praktikum biologije_VZS_2012.pdf

UNIVERZITET U BIHA ĆU

VISOKA ZDRAVSTVENA ŠKOLA

PPRRAAKK TTII KK UUMM II ZZ

BBII OOLL OOGGII JJEE

Doc. Dr. Azra Bećiraj

Dip. biolog Irma Šarić Kadić

Dip. biolog Irma Ičanović

BIHA Ć, 2012. GODINE

2

3

TEHNIKE MIKROSKOPIRANJA

Cilj vježbe

Upoznavanje sa osnovnim dijelovima mikroskopa i vježbanje mikroskopiranja

Materijal i pribor

Mikroskop, predmetna i pokrovna stakalca stakalca

Postupak

1. Mekanom krpicom dobro obrišite sve optičke dijelove

mikroskopa.

2. Upalite mikroskop i spustite do kraja stolić mikroskopa.

3. Na revolveru odaberite objektiv s najmanjim povećanjem (10× ili 4x).

4. Potrebno je da namjestite u optičku osu mikroskopa objektiva

najslabijeg uvećanja.

5. Preparat koji mikroskopirate stavite na stolić mikroskopa i učvrstite ga.

6. Gledajući kroz okular, uz pomoć makrovijka, pronađite mikroskopsku sliku te je zatim izoštrite pomoću mikrovijka. Ako niste sigurni da li je pronađena slika uistinu mikroskopska slika, to možete provjeriti pomičući stolić mikroskopa. Ako se nađena slika također pomiče, onda je ona mikroskopska slika. Ako se slika ne pomiče, onda je riječ o nekoj prljavštini ili ogrebotini na okularu ili objektivu te trebate nastaviti sa traženjem slike.

7. Nakon što ste pronašli sliku, okrenite na revolveru objektiv s većim povećanjem i koristeći samo mikrovijak izoštrite sliku.

8. Ako posmatramo bakterije onda koristimo vlažni objektiv, tako što na preparat stavimo kap imerzionog ulja, namjestimo imerzioni objektiv (obrubljen bijelom bojom) i okrećemo makrovijak vrlo pažljivo da objektiv dotakne kap ulja i onda izoštrimo mikrovijkom tako da dalje možemo posmatrati bakterije.

Osnovni dijelovi svjetlosnog mikroskopa

4

Osnovni dijelovi svjetlosnog mikroskopa

5

UGLJIKOHIDRATI

Ugljikohidrati su izvor energije, a u ćeliji se nalaze u vidu monosaharida, disaharida i polisaharida. Monosaharidi su prisutni u vidu glukoze građene od šest atoma ugljika, a najpoznatiji monosaharidi sa pet ugljikovih atoma su riboza i dezoksiriboza koji ulaze u sastav nukleinskih kiselina. Disaharidi se obrazuju spajanjem dva molekula monosaharida uz gubitak jednog molekula vode – najvažniji disaharidi u biljnim ćelijama su saharoza i maltoza, a u životinjskim ćelijama laktoza. Polisaharidi nastaju spajanjem više od dvije molekule monosaharida, a poznati su kao energetska rezerva; škrob je najrasprostranjeniji biljni polisaharid u biosferi. Od rezervnih polisaharida u životinjskim ćelijama najpoznatiji je glikogen, naročito u jetri i mišićima, a od gradivnih polisaharida najpoznatija je celuloza koja čini glavnu komponentu ćelijskih zidova. U strukturne polisaharide spada i hitin koji gradi tvrdi omotač kod zglavkara i agar koji se nalazi u algama.

Glukoza i fruktoza

Celuloza

6

Cilj vježbe Mikroskopiranje škrobnih zrna

Materijal i pribor

Biljni materijal: grah (Phaseolus vulgaris) ili podzemni izdanak krompira (Solanum tuberosum), sjemenke kukuruza (Zea mays), pšenice (Triticum sp.) Pribor: nožići, žileti, predmetna i pokrovna stakalca, laboratorijske čaše, kapaljke, mikroskop

Hemikalije

Lugolova otopina (Lugolov reagens: pomiješati 100 g joda u 30 g kalijeva jodida, nadopuniti do 1 l destiliranom vodom; radna otopina: pripremljeni reagens razblažiti u omjeru 1:10)

Postupak

Sa prepolovljenih sjemenki, te sa komadića gomolja, žiletom tanko svući prah kod žitarica i mliječnu masu sa krompira u kapljicu vode prethodno stavljenu na predmetno stakalce. Pokriti pokrovnim stakalcem, posmatrati pod mikroskopom, nacrtati i obilježiti.

Očekivani rezultati

Škrobna zrna pasulja imaju ovalan oblik sa dugačkim i često razgranatom pukotinom u centru. Često je prisutna koncentrična slojevitost. Kod krompira škrobna zrna su eliptičnog ili ovalnog oblika, sa ekscentrično postavljenim centrom formiranja. Dobro je izražena slojevitost. Najzastupljenija su prosta zrna, ali se mogu uočiti složena i polusložena zrna. Polusložena imaju dva centra formiranjai zajedničke slojeve, a složena su građena od dva i više zrna. Veličina zrna se kreće u rasponu od 45-100 µm. Škrobna zrna kukuruza imaju okruglasto-poligonalan oblik, često s dobro vidljivim centrom formiranja u obliku tačke ili pukotine koja ima izdužen ili zrakast oblik, veličina 2-28 µm. Škrobna zrna pšenice javljaju se u dva oblika: krupnija sočivasta i sitnija okruglasta. Dimenzije sitnih zrna su od 2-9 µm, a krupnih 30-45 µm. Centar formiranja se poklapa sa centrom zrna, a slojevitost je slabo izražena.

7

Oblici škrobnih zrna

Datum: Potpis asistenta:

8

BJELANČEVINE

Bjelančevine ili proteini su najbrojnija i najznačajnija komponenta svih ćelija i na njih otpada 60-80 % ukupne suhe tvari protoplazme, osnovni su strukturni i funkcionalni dio živih sistema, protoplazma je primarno proteinske prirode. U gradnji proteina učestvuju atomi kisika, ugljika, vodika i azota, osnovne gradivne jedinice proteina su aminokiseline. U prirodi ima 20 aminokiselina koje svojim različitim kombinovanjem uvjetuju ogromnu raznovrsnost bjelančevina. Bjelančevine se prema hemijskom sastavu dijele na:

• proste bjelančevine - građene od aminokiselina, • složene bjelančevine se nazivaju proteidi, a pored aminokiselina, sadrže i druge

komponente, pa se, prema tome, dijele na:

o fosfoproteide - sadrže i fosforne kiseline - fosfoproteid mlijeka kazein; o lipoproteide – sadrže, pored proteina, i lipide i osnovni su građevni materijal ćelijske membrane, a ovoj grupi pripada vidni purpur o kojem ovisi funkcionalnost čula vida;

o glikoproteide –u njihov sastav ulaze čak i polisaharidi, a nalaze se u mnogobrojnim žljezdanim ćelijama;

o hromoproteide – ovdje spadaju porfirinski proteidi: hemoglobin, mioglobin, hlorofil i porfirinski enzimi;

o najsloženiji proteidi su nukleoproteidi – građeni od bjelančevina protamina i histona povezanih nukleinskim kiselinama; od nukleoproteida su građeni hromozomi, nosioci nasljednih gena.

Shematski prikaz strukturnih nivoa molekule bjelančevine

9

Cilj vježbe Dokazivanje bjelančevina u biljnom materijalu

Materijal i pribor

Biljni materijal: sjemenke kikirikija (Arachis hypogaea) Pribor: britvice, petrijeve zdjele, laboratorijske čaše, kapaljke

Hemikalije

Reagensi: kalijev hidroksid (KOH konc.), 0,25 % otopina bakarnog sulfata (Cu SO4), Milonov reagens (otopina Hg (NO3)2 i Hg(NO2)2 u HNO3 (250 g žive rastvoriti u 500 ml konc. HNO3, nadopuniti vodom do 1 l i ostaviti da stoji 24 h)

Postupak

Sjemenke biljaka sadrže rezervne tvari potrebne za razvoj mlade biljke. Te tvari su najčešće ugljikohidrati i masti, a ponekad se kao rezervne tvari mogu naći i bjelančevine. Oljuštite i očistite jednu sjemenku kikirikija. Što sitnije nasjeckati endosperm sjemenki. Podijelite nasjeckana tkiva u Petrijeve zdjelice, te napravite slijedeće probe:

a) Biuretska reakcija: Navlažite komadić endosperma koncentriranom otopinom kalijeve lužine i dodajte nekoliko kapi 0,25% otopine bakar sulfata. Ostavite da tkivo odstoji nekoliko minuta.

b) Milonova reakcija: Kapnite malo Milonovog reagensa na usitnjeni endosperm. Ostavite da tkivo odstoji nekoliko minuta.


Biuretskom reakcijom se mogu dokazivati sve bjelančevine jer reakcija ovisi o prisutnosti peptidnih veza. Pozitivnu reakciju daju polipeptidi dakle od tripeptida pa na dalje (tj. molekule koje sadrže više od dvije peptidne veze). Ova reakcija izvodi se tako da se alkalnoj otopini bjelančevina dodaje minimalna količina razrijeđene otopine bakar sulfata, pri čemu se pojavljuje ružičasto-ljubičasto obojenje. Milonova reakcija je karakteristična za aminokiselinu tirozin. Sastoji se u zagrijavanju bjelančevina sa Milonovom otopinom (otopina živinog nitrata i živinog nitrita u nitratnoj kiselini). Ukoliko ispitivana bjelančevina sadrži tirozin pojavit će se ciglasto-crveni talog koji nastaje djelovanjem žive na bjelančevine (formira se živina sol nitrotirozina koja je crvene boje).

10

Opažanje reakcija u postupcima dokazivanja bjelančevina


Ćelija je organizovana i nedjeljiva osnovna jedinica života. Ne postoji jedinstvena definicija ćelije (a u prirodi se javljaju i acelularni oblici poput virusa, viroida, kojćelijsku organizaciju), ali se uvijek naglašava da je ona visokorganizovani molekularni sistem. Da bi se ćelija održala u životu, mora imati tri strukturna hemijska sistema:

• sistem membrana (ogranič• sistem koji ćeliju snabdijeva energijom

dešavaju u ćeliji; • sistem koji osigurava autoreprodukciju

osobina.

Život je svojstven živim bibiljkama i životinjama, odnosno, život je svojstvo jednog vrlo složenog, organizovanog i specifičnog sistema koje se manifestuje u odrerazlike u vanjskom izgledu (hrast, baktebiološkim sistemima: genetski kontinuitet porijeklo od preegzistentnog organizma (omne vivum e vivo). Biološki sistemi su jedini autoreproduktivni sistemi na Zemljisistemi su otvoreni sistemi, te, uslijed toga, dolazi do pojava mutacija koje nastaju kao promjene prilikom kopiranja u genetskom materijalu. Zajednije ćelija. U pogledu njihove organizacije, organizmi se dijele u dvije kategorije: jedno(Protista - jednoćelijske alge i Protozoa) i višeodlikuju hemijski procesi na kojima se zasniva njihov život imaju sličnu hemijsku prirodu nukleinskih kiselina, a samo su biološki sistemi sposobni da sintetiziraju ova jedinjenja.

Biljne ćelije vodene kuge ispunjene hloroplastima i krvene sredini, u čijoj unutrašnjosti se dobro uo

11

ĆELIJA

elija je organizovana i nedjeljiva osnovna jedinica života. Ne postoji jedinstvena elije (a u prirodi se javljaju i acelularni oblici poput virusa, viroida, koj

elijsku organizaciju), ali se uvijek naglašava da je ona visokorganizovani molekularni sistem. elija održala u životu, mora imati tri strukturna hemijska sistema:

sistem membrana (ograničava ćeliju i njene organele i reguliše transportćeliju snabdijeva energijom – neophodnom za glavne procese koji se

sistem koji osigurava autoreprodukciju ćelije – preciznim kopiranjem njenih osnovnih

Život je svojstven živim bićima: gljivama, lišajevima, bakterijama, praživotinjama, biljkama i životinjama, odnosno, život je svojstvo jednog vrlo složenog, organizovanog i

nog sistema koje se manifestuje u određenim uvjetima vanjske sredine. Bez obzira na razlike u vanjskom izgledu (hrast, bakterija, čovjek) osnovna svojstva su zajednibiološkim sistemima: genetski kontinuitet – organizmi ne postaju „de novo“ veporijeklo od preegzistentnog organizma (omne vivum e vivo). Biološki sistemi su jedini autoreproduktivni sistemi na Zemlji - sami stvaraju svoje dijelove i reprodukuju se. Živi sistemi su otvoreni sistemi, te, uslijed toga, dolazi do pojava mutacija koje nastaju kao promjene prilikom kopiranja u genetskom materijalu. Zajedničko svojstvo bioloških sistema

njihove organizacije, organizmi se dijele u dvije kategorije: jednoelijske alge i Protozoa) i višećelijske (Metazoa). Sve biološke sisteme

odlikuju hemijski procesi na kojima se zasniva njihov život – metabolizam. Biološki sistemnu hemijsku prirodu – zajednička osnova su im makromolekule proteina i

nukleinskih kiselina, a samo su biološki sistemi sposobni da sintetiziraju ova jedinjenja.

elije vodene kuge ispunjene hloroplastima i krvene ćelije čovjeka sa leukocitom u čijoj unutrašnjosti se dobro uočava segmentirano jedro

elija je organizovana i nedjeljiva osnovna jedinica života. Ne postoji jedinstvena elije (a u prirodi se javljaju i acelularni oblici poput virusa, viroida, koji nemaju

elijsku organizaciju), ali se uvijek naglašava da je ona visokorganizovani molekularni sistem. elija održala u životu, mora imati tri strukturna hemijska sistema:

eliju i njene organele i reguliše transport materije); neophodnom za glavne procese koji se

preciznim kopiranjem njenih osnovnih

vima, bakterijama, praživotinjama, biljkama i životinjama, odnosno, život je svojstvo jednog vrlo složenog, organizovanog i

enim uvjetima vanjske sredine. Bez obzira na ovjek) osnovna svojstva su zajednička svim organizmi ne postaju „de novo“ već vode

porijeklo od preegzistentnog organizma (omne vivum e vivo). Biološki sistemi su jedini sami stvaraju svoje dijelove i reprodukuju se. Živi

sistemi su otvoreni sistemi, te, uslijed toga, dolazi do pojava mutacija koje nastaju kao ko svojstvo bioloških sistema

njihove organizacije, organizmi se dijele u dvije kategorije: jednoćelijske elijske (Metazoa). Sve biološke sisteme

metabolizam. Biološki sistemi ka osnova su im makromolekule proteina i

nukleinskih kiselina, a samo su biološki sistemi sposobni da sintetiziraju ova jedinjenja.

