Gimnazija in ekonomska srednja šola Trbovlje Alen Firšt 1.b ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Biologija Kakšen mora biti dober poskus? mora biti skrbno načrtovan – METODO DELA (načrt) natančno izveden spremljamo vse ostale dejavnike, ki bi lahko vplivali na poskus poskus mora biti večkrat ponovljen so okolju prijazni kontroliran (pomeni da pri enem poskusu menjamo samo 1 dejavnik) Pravi znanstveniki so tisti, ki neprestano iščejo nove dokaze, potrditve jih ne zapeljejo neke ideologije, ampak vedno iščejo samo znanstveno razlago- racionalno-materialistično Delo z mikroskopom Mikroskop je sistem leč, ki nam povečajo zorni kot, pod katerim gledamo nek predmet. Tvorita ga žarka, ki prihajata od predmeta. Zgodovina mikroskopa 1.st – znanstvenik Plinej je uporabil stekleno kroglo, napolnjeno z vodo kot povečalo. 16.st – nemški znanstvenik Jenssen izdela prvi mikroskop 17. st – Antonie vam Leeuwenhoek izdela drobne leče povečava do 270x (začetnik mikrobiologije, prvi je videl bakterijske celice (cid:132)(cid:132)-koki,()-bacili) 17. st – Robert Hooke izdela mikroskop, s katerim je prvič gledal biološki material. Pravimo da je prvi videl (cid:133)celice(cid:134). Gledal je celice plute in videl oplutenele celične stene 19. st – izdelajo svetlobni mikroskop (vir za gledanje slike je svetloba) 20. st – se pojavi elektronski mikroskop (vir za gledanje slike so elektroni) 500.000-krat do 1.000.000 Kaj je elektronski mikroskop? Kako deluje? Elektronski mikroskop je mikroskop, ki za opazovanje površine uporablja elektronski žarek. Curek tipa raziskovalno površino po vzporednih črtah. Pogosto uporabljamo tudi kratico SEM, ki izhaja iz angleškega poimenovanja (Scaning Electron Microscope) 1 Gimnazija in ekonomska srednja šola Trbovlje Alen Firšt 1.b ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Pri delovanju vrstičnega elektronskega mikroskopa se po raziskovalni površini pomika elektronski curek. Najmanjši premer tega curka je 1nm. Ko elektronski snop trči na površino vzorca nastanejo odbiti in sekundarni elektroni ter elektromagnetni valovi v ultravijoličnem in rentgenskem delu spektra. SESTAVNI DELI MIKROSKOPA Mehanski: - noga - stativ (stojalo) - tubus – nosilec okularja - mizica – na njej neži objektnik s preparatom - revolver – nosilec objektivov - vijaki: makrometerski (samo za iskanje slike pri mali povečavi) mikrometerski (za izostrenje slike pri mali povečavi in za iskanje slike pri veliki povečavi) vijak za kondenzor Optični: - okular- leča pri očesu, deluje po principu lupe. Sliko ki jo da objektiv še poveča - objektiv – predmet preslika v goriščno razdaljo okularja. Slika je povečana, obrnjena in preslikana - kondenzor – lečni sistem, ki omogoča močno osvetljenost vidnega polja - zaslonka – z njo kontroliramo količino svetlobe - svetlobni filter – z njim spreminjamo svetlobni spekter - lučka – vir svetlobe Povečavo mikroskopa izračunamo tako, da pomnožimo povečavo okularja * objektiva. 100100x 40400x (slika 1) Najboljša povečava je tista, pri kateri dobimo najbolj jasno sliko. Merilo za jasne slike pa je ločljivost mikroskopa Naše oko ima ločljivost d= 0,1mm. oo 8 Svetlobni mikroskop pa 0,2 mikro-metra Elektronski mikroskop0,2 nano-metra Ločljivost je razdalja med dvema točkama 2 Gimnazija in ekonomska srednja šola Trbovlje Alen Firšt 1.b ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- CELICA Veda ki proučuje celice se imenuje citologija. Prvi je videl celice Robert Hooke. 1. Kaj vem o celici? Je osnovna gradbena (strukturna) in dejavna (funkcionalna) enota organizma. Sama za sebe organizem (enoceličarji) ali pa gradi organizem. 