INTEGROVANÝ VĚDNÍ INTEGROVANÝ VĚDNÍ ZÁKLAD 2ZÁKLAD 2

BIOLOGIE Přednáška č.2BIOLOGIE Přednáška č.2

NEŽIVÁ – ŽIVÁ PŘÍRODA NEŽIVÁ – ŽIVÁ PŘÍRODA (návaznost na IVZ I)(návaznost na IVZ I)

ŽIVOT - OBECNÉ VLASTNOSTI (I.)ŽIVOT - OBECNÉ VLASTNOSTI (I.) (základní pojmy, chemické složení, buňka)(základní pojmy, chemické složení, buňka)

Ing. Helena JedličkováIng. Helena Jedličková

Přednáška č.2Přednáška č.2

NEŽIVÁ – ŽIVÁ PŘÍRODANEŽIVÁ – ŽIVÁ PŘÍRODAŽIVOT - OBECNÉ VLASTNOSTI ŽIVOT - OBECNÉ VLASTNOSTI (I.)(I.)

Obsah:Obsah:

I. I. Neživá a živá příroda - rozdíly,Neživá a živá příroda - rozdíly,

! ! život,život, živé soustavy, jedinec, biologický druh ! živé soustavy, jedinec, biologický druh !

II. Obecné vlastnosti živých organismů

III. Chemická podstata života

IVZ 2 -IVZ 2 - cíle studia cíle studia

ŽIVOT - podmínky, projevy, biologické ŽIVOT - podmínky, projevy, biologické zákonitostizákonitosti

pochopení základních principů existence pochopení základních principů existence životaživota

- absolvent by měl - absolvent by měl znát gnozeologický základ tak, aby znát gnozeologický základ tak, aby obsah nejen chápal, ale iobsah nejen chápal, ale i

- na modelových příkladech pro 1. st. jej uměl vysvětlit - na modelových příkladech pro 1. st. jej uměl vysvětlit žákům žákům

II.II. NEŽIVÁ A ŽIVÁ PŘÍRODANEŽIVÁ A ŽIVÁ PŘÍRODA – rozdíly – rozdíly (návaznost na IVZ 1)(návaznost na IVZ 1)

ŽIVOT, živé soustavy, jedinec, BIOLOGICKÝ DRUHŽIVOT, živé soustavy, jedinec, BIOLOGICKÝ DRUH

1,1, Živé soustavy jsou tvořeny stejnou hmotou jako je hmota neživých Živé soustavy jsou tvořeny stejnou hmotou jako je hmota neživých předmětů. předmětů. (J(Jsou složeny z chemických prvků a sloučeninsou složeny z chemických prvků a sloučenin!)!)2, 2, V živých organismech platí všechny zákony fyziky a chemie stejně V živých organismech platí všechny zákony fyziky a chemie stejně jako v neživé přírodě. jako v neživé přírodě.

!! Rozdíl !! Rozdíl spočívá v tom, jak je hmota organizována v prostoru a v čase. spočívá v tom, jak je hmota organizována v prostoru a v čase. HHmota živých soustav je organizována velmi složitě, je tvořena mota živých soustav je organizována velmi složitě, je tvořena BIOGENNÍMI PRVKY (makrobiogenní, mikrobiogenní-stopové) !!BIOGENNÍMI PRVKY (makrobiogenní, mikrobiogenní-stopové) !!

!!!! V živé přírodě (v organismu, buňce…) probíhají chemické přeměny, V živé přírodě (v organismu, buňce…) probíhají chemické přeměny, které jsou nutné pro zachování její existencekteré jsou nutné pro zachování její existence. .

Tyto procesy směřují k uchování soustavy a k její reprodukci, tj. Tyto procesy směřují k uchování soustavy a k její reprodukci, tj. k uchování existence jedince a druhu. k uchování existence jedince a druhu.

Kdyby tomu tak nebylo, soustava by se rozpadla, přestala by být živou. Kdyby tomu tak nebylo, soustava by se rozpadla, přestala by být živou.

!! ŽIVOT!! ŽIVOT je zvláštní forma neživé hmoty: je zvláštní forma neživé hmoty: 1, život = přírodní děj1, život = přírodní děj 2,život = život jedince (2,život = život jedince (vznik-smrt)vznik-smrt)

Živé soustavy se od neživých předmětů liší složitostí organizace.Živé soustavy se od neživých předmětů liší složitostí organizace.

