1. Bioloske disciplineCITOLOGIJA je biološka disciplina koja se bavi proučavaljem ćelije, njenog oblika, građe, funkcionalne organizacije i životnih procesa u njoj. To je kompleksna nauka, jer ćeliju posmatra s više aspekata.Postoje različite biološke discipline kao što su: citomorfologija, citofiziologija, citogenetika, citoekologija...Biološka disciplina koja izučava postanak, evoluciju i mehanizme organskih funkcija, kao i faktore spoljašnje sredine čija energija utiče na te funkcije je FIZIOLOGIJA. Ona izučava funkcije živog organizma.Deli se prema objektu izučavanja na: - biljnu- fitofiziologiju, zoofiziologiju, fiziologiju čoveka, Uporednu fiziologiju- kao dokaz različitih pravaca, razvitka organskih funkcija u toku filogeneze životinj. sveta, Evolucionu fiziologiju- kao uporednu ili komparativnu koja obuhvata i paleofiziologiju, Ontogenetsku fiziologiju- ispituje fiziološke procese na raznim stadijumima ontogenetskog razvitka, Ekološku fiziologiju koja otkriva i izučava zakonitosti odvijanja fizioloških procesa u zavisnosti od uslova sredine i sa biološkim međuodnosima u životinjskom svetu.Izučavanjem tkiva bavi se posebna biološka disciplina - HISTOLOGIJA.MIKROBIOLOGIJA je naučna disciplina o vrlo sitnim, golim okom nevidljivim organizmima koje zajedničkim imenom zovemo mikroorganizmi.Podela mikrobiologije:• BAKTERIOLOGIJA - proučava aktivnosti u kojima učestvuju bakterije• IMUNOLOGIJA - otkrivanje i dijagnostika infekcijskih i neinfekcijskih bolesti; mehanizama alergija i odabir tkiva za presađivanje• MIKOLOGIJA - proučavanje gljiva (plesni), mesnatih gljiva i kvasaca• FIKOLOGIJA (algologija) - proučavanje algi• PROTOZOOLOGIJA - proučavanje protozoa, organizama većih od ostalih mikroorganizama• VIRUSOLOGIJA -proučavanje submikroskopskih organizama čija je organizacija i model rasta drugačiji od ostalih organizamaGenetika se bavi proučavanjem nasleđa i varijabilnosti osobina.Klasičan istraživački pristup je da se proučavanje prenošenja osobina iz generacije u generaciju - TRANSMISIONA genetikaPOPULACIONA genetika podrazumeva analizu na nivou populacija.Evoluciona biologija treba da da odgovor kako je nastalo toliko raznovrsnih oblika, boje, građe i načina života vrstama koj naseljavaju našu planetu.Konzervaciona biologija je disciplina biologije koja se bavi prepoznavanjem i razumevanjem faktora i procesa koji utiču na gubitak biodiverziteta, ali istovremeno i otkriva mehanizme koji omogućuju njegovu zaštitu i oporavak. Biološka disciplina koja proučava uzajamne odnose organizma i sredine je Ekologija.

2. Citologija kao bioloska disciplinaCITOLOGIJA je biološka disciplina koja se bavi proučavaljem ćelije, njenog oblika, građe, funkcionalne organizacije i životnih procesa u njoj. To je kompleksna nauka, jer ćeliju posmatra s više aspekata. Primenom metoda i rezultata biohemije, fiziologije, biofizike i drugih nauka, citologija se i dalje razvija i danas je fundamentalna nauka u okviru koje se proučavaju osnovnoi životni fenomeni na nivou ćelije.Postoje različite biološke discipline kao što su: citomorfologija, citofiziologija, citogenetika, citoekologija...

3. Celija I celijske organelleĆELIJA JE OSANOVNA JEDINICA GRAĐE I FUNKCIJE ŽIVIH ORGANIZAMA. Predstavlja najniži nivo na kome je moguć život. Predstavlja: osnovnu biološku organizaciju, osnovnu jedinicu strukture i osnovnu jedinicu životnih aktivnosti svih organizama koji žive na Zemlji- biljaka, životinja, gljiva i mikroorganizama.Postoje 2 tipa ćelija:1. PROKARIOTSKE ćelije koje nemaju diferencirano jedro (bakterije i modrozele alge)2. EUKARIOTSKE ćelije imaju svi ostali organizmi, sa organizovanim jedromĆelije se razlikuju po veličini, obliku i funkciji koju obavljaju u sklopu tkiva i organa, ali su po građi u suštini slične. Svaka ćelija ima: ćelijsku membranu, diferencirano jedro i organele.GRAĐA BILJNE ĆELIJE1. Membranu- koja obavija živi deo ćelije. Ćelije od same membrane-traheidi, likina vlakna, ćelije plute2. Živi deo ćelije -Protoplast koji se sastoji od sledećih organoida: Citoplazme, Jedra- jednog ili nekoliko, Plastida, Hondriosoma, Sferosoma, Vakuola…ĆELIJSKE ORGANELE su membranski delovi u unutrašnjosti ćelije sa specifičnom funkcijom ( mnogi biohemijski procesi-fotosinteza, ćelijsko disanje - se odvijaju u membranama određenih organela ili na njihovim površinama). Unutrašnjost ćelije ispunjena je tečnom kompopnentom -CITOSOL - koji sa unutrašnjim membranskim sistemom čini CITOPLAZMU. Citoplazma sadrži i različita proteinska vlakna koji održavaju oblik ćelije, pokrete citostola i mesta za pričvršćivanje različitih ćelijskih organela. Ova vlakna pretstavljaju ćelijski skelet - CITOSKELET.RIBOZOMI, GOLXIJEV aparat, LIZOZOMI, MITOHONDRIJE, FLAGELE ili bičevi i CILIJE ili, BAZALNA TELAŠCA, CENTRIOLI.

4. Istorijsko otkrice na polju biologije celije1590. god, holandski opticar Zaharias Jansen pronalazi mikroskop. 1665. god. Robert Huk uocio celije. Jedan od prvih koji se bavio radom na mikroskopu bio je Anton van Levenhuk. 1685 prvi posmatrao bakterije, kvasce, protozoe (praživotinje) i ljudske spermatozoide i crvene krvne celije.1843. Švan – shvatio da je celija osnovna jedinica gradje svakog zivog bica.

5. slicnosti I razlike izmedju prokariotske I eukariotske celijeProkariotske eukariotske

Sitne krupneNemaju jedro imaju jedroNemaju organele imaju organeleRibozomi sitni ribozomi krupniNemaju citoskelet imaju citoskeletDnk se nalazi u nukleoidu dnk udruzena sa proteinima histonima

6. slicnosti I razlike izmedju biljne I zivotinjske celijeZivotinjske biljnenemaju celijski zid imaju celijski zidnemaju hloroplaste imaju hloroplasteimaju lizozome nemaju lizozomenemaju vacuole imaju vacuoleimaju centriole nemaju centrioleimaju: celijsku membranu, jedro, jedarce, ribosome, mitohondrije, citoplazmu, citoskelet I vezikule.

7. celijske membraneNalazi se na povrsini celije I predstavlja granicnu povrsinu izmedju 2 sredine – unutarcelijske I vancelijske. Kod prokariotskih I biljnih celija na spoljasnu povrsinu naleze celijski zid dok je kod zivotinja u direktnom kontaktu sa vancelijskom sredinom. Zahvaljujuci molekulima koji grade celijsku membranu, celija cuva svoj jonski sastav, vodu koja odlikuje citoplazmu I istovremeno razmenjuje gasove. U izgradnji membrane ucestvuju lipidi, protein I ugljeni hidrati. Tipična biljna ćelija ima ćeličnu membranu što je jedna od izrazitih karakteristika biljaka. Ona je produkt lučenja protoplasta, štiti ga i daje mu oblik i čvrstinu. Membrane mogu biti prožete ligninom- kod viših biljaka, smanjuje plastičnost membrane, ograničava njeno rastenje u površinu i time joj daje određen oblik. Traheje, traheidi i drvena vlakna imaju jako lignifikovane membrane. Membrane koje sadrže organsku materiju suberin su oplutale ćelije. Nalaze se na periferiji organa i štite ih od gubitka vode. Kutin- organsko jedinjenje- u mebrani gradi opnu-kutikulu na spoljašnjoj površini epidermalnih ćelija listova i stabla. U spoljašnjem sloju membrana spora i polenovih zrnaca nalazi se sporopolenin. Odlikuje se velikom postojanošću prema spoljašnjim faktorima u zemnji. Indikatori razvoja flore kroz geološke epohe. Ćelična membrana žive ćelije uvek sadrži vodu. Kada je izgubi ćelija smežura. Membrana se sastoji od celuloze, hemiceluloze i pektinske materije.

8. ribozomiRibozomi su komponente citoplazme koje odlikuju I prokariotsku I eukariotsku celiju. Sacinjavaju ih mala I velika podjedinica. Svaku od njih sacinjavaju protein I ribozomske ribonukleinske kiseline. Neophodni su za sintezu proteina. Ribozomi koji se nalazi u citoplazmičnom matriksu sintetišu proteine koji će da ostanu u ćeliji nakon sinteze, dok ribozomi koji su zakačeni za plazmatičnu membranu sintetišu proteine koji će nakon sinteze biti transportovani van ćelije. Tokom sinteze povezuje ih informaciona rnk. U iRNK se nalazi zapisan redosled aminokiselina unutar odredjenig proteina. Sinteza proteina u ribozomima obavlja se kada se oni nakače na molekul informacione RNK (i-RNK). Ako se na jedan molekul i-RNK zakači veći broj ribozoma onda se obrazuju poliribozomi

9. goldzijev aparatObrazovanje proteina i lipida počinje u endoplazmatičnom retikulumu, ali se u njemu ne odigrava do kraja. Proteini svoju konačnu strukturu stiču u Goldžijevom aparatu.GOLDZIJEV aparat je sistem membrana sa kojih polaze kesice u kojima se nalaze metabolički produkti ćelije. Nalazi se u blizini jedra, a okrenut ka ćelijskoj membrani. Od njih se odvajaju manje ili veće vezikule (mehurići) u kojima su proizvodi sinteze Goldžijevog aparata. Broj varira u zavisnosti od tipa ćelije. Najviše ga ima u žlezdanim tkivima. Osnovna uloga mu je da učestvuje u sekretornim funkcijama ćelije. Materije sintetisane u endoplazmatičnom retikulumu dopremaju se transportnim vezikulama do Goldžijevog aparata gde se vrši njihovo sazrevanje, obeležavanje i sortiranje da bi se usmerili ka tačnom odredištu u ćeliji. Iz endoplazmatičnog retikuluma u Goldžijev aparat dospevaju:• sekretorni proteini (oni koje će ćelija egzocitozom izbaciti u međućelijski prostor; npr. insulin u ćelijama pankreasa) pa je to sekretorna uloga ove organele;• proteini i lipidi koji će biti poslati u ćelijsku membranu;• proteini (enzimi) koji će obrazovati lizozome;• u biljnim ćelijama u Goldžijevom aparatu se obavlja sinteza proizvoda koji su namenjeni vakuoli, ćelijskom zidu i plazma membrani.

10. citoplazmaCitoplazma je materija koja popunjava unutrašnjost ćelije. Citoplazma se sastoji od citozola i ćelijskih organela. Citozol se sastoji od vode, soli, organskih molekula i mnogih enzima koji su katalizatori u određenim reakcijama. Vodeni sastav citoplazme (81 %) je izgrađen od jona i rastvorljivih makromolekula kao što su enzimi, ugljeni hidrati, soli i proteini, kao i veliki broj RNK molekula. delovi citoplazme su ćelijske organele, kao što su mitohondrije, hloroplast, lizozomi, ribozomi, endoplazmatični retikulum i dr.Citoplazma ima mehaničku ulogu, to jest, ima ulogu da održi oblik i formu ćelije, kao i da služi kao jastuk u slučaju da dođe do naglog udara ćelije i na taj način zaštiti ćelijske organele. Citoplazma je takođe i mesto vitalnih reakcija neophodne za život, kao što su metabolizam, glikoliza i sinteza proteina.

11. endoplazmaticni reticulum

To je citoplazmina organela koju formiraju membrane I proctor koji ogranicavaju. Prostire se po citavoj citoplazmi I deo je jedrovog ovoja. Izgradjeni su od proteina, lipida I ugljenih hidrata. Osnovna uloga ove organele je sinteza različitih materija i njihov transport kroz ćeliju. Materije koje su stvorene u endoplazmatičnom retikulumu (lipidi, proteini i dr.) pakuju se u male vezikule, nazvane transportne vezikule, i one se odvajaju od ER-a i kreću do svog cilja: do drugih organela ili do ćelijske membrane, gde se, ili u nju ugrađuju ili izbacuju u vanćelijsku sredinu.Postoje dve forme edoplazmaticnog retikuluma: 1. Granularni end. ret. – membrane formiraju plocaste strukture, paralelno postavljene. Ogranicavaju unutrasnji proctor – cistern endoplazmaticnog retikuluma. Na njihovim povrsinama nalaze se poliribozomi (ribozomi + rnk).2. glatki end. ret. – formira cevoliku razgranatu mrezu. Ogranicava cisternu. Nema poliribozome. Obavlja sintezu lipida celijske membrane i membrane citoplazminih organela.

12. lizozomiLizozomi su organele kesastog oblika, obavijene jednostrukom membranom. Ispunjene su enzimima za unutarćelijsko varenje makromolekula.Lizozomi se dele na dve osnovne vrste: primarni i sekundarni.Primarni lizozomi su tek formirane kesice (vakuole) ispunjene enzimima. Kada se primarni lizozom spoji sa fagozomom, nastaje sekundarni lizozom u kome enzimi deluju na supstrat i razgrađuju ga.Kada endocitozom u ćeliju uđe neki strani krupan molekul ili čitava ćelija (npr. bakterija), oko nje se učešćem ćelijske membrane obrazuje vezikula (fagozom). Fagozom se spaja sa primarnim lizozomom i nastaje sekundarni lizozom u kome se strani materijal razgrađuje...Uloge lizozoma su: odbrana od mikroorganizama; varenje dotrajalih ćelijskih delova; varenje čitave ćelije (autoliza) i dr.

13. mitohondrijeMITOHONDRIJE su zastupljene u svim ćelijama. Iako su krupne mogu se videti samo elektronskim mikroskopom. Imaju oblik kratkih cevčica obavijenih dvojnom membranom između kojih se nalazi međuprostor. U njima se vrši sinteza adenozin-trifosfata-ATP pri čemu se koriste šećeri i masne kiseline.Spoljašnja membrana je glatka i propustljiva za krupne molekule, dok je unutrašnja manje propustljiva sa mnoštvom ispusta- krista- na čijoj površini su kratke izbočine - čvorići- i predstavljaju enzime.Enzimi omogućavaju odvijanje aerobne faze procesa ćelijskog disanja pa se popularno nazivaju električne centrale.Unutrašnji sadržaj se naziva matriks i sadrži ribozome, nekoloko malih molekula mitohondrijalne DNK i enzime.

14. plastid U embrionalnim ćelijama viših billjaka su sitni, bezbojni i vide se tek posle fiksiranja i bojenja.U trajnim ćelijama su znatno veći i vide se mikroskopom pod malim uvećanjem. Nalaze se u citoplazmi. Oni rastu, razmnožavaju se deobom. U svom telu-stromi obrazuju određene pigmente i skrob. Sluzave gljive i gljive-Fungi ne sadrže plastide. Postoji nekoliko tipova plastida: proplastidi, hloroplasti, hromoplasti, etioplasti i leukoplasti. Ovi tipovi mogu prelaziti jedan u drugi u zavisnosti od uloge tkiva u kome se nalaze i spoljašnjih i unutrašnjih faktora.HLOROPLASTI su plastidi, karakteristične organele ćelija biljaka sa hlorofilom. Za sintezu ATP-a koristi se sunčeva energija. Najčešće su loptastog oblika ali im oblik i veličina variraju -peharasti, trakasti, pločasti, zvezdasti, prstenasti... prema vrsti ćelija u kojima se nalaze. Slični su i po građi i po funkciji mitohondrijama ali poseduju još jednu membranu-TILAKOIDNU membranu koja sadrži pigmente, pre svega hlorofil i enzime koji omogućavaju svetlu fazu fotosinteze. Hloroplast se sastoji od osnovne bezbojne mase strome i pigmenta.Kod viših biljaka nalazi se 4 pigmenta: hlorofil a, hlorofil b, karotin i ksantofil. Pigmenti hloroplasta su nerastvorljivi u vodi, ali se rastvaraju u alkoholu, etru, acetonu i još nekim organskim rastvaračima. Za obrazovanje hlorofila u plastidima neophodan je magnezijum, difuzna svetlost i optimalna temperatura koja se kreće od 20 do 35 ºC. Hlorofil nemože opstati bez gvožđa koji služi kao katalizator za obrazovanje hlorofila.Hromopplasti su fotosintetički neaktivni plastidi žuto-crveno obojeni plastidi, smešteni u cvetovima-kruničnim listićima i plodovima što im olakšava rasprostranjenje životinjama i oprašivanje insektima. Boja potiče od pigmenata iz grupe karotenoida- karoteni i ksantofili. Nastaju od hloroplasta koji se menjaju u toku sazrevanja biljaka. Imaju važnu ekološku ulogu u oprašivanju cvetova i rasejavanju plodova.Leukoplasti su fotosintetički neaktivni, bezbojni plastidi koji se mogu naći u različitim tkivima. Relativno su sitni, loptastog ili izduženog oblika. Odlikuju se sposobnošću da iz šećera obrazuju rezervni skrob i kao takvi prisutni su krtolama, lukovicama, semenima, plodovima. Imaju ulogu u magaciniranju hranljivih materija- proteinoplasti, oleoplasti, amiloplasti-. Proplastidi su mali, bezbojni nediferencirani plastidi u meristemskim ćelijama izdanaka i korena. Imaju izgled malih vakuola okruženih dvojnom membranom. Ako je biljka normalno osvetljena od proplastida će se razviti hloroplasti, ako je u tami, razvijaju se leukoplasti. Etioplasti su plastidi biljaka koje od isklijavanja su držane u stalnom mraku. Metamorfoza jednih plastida u druge u nekim slučajevima predstavlja degeneraciju, posle čega nastaje njihovo izumiranje.

15. jedro (nukleus)Uglavnom je krupno, loptastog oblika u centralnom delu ćelije i može se videti pod svetlosnim mikroskopom. Od citoplazme je odvojeno jedrovim omotačem. Unutrašnjost jedra ispunjena je nukleoplazmom- tečnom komponentom u kojoj se nalazi hromatin. Hromatin je osnovni jedrov materijal i predstavlja DNK povezanu sa posebnom vrstom proteina organizovan u obliku hromozoma.Osnovna fiziološka uloga jedra je da upravlja sintezom RNK. Uloga jedra je dvojaka. Učestvuje u procesima metabolizma i diferenciranja ćelija, a pošto sadrži genetsku informaciju, ono je i prenosilac naslednih svojstava. U jedru se nalazi jedno do dva jedarca. Jedarce ili nukleolus predstavlja mesto sinteze RNK i ribozoma.Promene u veličini jedra nastaju i u zavisnosti od spoljašnjih uslova.Unutrasnji proctor jedra ispunjen je nukleoplazmom. U njoj se nalazi nasledni material – hromatin. Osnovu hromatinskog materijala cini molekul dnk. Svaki molekul dnk cini osnovu hromozoma. U izgradnji hromozoma ucestvuju protein – histoni koji omogucavaju smestanje dnk u jedro.

16. hromozomiHROMOZOMI se najbolje mogu videti u stadijumu metafaze kada su potpuno formirani. Imaju izgled štapića, a veličina im je različita. Na telu svakog hromozoma nalazi se jedno suženje - CENTROMERA ili kinetohor kojim je hromozom podeljen na dva kraka. Za centromeru se vezuju niti

deobnog vretena. Kraci hromozoma mogu biti iste ili različite dužine u zavisnosti položaja centomere. Razlikuju se četiri tipa hromozoma (metacentrični, submetacentrični, akrocentrični, telocentrični). Hromozomi su osnovna komponenta jedra jer su nosioci naslednih jedinica- GENA, koji svojom aktivnošću određuju i regulišu procese u ćelijama.Geni su linearno raspoređeni na hromozomu. Delovi su DNK i odlikuju se sposobnošću samoreprodukcije. Deobom se održava njihov kontinuitet i time obezbeđuje prenošenje naslednih informaciuja sa jedne na drugu generaciju.Broj hromozoma je različit kod različitih vrsta, ali je za svaku vrstu određen i stalan.Skup svih hromozoma u gametskoj ćeliji se naziva OSNOVNA HROMOZOMSKA GARNITURA ili GENOM.Kod organizama sa polnim razmnožavanjem gameti imaju haploidni broj hromozoma -n-, a telesne ćelije imaju udvojeni, diploidni broj -2n-, jer sadrže dve haploidne garniture koje potiču od roditelja i nazivaju se homologi ili parni hromozomi. Broj, veličina i oblik hromozoma, kao i sadržaj gena u njima karakteristični su za vrstu. Svi zajedno u ćeliji čine KARIOTIP. Šematski prikaz je kariogram.

