezés útján terjedhet vagy nem steril orvosi eszközök által – vagy más olyan műszerek által, melyek az emberi vérrel érintkezhetnek: nem steril manikűrkészletek vagy tetováló gép révén.
A HIV nem terjed kézfogással, köhögéssel, tüsszentéssel, evőeszközök, törülközők, sportszerek vagy sportfelszerelés használatával.
A HIV az ember kórokozókkal szembeni védekezőképességét gyengíti, majd az immunitás teljes leépüléséhez vezet. Az AIDS-es betegek olyan betegségekben szenvednek, melyeket a szervezet más körülmények között saját erőből legyőzne. Léteznek a vírus jelenlétét kimutató vértesztek, és gyógyítására olyan gyógyszerek, melyek megfékezik a vírus szaporodását.
Egy másik szexuális úton terjedő vírus a humán papillómavírus (HPV ), mely összefüggésbe hozható a nemi szervek egyes rákos megbetegedéseivel.
A gumióvszer az egyetlen fogamzásgátló eszköz, mely a nemi betegségekkel szemben is védelmet nyújthat, és nincsenek mellékhatásai.
PROJEKT (egyéni és csoportmunka)
Mindazok alapján, amit eddig megtudtál, rájöhettél, hogy az eddigi ismereteid a szaporodásról és szexualitásról (a barátokkal való beszélgetések, internetes cikkek alapján) nem biztos, hogy helyesek.
A szexualitással kapcsolatos eddigi ismereteid alapján egészítsd ki a táblázatot, rákeresve azokra a helyes információkra, melyek megmagyarázzák és alátámasztják vagy megcáfolják az alábbi tévhiteket.
A szaporodással és a szexualitással kapcsolatos tévhitek.
Azt mondják, hogy…
Az első szexuális együttlét során nem lehet teherbe esni.
Könnyű elkerülni egy STD-t.
Valójában…
Egy terhesség bekövetkezhet bármikor, amikor a termékeny periódusban szexuális együttlétre kerül sor.
Egyes fertőzött személyeknél, a betegség kezdetén legalábbis, nem mutatkoznak tünetek.
A táblázat alapján szervezzetek egy megbeszélést, mely emelje ki a kockázatos viselkedéseket.
A megbeszélés végén, csoportmunkában készítsetek egy-egy plakátot, mely a helyes információkat reklámozza.
I. Válaszolj igazzal vagy hamissal az alábbi kijelentésekre! Ha a válasz hamis, módosítsd a kijelentést úgy, hogy igazzá váljon:
• A zigóta a méhnyálkahártyába rögtön a megtermékenyítés után ágyazódik be.
• Az embrió a köldökzsinóron keresztül teremt kapcsolatot a külső környezettel.
• A petefészekciklus összefügg a méhnyálkahártya ciklussal, és körülbelül 28 napos időtartamú.
• A spirál leállítja a női nemi hormonok termelődését.
• Az ovuláció dátumát meg lehet becsülni a testhőmérséklet mérésével.
II. Válaszd ki a helyes választ vagy válaszokat:
1. A nemi herpesz okozója:
a. egy baktérium; b. egy gomba; c. egy vírus; d. egy élősködő.
2. A végleges fogamzásgátló módszerek: a. a spermicidek; b. a vazektómia; c. a petevezetékek elkötése; d. a hormonbeültetések.
3. A HIV nem terjed:
a. kézfogással; b. nemi váladékkal való érintkezéssel; c. vérrel; d. WC tető által.
4. Véd a terhesség és az STD-k ellen: a. a spirál; b. a gumióvszer; c. a rendszeres orvosi kontroll; d. szexuális önmegtartóztatás.
Emlékezz vissza az ebben a fejezetben tanult fő fogalmakra és egészítsd ki a pontozott részeket!
1. A növények szaporodása
A zárvatermők virága a … szervek együttese, melyet védhet vagy sem egy … , ennek szerepe van a … -ben és a beporzó … vonzásában. Ha a virágtakaró elemei egyformák, …-ról beszélünk, melyek a lepelt (P) alkotják (mint például a tulipán esetében), ha pedig különbözőek, kívül a csészelevelekről (melyek a …-t, K alkotják), és belül a …-ről (melyek a pártát, C alkotják) beszélünk.
A virágok lehetnek egyivarúak vagy … , ha ugyanazon virágban hím nemi szervek, … is vannak, (melyek a porzótájat, A alkotják) és női nemi szervek, termők is vannak (melyek a … , G alkotják). A szaporodás érdekében a virág szintjén beporzás és … játszódik le, mely a zárvatermők esetében kettős, egyik hímivarsejt egyesül a … (női ivarsejt), … keletkezik, melynek osztódása révén jön létre a … és majd az új növény; egy másik hímivarsejt a magkezdemény egy másik sejtjével egyesül, létrehozva a járulékos zigótát, melynek osztódásából az embrió … szövete alakul ki. A megtermékenyítés után a magház …-é alakul, a magkezdemény pedig …-á.
