Přírodopis 8

RPZ A COVÁNO V SOULAD U S RVP PRO ZÁKLADNÍ VZDĚLÁVÁNÍ

BIOLOGIE ČLOVĚKA

PRO ZÁKLADNÍ ŠKOLY

ASI PŘED 2 MILIONY LET

Vědci zkoumající kosterní nálezy člověka vzpřímeného si povšimli, že někteří jeho zástupci mají řadu zvláštních znaků (odlišnosti v detailech lebky, menší mozek, vysokou štíhlou postavu). Proto je zařadili do nového druhu s názvem člověk dělný (Homo ergaster). Na jeho popsání a zařazení do systému vývoje se velkou měrou podílel český vědec Vratislav Mazák.

PŮVOD A VÝVOJ ČLOVĚKA

LOV K VZP ÍMENÝ (Homo erectus [erektus]) je dalším vývojovým lánkem. Objevil se asi p ed 1,9 milionu let. M l postavu vysokou až 170 cm, hmotnost

až 60 kg a objem mozkovny asi 800 –1100 cm3. Tito lidé se z Afriky postupn ší ili do dalších ástí sv ta, do Asie i Evropy. Vyráb li dokonalejší kamenné nástroje, za ali využívat ohe (zatím náhodn získaný). Žili v tlupách, v nichž se už rozvíjely sociální vztahy.

V Evropě je známé naleziště kosterních pozůstatků člověka vzpřímeného např. v Německu nedaleko Heidelbergu [hajdlbergu] a v Maďarsku. Tyto populace jsou někdy považovány za samostatné druhy – člověk heidelberský (Homo heidelbergensis).

ÚKOLY

1. Vyhledejte význam slova populace.

2. Vzpomeňte si z učiva dějepisu na název kamenného nástroje, který je na obrázku. Mohl být použit k řezání, sekání i jako zbraň.

ASI PŘED

200 TISÍCI LETY

Neandertálci dostali jméno podle naleziště jejich kosterních pozůstatků v údolí Neandertal [neandrtal] u Düsseldorfu [dysldorfu] v Německu. Neandertálci byli dlouho považováni za naše předky, novější výzkumy ale ukázaly, že šlo o slepou vývojovou větev.

Obr. 8 Člověk vzpřímený

Nejpokro ilejší a nejmladší vývojový stupe je LOV K ROZUMNÝ (Homo sapiens). Jeho zástupci se vyskytovali na mnoha místech na Zemi. Protože kosterní nálezy z r zných míst vykazují drobné odchylky a odlišný stupe vývoje, jsou oznaovány jako poddruhy druhu Homo sapiens. Pat í k nim i neandertálci [neandrtálci], kte í se objevili v Evrop asi p ed 140 tisíci lety.

LOV K NEANDERTÁLSKÝ (podle n kterých odborník samostatný lidský druh) byl pom rn malý, vysoký kolem 160 cm, ale robustní a svalnatý (hmotnost dosahovala i více než 70 kg). M l dlouhý trup, soudkovitý hrudník a pom rn krátké silné kon etiny. Jeho mozkovna svým objemem (1300-1700 cm3) p ibližn odpovídala dnešnímu lov ku. Proporce t la i mohutná svalovina umož ovaly neandertálc m život ve velmi chladném klimatu, v kopcovité až hornaté krajin . N kte í z nich se dožívali až 50 let. Žili v tlupách, byli to lovci a sb ra i, znali již ohe

PŮVOD A VÝVOJ ČLOVĚKA

D kazem rozvoje duševních schopností je spolupráce p i lovu, výroba pazourkových zbraní (ošt p , nož ), r zných škrabadel a dalších nástroj . Podle odkrytých sídliš víme, že neandertálci asto obývali jeskyn . Objev hrob a p edm t v nich je d kazem ob ad p i poh bívání.

Neandertálci vym eli po skon ení poslední doby ledové, p ed 35–25 tisíci lety.

Naleziště pozůstatků lidí neandertálského typu jsou i na území českého státu – například jeskyně Kůlna, Šipka a Švédův stůl na Moravě.

Podrobné průzkumy sídel neandertálských lidí vedly k získání řady poznatků o jejich životě.Ty pak posloužily jako literární předlohy.

ÚKOL

Možná znáte knížku Lovci mamutů od Eduarda Štorcha. Zjistěte názvy dalších Štorchových knížek o životě pravěkých lidí. Četli jste některé? Přečtěte si i jiné knížky, např. Lovci jeskynních medvědů od Josefa Augusty.

Z doby p ibližn p ed 35 tisíci lety v Evrop (jinde mnohem d íve) pocházejí kosterní nálezy lidí, kte í byli již zcela podobní dnešním lidem. Jde o bezprost ední p edky sou asných lidských skupin, poslední lánek vývoje. Tohoto anatomicky moderního lov ka ozna ujeme jako LOV K DNEŠNÍHO TYPU nebo LOV K

VYSP LÝ (Homo sapiens sapiens). Jeho p vod je t eba hledat v Africe, odkud se postupn rozší il do jihozápadní Asie a Evropy.

lov k dnešního typu byl vyšší a štíhlejší než neandertálec, stavba t la i objem mozkovny (1300 –1600 cm3) byly v podstat stejné jako u sou asných lidí. Lidé dnešního typu se dokázali p izp sobit drsnému podnebí tehdejší Evropy vhodným chováním a zp sobem života. Vyráb li dokonalejší nástroje sloužící k obran i k obstarávání potravy, lovili velká i menší zví ata. Využívali jejich maso, tuk, kosti, k ži. Žili v rodových spole enstvích a dorozumívali se již artikulovanou e í. Až s lov kem dnešního typu se za ala vytvá et lidská kultura: rozvíjelo se um ní i náboženské p edstavy. Sv d í o tom zachované památky – nást nné malby, sošky, ozdobné p edm ty.