17. mejozaDeoba kojom se obrazuju polne ćelije. Pri tome se jedna diploidna ćelija dva puta deli i nastaju četiri haploidne ćelije.S obzirom da se broj hromozoma u ćerkama ćelijama u odnosu na majku ćeliju smanjuje na pola, ova deoba se naziva i redukciona (lat. reductio =smanjenje). Redukcija broja hromozoma obavlja se u prvoj deobi, označena kao MEJOZA, kada se majka ćelija (2n broj hromzoma) podeli na dve ćerke ćelije (n broj hromozoma). Mejozi I prethodi interfaza u kojoj je, između ostalog, izvršena replikacija DNK. Svaki hromozom ćelije koja ulazi u mejozu I se sastoji od dva molekula DNK (dve hromatide). U drugoj deobi, MEJOZI II, se obe ćerke- ćelije (sa nbrojem hromozoma) podele tako da nastaje ukupno četiri ćelije. Pošto je MEJOZA II ustvari mitoza - sekvaciona mitoza- te 4 ćelije imaju haploidan broj hromozoma.Deoba kojom se obrazuju polne ćelije naziva se MEJOZA. Pri tome se jedna diploidna ćelija dva puta deli i nastaju četiri haploidne ćelije.S obzirom da se broj hromozoma u ćerkama ćelijama u odnosu na majku ćeliju smanjuje na pola, ova deoba se naziva i redukciona (lat. reductio =smanjenje). Redukcija broja hromozoma obavlja se u prvoj deobi, označena kao MEJOZA, kada se majka ćelija ( 2n broj hromzoma ) podeli na dve ćerke ćelije ( n broj hromozoma ).Udrugoj deobi, mejozi II, se obe ćerke- ćelije ( sa n brojem hromozoma) podele tako da nastane ukupno četiri ćelije.Pošto je mejoza II ustvari-sekvaciona mitoza- te 4 ćelije imaju haploidan broj hromozoma

18. mitozaStrasburger je prvi prikazao na fiksiranim i obojenim preparatima. Za nju je karakteristična uzdužna deoba svakog hromozoma na dva jednaka dela, od kojih svaki prirpada odgovarajućem novom jedru. Jedro majke ćelije i jedra dveju novonastalih ćelija imaju isti broj hromozoma. U mitozi se, iako je to neprekidan proces, razlikuju četiri glavna stadijuma i to:Profaza- podela hromozoma na dve hromatide.U citoplazmi, na suprotnim stranama se javljaju tzv. polarne kape od citoplazme.Na svakoj polarnoj kapi formiraju se ahromatska vlakna koja polaze zrakasto prema jedru.Metafaza- isčezavaju jedrova opna, a jedrov sok se stapa sa citoplazmom, ahromatska vlakna se izdužuju prema jedru, spojeno dva suprotna gradeći deobno vreteno.Hromozomi su u jednoj ravni-ekvatorijalnoj ravni, podeljeni na dve hromatide.Anafaza- hromatidi se odvajaju jedna od druge i odlaze ka polovima.Telofaza- je proces rekonstrukcije dva nova jedra.Hromozomi gube svoje konture, javlja se jedrov sok, jedarca i jedrova opna kojom se jedro odvaja od citoplazme.Po završetku mitoze, iako ne uvek, sledi deoba citoplazme i time postaju dve nove ćelije.

19. biljna tkivaTkivo je organizacija višeg reda od ćelije. Osnovne komponente tkiva su ćelije i međućelijska supstanca, nastala kao produkt njegovih ćelija. Osobine različitih tkiva uslovljene su morfološkom i funkcionalnom diferencijacijom ćelija koje ga izgrađuju.Svako tkivo ima svoju glavnu funkciju koja je u najtešnjoj vezi sa anatomskim karakterima dotičnog tkiva i jednu ili više sporednih funkcija koje nisu nimalo usklađene sa anatomskim karakterima tkiva. Najpotpunija klasifikacija tkiva je ona koja je zasnovana na većem broju njihovih karaktera, pre svega na poreklu, građi i funkciji ćelije.Tkiva i srodne lokalne strukture jedinstvene funkcije Haberlant je podelio u 9 grupa: 1. pokrovna tkiva – epiderm, pluta, egzoder 2. mehanička tkiva – kolenhim, sklerenhim, likina vlakna, sklereidi; 3. apsorpciona tkiva – rizoidi, epiblem, rizoderm, hijalinske ćelije, velamen; 4. asimilirajuća tkiva – hlorenhim; 5. provodna tkiva – ksilem (drvo), floem (kora); 6. rezervna tkiva – endosperm, perisperm, parenhim za magaciniranje; 7. tkiva za provetravanje – aerenhim, intercelulari, stome; 8. sekretorna i ekskretorna tkiva –žlezdane dlake, unutrašnje žlezde, sluzni i smoni kanali i ćelije, uljane ćelije, hidatode, mlečne cevi; 9. tvorna tkiva - meristemi embriona, vegetativnih kupa stabla i korena, prokambijum, kambijum, felogen.

20. tvorna tkivaTvorna tkiva (meristemi) su vrsta biljnih tkiva čije ćelije tokom čitavog života zadržavaju sposobnost deobe na račun čega biljka raste, sekundarno deblja ili se obnavlja oštećeno tkivo. Od meristemskih ćelija diferencijacijom postaju ćelije svih trajnih tkiva. Usled stalnih deoba, kojima su izložene, ove ćelije imaju određene morfološke osobine: ćelije su sitne, oblika kocke ili prizme sa tankim membranama, pune su citoplazme, imaju relativno krupno jedrositne vakuole male i malobrojne plastide, najčešće su parenhimske ćelije, ćelije su tesno spojene i nemaju međučelične prostore.Prema načinu postanka razlikuju se dve osnovne grupe tvornih tkiva:

-primarna - koji vode poreklo od klicine ćelije i zadržavaju sposobnost deobe tokom čitavog života --sekundarna- nastaju od ćelija nekog trajnog tkiva koje su naknadno postale sposobne da se dele (najčešće su to parenhimske ćelije). Više biljke se odlikuju rastenjem tokom čitavog života, što znači da se u njima stalno obrazuju nove ćelije i tkiva. (U klimatskim uslovima umerene zone biljke preko zime prekidaju rastenje i tada su u stadijumu mirovanja.) Rastenje biljke odvija se samo u zonama koje sadrže meristemske ćelije - sposobne za višestruke deobe.Prema položaju koji zauzimaju u biljci tvorna tkiva se dele na:-vršna -apikalna- tvorna tkiva se nalaze na vrhovima korena i stabla i nazivaju se vegetacione kupe. Deobama ćelija ovog tkiva biljka raste u dužinu. Vršna tvorna tkiva prema poreklu pripadaju primarnim meristemima.-bočna - tvorna tkiva su cilindričnog oblika (na preseku imaju oblik prstena) i pomoću njih stablo i koren sekundarno debljaju (rastu u širinu). Ova tvorna tkiva su sekundarni meristemi. Pripadaju im: kambrijum i folgen-umetnuta- interkalarna tvorna tkiva (interkalarna tkiva) obrazuju se između trajnih tkiva, kao npr. u osnovi lista koji raste.-tkiva rane - nastaju na mestima povrede biljnih organa. Ona stvaraju tvorevinu, masu ćelija zvanu kalus kojom se rana zatvara i time sprečava sušenje i prodor mikroorganizama. Kalus može da obrazuje bilo koja živa ćelija...

21. Pokoricna tkivaPokorična tkiva su složena trajna biljna tkiva jer su izgrađena od različitih vrsta ćelija i u neposrednom su kontaktu sa svim uticajima sredine u kojoj biljka živi. Imaju ulogu da: zaštite unutrašnjost organa od nepovoljnih uticaja spoljašnje sredine, štite od suvišnog odavanja vode, mehaničke povrede, naglih temperaturnih promena, prodiranja parazita, omoguće razmenu materija tih organa i sredine. U zavisnosti od kog tvornog tkiva nastaju, razlikuju se dve vrste površinskog tkiva:primarno, kome pripada: epidermis sekundarno u koje spadaju: pluta i mrtva koraSekundarna pokorična tkiva Stablo i koren, za razliku od lista, kao višegodišnji organi sem rastenja u dužinu još i sekundarno debljaju. Nežno tkivo epidermisa ne može da prati to debljanje organa, već bi pod dejstvom novonastale mase popucalo. Da biljni organi ne bi ostali bez zaštite, odmah se stvara sekundarno pokorično tkivo pluta i mrtva kora.Obrazovanje plute počinje formiranjem sekundarnog meristema felogena koji se naziva još i plutin kambijum. Ona je uvek višeslojna. Ćelije plute su: čvrsto međusobno spojene- bez intercelulara, na poprečnom preseku su čevorouglaste i grade radijalne nizove, mrtve i ispunjene vazduhom. Pluta je nepropustna za vodu i gasove pa se zbog toga obrazuju otvori za provetravanje - lenticele. Lenticele imaju oblik brazde ili kvržice. Kada se pluta obrazuje u dubljim slojevima stabla, onda sva tkiva koja leže ispred plute (ka periferiji stabla) pre ili kasnije uginu jer pluta ne dozvoljava dovod hranljivih materija. Kompleks mrtvih tkiva- tkiva koja se nalaze izvan poslednjeg felogena i plute čini mrtvu koru. Odbacivanje mrtve kore vrši se posebnim tkivom- feloid. Mrtva kora štiti biljke od gubljenja vode isparavanjem, naglih temperaturnih promena, od parazita i biljojedih životinja, suvišnog zagrevanja, od požara...

22. epidermisEpidermis čine žive ćelije najčešće jednog sloja koje su među sobom čvrsto spojene pa ga je moguće sa biljnog organa skinuti kao kožicu veće ili manje površine, pripijene su jedna uz drugu tako da između njih nema međuprostora i jednojedarne. Od plastida nalaze se leukoplasti. Bočni zidovi su talasasti naročito kod biljaka vlažnih staništa. Na poprečnom preseku epidermis je većinom četvorougaonog oblika.Celulozni zidovi ovih ćelija su zadebljali samo prema spoljašnjoj sredini i pokriveni su kutikulom- tankom opnom sa kutinom. Kutikulu izlučuju mlade epidermalne ćelije. Kutikula i kutikularni slojevi često su prožeti voskom. Vosak smanjuje intenzitet transpiracije, smanjuje adheziju rosnih i kišnih kapi, onemogućavaju naseljavanje epifita... Kutikula je masna materija skoro nepropustljiva za vodu i gasove. Zbog toga se u epidermisu obrazuju stome preko kojih ulazi ugljen-dioksid i isparava suvišna voda.Dlake - trihome su izraštaji na površini tela.Veličina i oblik dlaka veoma su raznovrsni. Izumrle dlake ispunjene su vazduhom i zbog totalne refleksije bele su boje. Na osnovu dlaka moguća je determinavija biljaka. U farmakognoziji one služe za određivanje droga biljnog porekla. Kod biljaka sušnih predela grade prave omotače. Kod kopriva nalaze se dlake žare. Kod pustinjskih biljaka dlake se mogu razviti u rezervoare za vodu.

23. mehanicka tkivaMehanička tkiva su vrsta trajnih biljnih tkiva čije su ćelije tesno međusobno spojene i imaju debele celulozne zidove sa malobrojnim i sitnim porama, pa daju čvrstinu biljci. Mehanički elementi su u biljnim organima specifično raspoređeni tako da se uz najmanji utrošak materijala obezbeđuju najveća moguća čvrstoća. Obrazovanje mehaničkih tkiva zavisi od spoljašnjih uslova. Veštački izazvani pritisci i istezanja i vlažnost vazduha i zemljišta utiču na formiranje mehaničkih tkiva.Histološki elementi mehaničkog tkiva su: 1. kolenhimske ćelije,2. sklerenhim- likina i drvena vlakna 3. sklereidi.Kolenhim se obrazuje samo kao primarno tkivo. Mehaničko je tkivo mladih organa koji još rastu. Sastoji se od živih ćelija čiji su zidovi neravnomerno zadebljali. Ćelije su sakupljene u trake ili cilindre, koji se obično nalaze ispod epidermisa mladih stabala.Sklerenhim je građen od mrtvih ćelija jako zadebljalih i odrvenelih ćelijskih zidova. Nalazi se u svim delovima biljke koji su prestali sa rastom. Deli se na: sklereide, likina vlakna i drvena vlakna. Sklereidi su ćelije sa jako zadebljalim ćelijskim zidom, razbacane između ćelija drugih tkiva. Ima ih i u masi, kao npr. u plodu kruške. Ima ih raznog oblika.Likina vlakna su ćelije izduženog oblika, sa zašiljenim vrhovima, te imaju oblik vretena i debelim membranama. Vlakna aktivno rastu na oba kraja i time se utiskuju među ostale ćelije. Likina vlakna konoplje mogu biti dugačka 10 mm, lana 40 mm, a kod nekih biljaka dostižu dužinu do 20 cm. Zidovi ovih ćelija su celulozni i zbog toga su cenjena u industriji (lan, konoplja, kopriva). Nalaze se u vegetativnimorganima skoro svih viših biljaka. Retka su u kruničnim i čašičnim listićima.

Drvena vlakna (libriform vlakna) se nalaze u drvenom delu stabla. Kraća su od likinih vlakana i njihovi zidovi su jako odrveneli.

24. parenhimska tkivaParenhimska tkiva ili osnovna tkiva biljaka su prosta trajna tkiva izgrađena od jedne vrste ćelija, a mogu da obavljaju različite funkcije i imaju različito poreklo. U kori, srži i listu su primarnog, a u sprovodnim tkivima primarnog ili sekundarnog porekla. Pružaju se kroz čitavo biljno telo obrazujući jedan neprekidni sistem u koji su uronjena sva tkiva osim pokoričnih.Zavisno od funkcije koju obavljaju ova tkiva se dele na:1. parenhim za apsorpciju vode i mineralnih materija (apsorpcioni parenhim) 2. parenhim za fotosintezu (hlorenhim) 3. parenhim za magacioniranje rezervnih materija 4. provodni parenhim5. parenhim za magacioniranje vazduha (aerenhim).

25. parenhim za fotosintezuParenhim za fotosintezu imaju zelene više biljke- autotrofne, poluparazitne-, veliki broj nižih biljaka-alge-. Nalazi se u listovima i mladim, zelenim stablima. Njegove ćelije sadrže sve ćelijske organele, a posebno su dobro razvijeni hloroplasti u kojima se obavlja proces fotosinteze.U listu je ovo tkivo izgrađeno od dve vrste ćelija:- prema licu lista nalazi se palisadno tkivo- tkivo za fotosintezu, građeno od zbijenih ćelija oblika tetraedra; - prema naličju lista nalazi se sunđerasto tkivo građeno od ćelija nepravilnog loptastog i zvezdastog oblika, između kojih se nalaze prostrani intercelulari.Uloga mu je razmeni gasova i transpiraciji. Tkivo za fotosintezu povezano je sa provodnim tkivom da bi se materije stvorene u fotosintezi prenosile do svih delova biljke. Fotosintezu kao sporednu funkciju vrše i druga tkiva- epidermis listova i stabla, primarna kora stabla, primarna kora vazdušnih korenova...Parenhim za magacioniranje čine ćelije koje imaju sposobnost da nagomilavaju organske materije, naročito skrob, proteine i masti ili vodu. Takvo tkivo se nalazi u krtolama, rizomima ili zadebljalim korenovima. Drvenaste biljke magacioniraju hranljive materije u stablima, a neke u listovima (aloja, čuvarkuća). Ova tkiva su česta u plodovima -maslina- i semenima. Biljke sušnih predela prilagođene su tako da mogu nagomilavati velike količine vode u lišću (agava) ili u stablu (kaktusi).Služi za provođenje materija pa su ćelije koje ga grade izdužene u pravcu u kome se materije provode. Nalazi se u floemu i ksilemu.

26. provodno tkivoSluže za sprovođenje: vode i u njoj rastvorene mineralne materije -tkiva- hadrom- i vode sa organskim materijama, - tkiva- leptom-. Obrazovanje ovih tkiva povezuje se sa prilagođavanjem biljaka na suvozemni način života. Histološki elementi provodnih tkiva su traheje, traheidi, sitaste cevi, ćelije pratilice, kambifor ćelije i provodni parenhim.Traheje predstavljaju uzane cevi koje u nekih biljaka dostižu nekoliko metara dužine- bagrem oko 1m, hrast oko 2m- . Nemaju protoplasta. Njihov sadržaj je voda i mineralne materije. Provodna funkcija počinje tek posle njihove smrti.Prema karakteru zadebljanja unutrašnjih bočnih zidova mogu biti prstenaste, spiralne, mrežaste i jamičaste ako su zadebljanja na membranama.Traheidi su prozenhimske ćelije, nemaju protoplast, lignifikovanih su membrana i sa raznim vrstama lokalnih zadebljanja na bočnim zidovima. Naslanjaju se jedan na drugi svojim suženim delovima na kojima su jamioce. Dužina im je od 1 do 4 mm.Trahei i traheidi su dobro razvijeni kod biljaka sušnih staništa dok kod biljaka vlažnih i vodenih slabo ili uopšte ne nalaze.Sitaste cevi sprovode organske materije od kojih svaka cev predstavlja dugačak niz ćelija međusobno spojenih preko sitastih ploča.Ćelije pratilice imaju isto poreklo kao i članovi sitaste cevi i postaju uzdužnom deobom iste ćelije tj majke ćelije. Majka ćelija se podeli na dve od kojih jedna postaje član sitaste cevi a druga ćelija pratilica. Znatno su užeg lumena od sitastih cevi, membrane su im tanke i celulozne, sadrže male vakuole ispunjene su gustom citoplazmom u kojoj je relativno krupno jedro.Provodni snopići - Kretanje organskih i neorganskih materija odvija se u telu biljke preko provodnih snopića. Provodni elementi u snopiću tesno su međusobno spojeni, ali su tokovi materija u suprotnim smerovima. Složeni provodni snopići su kada su u snopiću zajedno elementi za kretanje neorganskih i organskih materija. U složenom provodnom snopiću deo koji provodi neorganske materije predstavlja tkivo- HADROM, a deo koji provodi organske materije tkivo LEPTOM. Češći su prosti provodni snopići koji služe za kretanje organskih materija- FLOEMSKI snopići nego oni što služe kretamju neorganskih materija- HADROMSKI snopići.U snopićima zajedno sa provodnim elementima nalaze se i mehanički elementi. Ovi snopići sastoje se iz dva dela:FLOEM koji odgovara leptomu-provodi organske materije- i likinim vlaknima iKSILEM koji odgovara hadromu- provodi neorganske materije- i drvenim vlaknima.U zavisnosti od položaja ksilema i floema razlikuju se tri tipa snopića:- koncentrični,- lateralni i- radijalni.Kolateralni snopić je najčešći tip snopića u listovima i stablima recentnih cvetnica.

27. koren – znacaj I funkcijaJedan od osnovnih biljnih organa je koren koji se obično odlikuje cilindričnim oblikom i radijalnom simetrijom. Najčešće se nalazi u zemljištu, a ređe u vazduhu. Koren učvršćuje, odnosno ukorenjuje biljku za podlogu. Pored toga, njegova značajna funkcija je i u apsorpciji vode i mineralnih materija iz zemljišta. U njemu se takođe skladište hranljive materije i on provodi vodu i mneralne materije iz zemljišta, kao i uskladištene rezervne materije iz rezervi u izdanak. Raste neograničeno vrhom, aktivnošću vegetacione kupe korena. Koren raste u pravcu delovanja Zemljine teže. Od izdanka se u morfološkom pogledu razlikuje po tome što nikada ne nosi listove.

28. morfologija I anatomija lista kao adaptacija na temperaturne uslove spoljasne sredine

List je biljni organ koji se na stablu začinje egzogeno, na periferiji vegetacione kupe- Ima ograničeno rastenje,- Oblik mu je karakterističan za svaku biljku,- Sastoji se iz liske – lisne ploče- lamine i drške. Lisna drška podseća na stablo, ali je po postanku deo lista,- Veličina im se kreće od nekoliko milimetara do dužine od 20 m,- Površina lista je velika,- Dužina života može biti kraća od jednnog vegetacionog perioda pa do 5 godina,- Ako ima sve navedene delove on je potpun,- Ako nema lisne drške on se naziva sedeći list,- Rast lista je u samom početku rasta iz vrha a potom se razvija drška- bazipetalni način rasta, osnovne funkcije lista su asimilacija i transpiracija.