čovjeka sa leukocitom u ava segmentirano jedro

12

Obilježiti organele

BILJNA ĆELIJA

ŽIVOTINJSKA ĆELIJA

13

Cilj vježbe Mikroskopiranje biljnih stanica epidermisa

Materijal i pribor

Biljni materijal: lukovica crvenog luka (Allium cepa) Pribor: britvice, žileti, predmetna i pokrovna stakalca, laboratorijske čaše sa vodom, kapaljke, mikroskop, filter papir (po potrebi)

Hemikalije Reagensi: Lugolov reagens (jod-jod-kalijum)

Postupak

Sa izdubljene strane sočnih listova lukovice skinuti pokožicu (epidermis lista). Odsjeći mali dio pokožice i staviti na predmetno stakalce u kapljicu vode i pokriti pokrovnim stakalcem. Posmatrati prvo pod malim uvećanjem, a zatim pod velikim. Nakon posmatranja privremeni preparat obojiti Lugolovim rastvorom i ponovo mikroskopirati. Nacrtati sve vidljive dijelove i obilježiti.


Na preparatu treba uočiti izužene ćelije u pravcu glavne osovine lukovice (karakteristika jednosupnica). Ćelije su zbijene i bezbojne. U nekim ćelijama je moguće uočiti krupne okruglaste ili eliptične organele-jedra, sivkaste boje, u kojima se kod nekih preparata mogu uočiti jedarca koja se presijavaju. Poslije bojenja preparata može se jasnije vidjeti ćelijski sadržaj. Jedro je uočljivije i mrkožute je boje sa tamnomrkim jedarcima. Citoplazma se obojila žuto, a usljed dejstva rastvora počela se odvajati od ćelijskog zida, pa se uočavaju citoplzmatični konci.

Ćelije epidermisa luka

uvećanje: x Datum: Potpis asistenta:

14

ĆELIJSKE ORGANELE

Jedro ili nukleus je, zajedno sa citoplazmom, osnovna komponenta ćelijskog sistema. Nalazi se u eukariotskim ćelijama svih biljaka i životinja. U živim ćelijama se u jedru opaža jedno ili više okruglih tjelašaca – jedaraca. Veličina jedra varira, ali je proporcionalna zapremini citoplazme, a kada dođe do narušavanja tog odnosa uglavnom je riječ o diobi ćelije. Jedro je u ćeliji uglavnom smješteno na mjestu gdje se nalazi najveća aktivnost u datom trenutku jer je ono izvor informacija, direktivni i organizacioni centar u ćeliji koji upravlja mnogim biohemijskim (metaboličkim) i morfogenetskim procesima. Oblik jedra uvjetovan je životnim ciklusom ćelije, te se razlikuje: interfazno ili metaboličko jedro i mitotičko jedro. Za ova jedra je značajno da su rezultat karakterističnih i specifičnih promjena u jedru, koje uvjetuju životni ciklus ćelije. Većina eukariota u svojim ćelijama ima po jedno jedro, ali neki predstavnici algi, gljiva i protozoa imaju više jedara. Kod višećelijskih organizama, veći broj jedara se javlja samo u vlaknima poprečno-prugastih mišića, a nastali su stapanjem većeg broja ćelija (sincicija). Unutar eukariotskih organizama, crvena krvna zrnca sisara (osim kamile) nemaju jedro. Ovo je sekundarna pojava. U jedru je bojenjem utvrđeno prisustvo materije koja se zbog svog afiniteta da se oboji naziva hromatin, a od nje su građeni hromozomi i predstavlja nukleoproteinsku komponentu interfaznog jedra. Jedro je građeno od:

• jedrove opne, • jedrovog soka, • jadarca, • hromozoma.

Jedarce ili nucleolus se uvijek nalazi u jedrovom soku. Jedarca su, uglavnom, okrugla, a jasno se zapažaju za vrijeme interfaze, dok se za vrijeme ćelijske diobe gube (dezintegriraju). Nakon završetka diobe ponovo se pojavljaju. Jeadrca sadrže bjelančevine (do 70 %), zatim ribonukleinske kiseline, fosfolipide i enzime.

Pomoću membrane koja je obavija, ćelija komunicira sa vanjskom sredinom i drugim ćelijama. Ona je, istovremeno, i selektivna jer propušta samo neke soli, hranjive tvari, vodu i druge molekule. Kroz ćelijsku membranu njenim djelovanjem se izbacuju krajnji produkti varenja i ekskrecije. Membrana je građena od lipida i proteina (lipoproteinske strukture). Postoji više teorija o rasporedu ovih jedinjenja u ćelijskoj membrani. Prema savremenom gledištu, dvoslojni lipidni sloj oblažu bjelančevine na površini, a druge su djelomično ili potpuno uronjene u lipidni sloj. Pretpostavlja se da je membrana u određenoj mjeri tekuća, «fluidna», pa se položaj bjelančevina u ćelijskoj površini može mijenjati ovisno o stanju ćelije. Pored lipida i proteina, ona sadrži i saharide i fermente (enzime) čija je uloga u prenošenju materija ili tvari. Funkcija membrane je, prije svega, zasnovana na očuvanosti unutrašnjosti ćelije kako bi izmjena materija sa vanjskom sredinom bila selektivna.

Endoplazmatska mreža ili retikulum otkrivena je elektronskim mikroskopiranjem i predstavlja sistem međusobno povezanih kanala, koji su ograničeni dvostrukim membranama. Oblik kanala veoma je različit, a unutrašnjost endoplazmatske mreže ispunjena je homogenim supstratom koji se razlikuje od okolne citoplazme, a uloga joj je još nepoznata. Nizovi kanala se označavaju kao cisterne, a razlikuju se dva oblika EM (endoplazmatske mreže):

15

• zrnasta (granulirana, hrapava) – na površini ima malehne tamne ribozome (slika 17) • glatka (agranulirana) – na površini nema ribozome (slika 18).

Prisutnost ribozoma na površini EM ukazuje na njihovu ulogu u sintezi bjelančevina, a glatka EM ima ulogu u biosintezi masti i ugljenih hidrata i prisutna je u ćelijama gdje su ti procesi intenzivni.

Broj i oblik mitohondrija je različit i zavisi od tipa ćelije, a mogu biti nitasti, okrugli, štapićasti i sl. Veličina im se kreće od djelića mikrometra do 10 mikrometara. Izrazito velike mitohondrije (sarkosome) imaju mišićne ćelije miokarda, što je uvjetovano velikim radom tih ćelija. Osnovni sastojci mitohondrija su lipidi (25-30 % suhe težine) i bjelančevine (60-70 %). Pored toga imaju veliku količinu membrana, mali broj kružnih molekula DNK, RNK i vlastite ribosome. Mitohondrije obavija unutrašnja membrana, a preko nje dolazi vanjska membrana (od lipoproteina). Na unutrašnjoj membrani se nalaze nabori zvani kriste koji se pružaju u područje označeno kao matriks. Unutar matriksa se nalaze brojni enzimi koji imaju ulogu u ćeliijskom disanju. Gustina nabora zavisi od fiziološkog stanja ćelije. Ove organele u hemizmu ćelije imaju ulogu «energetske centrale» jer se u njima proizvodi 95 % molekula ATP u animalnoj ćeliji. U biljnoj ćeliji njihova uloga je nešto manja zbog prisustva hloroplasta koji značajno proizvode ATP. U citoplazmi su rasuti, nekad grupisani oko jedra ili uz unutrašnju stranu ćelijske membrane. Unutar animalne ćelije ostalih 5 % ATP rezultat je anaerobne respiracije. Stvaranje ATP u mitohondrijama rezultat je prisustva posebne vrste bjelančevina. Veći dio membrane i nabori sadrže mnoge bjelančevine koji su lanci za prijenos elektrona.

Hloroplasti su članovi skupine biljnih organela nazvani plastidi. Sadrže pigmente i druge supstance, kao škrob. Glavni pigment je zeleni hlorofil. Ove molekule sakupljaju Sunčevu energiju pa se smatraju ishodišnim ćelijskim energentima. Hlorofil je smješten u vrhovima membranskih vrećica, koje se zovu grana, a ti su vrhovi vezani za membrane zvane membrane strome (međugrana). Grana sadrži pigmente, enzime i druge bjelančevine vezane za nastanak ATP i O2. S druge strane, u području strome koristi se CO2 za sintezu ugljenih hidrata. Cijeli ovaj biohemijski proces koji se odvija u hloroplastima označava se kao fotosinteza. Ovaj proces odvija se kroz dvije etape, rekciju u tami koja se odvija u stromi i reakciju na svjetlu koja se odvija u granama. Njihova povezanost se ogleda u činjenici da proizvodi reakcije na svjetlosti pokreću reakciju u tami. Rezultat prvog procesa na svjetlosti je vezanje Sunčeve energije i njeno pretvaranje u hemijski oblik energije.

Lizozomi su otkrivene pedesetih godina dvadesetog stoljeća, a njihov oblik je loptast ili mjehurast, ograničene su dvostrukom membranom i ispunjene sokom sa hidrolitičkim fermentima. Do danas je dokazano prisustvo više od deset fermenata sličnih fermentima za varenje probavnog sistema, a sposobnih da vrše razgradnju složenih organskih komponenata. Iz ovoga slijedi da lizozomi imaju ulogu «probavnog sistema ćelije». Najveća koncentracija ovih organela otkrivena je u ćelijama jetre i leukocitima. Pokazuju veliku polimorfnost (različit oblik) u zavisnosti od tipa ćelije, a i unutar jedne te iste ćelije. Postoji više tipova lizozoma: ishodišni lizozomi, fagozomi, zaostala tjelašca lizozoma i autofagirajuće vakuole.

Ribozomi su davno otkriveni u citoplazmi i predstavljaju mala sićušna tjelašca na kojima se sintetiziraju bjelančevine, a zovu ih ribonukleotidne granule. Nalaze se slobodni u citoplazmi ili vezani za endoplazmatsku mrežu (retikulum). Stalne su organele u biljnim i životinjskim ćelijama koje imaju životno važnu funkciju. Primarno su građeni od jednakih

16

dijelova bjelančevina i RNK. U njihov sastav ulaze i lipidi kao i mineralne soli kalcija i magnezija. Njihova osnovna uloga je unutarćelijska sinteza bjelančevina.

Centrioli su organele životinjskih ćelija, a javljaju se i u ćelijama algi, gljiva, mahovina i nekih golosjemenjača. Oni se dobro uočavaju u vrijeme ćelijske diobe funkcija im je vezana za polaritet ćelije, tj. orjentaciju diobnog vretena i formiranja niti po kojima će se za vrijeme diobe kretati hromosomi. Oni su u obliku valjka i sastavljeni su od devet cjevčica poredanih u krug. Zajedno ove strukture čine tzv. ćelijski centar ili centrosom.

Golđijev aparat najčešće izgleda kao složen sistem međusobno povezanih cjevčica, mjehurića i cisterni. Ova organela je prvi put otkrivena u nervnim ćelijama, a kasnije je utvrđena u svim specijaliziranim ćelijama. Nalazi se kako u životinjskim tako i biljnim ćelijama. Građena je od slijedećih komponenti: mikrovezikula (mjehurića) membranskog sistema koji je sastavljen od većeg broja vanjskih kesa ili tubula - vakuola glatkih zidova. Uloga Golđijevog aparata je u sekreciji, a također je uključen i u sintezu i gomilanje proizvoda bogatih ugljikohidratima: glikoproteinima i mukopolisaharidima. U životinjskim ćelijama ova organela učestvuje u odvajanju hormonskih proizvoda i pigmenata. U biljnoj ćeliji sudjeluje u formiranju ćelijske ploče za vrijeme diobe ćelije.

