Obsah
PREDHOVOR / 7
1. ÚVOD DO BIOLÓGIE / 9
1.1. Základné metódy v biológii / 9
1.2. Súèasný stav a perspektívy biológie / 10
2. VZNIK A VÝVOJ IVOTA NA ZEMI / 11
2.1. Vznik ivota na Zemi / 11
2.2. Vývoj èloveka / 14
3. CHARAKTERISTIKA IVÝCH SYSTÉMOV / 17
3.1. Základné prejavy ivota / 17
3.2. Bunka – charakteristika bunky / 18
3.2.1. Ve¾kos a tvar buniek / 19
3.2.2. Stavba bunky / 19
3.2.3. Jadro bunky / 23
3.2.4. Delenie buniek / 25
3.2.5. Príjem látok do bunky / 27
4. ORGANIZÁCIA IVÝCH SYSTÉMOV / 30
5. ROZMNOOVANIE (REPRODUKCIA) / 32
6. DEDIÈNOS A PREMENLIVOS / 34
6.1. Základy genetiky / 34
7. VŠEOBECNÁ HYGIENA / 38
7.1. ivotné prostredie èloveka / 39
7.2. Úèinky prostredia na ¾udský organizmus / 41
8. HYGIENA VÝIVY. HLAVNÉ ZLOKY POTRAVY / 43
8.1. Energetická a biologická hodnota potravín / 43
8.2. Zloenie potravín / 44
9. OCHRANA PROTI PRENOSNÝM CHOROBÁM / 51
9.1. Dekontaminácia / 51
9.1.1. Dezinfekcia / 52
9.1.2. Sterilizácia / 55
9.1.3. Dezinsekcia a deratizácia / 56
10. ÚRAZ V PREVÁDZKARNI / 57
10.1. Prvá pomoc pri úrazoch. Druhy prvej pomoci / 57
10.2. Rany – druhy rán a ich ošetrenie / 58
10.3. Prvá pomoc pri popálení, obarení a poleptaní / 61
10.4. Prvá pomoc pri úraze elektrickým prúdom / 62
10.5. Naliehavé stavy / 63
11. SOMATOLÓGIA / 69
11.1. Z histórie somatológie / 69
11.2. Tkanivá / 70
11.3. Regeneraèná schopnos tkanív / 73
11.4. Orgány, orgánové sústavy, organizmus / 73
12. ROVINY A SMERY ¼UDSKÉHO TELA / 75
12.1. Základná anatomická poloha / 75
12.2. Telové roviny / 75
13. OPORNÁ SÚSTAVA / 77
13.1. Stavba a tvar kostí / 78
13.2. Spojenie kostí / 79
13.3. Kostra hlavy / 80
13.4. Kostra trupu / 83
13.5. Kostra konèatín / 83
14. SVALOVÁ (POHYBOVÁ) SÚSTAVA / 85
14.1. Stavba a riadenie svalu / 85
14.2. Svaly hlavy a krku / 88
14.3. Svaly trupu / 91
14.4. Svaly konèatín / 91
3. Charakteristika ivých systémov
Svet, ktorý pozorujeme okolo seba, nazývame súborne –prírodou. Tvoria ju dva systémy: ivý a neivý. Sú medzi sebou úzko prepojené, pre oba platia rovnaké fyzikálne a chemické zákony. ivé systémy sú zloené z rovnakých chemických prvkov ako neivé, rozdiel je len v ich zastúpení. Urèitými vlastnosami sa však od seba výrazne odlišujú.
Neivé systémy (anorganické prírodniny) majú jednoduchú stavbu, mono ich deli na menšie èasti napríklad rozbitím, prièom si svoje pôvodné zloenie zachovajú. Patria sem minerály a horniny. Nie sú schopné aktívne sa pohybova, ich rast je pasívny (napr. kryštalizácia).
ivé systémy (organické prírodniny) – ich základ tvorí ivá hmota – bioplazma, ktorá sa vyznaèuje ve¾kou zloitosou organizácie. Okrem fyzikálnych a chemických zákonov sa riadi aj vlastnými biologickými zákonitosami. Skladá sa z organických látok – cukrov, tukov, bielkovín a nukleových kyselín. ivé systémy majú aktívny vzah k toku látok, energií a informácií. Ich èinnos sa uskutoèòuje za pomoci enzýmov a chemických reakcií.
ivá hmota vznikla z neivej v urèitom období vývoja Zeme. Rozhodujúcu úlohu pri jej vzniku mala slneèná energia, teplota zemského povrchu, voda, oxid uhlièitý a vznikajúce koloidné roztoky. Príkladom vzniku ivej hmoty z neivej je fotosyntéza. ivá hmota sa môe vyskytova v rozlièných formách. Napríklad ako vírusy, baktérie alebo zloité mnohobunkové organizmy.
