Charakteristika
• Za životní prostředí člověka považujeme vše, s čím je člověk jako biologický druh ve vzájemném vztahu a co ho obklopuje
• Člověk své životní prostředí využívá, ovlivňuje, mění (úmyslně i neúmyslně), přizpůsobuje se mu a naopak životní prostředí ovlivňuje člověka
Historický vývoj vlivu člověka na prostředí
• V historickém vývoji vztahu člověka k životnímu prostředí rozlišujeme 3 základní období:
o Lovecky - sběračské - až do mladší doby kamenné (6 000-3 500 př. n. 1.), život v souladu s ekosystémem, pokud docházelo ke změnám prostředí, jednalo se o změny dočasné, vratné a lokálně omezené
o Zemědělsky - pastevecké - mladší doba kamenná přinesla velké změny ve způsobu života (kočovné tlupy se usazují) i ve způsobu obživy (mýcení lesů a využití půdy k pastvě a k pěstování plodin), tento způsob života trvá až do středověku, změny vyvolané činností člověka byly trvalejší a často nevratné (např. těžba v dolech, domestikace zvířat), pastva, zakládání měst a nárůst populace způsobily první vážné regionální změny prostředí
o Průmyslové (industriální) - posledních přibližně 400 let ve vývoji člověka přineslo zatím největší změny v prostředí, věda a technika výrazně ovlivnily růst lidské populace a způsob života lidí, člověk podstatně ovlivňuje své životní prostředí zemědělstvím, průmyslem, dopravou, stavebnictvím atd., změny v prostředí mají až globální charakter, klesá množství neobnovitelných zdrojů energie a látek a biologická rozmanitost přírody, jde často o změny nevratné a transgenerační (přenášené z generace na generaci)
Globální problémy a globální změny
• Jako globální problémy lidstva označujeme problémy, které svým působením ovlivňují celou planetu
• Hlavní globální problémy:
o explozivní růst lidské populace - problém především rozvojových zemí, hospodářsky vyspělé země prošly tzv. demografickou transformací (snížení porodnosti, zlepšení postavení žen, zlepšení ekonomické situace atd.), s růstem populace roste potřeba surovin, energie, potravin i prostoru
o destrukce životního prostředí - znečišťování a ohrožování základních složek životního prostředí, tzn. ovzduší, vody, půdy
o surovinová a energetická krize - nebezpečí vyčerpání nerostných zdrojů neobnovitelných (např. uhlí, ropa, rudy) i obnovitelných (např. dřevo, voda)
o vymíráni druhů - nenávratné ztráty některých rostlinných a živočišných druhů způsobené zničením jejich přirozeného prostředí nebo lovem
o válečné konflikty - nebezpečí použití jaderných nebo biologických zbraní atd.
• Globální problémy jsou provázeny GLOBÁLNÍMI ZMĚNAMI - nadměrné využívání fosilních paliv zvyšuje obsah C02 v ovzduší, což způsobuje skleníkový efekt, následné oteplování planety, tání ledovců a zvýšení hladiny světových oceánů. Problém je nutno řešit u samého počátku, tzn. snížit používání fosilních paliv a využívat jiné zdroje energie, např. solární, větrnou, přílivovou atd.
Znečištění ovzduší
• Pevné, plynné nebo kapalné látky dostávající se do ovzduší nazýváme emise, jejich reakcí s dalšími emisemi nebo složkami vzduchu a následným dopadem na Zem vznikají imise
• Hlavními zdroji znečišťování ovzduší jsou tepelné elektrárny, domácí topné systémy, doprava (spalovací procesy) atd.
• Látky přítomné v ovzduší, které zhoršují kvalitu prostředí, můžeme rozdělit na:
o plyny přirozeně se vyskytující v atmosféře, zejména oxid uhličitý CO2 je v důsledku lidské činnosti (zejména spalováním fosilních paliv) produkován v nadbytečné míře, je jedním z hlavních skleníkových plynů způsobujících skleníkový efekt – CO2, nahromaděný v atmosféře, odráží část tepla vyzařovaného ze zemského povrchu, což způsobuje globální oteplení planety a následné tání ledovců a zvýšení hladiny světových oceánů a ohrožení pobřežních oblastí zaplavením
o nejedovaté sloučeniny škodící nepřímo svými reakcemi s dalšími látkami ovzduší, zejména freony (a další chemikálie) způsobující vznik ozonové díry - ozonová vrstva ve stratosféře pohlcuje UV záření nebezpečné pro organismy, freony se hromadí ve stratosféře, kde jsou rozkládány UV zářením, vznikají atomy volného chloru způsobující rozklad ozonu
o toxické látky - jedná se především o:
- oxid siřičitý S02 - spalováním fosilních paliv (obsahují síru), v atmosféře reaguje s vodou a s kyslíkem za vzniku kyseliny sírové, ta se srážkami dostává na zem v podobě tzv. kyselých dešťů, které ničí lesní porosty, okyselují povrchové vody i půdu, zvyšují korozi kovů, porušují strukturu budov, památek a soch
- oxidy dusíku (N20, NO, NO2) - často společně označované jako tzv. NOx, na jejich vzniku se podílí především energetika, průmysl, doprava a vytápěni, samotné dráždí dýchací cesty a snižují obranyschopnost organismu, v atmosféře se mohou měnit na kyselinu dusičnou (podílí se na kyselých deštích) nebo dusičnany
- organické sloučeniny - jedná se zejména o metan, toluen, polyaromatické uhlovodíky (PAH), dioxiny, chlorované uhlovodíky atd.