2. Kakšne celice poznam? a) živalske - nimajo celične stene - nimajo vaukole - nimajo kloroplastov - imajo centriole, ki imajo pomembno vlogo pri delitvi celice b) rastlinske - imajo c. steno - imajo kloroplastefotosinteza (0 +organska snov) 2 - imajo vakuolo, vsebuje celični sok, daje trdnost – oporo c) avtotrofne (sama izdela organsko snov)- rastlinske d) heterotrofne (hrano jemlje iz okolja) – živalske, glive e) evkarionske – celice živali, rastlin, gliv (imajo jedrno snov, obdano z jedrnim ovojem) f) prokarionske – bakterije (jedrna snov je prosta v citoplazmi) 3. Lastnosti žive celice: - sprejemanje - izločanje - dednost - spremenljivost - čutnost - odzivanje na dražljaje - prilagajanje - odmiranje - individualnost 3 Gimnazija in ekonomska srednja šola Trbovlje Alen Firšt 1.b ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Celična teorija Znanje o celici ni prišlo naenkrat, ampak se je postopoma nalagala 1. Celice se povezujejo v tkiva a) Leta 1824 je francoski znanstvenik Dutrochet opazil, da se celice povezujejo v tkiva. b) Tkivo je skupek celic, ki ima svojo obliko, strukturo in funkcijo in se po tem loči od drugih tkiv. 2. Celična teorija Šele 170 let po odkritju celice so znanstveniki prišli do spoznanja, da so vsi živi organizmi zgrajeni iz celic in da je celica osnovna enota živih organizmov. Celično teorijo sta objavila dva nemška znanstvenika, ki sta bila sodobnika Charlesa Darwina (1809-1882). Leta 1838 je dokaze, da celična teorija velja za rastline, objavil Matthias Schleiden (1804-1881), leto dni kasneje pa je Theodor Schwann (1810-1882) utemeljil celično teorijo za živali. 3. Celice se delijo Leta 1855 R. Virchow odkrije, da se celice razmnožujejo z delitvijo, kar pomeni, da vse celice nastanejo z delitvijo že obstoječih. S tem je tudi zanikal teorije o spontanem nastanku življenja. 4. Ob koncu 19. stoletja je Walter Flemming videl, da pri delitvi sodelujejo nitaste strukture in je to delitev poimenoval mitoza (slika 2) 5. Iz vseh spoznanj so znanstveniki postavili celično teorijo, ki se še danes dopolnjuje. Osnovni trditvi pa sta: a) celica je osnovna gradbena (strukturna) in dejavna (funkcionalna) enota vsakega organizma b) delitev celice skrbi za dedno povezavo med celicami Zgradba evkarionske celice -imajo jo živali, rastline in glive (slika 3) Celične strukture so lahko: a) membranske (kloroplast) b) zrnati (ribosomi) c) nitasti (bički, migetalke, centriol(imajo samo živalske celice)) Zgradba celične membrane je zgrajena po principu tekočega mozaika 1. debela je okrog 7nm 4 Gimnazija in ekonomska srednja šola Trbovlje Alen Firšt 1.b ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2. po osnovi je zgrajena iz dveh plasti fosfolipidov+beljakovin Vsak fosfolipid ima glavico in dva maščobna repka (slika 4) Membranska celična strukture 1. Membrana varuje celico, ji daje obliko, prepušča določene snovi -ena bolj, druge slabše, zato je izbirno prepustna (selektivno permeabilna). Membrana je sposobna ustvarjat endocitotske mehurčke (slika 5) 2. Zgradba jedra (NUCLEUS): a) Ima dvojno celično membrano = jedrni ovoj (4 plasti fosfolopidov) b) Jedrna snov = kromatin nastanejo kromosomi – dva popolnoma enaka kromosoma imenujemo KROMATIDI. V njih je molekula DNK. Na DNK so vezane beljakovine HISTONI (jedrne beljakovine) c) Jedrce (NUCLEOLUS) – je mesto v jedru, kjer se DNK pripiše v RNK. Na jedrcu nastajajo ribosomi. 3. Funkcija jedra: a) Nosilec dednih informacij b) Nosilec novih dednih informacij-mutacija c) Nosilec in regulator celičnega dogajanja 4. Mitohondrij je celična struktura v kateri poteka celično dihanje. Tam se sprošča življenjska energija v obliki molekul ATP.(slika 6) 5. Plastidi – imajo jih samo rastlinske celice: a) Kloroplasti – vsebuje klorofil - poteka fotosinteza (sladkor+kisik) - (slika 7) b) aminoplasti – shranjujejo škrob c) levkoplasti – shranjujejo druge snovi 6. Ribosomi so drobne, zrnate strukture v katerih poteka sinteza beljakovin. (U/45) 7. Endoplazmatski retikulum (ER) je sistem kanalčkov, po katerih se pretakajo snovi po celici. Če so na ER vezani ribosomi nagubani ER, če pa je sistem brez gladki ER (sinteza lipidov). 