Charakteristickými vlastnosami ivej hmoty sú celist-vos, jedineènos a neopakovate¾nos.
3.1. Základné prejavy
ivota
ivot sa vyznaèuje takými kvalitatívnymi prejavmi, ktoré sa v neivej prírode nevyskytujú. Základom sú zloité chemické reakcie, ktoré zabezpeèujú výmenu a premenu látok a energií – metabolizmus. Znamená to, e sú to otvorené systémy, ktoré prijímajú rôzne látky z vonkajšieho prostredia a iné do prostredia vyluèujú.
Metabolizmus zabezpeèuje dôleité vlastnosti ivej hmoty:
• Rast – rozmnouje sa bioplazma, a tým sa zväèšuje objem a ve¾kos organizmu.
• Schopnos regulácie – udriava stálos vnútorného prostredia.
Anorganická prírodnina – ula
Organická prírodnina – fazu¾a
Otázky a úlohy
1. Porovnajte ivé a neivé systémy. Èo majú spoloèné a èo rozdielne?
2. Vysvetlite, v èom spoèíva celistvos, jedineènos a neopakovate¾nos ivej hmoty.
Otázky a úlohy
1. Èo patrí medzi základné prejavy ivota?
2. Vysvetlite pojem metabolizmus.
• Rozmnoovanie (reprodukcia) – udruje ivot a vývoj, prenáša dedièné vlastnosti.
• Pohyb – bioplazmy, èasti tela (lokomócia) alebo celého organizmu.
• Drádivos – schopnos bioplazmy prijíma podnety z vonkajšieho aj vnútorného prostredia a reagova na ne.
• Premenlivos (variabilita) – vzniká v procese historického vývoja a spoèíva v zmenách dedièných vlastností. ivé systémy sa prispôsobujú (adaptujú) rôznym podmienkam prostredia.
Vyskúšajte sa
Okolitý svet nazývame ..........
Tvoria ju .......... systém a .......... systém. Neschopnos aktívne sa pohybova a pasívny rast majú .......... systémy.
Charakteristickými vlastnosami ivej hmoty je ..........
Základom prejavu ivota je .......... ivé systémy sa .......... podmienkam prostredia.
3.2. Bunka – charakteristika bunky
V prírode je najrozšírenejšia organizovaná forma živej hmoty v podobe bunky. Výnimkou sú iba nebunkové organizmy – vírusy, ktoré však trvalo môu existova len ako parazity buniek (nemajú vlastný metabolizmus). Bunka je základná štruktúrna a funkèná jednotka všetkých organizmov. Vykonáva všetky základné ivotné funkcie, je schopná samostatnej existencie (jednobunkové organizmy) a reprodukcie.
Objavenie bunky úzko súvisí so zostrojením mikroskopu v 17. storoèí holandským optikom A. Leeuwenhoekom (èítaj Lovenhukom). Vlastnoruène zhotoveným mikroskopom pozoroval baktérie, krvinky, kvasinky a ïalšie mikroorganizmy a tkanivá. V roku 1665 anglický fyziológ a biológ R. Hooke pozoroval v korku mnostvo malých dutiniek podobajúcich sa vèeliemu plástu a pomenoval ich bunky (latinsky cellula – dutinka). V roku 1671 taliansky anatóm M. Malpighi zistil, e základ rastlinných a ivoèíšnych organizmov tvoria bunky. Skúmaním stavby bunky sa zaoberal aj èeský prírodovedec J. E. Purkynì, ktorý ako prvý opísal bunkové jadro a ivú hmotu v bunke nazval protoplazma.
V roku 1838 nemecký botanik M. Schleiden a zoológ T. Schwann sformulovali bunkovú teóriu, pod¾a ktorej: 1. Bunka je základnou èasticou kadého organizmu, je nosite¾om všetkých ivotných funkcií.
