Úvod do biológie: disciplíny, vlastnosti a bunka

Biológia ako veda a jej disciplíny

Biológia nie je jedna veda, ale systém vied.

• Podľa objektu skúmania:

  • Mikrobiológia: (virológia – vírusy, bakteriológia – baktérie).

  • Botanika: (algológia – riasy, bryológia – machy, dendrológia – dreviny).

  • Zoológia: (entomológia – hmyz, ichtyológia – ryby, ornitológia – vtáky, mamaliológia – cicavce).

  • Antropológia: (biológia človeka).

• Podľa hľadiska skúmania (všeobecné vedy):

  • Morfológia: Skúma vonkajšiu stavbu a tvary.

  • Anatómia: Skúma vnútornú stavbu (sústavy a orgány).

  • Histológia: Skúma tkanivá a pletivá.

  • Fyziológia: Skúma funkcie a procesy (dýchanie, trávenie).

  • Genetika: Skúma dedičnosť a premenlivosť.

  • Ekológia: Skúma vzťahy medzi organizmami a prostredím.

  • Etológia: Skúma správanie živočíchov.

Všeobecné vlastnosti živých sústav

Živé organizmy sú otvorené systémy (vymieňajú si s okolím látky, energie a informácie).

1. Chemické zloženie: Vysoký obsah vody a organických makromolekúl.

2. Stupňovité usporiadanie (Hierarchia): Atóm → Molekula → Organela → Bunka → Tkanivo → Orgán → Jedinec → Populácia → Ekosystém.

3. Metabolizmus: Súhrn všetkých chemických dejov.

   • Anabolizmus: Budovanie zložitých látok (spotreba energie).

   • Katabolizmus: Rozklad látok (uvoľnenie energie).

4. Reprodukcia: Zachovanie druhu.

   • Nepohlavná: Potomok je identický s rodičom.

   • Pohlavná: Kombinácia genetického materiálu dvoch rodičov.

5. Vývin (Ontogenéza): Od vzniku po zánik jedinca.

6. Evolúcia (Fylogenéza): Historický vývoj druhov.

7. Dráždivosť: Schopnosť prijímať podnety a reagovať na ne (napr. pohyb rastliny za svetlom – fototaxia).

8. Homeostáza: Udržiavanie stálosti vnútorného prostredia (pH, teplota).

Podrobné chemické zloženie

• Biogénne prvky:

  • Makroprvky (95 %): O, C, H, N, Ca, P, Mg, K, S, Na, Cl. Sú stavebné.

  • Mikroprvky (stopové): Fe (v krvi), I (v štítnej žľaze), Cu, Zn, F (v zuboch).

• Anorganické látky:

  • Voda: Polárne rozpúšťadlo, tepelná kapacita (pomalé ochladzovanie), povrchové napätie.

  • Soli: V ionizovanej forme (osmotický tlak) alebo v pevnej forme Ca3(PO4)2 v kostiach).

• Organické látky:

  • Sacharidy: Monosacharidy (glukóza, fruktóza), Disacharidy (sacharóza, laktóza), Polysacharidy (škrob – zásoba u rastlín, glykogén – u živočíchov, celulóza – stena rastlín, chitín – stena húb).

  • Lipidy: Tuky a oleje. Funkcia: energetická rezerva, tepelná izolácia, mechanická ochrana orgánov.

  • Bielkoviny: Reťazce aminokyselín spojené peptidovou väzbou. Ich tvar určuje ich funkciu. Ak sa tvar naruší (teplom, pH), nastáva denaturácia.

  • Nukleové kyseliny: DNA (dvojvlákno, cukor deoxyribóza, bázy A, T, C, G) a RNA (jednovlákno, cukor ribóza, bázy A, U, C, G).

Podrobná cytológia (Bunka)

Bunková teória (Purkyňe, Schleiden, Schwann): Bunka je základná funkčná a stavebná jednotka všetkých organizmov.

A. Prokaryotická bunka (Baktérie)

• Rozmery: 1–10 µm (mikrometrov).

• Bunková stena: Pevná, z peptidoglykánu.

• Plazmatická membrána: Reguluje transport, u prokaryotov vykonáva aj funkciu mitochondrií.

• Nukleoid: Jedna kruhová DNA, nie je obalená jadrovou membránou.

• Plazmidy: Mimojadrová DNA, dôležitá pre odolnosť (antibiotiká).

• Ribozómy: Tvorba bielkovín (menšie ako u eukaryotov).

• Inklúzie: Zásobné látky v cytoplazme.

B. Eukaryotická bunka (Rastliny, živočíchy, huby)

• Jadro (Karyon): Dvojitá membrána s pórmi, obsahuje jadierko (produkcia rRNA).

• Mitochondrie: Dvojitá membrána, vnútorná je poprehýbaná (kristy). Majú vlastnú DNA (semiautonómne organely).

• Chloroplasty: Obsahujú farbivo chlorofyl, tylakoidy a grana. Majú vlastnú DNA.

• Endoplazmatické retikulum (ER): * Drsné: Má ribozómy, syntéza bielkovín.

  • Hladké: Bez ribozómov, syntéza lipidov a vitamínu D.

• Golgiho aparát: Úprava produktov z ER, tvorba sekrétov.

• Vakuola: U rastlín udržuje tlak (turgor), ukladá farbivá (antokyány) a odpad.

• Cytoskelet: Mikrotrubičky a mikrovlákna – kostra bunky, zabezpečuje pohyb organiel.

• 37, 11a, 131,151,153,11,12 = 586,80