Egy növény életének szakaszai: Zigóta … fiatal növény … szervekkel … , növény szaporító szervekkel.
A zárvatermők szaporodhatnak … szervrészekkel is. A vegetatív szaporodás fő típusai a … , a bujtás és a … .
2. Az ember szaporodása
Az ember szaporító rendszere, a többi állathoz hasonlóan az ivarsejteket – … és petesejteket termelő … (herék vagy petefészkek), a külvilágba vezető nemi csatornákból és a külső … szervekből áll. A férfiaknál a nemi mirigyeket … nevezzük és spermiumokat, illetve … , a fő férfi nemi hormont termelnek. A nőknél a nemi mirigyeket … nevezzük, és a medenceüregben helyezkednek el. Petesejteket és a női nemi hormonokat, … és a progeszteront termelik.
Ha a nő termékeny periódusában szexuális érintkezésre kerül sor, a … ostoruk segítségével mozognak, áthaladnak a … , a méhen és a petevezetékbe jutnak, ahol lejátszódik a megtermékenyítés. A fogamzás, tág értelemben, feltételezi az összes olyan tevékenységet, mely egy új egyed keletkezéséhez vezet. Megtermékenyítés után a … osztódik, a … beágyazódik a méhfalba, fejlődik és a … végén megszületik.
A fogamzás elkerülése céljából a nő vagy a pár különböző … módszerekhez folyamodik, melyek megakadályozzák az ivarsejtek keletkezését, a megtermékenyítést, az embrió beágyazódását vagy fejlődését. Ezek a módszerek lehetnek véglegesek vagy … .
3. A gerincesek szaporodása
A gerincesek … , néhány kivétellel, ivaros. A nemek közötti látható különbség képviseli az ivari …-t, egy sor a külalakra és viselkedésre vonatkozó jellemzőt, mely meghatározza a nemek egymáshoz való vonzódását. Az embrionális fejlődés módja alapján az állatok lehetnek: … – a külső környezetbe rakják le tojásaikat (halak, kétéltűek, hüllők, madarak, kloákás emlősök); … – tojással szaporodnak, de ezt az anya teste költi ki – egyes hal-, kétéltű-, hüllőfajok, … – különböző fejlettségi állapotú utódokat szülnek (erszényesek és ...).
Ajánlott projekttémák
Egy egyéves növény életciklusa • Egy évelő növény életciklusa • Beporzás típusok • A növények vegetatív szaporodása • Az ember mesterséges megtermékenyítése • A születés előtti élet • Szülői viselkedés az emlősöknél • Élet a fészekben • A fogamzásgátló módszerek hatásai • A szexuálisan terjedő betegségek megelőzése • Az alkoholfogyasztás és a felelőtlen szexuális viselkedés • A következő generációt érintő kockázatos viselkedés • A női test fejlődése • A férfi test fejlődése
I. Tétel (10 p)
Írd le a helyes válasz betűjelét (egyetlen helyes válasz létezik)!
1. A méhlepényes emlősöknél az embrió beágyazódik a méhfalba: a. a méhlepény révén; b. tojás révén; c. a magzatburok révén; d. a méhnyálkahártya révén.
2. Nem tartozik a női szaporító rendszerhez: a. hüvely; b. emlőmirigyek; c. petevezetékek; d. herezacskó.
II. Tétel (30 p)
Társítsd az oszlopok fogalmait (például a 1-B); több társítási lehetőség is létezik:
A. porzószál
B. magház
a. porzók
b. termő
a. húsos termések
b. száraz termések
a. ovuláció
b. menstruáció
c. megtermékenyítés
a. cápa
b. delfin
III. Tétel (15 p)
1. női
2. hím
1. bogyótermés
2. szemtermés
3. csonthéjas termés
4. hüvelytermés
5. toktermés
1. méh
2. petevezetékek
3. petefészek
1. méhlepény
2. tojások
Értelmezd az alábbi kísérlet eredményeit:
C. portok
D. pollen
E. magkezdemény
A. mák
B. bab
C. szilva
D. kukorica
E. szőlő
A. egy sejt havi eltávolítása
B. a vér havi eltávolítása
C. két sejt egyesülése
A. tojásrakó/álelevenszülő
B. elevenszülő
A csoport, melynek résztvevője vagy 100 babmagot ültetett el 3 cserépbe:
1. Az egyiket naponta öntözték, meleg helyen (25–30°C) tartották és lefedték egy nem átlátszó üvegfedővel
2. A másodikat hetente öntözték, 7°C-on tartották, fedetlenül.
3. A harmadikat naponta öntözték, melegen tartották (20–25°C), nem fedték le.
Az első cserépben a magvak kicsíráztak, de a növények nem nőttek.