Eektronska mikrofotografija ćelijskih organela

(a-hromatin jedra, b-jedarce, c-jedrova opna, d-hrapava endoplazmatska mrežica, e-glatka endoplazmatska mrežica, f-mitohondrije, g-Golđijev aparat, h-lizozomi, i-citoplazma)

17

Obilježiti osnovne dijelove organela

18

Obilježiti osnovne dijelove organela

19

Cilj vježbe Mikroskopiranje hromoplasti u ćelijama korijena mrkve

Materijal i pribor

Biljni materijal: korijen mrkve (Daucus carota) Pribor: britvice, žileti, predmetna i pokrovna stakalca, laboratorijske čaše sa vodom, kapaljke, mikroskop

Hemikalije -

Postupak

Napraviti isječak korijena mrkve. Iz perifernog dijela isječka načiniti tanak poprečni presjek u dijelu gdje je korijen jače obojen. Tanki presjek staviti u kapljicu vode na predmetno stakalce, posmatrati pod malim uvećanjem, potražiti dio presjeka koji je veoma tanak, a zatim mikroskopirati pod većim uvećanjem. Nacrtati i obilježiti.


Na preparatu se vide ćelije u kojima se nalaze hromoplastinarandžasto obojeni. Ove organele su obejene jer sadrže pigmente narandžastocrvene boje koji se nazivaju karotini. Ukoliko mikroskopi imaju velika uvećanja na prepartu bismo trebali uočiti hromoplaste vretenastog oblika ili u obliku igličastih kristala, koji nastaju kristalizacijom pigmenata prilikom sazrijevanja kada se razvlači stroma plastida oko pigemenata. Između ćelija sa hromoplastima nalazi se mnogo međućelijskih prostora karakterističnog trouglastog ili četverouglastog oblika.

Hromoplasti u ćelijama korijena mrkve


20

PROKARIOTSKI ORGANIZMI

Prokarioti (od starogrčkog pro = prije, ranije i karyon = orah, jezgra), carstvo Monera, su ćelijska živa bića jednostavne građe koja imaju ćelijski zid i membranu, ali nemaju ćelijsko jedro (nemaju oblikovanu jezgrinu ovojnicu) ni organele koje su karakteritične za eukariotske organizme (eu=pravo), osim ribosoma. Takav tip ćelije naziva se protocit. U ovu skupinu organizama pripadaju bakterije, mikoplazme i modrozelene alge. U citoplazmi prokariotskih ćelija DNK se nalazi slobodno kao jezgrin ekvivalent, nukleoid. U ovim ćelijama najčešće se nalazi samo jedan jedini hromosom koji ne sadrži histoproteine kao ćelije eukariota. Hromosom bakterija najčešće se sastoji od samo jedne zatvorene DNK molekule, koja je kružnog oblika. Samo neki prokarioti sadrže linearne hromosome. Iako relativno jednostavne građe, te ćelije su u biohemijskom pogledu složene. U bakterijskim se ćelijama mogu odvijati svi važni metabolički procesi uključujući i tri osnovna puta za dobijanje energije: glikoliza, respiracija, fotosinteza. Veličina prokariota (kod duguljastih promjer) je između 0,2 i 700 µm.

Osnovne karakteristike prokariotskih organizama:

• nemaju ćelijske organele kao na primjer mitohondrij, nemaju plastide (osim rijetkih iznimaka) ali prije svega, nemaju ćelijsko jedro. Genom, DNK kao i polimeraze su slobodni u citoplazmi. Transkripcija i translacija kod biosinteze proteina odvijaju se u citoplazmi;

• u usporedbi s eukariotima, imaju manje ribosome; • kompleksno građena ćelijska membrana i dijelom postojanje druge ćelijske

membrane; peptidoglikan (spoj šećera i aminokiselina) nalazi se samo u ćelijskim zidovima bakterija;

• jednostavni oblici; • jednostavno, bespolno razmnožavanje, najčešće diobom; • raznovrsni načini razmjene tvari; • visoka fiziološka prilagodljivost; • neki mogu živjeti u vrlo ekstremnim uvjetima (temperatura iznad 100°C, kiseli okoliš

(pH 1-4), visoki hidrostatički pritisak, 1000 bara).

Bakterija Escherichia coli

21

Građa prokariotske ćelije


22

VJEŠTAČKA TRAUBEOVA „ ĆELIJA“

Difuzija je fizikalna pojava slobodnog miješanja materija preko tzv. dodirnog sloja dvije tvari koje su u kontaktu. Proces miješanja zavisi od razlike u koncentracijama, tj. od razlike broja slobodnih čestica koje se nalaze u njima. Što je ta razlika veća, to će biti jači proces difuzije, odnosno osmoze. Membranu kroz koju prolaze i tekućina i čestice materije otopljene u njoj nazivamo permeabilnom, ako kroz takvu membranu prolazi samo voda kao rastvarač, onda je nazivamo polupropustljivom ili semipermeabilnom.

Osmoza je proces prelaska rastvarača kroz polupropusnu membranu iz pravca rastvora

sa nižom koncentracijom u pravcu rastvora sa višom koncentracijom rastvorene materije. Biljna ćelija predstavlja osmotski sistem koji iz razrijeđenijeg medija osmozom uzima vodu sve dok se ne izjednači hidrostatski pritisak u ćeliji sa osmotskim potencijalom rastvora van ćelije, odnosno dok se ne kompenzira razlika vodnog potencijala unutar i van ćelije.

Rastvor čiji je osmotski pritisak jednak osmotskom pritisku neke ćelije naziva se

izotonični rastvor. Hipertoni čni rastvor predstavlja rastvor čiji je osmotski pritisak veći od osmotskog pritiska u ćeliji. Ako se biljna ćelija stavi u takav rastvor, doći će do gubitka vode u ćeliji jer će koncentrovaniji vanjski rastvor izvlačiti iz ćelije vodu. U rastvoru gdje je osmotski pritisak manji od osmotskog pritiska u ćeliji, voda iz rastvora prelazi u ćeliju i takav rastvor je hipotoničan. Vrlo lako uočljiv način demonstracije osmoze je tzv. Traubeova ćelija. Proučavajući polupropustljivost membrana, znanstvenik Traube je 1867. godine uočio da bakarferocijanid, koji nastaje u hemijskoj reakciji između kalij ferocijanida i bakar sulfata, ima svojstvo semipermeabilnosti, analogno membranama u biljnoj ćeliji. Sloj ferocijanida bakra ponaša se kao diferencijalno propustljiva membrana jer propušta rastvarač, a zadržava u njoj rastvorene supstance, što predstavlja efekat osmotske ćelije.

Proces osmoze

23

Cilj vježbe Demonstrirati osmozu

Materijal i pribor

Pribor: laboratorijske čaše, kapaljke, stalak za epruvete, epruvete, pinceta

Hemikalije Kalij ferocijanid, 4% rastvor bakar sulfata

Postupak

U epruvetu sa 15 ml 4% rastvora CuSO4 dodati zrno kalij ferocijanida; epruvetu staviti u stalak, okrenuti prema svjetlosti i posmatrati.


Na dodirnim površinama kalijferocijanida i rastvora bakar sulfata obrazuje se sloj bakarferocijanida: K4[Fe(CN)6] + 2 CuSO4 → Cu2[Fe(CN)6 ] + 2 K2SO4

Sloj ferocijanida bakra propušta rastvarač, a zadržava u njoj rastvorene supstance. Vizuelno se to manifestuje postepenim povećanjem zrna kalij ferocijanida jer u njega ulazi rastvarač. Proces ulaženja rastvarača traje sve dok se ne izjednače vodni potencijali unutar i van tzv. osmotske ćelije.

Zapažanja i zaključak


24

ĆELIJA KAO OSMOTSKI SISTEM

Biljna ćelija predstavlja osmotski sistem koji iz razrijeđenijeg medija osmozom uzima vodu sve dok se ne izjednači hidrostatski pritisak u ćeliji sa osmotskim potencijalom rastvora van ćelije, odnosno dok se ne kompenzira razlika vodnog potencijala unutar i van ćelije. Plazmoliza biljne ćelije nastaje kada se ćelija stavi u hipertonični rastvor pri čemu dolazi do odvajanja protoplasta od ćelijskog zida. Ta pojava nastaje kao posljedica djelovanja većeg osmotskog pritiska van ćelije od osmotskog pritiska u ćeliji. Naime, hipertonični rastvor sadrži veću koncentraciju osmotski aktivnih čestica i ima niži potencijal vode u odnosu na ćelijski sok u vakuoli. U cilju izjednačenja koncentracija rastvora unutar i van ćelije, voda iz vakuole difundira kroz membrane i razrijeđuje vanjski hipertonični rastvor. Zbog gubitka vode, unutarnji sadržaj ćelije se skuplja, što se manifestuje odvajanjem protoplasta od ćelijskog zida.

Ovisno o koncentraciji vanjskog rastvora i viskoznosti protoplazme, razlikuje se više oblika plazmolize. Ako je kompaktnost protoplazme mala, protoplast se vrlo lako odvaja od ćelijskog zida i poprima zaobljen oblik. Takav tip plazmolize naziva se konveksna plazmoliza. Kod ćelija sa viskoznijom protoplazmom, protoplast se teže odvaja od ćelijskog zida i na nekoliko mjesta ostaje priljubljen uz zid, te poprima tzv. konkavan oblik. Poseban oblik konkavne plazmolize gdje je protoplast na nekoliko mjesta čvrsto vezan uz ćelijski zid naziva se grčevita plazmoliza, a javlja se kod ćelija sa vrlo viskoznom protoplazmom. Ukoliko se plazmolizirana ćelija stavi u vodu ili u hipotonični rastvor (rastvor manje koncentracije), voda se vraća u ćeliju i protoplast zauzima prvobitni položaj. Taj proces se naziva deplazmoliza.

Proces plazmolize i deplazmolize

(A-ćelija u hipertoničnom rastvoru, voda izlazi iz ćelije, B-ćelija u izotoničnom rastvoru, nema vidljivih promijena, C-ćelija u hipotoničnom rastvoru, voda ulazi u

ćeliju, vakuola se vidno širi puneći se vodom)

25

Cilj vježbe

Mikroskopiranje plazmoliziranih ćelija (indirektno dokazivanje postojanja ćelijske membrane)

Materijal i pribor

Biljni materijal: listovi podzemnog izdanka crvenog luka (Allium cepa) ili listovi tradeskancije (Tardescantia zebrina) Pribor: laboratorijska čaša, stalak za epruvete, pinceta, mikroskop, predmetna i pokrovna stakalca, žileti, kapaljka, mikroskop

Hemikalije Koncentrovan rastvor saharoze

Postupak

Žiletom se isjeku komadići unutrašnjeg epidermisa sočnih listova luka i potapaju se u rastvor saharoze, nakon 5 min. isječak se u kapljici istog rastvora mikroskopira i bilježi zapažanje o plazmoliranosti ćelija. Ako filter papirom pokupimo s kraja pokrovnog stakalca koncentrovan rastvor sharoze, a kapaljkom dodamo čistu vodu javit će se proces deplazmolize, ukoliko su ćelije u toku plazmolize ostala žive.


Na preparatu se veoma dobro može pratiti plazmoliza, pogotovo ako je biljni materijal sa antocijaninom. Ukoliko se pažljivo mikroskopira proces plazmolize se može lagano pratiti.

Plazmoliza


26

MITOZA

Dva su osnovna tipa diobe ćelije: mitoza i mejoza. Mitoza se još zove i somatična ili tjelesna dioba jer se dešava u svim ćelijama organizma, a mejoza je redukciona dioba kojom nastaju gameti (spermatozoidi i jajne ćelije). Pored ove dvije diobe postoji i endomitoza i amitoza.

Proces mitoze se koristi kao sinonim za diobu ćelije, ali u pravom smislu kao i u originalnom značenju, označava diobu jedra. Ovo je veoma dinamičan i neprekidan proces, ali se, prema praktičnom značenju i tumačenju, dijeli na: profazu, prometafazu, metafazu, anafazu i telofazu. U toku procesa se dijeli majka ćelija na dvije identične kćerke ćelije. Svaka etapa mitoze do slijedeće etape obuhvata aktivne procese označene kao interfaza. Proces nastanka novih ćelija do početka nove diobe naziva se ćelijski ciklus. Za početak mitoze potreban je duži vremenski period priprema u ćeliji, dok proces diobe ćelije traje veoma kratko.

U interfazi u jedru se dešavaju aktivni fiziološki i biohemijski procesi. U citoplazmi i jedru dolazi do replikacije i duplikacije svih komponenti. S obzirom na intenzitet promjena proces u interfazi se dijeli na: pretsintetički period (G1), period sinteze (S) i postsintetički period (G2). Ćelija u ovom periodu raste, dolazi do aktivne sinteze nukleinskih kiselina i bjelančevina, replikacije DNK, duplikacije hromozoma, a dešava se i velika produkcija energije. U pretsintetičkom periodu dolazi do velike sinteze RNK i bjelančevina, a sa ovim u vezi je intenzivan proces ćelijskog rasta. U periodu interfaze dolazi do sinteze DNK, akumulacije rezervnih hranjivih materija neophodnih za rast ćelije, a za vrijeme diobe nema sinteze RNK što znači da nema ni sinteze bjelančevina. Jedro za vrijeme interfaze, fiksirano, obojeno i posmatrano pod svjetlosnim mikroskopom, predstavlja homogeno i kompaktno tijelo, bez vidljivih strukturnih komponenata, osim jedarca.

Profaza je period početka mitoze. U njoj hromozomi imaju izgled tankih, dugačkih, slabo spiralnih konaca – niti. Pod većim uvećanjem vidljivo je da su dvostruke strukture duplicirane i da se sastoje od dvije hromatide koje su međusobno tjesno povezane. Hromozomi se u interfazi udvajaju, u početku profaze oni su slabo spiralizovani, ali napredovanjem profaze napreduje i spiralizacija hromozoma, tako da oni postaju kraći i vidljiviji. Krajem profaze u većini slučajeva jedarce iščezava, a završetak profaze obilježen je razgradnjom (destrukcijom) jedrove opne.

Prometafaza je prijelazna faza od profaze ka metafazi, a u njoj dolazi do razgradnje jedrove opne, a hromozomi se polahko kreću ka centralnom regionu ćelije i zauzimaju položaj u ekvatorijalnoj ravni, između ćelijskih polova. To „putovanje hromozoma“ ka ekvatorijalnoj ravni naziva se metakineza, a završava se obrazovanjem ekvatorijalne ili metafazne ploče. Hromozomi se postavljaju u ovu ravan, a u ovoj fazi hromozomi su skraćeni i jasno ispoljavaju sve elemente svoje morfologije, koja se može posmatrati pod svjetlosnim mikroskopom.

U metafazi mitoze hromozomi su potpuno formirani, maksimalno spiralizovani i imaju najkraću induvidualnu dužinu i najveću debljinu. Hromozomi su u ekvatorijalnoj ravni, a mitotički aparat je potpuno formiran. Hromatide su međusobno razdvojene i vezane su samo u pojasu centromere. U metafazi se formira kinetički aparat za kretanje hromozoma tokom

27

diobe koji se naziva “diobno vreteno”. Ono se sastoji od citoplazmatičnih niti koje se pružaju od jednog do drugog ćelijskog pola i od hromozomskih poluniti. Hromozomske poluniti nastaju despiralizacijom hromonema i svaku hromatidu povezuju sa odgavarajućim polom diobnog vretena. Trajanje metafaze je znatno kraće od trajanja profaze. Pri kraju metafaze, centromerni regioni hromozoma se dijele, a hromatide se odvajaju i postaju neovisne jedna od druge. Ovim se završava period označen kao metafaza.

Anafaza je kulminaciona faza mitoze, a počinje razdvajanjem hromatida (sada već novih hromozoma) i njihovim kretanjem ka polovima diobnog vretena. Svaka hromatida ima svoju sopstvenu centromeru koja joj omogućava samostalno kretanje prema polovima. Kretanje hromozoma je induvidualno, ali se svi kreću istovremeno (sinhrono). Dolaskom hromozoma na polove završava se anafaza.

Telofaza je posljednja faza mitoze, a počinje onda kada hromozomi dospiju na polove “majke ćelije”. U ovoj fazi hromozomi se postepeno despiraliziraju i poprimaju karakterističan oblik i dimenzije hromozoma u interfazi. Paralelno sa ovim procesom teče proces obrazovanja jedrove opne oko novih jedara te obrazovanje jedarca i ostalih jedrovih struktura. Na kraju telofaze obrazuje se ćelijska membrana (i ćelijski zid ako je riječ o biljnim ćelijama) između novih jedara i ćelija se dijeli na dvije nove ćelije. Time se završava mitoza.

Faze ćelijskog cilusa tjelesnih ćelija

________________________ _______________________ _______________________

________________________ _______________________

28

Cilj vježbe

Izrada preparata i posmatranje mitoze u vršku korijena crvenog luka (Allium cepa)

Materijal i pribor

Biljni materijal: lukovica crvenog luka sa proklijalim korjenčićima (glavica luka se stavi u plitku posudu u kojoj se nekoliko dana održava vlažnost; poslije izvjesnog vremena izrast će mladi korjenovi) Pribor: skalpel, pincete, pipete (mogu poslužiti i kapaljke), plitke staklene posudice, predmetna i pokrovna stakalca, filter papir, mikroskop, po potrebi imerziono ulje

Hemikalije

Reagensi: 6M hloridna kiselina (HCl), destilirana voda, aceto-karmin i 45-% octena kiselina)

Postupak

Skalpelom nježno s lukovice otkinuti nekoliko vršnih dijelova korjenčića luka. Paziti da se hvatanjem pincetom ne oštete sami vrhovi (u njima se nalaze vršni meristemi u kojima se ćelije intenzivno dijele). Korjenčiće staviti u prvu posudicu sa destiliranom vodom. Ostaviti da stoje 1 minutu. Zatim korjenčiće pažljivo prebaciti u drugu posudu sa 6M hloridnom kiselinom. Ostaviti ih u kiselini 10 minuta. Korjenčiće ponovo premjestiti u destiliranu vodu, isprati ih uz lagano protresanje 1 minutu. Pincetom korjenčiće premjestiti u staklenu posudu sa aceto-karminom (1 g karmina se izmiješa sa 90 mL ledene octene kiseline i 110 mL destilirane vode, lagano zagrijava na vodenoj kupelji, miješa da se dobro zasiti oko jedan sat, potom ohladi, filtrira, dobro začepi i čuva na tamnom i hladnom mjestu). Ostaviti ih u boji 20 minuta. Obojene korjenčiće premjestiti u posudu sa 45%-tnom octenom kiselinom. Skalpelom pažljivo odrezati samo vršak korjenčića i staviti ga na čisto predmetno stakalce u kapljicu 45%-tne octene kiseline. Pokriti pokrovnim stakalcem, staviti na nju komadić filter-papira i čvrsto pritisnuti palcem (squash), tako da nastane tanki razmaz obojenih ćelija. Pogledati preparat pomoću velikog uvećanja. Pronaći ćelije u svim fazama ćelijskog ciklusa: interfazi, profazi, metafazi, anafazi i telofazi.


U ćelijama se uočavaju različito postavljeni i kondenzovani hromosomi.

29

Faze ćelijskog cilusa tjelesnih ćelija


30

MEJOZA

Mejoza (redukcijska dioba) je dioba tokom koje se diploidni hromozomski broj (2n) smanjuje na polovinu. Rezultat tog procesa je stvaranje reproduktivnih ćelija (gameta) sa haploidnim (n) brojem hromozoma. Složeni molekularno-genetički i citološki procesi, koji su karakteristični za mejozu, svode se na preciznu duplikaciju genetičkog materijala u predmejotičkom periodu i njegovu raspodjelu u četiri dijela – jedra (kćerke ćelije) tokom dvije uzastopne diobe. Na kraju, svaka polna ćelija (jajna ćelija i spermatozoid) dobiju haploidni hromozomski broj. Mejoza se sastoji od dvije faze: mejoze I i mejoze II. U mejozi u toku profaze dolazi do pojave konjugacije (uparivanja) homologih hromozoma i stvaranja fizičkih veza među njima, koje se zovu hijazme. Konjugacijom homologih hromozoma obrazuju se tzv. bivalentne strukture – bivalenti, a koje se s obzirom na broj hromozoma, nazivaju tetrade. Razdvajanje uparenih hromozoma dešava se u anafazi prve mejotičke diobe, pri čemu homologi hromozomi, koji se u takvom obliku nazivaju univalenti, a s obzirom na broj hromatida dijade, odlaze na suprotne polove i, na taj način, svaka kćerka ćelija dobije za polovinu umanjeni broj hromozoma (haploidni broj).

Mejoza I

Mejoza I ili heterotipna dioba se uvjetno dijeli na profazu I, prometafazu I, metafazu I, anafazu I i telofazu I.

Profazu I mejotičke diobe odlikuje znatna relativna dužina trajanja, a također i složenost (npr., kod žena ova faza traje do navršene 12 godine). Profaza I određena je izgledom i položajem hromozoma, a uvjetno je podijeljena na pet karakterističnih podfaza: leptoten, zigoten, pahiten, diploten i dijakineza.

Leptoten – udvostručeni hromozomi čine klupko tankih niti na kojima se uočavaju jače obojena mjesta – hromomere. Ovo je početni stadij mejoze. Zigoten – započinje uparivanje homologa (uzdužnom konjugacijom), odgovarajuće homomere homologa se podudaraju. Konjugacija homologih hromozoma se odvija velikom preciznošću, tako da se međusobno uparuju sve homologe strukture. Uporedo se dešava proces spiralizacije hromozoma, a posljedica ovog procesa je njihovo skraćivanje. Upareni hromozomi se zovu bivalenti, odnosno tetrade (jedan homologi hromozom je univalent, a upareni daju bivalent). Pahiten traje relativno dugo. U ovoj fazi se bivalenti znatno skraćuju. Homologi hromozomi su međusobno tijesno povezani, a dvostruka struktura svakog hromozoma postaje jasno izražena. Pred kraj pahitena, u pojedinim dijelovima počinje razdvajanje konjugiranih hromozoma, što je posebno vidljivo u diplotenu. Hromozomi spareni čitavom dužinom čine bivalente. U ovoj fazi dolazi do genetičke rekombinacije tj. crossing-overa. Diploten – u ovoj fazi se nastavlja skraćivanje i razdvajanje konjugiranih hromozoma; homologi hromozomi međusobno ostaju vezani samo na pojedinim mjestima, koja se nazivaju hijazme i njihov broj ovisi o dužini i morfologiji hromozoma. Homolozi se razmiču, ali ih i dalje zajedno drže prekriženja – hijazme, koja su posljedica crossing-overa. Bivalenti se sve više kondenziraju. Dijakineza je stadij u kojem se završava profaza I; bivalenti se još više skraćuju, a homologi hromozomi se međusobno sve više razdvajaju, tako da dijakineza ima najkarakterističniju sliku. U ovoj fazi bivalenti zauzimaju položaj uz jedrovu membranu, koja se, kao i jedarce, pred kraj ove vaze dezorganizira.

31

Prometafaza I - veoma je kratka, a obuhvata period u kojem bivalenti “putuju” ka ekvatorijalnoj ravni. Bivalenti su maksimalno skraćeni i kondenzovani. Raspoređeni su u centralnom dijelu ćelije i lahko ih je identificirati jer imaju karakterističan izgled; utvrđivanje haploidnog hromozomskog broja za neke vrste najlakše je u ovoj fazi.

Metafaza I - ova faza počinje razgradnjom dvostruke ovojnice jedra i formiranjem diobnog vretena. Bivalenti se nalaze u ekvatorijalnoj ravni, a dostižu svoje najkondenzovanije stanje – formirane hijazme među homologim hromozomima se pomjeraju prema krajevima. Metafaza I – bivalenti su smješteni u središtu diobenog vretena, i to tako da su hijazme u ekvatorijalnoj ravnini, a centromeri su usmjereni prema suprotnim polovima.

Anafaza I započinje razdvajanjem homologih hromozoma i njihovim kretanjem ka polovima. Bivalenti se razdvajaju na univalente, a tetrade na dijade. Homolozi se razdvajaju putujući prema suprotnim polovima (redukcija broja hromozoma). Svaki hromozom čine dvije hromatide.

Telofaza I nastupa “dolaskom” anafaznih hromozoma na polove ćelije. Pošto na polove dolaze cijeli homologi hromozomi, to svaki pol ima haploidni broj hromozoma. Nakon toga nastaje stvaranje jedrovih membrana i ostalih jedrovih struktura. Hromozomi trpe određene morfološke promjene, a u nekim slučajevima zadržavaju anafaznu morfologiju. Na kraju telofaze dolazi do citokineze (dioba citoplazme), kojom se završava proces obrazovanja dviju kćerki ćelija. Hromozomi se despiraliziraju i oblikuju se dvije jezgre.

Mejoza II

Mejoza II se zove još i homotipna dioba, počinje nakon kraćeg interkinetičkog perioda i odvija se po tipu obične mitoze sa izvjesnim osobenostima.

Profaza II – nakon interkineze (tokom koje se ne udvostručuje DNK) hromozomi se ponovo spiraliziraju. Ova faza traje vrlo kratko. Hromozomi su upadljivo međusobno razdvojeni i vezani samo u regionu centromere.