29. zivotinjska tkiva – podelaTkivo predstavlja organsku strukturu sastavljenu od ćelija, diferenciranih na istovetan način, koje formiraju prisnu zajednicu.Prvobitno tkivo je bilo jednostavno, ćelije su bile slabo diferencirane, a podela funkcija je bila slabo izražena što bi odgovaralo epitelnom tkivu.Od životinjskih tkiva evoluciono su najstarija epitelna tkiva. Prve metazoe bile su sagrađene samo od epitelnog tkiva, čije nisko diferencirane ćelije su obavljale sve fiziološke radnje.Podela funkcija među ćelijama izražena je kod kolonijalnih oblika jednoćelijskih organizama- bičar u kolonijama Volvox.Sa progresivnin razvitkom telesne organizacije, nastala su nova posebna tkiva- dva visokodiferencirana životinjska tkiva nervno i mišićno, koja i embriološki i filogenetski vode poreklo od epitela. Životinjska tkiva možemo svrstati u:1. Tkiva opšteg tipa 1.1. Epitelna 1.2. Vezivna 1.3. Trofična2. Visokodiferencirana i specijalizovana tkiva 2.1. Mišićno 2.2. Nervno

30. zivotinjska tkiva – tkiva opsteg tipaEPITELNA tkiva.Obično čine granicu prema spoljašnjoj sredini ili oblažu mnoge organe sa spoljašnje i unutrašnje strane-srce, krvne sudove, crevni trakt, izvodne kanale žlezda, usnu i druge duplje, kanale ekskretornog sistema...U odnosu na funkcionalnu diferencijaciju ćelija epitel možemo podeliti na:1. Reproduktivni- ulazi u sastav gonada. Iz njega nastaju specijalizovane ćelije-spermatozoidi i jajna ćelija.2. Zaštitni ili pokrovni epitel - Jednoslojan je kod beskičmenjaka-derivat hitin, a višeslojan kod kičmenjaka-derivat krljušt, dlaka, perja, keratin.3. Sekretorni epitel je tkivo od koga su izgrađene žlezde.4. Apsorpcioni - karakterističan je za gastrointestinalni trakt.Epitel je visoko cilindričan. Stvara sluz i oblaže želudac, tanko i debelo crevo.5. Respiratorni - ulazi u sastav organa za disanje i drugih respiratornih površina uključenih u razmeni gasova sa okolinom.Sastavljen je od ćelija tankih zidova, koji lako propuštaju gasove.6.Čulni ili senzitivni epitel je takvo tkivo u kome su izvesne ćelije diferencirane i osposobljene da primaju i sprovode nadražaje. Takve ćelije mogu biti usamljene ili grupisane u površinskim slojevima tela, ali mogu formirati i složene čulne organe.VEZIVNA tkiva. Kod životinjskih organa omogućavaju vezu među raznim delovima tela.Osnovna histološka odlika je u tome što pored ćelija u njegov sastav ulazi i intercelularna supstanca, različitog hemijskog sastava - produkt ćelija koji je osnovni nosilac funkcija ovog tkiva. Sve vrste vezivnog tkiva potiču od mezenhima - najprostije vezivno tkivo. Što se tiče embrionalnog porekla vezivnog tkiva su nastala iz intermedijalnog klicinog lista - mezoderma.1. Mehaničko tkivo kome pripadaju i hrskavica i koštano tkivo- osnovna uloga je potporna ali i da povezuje razne delove tela organizma, omogućava opštu lokomociju i kretanje samo nekih delova.2. Mrežasto ili retikularno - ćelije su zvezdastog oblika, sa mrežastim citoplazmatičnim produžetcima. Ulaze u sastav limfnih čvorova, slezine, koštane srži.3. Rastresito - ćelije su fibrociti, polimorfni histiociti i plazmociti i intercelularna vlakna-kolagena i elastična.Ulazi u sastav potkožno vezivnog tkiva koje spaja kožu za potkožne mišiće.4. Sluzno vezivno tkivo ulazi u sastav pupčane vrpce i zubne pulpe.5. Fibrozno tkivo karakterišu gruba kolagena vlakna-produkti ćelija,ćelije su retke. Kolagena vlakna su raspoređena u snopiće i nalaze se u tetivama i žilama.6. Elastično - slično fibroznom tkivu sa bogato razvijenim elastičnim vlaknima. Ulaze u sastav zidova krvnih sudova, plućnog tkiva, ligamenata...TROFIČNA tkiva transportujući hranljive materije u telu, obezbeđuju ishranu celog organizma. Odstranjuju konačne produkte metabolizma iz tela i učestvuju u formiranjui zaštitnih imunoloških mehanizama. Tečne su konzistencije sa razvijenom intercelularnom supstancom. Trofičnim tkivima prirpadaju krv i limfa.Krv sadrži tri vrste ćelijskih elementa koji lebde u intercelularnoj supstanci, u plazmi.1. eritrocite -najmnogobrojniji, kratkog su veka- brzo stare i njih razara slezina, zamenjuju ih mlade ćelije koje se stvaraju u koštanoj srži,a služe prenosu kioseonika2. leukocite-nemaju stalan oblik, ameboidno se kreću, imaju sposobnost fagocitoze i služe odbrani organizma, 3. trombocite- veličine 2-4μ, izdužena telašca bez jedra i značajna su u procesima koagulacije krvi.

Limfa je smeštena u međućelijskim prostorima ostalih tkiva. Karakteriše je predominantno prisustvo tečnosti i jednog tipa ćelijskih elemenata- leukociti.

31. zivotinjsko tkivo – misicno I nervnoMIŠIĆNO tkivo je izgrađeno samo od ćelija, bez međućelijske supstance i ćelije su nosioci njegove funkcije.Miofibrili - jasno diferencirane specijalne končaste citoplazmatične strukture, imaju uzdužan pravac i zauzimaju celu dužinu vlakna. Osnovna funkcionalna odlika mišićnog vlakna je kontraktilnost, zahvaljujući kontraktilnim vlaknima-miofibrilima. S tim u vezi je intenzivni promet materija i energije, kako bi se omogućila kontrakcija mišićne ćelije kao i njegova sposobnost za vršenje rada.U odnosu na neke fizičko- hemijske i funkcionalne osobenosti mišićnih ćelija sve mišiće delimo na:1. Glatke mišiće koji ulaze u sastav crevnog trakta, krvnih sudova, sistema za disanje, urogenitalnih vodova, u koži...u nevoljnoj muskulaturi.Nastaju iz embrionalnog mezenhima.Odlikuju ih spore kontrakcije. Vretenastog su oblika sa izduženim jedrom.2. Poprečnoprugasti mišići označeni su i kao skeletni ili somatski mišići tj. u voljnoj muskulaturi.. Mišićno vlakno je izduženo cilindričnog oblika na krajevima zaobljeno, tupo stanjeno ili šiljasto, spojeno sa ligamentima i pomoću njega spojeno za skelet. Svako vlakno je obavijeno opnom- sarkolemom. Protoplazma- sarkoplazma sadrži guste miofibrile i veliki broj jedara. Slične struktzure su i mišićne ćelije koje čine mišićni sloj zida srca.NERVNO tkivo je sastavljeno od nervnih ćelija - neurona i različitih pomoćnih struktura sa potpornom ili trofičkom funkcijom. Osnovni, specijalizovani histološki elementi nervnog tkiva su NEURONI.Neuron se sastoji od tela neurona i izraštaja - neurita ili aksona koji je znatno duži od bočnih izraštaja. Na suprotnoj strani aksona telo neurona snabdeveno je kraćim, žbunastim izraštajima - dendritima.Dužina neurona je različita i u korelaciji je sa njegovom funkcijom u sklopu nervnog sistema.Osnovna uloga nervne ćelije sastoji se u primanju nadražaja i sprovođenju nervnog impulsa. Impuls putuje od dendrita preko neuronskog tela prema neuritu, a preko njega prelazi na drugu ćeliju.Nervne ćelije nisu u stanju da se dele i njihov broj ostaje konstantan celog života ili čak sa starenjem i opada.Tokom embriogeneze nervno tkivo nastaje iz spoljašnjeg klicinog lista - ektoderma.Skup više tkiva spopsobnih da obavljaju pojedine složene funkcije u organizmu čine organ.

32. Hemijski sastav ćelijeĆelija je kompleksan sistem koji se nalazi u dinamičkoj ravnoteži- sve komponente se razgrađuju i obrazuju nove. Ćelija je živa sve dotle dok je organizacija tog dinamičkog sistema očuvana. Sagrađena je od istih elemenata koji se nalaze u ne živoj prirodi ali u malim količinama. Od 92 prirodna elementa samo 6- ugljenik, vodonik, kiseonik, azot i fosfor i sumpor učestvuju u izgradnji većine jedinjena, čineći 99% živog tkiva, dok se smatra da su neophodni i kalcijum, kalijum, magnezijum, gvožđe, mangan, bakar, cink, molbiden, hlor, natrijum, kobalt i jod. Od neorganskih supstanci u ćeliji nalaze se voda, mineralne soli i joni. Od organskih sastojaka prisutni su šećeri, masne kiseline, aminokiseline i azotne baze. Grade složena jedinjenja koja omogućavaju funkcionisanje živih sistema

33. Nukleinske kiseline

Nukelinske kiseline je prvi put izolovao švajcarski fiziolog Fridrih Mišer 1869.god. iz jedra ćelija smene tečnosti lososa. Naziv su dobile prema jedru (nucleus) u kome su najviše zastupljene, mada ih ima i u citoplazmi. Njihova uloga je u prenošenju naslednih informacija.U prirodi postoje dve vrste nukleinskih kiselina: dezoksiribonukleinska kiselina (DNK) i ribonukleinskakiselina(RNK).Obe su zastupljene u svim vrstama organizama i veoma su značajne za održavanje života i evoluciju živog sveta.Osnovna gradivna jedinica DNK je nukleotid. Nukleotidi se sastoje od šećera pentoze, na čiji je prvi C-atom vezana jedna azotna baza, a za peti C-atom organska fosfatna grupa. Dve vrste šećera, koji se neznatno međusobno razlikuju, ulaze u sastav nukleotida: riboza i deoksiriboza. Šećer riboza karakteriše ribonukleotid, a šećer deoksiriboza deoksiribonukleotid. Azotna baza u nukleotidu može biti purinska ili pirimidinska. Purinske baze, adenin i guanin, sastoje se od dva prstena i komplamentarne su pirimidinskim bazama timinu, citozinu i uracilu, koji sadrže jedan prsten. Pirimidinska baza timin se javlja samo u ribonukleotidu, dok je uracil prisutan iskljucivo u deoksiribonukleotidu. Adenin, guanin i citozin javljaju se u obje vrste nukleotida.Šećer i azotna baza (bez fosfatne grupe) čine nukleozid (npr., adenin i riboza se označavaju kao adenozin), koji sa fosfatnom grupom predstavlja nukleotid (npr., adenin, riboza i fosfatna grupa čine adenozin-monofosfat ili AMP). Nukleotidi u živoj materiji vrše tri značajne funkcije: prenose energiju (АTP), ulaze u sastav koenzima (FAD, NAD, NADP, CoA) i predstavljaju osnovne komponente genetskog materijala ćelije.Sekundarnu strukturu DNK čini dvolančana spirala. Dva polinukleotidna lanca , koja čine ovu spiralu, su antiparalelna što značida se naspram 5’ kraja jednog lanca nalazi 3’ kraj drugog, i obrnuto. Lanci su uvijeni jedan oko drugog tako da se duž dvolančane spirale prostiru dva žljeba :veliki i mali. DNK spirala ima celom dužinom isti prečnik. Purinske i pirimidinske baze se nalaze u unutrašnjosti spirale gusto spakovane jedna nad drugom, a ravni baza su normalne na osu spirale. Fosfatne grupe su okrenute prema spoljašnjoj strani i zajedno sa pentozama čine skelet spirale.Osnovna gradivna jedinica RNK je, kao i kod DNK, nukleotid. Nukleotidi DNK i RNK razlikuju se po pirimidinskim bazama I pentozi: umesto timina RNK ima uracil, a šećer je riboza. RNK su jednolančani molekuli koji nastaju tako što se nukleotidi povezuju fosfodiestarskim vezama. Priroda ovih veza je ista kao u DNK, samo što umesto dezoksiriboze učestvuje riboza. Unutar ovih jednolančanih molekula komplementarne baze mogu da nagrade kraće ili duže dvolančane, spiralizovane delove spajajući se vodoničnim vezama (A=U ; G=C). Ti dvolančani delovi čine sekundarnu strukturu RNK. U ćeliji postoje tri vrste RNK: informaciona RNK (i-RNK), transportna RNK (t-RNK) i ribozomska RNK (r-RNK). Sve tri vrste nastaju prepisivanjem određenih delova jednog lanca DNK, odnosno prepisivanjem gena. Tako da RNK predstavljaju kopije pojedinih gena.

Informaciona RNK nastaje prepisivanjem strukturnih gena koji sadrže uputstvo za sintezu proteina. Uloga i-RNK je da to uputstvo (informaciju) za sintezu proteina prenese do ribozoma (mesto sinteze proteina). Sinteza i-RNK počinje onda kada je ćeliji potreban neki protein, a kada se obezbedi dovoljna količina proteina i-RNK biva razgrađena. Transportna RNK nastaje prepisivanjem male grupe specifičnih gena. Transportna RNK ima dvostruku ulogu: prevodi uputstvo za sintezu proteina sa i-RNK u redosled aminokiselina u proteinu i prenosi aminokiseline do ribozoma. Ribozomska RNK nastaje prepisivanjem gena koji se zajednički nazivaju »organizatori jedarceta«. Njena uloga je da zajedno sa određenim proteinima nagradi ribozome.Ćelije jednog organizma se međusobno razlikuju po i-RNK i t-RNK koje sadrže dok su r-RNK i DNK u svim ćelijama jednog organizma iste. Biološka uloga nukleinskih kiselinaProtok genetičkih informacija kroz generacije i kroz ćeliju Frensis Krik je 1958.god. prikazao na sledeći način. DNK ↔ DNK → RNK → PROTEINreplikacija transkripcija translacijaMolekuli DNK se pre svake ćelijske deobe udvajaju u procesu replikacije.Posle ćelijske deobe ćerke ćelije dobijaju identičan skup naselednih informacija kakav je imala roditeljska ćelija.U procesu transkripcije na DNK kao matrici sintetišu se molekuli RNK koji su verne kopije pojedinih gena. Istovremeno, molekuli RNK predstavljaju matrice na kojima će se u procesu translacije sintetisati proteini.Transkripcija i translacija su procesi u kojima se genetička informacija, sadržana u strukturi DNK, prevodi u strukturu proteina, od kojih će zavisiti sve strukturne i funkcionalne karakteristike jedne ćelije.

34. Metabolizam ( katabolizam, anabolizam i bazalni metabolizam)Razmena hemijskih supstanci i promene energije u živim sistemima predstavljaju METABOLIZAM, odnosno promet marerije. Metabolizam se odvija kao skup dve grupe u suštini suprotnih procesa1. KATABOLIZAM predstavlja sve procese razlaganja organskih molekula- ugljenih hidrata, masti, belančevina- uz oslobađanje energije koju ćelija delom pretvara u toplotu, a delimično konzervira u naročitim intercelularnim sistemima. Odvijaju se u mitohondrijama.2. ANABOLIZAM predstavlja sve procese sinteze složenih organskih od prostih jedinjenja, uz vezivanje energije. Odvijaju se u različitim delovima ćelije, zavisno od procesa.Oba procesa su složeni biohemijski procesi, koji se odvijaju lagano i postupno u prisustvu enzima- biološki katalizatori- i drugih aktivnih supstanci uglavnom u prisustvu kiseonika.BAZALNI METABOLIZAM ili osnovni promet je promet energije koji se obavi u uslovima mirovanja organizma, na umerenoj temperaturi i bez uzimanja hrane u toku 12 sati- karakterističan je za homeoterme.Kod poikilotermnih organizama produkcije toplote je direktno proporcionalna visini spoljašnje temperatue i kada se organizmi nalaze u uslovima fiziološkog mira.Kod čovek on iznosi od 6700 do 7500 KJ na jedan sat. Ova vrednost varira u zavisnosti od fizičkij i umnih aktivnosti. Određivanje osnovnoh energetskog prometa je značajno u lečenju pojedinih obolenja, kao i kondicionih priprema sportista.

35. FotosintezaFotosinteza - iz grčkog foto-svetlost i sintezis-spsjanje sa nečim-, je fiziološki proces pretvaranja svetlosne energije u hemijsku i deponovanje u vidu molekula šećera iliFotosinteza je fiziološki proces kojim fotoautotrofne biljke, i neke bakterije i alge koje u svojim ćelijama imaju hlorofil, sintetizuju složena organska jedinjenja (ugljene hidrate, masti i belančevine) od prostih neorganskih supstanci (ugljen-dioksid i voda) pomoću svetlosne energije i florofila. U tom procesu se oslobađa molekularni kiseonik koji je neophodan za aerobno disanje.

Svetlost6 CO2 + 6 H2O --------------------- C6H12O6 + 6 O2

HlorofilFotosinteza se sastoji iz dva povezana procesa označeni kao: svetla faza i tamna faza. Svetla faza se odvija uz direktno učešće svetlosti. Sastoji se od fotofizičkih i fotohemijskih reakcija. Fotofizičke reakcije obuhvataju apsorpciju svetlosne energije i njen prenos do reakcionih centara.fotohemijske reakcije obuhvataju transport elektrona, oksidaciju vode, sintezu asimilacionih činioca ATP adenozin-tri-fosfat i NADPH-nikotinamid - adenin dinukleotid-fosfat i oslobađanje O2. Tamna faza, obuhvata biohemijske reakcije koje se odigravaju u stromi hloroplasta. Nakon apsorpcije svetlosne energije i njene transformacije u hemijsku energiju- ATP, NADPH, dolazi do fiksacije i redukcije CO2 i njegovog ugrađivanja u primarna organska jedinjenja - sinteze ugljenih hidrata.U biološkim sistemima akumulirana energija u organskim jedinjenjima u toku fotosinteze može se osloboditi postepeno i kontrolisano, u malim porcijama uz njeno korišćenje za metaboličke procese i potrebe ćelije, odnosno organizma ili sagorevanjem, odavanjem velike količine energije u vidu toplote, van bioloških sistema.Kada nebi bilo fotosinteze sva organska materija na Zemlji bi se oksidisala, odnosno sagorela za oko 30 godina.Fotosinteza vrši ponovnu redukciju produkata oksidacije organske materije.Osnovni supstrat za odvijanje procesa fotosinteze je CO2 iz vazduha. Skoro sva organska jedinjenja i sav kiseonik biosfere, biogenog su porekla, odnosno fotosintetički proizvod. Procenjuje se da za nešto više od 2000 godina, sav kiseonik atmosfere, a za oko 2 miliona godina sva voda mora i okeana, prođe kroz fotosintetički aparat biljaka.

36. Faktori koji utiču na fotosintezuSpoljašnji faktori su: - intenzitet svetlosti, kvalitet i duzina njenig trajanja-koncentracija CO2 u atmosferi- povećanjem koncentacije CO2 raste i temperatura, sto dovodi do drastičnih klimatskih promena

-količina vode- u vreme suše ubrzano se sintetišu šećeri, aminokiseline, a naglo smanjuje sinteza proteina, usporava se translokacija asimilata iz mesta njihove sinteze u centre njihove potrošnje ili nakupljanja- prisustvo mineralnih soli u podlozi i to: azota- ulazi u sastav hlorofila, proteina, nukleinskih kiselinaFosfora- utiče na sintezu ATP i NADPH na postojanost hlorofila pri nepononjenim ekološkim uslovima, posebno pri niskim temperaturama.Kalijum- povoljno utiče na nakupljanje hlorofila, aktivira veći broj enzima, na stukturu hloroplasta, mehanizme otvaranja stomaMagnezijum- posrednik između ATP, NADPH i enzima, enzima i supstrata. Mikroelemnti Zn, Mo imaju pozitivan uticaj na fotosintezu -Unutrašnji faktori su: građa lista, položaj lista, veličina lisne površine i njena trajnost, količina i raspored hloroplasta u ćelijama fotosintetičkog tkiva, prisustvo određenih enzima, regulacija otvorenosti stoma.Svi ovi faktori su međusobno povezani i uslovljeni.Značaj fotosinteze je u uspostavljanju života i održavanje odnosa između živih bića i njihove životne sredine.

37. Ćelijsko disanjeJe proces suprotan procesu fotosinteze kada se glukoza i druge supstance oksiduju i proizvode ugljen-dioksid i vodu, a otpuštaju hemijsku energiju. Procesi razgradnje, koji se sastoje iz niza oksido-redukcionih reakcija, obuhvaćeni su terminom disanje.U ćelijama autotrofnih i heterotrofnih organizama disanje se odvija u mitohondrijama uz potrošnju kiseonika. Takav tip disanja se naziva aerobno disanje. Poseban oblik aerobnog disanja predstavlja fotoresoiracija, koja je u osnovi povezana sa fotosintezom i odgrava se kod mnogih biljaka u fotosintetičkim ćelijama u prisustvu svetlosti, u uslovima niske koncentracije CO2 i visoke koncentracije O2. U tom procesu učestvuju hloroplasti i mitohondrije.Proces disanja najčešće se sastoji od nekoliko faza:- pripremna faza u kojoj dolazi do razlaganja složenih jedinjenja i do povišenja energetskog supstrata- fosforilizacija,- faza oksidativne razgradnje supstrata, u kojoj se raskidaju veze među mnogim ugljenicima organskih jedinjenja i u kojoj se mnogi ugljenikovi atomi oksidišu do CO2, a različiti koenzimi redukuju,- faza ponovne ili termičke oksidacije koenzima, koja se sastoji od prenosa elektrona na kiseonik, pri čemu nastaje voda,- oksidativne fosforilacije tj. sinteze ATP. Opšta sumarna jednačina disanja može se iskazati kao oksidacija glukoze do ugljendioksida i redukcija kiseonika do vode.