8. Golgijev aparat (GA) je celična struktura, ki izgleda kot plitvo naloženi krožniki. Od GA se odcepijo mehurčki (vezikli) ki imajo pomembno vlogo pri popravilu celične membrane. V GA nastajajo tudi večji mehurčki, ki shranjujejo celične encime in jih imenujemo lizosomi. 9. Vakuola – rastlinske celice. Njena membrana se imenuje tonoplast, vakuola vsebuje celični sok. Vakuola daje celici oporo, trdnost.(slika 8) Celična stena je iz celuloze. 5 Gimnazija in ekonomska srednja šola Trbovlje Alen Firšt 1.b ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nitaste celične strukture 1. Nitaste celične strukture so: a) bički (dolgi, maloštevilni), migetalke (kratke, mnogoštevilni) - služijo premikanju-premikajo se s pomočjo nitastih beljakovin (U/27) b) bazalno telesce - 9x3 mikrotubula c) centriol (samo živalske celice – nastane delitveno vreteno) 9x3 mikrotubula d) tanjše nitaste strukture (mikrofilamenti, intermediarni filamenti) - tvorijo citoskelet in dajejo celici trdnost, oporo Zgradba prokarionske celice: Kapsula: - zaščita Celična stena: - iz mureina # (mrežasta struktura-ogljikohidrat) Celična membrana Uvihki - vsebujejo fotosintetska barvila-avtotrofna Mezosomi – služi bakteriji za celično dihanje DNK – služi za dednost Ribosomi – sinteza beljakovin Rezervne snovi: lahko je glikogen, škrob Biček Pil – za prenašanje dedne snovi 6 Gimnazija in ekonomska srednja šola Trbovlje Alen Firšt 1.b ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Snovi v celici V organizmih in v zemeljski skorji se pojavljajo isti kemijski elementi, razlika je v njihovem deležu. Govorimo torej v BIOGENIH ELEMENTIH. MAKROELEMENTI MIKROELEMENTI S,C,H,N,O,P,S I,Cl,Cu,Mo(-libden) Ca,Mg,K+,Na+ Elementi se največkrat pojavljajo v obliki ionov ali spojin SPOJINE ANORGANSKE ORGANSKE -H O beljakovine (aminokisline) – največji delež 2 -CaCO OH 3 -Ca (PO ) lipidi (maščobe) 3 4 2 nukleinske kisline Voda v celici H O v celici 2 bolj aktivna tkiva imajo več H O (možgani, mišice, žleze) 2 manj aktivna tkiva pa imajo manj H O(kosti, koža) 2 H O je polarna molekula in ima DIPOL. 2 Vsaka vodna molekula lahko tvori 4 vodikove vezi z drugimi molekulami vode. (slika 9) 1. Lastnosti vode so: - je polarna molekula - ima veliko specifično toploto (pomembna vloga pri segrevanju organizmov) - ima veliko izparilno toploto (pomembno pri ohlajanju rastlin s transpiracijo in pri znojenju) - molekule vode imajo neko določeno gibljivost, ki je v tekočem stanju večja, ko pa se voda začne ohlajat pa se ta gibljivost zmanjša - gostota vode je največja pri 4(cid:132)C (anomalija vode)začne zmrzovati pri vrhu in spodaj lahko ostaja življenje 7 Gimnazija in ekonomska srednja šola Trbovlje Alen Firšt 1.b ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2. Voda je v organizmih lahko: - prosta voda (metabolna) je tista, ki v reakcijo neprestano vstopa in iztopa. Ta voda je tudi vir O (fotosinteza), vir H . Je topilo za 2 2 biokemijske reakcije - vezana voda je voda, ki je vezana na druge molekule oz. ione. Pravimo, da tvori hidratacijski (vodni) ovoj. (U/32) Hitreje se giblje K. Natrijev ion je manjši kot kalijev, zato je vpliv pozitivnega jedra večji, kar pomeni, da bolj privlači vodne molekule, kot kalijev ion, ki je večji in je vpliv pozitivnega jedra manjši. Ker ima Na večji hidratacijski ovoj, počasneje potuje skozi celično membrano in se na celični membrani ustvarja električni naboj. Membrana je znotraj negativno nabita, zunaj pa pozitivno. Vezana voda je zelo pomembna pri fizikalnih lastnostih vode, kajti tako voda potuje počasneje in je pomembna pri prezimovanju rastlin in živali, ker tako voda tudi kasneje zmrzne. Prehod snovi skozi celično membrano 1. Snovi skozi membrano lahko potujejo: - skozi lipidni dvosloj (nepolarne molekule) - skozi beljakovinske kanale (polarne molekule – aminokisline, glukoza, ioni Na, K) - s pomočjo beljakovinskega prenašalca (pospešena difuzija) 2. Načini prehoda: a) pasivni - brez porabe E - sledijo fizikalnim zakonitostim (cid:132)(cid:132)(cid:132)(cid:132)(cid:132)(cid:132)(cid:132)(cid:132) (smer