A másodikban kevés mag csírázott ki, a növények nem nőttek.
A harmadik cserépben a magvak 95%-ban kicsíráztak, a növények nőttek és normálisan fejlődtek.
IV. Tétel (35 p)
Alkoss egy maximum 30 soros szöveget, a következő címmel: „A növények (zárvatermők) és az állatok (emlősök) szaporodása”.
Ennek érdekében: sorold fel a szaporító szerveket és sejteket, írd le a megtermékenyítést, az embrió kialakulását és fejlődését; nevezd meg a két élőlény csoport szaporodási módjának hasonlóságait és különbségeit.
10 pont hivatalból.
Ajánlott megoldási idő: 50 perc
PONTOZÁS
I. Tétel
II. Tétel
III. Tétel
p
p
p
IV. Tétel 35 p
Hivatalból
p ÖSSZESEN
p
Amiről szó lesz:
• Visszacsatolás (feedback)
• Hőszabályozás
• Az élőlények bioritmusa
A fejezet végén értékeld a leckék során kifejtett tevékenységed! Hogy a haladásod nyomon kövesd, egészíts ki egy a 6. oldalon levő önmegfigyelési laphoz hasonló lapot! Csatold ezt a lapot portfóliódhoz!
Specifikus kompetenciák: 1.1, 1.2, 2.1, 2.2, 3.2, 4.2
A biológiai rendszereket, bonyolultságuktól függetlenül, a környezettel való állandó anyag-, energia- és információcsere jellemzi. Az önszabályozó mechanizmusok lehetővé teszik, hogy a szervezet egyensúlyban maradjon, függetlenül a változások mértékétől.
A homeosztázis a szervezet azon képessége, hogy egyik pillanatról a másikra nagyon kis eltérésekkel egyensúlyban maradjon. Ez a belső környezetnek, valamint az idegi jelek (az idegsejtek révén) és kémiai üzenetek (vér által) útján történő információáramlásnak köszönhető.
Emlékezz!
• Melyek a belső környezet alkotói? Hogy működik a reflexív? Mi a hormonok hatásmechanizmusa?
A visszacsatolási mechanizmus (feedback) egy fordított kapcsolatot feltételez, amelyben a célszerv értesíti a keletkezett hatásról azt a szervet, amelyik a szabályozást kezdeményezte. A feedback mechanizmusok kétfélék: negatív (1. ábra) és pozitív feedback (2. ábra).
Egy negatív feedback esetében az éppen zajló folyamat leáll abban a pillanatban, amikor a hatás megjelent.
1. ábra Negatív visszacsatolás
Egy pozitív feedback esetében a folyamat fokozódik.
Emlékezz!
2. ábra Pozitív visszacsatolás
• Melyek a pajzsmirigy hormonok, és milyen szerepük van? Melyik az a mirigy, mely a pajzsmirigy hormontermelését szabályozza, melyik az az idegszerv, mely ezt a mirigyet ellenőrzi, és mi a következménye bármelyik résztvevő struktúra nem megfelelő működésének?
A pajzsmirigyhormonok termelődésének szabályozása:
• A hipofízis egy olyan hormont termel, mely a pajzsmirigyet serkenti – TSH.
3. ábra A pajzsmirigyhormonok termelődésének szabályozása
• A hipotalamusz egy olyan hormont termel, mely a hipofízishez jut – TRH.
Elemezd a 3. ábrát , és magyarázd el a pajzsmirigy működésének szabályozási módját! Indulj ki a pajzsmirigytől: a vörös nyíl azt a hatást mutatja be, melyet a pajzsmirigyhormonok vérkoncentrációjának csökkenése vált ki!
A legtöbb hormon termelődésének ellenőrzési mechanizmusa negatív visszacsatoláson alapszik. Egy hormon, melynek elégséges a mennyisége a vérben, közvetlen vagy közvetett módon gátolni fogja a saját termelődését. Az előző, a pajzsmirigy-hormontermelésének szabályozására vonatkozó példában, a pajzsmirigyhormonok visszahatnak:
• közvetlenül, a hipofízist gátolva;
• közvetetten, a hipotalamuszt gátolva, hogy az gátolja a hipofízist.