Jan Evangelista Purkynì
2. Kadá bunka vzniká delením z u existujúcej bunky. Toto zovšeobecnenie výrazne ovplyvnilo vedecký svetový názor. Pod¾a bunkovej teórie sa všetky základné ivotné pochody odohrávajú v bunkách, èo dokazuje jednotu ivej prírody.
Ve¾ký pokrok v skúmaní štruktúry buniek priniesla konštrukcia svetelného mikroskopu, ktorý zväèšuje asi 2 000− −krát a v 20. storoèí zostrojenie elektrónového mikroskopu, ktorý zväèšuje a 200 000−krát. Objav bunky podnietil vznik samostatnej vednej disciplíny – cytológie.
3.2.1. Ve¾kos a tvar buniek
Väèšina buniek nie je vidite¾ná vo¾ným okom – majú mikroskopický rozmer. Priemerná ve¾kos kolíše medzi 0,02 –10 nm (nanometrov). Medzi najmenšie bunky zaraïujeme baktérie a medzi najväèšie bunky niektoré vajcové bunky (napr. vajíèka vtákov).
Tvar buniek je rozmanitý. Môe by gu¾ovitý, kubický, hranolovitý, tyèinkovitý, vretenovitý, hviezdicovitý, pohárikovitý. Za základný tvar sa povauje gu¾ovitý tvar. Tvar buniek je väèšinou stály, no sú i také, ktoré sa neustále menia (napríklad meòavky, biele krvinky).
Ve¾kos rozlièných buniek
Druh buniek
¼udské vajíèko
Nálevník èrievièka
Peèeòová bunka èloveka
Kvasinky
Èervená krvinka
Baktérie
3.2.2. Stavba bunky
Priemer bunky v nanometroch
200 200 x 70 25 9 7 0,8
Všetky bunky majú v podstate rovnaké chemické zloenie a stavbu.
Bunky sú od okolitého prostredia oddelené povrchovými vrstvami – bunkovými blanami (membránami) – cytoplazmatickou membránou a bunkovou stenou, ktorá chýba ivoèíšnym bunkám. Ochraňujú bunku pred mechanickým poškodením a zabezpečujú výmenu látok medzi bunkou a prostredím
Na membránach sa rozlišuje vonkajšia a vnútorná vrstva.
CHARAKTERISTIKA
Otázky a úlohy
1. Vysvetlite, preèo je bunka základná a funkèná jednotka ivých organizmov.
2. Aký význam má bunková teória?
Rôzne tvary buniek
Otázky a úlohy
bunka pokoky
peèeòová bunka svalová bunka
nervová bunka kostná bunka
èervená krvinka èloveka
1. Preèo nemajú všetky bunky rovnaký tvar?
Cytoplazmatická membrána ohraničuje živý obsah buniek od okolitého prostredia. Majú ju rastlinné aj ivoèíšne bunky. Je zloená z molekúl tukov (lipidov) a bielkovín (proteínov), obsahuje ve¾a receptorov. Membrána je dvojvrstvová, je hrubá 6 – 10 nm. Reguluje príjem a výdaj látok bunkou. Je polopriepustná (semipermeabilná) – to znamená, že von alebo dovnútra prepustí len niektoré látky. O tom, či molekuly dokážu prejsť cez cytoplazmatickú membránu, rozhoduje napr. ich tvar, veľkosť, chemické vlastnosti, náboj a pod.
Bunková stena sa vytvára na vonkajšej strane cytoplazmatickej membrány. Je typická pre rastlinné bunky. Dodáva bunke pevnos a udruje stály tvar. Tvorí ju pevný organický materiál, najmä bunièina – celulóza.