Jedinec a biologický druhJedinec a biologický druh

!! !! Živá příroda se skládá z jednotlivých Živá příroda se skládá z jednotlivých živých bytostí = živých bytostí = jedinec, individum, popř. jedinec, individum, popř. organismusorganismus

= soustava ohraničená od okolí, časově = soustava ohraničená od okolí, časově omezená a schopná vykonávat všechny omezená a schopná vykonávat všechny životní funkce. Mezi ní a okolím probíhá životní funkce. Mezi ní a okolím probíhá výměna látek a energií v prostoru a čase.výměna látek a energií v prostoru a čase.

!! Biologický druh!! Biologický druh = soubor organismů = soubor organismů podobných vlastnostípodobných vlastností, , schopných se schopných se navzájem rozmnožovat a mít plodné navzájem rozmnožovat a mít plodné potomstvopotomstvo. I druh je ohraničenou soustavou.. I druh je ohraničenou soustavou.

III. Obecné vlastnosti živých organismůIII. Obecné vlastnosti živých organismů

jsou společné všem organismům a jako jsou společné všem organismům a jako celek je odlišují od neživé přírody !!!celek je odlišují od neživé přírody !!!

!!!!! Obecné vlastnosti živých organismů!!!!! Obecné vlastnosti živých organismů (1)(1)

1, Zvláštní chemické složení1, Zvláštní chemické složení – – hl. organické látky (bílkoviny hl. organické látky (bílkoviny a nukleové kyseliny, tuky a sacharidy…) => vysoký obsah a nukleové kyseliny, tuky a sacharidy…) => vysoký obsah biogenních látek. biogenních látek.

2, Složitá makro- i mikrostruktura2, Složitá makro- i mikrostruktura –– živé organismy jsou živé organismy jsou vysoce organizované a strukturálně složité organismy, jsou vysoce organizované a strukturálně složité organismy, jsou uspořádány stupňovitě (hierarchicky) – např. atomy uspořádány uspořádány stupňovitě (hierarchicky) – např. atomy uspořádány do molekul atd. Cílem je co nejlepší průběh biochemických do molekul atd. Cílem je co nejlepší průběh biochemických procesů.procesů.

3, Buněčná stavba3, Buněčná stavba – – všichni kromě virů mají základní všichni kromě virů mají základní stavební jednotku – buňku.stavební jednotku – buňku.

4, Metabolismus = přeměna látek a energie4, Metabolismus = přeměna látek a energie A, Látkový metabolismus = přeměna látekA, Látkový metabolismus = přeměna látek – – organismus přijímá organismus přijímá

z vnějšího prostředí látky, ty zpracovává na látky tělu vlastní a pak z vnějšího prostředí látky, ty zpracovává na látky tělu vlastní a pak odstraňuje zplodiny metabolismu.odstraňuje zplodiny metabolismu.

B, B, Energetický metabolismusEnergetický metabolismus = = přeměna energie přeměna energie – – úzce souvisí úzce souvisí s látkovým metabolismem = příjem a přeměna energie z potravy s látkovým metabolismem = příjem a přeměna energie z potravy

= rozklad potravy => vznik energie (využije hned, zásoba = rozklad potravy => vznik energie (využije hned, zásoba ATP – ATP – adenosin trifosfát) adenosin trifosfát)

!!!!! Obecné vlastnosti živých organismů (2) !!!!! Obecné vlastnosti živých organismů (2)

5, Růst5, Růst – – kvantitativní změna organismu, nevratné zvětšování kvantitativní změna organismu, nevratné zvětšování objemu a hmoty organismu, často spojené se změnami tvarů objemu a hmoty organismu, často spojené se změnami tvarů organismuorganismu

6,Vývoj - ontogeneze6,Vývoj - ontogeneze–– kvalitativní změna organismukvalitativní změna organismu

7, Dráždivost (pohyb)7, Dráždivost (pohyb) – – schopnost reagovat na podněty schopnost reagovat na podněty přicházející z prostředípřicházející z prostředí

8, Autoregulace8, Autoregulace – – pochody uvnitř organismu jsou pochody uvnitř organismu jsou regulovány v závislosti na vnějším prostředí zpětnými regulovány v závislosti na vnějším prostředí zpětnými vazbami)vazbami)