Amikor a hormonok koncentrációja csökken a vérben, az serkentőleg fog hatni közvetlenül a hipofízisre és közvetetten a hipotalamuszra.
A pozitív visszacsatolási mechanizmusok ritkábban fordulnak elő az emberi szervezetben. Pozitív feedback játszódik le például a szülés pillanatában. Hogy nevezzük azt a hormont, mely a méh összehúzódásait és a tejkiürülést serkenti? Melyik szerv termeli ezt?
Szüléskor, amikor végbemegy egy összehúzódás, az oxitocin visszahat a hipotalamuszra, mely még több oxitocin termeléssel válaszolni fog;
4. ábra Az anya és az újszülött
Az emberi szervezetben a negatív feedback-re alapuló szabályozási mechanizmusok az egyensúlyt biztosítják, a pozitív feedbackre alapulók pedig speciális esetekben nyilvánulnak meg.
ennek következtében a méh összehúzódásai felerősödnek, így biztosítva a szülés lejátszódását.
Az összehúzódások akkor szűnnek meg, amikor a gyermek világra jött (4. ábra).
Amikor a gyermek szopik, a mellbimbó ingerlése pozitív feedback révén fokozza a hipofízis prolaktintermelését, ezáltal a tejtermelést. A szervezet addig termel prolaktint, amíg a gyermeket mellre helyezve táplálják. Amikor különböző okokból, az anya vagy a gyermek miatt a szoptatás befejeződik, a prolaktin termelése csökken.
Felelevenítve a pajzsmirigyhormonok hatásait (melyeket az endokrin mirigyekről szóló fejezetben tanultál), nevezd meg, mi történne, ha a szabályozási mechanizmus pozitív feedback típusú lenne!
Azonosítsd, hogy az alábbi helyzetekben milyen önszabályozási mechanizmusok (pozitív, negatív feedback vagy más) játszódnak le, és indokold válaszodat!
• A véralvadás során az érintett szövetek kémiai anyagokat szabadítanak fel; ezek serkentik a trombociták összecsapódását a sérülés helyén; ezek más trombocitákra hatnak, lépcsőzetes mechanizmussal.
• Az elfogyasztott táplálék mennyiségének csökkenése a szervezetet védekezésre készteti, ezért lassul az anyagcsere.
• A védekezési reflex reflexívében a fájdalomingerrel való érintkezés az érintett végtag elhúzását váltja ki.
• Az édességfogyasztás inzulintermelést vált ki, mely csökkenteni fogja a vér cukorszintjét.
Az élő szervezetek életműködései általában 0°C és 40°C között játszódnak le. 0°C alatt a sejtekben levő víz megfagy, 40°C fölött pedig egyes fehérjék megváltoztatják szerkezetüket. Ennek ellenére vannak olyan alkalmazkodási módok, melyek lehetővé teszik, hogy ezeken a hőmérséklethatárokon kívül is legyen élet.
A növényeknél a hőmérséklet befolyásolja a csírázást, a növekedést, a fotoszintézist, a légzést, a virágzást és a termések érését. Mindegyik folyamat egy adott hőmérsékleten játszódik le optimálisan, fajtól függően.
Testhőmérsékletük szempontjából az állatok lehetnek változó testhőmérsékletűek (poikilotermek), melyeknek testhőmérséklete többé-kevésbé a környezet hőmérsékletétől függ (ezek az úgynevezett „hidegvérű állatok” – gerinctelenek, halak, kétéltűek és hüllők) és állandó testhőmérsékletűek (homeotermek), melyeknek testhőmérséklete a környezet különböző hőmérsékleti értékei ellenére állandó (ezek az úgynevezett „melegvérű állatok”), például a madarak (a testhőmérsékletük körülbelül 40°C) és az emlősök (37–38°C).
5. ábra Jegesmedve
Létezik néhány medveállatkának nevezett kis gerinctelen faj, mely jóval a víz fagypont alatti és forráspont feletti hőmérsékletén is képes fennmaradni. Tudj meg többet!
Emlékezz!
• Melyek a „hidegvérű” állatok? Mit jelent ez a fogalom? Hogyan befolyásolja a hőmérséklet a növények funkcióit?
A változó testhőmérsékletű állatok testhőmérséklete akkor állandó, ha a környezeté is állandó, például azoknak a mélyben élő halak esetében, ahol nincsenek nagy hőmérsékletváltozások.
A testhőmérséklet alacsonyabb, mint a madaraké és az emlősöké, mivel a jelenség egy lassúbb anyagcserével társul.