koncentracijskega gradienta) b) aktivni - s porabo E (ATP) - ne sledijo fizikalnim zakonitostim (cid:132)(cid:132)(cid:132)(cid:132)(cid:132)(cid:132)(cid:132)(cid:132) 3. Oblike prehoda: a) difuzija (list) Od tega, kdaj se bodo snovi enakomerno razporedile je odvisno od: - koncentracije (števila molekul) - števila trkov med seboj - od toplote b) osmoza Je oblika difuzije (prehod) ko skozi membrano potuje le topilo 8 Gimnazija in ekonomska srednja šola Trbovlje Alen Firšt 1.b ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Voda potuje skozi membrano zato, ker obstaja neka razlika v koncentraciji raztopine. Večja je razlika, večji je pritisk s katerim voda prehaja. Pravimo, da ima čista voda največji vodni potencial, voda v kateri so raztopljene snovi pa ima vodni potencial manjši. Posledica prehajanja vode je OZMOZSKI PRITISK Ozmozski pritisk v rastlinskih celicah imenujemo TURUOR-posledica je da rastline stojijo pokonci. (slika 11) Za vse celice je pomembno v kakšnem okolju se nahajajo. Če se nahajajo v hipertoničnem okolju, lahko vodo intenzivno zgubljajo-ta proces imenujemo PLAZMOLIZA. V hipotoničnem okolju se organizmi lahko razpočijo Organske snovi v celici Ogljikovi hidrati C (H O) – včasih 2 (CH O) C:H:O = 1:2:1 2 n C H O – Glukoza 6 12 6 SLIKE – UČBENIK ! 1. Ogljikovi hidrati so polihidroksi aldehidi in polihidroksi ketoni. Na ogljikovih atomih se izmenjujejo OH skupine in vodiki, funkcionalna skupina pa je aldehidna – glukoza (slika 10) ali ketonska – fruktoza (-C=O). Delimo jih po številu ogljikovih atomov oz. po številu enot, ki se vežejo v molekulo. 2. Monosaharidi imajo v molekuli vezano 3,4,5,6 ali 7 ogljikovih atomov trioza tetroza pentoza -riboza (petkotnik) RNK, ATP, NADP (prenašalec H) -deoksiriboza (brez enega kisika) Heksoza: - ima 6 ogljikovih atomov - GLUKOZA ali GROZDNI SLADKOR ali KRVNI SLADKOR C H 0 6 12 6 - FRUKTOZA (C H 0 ) 6 12 6 - GALAKTOZA 3. Disaharidi – so sestavljeni iz dveh monosaharidnih enot Najbolj znani so: C – O – C (eterska ali glikozidna vez) 9 Gimnazija in ekonomska srednja šola Trbovlje Alen Firšt 1.b ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Maltoza (Glukoza + Glukoza) – sladni sladkor Laktoza (Glukoza + Galaktoza) – mlečni sladkor Saharoza (Glukoza + Fruktoza) – pesni ali trsni sladkor – nastane pri fotosintezi – glavni transportni sladkor pri rastlinah 4. Polisaharidi so sestavljeni ogljikovi hidrati. Imajo vezanih več tisoč enot monosaharidov Škrob (Glukozne molekule) – učbenik slika. Nahaja se v plodovih, semena, aminoplastih celice (rezerva energije) – molekule so v drevo Celuloza (Glukozne molekule) – učbenik slika – vezane so v ravni verigi, med verigami so vodikove vezi. Rastlinskim celicam daje trdnost. Najbolj razširjen polisaharid na Zemlji Glikogen – rezerva E v živalskih celicah. Po zgradbi je molekula glikogena zelo podobna škrobu, še večje je število glukoznih molekul encim hormon: insulin škrobglukozaglikogen amiloza jetra Hitin-molekula hitina ima vezan tudi dušik. Je opora v členonožcih, žuželkih. Murein gradi celične stene bakterij. Ogljikovi hidrati so rezerva energije (založne snovi), dajejo oporo, trdnost in sestavni deli življenjsko pomembnih molekul (ATP, RNK, DNK) Beljakovine (proteini ali polipeptidi) 1. Beljakovine so polimeri aminokislin. Vsaka aminokislina ima vezano eno amino skupino. Alanin Poznam okrog 20 amino kislin. In na tisoče različnih beljakovin. Ker je pomembno katere se vežejo, v kakšnem zaporedju, kolikokrat nastopi ena. 12 aminokislin organizem izdela sam, 8 pa jih moramo pridobiti s hrano. do 50 so peptidi nad 50 pa beljakovine Vrstni red aminokislin v beljakovini določa DNK molekula. Vsaka aminokislina je določena z zaporedjem treh nukleotidov, ki jih imenujemo GENSKI KOD. Pomen beljakovin: -strukturne beljakovine (aktin, miozin v mišicah), kolagen, elastin -založne beljakovine – jajčni rumenjak (albumini) 10
Description: