Biologija Botanika Citologija Zoologija Entomologija Antropologija Molekularna Anatomija

Biologija ► Botanika ► Citologija ► Zoologija ► Entomologija ► Antropologija ► Molekularna ► Anatomija ► Biokemija ► Fiziologija ► Biofizika ► Ekologija ► Histologija ► Evolucija ► Taksonomija ► Genetika biologija

Kemija ► Analitička kemija ► Biokemija ► Računalna kemija ► Elektrokemija ► Anorganska kemija ► Organska kemija ► Fizikalna kemija ► Kvantna kemija ► Spektroskopija ► Stereokemija ► Termokemija

Fizika Akustika ► Astrodinamika ► Astronomija ► Astrofizika ► Atomska i molekularna fizika ► Optička fizika ► Biofizika ► Računalna fizika ► Kozmologija ► Dinamika tekućina ► Kvantna fizika ► Fizika materijala ► Matematička fizika ► Mehanika ► Nuklearna fizika ► Optika ► Fizika čestica ► Fizika plazme ► Fizika polimera ►

Znanosti o Zemlji i okolišu ► Geologija ► Geofizika ► Mineralogija ► Fizikalna geografija ► Oceanografija ► Vuklanologija ► Paleoekologija ► Meteorologija

Biologija grč. bios= život, logos= govor, riječ. Znanost o živim bićima i životnim procesima, upoznaje nas s osnovnim načelima na kojima se temelji život

Sistematika živih bića ► Živa bića pojavljuju se u velikom broju različitih oblika. ► Životne oblike treba prepoznati, odrediti, imenovati, povezati i rasporediti u skupine.

► Grana biologije koja se bavi imenovanjem i klasifikacijom različitih oblika živih bića zove se SISTEMATIKA ili taksonomija (grč. taxis= red, nomos= zakon).

Sistematika živih bića ► Povezivanje i raspoređivanje obavio u 18. st. švedski prirodoslovac Carl Linne’ (Linnaeus), uveo je dvoimeno nazivlje (binarnu nomenklaturu).

dvoimeno nazivlje/ binarna nomenklatura Svakom živom obliku (svakoj biljci i životinji) Linne’ je dao 2 latinska imena: 1. ime je rod (Genus) 2. ime je vrsta (species) na kraju se dodaje 1. slovo prezimena autora koji je prvi opisao i imenovao vrstu: Npr. Canis lupus L. ►

► ► ► VRSTA – skupina organizama sa zajedničkim osobinama, mogu se međusobno pariti, dati plodne potomke. Vrste s nekim zajedničkim osobinama združuju se u isti ROD. Srodni rodovi združuju se u PORODICU. Srodne porodice u RED. Srodni redovi u RAZRED i KOLJENO. Najviša i najšira jedinica u raspoređivanju je CARSTVO.

Primjer Carstvo- životinje Spužva, meduza, puž, glista, rak, riba, žaba, ptica, lisica, medvjed, vuk, mačka, lav, zec, srna, šišimiš, čagalj Koljeno- svitkovci Riba, žaba, ptica, lisica, medvjed, vuk, mačka, lav, zec, srna, šišimiš, čagalj Razred- sisavci Lisica, medvjed, vuk, mačka, lav, zec, srna, šišimiš, čagalj Red- zvijeri Lisica, medvjed, vuk, mačka, lav, čagalj Porodica- psi Lisica, vuk, čagalj Rod- vukovi Vuk, čagalj Vrsta- vuk Vuk

Carstva Podjela u prošlostipo kriteriju- izgled organizma, pokretljivost i način prehrane: biljno i životinjsko carstvo ► Nakon otkrića mikroorganizama- novo carstvo: protisti ► Boljim upoznavanjem protistauslijed razlika u njihovoj staničnoj organizaciji- posebno carstvo: prokarioti ► Heterotrofni organizmi su isključeni iz carstva biljaka- novo carstvo: gljive ► Monogostanični organizmi jednostavne građe pridruženi su carstvu protista- u novo carstvo: protoktisti ►

Klasifikacija u 5 carstava Prokarioti (monera) Prokariotski jednostanični organizmi (bakterije, cijanobakterije) Protoktisti (protisti) Eukariotski jednostanični i višestanični organizmi jednostavne građe (praživotinje, alge) Gljive Heterotrofni organizmi koji apsorbiraju organsku hranu Životinje Heterotrofni organizmi koji se hrane drugim organizmima Biljke Autotrofni organizmi koji fotosintetiziraju (pretvaraju anorganske molekule u organske pomoću Sunčeve energije)