A hőmérséklet erőteljes csökkenésekor a poikilotermek anyagcseréje és életjelenségei lassulnak, az állatok hibernáló típusú nyugalmi állapotba kerülnek. Az állandó testhőmérsékletű állatok anyagcseréje fokozottabb, tehát a testhőmérséklet megőrzése energiafelhasználással jár. Alkalmazkodások jelennek meg, mint a bunda, mely télen vastagabb lehet és vastagabb zsírréteg. Egyes hideg égövi fajok egyedei nagyobbak, mint a meleg égövi rokonaik.
6. ábra Barnamedve
Az állatokról szóló ismereteid alapján, az 5. és a 6. ábrán látható medvefajok közül melyik a nagyobb? Miért? Milyen más módon alkalmazkodik még a két medvefaj az alacsony hőmérséklethez?
A hőtermelés (termogenézis) az anyagcserefolyamatok fokozódásának eredménye. Az izmok tevékenysége hőtermeléshez vezet. A felszíni erek összehúzódnak.
A magas hőmérséklethez való alkalmazkodás, a túlzott hő eltávolítása a testből (hőleadás) szintén egy sor adaptációt feltételez – értágulás, verejtékezés, a légzés fokozódása (7. ábra).
A test hőszabályozási mechanizmusait ellenőrző idegközpontok a hipotalamuszban vannak. Milyen típusú szerv a hipotalamusz? Milyen más szerepei vannak?
7. ábra Az ember verejtékezése és a légzés fokozódása a kutyánál hőleadás céljából
A hőmérséklet csökkenése
Hipotalamusz
A bőr felszíni hajszálereinek szűkítése, a hővesztés elkerülése céljából
A hőmérséklet növekedése
A bőr felszíni hajszálereinek tágulása, hőleadás céljából
A vér hőmérséklete tudósítja a hipotalamuszt, mely irányítja a hőszabályozás folyamatait
Viselkedésbeli mechanizmusok (megfelelő öltözet, a környezet hőmérsékletének szabályozása)
A verejtékezés leáll, a szőr pedig megemelkedik (ha bundát alkot, a szőrszálak közötti levegő megőrzi a bőr melegét)
A verejtékmirigyek verejtéket termelnek, mely párologtatás révén segít a hőleadásban
Elemezd a 8. ábrán látható vázlatot, és magyarázd meg a belső hőmérséklet szabályozásának mechanizmusait.
Mindegyik felsorolt állat esetében nevezz meg egy alkalmazkodási módot a hőmérséklet változásaihoz!
• sarki róka;
• sivatagi róka;
• farkas;
• házi macska;
• gyík;
• teknős;
• kutya;
• sün.
8. ábra Hőszabályozási mechanizmusok
Alkalmazások
Írd át a füzetbe az alábbi táblázatot, majd egészítsd ki a megadott modell alapján, a növényzet évszakonkénti megjelenési formájának (aspektusának) leírásával!
Emlékezz!
• Emlékezz a fotoszintézis alapfeltételére! Ennek alapján mutasd be a fotoszintézis napi és évszakonkénti változásait! Milyen más reakciói vannak a növényeknek a fény változásaira? Emlékezz vissza az évszakokról szóló leckékre! Milyen fő változásokat figyelhetsz meg a növényvilágban?
Tavasz Nyár Ősz Tél
Megjelennek a hagymás növények; ezek a fák lombosodása után nyugalmi állapotba lépnek.
A fák levelei kihajtanak. A fotoszintézis intenzitása fokozódik.
Egyes fák a levélbontás előtt, mások az után virágoznak. Példák: …
A fotoszintézis maximális intenzitása
9. ábra Évszakonkénti növényi változások
A talajban csak a … maradnak.
Kevés nővény virágzik ősszel: … Termések: …
Feladatok
Hasonlítsd össze egy lombhullató erdő megjelenését egy fenyőerdőével a négy évszakban! Találd meg a hasonlóságokat és a különbségeket!
Portfólió lapok
Válassz az otthonod vagy az iskola közelében egy fát vagy egy cserjét, melyet könnyedén meg tudsz figyelni! Jegyezd fel egy lapra az év folyamán megfigyelt fő események adatait: rügyezés, levelek kihajtása, a levelek elszíneződése és lehullása, virágzás, termésképzés, termésérés! Az adott fa vagy cserje éves megfigyelési naplóját fogod így megkapni. Jegyezd fel az időjárásra vonatkozó adatokat is! Megfigyelésedet egészítsd ki a jellegzetes pillanatokról készült rajzokkal vagy fényképekkel! Mutasd be a lapot projektként vagy függeszd ki az osztályban!