C6H12O6 + 6O2 ---- 6CO2 + 6H2O + energija (2880 kJ)Supstrat disanja su jedinjenja koja u procesu biološke oksidacije oslobađaju energiju za odvijanje životnih procesa ćelije. Najčešće se koriste ugljeni hidrati i lipidi, manje proteini- pri klijanju semena leguminoza-, organske kiseline- u listovima sukulentnih biljaka-Koja od jedinjenja će se koristiti za disanje i u kojoj meri zavisi od same biljke i od uslova u kojima se nalazi.

38. Tipovi ishrane živih bićaSvi živi organizmi su prema načinu ishane podeljeni u više grupa1. Autotrofni organizmi su: biljke sa hlorofilom, neke bakterije.Imaju sposobnost da samostalno sintetišu složene organske supstance- ugljene hidrate, masti, belančevine. Iz prostih neorganskih jedinjenja- vode, mineralnih soli i ugljen-dioksida koristeći izvore energije iz spoljašnje sredine.Prema izvoru energije koju koriste za sintezu hranljivih supstanci autotrofni organizmi podeljeni su na: 1) Fotoautotrofne-fotosintetičke. To su biljke sa hlorofilom i neke bakterije. One vrše fotosintezu i koriste energiju sunčeve svetlosti.2) Hemoautotrofne-hemosintetičke. To su samo neke bakterije. U vršenju hemosinteze koriste energiju koju dobijaju oksidacijom nekih neorganskih supstanci.2. Heterotrofni organizmi su: sve životinje, gljive, biljke bez hlotofila, većina mikroorganizama.Odlikuju se nesamostalnim načinom ishrane. Za svoje životne potrebe kotiste hranu koju su sintetizovale biljke.Autotrofni organizmi. ↑MIKSOTROFNI ORGANIZMI - nalaze se među parazitskim cvetnicama, koje koriste gotove organske materije, produkte sinteze autotrofnih organizama a istovremeno su sposobne da sintetišu ugljene hidrate iz neorganskih komponenata. ↓ Heterotrofni organizmi.Suštinska razlika između biljaka i životinja je u nesposobnosti životinja da sintetišu šećere, masti i belančevine iz neorganskih komponenti pod uticajem Sunčeve svetlosti, što biljke mogu.Izuzetak je pr. vitamin D- pod uticajem Sunčeve svetlosti u koži i na njenoj površini kod čoveka i životinja iz holesterina nastaje materija sa svojstvima vitamina D.1. Proizvođači ili PRODUCENTI su biljke sa hlorofilom koje svojom fotosintetičkom aktivnošću obezbeđuju hranu za sebe i ostale organizme.2. Potrošači ili KONZUMENTI su hetrotrofni organizmi.a. BILjOJEDI koji se hrane biljkama.b. MESOJEDI koji se hrane drugim životinjama.v. SAPROFAGI organizmi koji se hrane leševima i odbačenim ili uginulim delovima drugih organizama.Heterotrofni saprofagi-gljive i bakterije-koji kao hranu koriste neutrošenu organsku materiju, organski otpad, leševe, sporedne produkte metabolizma drugih organizama su REDUCENTI ili razlagači.Njihov uloga u prirodi je veoma značajna jer postepeno razlažu i mineralizuju organsku materiju do početnih, neorganskih supstanci koje se na taj način vraćaju u prirodu i autotrofni organizmi ih mogu ponovo koriristiti.g. PREDATORI su organizmi koji love ili otimaju plen.d. PARAZITI uzimaju i koriste produkte katabolizma svog domaćina ili razlažu njegove sopstvene materije.

39. Oprašivanje (hiroptrofilija)

40. Biogeohemijski ciklusi- kruženje vode i kruženje ugljenika

BIO-GEO-HEMIJSKI ciklusi - podrazumevaju da hemijski elementi koji ulaze u sastav žive materije kruže u BIOSFERI od neorganske sredine do živih bića i obrnuto prolazeći pri tome kroz različite hemijske kombinacije.-Voda ulazi u sastav žive materije. - Kruženje vode počinje njenim isparavanjem sa površine mora, okeana i drugih vodenih basena koji predstavljaju rezervoare vode na Zemlji. Vodena para se u višim slojevima atmosphere kondenzuje, nastaju mase oblaka koji odlaze prema kopnu gde u obliku padavina voda stiže do površine Zemlje. Sa te površine ona se različitim vodotokovima ponovo vraća u mora i okeane. Deo vode sa površine zemlje ulazi u sastav živih bića, a zatim, isparavanjem i izlučivanjem, ponovo napušta ove organizme. Sva voda se na kraju vraća u mora i okeane- Aktivno učešće organizama omogućuje tok biogeohemijskih procesa u biosferi. Kruženje materije značajno je zbog toga što se jedna te ista količina materije može koristiti bezbroj puta. Osim toga, u biosferi jedan oblik jedinjenja se neprestano smenjuje drugim na račun energije koja neprekidno jednosmerno protiče.Na principima kruženja materije i proticanja energije zasniva se život. Kruzenje ugljenika-Posle vode ugljenik je najzastupljenija komponenta živih sistema o čemu svedoči podatak da 49% suve materije organizma čini ugljenik.- U atmosferi, ugljenik se nalazi u obliku ugljen-dioksida i u hidrosferi, rastvoren u vodi. U procesu fotosinteze biljke sa hlorofilom vezuju CO2 i ugljenik iz CO2 ugrađuju u organska jedinjenja. Jedan deo ugljenika vraća se u atmosferu i vodu u toku disanja organizama. Najveći deo ugljenika vraća se u spoljašnju sredinu procesima truljenja i vrenja, koje vrše gljive i bakterije.- Znatna količina ugljenika ostaje duže ili kraće vreme van kruženja. Ponekad ostaci uginulih organizama, zbog posebnih uslova u kojima se nađu (na dnu okeana, duboko pod zemljom, u uslovima niskih temperatura gde su procesi raspadanja usporeni) ne mogu biti potpuno razloženi. Od takvih ostataka nastaju: treset, lignit, kameni ugalj i nafta koje čovek koristi kao gorivo pa ih tako ponovo uključuje u proces kruženja.

41. Biogeohemijski ciklusi- kruženje ugljen dioksida i kruženje kiseonikaUgljenikPosle vode ugljenik je najzastupljenija komponenta živih sistema o čemu svedoči podatak da 49% suve materije organizma čini ugljenik. Osnovni oblik ugljenika kojim počinje a istovremeno i završava njegovo kružno kretanje je UGLJENDIOKSID (CO2).1.Karakteristike: -gasovito je telo -nalazi se u atmosferi ili rastvoren u okeanima i drugim vodama -troše ga zelene biljke u procesu fotosinteze za izgradnju primarne materije -količina CO2 u atmosferi je mala (0,03%) ili 0,11g/cm2 Zemljine površine -količina CO2 u hidrosferti je 5,5g/cm2, gde ga troši vodena vegetacija -utrošak u procesu fotosinteze se nadoknađuje kroz proces disanja biljaka i životinja i procesa bakterijskog razlaganja uginulih organizama -CO2 iz nedovoljno razložene organske materije se delom fosilizuje (ugalj,nafta) pa se odstranjuje iz daljeg kruženja ili pak vraća u kolo sagorevanjem u industriji-deo se taloži u sedimentu u vidu slabo rastvorljivog krečnjaka i ulazi u sastav LITOSFERE CO2 iz sedimenata ponovo stupa u kružni proces (rastvorljivi bikarbonati) koga koriste zelene biljke u vodi. -atmosfera se obogaćuje sa CO2 aktivnostima vulkana -u vodenoj sredin CO2 se javlja kao rastvoreni gasoviti, slobodni i vezani (47cm3) , što je 150 puta više nego u atmosferi. Faze kruženja CO2 su u tesnoj vezi sa živim svetom. Nemoguće je odvojiti biotičku komponentu biosfere od abiotičke tj. živi svet od njegove neorganske sredine. Osnovni tok kruženja ugljenika usmeren je iz atmosfere prema producentima (autotrofne biljke) do konzumenata (heterotrofi) pri čemu se aerobnim disanjem veliki deo ugljenika vraća u atmosferu u obliku CO2.Ugljenik koji potiče iz ostatka uginulih biljaka i životinja,delovanjem razgrađivača vraća se u atmosferu, pri potpunom razlaganju u obliku CO2. Dodatni i značajan rezervoar ugljenika su okeani, koji inače imaju uticaj na regulaciju količine ugljen-dioksida u atmosferi. Na površini vode se uspostavlja određen odnos između ugljen-dioksida iz atmosfere i vode koji ima dvosmerni karakter.Ukoliko je koncentracija CO2 u vazduhu veća izvesna kojičina se vraća u vodu,i daje ugljenu kiselinu koja disosuje na vodonikov i bikarbonatni jon,dok se ne uspostavi normalna ravnoteža.Najveći konzumenti ugljen-dioksida iz atmosfere su šumske zajednice na kopnu,dok su u moru primarni fiksatori ugljen-dioksida autotrofni akvatični organizmi(fitoplankton)koji služi kao izvor hrane zooplanktonu i drugim sitnim životinjama. Osnovni ekološki značaj.1.U vodenoj sredini i na kopnu je isti i ogleda se u njegovom učešću u procesu fotosinteze.2.Veća koncentracija u vodi dovodi do ubrzanog disanja(riba,mekušaca, zglavkara),ponašanje organizama(orijentaciju riba pri kretanju).3.Vrednosti pH. Ekološka valenca od alkalne preko neutralne do kisele.KISEONIKKruženje kiseonika je preko procesa asimilacije i disimilacije organizama u tesnoj vezi sa kruženjem ugljenika. Fotosintezom se oslobađa veća količina kiseonika nego što se disanjem utroši. Kiseonik iz atmosfere koristi se za disanje i za oksidaciju mineralnih materija.Celokupni O2 atmosfere produkt je života, rezultat fotosinteze zelenih biljaka i u stalnom kruženju u biosferi.Odsustvu kiseonika prilagođeni su anaerobni organizmi (bakterije, gljive, parazitske životinje, Ascaris)Nedovoljna količina kiseonika na nadmorskoj visini preko 5000m (mali broj vrsta faune, procesi metabolizma )

42. Biogeohemijski ciklusi- kruženje azota i kruženje fosforaAZOT čini glavnu masu atmosfere ( 78%). Samo jedan neznatni deo tog ogromnog atmosferskog rezervoara kruži kroz biosferu. Amonifikacija. Pod amonifikacijom podrazumeva se proces preobražaja organskog azota u neorganski oblik,tj.do stupnja amonijaka.Amonifikacija(mineralizacija)je egzotermni proces razgradnje ostatka uginulih biljaka i životinja koga izvode heterotrofne bakterije,aktinomicete i druge gljive. Amonijak u podlozi može biti preveden u nitrate i nitrite ili direktno apsorbovan korenovim sistemom biljaka i ponovo uključen u složena azotna jedinjenja iz kojih je nastao. Nitrifikacija predstavlja proces transformacije redukovanog neorganskog oblika azota(amonijaka) u oksidativne oblike(nitrate i nitrite).U prvoj fazi amonijak se pretvara u nitratni kompleks.

Druga faza predstavlja dalju oksidaciju nitrata do nitrita.Energija oslobođena u ovim procesima predstavlja energetski izvor za život nitrifikatora(Nitrosomonas,Nitrobakter).Nitrati i nitriti mogu biti podvrgnuti denitrifikaciji u pravcu formiranja molekularnog azota. U ovom procesu učestvuju bakterije tipa Pseudomonas i gljive koje koriste azot kao izvor kiseonika. FOSFOR se prenosi od biljaka koje ga apsorbuju u obliku ortofosfata ,do konzumenata i razlagača u obliku organskog fosfora i nazad do biljaka posle njihove mineralizacije. Zbog velike industrijske i urbane upotrebe fosfora naročito u domaćinstvima preko deterdženata,otpadne vode su sve bogatije fosforom koji se preko rečnih tokova prenosi do jezera.

43. Istorijat i klasifikacija mikroorganizamaKlasifikacijaDanas je teško odrediti preciznu klasifikaciju mikroorganizama s obzirom na brojne nesuglasice naučnika i sistematičara, i kod nas i u svetu. Međutim, sa sigurnošću se može tvrditi da u mikroroganizme spadaju bakterije, alge, praživotinje i neke gljive. Neki naučnici u mikroorganizme ubrajaju i viruse, iako je njihova sistematska pripadnost upitna, jer se zbog svoje građe nalaze između živog i neživog.S obzirom na njihovo prisustvo u svim životnim sferama i na kompleksnost njihove klasifikacije, proučavanjem mikroorganizama se danas bave mnoge nauke. Na prvom mjestu je biološka disciplina mikrobiologija, koja se bavi proučavanjem mikroorganizama u najširem smislu. Važno je istaći i medicinu i veterinu, zatim prehrambenu industriju, poljoprivredu kao i mnoge druge.IstorijatPrva znanja o mikroorganizmima počela su pručavanjem nekih zaraznih bolesti, jer su za čoveka bili najvažniji uparvo ti mikroorganizmi koji izazivaju i prenose oboljenja. Još su stari Egipćani u 4. veku pre nove ere, primetili da se neke bolesti prenose sa bolesnih na zdrave osobe ali nisu znali da su za zaraze odgovorni baš neki mikroorganizmi. Kroz istoriju ljudi su uočavali i koristili razne pojave u prirodi za koje su zaslužni mikroorganizmi, kao što su fermentacija, truljenje, i koje su iskorištavali u prozvodnji i čuvanju hrane i pića. Za to vreme ljudske istorije, ljudi su bili većinom nesvesni njihovog prisustva i ogromnog značaja. Sve dok Antoni van Levenhuk nije konstruisao prvi mikroskop osamdesetih godina sedamnaestog veka. Prema nekim izvorima 14. aprila 1676. Levenhuk je posmatrajući razne materijale zapazio neke mikroorganizme koje je nazvao animalicules. Svoja zapažanja i otkrića mikroorganizama koje je posmatrao u kišnici, pljuvački, bunarskoj vodi je bilježio i objavio u "Zborniku kraljevskog društva" u Londonu. To su bile prve opisane bakterije, odnosno prvi opisani mikroorganizmi. Veliki doprinos nekoliko godina posle dali su i poznati naučnici Luj Paster i Robert Koh, istraživajući fermentaciju i izolovanje čistih kultura mikroorganizama.

44. RikecijeOvim nazivom označavamo polimorfne organske mikrostrukture čija veličina varira od 0,2 do 1μ.Nekiu autori ih svrstavaju u mikroorganizme.- Oblik- loptast, štapićast, končast- Intercelularni su paraziti- razmnožavaju se u ćelijama- Nemaju kapsule i ne obrazuju spore.- Nisu aktivno pokretne.- Razvijaju se u pH između 7,4 i 7,8- Uzročnici su zaraznih bolesti- U isušenom stanju pokazuju priličnu rezistentnos i mogu da povrate svoju aktivnost i nakon 30 dana latentnog života.

45. VirusiVirusi su acelularne žive organizacije manjih razmera od rikecija 10-450mμ.Prema morfološkim osobinama razlikujemo loptaste, končaste, rogljaste, štapićaste...pr. loptast i končast oblik ima virus gripa, štapićast oblik- virus mozaičke bolesti duvana, krompira...1. Kapsid ili kapsoid-omotač- proteinske prirode.2. Nukleinska kiselina DNK ili RNK i poseduje celokupnu genetsku informaciju datog tipa virusa, neophodnu za sintezu njegovih proteina.3. Kapsomera- je kapsoid organizovan u subjedinice.4. NukleokapsidNEMAJU: citoplazmu, ribozome ni ostale organele. Egzistiraju kao paraziti.

Virusi pokazuju specifičnost u prepoznavanju i vezivanju za receptore na ćeliji domaćina. To određuje njihovu osobinu da inficiraju određene ćelije ili organizme, što se naziva tropizam.

Virusi koji inficiraju bakterije i u njima parazitiraju, nazivaju se bakteriofagi ili fagi. Najbolje su izučeni fagi koji napadaju bakteriju ešerihiju. Fagi mogu imati dvolančanu DNK (ređe jednolančanu DNK) ili mogu imati jednolančanu RNK.Izgrađeni su od glave, repa i pločice sa pipcima. Glavu faga čine nukleinska kiselina i kapsid. Rep sadrži enzime koji razlažu ćelijski zid bakterije čime omogućavaju ulazak faga u bakteriju. Pločica sa pipcima služi za pričvršćivanje faga za bakterijsku ćeliju.

Virusi se razmnožavaju umnožavanjem. Ćelija domaćin, po ulasku virusa u nju, proizvodi nekoliko desetina do nekoliko stotina virusnih nukleinskih kiselina i na hiljade proteinskih kapsomera, a nakon toga se ovi delovi spajaju u veći broj virusnih čestica.

Osnovne faze pri umnožavanju virusa su adsorpcija, penetracija, dekapsidacija, sinteza delova virusa, sazrevanje i oslobađanje viriona.Mnoga oboljenja izazvana su virusima: kijavica, grip, besnilo, varičela, rubeola, pojava bradavica, mononukleoza, zauške, velike boginje...Neke eukariotske ćelije inficirane virusom imaju sposobnost stvaranja proteina nazvanog interferon. Ovaj protein sprečava, blokira replikaciju virusa. Interferon se oslobađa iz inficiranih ćelija i veoma dobro štiti susedne ćelije. Interferon, proizveden kao odgovor na jednu virusnu infekciju, pruža ćeliji zaštitu od sledećih infekcija, čak i od drugih različitih vrsta virusa.Vakcine (koje se koriste u pokretanju odbrambenih mehanizama ćelije protiv virusa) obično sadrže mrtve viruse ili virusnu nukleinsku kiselinu koje pokreću proizvodnju interferona.

Subvirusne čestice su, jednostavne građe i sitniji od samih virusa. Njihova priroda još nije dovoljno poznata. U ove čestice ubrajaju se virusni sateliti, viroidi i prioni.

Virusni sateliti imaju nepotpun genom pa se mogu umnožavati samo u prisustvu nekog drugog virusa nazvanog virus pomagač.Viroidi su građeni samo od jednog kratkog lanca RNK, bez kapsida. Do sada su uzrokovali samo oboljenja biljaka.Prion se sastoji samo od proteina i izazivaju propadanje nervnog tkiva ljudi i životinja.HIV virusHIV virus pripada RNK virusima, veličine oko 100 nm, sa geometrijski pravilnom strukturom. Među RNK virusima on pripada retrovirusima koji imaju jednolančanu RNK, obavijenu kapsidom i dodatnim omotačem. Smatra se da ovaj virus može provesti u latentnom stanju u domaćinu duži niz godina, pre nego što izazove bolest.

Poreklo virusa može se svesti na 3 osnovne koncepcije.1. Virusi predstavljaju aćelijski oblik živih bića i označeni su zajedničkim imenom protobionti. Zastupnici ove koncepcije ih smatraju potomcima prvobitnih organizama koji su se u davnoj prošlosti pojavili na Zemlji.2. Virusi su regresivni oblici bakterija. Izgubili su ćelijsku organizaciju usled dugotrajne prilagođenosti parazitskom načinu života u ćelijama biljaka i životinja.3. Virusima se odriče živa priroda i smatra ih samo hemijskim materijama koje poseduju svojstva fermenata.Na proćelijskom stupnju organizacije protoplazme nalaze se veoma prosta, primitivno građena bića, koja pripadaju svetu mikroorganizama. Iako primitivna,ova bića su složenija od acelularnih oblika- virusa.Proćelijskim bićima pripadaju MIKOPLAZME, BAKTERIJE i dr.