Metafaza II – hromozomi se nalaze u ekvatorijalnoj ravni, a izuzetno su kraći od profaznih i veoma slični metafaznim hromozomima u mitozi. Formiranjem poluniti diobnog vretena otpočinje proces razdvajanja sestrinskih hromatida – hromozomi se postavljaju u ekvatorijalnu ravninu, i to svojim centromerima (kao u mitozi).

Anafaza II – svaki hromozom se dijeli na dvije hromatide koje se, odvojene, zovu monade i koje započinju kretanje na suprotne polove ćelije.

Telofaza II - je period formiranja telofaznih jedara. Ćelijska dioba se završava citokinezom. Budući da se u mejozi II monade obrazuju od sestrinskih hromatida, ova dioba se ponekad zove i ekvaciona. Hromatide se razdvajaju i postaju samostalni hromozomi, koji se despiraliziraju i oblikuju se nove jezgre koje su genetički različite.

Na taj način, poslije dviju uzastopnih dioba, u mejozi se obrazuju četiri ćelije sa haploidnim hromozomskim brojem.

Uporedni shematski prikaz

32

Mejoza I i mejoza II

(izgled i raspored hromosoma)

Uporedni shematski prikaz ćelijskih dioba

33

NUKLEINSKE KISELINE

Nukleinske kiseline sastoje se od makromolekula, a posebno su značajne u procesima naslijeđivanja, građene su od nukleotida, a svaki nukleotid čini: ortofosforna kiselina, petougljični šećer i heterociklična baza. Postoje dva osnovna tipa nukleinskih kiselina: RNK i DNK, koji se razlikuju po šećeru koji ulazi u njihov sastav, a i po pirimidinskim bazama. U sastav RNk umjesto timina ulazi uracil, a obje nukleinske kiseline građene su od velikog broja nukleotida. DNK se nalazi u jedru, odnosno hromozomima i ima oblik dvostruke spirale, a lanci nukleotida su međusobno pralelni i povezani vodikovim vezama. Najznačajniji je raspored nukleotida, u lancima su uvijek azotne baze povezane u parove, i to: (A) adenin sa (T) timinom i (G) guanin sa (C) citozinom. Ovo je zakon komplementarnosti baza. RNK ima jednostruki nukleotidni lanac, a komplementarne baze su: adenin sa uracilom i guanin sa citozinom. Pstoji nekoliko tipova sa različitim ulogama u ćeliji. Ribozomalna RNK ulazi u sastav ribozoma, transportna RNK u toku sinteze bjelančevina na ribozome doprema aminokiseline, informaciona RNK je prepis upustva sa DNK molekule o rasporedu i broju aminokiselina u bjelančevinama.

Proteini su lanci aminokiselina, a sekvenca DNK se koristi za stvaranje specifičnih sekvenci proteina. Ovaj proces počinje stvaranjem molekule RNK sa sekvencom podudarnom sa DNK sekvencom gena; ovaj proces se naziva transkripcija .

Ova molekula glasničke RNK se zatim koristi za stvaranje odgovarajuće aminokiselinske sekvence procesom zvanim translacija. Svaka grupa od tri nukleotida u sekvenci, zvana kodon, odgovara ili jednoj od dvadeset mogućih aminokiselina u proteinu ili ima naredbu da završi aminokiselinsku sekvencu; ovo odgovaranje naziva se genetski kod. Tok informacija je jednosmjeran: informacije se prenose od nukleotidnih sekvenci u aminokiselinsku sekvencu u proteinima, ali nikada se ne prenosi od proteina nazad u sekvencu DNK - fenomen koji je Francis Crick nazvao centralnom dogmom molekularne biologije. Specifična aminokiselinska sekvenca rezultira jedinstvenom 3-D strukturom tog proteina, a 3-D strukture proteina su povezane sa njihovim funkcijama.

Jedna razlika u jednoj nukleotidi u DNK može izazvati promjenu u aminokiselinskoj sekvenci proteina. Budući da su strukture proteina rezultat njihovih aminokiselinskih sekvenci, neke promjene mogu dramatično promijeniti osobine proteina destabilizirajući njegovu strukturu ili mijenjajući površinu proteina na taj način da mijenja njegovu interakciju sa ostalim proteinima i molekulama. Na primjer, anemija srpastih stanica, ljudska genetska bolest koja je nastala jednom osnovnom razlikom u kodirajućem regionu za β-globin sekciju hemoglobina, izazivajući jednu promjenu u aminokiselini koja mijenja fizička svojstva hemoglobina. Srpaste verzije ćelija povezuju se jedne s drugima, stvarajući tkiva koja remete oblik crvenih krvnih zrnaca koja nose protein. Ove stanice srpastog oblika više ne mogu teći normalno kroz krvotok, pa se nakupljaju i propadaju izazivajući medicinske probleme povezane s bolešću.

Geni su raspoređeni linearno duž dugih lanaca sekvence DNK, zvanih hromosomi. Kod bakterija, svaka stanica obično sadrži jedan kružni hromosom (nukleoid), a eukariotski organizmi (uključujući i biljke i životinje) imaju DNK raspoređenu u više linearnih hromosoma. Te vrpce DNK su često izuzetno duge. DNK je puno duža od same ćelije (oko

34

1000 puta za bakterijsku stanicu) i kako bi stala u jedro (odnosno u ćeliju prokariota) DNK se savija te precizno i kompaktno pakira. Proces spiralizacije DNK u jezgri naziva se kondenzacija. Kondenzacija kod eukariota odvija se uz pomoć specifičnih proteina - histona. Histoni se vezuju za DNK, pa nastaju strukture nukleosomi. Veza sa strukturalnim proteinima organizira i kontrolira prilaz DNK, stvarajući materijal zvan hromatin. Cjelokupni nasljedni materijal u organizmu (obično kombinirane sekvence DNK svih hromosoma) naziva se genom.

Kondenzacija hromosoma (interakcija DNK i strukturnih proteina)

Obilježiti proces biosinteze bjelančevina

35

Cilj vježbe Izolacija DNK iz biljnog matrijala

Materijal i pribor

Biljni materijal: kivi (2 komada po izolaciji), brokula (oko 200 g), banana (1 komad po izolaciji), luk (100 g), grašak (50g)

Pribor: mikser rezač, filteri za kafu (u zamjenu mogu poslužiti kvalitetniji kuhinjski ubrusi), nožići, posude-laboratorijske čaše, menzure, lijevci, stakleni štapići, drveni štapići, vodeno kupatilo (zamjena termometar, rešo)

Hemikalije NaCl, destilirana voda, deterdžent za sude, 96%-tni etanol

Postupak

Usitniti biljni materijal i dodadti oko 50 ml u laboratorijske čaše, te nadopuniti sa 2 volumena ekstrakcijske otopine (pripremiti oko 150 ml za svaki uzorak - voda : deterdžent = 9 : 1 uz 2% kuhinjske soli). Smjesu promješati i staviti u vodeno kupatilo na 60 °C 15 minuta, obavezno povremeno miješajući staklenim štapićem. Nakon toga smjesu profiltrirati, sakupiti filtrat u epruvetu (dovoljno 4-5 ml), kratko ohladiti na ledu, samo nekoliko minuta. Ohlađenu smjesu staviti u blender i uključiti na 5 sekundi. Smjesu prenijeti u čistu čašu i vrlo pažljivo dodati ledeno hladan etanol (alkohol dodavati u kapima, tako da se formiraju dva sloja). Nježno rotirati staklenu cijev u tekućini da ne bi došlo do miješanja alkohola i deterdženta. Bijela opna od sluzi predstavlja DNK.


Sitnjenje materijala kida tkiva mehanički. Deterdžent pomaže degradaciji ćelijskih membrana. Filtracijom se odvajaju ćelijski fragmenti, a DNK i proteini preostaju. Na temperaturi od 60 ° C enzimi koji cijepaju DNK na fragmente su potpuno denaturirani. Hlađenje prekida proces kidanja DNK na visokim temperaturama. Etanol otapa druge komponente, dok je DNK netopljiva u hladnom etanolu.

Skicirati dobijene niti DNK


36

ZAKONI NASLJE ĐIVANJA

Zadaci

1. Bijela vuna kod ovaca determinisana je dominantnim alelom B, a tamna recesivnim

alalom b. Kada se ukrsti homozigotna bijela ovca sa ovnom tamne boje, koju proporciju potomstva bijele boje u F2 generaciji čine heterozigoti?

2. Kod čovjeka slobodni ušni režanj je dominantna osobina u odnosu na vezan. Heterozigotni roditelji imaju četvero djece. Kolika je vjerovatnoća da su to tri djevojčice sa vezanim i dječak sa slobodnim ušnim režnjevima?

37

3. Žena sa smeđim očima čiji je otac imao plave a majka smeđe oči, udala se za plavookog muškarca čiji su roditelji imali smeđe oči. Oni su dobili sina sa smeđim očima. Nacrtati rodoslov i odrediti genotipove svih članova. Ako se sin oženi ženom istog genotipa kao što je njegov, koju proporciju djece sa plavim očima očekujete u potomstvu? (Napomena: zanemariti činjenicu da je boja očiju pod kontrolom većeg broja gena!)

4. Kojim krvnim grupama mogu pripadati djeca ako su roditelji: a) 0 x A, b) A x AB i c)

B x B?


38

POPREČNI PRESJEK LISTA

U organizmu dikotiledonih biljaka se razlikuju dvije osnovne grupe tkiva: tvorna i trajna tkiva. Tvorna tkiva grade ćelije koje imaju sposobnost da se neprekidno dijele i od njih nastaju i razvijaju se sva ostala trajna tkiva. Uslijed stalnih dioba, kojima su izložene, ove ćelije imaju određene morfološke osobine: imaju tanak ćelijski zid, krupno centralno jedro, sitne vakuole, male i malobrojne plastide i dr.

Trajna tkiva su izgrađene od ćelija koje vrše određenu funkciju, a trajno su ili dijelimično izgubile sposobnost diobe. Neka od trajnih tkiva mogu ponovo steći sposobnost diobe i na taj način od njih postaju sekundarni meristemi. Ćelije ovih tkiva su krupnije od meristemskih i imaju veće vakuole (najčešće je to, kod potpuno diferenciranih, starijih ćelija jedna krupna, centralno postavljena vakuola). Zavisno od funkcije koju vrše, trajna tkiva su podjeljena na: površinska, osnovna, mehanička, provodna, žlijezdana.

Obilježiti osnovne dijelove lista na poprečnom presjeku

39

Cilj vježbe Mikroskopiranje poprečnog presjeka četine bijelog bora

Materijal i pribor

Biljni materijal: igličasti listovi-četine bijelog bora (Pinus silvestris) Pribor: nožići, žileti, predmetna i pokrovna stakalca, laboratorijske čaše, kapaljke, mikroskop

Hemikalije Umjesto vode može se upotrijebiti glicerin

Postupak

Duge četine prepoloviti, sa polovine lista napraviti nekoliko poprečnih presjeka žiletom, staviti ih u kapljicu vode, pokriti pokrovnim i posmtrati pod mikroskopom, najprije pod malim, a onda pod velikim uvećanjem. Nacrtati i obilježiti.


Poprečni presjek četine bora ima polukružan oblik. Morfološki gornja strana je ravna, a donja polukružna. List je zaštićen jednoslojnim epidermisom sa veoma razvijenom kutikilom. Stomine ćelije se nalaze po cijelom listu, i licu i naličju, uvučene u mehaničko tkivo koje se nalazi odmah ispod epidermisa prema unutrašnjosti. Na tom mjestu u epidermisu se nalzi udubljenje ispunjeno voskom koji smanjuje transpiraciju. Ispod epidermisa se nalazi hipoderm, koji predsvalja mehaničko tkivo. Dublje u listu nalazi se hlorenhim, tkivo u kojem se vrši proces fotosinteze i koje je naizrazitije obojeno zeleno zbog mnogobrojnih hloroplasta. U ovom tkivu se nalze i smolni kanali koji su opkoljeni željezdanim ćelijama. U središnjem dijelu lista, nalazi se neobojen centralni dio odvojen endodermisom, sa dva povezana provodna snopića, ksilem je okrenut ka licu (zaravnjeni dio lista), a floem ka naličju lista (prema zaobljenom dijelu lista). Između provodnih snopića nalazi se tkivo preko kojeg se hlorenhim snabdijeva tvarima potrebnim za fotosintezu (vodom i mineralnim tvarima) i tkivo koje od hlorenhima odvodi produkte fotosinteze.

40

Poprečni presjek kroz četinu bora


41

STOMIN APARAT

Biljke razmjenu gasova i odavanje vode vrše preko stoma koje su smještene u primarnom kožnom tkivu biljaka, ali i preko lenticela. Stomin aparat čine ćelije zatvaračice, čija je osnovna odlika posjedovanje hloroplasta, i pomoćne ćelije, koje se od ostalih ćelija epidermisa osim po funkciji razlikuju i po građi. Ćelijski zidovi ćelija zatvaračica su nejednako zadebljali, trbušni zidovi su deblji, a leđni su tanji. Otvaranje i zatvaranje nastaje zbog promjene unutrašnjeg pritiska i turgora u ćelijama zatvaračicama. Naime, ove ćelije aktivno vrše proces fotosinteze, u kome nastaje škrob. Razgradnjom škroba u ovim ćelijama povećava se sadržaj glukoze, pri čemu dođe do povećanja koncentracije ćelijskog soka, što za posljedicu ima i povećanje usisne snage ovih ćelija, pa voda počinje da ulazi u njih, te se na taj način poveća turgor. Turgor djeluje na sve zidove ćelija zatvaračica, međutim leđni zidovi se više istežu, jer su tanji, i za sobom povalače deblje trbušne zidove, pa se na taj način napravi mali otvor između ćelija zatvaračica.

Cilj vježbe Mikroskopiranje stoma

Materijal i pribor

Biljni materijal: listovi tradeskancije (Tardescantia zebrina) ili listovi kukuruza (Zea mays) Pribor: žilet, predmetna, pokrovna stakalca, laboratorijske čaše, kapaljke, pincete

Hemikalije -

Postupak

Uzeti list lozice koji je ljubičasto obojen i presaviti ga preko kažiprsta, naličjem okrenuto na gore. Žiletom pažljivo zakinuti epidermis, pazeći da se ne zakine zeleni dio lista. Zakinitu dio pažljivo povući pincetom tako da se skine prozirni gornji dio, tj pokožica lista. Otkinuti komadić i staviti u kapljicu vode na predmetno stakalce, pokriti pokrovnim i posmtrati.


Ljubičasto obojene ćelije su ćelije epidermisa, čije su vakuole ispunjene antocijaninom. Citoplazma je vidljiva samo pri velikim uvećanjima u tankom sloju uz ćelijsku opnu. Ako je epidermis odvojen od srednjeg dijela lista, pored lisnog nerva epidermlane ćelije su izdužene. Ćelije ostalog dijela epidermisa nisu izdužene, ali kao i sve ostale imaju šestougaoni oblik. Ćelije zatvaračice su polumjesečastog ili bubrežastog oblika okrenute jedna prema drugoj udubljenim stranama, koje su zadebljale. U stomin ćelijama se mogu uočiti hloroplasti izrazite zelene boje. U ćelijama zatvaračicama se također mogu uočiti i jedra. Stomine ćelije na listu kukuruza su valjkasto izdužene. Opne ovih ćelija su u središnjem dijelu jako zadebljale, a u vršnom tanke, pa su vršni dijelovi ćelija loptastog oblika.

42

Stomin aparat


43

PROTOZOA

Praživotnje su jednoćelijski organizmi koji naseljavaju, vazduh, vodu i zemljište. Veoma su male veličine i vidljivi su samo pod mikroskopom. Njihova osnovna karekteristika je da kao jedinke koje su, za razliku od metazooa, građene od jedne ćelije imaju posebne dodatke ili organele koje omogućuju da funkcioniraju kao organizam. Mnoge praživotinje su uzročnici bolesti kod ljudi i ostalih živih bića. Da bi funkcionisali kao jedinka imaju organele za kretanje: pseudopodije, cilije (treplje) i bičeve (flagelum). Hrane se sa sitnim mikroorganizmima: bakterijama, jednoćelijskim algama i drugim praživotinjama. Od ostalih organela potrebno je navesti kontraktilnu vakuolu čija uloga je u ekskreciji (izlučivanju) i regulaciji osmotskog pritiska. Ishrana se odvija u hranjivim vakuolama čiji broj u citoplazmi ovisi o brzini uzimanja hrane. Pored toga, kod najjednostavnijih praživotinja (ameba) postoji jedno jedro sa jedrovom opnom odvojeno od ostalog sloja protoplazme, a kod složenije građenih praživotinja (papučica) postoje dva ili više jedara. Najjednostavniji tip razmnožavanja je bespolna dioba gdje poprečnom diobom od jedne jedinke (majke ćelije) nastaju dvije identične jedinke (kćerke ćelije). Spolni način razmnožavanja zasnovan je na činjenici da se neke jedinke, nakon niza bespolnih dioba, počnu razvijati u muške i ženske (gametocite) te, smanjenjem hromatina, sazriju u spolno zrele oblike – gamete. Kada muški gamet oplodi ženski nastane zigot. Ovaj proces se označava kao gametogonija, a dalje se nastavlja u sporogoniju. U zigotu se jezgro najprije podijeli mejozom, a zatim se nastavlja više mitoza pa nastane sporocista koja je ispunjena sporozoitima koji će izaći iz nje i započeti ponovo šizogoniju. Kod cilijata spolni proces se ograničava na konjugaciju, koja je zasnovana na spajanju dvije jedinke radi razmjene genetičkog materijala. Nakon razmjene genetičkog materijala, jedinke se razdvajaju i nastavljaju se razmnožavati diobom.

Protozoe su podijeljene u četiri klase, a ova podjela je zasnovana na odlici organela za kretanje, stupnju razvoja i načinu razmnožavanja:

• Flagellata (Mastigophora) – bičaši - njihov predstavnik je Euglena viridis. Osnovne organele za kretanje su bičevi (flagelum), a nalaze se na prijelazu od biljaka ka životinjama. Bičaši koji imaju hlorofil označavaju se kao Phytomastigophora i vrše fotosintezu. Dio bičaša koji nema hlorofil označava se kao Zoomastigophora i hrane se kao i ostale prave životinje - heterotrofno. Veći dio njih su paraziti npr. Trypanosoma gambiense – izaziva bolest spavanja kod čovjeka; Leishmania tropica – uzročnik crne groznice.

• Rhizopoda (Sarcodina) - najjednostavnije praživotinje koje na površini imaju jednostavnu membranu ili plazmomembranu, pa, uslijed toga, imaju promjenjiv oblik tijela što im omogućava da prelijevanjem na jednu ili više strana obrazuju pseudopodije za kretanje. U protoplazmi koja je izdiferencirana na gušći, površni sloj ili ektoplazmu i unutrašnji, heterogeniji sloj ili endoplazmu, imaju jednu kontraktilnu vakuolu, jedro i više hranjivih vakuola. Pored vrsta Amoeba proteus, A. limax, A. dubia, poznate su i vrste koje izazivaju bolesti kod čovjeka npr., Entamoeba hystolitica izaziva dizenteriju, ili su stalni stanovnici debelog crijeva čovjeka i nisu patogeni npr., Entamoeba coli. Kod nekih predstavnika Sarcodina na površini tijela se stvara ljuštura od pseudohitina i čestica krečnjaka, a otvorena je sa jedne strane (Foraminifera). Ovo je veoma stara

44

grupa organizama koja je važna za stvaranje određenih geoloških slojeva iz kambrija, silura i krede.

• Sporozoa - svi pripadnici ove skupine su paraziti i hrane se tjelesnim sokovima domaćina. Kreću se pasivno, nošeni tjelesnom tečnosti domaćina. Pošto uzimaju gotovu hranu nemaju hranjivih vakuola, a tijelo im obavija zaštitna opna koja im, ujedno, služi i za odbranu. Uzročnici su mnogih bolesti (npr. Plazmodium malariae uzrokuje malariju).

• Ciliata (Infusoria) - cilijate se kreću pomoću cilija ili treplji, najsloženije su građene od svih praživotinja, a tijelo im je obavijeno čvrstom opnom ili pelikulom što im daje stalan oblik tijela. Imaju razvijen cytostom za ulazak hrane u unutrašnjost na prednjoj ili zadnjoj strani tijela, a nastavlja se u ćelijsko ždrijelo ili cytopharynx kojim hrana dolazi u hranjive vakuole. Na pelikuli se nalazi i ćelijski analni otvor ili cytopig koji se nalazi na suprotnoj strani. Papučica ima dvije kontraktilne vakuole sa rezervoarom u sredini i dovodnim kanalićima. Predstavnici: Paramecium caudatum, P. bursaria, P. aurelia, P. putinium i P. multimicronudeatum.

Cilj vježbe Mikroskopiranje praživotinja (papučica)

Materijal i pribor

Materijal: naljev sijena sa uzgojenim praživotinjama Pribor: kapaljke, predmetna i pokrovna stakalca, mikroskop)

Hemikalije Boja za mikroskopiranje (nije neophodna za uočavanje papučice)

Postupak

(Pribor potreban za staklena tegla, 10 g suhog sijena, barska voda ilim voda iz akvarijuma, vodovodna voda. Postupak pripreme: u teglu staviti sijeno i napuniti vodom do ¾ , polovina vode mora biti barska , a druga polovina iz slavine. Teglu poklopiti i staviti na tamno mjesto, najmanje dvije sedmice.) Kapaljkom zahvatiti malo vode iz tegle, kapljicu pažljivo staviti na čisto predmetno stakalce, poklopiti pokrovnim i posmatrati pod mikroskopom. Izraženo cilijarno kretanje može se usporiti ako se sa tkanine otkinu niti i stave u kapljicu prije nego se prepat pokrije pokrovnim stakalcem. Nacrtati i oblježiti.


Papučica živi u stajaćim vodama. Tijelo je stalnog oblika obraslo sa mnoštvom cilija. Ako se posmatra na većem uvećanju i ako je privremeni prepat obojen, mogu se uočiti i unutrašnje organele, poput mnukleusa i hranljivih vakluola. Najzapaženije je njihovo „vrtoglavo“ kretanje.

45

Praživotinje

Carstvo: Tip: Podtip: Klasa: Vrsta:

uvećanje: x


PLATHELMI

Pljosnati crvi spadaju u grupu simetrijom pljosnatog tijela. Nemaju celom tjelesnog zida). Prostor između organa ispunjen je vezivnim tkivom. od para nervnih ćelija-ganglija. Črazne osjećajne niti i ocele, proste oOrgani za varenje su odsutni su kod parazitskih pantljizavršavaju slijepo. Sastoje se od usta smještenih sa donje strane tijela, ždrijela i zatvorenih crijeva, dakle bez analnog otvora. se na u tri klase: Turbellaria, Trematoda i

Trematodes – metilji slabo razvijen crijevni trakt koji nema niti zadnje crijevo niti analni otvor. Imaju posebne dodatke, prijanjaljke - tanjirasta mišitijelo ili u tijelu domaćina. Poznate vrste su mali metilj (dendriticum) i veliki metilj posjeduje dvije pijavke (trbušnu i spolnu i jednu bespolnu. Za potpun razvoj neophodna su dva domapredstavljen ždrijelom, jednjakom i srednjim crijevom koje se slijepo završava. Metilji su dvospolci (hermafroditi), a muški spolni sistem sastoji se od jednog para testod kojih polaze sjemeni kanaliSjemenovod se završava muškim kopulatornim organom cirusom smještenim u cirusnoj kesi. Ženski spolni sistem nalazi se ispod testisa, a predstavljen je od kojeg se nastavlja kratki jajovod, a u blizini se nalazi sjemeno spremište ili receptaculum semminis. Jajovod se nastavlja u posebni dio ženskog spolnog sistema formiranje oplođenog jajeta i stvaranembrionalnog razvića obavljaju u uterusu koji se otvara u spolnu kloaku i za muški spolni sistem.

Cestodes – pantljičaretijelo im je građeno od glave (skoleks), vrata i strobile. Poznate vrste su svinjska pantljigoveđa pantljičara, pseća pantljičje svinjska pantljičara Taenia soliumnedovoljno kuhano, sušeno ili pelarvene stadije ove pantljičare.

46

PLATHELMI NTHES

spadaju u grupu metazoa (višećelijske životinje) sa bilateralnom simetrijom pljosnatog tijela. Nemaju celom - unutrašnju duplju (prostor izmetjelesnog zida). Prostor između organa ispunjen je vezivnim tkivom. Nervni sistem

ganglija. Čulni organi su sitni čulni čvorovi - tanktilneajne niti i ocele, proste očne mrlje. Prisutni su kod odraslih neparazitskih oblika.

Organi za varenje su odsutni su kod parazitskih pantlji čara, druge grupe imajuse od usta smještenih sa donje strane tijela, ždrijela i zatvorenih

crijeva, dakle bez analnog otvora. Ćelije crijeva fagocitarne su i snabdjevene trepljama.Trematoda i Cestoidea.

skupina su unutrašnjih ili vanjskih parazita, što je uzrokovalo slabo razvijen crijevni trakt koji nema niti zadnje crijevo niti analni otvor. Imaju posebne

tanjirasta mišićna zadebljanja koja omogućavaju čvršććina. Poznate vrste su mali metilj Dicrocoelium lanceatum

(dendriticum) i veliki metilj Fasciola hepatica. Mali metilj pripada redu posjeduje dvije pijavke (trbušnu i usnu) i u svom razvoju prolazi kroz dvije generacije jednu spolnu i jednu bespolnu. Za potpun razvoj neophodna su dva domaćina.

stavljen ždrijelom, jednjakom i srednjim crijevom koje se slijepo završava. Metilji su dvospolci (hermafroditi), a muški spolni sistem sastoji se od jednog para testod kojih polaze sjemeni kanalići koji se, iznad trbušne pijavke, spajaju u sjemenovod. Sjemenovod se završava muškim kopulatornim organom cirusom smještenim u cirusnoj kesi. Ženski spolni sistem nalazi se ispod testisa, a predstavljen je jednim jajnikom ili ovariumom od kojeg se nastavlja kratki jajovod, a u blizini se nalazi sjemeno spremište ili receptaculum semminis. Jajovod se nastavlja u posebni dio ženskog spolnog sistema - ootyp gdje se obavlja

enog jajeta i stvaranje ljuske jajeta. Ovako razvijena jaja prvi stadij svog a obavljaju u uterusu koji se otvara u spolnu kloaku - otvorom i za ženski

čare su isključivo unutrašnji paraziti u crijevnom traktu kieno od glave (skoleks), vrata i strobile. Poznate vrste su svinjska pantlji

ća pantljičara itd. Vrsta poznata kao parazit u crijevnom traktu Taenia solium koja kao odrasla živi u čovjeku koji se zarazi jedu

nedovoljno kuhano, sušeno ili pečeno bobičavo svinjsko meso. Bobice ili fine predstavljaju čare.