9, Rozmnožování a dědičnost9, Rozmnožování a dědičnost –– schopnost organismu schopnost organismu produkovat potomky s podobnými vlastnostmi rodičůprodukovat potomky s podobnými vlastnostmi rodičů

10, Proměnlivost a fylogeneze10, Proměnlivost a fylogeneze ( (9,10 = základ evoluce)9,10 = základ evoluce)

Obecné vlastnosti živých organismů (I.) Obecné vlastnosti živých organismů (I.) Ad. 1. Chemické složení živých organismůAd. 1. Chemické složení živých organismů

SUŠINASUŠINA = zbytek těla organismu po = zbytek těla organismu po odstranění vody, obsahuje organické a odstranění vody, obsahuje organické a anorganické látkyanorganické látky

POPELOVINA POPELOVINA = zbytek těla organismu = zbytek těla organismu

po spálení, obsahuje jen anorganické látkypo spálení, obsahuje jen anorganické látky

biogenní prvky –(gennos – vytvářet ) tvoří 2/3 Mendělejovy tabulky prvků; prvky, z nichž jsou složeny organismy:

makrobiogenní 99,9% živé hmoty ---------- je jich 11:

základní: C, O, H, N – 95 %ostatní: S, P, Mg, Ca, Na, K, Cl – 4,9 %

mikrobiogenní = katalytické0,1 % sušiny => v těle malé množství

součástí enzymůFe, Cu, Mn, Zn, I, …

---- stopové: zlato,stříbro…..

Obecné vlastnosti živých organismů (I.)Obecné vlastnosti živých organismů (I.)Ad. 1. Chemické složení živých organismůAd. 1. Chemické složení živých organismů

I. PRVKOVÉ SLOŽENÍ:

Obecné vlastnosti živých organismů (I.)Obecné vlastnosti živých organismů (I.)Ad. 1. Chemické složení živých organismůAd. 1. Chemické složení živých organismů

II. LÁTKOVÉ SLOŽENÍ:II. LÁTKOVÉ SLOŽENÍ:

ANORGANICKÉ LÁTKYANORGANICKÉ LÁTKY

VODAVODA tvoří asi 60 – 95 % objemu tělatvoří asi 60 – 95 % objemu těla dokonalejší a starší organismy mají zpravidla méně vody dokonalejší a starší organismy mají zpravidla méně vody

(např. medúzy (např. medúzy 98 %, houby 35 – 95 %, zelené rostliny 70 – 85 %, člověk 60 – 63 98 %, houby 35 – 95 %, zelené rostliny 70 – 85 %, člověk 60 – 63 %, semena 5 – 20 %)%, semena 5 – 20 %)

Význam: Význam: 1. rozpouštědlo – organických i anorganických látek , 1. rozpouštědlo – organických i anorganických látek , rozkládá rozkládá

je na lehce vstřebatelné iontyje na lehce vstřebatelné ionty 2. transportní médium - 2. transportní médium - přesuny infúzí, bez potřeby energiepřesuny infúzí, bez potřeby energie 3. chemický aktivátor 3. chemický aktivátor 4. pH – souvisí se stálým udržením pH4. pH – souvisí se stálým udržením pH 5. termoregulace – 5. termoregulace – poměrně dlouho kumuluje teplo a poměrně poměrně dlouho kumuluje teplo a poměrně

rychle se ho zbavírychle se ho zbaví, zabraňuje přehřátí organismu , zabraňuje přehřátí organismu 6 produkt metabolismu aj.6 produkt metabolismu aj.

Obecné vlastnosti živých organismů (I.)Obecné vlastnosti živých organismů (I.)Ad. 1. Chemické složení živých organismůAd. 1. Chemické složení živých organismů

ANORGANICKÉ LÁTKYANORGANICKÉ LÁTKY

SOLIVýskyt: A, disociovány na ionty (Na+, K+, Ca+, …) B, vytvářejí nerozpustné sloučeniny (uhličitany, křemičitany, fosforečnany…)Význam: 1. elektrické a transportní procesy na membránách,

2. součást makromolekulárních látek (barviva, enzymy,…),

3. v nerozpustné formě vytvářejí ochranné a oporné struktury (schránky, kostry..)

PLYNY

CO2, N2,O2 aj.

Obecné vlastnosti živých organismů (I.)Obecné vlastnosti živých organismů (I.)