► Nakon otkrića molekularne osnove života, na temelju usporedbe DNA, nova podjela svih organizama u 3 velike domene

1 stanica, jednostavna Archea (arhebakterije ili prabakterije) Vjerojatno najstariji organizmi prilagođeni ekstremnim uvjetima života Eubacteria (prave bakterije) Bakterije i cijanobakterije Eukarya (eukariotski organizmi) Protoktisti, gljive, biljke, životinje 1 ili više stanica, složene

Archea= jednostavne stanice bez jezgre, prokarioti

Eubacteria= prave bakterije, prokarioti, razlika od Archea po kemijskoj konstituciji

Eukarya= sva ostala živa bića, eukarioti: biljke, životinje, gljive, protozoe- imaju jezgru i organele

Obilježja živoga

Organizacijska ljestvica živih bića Najviši i najsloženiji sustav organizacije živog svijeta je ekosustav sastoji se od životne zajednice populacija i od fizičkog okoliša. Sva bića, svi ekosustavi na Zemlji čine Zemljinu biosferu. ► Različite populacije koje žive na istom području čine životne ili biološke zajednice. ► Populacija je skup jedinki ili organizama iste vrste koji žive na istom staništu i međusobno se rasplođuju. ► ► Jedinka je organizam koji se može raščlaniti na organske sustave, organe, tkiva, stanice. Neki organizmi su građeni od jedne stanice, neki od mnoštva stanica koje skladno djeluju. Organizam je životna cjelina, ne samo nakupina stanica. Stanice sa sličnom ulogom čine tkivo, tkiva grade organe. Stanica je najniža razina života, sastoji se od organela, makromolekula, molekula. ► Molekule su građene od atoma. ► Na najnižoj razini su atomi, građeni su od elementarnih čestica. ►

Što je zajedničko svim bićima ► Unatoč velikoj raznolikosti, postoji jedinstvo života, to vidljivije što se više spuštamo po organizacijskoj ljestvici živih sustava: od organizma prema stanici, njezinim dijelovimaorganelima, makromolekulama, molekulama i atomima. ► Iznad stanične razine organizmi su vrlo različiti. ► Ispod st. razine- vrlo slični.

Organizam Organski sustavi Organi Živi Tkiva sustavi Stanice Porast složenosti Organeli Molekularne nakupine Organske Makromolekule tvari Manje molekule Anorganske Atomi tvari

9 zajedničkih osobina živih bića Organiziranost Uređenost i ustroj na svim razinama života. Svi su građeni od stanica. Sve strukture i procesi su povezani i regulirani. Izmjena tvari ili metabolizam Izmjena tvari i energije s okolišem, sve kemijske reakcije u organizmu koje opskrbljuju organizam energijom za održavanje strukture i organizacije života. Pokretljivost Vlastitim snagama organizam pokreće sebe ili svoje dijelove. Podražljivost Organizam prepoznaje okoliš i promjene u njemu i reagira na njega. Razmnožavanje Razvitak i rast Nasljeđivanje O. stvara potomke sebi slične. Evolucija ili razvoj Promjena obilježja tijekom duljeg vremena. Zajednička ev. ujedinjuje sav živi svijet na Zemlji. Raznolikost vrsta je rezultat stupnjevitih promjena i selekcije. Prilagodba Ponašanje koje omogućuje bolje iskorištavanje okoliša i preživljavanje u okolišu. Slijed promjena koje vode složenosti organizma. Jedinice nasljeđivanja su geni-dijelovi DNA koji sadrže uputu o razvitku potomka.

► 9 temeljnih obilježja kojim se živa bića razlikuju od neživih tvari: ► Omogućuje preživljavanje svakodnevno (jedinke) ► Omogućuju opstanak (vrste, i nakon smrti jedinke) ► Živa bića pokazuju sva obilježja istodobno ili u nekom dijelu razvojnog ciklusa tijekom života ili povijesti vrste

► Još 2 obilježja, ali ne na individualnoj, već na globalnoj razini: JEDINSTVENOST I RAZNOLIKOST ► Sva živa bića imaju isti nasljedni kod ► Velika je varijabilnost oblika, veličine, boje, životnih navika živih vrsta ► 2 -5 -10 milijuna živih vrsta?

ORGANIZACIJA ► Živa bića sadrže desetke različitih elemenata povezanih u tisuće specifičnih kombinacija koje su organizirane u složene strukture ► Strukture neživoga svijeta sadrže atome svih prirodnih elemenata ali u neorganiziranom obliku

Hijerarhija života kao oblik organiziranosti ► Život na Zemlji sastavljen je od hijerarhije struktura u kojoj je svaka razina izgrađena od struktura niže razine, a temelj je višoj razini ► Organizacija života očita je u cijelom organizmu, na mikroskopskoj razini, na razini velikih skupina živih bića u okolišu

► ► ► ► Biosfera Ekosustavi Životna zajednica Populacija Organizam Organski sustav Organ Tkivo Stanica Organeli Molekule Atomi Subatomske čestice

Kategorizacija živih bića kao oblik organizacije ► Živa bića se razlikuju brojnim osobinama: oblikom, veličinom, bojom ► Živa bića se svrstavaju u skupine srodnosti s pomoću sustava kategorizacije živih bića: ► Vrsta, rod, porodice, redovi, razredi, koljena, domene

Domena i carstva Eubacteria i Archea: najstarije domene Potomci Eubacteria- Protisti- preci gljiva, biljaka, životinja Eukarya: Protisti- jednostanični i neki višestanični organizmi s mogućnošću ingestije, apsorpcije, fotosinteze ► Fungi- jednostanični organizmi kao kvaščeve gljivice, višestanične gljive; apsorbiraju energiju i tvari nakon razgradnje drugih organizama ► Plantae- mahovine, papratnjače, sjemenjače; zeleni su, višestanični, stvaraju hranjive tvari od CO 2, H 20 i Sunčeve svjetlosti ► Animalia- višestanični organizmi, dobivaju energiju hraneći se drugim organizmima ► ►

Stanica, lat. cello=soba ► Sva živa bića građena su od stanica: Stanica je osnovna građena i djelatna (funkcionalna) jedinica živih bića, ona je zajednička svim živim bićima. ► Stanična teorija= sva živa bića su građena od stanica= biološki zakon M. Schleiden (1838. ) i T. Schwann (1839. ); R. Virchow

Stanična teorija, glavna doktrina biologije: 1. Sva su živa bića građena od 1 ili više stanica 2. Stanice su temeljne žive jedinice organizma i kemijske reakcije života zbivaju se unutar stanica 3. Sve stanice nastaju iz već postojećih stanica ► Životinjske st. - 10 -20µm prosječno ► Biljne st. - 80 -200µm (0, 08 -0, 2 mm) ► Bakterijske st. - 1 -10µm ►

Istraživanje stanice ► Mikroskop: svjetlosni, elektronski ► Stanično frakcioniranje ► Kultura stanica ► Obilježavanje radioizotopima

Izum mikroskopa 13. st. Poznavanje brušenja leće za naočale ► 16. st. Z. Janssen postavio 2 leće na određenu udaljenost da bi dobio znatnije povećanje ► 17. st. A. van Leeuwenhoek dijamantnom prašinom brusio je leće i izumio lupu s povećanjem oko 300 puta, promatrao vodu, spermu, krv Kepler 1611. predložio složeni mikroskop Hooke konstruirao složeni mikroskop, promatrao pluto i predložio naziv celula (stanica) 1665. ► 19. st. Zeiss i Abbe ► 20. st. Indutrijska proizvodnja ►

Fizika 2 leće: objektiv i okular Objektiv daje realnu i uvećanu obrnutu sliku predmeta, okular tu sliku još povećava. ► Ukupno povećanje jednako je umnošku povećanja objektiva i okulara. ► Kvaliteta slike ovisi više od moći razlučivanja nego o povećanju mikroskopa povećanje je omjer veličine slike i predmeta, moć razlučivanja je sposobnost mikroskopa da dvije bliske točke pokaže razdvojeno. ► ►

Dijelovi Stalak na podnožju, iznad podnožja je zrcalo koje usmjerava snop svjetlosti na promatrani predmet. Noviji imaju ugrađenu rasvjetu, nemaju zrcalo. ► Ispod stolića gdje je predmet promatranja, nalazi se kondenzorsustav leća koji služi boljem osvjetljavanju predmeta. ► U posebnom nosaču (revolver) nalaze se objektivi- što je objektiv jači, njegova je frontalna leća bliža predmetu. ► Na gornjem kraju tubusa je okularon djeluje kao povećalo. ► Sliku izoštravamo pomicanjem tubusa ili pomicanjem stolićapomoću posebnih vijaka: veliki i mali ►

► Ako je povećanje objektiva 40 puta, a okulara 10 puta, ukupno povećanje mikroskopa je 400 puta. ► Školski m. povećava 400 -600 puta. ► Povećanje 1000 puta postižu se primjenom posebnih objektiva (s imerzijom).