46. Bakterijesu bez ikakve sumnje najstariji oblici živih bića koji su se pojavili pre 3,8 milijardi godina, a održali su se sve do danas i predstavljaju najbrojniju grupu živih bića. Najveći broj vrsta bakterija su jednoćelijski organizmi.Predstavljaju mikroorganizme različite složenosti.Sposobne su da samostalno egzistiraju.Sićušnih su razmera.Oblici bakterijaBakterijske ćelije pokazuju tri osnovna morfološka tipa: bacili, koke i spiralne. Kod nekih bakterija prisutna je pojava da nakon ćelijske deobe ćelije ostanu zajedno, obrazujući tako kolonije u obliku lanca ili grozda.Koke su loptaste bakterije. Koke su nepokretne bakterije. - pojedinačne koke nazivaju se mikrokoke, udružene su diplokoke (dve spojene koke), streptokoke (u vidu lanca) i stafilokoke (u obliku grozda). Bacili su štapićaste/pokretne bakterije jer imaju bičeve. Udruženi grade diplobacile i streptobacile.Spiralne bakterije mogu imati oblik spirale i onda se nazivaju spirili ili, ako su u obliku zareza, vibrioni. Gradja bakterije:plazma membranu i citoplazmu, u kojoj su ribozomi i nukleoid. Najveći broj bakterija ima i ćelijski zid, ali ga ipak ne poseduju sve bakterije. Pored navedenih, pojedine vrste bakterija mogu da sadrže i sledeće delove: kapsulu, flagelume, pile, tilakoide, mezozome i plazmide. Kapsula je sluzavi, spoljašnji omotač koji stvara sama bakterija. Uloga kapsule je da zaštiti bakteriju od dejstva odbrambenog sistema organizma u koji je dospela. Ćelijski zid ne sadrži samo nekoliko vrsta bakterija. Njegovo oštećenje dovodi do smrti bakt. Antibiotik penicilin sprečava stvaranje ćelijskog zida. Prema sastavu ćelijskog zida i bojenje postupkom po Gramu bakterije se dele na: Gram-pozitivne i Gram-negativne.Gram-negativne bakterije, se boje crveno, a druge ljubičasto. Tako je utvrđeno da se Gram-pozitivne lakše uništavaju antibioticima, dok su Gram-negativne mnogo otpornije.Pili (fimbrije) su na stotine končića raspoređenih oko tela bakterije. Njihova uloga je u pričvršćivanju bakterije za podlogu i međusobnom pripajanju dve jedinke pri razmnožavanju.Bičevi (flagelumi) su dugi, tanki izraštaji izgrađeni od proteina flagelina, kojima se bakterije kreću. Gubitkom bičeva bakterije postaju nepokretne.

47. Način ishrane bakterijabakterije se dele na autotrofne i heterotrofne. Autotrofne bakterijeU zavisnosti od toga koji izvor energije koriste, autotrofne bakterije mogu biti: fotosintetičke (fototrofne) i hemosintetičke (hemotrofne), 1. Fotosintetičke koriste Sunčevu energiju kao izvor energije za proizvodnju hranljivih materija. Ta fotosinteza se razlikuje od one kod biljaka po tome što se pri njoj ne oslobađa kiseonik i bakteriohlorofil može da vrši fotosintezu i u mraku.2. Hemosintetičke bakterije kao izvor energije za proizvodnju hrane koriste hemijsku energiju koju dobijaju oksidacijpom različitih neorganskih jedinjenja.U zavisnosti od toga koja jedinjenja oksidišu razlikuju se: nitrifikacione, gvožđevite, sumporne, metanske, vodonične i dr. Nitrifikacione bakterije oksidišu amonijak u nitrite, a zatim nitrite u nitrate.Heterotrofne bakterijeOve bakterije uzimaju gotove organske materije iz spoljašnje sredine. Mogu biti:saprofitske (saprobne) i parazitske. Saprofiti koriste organske materije iz uginulih organizama i raznog organskog otpada. One luče enzime koji krupne organske molekule razlažu na male organske i neorganske molekule. Bakterije te male organske molekule upijaju kroz pore na ćelijskom zidu. Saprofitske bakterije zajedno sa gljivama predstavljaju najznačajnije organizme na našoj planeti iz kategorije razlagača -mineralizatora. Neke od njih imaju sposobnost da ugljenik iz uginulih organizama pretvaraju u ugljen dioksid - koriste ga biljke u fotosintezi. Bez ovih bakterija ugljenik i mnogi drugi elementi bili bi nepovratno blokirani u telu uginulih organizama. Saprofitske bakterije se javljaju i u humanim ćelijama kao na primer meningokoke (izazivaju meningitis-zapaljenje moždanih opni) i gonokoke (izazivaju gonoreju - kapavac).Paraziti organske materije uzimaju iz živih organizama. Oni žive na račun domaćina izazivajući bolest (patogene).

48. Razmnožavanje bakterijaRazmnožavanje bakterija- pupljenjem, - egzosporama (spoljašnje spore), - fragmentacijom (podelom na više delova) i Rast i deoba bakterija 1. centralni rast 2. apikalni rast - posebnim načinima polnog razmnožavanja. Prosta deoba (binarna deoba ili amitoza) je tip razmnožavanja pri kome se jedna ćelija podeli na dve nove ćelije - bakterije. Brzina i intezitet razmnožavanja su ogromni o čemu govori podatak da se u povoljnim uslovima neke bakterije dele na svakih 20 do 30 minuta. Pre deobe DNK se pričvrsti za ćelijsku membranu, a zatim se izvrši njena replikacijka. Bakterije sadrže 1 molekul DNK u obliku prstena (prstenast DNK). Novonastali molekul se pričvrsti za ćelijsku membranu pored starog molekula. Nakon toga se bakterija podeli na dva jednaka ili nejednaka dela sa po jednim molekulom DNK u svakom delu. Bakterije ponekad vrše neku vrstu polnog procesa jer tada dolazi do razmene genetičkog materijala između bakterija. Pri tome jedna bakterija dobija, na različite načine, deo DNK druge bakterije.Razmena genetičkog materijala se može obaviti na tri načina:konjugacija, transformacija i transdukcija

49. Genetika kao biološka disciplinaGenetika se bavi proučavanjem nasleđa i varijabilnosti osobina.Proučava kako se osobine nasleđuju, kako se nasledne informacije prenose kroz generacije, kako se održava, ispoljava i menja. Klasičan istraživački pristup je da se proučavanje prenošenja osobina iz generacije u generaciju - TRANSMISIONA genetika zasniva na eksperimentalnom ukrštanje, a prenošenje osobina prati na nekoloko generacija. Prva takva istraživanja izveo je Mendel sredinom XIX veka.Proučavanja na CITOGENETSKOM nivou započeta su u XIX veku otkrićem hromozoma. Posebnim tehnikama bojenja hromozoma utvrđen je broj, oblik, građa, promene do kojih je moguće doći i na koji se način prenose na potomstvo.Proučavanja na MOLEKULARNOM nivou započeta su na bakterijama i virusima i predstavljaju nova dostignuća u poznavanju gena kod mnogih vrsta različitih grupa organizama.POPULACIONA genetika podrazumeva analizu na nivou populacija.POPULACIJA je skup članova iste vrste koji se međusobno razmnožavaju i naseljavaju neki ekološki ili topografski ograničen prostor.Proučava kako se različite genetske varijante u populacijama organizama, kako se i zašto neke održavaju a neke nestaju, koji su to procesi i kako utiču na to...Populaciona genetika omogućava procenu genetičke strukture u sledećim generavcijama.Eksperimentima koje je izveo Gregor Mendel na biljkama, dokazano je da svaki roditelj daje potomstvu odeređene faktore- nasledne jedinice koje su kasnije nazvane GENI.Ukrštanje tokom kojeg se kroz generacije prati samo jedna osobina s alternativnim oblicima nazvano je MONOHIBRIDNO ukrštanje.

50. Mendeljeva pravila nasleđivanja (mono-dihibridno nasleđivanje)Začetnikom klasične genetike smatra se Gregor Mendel, koji je vršio kontrolisana ukrštanja između različitih sorti (linija) baštenskog graška kod kojih je pratio određene osobine. Njegovi eksperimenti na grašku trajali su osam godina i zahvaljujući njima stvorene su prve predstave o osnovnim principima nasleđivanja. Potiče iz siromašne porodice, ali je stekao obrazovanje iz oblasti prirodnih nauka i filozofije. Odlazi u manastir u Brnu gde započinje sa eksperimentima na grašku, pokušavajući da otkrije kako se osobine nasleđuju. Prve radove objavljuje 1866. godine ali su oni ostali nezapaženi za njegova života s obzirom na to da je naučna misao u biologiji toga vremena bila pod uticajem ideja darvinizma. Mendel je ukrštao linije graška, biljke koja se lako gaje, linije koje su se jasno razlikovale po određenim osobinama, žuto ili zeleno zrno, okruglo - naborano zrno, ljubičasti ili beo cvet, visoka ili niska stabljika. Pratio je kako se svaka od tih osobina prenosi ili gubi ili zadržava u kojoj proporciji kroz generacije.Eksperimentima koje je izveo Gregor Mendel na biljkama, dokazano je da svaki roditelj daje potomstvu odeređene faktore- nasledne jedinice koje su kasnije nazvane GENI.Ukrštanje tokom kojeg se kroz generacije prati samo jedna osobina s alternativnim oblicima nazvano je MONOHIBRIDNO ukrštanje.Pravilo RAZDVAJANjA Dva nasledna faktora za jednu osobinu se ne spajaju niti mešaju, već ostaju tokom života jedinke, razdvajajući se tokom formiranja gameta. Tom prilikom se odvajaju slučajno, tako da polovina gameta nosi jednu, a druga polovina drugi faktor. Svaki gen može da postoji u alternativnim oblicima = ALELI odgovorni za alternativne oblike određene osobine.Mendel je ukrštao i biljke koje su se razlikovale u dvema osobinama. Takvo ukrštanje se naziva DIHIBRIDNO. PRAVILO NEZAVISNOG KOMBINOVANjA - kada se geni za različite osobine raspoređuju u gamete i nasleđuju nezavisno jedan od drugog. U potomstvu se javljaju nove osobine kojih nije bilo kod roditelja.

51. Genotip i fenotipGENOTIPPodrazumeva genetičku konstituciju jedinke. U širem značenju se odnosi na skup svih gena i u užem smislu kada se odnosi na samo jedan posmatrani gen ili gene. Genotip može dati različite fenotipove u različitim sredinama.FENOTIPNeke jedinke čine njene osobine koje se mogu uočiti i posmatrati- morfološke, fiziološke, osobine ponašanje.. U širem značenju fenotip se odnosi na skup svih osobina, a u užem značenju samo na određenu osobinu. Fenotip je rezultat složenih interakcija između različitih gena, kao i između gena sredine. Jedinke istog fenotipa mogu imati različit genotip. Pr. Žuta zrna graška imaju AA-homozigot i Aa-heterozigot

52. RekombinacijeKada homologi hromozomi razmenjuju delove u mejozi, vezani geni se razdvoje i u potomstvu se mogu naći u novim kombinacijama koje se razlikuju od roditelja. Taj proces se naziva rekombinacijaGENETSKA rekombinacija je proces koji dovodi do pojave novih kombinacija alela na različitim genetskim lokusima kojih nije bilo u roditeljskoj generaciji.Rekombinacijom delova hromozoma obezbeđuje se veliki broj kombinacija u gametima svake jedinke što dovodi da potomci imaju različite mešavine majčinih i očevih osobina.Pod rekombinacijom se podrazumeva genetička razmena između dva molekula DNK tj prekidanje i ponovnog spajanja lanca DNK.

53. Mutacije- Su nasledne promene.- Mutacije u gametima se prenose na sledeću generaciju. - Mutacije u somatskim ćelijama imaju uticaja na nosioca mutacije, ali se ne prenose na sledeću generaciju, lakše se uočavaju ako su dominantne i ako se dešavaju ranije u razviću- ispoljiće se u većem broju ćelija-kancer- Spontane mutacije su one koje se dešavaju nezavisno od nekog spoljašnjeg faktora kao greška tokom replikacije genetičkog materijala.- Idukovane mutacije nastaju delovanjem nekog specifičnog faktora. Prvi eksperimenti su rađeni na vinskoj mušici delovanjem X-zraka.- Neki prirodni fenomeni mogu da izazovu mutacije-UV zračenja Sunca.- Mutacije koje za posledicu imaju smrt nazivaju se letalne mutacije- Mutacije mogu biti genske i hromozomske.- Hromozomske promene mogu biti promene u strukturi ili broju. Do promene u strukturi dolazi usled pojave prekida u hromozomima i pogrešnog spajanja prekinutih krajeva.

54. Duplikacije i delecije- Duplikacija je pojava kada se neki deo hromozoma pojavi u dve ili više kopija. Smatra se da su imale pozitivnu ulogu u evoluciji- Delecija od latinske reči deleo, delere-uništiti, izbrisati, kada nedostaje dve ili više kopija. Tj gubitak dela hromozoma. Imaju štetne efekte, koji mogu biti i letalni.

55. Inverzija i translokacija- Inverzije su promene redosleda gena na hromozomu. Potiče od latinske reči inversio-obrnuti red. Kod čoveka se javljaju sa negativnim efektom.- Translokacija je prebacivanje dela hromozoma na drugi, nehomologi hromozom. Kod čoveka izazivaju negativne posledice.

56. Poliploidija i aneuploidija- Poliploidija je prsustvo više od dva kompletna seta hromozoma (n,2n) 3n,4n=48krompir, 6n=42pšenica, 8n=56jagoda). Ređa je kod životinja, sreće se kod nekih vrsta beskičmenjaka, vodozemaca i riba. Dok je kod biljaka česta i važna u nastanku novih vrsta- Aneuploidija je promena broja pojedinačnih hromozoma. Do pojave viška ili manjka hromozoma dolazi kada se dva homologa hromozoma ne razdvoje pravilno tokom deobe formiranja gameta, pa neki gameti nose dva, a neki ni jedan primerak tog hromozoma. Kada se takvi hromozomi spoje sa normalnim nastaju trizomije ili samo u jednom monozomija. Kod ljudi trizomije i monozomije su konstatovane u analizi spontavnih pobačaja.

57. DNK- struktura i funkcija- Osnovna gradivna jedinica DNK je nukleotid.- Nukleotidi se sastoje od šećera pentoze, na čiji je prvi C-atom vezana jedna azotna baza, a za peti C-atom organska fosfatna grupa. Dve vrste šećera, koji se neznatno međusobno razlikuju, ulaze u sastav nukleotida: riboza i deoksiriboza. Šećer riboza karakteriše ribonukleotid, a šećer deoksiriboza deoksiribonukleotid. Azotna baza u nukleotidu može biti purinska ili pirimidinska. Purinske baze, adenin i guanin, sastoje se od dva prstena i komplamentarne su pirimidinskim bazama timinu, citozinu i uracilu, koji sadrže jedan prsten. Pirimidinska baza timin se javlja samo u ribonukleotidu, dok je uracil prisutan iskljucivo u deoksiribonukleotidu. Adenin, guanin i citozin javljaju se u obje vrste nukleotida. Šećer i azotna baza (bez fosfatne grupe) čine nukleozid (npr., adenin i riboza se označavaju kao adenozin), koji sa fosfatnom grupom predstavlja nukleotid (npr.,adenin, riboza i fosfatna grupa čine adenozin-monofosfat ili AMP). Nukleotidi u živoj materiji vrše tri značajne funkcije: prenose energiju (АTP), ulaze u sastav koenzima (FAD, NAD, NADP, CoA) i predstavljaju osnovne komponente genetskog materijala ćelije.

58. RNK- struktura i funkcija-Osnovna gradivna jedinica RNK je, kao i kod DNK, nukleotid. Nukleotidi DNK i RNK razlikuju se po pirimidinskim bazama i pentozi: umesto timina RNK ima uracil, a šećer je riboza.- RNK su jednolančani molekuli koji nastaju tako što se nukleotidi povezuju fosfodiestarskim vezama. Priroda ovih veza je ista kao u DNK, samo što umesto dezoksiriboze učestvuje riboza. Unutar ovih jednolančanih molekula komplementarne baze mogu da nagrade kraće ili duže dvolančane, spiralizovane delove spajajući se vodoničnim vezama (A=U ; G=C). Ti dvolančani delovi čine sekundarnu strukturu RNK. U ćeliji postoje tri vrste RNK : informaciona RNK (i-RNK), transportna RNK (t-RNK) i ribozomska RNK (r-RNK).

Sve tri vrste nastaju prepisivanjem određenih delova jednog lanca DNK, odnosno prepisivanjem gena. Tako da RNK predstavljaju kopije pojedinih gena. - Informaciona RNK nastaje prepisivanjem strukturnih gena koji sadrže uputstvo za sintezu proteina. Uloga i-RNK je da to uputstvo (informaciju) za sintezu proteina prenese do ribozoma (mesto sinteze proteina). Sinteza i-RNK počinje onda kada je ćeliji potreban neki protein, a kada se obezbedi dovoljna količina proteina i-RNK biva razgrađena. - Transportna RNK nastaje prepisivanjem male grupe specifičnih gena. Transportna RNK ima dvostruku ulogu: prevodi uputstvo za sintezu proteina sa i-RNK u redosled aminokiselina u proteinu i prenosi aminokiseline do ribozoma. - Ribozomska RNK nastaje prepisivanjem gena koji se zajednički nazivaju »organizatori jedarceta«. Njena uloga je da zajedno sa određenim proteinima nagradi ribozome. Ćelije jednog organizma se međusobno razlikuju po i-RNK i t-RNK koje sadrže dok su r-RNK i DNK u svim ćelijama jednog organizma iste.

59. Biološka uloga nukleinskih kiselinaProtok genetičkih informacija kroz generacije i kroz ćeliju Frensis Krik je 1958.god. prikazao na sledeći način. DNK ↔ DNK → RNK → PROTEIN replikacija transkripcija translacija- Molekuli DNK se pre svake ćelijske deobe udvajaju u procesu replikacije.Posle ćelijske deobe ćerke ćelije dobijaju identičan skup naselednih informacija kakav je imala roditeljska ćelija.- U procesu transkripcije na DNK kao matrici sintetišu se molekuli RNK koji su verne kopije pojedinih gena.- Istovremeno, molekuli RNK predstavljaju matrice na kojima će se u procesu translacije sintetisati proteini.- Transkripcija i translacija su procesi u kojima se genetička informacija, sadržana u strukturi DNK, prevodi u strukturu proteina, od kojih će zavisiti sve strukturne i funkcionalne karakteristike jedne ćelije.

60. Kloniranje- za i protivKloniranje je proces koji u najširem smislu označava stvaranje identične kopije nečega. U biologiji se odnosi na procese kojima se stvaraju kopije fragmenata DNK (molekularno kloniranje), stanica (stanično kloniranje) ili organizama. Termin također uključuje i situacije kada se organizmi reproduciraju aseksualno, ali je daleko češće korišten za namjerno stvaranje kopija organizama.U definisanju pojma kloniranja se polazi s jedne strane u zoologiji i botanici a s druge u reprodukcijskoj medicini.Kloniranje je oblik bespolnog razmnožavanja različitih jednoćelijskih i višećelijskih organizama pri kojem nastaju potomci koji su jednaki roditeljskom organizmu i međusobno, ali, za nauku je, ipak, zanimljivije proučavanje kloniranje sisara.nisam protiv kloniranja ljudskih organa, ali što se tiče kloniranja celog čoveka...zaista ne vidim neku svrhu tog postupk

61. Uticaj mutagena na geneU biologiji, mutagen (bukvalno promena porekla) je fizički ili hemijski faktor koji menja genetski materijal, obično DNK, organizma i na taj način povećava učestalost mutacija prirodnog sistema. Kao i mnogi mutacji uzrokuje rak, su mutageni i kancerogeni i obično. Mutagen ne izaziva mutacija. Ovi takozvani spontane mutacije usled grešaka u replikaciji DNK, popravke i rekombinacije.Mutagena su obično hemijskih jedinjenja ili jonizujućeg zračenja. Mutagena se mogu podeliti u različite kategorije i njihov uticaj na rekombinacije DNK:Neki mutageno supstance ponašaju kao analogni zasnovan na podlogama i umesto toga su smešteni u polju DNK rekombinacije.Neki reaguju sa DNK i izazvati strukturne promene koje dovode do pogrešne kopiju nacrta seta DNK.Neki deluju posredno, zbog čega ćelije sintetišu hemikalije koje imaju direktan mutageni efekat.Primeri mutagenaJonizujućeg zračenja, na primer, Ks-zraci, gama zraci i alfa čestice,Ultravioletni zraci su elektromagnetnog zračenja sa talasnom dužinom kraći od vidljive svetlosti i duže od k-zraci,Osnovni analogni, koje mogu promeniti osnovu DNK i uzrok greške koje se kopiraju,Deaminacijska resurse kao što su azotna kiselina,Alkilating agenta, kao što su etilnitrosourea,Transposon, koji je protežu DNK i sprovode ili prenos umnožavanje autonomnih česticaAlkaloid biljaka, kao što su tip Vince,Brom i neka jedinjenja koja sadrži brom u hemijske strukture,Natrijum-azida je zajednički reagens u organskoj sintezi i sastojak u mnogim sistemima vazdušni jastuk za automobilsku industriju,Psoralens u kombinaciji sa ultraljubičastog zračenja izaziva DNK unakrsno povezivanje i hromozomske šteteBenzen, industrijski rastvarač i prekursora materijala za proizvodnju plastike, sintetičke gume i boje.