Nejstarší evropské skupiny člověka dnešního typu jsou známy jako kromaňonci –podle naleziště Cromagnon [kromaňon] v jižní Francii. Z nálezů je zřejmé, že kromaňonci žili několik tisíc let na území Evropy společně s neandertálci. Jejich střety mohly být jednou z příčin vymření neandertálců.

ÚKOL

K čemu využívali lidé kosti ulovených zvířat? K čemu používali kůže a kožešiny?

Obr. 9 Člověk neandertálský

Obr. 10 Člověk dnešního typu

TĚLNÍ SOUSTAVY

OPĚRNÁ A POHYBOVÁ SOUSTAVA

Jako u všech obratlovc je oporou našeho t la a základem pro jeho pohybkostra Kosterní soustava také ur ujetvar t la a chrání jeho vnit ní orgány

Pohyb ástí kostry i pohyb uvnit t la zajiš ují svaly – svalová soustava. Kostra a svaly utvá ejí náš celkový vzhled.

KOSTERNÍ SOUSTAVA

Uspo ádání kostry lov ka je podobné jako u ostatních savc . Máme také kostru osovou a kostru kon etin. K osové kost e pat í páte , žebra, hrudní kost a lebka. Kostru kon etin tvo í jednotlivé kosti horní a dolní kon etiny,které jsou kloubn spojeny s osovou kostrou.

Charakteristické znaky lidské kostry: dvojesovit zak ivená páte je základem vzp ímené postavy; mozková ást lebky je v tší než ást obli ejová; na spodní elisti je nápadný bradový výb žek; horní kon etiny jsou kloubn p ipojené k osové kost e a umož ují dokonalou innost ruky; dolní kon etiny jsou p izp sobené k ch zi.

ÚKOL

Vraťte se k obrázkům znaků kostry šimpanze a člověka (obr. 5). V čem jsou shodné, čím se nápadně liší? Jednotlivé znaky lidské kostry vyhledejte na následujících obrázcích.

Kostra hlavy – lebka

Kosti lebky spojují švy – je to pevné spojení kostí (obr. 14). Pohybliv –kloubem – je p ipojena pouze dolní elist.

Kosti lebky chrání mozek a smyslová ústrojí (zraku, sluchu, rovnováhy, ichu, chuti).

Kosti lebky (popsané na obrázcích 15 a 16)

ást obli ejová

ást mozková

kosti párovékosti nepárovékosti párové kosti nepárové

horní elist

lícní kosti

nosní kosti

slzní kosti

patrové kosti

dolní elist

jazylka

radli ná kost

temenní kosti

spánkové kosti

(sou ástí je kost

skalní)

elní kost

týlní kost

ichová kost

klínová kost

Obr. 14 Spojení kostí švem

BIOLOGIE ČLOVĚKA

ÚKOL

Podle obrázků a modelu se naučte názvy jednotlivých kostí lebky. Některé si ukažte na sobě.

kost čelní

kost klínová

kost nosní

kost lícní

horní čelist

dolní čelist

Obr. 15 Kosti lebky

kost čelní

kost slzní

kost čichová

kost nosní

horní čelist

dolní čelist

Obr. 16 Kosti lebky na průřezu

Páteř

U novorozenců nedosahají kosti lebky na několika místech až k sobě. Jejich vazivové spojení umožňuje růst lebky. Snadno může dojít k poranění mozku!

kost spánková

kost temenní kost týlní

vazivové spojení kostí

jazylka

kost temenní kost týlní

kost skalní kost klínová

Pružnou osou celé kostry je páte (obr. 18) složená z obratl (obr. 19).

Každý obratel s výjimkou prvního kr ního má t lo obratle orientované dop edu, oblouk a výb žky

T lo obratle a obratlový oblouk

uzavírají obratlový otvor.

Spojením obratlových otvor

všech obratl vzniká páte ní

kanál, kterým prochází mícha.

Z obratlovýchvýb žk je nejnápadn jší výb žek trnový orientovaný dozadu(obr. 19). Na t la hrudních obratl a jejich p í né výb žkyjsou kloubn p ipojena žebra.

příčný výběžek

kloubní plošky

trnový výběžek

příčný výběžek

tělo obratle

obratle krční (7) obratle hrudní (12)

obratle bederní (5)

kost křížová (5 obratlů srostlých)

obratlový otvor

Obr. 19 Obratel hrudní

kost kostrční (4-5 obratlů srostlých)

Obr. 17 Lebka novorozence Obr. 18 Páteř

Ruka je nástroj, ale i dorozumívací prostředek.

ÚKOL Co všechno dovedou svaly ruky?

ÚKOLY

1. Sestavte rozcvičku tak, aby došlo k procvičení všech základních svalů horních i dolních končetin, trupu i zad. Cviky si zapište a při hodině tělesné výchovy je vyzkoušejte. S vyučujícím pak zkontrolujte, zda jste opravdu procvičili celé tělo.

2. Zamyslete se nad tím, co všechno nám umožňují obličejové svaly. Objevují se změny ve výrazu obličeje také u některých živočichů?

Napište krátkou úvahu, doplňte ji obrázky a práci prezentujte spolužákům.

Obr. 36 Dlouhý odtahovač palce dlouhý ohýbač palce

P i svalové innosti dochází k p em n energie vázané v chemických látkách potravy v energii mechanickou (nap . pohyb). Zdrojem energie pro innost sval je p edevším glykogen (složený sacharid neboli polysacharid). Ten je ve svalech áste n v zásob . P i v tší svalové zát ži jsou do sval dodávány krví živiny a glukóza (jednoduchý sacharid). Pracující sval je více prokrvený než sval v klidu. Proto pohyb a fyzická práce u zdravého lov ka vedou i k posílení srdce, které zajiš uje ob h krve v t le. Když p i velkém svalovém zatížení krev nesta í odvád t odpadní látky nebo jsou zdroje energie vy erpané, dochází ke svalové únav .Pak je d ležitá relaxace –uvoln ní sval (p itom se odstra ují odpadní látky).

ÚKOL Jakým způsobem nejčastěji relaxujete vy? Vyměňte si zkušenosti se spolužáky.

Velmi d ležité je pravidelné cvi ení od mládí až do pozdního v ku. Posilují se tím svaly, cévní soustava, srdce a celková odolnost organismu.

SHRNUTÍ

Podle stavby a funkce rozlišujeme svaly příčně pruhované, sval srdeční a svaly hladké. Příčně pruhované svaly kosterní se upínají ke kostem, umožňují pohyb a jsou ovládány vůlí. Hladké svaly jsou v útrobách a vůlí je běžně neovládáme. Ani srdeční sval není ovládán vůlí.

Otázky a úkoly

1 Co je zdrojem energie pro svalovou innost?

2 Co spojuje svalové bu ky (vlákna) do svalových snopc ?

3 Uve te p íklady sval , které nelze b žn ovládat vlastní v lí.

4 Který sval je pro lov ka životn d ležitý?

ÚKOL

Porovnejte funkci přední končetiny ptáka, krtka, velryby, ještěrky, psa a člověka.

Jak se nazývají modře označené kosti?

Přední končetiny různých obratlovců podle přizpůsobení k činnosti

OBĚHOVÁ SOUSTAVA

Orgány v našem t le by nemohly fungovat, kdyby nedostávaly kyslík a živiny a nemohly se zbavovat odpadních látek. To zajiš uje ob hová soustava. Ob h t lních tekutin zp sobuje, že bu ky a tkán v našem organismu vytvá ejí celek.

TĚLNÍ TEKUTINY

T lní tekutiny jsou v bu kách i mimo bu ky. K mimobun ným tekutinám pat í krev, tká ový mok a míza

Krev

Krev je nepr hledná ervená tekutá tká , která zabezpe uje stálé vnit ní prost edí celého t la. Je uzav ená v cévní soustav a má p ibližn stálé složení. Objem krve zdravého dosp lého muže iní 5 až 5,5 litru, ženy mají v pr m ru asi o 10 % krve mén . Atletické typy lidí – svalnatí lidé – mají krve víc než lidé obézní (hmotnost tuku nezvyšuje množství krve).

Funkce krve:

transportní – p ivádí k tkáním a bu kám kyslík z plic a odvádí oxid uhli itý do plic, – rozvádí po t le živiny a odvádí zplodiny látkové p em ny; termoregula ní – vyrovnává teplotní rozdíly mezi orgány; hormonální – rozvádí po t le hormony; ochranná – zneškod uje choroboplodné zárodky a odvádí cizorodé látky; udržuje stálost vnit ního prost edí organismu

Složení krve

Krev má dv složky, krevní plazmu a krevní t líska, k nimž pat í ervené a bílé krvinky a krevní desti ky (obr. 37). Krev vytvá í vhodné životní podmínky všech orgán a bun k.

Krevní plazma je nažloutlá tekutina, lehce zakalená rozpušt nými nebo rozptýlenými organickými i anorganickými látkami, kterých je asi 10 %.Zbývajících 90 % celkového množství krevní plazmy tvo í voda. Z organických látek jsou v plazm p edevším bílkoviny (7 %) a látky, které krev transportuje (živiny, produkty jejich p em n, hormony, vitaminy). Z anorganických látek jsou to soli, nap íklad chlorid sodný

ervené krvinky jsou bezjaderné

bu ky. Mají kruhovitý obrys, uprost ed jsou zten ené, což zv tšuje jejich povrch. Vznikají v ervené kostní d eni (u dosp lých lidí hlavn v kostní d eni plochých kostí trupu a lebky).

Protože nemají bun né jádro, nemohou se d lit a jejich život je omezen asi na 90 až 120 dní.

ÚKOL

Proč se říká, že voda je základ života?

Voda v lidském těle

voda mimo buňky

voda v buňkách

Odhaduje se, že v těle člověka o hmotnosti 70 kg činí objem tekutin, jejichž základní složkou je voda, asi 60 %. Mimobuněčné tekutiny mají objem asi 14 litrů. Objem tekutin v buňkách je asi 28 litrů.

Poměr krevní plazmy a krevních tělísek

54 % krevní plazma

46 % krevní tělíska

červené krvinky

bílé krvinky krevní destičky

červené krvinky

ÚKOLY

1. Sestavte jídelníček na jeden den tak, aby potrava poskytovala energii o hodnotě 14 500 kJ.

2. Vyhledejte informace o biopotravinách.

Důležitou složkou potravy je také vláknina – rostlinná celulóza a podobné látky. Člověk je nemůže využít, protože nemá pro jejich trávení potřebné enzymy. Vláknina však podporuje činnost střev a vyprazdňování. Zdrojem vlákniny jsou zelenina, ovoce, brambory, obiloviny a luštěniny.

Ovoce je zdrojem vlákniny a vitaminu C

Vitaminy označujeme nejčastěji velkými písmeny abecedy (další názvy některých vitaminů se dovíte v chemii).

Provitamin je látka, ze které se potřebný vitamin vytváří v našem těle.

ÚKOLY

1. Vypočítejte, kolik gramů bílkovin byste měli denně sníst (děti a mladiství mají denně přijímat 3 g bílkovin na 1 kg své hmotnosti).

2. Kdo je to vegetarián a kdo vegan? Na internetu zjistěte o tomto způsobu stravování více informací a společně o něm diskutujte.

3. Na obrázku jsou různé potraviny. Pohovořte o nich z hlediska zdravé výživy.

T lu musíme dodávat také dostate né množství vody lov k by m l vypít denn asi 2 litry tekutin. Nahrazuje se tak voda vylou ená mo í, dechem a potem. Nezbytnou sou ástí výživy jsou minerální látky, zejména slou eniny vápníku, sodíku, draslíku, fosforu, železa aj. Podílejí se na stavb kostí a zub , jsou sou ástí krve, mají vliv na innost sval a nervové soustavy.

Potrava musí obsahovat také pro organismus d ležité látky – vitaminy. T lo si je nedokáže samo vytvo it. Jejich spot eba stoupá v období r stu, v t hotenství, p i nemoci nebo velké zát ži organismu.

Vitaminy rozpustné ve vod

Ozna eníZdroje Projevy p i nedostatku

B1

B2

B6

droždí, vnit nosti, obilí, lušt niny, houby únava, zán ty nerv , choroba beri-beri

droždí, mléko, obilí, vají ka, maso, houby

droždí, mléko, obilí, maso, lušt niny

poškození sliznic hltanu, hrtanu, bolavé ústní koutky

pomalé hojení zán t , zvýšená dráždivost

PP vnit nosti, maso, droždízán ty k že, poškození mozku kyselina listová zelené ásti rostlin poruchy krvetvorby – chudokrevnost

B12 vnit nosti, maso; áste n vzniká i inností bakterií ve st evech poruchy krvetvorby, zán ty sliznic

C citrusové plody, šípky, erný rybíz, další ovoce a zelenina

Vitaminy rozpustné v tucích

únava, snížená odolnost v i infekcím, krvácení dásní, choroba kurd je

Ozna eníZdroje Projevy p i nedostatku

A mléko, vaje ný žloutek; provitamin

D

E

K

A (karoten) je v mrkvi, raj atech aj.

rybí tuk, vejce, máslo; áste n vzniká v k ži p i opalování

obilné klí ky, mléko, vejce, slunenicová semena

zhoršení vid ní za šera, zm ny na sliznicích

k ivice (v d tství), m knutí kostí (v dosp losti)

porucha tvorby pohlavních hormon

zelené ásti rostlin, kapusta, špenátzhoršení srážlivosti krve, krvácivost do tkání

Nedostatek vitamin m že vést k onemocn ní organismu, škodlivý však m že být i jejich nadbytek.

P íjem a výdej energie by m l být v rovnováze. Pokud je p íjem živin (zejména sacharid a tuk ) výrazn vyšší, dochází k otylosti – obezit . Ta m že vést k r zným onemocn ním. Naopak nedostatek živin (malé množství potravy nebo její špatná kvalita) zp sobuje podvýživu

N kdy lov k omezuje p íjem potravy zám rn ve snaze snížit svou hmotnost. Zejména u dívek m že vést strach z nadváhy až ke vzniku závažných poruch p íjmu potravy – mentální anorexie nebo bulimie.

Pokud se rozhodnete svou hmotnost m nit, pora te se o tom s rodi i i s léka em!

Hygiena potravy

Všude, kde se skladují, upravují a p ipravují potraviny, musíme dbát na istotu a dodržovat pravidla hygieny. Spolu s potravinami by se mohly dostat do trávicí soustavy choroboplodné zárodky a vyvolat vážná onemocn ní. Stejn tak je d ležité používat jen pitnou vodu

P ed každým jídlem i po n m je t eba si pe liv umýt ruce, omývat konzumovanou zeleninu a ovoce pitnou vodou.

Požívání alkoholu, nadm rné pití kávy, p íliš ko en ná a p esolená jídla dráždí sliznice v trávicím ústrojí a vyvolává p ecitliv lost. P i dlouhodob jším nedodržování pravidel správné výživy si lov k m že p ivodit nap íklad žalude ní v edy, úporné zácpy, pr jmové onemocn ní zp sobené bakteriemi ze zne išt ných nebo špatn skladovaných potravin.

SHRNUTÍ

V lidském těle neustále probíhá přeměna látek, při níž se uvolňuje nebo spotřebovává energie. K tomu je potřebný pravidelný přísun základních organických látek – bílkovin, sacharidů a tuků. Nezbytnou složkou potravy je i voda, minerální látky a vitaminy. Jednostranná strava je pro dokonalou funkci všech orgánů nevhodná. Příjem a výdej energie by měl být v rovnováze, abychom si udrželi správnou tělesnou hmotnost. Velkým rizikem mohou být poruchy příjmu potravy. Při jídle, skladování a úpravě potravin musíme důsledně dodržovat hygienické zásady.

Otázky a úkoly

1 Vysv tlete, co je to metabolismus.

2 Které jsou základní živiny?

3 Pro se po nadm rném množství sladké a mou né stravy tloustne?

4 Vyberte z tabulky na str. 41 p íklady potravin s vysokou a nízkou energetickou hodnotou.

5 Které vitaminy jsou rozpustné ve vod , které v tucích?

6 Co je to vláknina a jaký má v potrav význam?

7 Které poruchy p íjmu potravy znáte? Jaké jsou p í iny jejich vzniku?

Mentální anorexie se projevuje odmítáním potravy, které vede k velkému poklesu hmotnosti a má vážné zdravotní následky. Může skončit až smrtí. Při bulimii se střídá přejídání se snahou zabránit tloustnutí vyvoláváním zvracení nebo hladověním. Obě poruchy mají psychologický podklad.

Více informací, radu i pomoc lze nalézt u lékařů, případně na: www.idealni.cz www.help24.cz www.anabell.cz

ÚKOL

Zjistěte o těchto poruchách i o možnostech jejich léčení více informací. Diskutujte na toto téma.

Pro jednoduché stanovení správné hmotnosti se používá index BMI (Body Mass Index).

hmotnost [kg] BMI = výška2 [m] Do vzorce se dosazuje hmotnost v kilogramech a druhá mocnina výšky v metrech. Výpočtem získaný výsledek je pouze orientační a platí pro dospělého člověka. Pokud se pohybuje v rozmezí 20-25, jde o normální hmotnost.

BMI pro žáky 13 let:

dívky16 – 22,7

chlapci15,7 – 21,9

ÚKOL

Zopakujte si hlavní typy nervové soustavy u jednotlivých skupin

živočichů:

• síť nervových buněk v těle nezmara,

• žebříčkovitě uspořádané uzliny na spodní straně těla žížaly,

• nervové uzliny v hlavě, hrudi a zadečku včely,

• trubicovitou nervovou soustavu s mozkem na hřbetní straně těla u obratlovců (obr. 65 na str. 50).

NERVOVÁ SOUSTAVA

Nervová soustava ídí innost všech orgán v t le i jejich souhru – koordinaci. Zajiš uje také komunikaci s okolním prost edím. Prost ednictvím nervové soustavy a smyslových ústrojí získáváme informace o svém okolí a dovedeme na n reagovat.

Nervovou soustavu leníme na dv ásti. Centrální nervovou soustavu tvo í mozek a mícha. Mozek a mícha jsou spojeny nervy se všemi ástmi t la. Tyto nervy tvo í obvodovou nervovou soustavu.

Stavba nervové soustavy

Základem nervové soustavy je nervová bu ka – neuron (obr. 60). Neuron má bun né t lo s výb žky Krátké výb žky se nazývají dendrity Dlouhý výb žek má název neurit (nebo též axon). Dlouhé výb žky neuron jsou obaleny bílou tukovou vrstvou – myelinovou pochvou.Ta jednotlivá nervová vláknavzájemn izoluje.

krátké výběžky (dendrity)

myelinová pochva

tělo buňky

tělo nervové buňky

Obr. 60 Nervová buňka – neuron

Jednotlivé neurony se v nervové tkáni vzájemn svými výb žky úpln nedotýkají. Z stává mezi nimi mikroskopická št rbina. Spojení se nazývají synapse (obr. 61). Propojením neuron vznikají složité nervové dráhy.

Po nervových dráhách se ší í vzruchy.Z jednoho neuronu na druhý se p enášejí v míst synapse. Citlivé p ístroje vzruchy zaznamenávají jako elektrické d je. Vzruchy se mohou ší it rychlostí až 130 m/s.

dlouhý výběžek (neurit)

synapse

Studiem re exů se zabýval ruský lékař a fyziolog

I. P. Pavlov. V roce 1904 obdržel za své výzkumy Nobelovu cenu.

ÚKOL

Vypočítejte, jakou rychlostí se vzruchy šíří v km za hodinu.

Re exy

tělo buňky

Obr. 61 Synapse

Vznik a p enos vzruchu je velmi složitý d j. Vzruchy vznikají podrážd ním idel (receptor ) – nap íklad smyslových orgán , ale i zvláštních smyslových bun k v k ži, cévách i vnit ních orgánech t la. Nervové spoje p enášejí vzruchy do p íslušného úst edí míchy nebo mozku, kde na n vzniká odpov .

Odpov dí organismu napodn t (nap . podrážd ní teplem, dotykem, zvukem, sv tlem) je reex. D j probíhá tak, že se podn t – signál – p enáší z idla nervovou dráhou p es nervové centrum k výkonnému orgánu (svalu, žláze apod.). Celý tento proces se nazývá reexní oblouk.

Reexy d líme na dv skupiny. N které reexy jsou vrozené – lov k s nimi

Ivan Petrovič Pavlov (1849 – 1936)

p ichází na sv t. Pat í k nim nap íklad reex sací, polykací nebo dýchací. Nazýváme je reexynepodmín né. Jsou stálé a nem nné po celý život. P íkladem nepodmín ného reexu je reex míšní (obr. 62). Po podrážd ní idla je signál veden p es míchu k výkonnému orgánu – svalu, který na podn t zareaguje (nap . ucuknutím).

Druhou skupinu tvo í reexy podmínné, které se vytvá ejí v pr b hu života na základ reex nepodmín ných a umož ují p izp sobování m nícím se podmínkám. Nejsou vrozené, ale nau ené. Podmín né reexy popsal na po átku 20. století ruský fyziolog Ivan Petrovi Pavlov

Podmín né reexy nejsou trvalé, po ase vyhasínají. Je proto t eba je posilovat (opakováním stejné innosti, p i níž se reex vytvo il), aby nedošlo k vyhasnutí reexu.

CENTRÁLNÍ NERVOVÁ SOUSTAVA

B hem vývoje obratlovc se soust edila nervová centra do míchy uložené v páte i a do mozku uloženého v lebce.

Mícha

odstředivá dráha

ÚKOL

Jedním z míšních re exů je i re ex čéškový, který používají lékaři při vyšetřování funkčnosti nervových drah. Jak jej lékaři zjišťují?

Vznik podmíněného re exu si dobře představíme na základě Pavlovových pokusů se psy: Pes vidí a cítí potravu. Tyto informace přicházejí do mozku na místo A (obr. 63), dále do prodloužené míchy – místa C – a do slinných žláz, kde dojde k vylučování slin. To je vrozený (nepodmíněný) re ex.

nový podnět (zpočátku bezvýznamný, později podmíněný)

POTRAVA

slinné žlázy

Mícha je nervová trubice, která prochází páte ními otvory obratl . Sahá od týlního otvoru po druhý bederní obratel. Horní konec míchy p echází plynule v prodlouženou míchu, která je ástí mozku. Z míchy vychází u lov ka 31 pár míšních nerv . Nervy vedoucí vzruchy z orgán do míchy (do nervového úst edí) jsou nervy dost edivé.Nervy vedoucí od úst edí (od míchy)do orgán jsou nervy odst edivé.

Mícha má na povrchu bílý obal, který tvo í obaly nervových vláken.Vnit ek míchy vypl uje šedá hmota, což jsou t la nervových bun k. Šedá nervová hmota v míše vytvá í obrazec p ipomínající písmeno H (rozlišují se p ední a zadní rohy míšní, obr. 64). Uprost ed šedé hmoty je míšní kanálek vypln ný mozkomíšním mokem.

Do zadních roh míšních jsou p ivád ny nervové vzruchy ze smyslových receptor ve svalech, v k ži a v útrobách. Vzruch prochází do p edních roh míšních a z nich po tzv. hybných (motorických) vláknech nap íklad do sval .

V míše jsou i jiné nervové spoje. Vzruchy mohou být p edávány na jiná místa míchy nebo do mozku. Stejn tak z mozku vedou nervové dráhy do míchy. Porušení nervových spojení míchy s mozkem zp sobuje vážné poruchy hybnosti. Poškození páte e p i úrazu m že vést až k ochrnutí horních nebo dolních kon etin.

U psa byl vypracován podmíněný re ex. Pokud by však pes delší dobu po rozsvícení žárovky nedostával potravu, re ex slinění na světlo žárovky by vymizel (vyhasl).

Obr. 62 Schéma míšního re exu

Obr. 63 Vznik podmíněného re exu

Obr. 64 Příčný řez míchou (šipky znázorňují směr šíření vzruchů)

přední

rohy míšní

nervy

ÚKOL

Zjistěte, co je barvoslepost. Jaké může mít příčiny?

Akomodace oční čočky

Vnit ní vrstvou o ní koule je sítnice. Obsahuje soustavu bun k vnímajících sv tlo. Pokrývá asi dv t etiny vnit ního povrchu o ní koule, krom místa, kde vychází zrakový nerv. Toto místo se nazývá slepá skvrna.

Povrch sítnice tvo í sv tlo ivné bu ky – ty inky a ípky. Ty inky zaznamenávají pouze sv tlo a stín (odstíny šedi). ípky jsou v innosti jen p i dostate ném osv tlení. Umož ují rozlišování barev. Nejvíce ípk je soust ed no ve žluté skvrn . Je to místo nejost ejšího vid ní.

Pro p enos obrazu zrakovým nervem do týlního laloku mozkové k ry, kde se nachází centrum zraku, je d ležitý dostatek vitaminu A v potrav ÚKOL Vyhledejte údaje o vitaminu A (budete se o něm učit i v chemii). Které potraviny jsou zdrojem vitaminu A nebo jeho provitaminu?

při pohledu do dálky

Vnit ní prostor oka je vypln n pr hlednou rosolovitou hmotou – sklivcem

při pohledu nablízko

Na sítnici se vytváří obraz zmenšený a obrácený (obr. 71). Správný vjem se vytváří v mozku v centru zraku.

Pr chodem sv tla okem se na sítnici vytvá í obraz. Nejv tší podíl na tom má o ní o ka. Díváme-li se na bližší p edm ty, o ka se vyklenuje, aby se vytvo il dokonalý obraz. P i pohledu do dálky se o ka op t zploš uje. Této innosti o ní o ky íkáme akomodace V pozd jším v ku, nej ast ji okolo 50 let, m že stárnutím o ky i záv sných vaz docházet ke ztrát akomodace a lov k nablízko h vidí. Zlepší to používání p edepsaných brýlí.