Az állatok és az ember bioritmusa
A bioritmusokat a környezet egyes tényezőinek változásai határozzák meg, melyek bizonyos időközönként ismétlődnek. A napszaki (cirkadián) ritmust a nappal-éjszaka váltakozásaihoz való alkalmazkodásként jelenik meg. Az állatok többsége nappal folytatja tevékenységét, éjszaka pedig nyugalomban van. Más állatok este (például a szúnyogoknál) vagy éjszaka (éjjeli ragadozó madarak, denevér, egyes rágcsálók) aktívak.
Az évszaki ritmus az állatok tevékenységének évszaktól függő változásait feltételezi, és ezek a változások annál kifejezettebbek, minél nagyobb a különbség az évszakok között.
Egyes állatok kis eltérésekkel egész évben aktívak. Másoknak aktív és inaktív periódusaik vannak (a hibernáló állatok téli vagy nyári álmot alszanak), megint mások a kedvezőtlen időszakban nagy távolságokra vándorolnak táplálék és szaporodás miatt.
A hazai gólyák augusztus-szeptemberben mennek el. Nagy, százas nagyságrendű csoportokban vándorolnak Afrikáig, naponta körülbelül 220 kilométert tesznek meg, 30–90 km/h sebességgel repülnek. A telet az afrikai szavannákon töltik, ahol elsősorban rovarokkal táplálkoznak. A család tagjai nem feltétlenül vándorolnak együtt. Tavasszal térnek vissza fészkeikhez (10. ábra)
A hazánkban honos tokhalak a Fekete-tengerből a Dunába vándorolnak, hogy letegyék ikráikat. A Duna gátjai akadályt képeznek a vándorlásban.
A kedvezőtlen periódusok átvészelésének egyik módja a hibernáció (csigáknál (11. ábra), hüllők, sünök, denevérek). A testhőmérséklet nagyon lecsökken, a légzés és a szívritmus lelassul, nem mozognak, és nem táplálkoznak.
Más állatok, mint például a medve esetében, a téli álom idején a testhőmérséklet csak néhány fokkal csökken, az életműködések lassulnak,
Ajánlott projekttémák
Emlékezz!
• Melyek az éjjeli állatok adaptációi?
de az állatok felébredhetnek. A nőstény a periódus vége felé hozza világra, és szoptatja kölykeit, még mielőtt újra elkezdene táplálkozni.
A meleg égövi állatok az esős évszakban aktívak, a száraz évszakban pedig „nyári álmot” alszanak.
10. ábra Vándorló gólya
Tudj meg többet!
11. ábra A csigák hibernációja – a csigaház bejárata lezárt
Úgy tartják, hogy az embernek is vannak olyan periódusai, amikor a fizikai, érzelmi és intellektuális tevékenysége maximális és minimális pontokat ér el (a fizikai ciklus 23 napos, az érzelmi 28, az intellektuális pedig 33).
Portfólió lapok
Jegyezd fel tavasztól kezdve, a vándormadarakra vonatkozóan:
• Az áttelelési helyről való visszatérésük pillanatát
• A fészeképítéssel/helyrehozással kapcsolatos vonatkozásokat
• A szaporodási viselkedésüket: tojásrakás, a fiókák felnevelése
• Az indulás pillanatát az áttelelési helyre!
A vércukorszint szabályozása • Pozitív feedback (ovuláció, szülés, szoptatás) • Az állatok hőszabályozása • Az állatok napszaki ritmusa • Nyugalmi napló (alvás, aktív pihenés) • Az állatok évszaki ritmusa • Az ember évszaki ritmusa • A növények évszakonkénti ritmusa • A növények napszaki ritmusa • Bioritmusok az emberi (fizikai, érzelmi, intellektuális) tevékenységben • Más belső emberi ritmusok (petefészekciklus, méhnyálkahártya ciklus, szívciklus)
1. a. Az 1. ábrán látottak alapján írd le a tulipán életciklusát! Ivartalan vagy ivaros szaporodást ábrázol a vázlat? Indokold válaszod! Milyen mozgások játszódnak le a virág szintjén?
b. Nevezd meg, melyik szakaszban van a 2. ábrán a tulipán? Milyen események játszódtak le ez előtt a szakasz előtt? Milyen események következnek? Melyek voltak az aspektust befolyásoló tényezők?
2. Elemezd a halak életciklusát, a 3. ábrán látható vázlat alapján!
a. Nevezd meg, hogy mit ábrázol:
• ivaros vagy ivartalan szaporodás;
• belső vagy külső megtermékenyítés;
• közvetlen fejlődés vagy átalakulás!
b. Befolyásolják-e a szaporodást a környezethez való alkalmazkodások? Milyen módon?
3. Idézd fel a csontrendszer, ízületek, izomrendszer (4. ábra) és szaporító rendszer alkotóinak elnevezéseit, majd nevezd meg:
a. a medencét alkotó csontokat;
b. a medence mozdulatlan és mozgékony ízületeit;
c. a medence csontjain rögzülő izmokat;
d. a medenceüregben elhelyezkedő női nemi szerveket;
e. az ovuláció, megtermékenyítés és beágyazódás helyét; f. a kettős (exokrin és endokrin/nemi és vizeletürítő) szereppel rendelkező férfi nemi szerveket!
4. SZEREPJÁTÉK: Az idegrendszer-endokrin mirigyek-más szervek kapcsolata
Az 5. ábrát, valamint az endokrin mirigyek és az önszabályozás leckék információit felhasználva valósíts meg osztálytársaiddal egy játékot, amelyben bemutatjátok, hogyan áramlik az információ a hipotalamusz, a hipofízis, a pajzsmirigy, a mellékvesék, a nemi mirigyek és ezeknek a mirigyeknek a célszervei között, valamint az endokrin mirigyek és a hipotalamusz között! Minden mirigyszerv, termelt hormon, ennek célállomása és a kifejtett hatás közötti kapcsolatra vonatkozóan.
5. Csoportmunka Öt fős csoportokban dolgozva különböző újrahasznosított anyagok felhasználásával készítsetek reflexív maketteket; címkézzétek fel a reflexív részeit; nevezzétek meg a részt vevő neuron típusokat és a reflexív részei közötti kapcsolattípusokat!
Hasonlítsátok össze az elkészült maketteket, és javítsátok ki az esetleges hibákat!
1. ábra A tulipán életciklusa
2. ábra Tulipánvirág
3. ábra A halak életciklusa
4. ábra A mozgásrendszer
hipofízis pajzsmirigy
hipotalamusz
mellékvese nemi mirigy (petefészek)
5. ábra Az IR-endokrin mirigyek kapcsolat
I. Tétel (3 pont × 10 = 30 pont)
Figyeld meg az 1. ábrát és nevezd meg:
a. a reflexív 1, 4, 5, 6, 7-tel jelzett részeit;
b. a gerincvelői ideg 2, 3, 4, 6-tal jelzett részeinek elnevezéseit;
c. a három különböző szerepű neurontípust;
d. a 5-sel jelzett idegállomány típust;
e. az 5-ös alkotót magába foglaló idegszerv elnevezését;
f. annak az érzékszervnek a rétegeit, mely az 1-es alkotót tartalmazza;
g. a 7-tel jelzett szervben uralkodó szövettípust;
h. a 7-tel jelzett szerv nyúlványait;
i. a 7-es alkotó által megvalósított összehúzódás típusát, az 1-gyel jelzett alkotót ért fájdalominger hatására;
j. a 7-es alkotó által mozgásba hozott szerveket!
II. Tétel (5 pont × 3 × 2 = 30 pont)
Egyes környezeti tényezők hatása az összes élő szervezetnél változásokat vált ki. Írd le a megjelenő változásokat!
1. A fényerősség növekedésének hatására:
a. a gyermekláncfű és a díszdohány virágára vonatkozóan;
b. az emberi szemre (a pupilla és a retina szintjén) vonatkozóan;
c. az éjjeli állatokra vonatkozóan.
2. A hőmérséklet csökkenésének hatására:
a. a tulipán virágára vonatkozóan;
b. a változó testhőmérsékletű állatokra vonatkozóan;
c. az emberi testre (a bőr és a vázizmok szintjén) vonatkozóan.
III. Tétel (10 pont × 3 = 30 pont)
A szaporodás biztosítja a fajfennmaradást.
Figyeld meg a 2. és 3. ábrát .
1. Határozd meg a megtermékenyítést! Hol valósul meg a virágos növényeknél a megtermékenyítés? Hát a halaknál és a kétéltűeknél? És a hüllők, madarak, emlősök (beleértve az embert is), esetében?
2. Hol valósul meg a virágos növények embriójának a fejlődése? És az öt gerinces csoport esetében? Milyen adaptációi vannak a szárazföldi gerinceseknek az embrió fejlődésének biztosítása érdekében?
3. Hogyan nyilvánul meg a szülői viselkedés az állatoknál és az embernél?
10 pont hivatalból.