Taenia solium (izgled organizma)

elijske životinje) sa bilateralnom utrašnju duplju (prostor između crijeva i

Nervni sistem sastoji se tanktilne papile. To su

ne mrlje. Prisutni su kod odraslih neparazitskih oblika. ara, druge grupe imaju, ali se oni

se od usta smještenih sa donje strane tijela, ždrijela i zatvorenih elije crijeva fagocitarne su i snabdjevene trepljama. Dijele

pina su unutrašnjih ili vanjskih parazita, što je uzrokovalo slabo razvijen crijevni trakt koji nema niti zadnje crijevo niti analni otvor. Imaju posebne

ćavaju čvršće prijanjanje na Dicrocoelium lanceatum

. Mali metilj pripada redu Digenea jer usnu) i u svom razvoju prolazi kroz dvije generacije jednu

ćina. Crijevni trakt je stavljen ždrijelom, jednjakom i srednjim crijevom koje se slijepo završava. Metilji su

dvospolci (hermafroditi), a muški spolni sistem sastoji se od jednog para testisa ili sjemenika i koji se, iznad trbušne pijavke, spajaju u sjemenovod.

Sjemenovod se završava muškim kopulatornim organom cirusom smještenim u cirusnoj kesi. jednim jajnikom ili ovariumom

od kojeg se nastavlja kratki jajovod, a u blizini se nalazi sjemeno spremište ili receptaculum ootyp gdje se obavlja

je ljuske jajeta. Ovako razvijena jaja prvi stadij svog otvorom i za ženski

ivo unutrašnji paraziti u crijevnom traktu kičmenjaka, eno od glave (skoleks), vrata i strobile. Poznate vrste su svinjska pantljičara,

ara itd. Vrsta poznata kao parazit u crijevnom traktu čovjeka ovjeku koji se zarazi jedući

avo svinjsko meso. Bobice ili fine predstavljaju

Označiti životni ciklus Dicrocoelium dendriticum

47

čiti životni ciklus Dicrocoelium dendriticum

48

Mikroskopiranje trajnog preparata metilja Carstvo: Tip: Klasa: Vrsta:

uvećanje: x

49

Označiti tjelsne dijelove pantljičare

________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________


50

ŽIVOTINJSKA TKIVA

Histologija je nauka koja izučava organizaciju i funkciju ćelija koje su međusobno povezane tako da čine jednu morfološku i funkcionalnu cjelinu, odnosno, drugim rječima, pod tkivom podrazumijevamo grupu ćelije istih morfoloških i funkcionalnih osobina, zajedno sa proizvodima aktivnosti, koje su specijalizovane tako da obezbjede zajedničku funkciju.

Razlikujemo slijedeća tkiva:

• epitelna tkiva koja prekrivaju slobodne površine, sluzokožu i unutarnje dijelove kardiovaskularnog sistema;

• vezivna tkiva koja imaju ulogu da povežu tkiva ili organe koji se nalaze u međusobnom kontaktu ili imaju potpornu ulogu;

• mišićna tkiva koja se odlikuju sposobnošću da svojom kontrakcijom ili ekstenzijom obezbjede pokretanje pojedinih organa i organizma kao cjeline;

• nervno tkivo koje je specijalizovano da prima podražaje i da ih prenosi u vidu impulsa do odgovarajućih nervnih ćelija, odnosno centra centralnog nervnog sistema.

Organologija je nauka koja izučava organizaciju tkiva, kao morfoloških i funkcionalnih jedinica u organ, kao specifičan dio tijela koji ima određenu ulogu. Postoje jednostavni i složeni organi. Jednostavne organe čine ćelije istih osobina, kao npr. ćelije očnog sočiva, a složeni organ se sastoji od parenhima i strome. Parenhim se sastoji od epitelnih, žljezdanih ili sličnih ćelija (npr. epitel sluzokože, žljezdane ćelije jetre, pankreasa, endokrinih žljezda), a stroma se sastoji od vezivnih ćelija, vlakana, krvnih sudova, nervnih vlakana itd.

U usporedbi sa biljnim tkivima, tkiva višećelijskih životinja su znatno raznovrsnija i složenije građe. Znamo da kod biljaka ne postoje živčana i mišićna tkiva i da se mnoga životinjska tkiva od biljnih razlikuju po strukturi i funkciji, pa zbog toga postoje razlike i u njihovom načinu ishrane i života uopće.

Epitelno tkivo je sastavljeno od tijesno priljubljenih ćelija koje su gusto zbijene i čvrsto povezane. Ima malo međustanične tvari. Potpuno je avaskularno tj. nema krvnih žila, ali iznimka je stria vaskularis u unutarnjem uhu. Prehranjuje se difuzijom iz krvnih kapilara vezivnog tkiva. Epitelno tkivo je smješteno iznad vezivnog tkiva, odvojeno je od njega strukturom koja je vidljiva svjetlosnim mikroskopom i naziva se bazalna membrana. Prema obliku dijelimo ih na: pločaste, kubične i cilindrične ćelije. Oblik njihovih jedara prilagođen je obliku same ćelije, a može biti kuglast, izdužen ili ovalan. Epitelno tkivo nastaje iz svih triju embrionalnih zametnih listića. Najveći dio epitela koji prekriva kožu, usnu i nosnu šupljinu te anus je ektodermalnog podrijetla. Epitel dišnog i probavnog sistema, te žlijezda koje su im priključene nastaje od endoderma. Ostali epiteli (npr. endotel krvnih žila) potječu od mezoderma.

Zbog razlika u funkciji epitelno tkivo dijelimo na: pokrovni epitel, žljezdani epitel, osjetni epitel. Pokrovni epiteli su tkiva u kojima su ćelije poredane u slojeve i pokrivaju površinu tijela ili unutrašnjost organa. Osnovna funkcija pokrovnog epitela je zaštita površine na kojoj se nalazi. Grade ga stanice koje mogu biti pločastog, kubičnog ili cilindričnog oblika,

51

složene u jedan ili više slojeva. Prema obliku i broju slojeva stanica svaki pokrovni epitel dobiva svoj naziv. Žljezdani epitel izgrađuju stanice koje proizvode sekret, obično pohranjen u sekretnim zrncima. One nastaju urastanjem pokrovnog epitela u vezivno tkivo. U slučaju da se stanice žljezdanog epitela zadrže između stanica pokrovnog nazivamo ih endoepitelnim žlijezdama. Ostale žlijezde su egzoepitelne. Prema mjestu izlučivanja sekreta dijele se na: endokrine žlijezde - izlučuju svoj proizvod u krv i nemaju odvodnih kanala, a njihovi sekrecijski dijelovi građeni su od tračaka, nakupina ili folikula, i egzokrine žlijezde - izlučuju svoj proizvod kroz odvodni kanal te imaju sekrecijski dio i odvodni kanal.

Vezivno tkivo učestvuje u formiranju i održavanju oblika tijela, povezuje i okružuje sve organe i čini njihovu unutrašnju potpornu mrežu. Vezivne ćelije mogu da budu različitog oblika – nepravilnog, zvjezdastog, okruglog, ovalnog. Veoma važnu komponentu ovog tkiva čini vanćelijski matriks koji povezuje ćelije i daje im potporu. Osnovu svih raznolikih vezivnih tkiva čine:

• ćelije, • vanćelijski matriks (ekstracelularni matriks) u kome se razlikuju: fibrilarni proteini

(vezivna vlakna), osnovna supstanca, amorfan dio, tkivna tečnost, koja se u najvećem procentu sastoji od vode koja je vezana za molekule osnovne supstance.

Za razliku od epitelnih, ćelije vezivnog tkiva su manje ili više prostorno udaljene jedna od druge i između njih se nalazi velika količina vanćelijskog matriksa. Iako udaljene ove ćelije se povezuju ili direktno ili preko tkivne tečnosti koja se nalazi između njih. Osnovne funkcije ovog tkiva mogu se razvrstati na:

• potpornu i zaštitnu - obrazuju stromu i kapsule organa; • nutritivnu ulogu - pokrovni epiteli, s obzirom da su bez krvnih sudova, hranljive

materije i kisik primaju iz krvnih sudova podupirućeg vezivnog tkiva; • metaboličku ulogu - u njima se mogu skladištiti lipidi, elektroliti i voda; • termoregulacionu ulogu - poseban tip vezivnog tkiva, masno tkivo, predstavlja

potkožni termoizolacioni sloj; • odbrambenu ulogu - makrofagi i limfociti (odbrambene ćelije) su aktivni u ovom

tkivu; • ulogu u zarastanju rana.

Krv i limfa su ne samo jedina tečna vezivna tkiva nego istovremeno i jedina vezivna tkiva koja ne sadrže vlakna. Krv kruži unutar krvnih sudova. Limfa je bezbojna tečnost, po sastavu slična krvnoj plazmi, ali za razliku od nje limfa sadrži samo leukocite. Cirkuliše kroz poseban sistem kanala – limfotok. Limfa predstavlja posrednika između krvi i tkiva, preko nje do ćelija dospjevaju hranljive materije, a u nju, takođe, prelaze mnogi proizvodi metabolizma koji se izbacuju iz organizma. Krvi i limfi kičmenjaka odgovaraju hidrolimfa i hemolimfa beskičmenjaka.

U odnosu na raspored vezivnih vlakana u tkivu razlikuju se dva tipa vlaknastog vezivnog tkiva:

1. čvrsto sačinjavaju vezivna vlakna zbijena u paralelne snopiće; u zavisnosti od tipa vlakana razlikuju se:

52

• kolageno u koje se ubrajaju tetive (vezuju mišiće za kosti ili mišiće međusobno) i ligamenti (povezuju kosti) i

• elastično čvrsto vezivno tkivo izgrađuje različite elastične organe u tijelu, kao što su pluća, krvni sudovi i sl.

2. rastresito je najzastupljenije tkivo u tijelu kičmenjaka; nalazi se kako u organima tako i između njih, povezujući nerve, mišiće, kosti, kožu, krvne i limfne sudove; u tom tkivu se nagomilavaju masti (rezerva energije), pigmenti i leukociti.

Hrskavičavo tkivo sačinjavaju:

• krupne hrskavičave ćelije: o hondriociti i o hondrioblasti i

• međućelijska masa u kojoj su • vlakna.

Koštano tkivo je izgrađeno od:

• koštanih ćelija: o osteoblasti, o osteociti i o osteoklasti i

• čvrste koštane mase (međućelijska supstanca).

Osteoblasti odgovaraju hondrioblastima hrskavičavog tkiva, a osteociti su zrele, diferencirane koštane ćelije. Osteoklasti razaraju koštanu masu i omogućavaju njeno neprekidno obnavljanje. Sva tri tipa ćelija učestvuju u rastu kostiju u njihovom zarastanju posle preloma. Koštana masa se sastoji od: organske materije oseina, kolagenih vlakana i mineralnih materija (najviše soli Ca i P).

Na površini kosti nalazi se vezivna opna – pokosnica. Ispod nje je kompaktna koštana masa koja prema unutrašnjosti kosti prelazi u sunđerastu koštanu masu. Kompaktna koštana masa prožeta je velikim brojem uzdužnih i poprečnih, međusobno povezanih kanalića. Uzdužni kanali nazivaju se Haverzovi kanali, oko njih se nalaze koncentrično raspoređene koštane ćelije, a kroz njih prolaze krvni sudovi i nervi.

Mišićno tkivo se sastoji od ćelija (mišićnih vlakana) koje imaju sposobnost kontrakcije. Ta se sposobnost zasniva na prisustvu kontraktilnih vlakana (miofibrila) koja su izgrađena od proteina aktina i miozina. Mišić se kontrahuje kao odgovor na nadražaj koji je do njega dospio određenim nervom. U svaku mišićnu ćeliju ulazi jedno nervno vlakno i mjesto njihovog povezivanja naziva se motorna ploča (periferna sinapsa). Nadražaj se sa nerva na mišić prenosi pomoću hemijskih medijatora. Prema građi i načinu rada, kod kičmenjaka se razlikuju tri tipa mišićnog tkiva:

• glatki, • poprečno-prugasti i • srčani mišići.