Znečištění vody
• Na znečištění vody se výraznou měrou podílí přímo vypuštěné odpady, zemědělství (hnojiva, pesticidy) nebo spad z ovzduší atd.
• Voda má do určité míry samočisticí schopnost spočívající především v přirozených oxidačních procesech a v mikrobiálním rozkladu látek (závisí např. na teplotě nebo provzdušnění vody)
• Můžeme rozlišit znečištění vody:
o Biologické - zejména silážní šťávy, močůvka, fekálie, hnijící organická hmota, městské odpadní vody, odpady z nemocnic atd
o Chemické, způsobené např.:
- průmyslovými hnojivy - obsahují dusík, fosfor, jsou srážkami splachována do vodních toků a nádrží, kde způsobují tzv. eutrofizaci vody (nadměrnou zásobenost základními živinami), nastává přemnožení řas a sinic (vodní květ), které spotřebovávají kyslík nutný i pro ostatní organismy a způsobují jejich odumírání a zahnívání vod
- ropou a ropnými produkty - vytváří tenký filtr na hladině, který zabraňuje okysličování vody a způsobuje zahnívání, slepuje peří ptáků a srst savců
- těžkými kovy - mohou pocházet z vypouštěných odpadů, ze vzdušných imisí, kumulují se v tělech ryb, např. Cd, Hg, Pb
- detergenty - čisticí a mycí prostředky z průmyslu i domácností, obsahují povrchově aktivní látky, vytváří na hladině pěnu, brání výměně plynů, odmašťují peří ptáků
- PCB (polychlorované bifenyly) - složka mazadel, nátěrových hmot, hromadí se v tukové tkáni, jsou toxické
o Fyzikální - způsobené např. odpadním teplem (z elektráren), radioaktivním zářením (ukládání radioaktivního odpadu v kontejnerech na dno moří)
Ohrožení půdy
• Půda je v těsném vztahu k ovzduší i vodě a je často ohrožována každým jejich znečištěním
• Na znečištění půdy se podílí kromě průmyslových odpadů především zemědělství, stavebnictví
• Půdu ohrožuje zejména:
o zhutňování půdy - slehnutí půdy způsobené užíváním těžké mechanizace, zhoršuje provzdušňování půdy a prosakování vody
o eroze - rozrušování a odnos půdy působením vody a větru, způsobená nevhodným hospodařením (lze předejít např. orbou po vrstevnici, pěstováním plodin v pásech nebo vytvořením zpevněných teras)
o chemizace - používání pesticidů a nadměrné hnojení
o imise - prostřednictvím srážek nebo spadem z ovzduší se do půdy dostávají např. kyseliny (kyselé deště), těžké kovy, uhlovodíky
o skládky komunálního odpadu - může dojít např. k průsaku škodlivých látek
Ochrana životního prostředí
• Ochrana životního prostředí zahrnuje jeho ochranu před negativními vlivy i cílevědomou činnost člověka zajišťující obnovu a udržení rovnováhy v přírodě
• K základním myšlenkám ochrany životního prostředí patří strategie trvale udržitelného rozvoje = rozvoj, který by uspokojoval potřeby lidstva v současnosti, aniž by ohrožoval potřeby budoucnosti, princip trvale udržitelného rozvoje usiluje o harmonii mezi člověkem a přírodou
• K základním požadavkům trvale udržitelného rozvoje patří např.:
o každý člověk by měl uspokojit své základní potřeby (nezávadná voda, potraviny atd.)
o i budoucí generace by měly uspokojit své základní potřeby alespoň jako tato
o hledání rovnováhy mezi právy a svobodou jedince a jeho zodpovědností vůči ostatním lidem a přírodě
Ochrana přírody v ČR
• Systém ochrany přírody v ČR upravuje množství zákonů (zaměřených na ochranu vody, půdy, ovzduší, problematiku odpadů, regulaci turismu atd.)