Ad. 1. Chemické složení živých organismůAd. 1. Chemické složení živých organismů

ORGANICKÉ LÁTKYORGANICKÉ LÁTKY

30 % organismu, 90 % sušiny30 % organismu, 90 % sušiny

Význam:Význam:

stavební látkystavební látky => tvoří různé struktury => tvoří různé struktury buněk a mezibuněčné prostorybuněk a mezibuněčné prostory

zdroj a přenašeče energie zdroj a přenašeče energie funkce funkce zásobnízásobní

řídící funkce (DNA, hormony, enzymyřídící funkce (DNA, hormony, enzymy) aj.) aj.

Obecné vlastnosti živých organismů (I.)Obecné vlastnosti živých organismů (I.)Ad. 1. Chemické složení živých organismůAd. 1. Chemické složení živých organismů - ORGANICKÉ LÁTKYORGANICKÉ LÁTKY

a, SACHARIDY- CUKRYa, SACHARIDY- CUKRY

Význam:Význam:

1,rychlý zdroj energie1,rychlý zdroj energie (glukóza, škrob, glykogen,…) (glukóza, škrob, glykogen,…)

2, stavební látky2, stavební látky (celulóza, chitin)(celulóza, chitin)

3,schopnost udržovat a přenášet energii vázanou 3,schopnost udržovat a přenášet energii vázanou v chemických vazbáchv chemických vazbách

4,snadno se nesou krví - vstřebávají se z potravy-4,snadno se nesou krví - vstřebávají se z potravy-projdou stěnami do tkáňového mokuprojdou stěnami do tkáňového moku

10 % z organických látek těla10 % z organických látek těla

Obecné vlastnosti živých organismů (I.)Obecné vlastnosti živých organismů (I.)

Ad. 1. Chemické složení živých organismů Ad. 1. Chemické složení živých organismů - ORGANICKÉ LÁTKYORGANICKÉ LÁTKY

b, b, LIPIDY - TUKYLIPIDY - TUKY - - estery vyšších karboxylových (mastných) kyseliny a alkoholuestery vyšších karboxylových (mastných) kyseliny a alkoholu - - kapalné nebo pevné látkykapalné nebo pevné látky- většinou nerozpustné ve vodě (=> - většinou nerozpustné ve vodě (=>

Význam:Význam: 1, tepelný izolátor, ochrana proti vodě1, tepelný izolátor, ochrana proti vodě 2, zásobárna energie 2, zásobárna energie (oproti cukrům obrovské množství energie(oproti cukrům obrovské množství energie)) 3, rozpouštědla3, rozpouštědla ( (např. vitamínů…)např. vitamínů…) 4, stavební látky4, stavební látky

2 % z organických látek těla2 % z organických látek těla

Dělení:Dělení: neutrální tukyneutrální tuky – estery mastných kyselin (olejová, stearová, – estery mastných kyselin (olejová, stearová, palmitová) a alkoholu glycerolupalmitová) a alkoholu glycerolu voskyvosky – slouží k promaštění srsti - odpuzení vody (např. lanolin – – slouží k promaštění srsti - odpuzení vody (např. lanolin – srst ovcí)srst ovcí) fosfolipidyfosfolipidy – stavební látky v buňce (hl. buněčná membrána)– stavební látky v buňce (hl. buněčná membrána)

Obecné vlastnosti živých organismů (I.)Obecné vlastnosti živých organismů (I.)

Ad. 1. Chemické složení živých organismůAd. 1. Chemické složení živých organismů - ORGANICKÉ LÁTKYORGANICKÉ LÁTKY

c, c, BÍLKOVINY = PROTEINYBÍLKOVINY = PROTEINY

Význam:Význam:

funkční látkyfunkční látky (enzymy, protilátky, (enzymy, protilátky, některé některé hormony..)hormony..)

zásobní látkyzásobní látky (např. v semenech luštěnin)(např. v semenech luštěnin)

stavební látkystavební látky (např. keratin, aktin, myosin, kolagen, (např. keratin, aktin, myosin, kolagen, elastin…),elastin…),

druhově a individuálně specifickédruhově a individuálně specifické = produkty = produkty sekundárního metabolismu sekundárního metabolismu (zásada obrany těla)!!!!!(zásada obrany těla)!!!!!

- 30 % z organických látek těla- 30 % z organických látek těla

Obecné vlastnosti živých organismů (I.)Obecné vlastnosti živých organismů (I.)