► Fazni ► Polarizacijski ► Fluorescencijski

Elektronski mikroskop ► De Broglie je otkrio 1924. g. da čestice (elektroni) koji se jako brzo gibaju imaju svojstva vala (kao što i zrake svjetlosti imaju svojstvo vala). Što se brže gibaju- valna duljina je kraća. ► Svjetlosnim m. ne mogu se razlučiti strukture sitnije od valne duljine svjetlosti (0, 4 -0, 8 µm). Kad se elektroni ubrzaju, skraćuje se njihova valna duljina, pa je takvim snopom brzih elektrona moguće razlučiti i strukture od 0, 5 nm.

U elektronskom m. izvor elektrona je užarena volframova nit – katoda. ► Visokim naponom između katode i anode (50 000 do 100 000 V) ubrzavaju se elektroni. ► Oni prolaze kroz otvor na anodi te ulaze u energetsko polje elektromagneta. ► Elektromagneti (elektronske leće) djeluju na snop elektrona kao što leća djeluje na zrake svjetlosti. ► Za osiguranje pravocrtnog širenja elektrona u unutrašnjosti mikroskopa održava se visoki vakuum. ► Elektronske leće usmjeravaju elektrone na preparat, nakon prolaska kroz preparat elektroni ulaze u elektromagnetsko polje objektiva, koji daje uvećanu sliku predmeta, a nju elektromagneti projektiva još jače povećavaju. ► Slika se projicira na fluorescentnom zaslonu ili snima na fotografsku ploču ►

Ostali postupci istraživanja stanica ► Stanično frakcioniranje: izdvajanje pojedinih organela ili struktura u čiste frakcije pomoću centrifugiranja ► Kultura stanica: stanici omogućujemo bolje uvjete rasta i dijeljenja u odgovarajućoj hranidbenoj podlozi izvan organizma

► Obilježavanje radioizotopima: molekule u stanici obilježimo radioaktivnim izotopom koji emitira zračenje, pa možemo pratiti kretanje molekula i njihove kemijske reakcije

PRILAGODBA ► Jedinke koje žive u specifičnom okolišu imaju posebne strukture ili način ponašanja ► Različite vrste se na različite načine opskrbljuju energijom i tvarima iz okoliša, te se tako prilagođuju na specijalan način života ► Prilagodbe još i povećavaju sposobnost rasta, reprodukcije, pokretanja, života u skupini, mogućnost nastavljanja vrste ► Sve su prilagodbe nasljedne, nastaju postupno tijekom mnogih naraštaja

METABOLIZAM ► Organizmi uzimaju tvari i energiju iz okoliša kako bi održali složenost i organiziranost, te da bi rasli i razmnožavali se ► Zbroj svih kemijskih reakcija potrebnih za održavanje života zove se metabolizam ► Čine ga sljedovi kemijskih procesa koji razgrađuju tvari, stvaraju nove tvari ili oslobađaju energiju

POKRETANJE ► Energija oslobođena metabolizmom omogućuje kretanje tvari na mjesta gdje su potrebne ► Organizmi se pokreću prema gradijentu kemijskih tvari- hrane

PODRAŽLJIVOST ► Živa bića primaju podražaje u svojem tijelu i iz okoliša i reagiraju na njih ► Podražljivost organizama omogućuje opažanja izvora hrane, vode, hladnoće, neprijatelja i primjerenu aktivnost koja održava tjelesnu organizaciju i sprječava razgradnju

RAZMNOŽAVANJE ► Razmnožavanje organizama omogućuje nastanak potomstva iste vrste, kontinuiranost života ► Jednostavno (fizija), spolno

RAZVITAK ► Potomci rastu, postaju složenije građe ► Razvitak je stvaranje i diferenciranje struktura i funkcija koje omogućuju uspješno preživljenje

NASLIJEĐE ► Jedinice naslijeđa, geni, prenose nasljednu informaciju koja sadrži upute o konstrukciji i funkcioniranju organizma ► Organizmi pohranjuju genske informacije u dugim molekulama DNA koja sadrži uputu za izgradnju proteina

EVOLUCIJA ► Vrste su promjenljive ► Svi organizmi su potekli od zajedničkog pretka, procesom genske modifikacije vrsta koje su prethodno živjele- to je proces evolucije ► E. je temelj razumijevanju jedinstva i raznolikosti života ► Evolucijski mehanizam nastanka raznolikosti jest prirodna selekcija