62. Mehanizam i značaj simbiozeSimbioza predstavlja najkompleksniji odnos izmeću živih bića i podrazumeva njihovo međusobno dejstvo kada dve vrste žive u bliskoj zajednici dug vremenski period. U simbiozi bar jedan učesnik ima koristi od ovog odnosa. Drugi član može:biti relativno bez ikakvog efekta – komensalizamda takođe ima koristi – mutualizamda bude povređen ili oštećen – parazitizamNekada se pojam simbioza povezivao samo za pojam mutualizam što nije ispravno. Jednom uspostavljeni simbiotski odnosi mogu da se menjaju kroz sva tri navedena tipa odnosa, tokom dugog vremenskog perioda ili u zavisnosti od okolnosti. Simbiotski odnosi i njihovo uspostavljanje predstavlja bitan faktor u evoluciji populacija vrsta.Komensalizam

Komensalizam je primitivan oblik odnosa gde je korist na strani prvog organizma dok drugi nema ni štete ni koristi, odnosno za njega je odnos neutralan [1,2]. Komensalizam se ispoljava u veoma raznovrsnim oblicima. Mnoge vrste insekata žive u jazbinama i dupljama za stanovanje drugih životinja (koleopteri u jazbinama krtice i insekti u gnezdima mrava). Oni tu nalaze povoljno mesto za život a uzimaju i deo hrane od domaćina.MutualizamMutualizam je recipročan i obligatoran odnos između jedinki dve vrste. Dejstvo mu je uvek pozitivno za oba partnera.Jedan od najrasprostranjenijih oblika mutualizma kod biljaka je pojava mikorize (Sl. 6.). Ovde u odnos stupaju više biljke i gljive. Micelijum gljive ili obavija korenove domaćina ili živi u tkivu njegovog korena.Poznati mutualistički odnosi postoje između mnogih viših biljaka i izvesnih bakterija i gljiva. Jedan od primera je mutualistički odnos između leguminoza i bakterija koje žive u korenima domaćina i fiksiraju azot iz atmosfere. Taj fiksirani azot koristi biljka – domaćin, a bakterije koriste ugljene – hidrate od biljke.ParazitizamParazitizam je oblik odnosa u kome parazit živi stalno ili privremeno na domaćinu ili u njegovij unutrašnjosti, ne ubijajući ga momentalno, ili ne ubijajući ga uopšte.arazit može da živi stalno ili povremeno na telu domaćina ili u njegovoj unutrašnjosti [1]. Prema mestu gde žive u odnosu na domaćina razlikuju se ektoparaziti i endoparaziti (na njegovoj površini ili u njegovoj unutrašnjosti). Endoparaziti su najčešće parenhimatični i valjkasti crvi, a ektoparaziti se sreću najviše među zglavkarimaPrilagođenosti parazita se ogledaju kako u morfološkim i fiziološkim odlikama (prodiranje i smeštaj u domaćinu) tako i u korišćenju domaćinovih sokova, tkiva ili njegove hrane.

63. Ekologija kao biološka disciplinaBiološka disciplina koja proučava uzajamne odnose organizma i sredine je Ekologija. Ekologijaprvo pominjanje u delima Hipokrata, Aristotela, Teofrastapotiče od grčke reči – ''oikos'' = stanište i ''logos'' = nauka, znanjetvorac savremene ekologije je ČARLS DARVIN sa kapitalnim delom ''POSTANAK VRSTA''pod pojmom ''borba za opstanak'' obuhvatio je: sve stalne uzajamne i promenljive odnose živih organizama sa ostalom živom i neživom prirodom.Termin ekologija je ostao nepoznat. Prvi put ga pominje nemački biolog ERNEST HEKEL.Ekologija se bavi proučavanjem:1. odnos između jedinke i sredine2. odnos između populacije vrste i sredine3. odnos između populacija različitih vrsta i sredine koji se kroz stalnu borbu za opstanak, kroz selekciju neposredno suprotstavljaju i deluju na sredinu modifikujući pri tome i sebe i sredinu. Ti odnosi se ispoljavaju kao:1. specifični za svaku vrstu organizama,2. stalni – odvijaju se za sve vreme života,3. neraskidivi,4. uzajamni – organizam menja sredinu, a sredina menja organizam,5. promenljivi u prostoru i vremenu.U zavisnosti od objekta i problema kojim se bavi razlikuju se: fitoekologiju, zooekologiju, mikroorganizam, gljiva, čovekaautekologiju – odnos organizma, jedinke jedne vrste sa sredinom,pr. u agronomiji, biološke borbe, zdravstvena istraživnja izvora bolestisinekologiju - ekologija grupe vrsta, odnos populacija i biocenoza sa sredinom.ekologija kopnene, morske, slatkovodne sredineekologija zajednica i ekosistema, populaciona ekologija i vrstaosnovna i primenjenaEkologija je srodna sa dugim biološkim disciplinama:EKOFIZIOLOGIJA pr. riba /Protopterus annectens iz grupe Dipnoa - kada močvara presuši sa škržnog prelazi na plućno disanje-adaptivna reakcija ribe na promenjljive uslove životne sredine.ZOOEKOLOGIJA veza sa ZOOGEOGRAFIJOMEkologija veza sa BIOSISTEMATIKOM pr. forme malaričnog komarca - Anopheles maculipenis – jedna forma prenosi malariju, druga ne prenosi.Ekologija veza sa GENETIKOM pr.divergentna evolucijaVrsta - populacije- potomstvoVrsta – populacija /barijera=ekološki uslovi – populacija evoluira u neki nov takson - subpopulaciju.

64. Biotop i biocenozaDelovi naseljenog prostora su BIOTOPI.BIOTOP je osnovna topografska jedinica naseljenog prostora biosfere sa posebnom kombinacijom delujućih ekoloških faktora.Biotop – potok, reka, jezero, livada šuma, planinski vrh....Biotopi se razlikuju po: veličini, horizontalno i vertikalnoViše populacija različitih vrsta (biljnih, životinjskih i mikrorganizama) međusobno povezanih grade složenu zajednicu BIOCENOZU ili ŽIVOTNU ZAJEDNICU.pr. šuma – dominira populacija bukve populacije životinjskih vrstaPojam biocenoza potiče od latinske reči bios- život i cenoz- zajednički

65. Individua, populacija i vrstaŽivu komponentu na Zemlji čine INDIVIDUE koje stupaju u odgovarajuće odnose sa Sredinom.Individue su osnovne ekološke jedinice.Opstaju zahvaljujući prilagođenostima na uslove sredine u kojoj žive.VRSTE su prema Majer-u (1965) grupe prirodnih populacija, koje se stalno ili potencijalno ukrštaju, a koje su reproduktivno izolovane od drugih takvih grupa.Veći ili manji broj jedinki određene vrste je POPULACIJA.Ona je poseban biotički sistem koji kao celina stupa u odnose sa spoljašnjom sredinom. Njenim nestankom nestaje i vrsta.U litetaturi se sreću pojmovi čiste i mešovite populacije.Pod čistom populacijom se podrazumeva ona grupa živih bića koja je sastavljena od jedinki populacije jedne vrste. Mešovita populacija je sastavljena od jedinki najmanje dve ili više vrsta- Biocenoza.

66. Ekološka niša i arealSvaka biljna i životinjska vrsta zauzima na Zemlji jednu određenu oblast, koja pretstavlja njen AREAL.Pod arealom se podrazumeva ona površina ili oblast koju data vrsta naseljava. Granica areala neke vrste pretstavlja ustvari granicu njene rasprostranjenosti.Vrste sa širokim rasprostranjenjem se nazivaju KOSMOPOLITIMA ( mnoge bakterije, gljive, planktonske alge, vodene biljke, korovi). Vste, veoma retke sa ograničenim arealom ENDEMITIMA (Pančićeva omorika)RELIKTI ( Ginco biloba , sekvoja) nekada široko rasprostaranjene vrste prilagođene tadašnjim spoljašnjim uslovima. Mesto i položaj koje jedna organska vrsta zauzima u spletu odnosa u životnoj zajednici, njen funkcionalni status ELTON (1927) je označio kao EKOLOŠKA NIŠA.Stanište je ''ADRESA'' organizmima, a niša je ''PROFESIJA'‘.Ekološka niša može biti: velika - planktonski račići u jezerima uzana i specijalizovana -afrička riba u jezeru Njasa koja se hrani krljuštima drugih ribarazličita -u doba razvića leptira- imago se hrani cvetnim nektarom a gusenica lišćem.

67. Ekosistem EKOSISTEM je još složeniji integralni, dinamički sistem.U ekosistemu je obezbeđen zatvoren ciklus kruženja materije od nežive ka živoj i ponovo ka neživoj materiji.Ekosistem predstavlja neraskidivo jedinstvo žive i nežive prirode i da se život i njegova evolucija odvijaju upravo u ekosistemima kao specifičnim nivoima organizacije živih bića na Zemlji.Ekosistem predstavlja interakciju svih organizama koji žive na nekom području sa njihovim fizičkim okruženjem, tako da u datom sistemu protok energije dovodi do stvaranja trofičke strukture, biodiverziteta i kruženja materije.-Između živih bića u ekosistemu najznačajniji su odnosi ishrane.-U procesu ishrane tokom vremena dolazi do stalnog kruženja materije između biljaka, životinja, gljiva i mikroorganizama.-Stalna razmena materije između vazduha, zemlje, vode i živih bića u ekosistemima odvija se u procesima tzv. biogeohemijskih procesa.-Energija u obliku Sunčevog zračenja ulazi u ekosisteme, a iz njega izlaazi u obliku toplote i predstavlja proces proticanja i transformacije energije -Svaki ekosistem poseduje mehanizme samoregulacije koji mu omogućavaju, bez obzira na uticaje sredine, nepromenjen sastavbiocenoze.-Svaki ekosistem ima sposobnost da se razvija, povećava broj članova svoje biocenoze i usložnjava procese koji vladaju u njima.-Ekosistemi se nalaze u stalnom procesu evolucije tj. prirodnog prelaska jednog ekosistema u drugi.

68. Biomi-Svi ekosistemi na Zemlji se po svom izgledu, sastavu i načinu funkcionisanja mogu grupisati u dva glavna BIOMA: vodeni i kompneni.Vodeni biomi: biomi mora slatkovodni biomi: ekosistemi stajaćih voda:jezera, bare, močvareekosistemi tekućih voda: rečnog toka i rečnog ušća. -Ovo grupisanje počiva na prirodnoj sredini u kojoj organizmi žive tj. na njenim fizičkim i hemijskim odlikama..-Pošto gustina vazdušne sredine ne pruža dovoljno fizičku potporu organizmima, suvozemni život ograničen je na uzani prizemni sloj atmosfere i na površinu zemlje kao podlogu.-Ekološki značaj podloge za suvozemne ekosisteme je velik, jer je podloga glavni izvor hrane- hranljivih soli.-Edafski faktori, pored klimatskih su odlučujući za život suvozemnih organizama i njihovih zajednica.Skup organizama tla, sastavljenih od sitnih artropoda, oligoheta, nematoda i protozoa označavaju se kao EDAFON koji se suprotstavlja površinskom naselju, ali je sa njima u prisnim funkcionalnim vezama.Kopneni biomi, u odnosu na dva najvažnija klimatska faktora - temperaturu i vlažnost - razvili su osam osnovnih kopnenih bioma1.Biom tundre. Krajnji sever,hladni uslovi-duga zima, kratka leta, mali broj vrsta, niske polegle biljke, specijalizovane životinje.2.Biom tajge. Južnije od zone tundre sa nešto dužim i toplijim letima, ekosistemi sa četinarskim šumama. 3. Biom listopadnih šuma. Klima nešto toplija, četiri godišnja doba, listopadne šume a osnovne karakteristike tih ekosistema je pravilno smenjivanje faze aktivnosti- proleće- leto i faze mirovanja-kraj jeseni i zima.4. Biom mediteranske večno zelene šume i makije. Klima toplija sa toplim i suvim letima, a blažim i vlažnijim zimama. Drveće je prilagođeno klimatskim uslovima5.Biom savana. Leta su topla i vlažna, a zime tople i suve sa dugotrajnim sušama. Dominiraju različite vrste visokih trava sa retkim i razbacanim drvećem.

6. Biom tropski šuma. Nalazi se oko ekvatora sa izuzetno stabilnom klimom. Cele godine je izuzetno toplo sa velikom količinom padavina. Biom tropskih šuma su najsloženiji ekosistemi na planeti Zemlji. pr. Amazon7. Biom stepa. Leta su suva i topla, a zime duge i hladne sa malo snega. Drveće ne može da opstane i dominiraju različite vrste trava adaptirane na uslove sredine.8. Biom pustinja. Tokom većeg dela godine vladaju ekstremno visoke temperature. Dominiraju različite vrste zeljastih biljaka i životinje prilagođene uslovims suše.-Pravilno smenjivanje bioma je i od podnožja prema vrhovima planina. U podnožju planina su najsloženiji šumski ekosistemi, a na vrhovime vegetacija slična vegetaciji bioma tundri.

69. Pustinjska vegetacijaVećina pustinjskih biljaka su kserofiti, tj. podnose sušu i slanost. Neke biljke pohranjuju vodu u svojim listovima, korijenju i stabljikama. Druge pustinjske biljke imaju dugo cjevasto korjenje koje prodire kroz vodenu plohu, učvršćuje tlo i kontrolira eroziju. Stabljike i listovi nekih biljaka smanjuju brzinu pješčanih vjetrova te štite tlo od erozije.Za pustinje je tipično da imaju biljni pokrivač koji je razasut i veoma različit. Sonorska pustinja na američkom jugozapadu ima najsloženiju pustinjsku vegetaciju na Zemlji. Veliki saguaro kaktusi pružaju utočište za pustinjske ptice te imaju ulogu pustinjskih "stabala". Saguaro raste polagano ali može doživjeti 200 godina. Kada su stari 9 godina, visoki su oko 15 centimetara. Nakon 75 godina kaktusi razvijaju svoje prve grane. Kada su potpuno narasli, saguaro kaktusi dosežu visinu od 15 metara i težinu od 10 tona. Veliki broj saguaro kaktusa nalazi se u Sonorskoj pustinji te pojačavaju opći dojam pustinja kao kaktusom bogatih zemalja.Iako se za kaktuse često misli da su karakteristične pustinjske biljke, postoje i druge vrste biljaka koje su se dobro prilagodile aridnoj okolini. U te se biljke ubrajaju porodica graška i suncokreta. Hladne pustinje kao dominantnu vegetaciju imaju trave i grmlje.

70. BiosferaSvi ekosistemi Zemlje čine funkcionalnu celinu nazvanu biosfera (sfera života)Biosferu sačinjavaju delovi ostalih Zemljinih sfera koje su naseljene živim bićima: atmosfera- sloj vazduha koji čini perifernu oblogu naše planete; hidrosfera- vodeni omotač Zemlje i litosfera- spoljašnji, površinski, tvrdi pokrivač Zemlje. Atmosfera↑ U atmosferi ,biosfera doseže do visine između 10-12 km ali je hajveća gustina se nalazi u površinskom sloju od nekoliko desetina metara.Biosfera u odnosu na atmosferu i litosferu zauzima mali deo prostora planete Zemlje.↓ U litosferu, biosfera ide do dubine od 2 do3 km, dok je ona u okeanima na dubini od nekoliko kilometara.Najveća gustina biosfere u stenama je do stotinak metara dubine, a u morima do dubine od 200m.-Dominiraju viši oblici života, biljke cvetnice, insekti i viši kičmenjaci. U svakoj od tih grupa diferenciranost i specijalizacija su dostigle vrlo visok stupanj,što potvrđuje bogatstvo i raznovrsnost ekoloških niša i u njima odgovarajućih životnih formi. Zahvaljujući prisustvu vegetacije koja je ne samo izvor hrane za suvozemne potrošače, nego pruža i zaklon mnogim suvozemnim životinjama.Unutrašnjost pedološke podloge pruža povoljne uslove velikom broju specijalizovanih organizama. Stanište je razlagača suvozemnih zajednica, bakterija i gljiva. Doprinose mineralizaciji uginule organske materije. -Veoma je složen i dinamičan sistem. Funkcioniše kroz procese kruženja materije i proticanja i transformacije energije.Ti procesi se odvijaju u svakom konkretnom ekosistemu kroz odnose ishrane koji se odvijaju između članova biocenoze.-Najveća masa i najveći broj vrsta u biosferi skoncentrisani su na površinskim delovima kopna i mora.

71. Biološke i ekološke odlike i specifična adaptacija kod kopnenih biljaka

72. Biljke zemljišta bogatih teškim metalimaHemijske materije koje se mogu naći u prirodi, sve su brojnije i raznovrsnije. Pored onih koje su po poreklu prirodni proizvodi, postoji i sve veći broj sintetičkih, kao i onih koje se dobijaju hemijskom transformacijom prirodnih proizvoda u našim tehnološkim procesima.Oni koji se u zemljištu nalaze u tragovima, a nisu neophodni biljkama, u većim količinama mogu biti štetni i opasni za biljke, čoveka i životinje. Ovu grupu elemenata čine toksični elementi, a obe navedene grupe sastoje se uglavnom od teških metala.Zagađenost zemljišta teškim metalima nije lako utvrditi i razlikuje se kod različitih tipova zemljišta. Prisustvo nekog jedinjenja, u određenoj količini, ne mora izazvati poremećaj u biljnoj proizvodnji kod jednog tipa zemljišta, ali njegovo prisustvo u drugom tipu zemljišta, može smanjiti kvalitet i količinu prinosa.Danas ovih elemenata ima daleko više u poljoprivrednom zemljištu, iako ih u matičnom supstratu na kome je zemljište formirano nije bilo u takvom sadržaju. Uzrok tome je sve veći broj industrijskih postrojenja. Sve je više topionica metala i termoelektrana iz čijih dimnjaka izlaze velike količine pojedinih metala u vidu gasova, gari, dima.Svi oni, najčešće padavinama, dospevaju u zemljište zagađujući životnu sredinu i uništavajući vegetaciju.

73. Simbiotski odnosi - mikorizaSimbioza predstavlja zajednički život dva organizma u kome oba člana te zajednice imaju koristi.Jedan od najrasprostranjenijih oblika simbioze je pojava mikorize, u kojoj vise biljke i gljive stupaju u specificne odnose. Mikoriza moze biti ektomikoriza i endomikoriza.-Ektomikoriza je simbiontska zajednica u kojoj se vegetativno telo gljive razvija na povrsini korenova visih biljaka, gde formira omotac nazvan fungalna futrolaEktomikoriza se najčešće javlja na korenovima drvenastih vrsta iz

rodova Fagus i Pinus, ali i većina ostalih viših biljaka stupa u ovaj vidodnosa sa gljivama.Endomikoriza simbiontska zajednica u kojoj se vegetativno telo gljive (micelijum) najvecim delom razvija izmedju kortikalnih celija korena biljke ili u njimaEndomikoriza se javlja i kod drvenastih i kod zeljastih biljaka.Razlikuju se tri tipa endomikorize:- vezikularno-arbuskularni- erikoidni i- mikoriza orhideja

74. Evolucija - antički misliociIstaknuti pretstanik antičkog materijalizma bio je Heraklit. Njegovo učenje se zasniva na tome da je mrtva i živa priroda samo tok beskonačno promenljivih pojava prvobitne prasupstance-ognja.Empedokle smatra da se živi svet začeo u samom početku Zemljine evolucije. Klice života su izbile na površinu snagom ognjene erupcije i evoluirale u raznoobrazne oblike života. Prvo su nastale biljke pa potom životinje. Kod životinja prvo su nastali pojedini organi koji su se haotično kretali i pri slučajnim susretima međusobno spajali. Spoj je bio logičan, ali su se stvarala i čudovišta. Njegovo učenje je praklica modernog učenja o prirodnom odabiranju.Najznačajniji mislilac antičkog sveta bio je ispitivač prirode, Aristotel. Po Aristotelu nematerijalna sila podstiče preobražaj materije u sve savršenije oblike.On je sve žive organizme svrstao u jedan stupnjevit sistem prema složenosti njihove organizacije. U osnovi tog sistema on je postavio minerale kao najprimitivnije oblike, potom slede biljke. Prelazni oblici između biljaka i nižih životinja su zoofiti, slede niže životinje pa životinje.Aristotelovo učenje- klasifikacija ističe princip postupnosti- gradacije u razviću prirode što je osnovni smisao i modernog učenja o evoluciji.On je izučio i opisao više od 500 vrsta životinja.

75. Lamarkova teorija evolucijeUčenje Lamarka - francuski prirodnjak- sadrži sve neophodne elemente jedne teorije, prema kojoj postanak živih bića ima karakter istorijskog procesa.Lamark je 1809. godine dao prvu celovitu teoriju evolucije, proučavajući fosilne mekušce upoređujući ih sa živima.Došao je do zaključka da se vrste menjaju i izumiru, smatrajući da postoji urođena težnja živog sveta ka povećanju složenosti, a da tip promena je određen uslovima sredine i potrebama organizma. Zastupao je ideju o nasleđivanju stečenih osobina koje se tokom života prenose na njeno potomstvo, što je kasnije potpuno odbačeno.– pr. zašto žirafe imaju dugačke vratove?- pr. isčezavanje zuba kod ptica i kitova- pr. isčezavanje organa za vid kod životinja koje žive ispod zemlje.Po njegovom učenju organi su se razvili ili nestali pošto životni uslovi nisu ili jesu zahtevali njihovu upoterbu.