53

Poprečno-prugasti (skeletni) mišići su vezani za kosti i daju oblik tijelu. Njihove ćelije su izduženog oblika i bez nastavaka, imaju više jedara koja su smještena periferno – ispod ćelijske membrane. Spadaju u najkrupnije ćelije u tijelu (do 4 cm kod čovjeka) i sačinjavaju oko 40% ukupne tjelesne težine. Membrana ovih mišićnih ćelija naziva se sarkolema. Karakteristična poprečna-prugavost ogleda se u naizmeničnim tamnim i svijetlim trakama, što potiče od građe samih miofibrila. Miofibrili su izgrađeni od tankih aktinskih i debelih miozinskih vlakana. Tamnu prugu grade aktin i miozin, a svijetlu samo aktin. Sredinom svijetle pruge pruža se jedna tamna linija nazvana Z-linija.

Skeletni mišići su inervisani perifernim nervnim sistemom tako da rade pod uticajem naše volje i u toku rada se zamaraju. Osnovna funkcija ovih mišića je kretanje i proizvodnja tjelesne toplote. Njihova mišićna vlakna su grupisana u snopiće koji su obavijeni vezivnom opnom. Više snopića udruženo je u veće snopove, koji su grupisani i povezani zajedničkom vezivnom opnom gradeći mišić.

Glatki (visceralni) mišići izgrađuju zidove cjevastih organa i organa sa šupljinama (crijeva, želudac, mokraćna bešika, krvni sudovi, materica i dr.). Sastoje se od većeg broja vretenastih ćelija koje imaju obično jedno jedro u centru ćelije. Aktin i miozin su u njima grupisani u snopove tako da nema poprečne-prugavosti. Inervisani su vegetativnim (autonomnim) nervnim sistemom tako da rade van uticaja naše volje. Inervacija je dvojna, što znači da je svaki mišić u vezi i sa simpatikusom i sa parasimpatikusom čime se postiže regulacija rada organa (ako simpatikus npr. ubrzava rad nekog organa, onda će parasimpatikus djelovati suprotno). Kontrakcije glatkih mišića su spore, duže traju i ne dolazi do zamaranja.

Srčani mišić je po strukturi sličan poprečno-prugastim mišićima, a po funkciji je sličniji glatkim mišićima. On je poprečno-prugast, ali je specijalno građen kao fiziološki sincicijum. Ćelije su skraćeno vretenastog oblika i imaju nastavke preko kojih se povezuju čime obrazuju sincicijum, što omogućava nesmetano prenošenje nadražaja kroz srčani mišić. Kontrakcije srčane muskulature su brze, ritmičke i automatske. Postoje dve vrste mišićnih ćelija u srcu: jedne, tipične mišićne ćelije koje grade pretkomore i komore srca, i druge – Purkinijeve ćelije, koje grade tzv. automatski (provodni) sistem srca.

Nervno tkivo je vrsta životinjskih tkiva koja obezbjeđuje reakcije organizma na promjene u spoljašnjoj sredini u kojoj organizam živi i promjene u brojnim sredinama unutar organizma. Funkcija ovog tkiva je komunikacija organizma sa spoljašnjom sredinom, i komunikacija između dijelova organizma, tako da ovo tkivo ustvari ima ulogu da prima informacije i da ih sprovodi do različitih dijelova tijela. Dobijene informacije, nervni sistem dovodi u vezu, kombinuje i obezbjeđuje odgovarajući odgovor na njih. Neuron je visokospecijalizovana ćelija koja ima:

• karakterističan oblik, • sposobnost primanja, prenošenja i stvaranja nervnog impulsa, • sposobnost obrazovanja sinapsi preko kojih se vrši prenos nervnog impulsa sa jedne

nervne ćelije na drugu ili na ćeliju efektornog organa, • sposobnost stvaranja neurotransmitera.

Nervne ćelije imaju tijelo (perikarion) sa koga polaze dvije vrste citoplazmatskih nastavaka pomoću kojih su obavještene kako o promjeni u spoljašnjoj sredini tako i tome kako na tu promjenu treba da odreaguju: dendrite koji dopiru do različitih organa; primaju i

prenose nadražaje kojima se višspoljašnjoj i unutrašnjoj sredini;

Sinapse predstavljaju dodirna mtijelom drugog neurona. Svaka sinapsa se sastoji od: presinaptipukotine i postsinaptičke membrane. Sinapse mogu biti:

• hemijske kod kojih se prenošenje nadražaja vrši pomomedijatora, neurotransmitera

• električne (neksusi) koje odgovaraju pukotinastim me

Hemijska sinapsa obrazovana izmećelije naziva se motorna ploča ili nervno

54

prenose nadražaje kojima se viši centri u nervnom sistemu obavještavaju o dešavanjima u spoljašnjoj i unutrašnjoj sredini; aksoni koji dopiru do mišića (glatkih ili popre

Sinapse predstavljaju dodirna mjesta aksona jednog neurona sa aksonom, dendritom ili elom drugog neurona. Svaka sinapsa se sastoji od: presinaptičke membrane, sinapti

čke membrane. Sinapse mogu biti:

mijske kod kojih se prenošenje nadražaja vrši pomoću posrednika, hemijskog medijatora, neurotransmitera i

ne (neksusi) koje odgovaraju pukotinastim međućelijskim spojevima.

Hemijska sinapsa obrazovana između motornog neurona i poprečnoča ili nervno-mišićna sinapsa.

Osnovni dijelovi neurona

i centri u nervnom sistemu obavještavaju o dešavanjima u li poprečno-prugastih).

esta aksona jednog neurona sa aksonom, dendritom ili čke membrane, sinaptične

ću posrednika, hemijskog

elijskim spojevima.

čno-prugaste mišićne

55

Cilj vježbe bojenje krvnih razmaza

Materijal i pribor

Materijal: krv Pribor: injekciona igla, vata, nekoliko čistih predmetnih stakalaca, stalak za bojenje preparata, mikroskop

Hemikalije Boje May-Grunwald i Giemsa, destilovana voda, imerziono ulje, alcohol

Postupak

Alkoholom namočenom vatom očititi mjesto iz koga će se ubodom sterilne igle uzeti nekoliko kapljica krvi. Poželjeno je naporaviti dovoljno dubok ubod da bi krv mogla oticat slobodno (da ne bi doslo do curenja okolnog tkiva). Prvu kap obrisati vatom, a drugu prenijeti na kraj predmetnog staklaca. Drugom predmetnom pločicom pod oštrim uglom napraviti razamz kapljice krvi (neophodno je da razmaz bude u tankom sloju). Ostaviti da se kapljica osuši na sobnoj temperaturi. U kadu za bojnje postaviti preparat, i preliti ga nerazrijeđenim rastvorom May-Grunwald boje. Nakon tri minute preliti destilovanom vodom ravnomjerno po mjestu razmaza, sačekati jednu minutu, pa odliti, i dodati svježe napravljen rastvor boje po Giemsa (rastvor se parvi tako da se u menzuru odmjeri 0,5 ml komercijalnog rastvora boje i dopuni destilovanom vodom do 10 ml), držati 25-35 minuta. Nakon toga izaprati destilovanom vodom, posušiti vatom i ostaviti u kosom položaju da se osuši. Sa donje strane očistit staklace od ostataka boje i mikroskopirati imerzionim objektivom.


Na preparatu se sa lakoćom uočavaju bakreno crveni eritrociti, kao i ljubičasto-plavo obojeni leukociti.

56

Mikroskopiranje krvnih razmaza


57

EKOLOGIJA

Na planeti Zemlji sfera u kojoj postoje uvjeti za život zove se biosfera (grč. bios = život; sphaera = kugla). U sastav biosfere ulazi vazdušni omotač – atmosfera, vodeni omotač – hidrosfera i površninski dio kopna do dubine do koje ima živih organizama – litosfera. Nauka koja se bavi odnosima živih bića prema životnoj sredini, odnosno prema neživoj prirodi, uključujući i odnose između njih, zove se ekologija (lat. öikos = dom ili kuća; logos = nauka).

U živom svijetu, u sudjelovanju žive i nežive sredine, postoje različiti stupnjevi biološke integracije, a osnova je ćelija kao osnovna jedinica života. Viši stupanj ekološke integracije je vrsta, a skup jedinki iste vrste koji u datom vremenu naseljava isti prostor i repredukcijom stvara plodno potomstvo označava se kao populacija. Glavna odlika populacije je brojnost jedinki na datom prostoru - gustina date populacije u datom vremenu. Na jednom prostoru (biotopu ili staništu) se, uglavnom, javljaju mješovite populacije. Mješovite populacije živih bića na određenom biotopu čine ekološku integraciju višeg stupnja označenu kao biocenoza. Biotop i biocenoza zajedno čine veću ekološku integraciju označenu kao ekosistem. U svakom ekosistemu, s obzirom na stupanj variranja osnovnih uvjeta života, izražena je kako vertikalna tako i horizontalna stratifikacija. Tako se npr., u šumi kao primjeru jednog ekosistema, u biljnom svijetu izdvaja sprat drveća, sprat grmlja, sprat zeljastih biljaka i stelja. U životinjskom naselju, koje je usko vezano za naselje biljaka, također se javlja vertikalna startifikacija: naselje u krošnji drveta (ptice), naselje na kori i ispod kore drveta (razne vrste insekata), naselje životinja u korijenu drveta, stelji i u zemljištu (razne vrste beskrilnih insekata, krpelji, stonoge, gmizavci itd.). U barama i jezerima uslijed izostanka protoka kao važnog abiotičkog faktora, nastala je vertikalna i horizontalna stratifikacija osnovnih abiotičkih faktora (kisika, temperature, svijetlosti itd.). Variranje osnovnih uvjeta u ovim vodenim sredinama rezultiralo je horizontalnom podjelom na naselja litorala ili priobalja, sublitorala i profundala – otvorene pučine. Vertikalna stratifikacija živog naselja obuhvata: plankton, nekton i bentos ili naselje dna. U stajaćicama, a posebno u barama, javlja se naselje životinja na biljkama koje se označava kao perifiton. U naselje planktona ubrajaju se alge, a od životinja niži račići, rotatorije i protozoe. U nektonu su dominantne ribe.

Vertikalna i horizontalna stratifikacija u vodenim i kopnenim ekosistemima uvjetovana je variranjem abiotičkih uvjeta života. Abiotičke uvjete predstavljaju abiotički faktori koji se ubrajaju u ekološke faktore. Ekološki faktori jedne sredine predstavljeni su: fizičko-hemijskim faktorima, orografskim faktorima (nadmorska visina, nagib i ekspozicija), biotičkim faktorima i antropogenim faktorima.

Antropogeni faktor danas ima veoma veliki uticaj na promjene uvjeta u životnoj sredini i zato se izdvaja kao posebno značajan. Životinje kao heterotrofni organizmi su, u svom rasporedu i položaju, uvjetovane biljkama kao autotrofima. Dalje, raspored živih bića na određenom prostoru uvjetovan je spoljnim uvjetima sredine, odnosno ekološkim faktorima, koji predstavljaju abiotičke i biotičke uvjete opstanka živih bića na datom prostoru. Shodno tome, variranje ovih uvjeta odražava se na raznovrsnost živih bića na različitim prostorima. Variranje određenog ekološkog faktora u čijim granicama je moguć život date vrste označava se kao ekološka valenca. Tako se, s obzirom na stupanj variranja ekoloških faktora, organizmi dijele na:

58

• eurivalentne – organizmi koji podnose veće variranje osnovnih ekoloških faktora; • meZovalentne – organizmi koji podnose manje variranje ekoloških faktora; • stenovalentne – organizmi koji podnose vrlo mala variranja i zahtijevaju gotovo

stabilne uvjete ekoloških faktora.

Cilj vježbe

Grafički predstaviti ekološku valencu različitih vrsta riba u odnosu na ekološki faktor temperaturu

Materijal i pribor

Pribor: milimetarski papir, lenijar, olovke u boji

Postupak

Iz priložene tabele na milimetarski papir, u koordinatni sistem unijeti broj jedinki riba različitih vrsta uzgajanih u akvarijumskim uslovima na različitim temperaturama vode. Na apscisu unijeti jedinice temperature, ana ordinatu broj jedinki. Dobijene krive označiti i u legendi grafikona.

temperatura štuka žuti grgeč sunčanica američka pastrmka

grgeč

0

2 10

4 10 3 6 0 15

6 13 5 9 6 20

8 20 10 12 10 26

10 30 22 16 15 35

12 45 35 19 30 46

14 60 50 25 90 59

16 75 65 33 100 70

18 90 80 43 90 80

20 98 90 56 30 87

22 92 95 70 15 92

24 70 98 80 7 97

26 40 95 90 0 98

28 10 80 95 90

30 50 98 60

32 0 90 30

34 65 0

36 30

38 0


Različite vrste imaju različite ekološke valence u odnosu na temperaturu.

59

Grafikon-ekološke valence riba u odnosu na temperaturu


60

Documents

praktikum biologije_VZS_2012.pdf