Ad. 1. Chemické složení živých organismůAd. 1. Chemické složení živých organismů - ORGANICKÉ LÁTKYORGANICKÉ LÁTKY

d, NUKLEOVÉ KYSELINYd, NUKLEOVÉ KYSELINY

- makromolekulární látky složené z - makromolekulární látky složené z nukleotidůnukleotidů::

Deoxyribonukleová kyselina DNADeoxyribonukleová kyselina DNA

--funkce: nositel genetické informacefunkce: nositel genetické informace

Ribonukleová kyselina RNARibonukleová kyselina RNA

- - funkce: syntéza bílkovinfunkce: syntéza bílkovin

Obecné vlastnosti živých organismů (I.)Obecné vlastnosti živých organismů (I.)Ad. 1. Chemické složení živých organismůAd. 1. Chemické složení živých organismů - ORGANICKÉ LÁTKYORGANICKÉ LÁTKY

FUNKČNÍ TŘÍDĚNÍ ORGANICKÝCH LÁTEK:FUNKČNÍ TŘÍDĚNÍ ORGANICKÝCH LÁTEK:

a) a) ENZYMY = BIOKATALYZÁTORYENZYMY = BIOKATALYZÁTORY

b) VITAMÍNYb) VITAMÍNY

c) HORMONYc) HORMONY

d) BIOLOGICKÁ BARVIVAd) BIOLOGICKÁ BARVIVA

e, TŘÍSLOVINY = TANINYe, TŘÍSLOVINY = TANINY

f) SILICE A PRYSKYŘICEf) SILICE A PRYSKYŘICEg) GLYKOSIDYg) GLYKOSIDY

h) ALKALOIDYh) ALKALOIDY

i) ORGANICKÉ KYSELINYi) ORGANICKÉ KYSELINY

j) TERPENYj) TERPENY

k) KLOVATINYk) KLOVATINY

l) LATEXYl) LATEXY

BUŇKABUŇKA

DOSTUDOVAT Z LITERATURY:DOSTUDOVAT Z LITERATURY:

- obecná stavba buňky rostlin, živočichů a - obecná stavba buňky rostlin, živočichů a hub - funkce organel, rozdílyhub - funkce organel, rozdíly

- prokaryotická a eukaryotická buňka a - prokaryotická a eukaryotická buňka a třídění organismůtřídění organismů

Tématické okruhy-klíčová slovaTématické okruhy-klíčová slovaTÉMATICKÝ OKRUH TÉMATICKÝ OKRUH 1.1.Biologické vědy-předmět a metody zkoumání Biologické vědy-předmět a metody zkoumání

ŽivotŽivot -charakteristika živých soustav, základní podmínky a projevy -charakteristika živých soustav, základní podmínky a projevy životaživota Chemické složení živé a neživé přírodyChemické složení živé a neživé přírody ( (třídění prvků –třídění prvků –makrobiogenní, mikrobiogenní , stopové makrobiogenní, mikrobiogenní , stopové a sloučenina sloučenin – anorganické – anorganické látky, organické látky v živých organismech)látky, organické látky v živých organismech)

TÉMATICKÝ OKRUH TÉMATICKÝ OKRUH 5.5.Organismus -rozmanitost života Organismus -rozmanitost života

ProkarryotaProkarryota--prvojaderníprvojaderní: : říše nebuněčníříše nebuněční=podbuněční-hlavně=podbuněční-hlavně viry viry říše prvobuněčníříše prvobuněční -hlavně -hlavně bakterie a sinicebakterie a sinice EukariotaEukariota - - jaderní jaderní : : říše rostliny, houby, živočichovéříše rostliny, houby, živočichové Stavba buňkyStavba buňky a základní rozdíly ve stavbě buněk organismů uvedených říší, přenos látek přes a základní rozdíly ve stavbě buněk organismů uvedených říší, přenos látek přes membránu - difuze a aktivní transport, turgor a osmóza.membránu - difuze a aktivní transport, turgor a osmóza.

Základní buněčné organelyZákladní buněčné organely eukariot a jejich funkce(buněčná stěna, cytoplazma, eukariot a jejich funkce(buněčná stěna, cytoplazma, jádro,vakuoly-lyzozomy, mitochondrie, endoplasmatické retikulum, plastidy), mitóza a meióza- jádro,vakuoly-lyzozomy, mitochondrie, endoplasmatické retikulum, plastidy), mitóza a meióza- vysvětlit významvysvětlit význam