76. Darvinova teorija evolucijeDarvinovo tumačenje je bilo, da su se preci žirafa razlikovali po dužini vratova, i u uslovima nestašice hrane, one sa kratki vratovima su eliminisane, a one sa malo dužim vratovima su imale prednost- preživljavali su i ostavljali potomstvo koje je nasleđivalo istu osobinu.Čarls Darvin rođen u Engleskoj (1809-1882).Sa studija medicinue prelazi na teologiju, ali polje njegovog interesovanja je proučavanje živog sveta. Od 1831. do 1836. godine kao mladi prirodnjak boravi na brodu ''Bigl”. Plovidbom oko sveta sakupio je i opisao veliki broj uzoraka različitih životinjskih i biljnih vrsta fosilne i geološke formacije.Tokom petogodišnje plovidbe posebno ga impresionirao živi svet Galapagoskih ostrva.Galapagoska ostrva , arhipelag vulkanskog porekla na ekvatoru sa oskudnom vegetacijom, udaljenih oko 1000 km zapadno od južno američkog kopna, bogatim i raznovrsnim životinjskim svetom- džinovske kornjače, iguane i ptice-Šta je uočio?Razlike u veličini oklopai dužini vrata kornjača između ostrva u arhipelagu i arhipelaga i kopna u zavisnosti od visine biljaka kojima se hrane.Na ostrvima žive zebe koje potiču od predaka sa kopna ali je uočio razlike u veličini i obliku kljuna, objašnjavajući time da su se tokom mnogih generacija prilkagodile na ishranu različitom hranom.Po povratku sa putovanja, svoj dalji rad je posvetio pitanju promenljivosti vrsta, sabrano u kapitalnom delu Postanak vrsta koje se pojavilo 1859. godine, u kome je izložio svoju teoriju.Osnovne teze su- da su svi organizmi nastali od zajedničkog pretka putem “porekla s modifikacijama” i da je glavni mehanizam tih modifikacija delovanje prirodne selekcije na naslednu varijabilnost.Proučavajući promenljivost vrsta, Darvin je na osnovu podataka koje je dobijao od uzgajivača utvrdio različite varijatete kod životinja i biljaka.Promene osobina dobijenih veštačkom selekcijom počeo je da upoređuje sa onim u prirodi, smatrajući da se slična odabiranja odvijaju i u prirodi.

Zapazio je da vrste imaju sposobnost proizvodnje mnogo više potomaka – reproduktivni potencijal - nego što može da preživi i dostigne punu polnu zrelost - pr. ribe, insekti, miševi...Jedan od ograničavajućih faktora u pogledu dostupnosti hrane, vode, svetlosti, prostora...dovodi do suparništva - kompeticije među vrstama.Kako je potomstvo mnogobrojno tj. ima više jedinki nego što sredina može da prihvati, sve jedinke ne ostavljaju potomstvo već samo one koje poseduju najpovoljnije osobine za odeređenu sredinu. U toj borbi za opstanak opstaće- preživeti i dati potomstvo samo neke jedinke u populaciji.Prirodna selekcija predstavlja uspešno preživljavanje i reprodukciju nekih genetičkih varijanata u odnosu na druge, pod uslovima sredine kakvi vladaju u datom vremenu. Kao rezultat prirodne selekcije, populacije se menjaju kroz generacije.

Veliki Darvinov doprinos je način na koji je shvatio varijabilnost među jedinkama iste vrste, kao materijal od koga prirodna selekcija može da oblikuje bolje prilagođene- adaptirane- forme. Da bi prirodna selekcija delovala, varijabilnost mora biti nasledna.Iako ideja o evoluciji nije izvorno Darvinova, imala je toliki uticaj da je promenila način razmišljanja i poimanja živog sveta. Na osnovu velikog broja čvrstih dokaza iz različitih oblasti –geologije, paleontologije, sistematike i zoogeografije, objektivno prihvaćeni, jasno su upućivali na ideju o descendenciji -, Darvin je uspeo da ubedi naučnike ne samo tog vremena u realnost evolucije. Odbacio je sve predrasude i usvojio evoluciju kao objektivan kauzalan proces u prirodi, koji teče po određenim, specifičnim zakonima. Formulišući opštu teoriju evolucije, on je istovremeno pružio nepobitne dokaze o njenoj tačnosti i objasnio pokretačke snage evolucionog procesa. U XX veku je prihvaćena i prirodna selekcija. Postanak vrsta i Darvinov rad označavaju prekretnicu u nauci XIX veka, čime su postavljeni temelji savremenoj teoriji evolucije.Darvin je uočio značaj nasledne varijabilnosti ali nije znao pravi mehanizam nasleđivanja. Kada su otkriveni Mendelovi radovi, Darvin je bio njegov savremenik, došlo je do napretka u ovoj oblasti.

77. Prirodna selekcija i varijabilnost-Prirodna selekcija predstavlja uspešno preživljavanje i reprodukciju nekih genetičkih varijanata u odnosu na druge, pod uslovima sredine kakvi vladaju u datom vremenu. Kao rezultat prirodne selekcije, populacije se menjaju kroz generacije.-Veliki Darvinov doprinos je način na koji je shvatio varijabilnost među jedinkama iste vrste, kao materijal od koga prirodna selekcija može da oblikuje bolje prilagođene- adaptirane- forme. Da bi prirodna selekcija delovala, varijabilnost mora biti nasledna.

78. Darvinovo tumačenje postanka vrste

79. Faktori koji dovode do genetičkih promena u populacijiMutacije su izuzetno važne za evoluciju kao glavni izvor genetičke varijabilnosti u populacijama. Njihovim poznavanjem moguće je razumevanje evolucioniuh promena, prilagođavanje i postanka vrsta.Mutacijama nastaju nove genetičke varijante na koje deluje prirodna selekcija- pr. mutacije u boji kao prilagođenost sredini čime se dobija bolje preživljavanje.Ukoliko se učestalost korisnih mutacija povećava, njihovi nosioci mogu da ostave veći broj potomaka. Štetne mutacije prirodna selekcija eliminiše iz populacija. One se ipak održavaju, u malim učestalostima, jer se proces mutacija i dalje odvija.Genetički drift ili genetička slučajnost, odnosno slučajne fluktuacije u frekvenciji gena koji se pojavljuju kao rezultat nereprezentativnih zigota formiranih tokom razmnožavanja. Iznenadnom promenom sredine maloj populaciji nedostaje vreme i genetičke varijabilnosti da bi se adaptirala u nastaloj situaciji što je karakteristično za populacije ugroženih vrsta ili one koje smanjenjem genetičke varijabilnosti kolonizuju nova staništa. Ugrožena vrsta postaje još više osetljiva i ugroženija.Protok gena je pojava kada geni iz jedne populacije pređu u drugu populaciju i postanu deo njenog genskog fonda. Protok gena menja postojeće učestalosti alela. Veličina promena zavisi od toga koliki je protok gena i kolike su genetičke razlike između dve populacije. Ostvaruje se kod biljaka prenošenjem semena i polena a kod životinja njihovim kretanjem. Ukoliko se ovaj protok gena spreči nekom barijerom, populacije će biti različite.pr. izgradnja puteva - barijera , izgradnja koridora.Prirodna selekcija predstavlja uspešnije preživljavanje i reprodukciju nekih genetičkih varijanata u odnosu na druge u određenim uslovima sredine. Deluje kada postoje različite genetičke varijante, koje se razlikuju po adaptivnoj vrednosti, tj. po tome koliko, preko svojih potomaka, doprinose genskom fondu sledeće generacije. Za forme koje imaju veću adaptivnu vrednost, prirodna selekcija deluje u njihovu korist.Na preživljavanje, odnosno reprodukciju utiču otpornost prema bolestima, sposobnost izbegavanja predatora...Svaka nasledna osobina koja svome nosiocu omogućava da ostavi veći broj potomaka u odnosu na onu koja nema tu sposobnost naziva se adaptacija.Adaptacije mogu biti morfološke, biohemijske, osobine ponašanja itd.Pojava industrijskog melanizma je pojava opisana na primeru boje noćnog leptira. Usled zagađenja sredine,tamna forma je preovladala u odnosu na belu formu.

80. Genetički driftGenetički drift ili genetička slučajnost, odnosno slučajne fluktuacije u frekvenciji gena koji se pojavljuju kao rezultat nereprezentativnih zigota formiranih tokom razmnožavanja. Iznenadnom promenom sredine maloj populaciji nedostaje vreme i genetičke varijabilnosti da bi se adaptirala u nastaloj situaciji što je karakteristično za populacije ugroženih vrsta ili one koje smanjenjem genetičke varijabilnosti kolonizuju nova staništa. Ugrožena vrsta postaje još više osetljiva i ugroženija.

81. Protok genaProtok gena je pojava kada geni iz jedne populacije pređu u drugu populaciju i postanu deo njenog genskog fonda. Protok gena menja postojeće učestalosti alela. Veličina promena zavisi od toga koliki je protok gena i kolike su genetičke razlike između dve populacije. Ostvaruje se kod biljaka prenošenjem semena i polena a kod životinja njihovim kretanjem. Ukoliko se ovaj protok gena spreči nekom barijerom, populacije će biti različite.pr. izgradnja puteva - barijera , izgradnja koridora.

82. AdaptacijeNa preživljavanje, odnosno reprodukciju utiču otpornost prema bolestima, sposobnost izbegavanja predatora...Svaka nasledna osobina koja svome nosiocu omogućava da ostavi veći broj potomaka u odnosu na onu koja nema tu sposobnost naziva se adaptacija.Adaptacije mogu biti morfološke, biohemijske, osobine ponašanja itd.Pojava industrijskog melanizma je pojava opisana na primeru boje noćnog leptira. Usled zagađenja sredine,tamna forma je preovladala u odnosu na belu formu.

83. Filetička- sukcesionalna evolucijaProširenjem povoljnih promena- mutacije i rekombinacije- koje nastaju kod jedne ili nekoliko jedinki ili na čitavu vrstu. To je moguće ukoliko ukoliko vrsta nije podeljena na prostorno izolovane populacije ili ako je stepen izolacije nedovoljan. U tom slučaju se nastale promene akumuliraju u čitavoj vrsti i ona evoluira kao celina u istom smeru. Posle izvesnog vremena data vrsta se može pretvoriti u jednu novu vrstu. Ovim putem dolazi do filogenetske sukcesije vrsta kroz geološke periode.Vrsta A se pretvara u vrstu B, ova u vrstu C, ova u vrstu D .... Ovaj oblik evolucije se označava kao FILETIČKA- SUKCESIONALNA evolucija.O filetičkoj evoluciji se zaključuje na osnovu paleontoloških podataka. Retko duže može teći pravolinijski, bez divergencije, pa ona u sebi sadrži, uključuje i specijaciju.

84. Specijacija2. Rasčlanjavanjem jedne vrste na dva ili više delova koji su u znatnoj meri međusobno prostorno izolovani, uslovljava njihovu nezavisnu evoluciju. Pojedini prostorno izolovani delovi vrste mogu simultano divergirati i pretvoriti se u nove vrste.Vrsta A se pretvara u više novih vrsta –B, C, D. ,-. Ovaj oblik evolucije se označava kao SPECIJACIJA.Vrste B, C, D... mogu da zamene staru vrstu –A-, no moguće je da stara vrsta –A- u svom arealu i dalje egzistira pored novih. To se dešava kada se evolucija izolovanih populacija ne ostvaruje istim tempom, pa se neke populacije pretvaraju u nove pre drugih. Svaka nova vrsta po pravilu živi u svom posebnom arealu.Specijacija se smatra osnovnom karikom evolucionog procesa, a od takvih karika su sastavljeni mnogobrojni lanci organskog sveta.Proces specijacije započinje razlikama među individuama, a pojava mutacija, kao jednog od osnovnih izvora individalnog varijabiliteta, predstavlja PRVI STADIJUM evolucionog procesa.Pod dejstvom selekcije, mutacije se inkorporišu u kompleksni genotip populacije.Određenim putevima jedna populacija se može rasčlaniti na više novih, koje se mogu razlikovati međusobno- koje su prostorno izolovane. Pod dejstvom selekcije i drugih faktora u uslovima prostorne izolacije, postepeno se vrši divergencija genetičke konstitucije tako nastalih populacija kao reakcija na ekološke uslove njihovih staništa. Populacije evoluiraju, razlike među njima se povećavaju i posteprno se dostiže DRUGI STADIJUM, stepen podvrste. Daljom evolucijom podvrste dostiže se TREĆI STADIJUM, stepen vrste.Populacije i podvrste iste vrste još su otvoreni genetički sistemi gde je moguće njihovo stapanje. Pod uticajem izolacije i selekcije genetičke razlike se povećavaju dok ne dođe do kvalitativne promene u njihovim odnosima do reproduktivne izolacije podvrsta ili populacija i tek tada se može goviriti o novim vrstama.Razlika između ova dva tipa evolucije nije apsolutna, već se međusobno prožimaju. Kroz proces specijacije vrši se filetička evolucija. Kroz divergenciju vrsta u prostoru, dolazi do sukcesija mnogih vrsta u vremenu.

85. Alopatrička specijacijaAlopatrički način postanka vrste predstavlja razvitsk novih vrsta iz populacija i podvrsta koje su geografski ili ekološki prethodno izolovane jedna od druge i evoluiraju nezavisno. Teorija se zasniva na postojanju alopatričkih populacija, podvrsta i vrsta u prirodi.Pitanje je kako može doći do rasčlanjavanja jedne lokalne populacije na više i do izvesnog stepena prostorno izolovanih delova te populacije?a)Najverovatnije je da nove populacije nastaju putem migracije pripadnika neke vrste iz jednog centra u nove oblasti.To je moguće kod vrsta sa prostranim arealom koji može biti ispresecan mnogim geografskim i ekološkim preprekama. Vrste iz perioda mirovanja mogu da pređu u fazu ''agresivnog” kada su u stanju da svladaju svaku geografsku pregradu koje su za njih u normalnom periodu dovoljno efikasne. Mnogi emigranti propadaju, a izdržavaju oni koji mogu da se prilagode na nove uslove.To su obično vrste koje su bile u neskladu sa uslovima u kojima su ponikle, što je i faktor njihove migracije.Takve populacije se nalaze na periferiji areala vrste.b) Obrazovanje populacija je moguće putem zauzimanja ekološki različitih staništa u istoj geografskoj oblasti.pr. iz jezera u priobalnu zonu,pr. spuštanjem nivoa jezera i izolovanjem njihovih delova u posebne basenepr. potapanjem nekog kopnenog prostora gde najviši delovi postaju izolovana ostrva na kojima nastaju izolovane populacije kopnenih organizama-jadranska ostrva-.Promena populacije i njena dalja evolucija nemoguće su bez poremećaja genetičke ravnoteže i promene frekvencija gena u genotipu populacija.Osnovni faktori koji ruše genetičku ravnotežu su: pored izolacionih mehanizama, mutacioni proces, prirodna selekcija i ''genetički drift''.Učestalost različitih genetičkih varijanata u nekoj populaciji, čini njenu genetičku strukturu. Za to se koristi matematički model koji opisuje tu strukturu i prati promene tokom vremena.Svaka populacija ima svoj genski fond – skup gena svih jedinki u populaciji.Učestalost genoitipova i alela i procenti kolike će biti u sledećim generacuijama moguće je izračunati po modelu koji je danas poznat kao Hardi-Vajnbergov princip.On pokazuje da relativne učestalosti alela i genotipova kroz generacije ostaju nepromenjene, što se naziva grenetička ravnoteža.

86. Simpatička specijacijaSimpatričke vrste su veoma slične vrste, koje verovatno imaju zajedničko poreklo, ali žive u izmešanim populacijama, u istom staništu, u zajedničkom arealu ili se njihovi areali delimično prekrivaju.

Prema nekim autorima razilaženje svojstava u jednoj populaciji i njena divergencija na više grupa moguća je i bez prethodne prostorne – geografske ili ekološke – izolacije što je postavka alopatričke specijacije.Ukoliko su jedinke među sobom sličnije, utoliko je oštrija kompeticija među njima jer su orijentisane na slične uslove života. Svaka nova promena- mutacija- koja omogućava prilagođavanje na druge uslove života- drugu vrstu hrane- to smanjuije kompeticiju.Na osnovu različitih mutacija, koje pogoduju prilagođavanj na različite spoljašnje uslove, pod dejstvom različitih pravaca prirodne selekcije mogu, u okviru iste populacije, oformiti različite grupe sličnih varijanata, koje prethodno nisu teritorijalno izolovane, ali su orijentisane na razne životne uslove. Između tako nastalih grupa može doći do prostorne izolacije njihovom migracijom, što ubrzava njihovu divergentnu evoluciju.Postepeno se među njima mogu razvijati i reproduktivni izolacioni mehanizmi, čime se one pretvaraju u simpatričke vrste koje žive u mešovitim populacijama koje su ekološki ali ne i prostorno izolovane time što su orijentisane na razlišite simpatričke ekološke niše.Pr. veliki broj, najčešće endemične vrste u starim jezerima- Bajkalsko, Tanganjika,Ohridsko jezero.Ova teorija nema mnogo pristalica. Bez prostorne izolacije je nemoguće je sprečiti ukrštanje i razmenu genetičkog materijala među grupama da bi one divergirale.Pr. vrste ptica na Galapagosu su simpatričke vrste.Može se zaključiti da je prethodna prostorna izolacija grupa jedinki iste vrste, potpuna ili makar delimična, neophodan uslov njihove divergentne evolucije. Izolacija igra ulogu biološkog katalitičkog faktora evolucije živog sveta.

87. Izumiranje vrstaVrsta je izumrla kada nestane i poslednji njen primerak.Isčezla vrsta se nemože ponovo pojaviti. Izumiranje vrsta se dešava neprestano. Broj vrsta koje su nekada živele daleko prevazilazi broj onih koje danas postoje na planeti.Zemljina kora je jedna “džinovska kosturnica” raznih organskih grupa-vrsta koja svedoči o tome da se kontinuitet žive materije odražava ne samo kroz smenu generacija već i kroz smenu vrsta i drugih kategorija.Problem izumiranjsa nije nimalo prost proces o čemu svedoče brojne teorije.-uzrok izumiranja je isključivo u samim organizmima koji prolaze kroz detinjstvo, mladost, zrelo doba i starost. Upoređivali su život grupe sa životom jedne individue.-uzrok izumiranja je uticaj spoljašnje sredine, koja eliminiše celu grupu.Uzroci izumiranja leže u gubitku prilagođenosti organizma sredini, a do toga mogu dovesti bilo sami organizmi- svojim neadekvatnim promenama, bilo sredina- svojim bitnim promenama. Proces izumiranja je ustvari u njihovoj interakciji.Uništavanje čitavih populacija ili vrsta dešavalo se u istoriji živog sveta pa i danas, usled elementarne promene sredine ili pod dejstvom čoveka.pr. vulkanske erupcije, isušivanje vodenog basena, potapanje neke teritorije.

88. Uzroci izumiranjaVrste su izumirale usled nedostatka promenljivosti određenog pravca, određenog kvaliteta, u određeno vreme, tako da nije mogla biti izgrađena prilagođenost nužna-potrebna u datim uslovima.pr. rogati nosorog – Rhinoceros je preživeo nosoroga bez rogova, mada su ove dve forme veoma slične.Veličina populacije u određenim uslovima može igrati ulogu u izumiranju neke grupe.U malim populacijama je po pravilu manja varijabilnost, pa niža frekvencija mutacija mora usporavati procese evolucije. U takvim populacijama putem genetičkog drifta može doći do razvoja neadaptivnih promena što sužava evolucionu perspektivu i vodi izumiranju.Mnoge grupe živih bića idu putem svoje specijalizacije. Na to ih nagoni kompeticija tj. na sve užu specijalizaciju-užu prilagođenost i sve skučenije životne uslove, u cilju izbegavanja kompetitora i smanjenju kompeticije.To znači da se prilagođenost specijalizovanih grupa kreće u uskim granicama promenljivosti sredine.Takve grupe, u slučaju promene sredine, su izložene daleko većim opasnostima nego šire prilagođene grupe koje podnose šira variranja sredine.Specijalizacija nije uzrok izumiranja specijalizovanih grupa. One mogu da opstanu sve dotle dok postoje uslovi na koje su prilagođene, odnosno, dok se tempo njihove evolucije poklapa sa tempom promene sredine.Specijalizacija u određenim uslovima može biti i prednost za dotičnu grupu, nad manje specijalizovanom, i ona se tek u promenjenim uslovima može pretvoriti u svoju suprotnost. U promenjenim uslovima prednost stiču manje specijalizovani-šire prilagođeni- organizmi i pred njima se otvara šira evoluciona perspektiva.Izumiranje grupa usled hipermorfoze.Hipermorfoza je takav pravac evolucije koji dovodi do hipertrofije pojedinih organa i delova tela kod nekih životinjskih grupa – savremeni kitovi, kljove kod slona, očnjaci kod divlje svinje, perje u repu nekih ptica.Kada dođe do narušavanja korelativnih odnosa u razvoju pojedinih delova tela, prirodna selekcija u određenim uslovima uspostavlja neku vrstu ravnoteže između korisnosti neke osobine i štetnosti druge korelativne osobine. Takvo stanje ravnoteže može da se produži sve dok vladaju uslovi koji dopuštaju tu ravnotežu. Ona može biti poremećena promenom sredine, kada se štetno dejstvone može kompezirati korisnošću te osobine. Menja se odnos organizma i sredine i remeti prilagođenost. Ukoliko brzina promena organizma u pravcu uspostavljanja nove prilagođenosti zaostaje za brzinom promene sredine, prirodna selekcija se toliko zaoštrava da eliminiše čitavu grupu, čime ova izumire.Pozadinsko ili postepeno izumiranje može nastati zbog gubitka genetičke varijabilnosti-evolucionog potencijala populacije ili vrste, i zbog interakcije između vrsta, pre svih interspecijske kompeticije i predatorstva.Pored postepenog izumiranja, koje se stalno odvija sa niskom stopom, nekoliko puta tokom istorije Zemlje došlo je do masovnih izumiranja, kada je za relativno kratko vreme nestao veliki broj vrsta.Najpoznatije masovno izumiranje desilo se pre oko 65000000 godina, krajem krede, kada su praktično zbrisane mnoge grupe životinja - najteže su prošli morski beskičmenjaci i gmizavci- a na osnovu geoloških podataka može se uočiti da je bilo više uzroka. Najvažniji je bio udar meteora o Zemlju u Meksiku. Izazvao je seriju zemljotresa i požara, plimske talase koji su opustošili obalu, zamračenja svetlosti, globalne promene klime i velikih poremećaja u svim ekosistemima.Najpoznatiji izumrli gmizavci su dinosaurusi. U našoj zemlji poznata su nalzišta fosilnih ostataska mamuta.