Cytoplazmatická membrána
bielkoviny
lipidová dvojvrstva
bielkovinový kanál na prestup látok
hydrofilná oblas
Stavba bunky
Chemické látky
H2O
CO2
Ióny – Na+, Ca++, K+
Tuky
Sacharidy
Bielkoviny
Nukleové kyseliny
Enzýmy
hydrofóbna oblas
Význam pre bunku rozpúšadlo, výivná látka, regulátor tepla, osmotická èinnos podmienka fotosyntézy zúèastòujú sa ivotných pochodov, dôleité súèasti enzýmov, hormónov výivná látka, tvorba tukovej membrány zabezpeèujú energiu, stavebný prvok bunkovej membrány rastlinnej bunky, zásobáreò energie stavebné látky, súèasti enzýmov stavebné látky bielkovín, dediènos katalyzátory (urých¾ovaèe) látkovej výmeny v bunkách
Èinnos bunky
1. Výmena látok v bunke
Difúzia
Transport látok pomocou molekúl
Endocytóza
Exocytóza
2. Príjem a výdaj látok v bunke
Stavebné pochody
Autotrofná asimilácia
Fotosyntéza
Chemosyntéza
Heterotrofná asimilácia
Odbúravacie pochody
Dýchanie – oxidácia
Kvasenie
Látkový metabolizmus
Asimilaèné pochody
Fotosyntéza
oxid uhlièitý + voda
svetlo
glukóza + kyslík
Chemosyntéza
anorganické látky + chemická energia
organické látky
pasívny dej, vzniká na základe rozdielov hustoty a tepelných zmien
aktívny dej (dôleitý je ATP – adenozíntrifosfát), smeruje k hustejšiemu prostrediu
príjem látok cez bunkovú membránu
výdaj látok cez bunkovú membránu
premena anorganických látok na organické zlúèeniny
„zabudovanie“ slneènej energie do organickej molekuly
„zabudovanie“ chemickej energie
vyuitie organických látok
tvorba ATP pomocou O2, charakteristické pre organizmy na vyššom vývojovom stupni
charakteristické pre organizmy na nišom vývojovom stupni
Disimilaèné pochody
Biologická oxidácia
glukóza + kyslík
enzýmy
oxid uhlièitý + voda + energia
Kvasné procesy
glukóza
organické látky (napríklad alkohol) + malé mnostvo energie
Cytoplazma tvorí vnútorné prostredie bunky. Je to tekutina s rozpustenými organickými a anorganickými látkami. Cytoplazma je koloidná sústava a pod¾a obsahu vody, ve¾kosti koloidných èastíc a teploty, v ktorej sa bunka nachádza,
ivoèíšna bunka
lyzozómy
mitochondrie
cytoplazmatická membrána
jadro
cytoplazma
endoplazmatické retikulum
ribozómy
endoplazmatické retikulum
cytoplazma
mitochondrie vakuola bunková stena chloroplasty
môe ma redšiu fázu – sól a hustejšiu fázu – gél. Tieto fázy sa môu navzájom meni. V cytoplazme sa nachádzajú útvary, ktoré nazývame bunkové organely. V ivote bunky nahrádzajú orgány.
Ribozómy – sú to gu¾até èastice zloené z nukleových kyselín a bielkovín. Majú vzah k syntéze bielkovín.
Mitochondrie – pod svetelným mikroskopom sú vidite¾né ako oválne a vláknité útvary. Obsahujú enzýmy na oxidáciu látok. V mitochondriách sa uvo¾òuje energia potrebná pre ivot bunky. Sú energetickým a metabolicko−respiraèným centrom bunky. V niektorých bunkách je ich aj nieko¾ko tisíc (napr. peèeòové bunky).
Endoplazmatické retikulum – prestupuje cytoplazmu ako sie navzájom prepojených kanálikov a váèikov. V elektrónovom mikroskope mono rozlíši zrnité (drsné) a hladké retikulum. Na vonkajšiu stenu zrnitého retikula nasadajú ribozómy, syntetizujú sa tu bielkoviny, ktoré sa dopravujú do Golgiho aparátu. Hladké retikulum sa zúèastòuje na tvorbe tukov a nových bunkových organel. Retikulum zabezpeèuje v bunke transport látok.
Zaujímavosti na preštudovanie
Preèo je voda nevyhnutná pre bunky?
Je dokázané, e z chemických látok v bunke má najväèšie zastúpenie voda. Strata vody spôsobuje poruchy v èinnosti bunky alebo jej zánik.
Voda sa v bunke nachádza vo vo¾nej alebo viazanej forme.
Vo vo¾nej forme sa zúèastòuje na chemických reakciách, transporte látok a termoregulácii.
Voda má ve¾kú tepelnú kapacitu, èím zabraòuje vzniku ve¾kých teplotných rozdielov v bunke.
Vo viazanej forme sa nachádza v organických (Bi, T, C) a anorganických zlúèeninách.
Anorganické látky sú rozpustené v podobe iónov a ovplyvòujú èinnos bunky.
Kladne nabité ióny: Ca2+, Na+, K+, Mg2+
Záporne nabité ióny: SO4–, Cl–, F–, I–
Rastlinná bunka