ÚKOL

Speciálními čočkami lze odstranit i špatné zakřivení rohovky, tzv. astigmatismus.

Šilhání je způsobeno špatnou souhrou činnosti okohybných svalů, zajišťujících pohyb oční koule. Tím bývá porušena správná prostorovost vidění.

na sítnici

Popište, jak světlo prochází okem. Uveďte funkce jednotlivých částí oka.

Nej ast jší o ní vady jsou krátkozrakost a dalekozrakost. Jsou zp sobeny špatnou akomodací o ní o ky. Krátkozraký lov k vidí jasn blízké p edm ty. Obraz vzdálených p edm t se u n j vytvá í už p ed sítnicí, takže vzdálené p edm ty jsou nejasné. U dalekozrakého lov ka je to opa n .Obraz blízkých p edm t se promítá jakoby až za sítnici, proto jsou blízké p edm ty nejasné (rozost ené). Tyto vady se odstra ují o kami v brýlích.

ÚKOL Vzpomeňte si na učivo fyziky a pojmenujte čočky, které upravují krátkozrakost a dalekozrakost.

O zobrazování předmětů pomocí čoček se dovíte podrobněji ve fyzice).

Obr. 71 Zobrazení předmětu

pozorovaný předmět

obraz předmětu

dalekozrakost (obraz se promítá za sítnici)

krátkozrakost (obraz se promítá před sítnici)

čočka upravující vadu

čočka upravující vadu

BIOLOGIE ČLOVĚKA

Ztráta zraku je pro lov ka velmi vážným problémem. Slepota m že být vrozená, ale velmi asto k ní dochází po úrazech, n kdy i po vážných onemocn ních.

ÚKOL

Zjistěte, které technické pomůcky mohou používat slabozrací nebo slepí lidé. Jak můžete sami pomoci slepému člověku?

Poškození o í p ibývá. Proto je velmi d ležité o i chránit a dodržovat hygienická pravidla.

Chra te o i p ed vniknutím prachu a cizích t lísek (p i broušení, vrtání, chemických pokusech, sportu aj.). V prašném prost edí m žete onemocn t zán tem spojivek.

Dlouhodobé sledování televize, obrazovky po íta e, r zných sv telných efekt vytvá ených lasery [lejzry] poškozuje o i.

P i pobytu na slunci chra te o i slune ními brýlemi s UV-ltrem. Nikdy se nedívejte do slunce nebo silných sv telných zdroj !

P i jakýchkoli o ních potížích vyhledejte o ního léka e.

SLUCH

Sluchové ústrojí je spojeno s ústrojím pro vnímání polohy a zm n rychlosti pohybu – srovnovážným ústrojím.

Sluchové ústrojí vnímá zvukové vlny. Ty vznikají kmitáním t lesa a ší í se okolím, nej ast ji vzduchem a vodou. Lidské ucho vnímá zvukové vlny o frekvenci asi od 16 do 20 000 Hz (hertz ). Zvuky o vyšší nebo nižší frekvenci lov k neslyší.

Orgánem sluchu je ucho. Má t i ásti – vn jší, st ední a vnit ní (obr. 73). Vn jší ástí ucha je ušní boltec a vn jší zvukovodzakon enýbubínkem. Zvukové vlny, které se dostaly k bubínku, tuto citlivou blánu rozkmitají. Ve st edním uchu zvukové vlny p enáší soustava drobných sluchových k stek – kladívko, kovadlinka a t mínek. Zvukové vlny pokra ují z t mínku na oválné okénko a dále dovnit ního ucha, kde jsou uloženy sluchové bu ky

kost spánková

ušní boltec

polokruhovité kanálky rovnovážného ústrojí

kost skalní

rovnovážný a sluchový nerv

zevní zvukovod blanitý hlemýžď se sluchovými buňkami

Eustachova trubice bubínek sluchové kůstky ve středním uchu

Obr. 73 Stavba sluchového ústrojí

Vnit ní ucho – vlastní sluchový orgán – je uložené v blanitém hlemýždi v labyrintu kosti skalní, spole n s ústrojím pro rovnováhu (obr. 73).

Zvukové vlny (obr. 74) se p enášejí z oválného okénka do tekutiny blanitého hlemýžd . Vln ní tekutiny zaznamenají sluchové bu ky. Od nich vedou nervová vlákna,

Vodicí pes přispívá k samostatnosti a nezávislosti nevidomého člověka

Zánět spojivek může být způsoben i virovou infekcí. Častou příčinou je také alergická reakce, nejčastěji na pyl.

Zvukové vlny mají různý počet kmitů. Počet kmitů za 1 sekundu se měří v jednotkách Hz (hertz). Člověk slyší jen zvuky od 16 do 20 000 Hz. Pes je schopen slyšet zvuk o frekvenci až 40 000 Hz i více, netopýr o frekvenci až 90 000 Hz. Někteří živočichové dokonce vnímají zvuk ještě o vyšších frekvencích.

Tón A zahraný na klavír odlišíme od tónu zahraného na housle, výška tónu je stejná, ale jsme schopni rozlišit zabarvení tónů. Podle hlasu tak můžeme poznat známého člověka.

kladívko kovadlinka třmínek

Sluchové kůstky

Struktura DNA má podobu dvou šroubovitě stočených vláken. Někdy se přirovnává k provazovému žebříku. Mezi dvěma postranními „provazy“ jsou „příčky“ tvořené chemickými látkami, které se mohou vzájemně spojovat a rozpojovat. To je pro přenos genetických informací velmi důležité. Pořadí střídání jednotlivých spojení je zápisem genu (vlohy) pro vytvoření určitého znaku.