Princip o ireverzibilnosti – nepovratnosti - evolucionog procesa ukazuje da jedna grupa živih bića ne može se vratiti na neko od ranijih stanja kroz koje je već prošla u svojoj evoluciji, ne može ponovo zadobiti organe, istovetne po svojoj građi, koje je tokom evolucije izgubila.Unutrašnji faktori ne dopuštaju da spoljašnja sredina modelira organizme prema svojim zahtevima i potrebama, tako i spoljašnji faktori u evoluciji živog sveta, koji uslovljavaju razvoj analognih struktura, u slučaju kada se grupe vrate u sredinu u kojoj su nekada živeli njihovi pretci. Nepovratnost evolucionog procesa takođe potvrđuje i nerazdvojnost tih faktora u toku evolucije živog sveta.

89. Konzervaciona biologija kao nova disciplinaŠta je konzervaciona biologija?Konzervaciona biologija je disciplina biologije koja se bavi prepoznavanjem i rezumevanjem faktora i procesa koji utiču na gubitak biodiverziteta, ali istovremeno i otkriva mehanizme koji omogućuju njegovu zaštitu i oporavak.Na prvoj međunarodnoj konferenciji o konzervacionoj biologiji održanoj 1978. god. u San Dijegu, biolog Mišel Sule je izneo razloge njenog održavanja i tada su zvanično dati okviri novoj naučnoj disciplini. Tada je oformljena i nova naučna organizacija-Društvo za Konzervacionu biologiju.- Do 1992.god. Društvo je brojalo preko 5000 članova.- Objavljeno je mnogo naučnih radova i veliki broj knjiga...Konzervaciona biologija - “primenjena biologija koja štiti biljke i životinje od potpunog nestanka.Problemi kojim se bavi konzervaciona biologija ? - nestanak vrsta na planeti -evidentan- - problem definisan – “spašavanje vrsta’’Prema Suleu (1985) Konzervaciona biologija se definiše i kao disciplina koja ima za cilj da obezbedi principe i oruđa za očuvanje biodiverziteta. Ona uvek ima dugoročne ciljeve: dugovečnost i održivost funkcija ekosistema.

90. Problemi kojima se bavi konzervaciona biologijaPrvi problem – Konzervacija genetičkog materijalaPo njima vrste nisu samo morfološke jedinice, već su prvenstveno genetičke jedinice.Njihov genetički identitet i varijabilnost rezultat su evolucionih procesa i adaptacije tokom istorije.Vrsta će opstati ukoliko ima mogućnost adaptacije na novo nastalu situaciju u sredini koju naseljava zahvaljujući genetičkom diverzitetu.Primarno i ključno interesovanje u konzervacionim istraživanjima je usmereno ka MALIM POPULACIJAMA i populacijama sa tendencijom redukcije veličine populacije. Ovakve populacije su karakteristične za ugrožene i ranjive vrste kod kojih je prisutan rizik od nestajanja, izumiranja.pr. veličina populacije od 50, 250 i 1000 jedinki su kritično ugrožene, ugrožene i osetljive vrste prema IUCN listi.Očuvanje genetičkog diverziteta unutar malih populacija moguć je ukoliko se reše četiri problema: Imbriding, Genetički drift, Fiksacija štetnih alela i Hibridizacija.Drugi problem - konzervacija vrstaVRSTE su prema Majer-u grupe prirodnih popul, koje se stalno ili potencijalno ukrštaju, a koje su reproduktivno izolovane od drugih takvih grupaU procesu razvoja vrste javljaju se 3 stupnja diferencijacije:1. ekološku- populacija jedne vrste pod dejstvom ekoloških faktora se adaptira i osvaja nov biotop2. fiziološku - da bi se vrsta adaptirala, javljaju se promene u metabolizmu, razmnožavanju.... da bi i dalje postojala3. morfološka- menja i morfologiju i formu u taksonomskom smislu.Konzervaciona biologija je bila usmerena ka ugroženim vrstama kako bi se utvrdio status vrste i predvidela gustina i brojnost populacija u budućnosti. Za to je korišćena POPULACIONA DEMOGRAFIJA koja predstavlja kvantitativnu analizu procesa: nataliteta, mortaliteta, imigracije i emigracije.Analiza populacione demografije omogućuje određivanje minimalne veličine populacije koja može da opstane u promenjenim uslovima. Kada broj individua u populaciji padne ispod kritičkog minimuma, počinju da deluju neadaptivne sile i u tom slučaju, nepovoljni uslovi dovode populaciju u stanje potpunog nestanka.Analiza varijabilnih populacija je usmerena na pitanje opstanka male populacije, a ne na pitanje razloga zbog kojeg populacija postaje mala ili na koji način se njena brojnost povećava.Treći problem- Konzervacija staništaGlavni uzrok nestanka vrsta je gubitak ili degradacija njihovih staništa. Javlja se teorija source-sink koja se tiče upotrebe i raspoloživosti staništa. Ona takođe ukazuje da je relativna brojnost i distribucija upotrebe i raspoloživosti staništa određena gustinom populacije, rezultata interakcije između vrsta, kao što je kompeticija.Gubitak biodiverziteta je blisko povezan sa gubitkom staništa, fragmentacijom staništa i izolacijom staništa.Primenom različitih metoda u konzervaciji staništa, započinje se rad na restauraciji staništa.Četvrti problem- Upravljanje područjem kroz procese u ekosistemimaEKOSISTEM je još složeniji integralni, dinamički sistem. U ekosistemu je obezbeđen zatvoren ciklus kruženja materije od nežive ka živoj i ponovo ka neživoj materiji.Konzervaciona biologija naglašava potrebu upravljanja ekološkim procesima i da su oni presudni u procesu upravljanja ekosistemima, a ne da su vrste te koje utiču na razvoj koncepta upravljanja ekosistemima.Peti problem- Održivi razvoj ljudske ekonomije i ljudske populacijeOsnova svih ekonomija, od najprimitivnijih do najsofisticiranih, jeste snabdevanje, distribucija i potrošnja prirodnih resursa.Crpljenje, upotreba i obrada prirodnih resursa zahteva energiju, veliku količinu otpada, kao i destrukciju fizičkog prostora.Sve ove aktivnosti utiču na druge vrste, staništa i ekosisteme. Konzervaciona biologija, sa svojim multidisciplinarnim karakterom, čini napore i da reši probleme vezane za ekonomski razvoj i potreba ljudske populacije.

91. Konzervacija staništa i predelaStanište je fizičko i biološko oktuženje organizama. Predeo je je velika prostrana površina ili oblast koja se sastoji od više različitih staništa raspoređenih u brojne manje delove. Osnovni cilj konzervacionista je očuvanje i zaštita biodiverziteta a to se oslanja na :očuvanju, zaštiti i upravljanju staništima i predelima.STANIŠTEPromene u staništima su pretnja za opstanak vrsta i ekosistema. Ko uzrokuje promene? U najvećoj meri to je čovek. Fizičko pretvaranje prirodnog staništa u veštačko- GUBITAK STANIŠTARazbijanje velikog staništa na manje delove- FRAGMENTACIJA STANIŠTA.Udaljavanje delova staništa- IZOLACIJA STANIŠTAPromene koje utiču na sastav, strukturu ili funkciju- DEGRADACIJAODLIKE STANIŠTAVeoma su promenljiva u vremenu i prostoru,fiksna/dinamična-HETEROGENOST staništa.Odlikuju se većim bogatstvom i raznovrsnošću živog svetHeterogenost staništa je svaki oblik varijacije u životnoj sredini uključujući i biotičke komponente. Heterogenost podrazumeva pojavu manjih delova jednog staništa ili mikrostaništa.MIKROSTANIŠTA su površine manje od predela koje se sastoje od samo jednog tipa staništa, između kojih granice mogu biti sasvim jasne ili slabo izražene. Mozaičnost staništa predstavlja oblik prostorne heterogenosti nekog staništa. Značajni su u očuvanju biodiverziteta uopšte.Vremenska skala se definiše kao relativna dužina trajanja staništa u odnosu na dužinu života nekog organizma.a) Ukoloko stanište vremenski traje kraće od životnog veka nekog organizma –povremeni potok- tada organizam prelazi u fazu dormacije-hibernacije ili su u potrazi za optimalnim staništem.b) Ukoliko stanište vremenski traje duže, organizmi su tada manje mobilni- pokretljivi.Vremenska i prostorna skala ispoljavaju uticaj na veličinu populacije nekog staništa. Poznavanje ovih skala je od posebnog značaja u konzervacionoj biologiji, a naročito na prostornu skalu tj. na očuvanje lokalnih populacija na lokalnim staništima.Vremenska skala ima znatno veći uticaj na stabilnost populacije.Veličina populacije se povećava sa povećanjem vremenske skale.Ako je cilj da se zaštiti i očuva određena vrsta prvo mora da se odredi vremenska skala a ona je bitna u dizajniranju ZAŠTIĆENIH PODRUČJA.

92. Konzervacija i restauracija akvatičnih ekosistemaRazlike između vodenih i kopnenih staništa i morskih i slatkovodnih staništa.Fizičko-hemijske osobine-svojstva vode – ekološki faktor su: - hidrostatički pritisak- sa dubinom se povećava- gustina vode- zavisi od rastvorenih supstanci i temperature. Sa povišenjem temperature i smanjenjem koncentracije soli gustina se smanjuje i obrnuto. Voda je najgušća na +4ºC.Nejednaka gustina dovodi do vertikalnog strujanja vode.- viskoznost-je veća ako je gustina veća a temperatura niža i obrnuto.- pokreti vode- izazivaju ih vetar, Zemljina gravitacija, razlike u visini zemljišta i Zemljina teža-tok reka. Najuočljiviji pokreti vode su talasi i struje, plima i oseka.- providnost vode zavisi od ugla pod kojim sunčevi zraci padaju na površinu vode, vedrog ili oblačnog dana, gustine suspendovanih čestica...Providnost omogućava prodor svetlosti bitnog faktora u procesima fotosinteze.- boja vode zavisi od osvetljenja, upijanja i odbijanja svetlosti, površine vode, dubine i prozirnosti- temperature vode- najvažniji ekološki faktor. Zavisi od geografske širine, godišnjeg doba, dubine vodenih basena, kretanja vode...Cirkulatorna kretanja su u jesen i zimu. Posle izjednačavanja temperature nastaje raslojavanje ili stratifikacija.-gornji slojevi hladni, dublji topli-.Morska staništaTekuće vode – na njih utiču klima –temperatura i padavine, topografija, vegetacijski pokrivač-određuje stepen erozije zemljišta kao i stepen prodora sedimenta u vodene tokove i zemljište-stepen erozije i hemijske karakteristike i karakteristike tla.Jezera su pod neznatnim uticajem unutrašnjih strujanja ali pod snažnim uticajem vetra.Temperatura a i ostali faktori izazivaju sezonsku i prostornu heterogenost staništa pa i samih organizama.Plavna područja su prelazna područja između kopnenih i akvatičnih sistema.Najznačajnija su u održavanju biološke raznovrsnosti. Staništa su velikom broju ugroženih i ekonomski važnih vrsta. Procenjuje se da im površina varira od 5,3 do 8,6 miliona km².Šta ugrožava slatkovodna staništa?Tekućim vodama i jezerima- fizičke promene staništa, hemijske promene, zagađenje vode i introdukcija stranih vrsta.Pretnja rekama i potocima su sve napred navedeno i još promena režima vodnog toka.Ugroženost je dovela do: smanjenja količine pijaće vode, staništa živog sveta divljine, prostora za rekreaciju, korišćenja za potrebe poljoprivrede, vodoprivrede, ribarstva...Eutrofikacija je prirodni proces povećanja organske produkcije u ekosistemu,povećanje primarnih producenata (fitoplankton i cijanobakterije). Eutrofizacija je proces povećanja organske produktivnosti izazvan nutrijentima alohtonog porekla i najčešće različitim ljudskim delatnostima.pr. nutrijent fosfor –visoke koncentracije izazivaju masovno povećanje primarnih producenata (fitoplankton i cijanobakterije)-(plavo-zelene alge) koje smanjuju količinu svetlosti-smanjena fotosinteza-,smanjenje submerznih makrofita.Acidifikacija je proces putem kojeg se pH vrednosti površinskih slojeva slatkovodnih ekosistema smanjuje- pomera ka kiseloj- kao posledica priliva kiselih kiša, snega ili magle.H2S u kombinaciji sa atmosferskim padavinama stupa u reakciju formirajući slabe koncentracije sumporne i azotne kiseline koje na direktan ili indirektan način dospevaju u vodene ekosisteme. Posledice niskih vrednosti pH su smanjenje reproduktivne sposobnosti mnogih vrsta riba i vodenih beskičmenjaka...

Restauracija akvatičnih ekosistemaObuhvata:1. Uspostavljanje normalnog režima protoka vode i poplava- hidrološke karakteristike2. Smanjenje nanošenja sedimenata i hemijskih zagađivača3. Ponovno ozelenjavanje (revegetacija) obale, priobalnog pojasa i vlažnih područja sa autohtonim vrstama i uklanjanje alohtonih vrsta.Restauracija vlažnih i močvarnih područjaPoznavanje i uklanjanje procesa koji dovode do eutrofizacije i acidifikacije vode.Šta treba uraditi ili preduzeti ?- ukloniti fosfor iz urbanih izvora- otpadne vode- uređaji za prečišćavanje...- zabraniti korišćenje fosfora u poljoprivrednim zemljištima- smanjenje erozije poljoprivrednog zemljišta- formiranje poljo ili vetrozaštitnih pojaseva- formirati pojas trava koje uklanjajui nutrijente iz zemljišta- nitrate i fosfateRestauracija jezera- nitrati, fosfor, otpadne vode, poljoprivredno zemljište, mulj, ''cvetanje'' algi, nedostatak bentosnih vrsta, nedostatak kiseonika u vodi, pomor riba – pr. Palićko jezero.Restauracije reka i potoka, teška i gotovo nemoguća.Predlaže se ‘’rehabilitacija’’ ili ‘’ponovno uspostavljanje nekih ekoloških funkcija''Ugrožavajući faktori su još i brane i nasipi.Koji su koraci- potezi koje treba preduzeti u restauraciji ?- Zamenuti i obnoviti priobalnu vegetaciju- Uspostaviti geomorfološku raznolikost neophodnu za biološki diverzitet- Rad na sprečavanju dalje izolacije poplanih staništa- Remedijaciju i kontrolu kvaliteta vode, naročito kontrolu upliva polutanata- Obnovu prirodnih populacija biljaka i životinja a naročito populaciju onih vrsta riba koje imaju ekonomski- komercijalni značaj.Tehnike su su različite i specifične za svaki konkretni slučaj.- Restauracija podloge – dna – nasipanje šljunkom ili peskom.- Restauracija protoka vode – usmeravanje toka pomoću pregrada – uklanjanje brana...Rezultat: ubrzanje protoka vode, stvaranje veštačkih ''jezera'', prirodna plodišta...

93. Konzervacija i restauracija terestričnih ekosistemaRestauracija terestričnih ekosistema obuhvata: restauraciju zemljišta, travnatih terena i šumskih ekosistema.Osnovno je: - sprečavanje erozije- kontrola unosa polutanata- vizuelno poboljšanje izgleda datog ekosistema- obnavljanje produktivnosti sistema- obnavljanje diverziteta- obnavljanje sastava vrsta što je više i moguće- obnavljanje funkcionalnih svojstava koja su odlikovala sistem pre degradacijeRestauracija zemljištaZemljište sa hranljivim materijama koje se u njemu nalaze je osnova svih terestričnih ekosistema, te je neophodno obnoviti oštećeno zemljište kao posledica miniranja ili erozije.Glavni limitirajući faktor u restauraciji zemljišta je nedostatak azota u zemljištu.- Azot u atmosferi je u obliku gasa i kao takav nije dostupan biljkama.- Biljke koriste koriste azot u formi amonijaka, nitrata i nitrita.- Biljke iz familije Fabaceae- leguminoze-mahunarke- u simbiozi korenovog sistema sa bakterijama iz roda Rhizobium vrši proces azotofiksacije tj. pretvara molekul azota u njegova jedinjenja amonijak, nitrite i nitrate.- Zemljište je snabdeveno jedinjenjima azota neophodnim za rast i razvoj biljaka. 50-150 kg/ha azota za godinu dana.- Azotofikacija je nemoguća na kiselim zemljištima- pH vrednost zemljišta mora biti 5 i više što se na kiselim zemljištima postiže dodatkom kalcijum karbonata.- Za razvoj leguminoza neophodno je prisustvo fosfora u zemljištu.Zemljišta su degradirana usled odlaganja toksičnog otpada na njima.Najčešće toksične materije u zemljištu su joni teških metala i neka njihova jedinjenja kao i organske materije koje se koriste u industrijskoj proizvodnji ( pr.ksilen,benzen), poliaromatični ugljovodonici- dioksin-najtoksičnije jedinjenje koje je stvorio čovek.Tehnike za uklanjanje toksičnih materija iz zemljišta: 1. Prekopavanje zemljišta ako su u pitanju isparljiva organska jedinjenja. 2. Za uklanjanje toksičnih materija koje se u zemljištu zadržavaju dugi niz godina:Bioremedijacija – koriste se živi organizmi – najčešće su to sojevi zemljišnih bakterija.Fitoremedijacija- koriste se biljke za uklanjanje metalnih jona i njihovih jedinjenjaFitoekstrakcija- biljke imaju sposobnost da akumuliraju teške metale i nakon vegetacionog perioda sa uklanjanjem biljaka uklanjaju se i teški metali.Fitostabilizacija- biljke imaju sposobnost da pomoću supstanci koje ispuštaju u zemljište koje mogu da menjaju toksična jedinjenja pretvarajući ih u inertni oblik, stabilizuju ih ili imobilišu tako da ne mogu dalje da reaguju.Restauracija travnatih terenaTravnati tereni su danas najugroženiji.

1. Najčešća tehnika u restauraciji travnatih terena su kontrolisani požari. Vatra uklanja mrtvu vegetaciju, prosunčavanje je veće, veća vlažnost, bolja klijavost semena, podmlađivanje travnatog pokrivača, povećana mikrobna aktivnost. Pepeo pospešuje hranljivost podloge jer poseduje dovoljne količine azota i fosfora koje spiranjem dospevaju u dublje slojeve zemljišta i ponovo ulaze u proces kruženja.Potrebno je sačiniti plan korišćenja ovog načina restauracije i to: siguran način zaustavljanja požara kao i spoljšnje uslove- pr. vetar i temperaturu vazduha.2. Ispaša3. KosidbaZa uspostavljanje novih travnatih zajednica potreban je pravilan odabir semena i poznavanje njegove biologije.Uspostavljanj inicijalne travnatr zajednice obično traje od 3 do 5 godina.Pretvaranje poljoprivrednog zemljišta –osiromašeno hranljivom podlogom u travnate zajednice traje i do 20 godina.Restauracija šumskih ekosistema počinje odabirom područja, i to onog na kome je već bila šumska vegetacija.Cilj restauracije je :Obnova specifičnog sastavaSmanjenje stepena erozije zemljištaPri restauraciji voditi računa o:1. Kakva se želi šuma, odabir drveća, nakon razvoja krošnje popunjava se niži sprat.2. Ako se želi veći strukturni diverzitet sadi se šuma manje gustine a potom popunjava drugim vrstama i različite spratovnosti.3. Šuma se sadi gusto, a nakon prorede sadi niži sprat.4. Prvo se sade kratkoživeće i brzorastuće vrste, a potom vrste otporne na uslove sredine.5. Invazivne vrste sa okolnih područja se kasnije selektivno uklanjaju.

94. Restauracija i konzervacija spomenika prirode Koprivić u Novom Sadu