Ajánlott megoldási idő: 50 perc
PONTOZÁS
I. Tétel
II. Tétel
III. Tétel
Pontozás: 20p + 20p + 15p + 35p + 10p (hivatalból) = 100p
I. (5 × 4 pont): 1. c; 2. c; 3. d; 4. b; 5. c.
II. 1. (7 × 2 pont): a2B; a5F; b1A; b7G; c6E; d4D; e3C; 2: (6 × 1 pont): a.3A; b.4B; c.1.E; c.1.F; d.2.C; d.2.D.
III. (5 × 3 × 1 pont): A. endokrin hasnyálmirigy, inzulin hiposzekréció, cukorbetegség; B. pajzsmirigy, hiposzekréció, endémikus golyva; C. hipofízis, növekedési hormon hiperszekréciója, akromegália; D. pajzsmirigy, hiperszekréció, exoftálmuszos golyva; E. hipofízis, növekedési hormon hiposzekréciója, hipofizér törpenövés.
IV. 5 × 1 pont: receptor, afferens pálya, reflexközpont, efferens pálya, végrehajtó szerv; 3 × 5 × 2 pont: mindegyik reflex esetében a három fogalom; például: erős fény/agytörzs/a szivárványhártya körkörös izmai.
2. FEJEZET ELLENŐRZÉS
Pontozás: 10p + 30p + 15p + 35p + 10p (hivatalból) = 100p
I. (2 × 5 pont): 1a; 2d;
II. (15 × 2 pont): 1. táblázat: a2A; a2C; a2D; b1B; b1E; 2. táblázat: a1E; a3C; b2D; b4B; b5A; 3. táblázat: a3A; b1B; c2C; 4. táblázat: a2A; b1B.
III. 5 pont minden helyes indoklásra: az 1. cserép esetében hiányzott a fény; a 2. cserép esetében a hőmérséklet és a nedvesség csökkent mértékű volt; a 3. cserép esetében a feltételek optimálisak voltak.
IV. A szaporítószervek és sejtek felsorolása – 5p; a megtermékenyítés leírása – 5p; az embrió kialakulása és fejlődése – 5p; két hasonlóság – 2 × 5p; két különbség – 2 × 5p
ÉVVÉGI ELLENŐRZÉS: 30p + 30p + 30p + 10p (hivatalból) = 100p
I. 10 × 3p = 30 pont: a. 1–receptor, 4–afferens pálya, 5–reflexközpont, 6–efferens pálya, 7–végrehajtó szerv; b. 2–a gerincvelői ideg törzse, 3–csigolyaközti dúc, 4–hátulsó gyökér, 6–elülső gyökér; c. érző neuron, társító neuron, mozgató neuron; d. szürkeállomány; e. gerincvelő; f. felhám, irha, bőralja; g. harántcsíkolt izomszövet; h. inak; i. hajlító mozgás; j. csontok.
II. 2 × 3 × 5p = 30 pont: 1. a. a gyermekláncfű virága kinyílik, a díszdohányé becsukódik; b. a pupilla szűkül, a csapsejtek idegimpulzusokat keltenek; c. a tevékenység csökkentése, nyugalmi állapot. 2. a. a tulipán virága bezáródik; b. a változó testhőmérsékletű állatok nyugalmi állapotba lépnek; c. érszűkítés a bőrben, az izmok akaratlan összehúzódásai.
III. 3 × 10p = 30 pont: 1. a különböző nemű ivarsejtek egyesülése, zigótát kialakítva; a növényeknél – a virág magházának magkezdeményében; a halaknál és kétéltűeknél – a vízben; a hüllőknél, madaraknál, emlősöknél, embernél – a női nemi utakban (például az emberi fajnál a petevezetékben); 2. a magban; a halaknál és kétéltűeknél a vízben; a hüllőknél és a madaraknál általában a tojásban; az emlősöknél általában az anya testében; alkalmazkodások: védelem a tojásban vagy az anya testében; 3. a külső megtermékenyítésű gerinceseknél a nagyszámú utódokat a szülők általában nem gondozzák; a hüllőknek lehet utódgondozási viselkedése; a madaraknak és az emlősöknek fejlett szülői viselkedése van, utódaik száma kevés, és védik (a fészekben, más menedékben), táplálják és akár még tanítják is őket.
Bibliográfia:
A. Ardelean, I. Roșu, C. Istrate, V. Vașloban, Anatomie și fiziologie umană, Editura Corint
Alexandru Teodor Ispas (coordonator prof. univ. dr.), Anatomia și fiziologia omului cu aplicații practice, Editura Didactică și Pedagogică
Paulina Anastasiu, Atlas botanic școlar, Editura CD Press
Zoe Partin, Atlas zoologic școlar, Editura Corint
A tankönyv nyomtatott és digitális változatban készült. A digitális változat tartalma hasonló a nyomtatottéhoz.
Hozzáadott tartalma egy sor interaktív tanulási multimédiás tevékenység (interaktív feladatok, edukációs játékok, animációk, filmek, szimulációk).
A természet hasonlóvá, a nevelés különbözővé tesz bennünket.
Confucius