Hlavní sou ástí každého chromozomu je dvoušroubovicekyseliny deoxyribonukleové,DNA Gen se denuje jako ur itý úsek makromolekuly DNA

DNA každého jedince je jedine ná. Na základ p esného složení DNA lze ur it, zda je ur itý muž otcem ur itého dít te (spory o ur ení otcovství), nebo také usv d it pachatele z trestného inu.

Schéma struktury DNA

Chromozomy a buněčné dělení

Podmínkou r stu a rozmnožování organism je d lení bun k. D lení t lních bun k za íná d lením jádra. Tomuto d lení íkáme mitóza. Jednotlivé fáze nazna uje obrázek 82.

Zdvojení chromozom na za átku d lení ukazuje obrázek 83. Nejprve se každý chromozom podéln rozšt pí na dv ásti. Ty se odd lí a rozmístí ve st ední rovin . Pak se rozestoupí. Nakonec vznikají dv nová jádra a tím i dv bu ky se stejným po tem chromozom , jako m la bu ka p vodní.

Obr. 82 Chromozomy při dělení tělní buňky (mikrofotogra e a schéma)

Ve schématech se plný počet chromozomů označuje symbolem 2n, poloviční počet písmenem n.

Obr. 83 Schéma počtu a rozmístění chromozomů v buněčném jádře během mitózy

Pohlavní bu ky mají pouze polovi ní po et chromozom . Vznikají p i reduknímd lení jádra.

Redukční dělení se odborně nazývá meióza.

Obr. 84 Schéma redukce počtu chromozomů při vzniku pohlavních buněk

Chromozomy v jádrech buněk člověka

Již jsme si ekli, že po et a tvar chromozom je charakteristický pro každý druh organismu.

lov k má v t lních bu kách 46 chromozom . Jejich tvaryukazuje obrázek. ísly 1 až 22 jsou ozna eny jednotlivé chromozomové páry. ervenou barvou a písmeny X a Y jsou ozna eny chromozomy pohlavní. Také tvo í pár, v po adí 23. Ženy mají v páru dva chromozomy X, muži chromozom X a Y.

Obr. 85 Lidské chromozomy

Soubor gen se p enáší z rodi na potomstvo pohlavními bu kami. Každý znak je ur ován nejmén jedním párem gen , p i emž jeden gen pochází od matky a druhý od otce.

Geneticky je ur eno i pohlaví budoucího lidského jedince. V t lních bu kách ženy jsou pohlavní chromozomy XX. V t lních

bu kách muže jsou pohlavní chromozomy

XY. Vají ko ženy obsahuje pouze jeden pohlavní chromozom X. Každá spermie muže má rovn ž jen jeden chromozom, a to bu X, nebo Y

P i oplození se spojuje vždy jedna spermie s jedním vají kem. Je v cí náhody, zda vajíko matky s chromozomem X bude oplozeno spermií s chromozomem X, nebo s chromozomem Y.

ÚKOL

Všimněte si, že se chromozomy liší tvarem, délkou i umístěním centromery.

Obr. 86 Schéma dědičného přenosu pohlaví u člověka

Na potomstvo se mohou p enášet i n které choroby i vady. Pokud se v rodin d di né onemocn ní již d íve projevilo, m li by budoucí rodi e navštívit genetickou poradnu. Tam odborníci posoudí míru rizika p enosu této choroby na dít a mohou doporu it preventivní opat ení.

V p ípad kombinace chromozom XX se bude vyvíjet zárodek ženského pohlaví – narodí se hol i ka. Pokud se sejdou chromozomy XY, narodí se chlape ek

K dědičným chorobám či poruchám patří např. barvoslepost, porucha srážlivosti krve (hemo lie), rozštěp patra, srdeční vady a další.

V genetické poradně dokážou zjistit také některé vývojové vady dítěte u již těhotné ženy, např. na základě rozboru krve nebo odebraného vzorku plodové vody.

Se stoupajícím věkem matky stoupá výrazně i riziko genetických vad novorozence (např. Downův syndrom).

Tato publikace je t etí ástí ty dílné ucelené ady u ebnic p írodopisu pro 2. stupe základních škol, pop ípad pro nižší ro níky víceletých gymnázií. Všechny u ebnice vycházejí se schvalovací doložkou MŠMT.

P íprava u ebnic a jejich zpracování se ídilo osv d enou praxí škol a také zám ry Rámcového vzd lávacího programu pro základní vzd lávání. Pro snazší p ípravu ŠVP u ebnice uvád jí klí ové kompetence, k jejichž napl ování sm ují, a výstupy z práce s nimi.

Celou adu u ebnic tvo í:

P ÍRODOPIS 6 pro ZŠ – zoologie a botanika

P ÍRODOPIS 7 pro ZŠ – zoologie a botanika

P ÍRODOPIS 8 pro ZŠ – biologie lov ka

P ÍRODOPIS 9 pro ZŠ – mineralogie, geologie, ekologie

Obdobné ady u ebnic jsou vydány pro všechny vyu ovací p edm ty na 2. stupni

ZŠ.