• Součástí ochrany přírody je např.:
o vyhlašování chráněných území, pro která jsou vypracovány plány péče (obsahují např. přesné pokyny pro regulaci lidské činnosti atd.), patří sem:
- národní park - velkoplošné území se značně omezenou průmyslovou a zemědělskou výrobou a výskytem vzácných druhů, v současnosti Krkonoše, Šumava, Podyjí a České Švýcarsko
- chráněná krajinná oblast - velkoplošné území s harmonicky utvářenou krajinou, kladen důraz na šetrnou výrobu i využívání zdrojů, např. Beskydy, Český ráj, Pálava
- národní přírodní rezervace - maloplošné území, málo ovlivněné lidskými zásahy, s vědeckovýzkumným významem, např. Boubínský prales, Praděd
- přírodní rezervace - maloplošné území s regionálním významem, např. Pra-chovské skály
- národní přírodní památka - maloplošný přírodní útvar, často s výskytem vzácných nebo ohrožených druhů, popř. významných geologických jevů, např. Pravčická brána
- přírodní památka - přírodní útvar nebo menší území s regionálním významem, často s výskytem vzácných nebo ohrožených druhů, popř. významných geologických jevů, např. Kundratický les
o ochrana konkrétních druhů zajištěná zákonem a umožněna existencí státem podporovaných zoologických zahrad, chovných stanic atd.
o neustálý monitoring stavu životního prostředí (prováděný státními i soukromými institucemi), na základě získaných poznatků jsou stanoveny hygienické normy a limity (určují např. nejvyšší přípustnou koncentraci určité látky v prostředí)
o územní rozvoj a plánování probíhající na základě poznatků krajinné ekologie
Další zdroje o tomto tématu naleznete zde:
Globální problémy lidstva 1)
Zdravotnictví,války 2)
Urbanizace,Ekologické problémy 3)
Populace...
1. Ekologie Slovo EKOLOGIE
1.1. Ekologie Vztah mezi lidskou společností a prostředím
1.2. Ekologie Stav životního prostředí
1.3. Ekologie Pokračuje i odlesňování
1.4. Ekologie Problémem zůstávají emise do prostředí
1.5. Ekologie Vliv průmyslu na životní prostředí
1.6. Ekologie Vliv zemědělství na životní prostředí
1.7. Ekologie Vliv dopravy na životní prostředí
1.8. Ekologie Vliv rekreace a cestovního ruchu na životní prostředí
1.9. Ekologie Vliv urbanizace na životní prostředí
1.10. Ekologie Kácení lesů
1.11. Ekologie Skleníkový efekt
1.12. Ekologie KATASTROFICKÉ PROCESY
1.13. Ekologie Sopečné katastrofy
1.14. Ekologie Tsunami
1.15. Ekologie Katastrofy podmíněné procesy v atmosféře
1.16. Ekologie Ničivé povodně
1.17. Ekologie Způsoby ochrany přírody
Články na hledaný výraz "Globální problémy lidstva" naleznete na bezuceni.cz
28. Ekologie - populace a společenstva
Charakteristika
• BIOCENÓZA = soubor jedinců různých druhů v určitém biotopu
o ZOOCENÓZA = soubor živočichů žijících v určitém biotopu
o FYTOCENÓZA = soubor rostlin žijících v určitém biotopu
• EKOSYSTÉM = soubor abiotických i biotických faktorů prostředí
• BIOMY = pevninské ekosystémy se společnými znaky (zeměpisná šířka + nadmořská výška): tropické deštné pralesy, tropické poloopadavé a opadavé lesy, savany, tropické pouště a polopouště, tvrdolisté lesy, tundra, tajga
• POPULACE = soubor jedinců žijících na určitém místě ve stejnou dobu
o hustota populace (počet jedinců na plochu - maximální a minimální kapacita určitého druhu na ploše)
1. maximum - sinice - nosná kapacita
2. minimum - ohrožené druhy
o rychlost růstu
o věkové složení - stromy života
1. prereprodukční jedinci
2. reprodukční
3. postreprodukční
o složení podle pohlaví
o biotický potenciál - nejrychlejší možná rychlost růstu
o teritorialita - psí čůrání, řev ptáků, otírání o stromy, u lidí jde o sociální vztahy
o kolísání v hustotě
1. oscilace = rychlá křivka
2. fluktuace = pomalá křivka
o rozmístění populace: rovnoměrné, náhodné, shloučené
o natalita X mortalita
o stěhování: imigrace a emigrace
• STRUKTURA POPULACE = každá populace má např. svoji strukturu věkovou (jedinci jsou rozděleni podle věku), sexuální (vyjadřuje zastoupení jedinců obou pohlaví), sociální (ukazuje vzájemné sociální vztahy mezi jedinci)
Vztahy mezi populacemi
• 1. NEUTRÁLNÍ - absolutně neutrální vztah neexistuje (tím, že už tam je, zabírá prostor) ale jinak si nevadí a neovlivňují se, př; čolek a blatouch
o PROTOOPERACE
o NEUTRALISMUS
• 2. NEGATIVNÍ:
o a) KONKURENCE = soutěživost (třeba o místo, potravu, o partnera, světlo, vůdce smečky), př. káně s liškou (o potravu), nebo káně s poštolkou, drobní hlodavci
o b) PARAZITISMUS = jeden žije na úkor druhého, parazit je menší, je jich více - nechtějí zabít svého hostitele
1. ektoparazit - blecha, veš
2. endoparazit - tasemnice, škrkavky, roupy
o c) PREDACE (predátor = požírač) = jeden se druhým živí, predátor je většinou větší
o (někdy i menší - hadi s jedem, piraně, lasička)
o POLOPARAZITISMUS
o HERBIVORIE
• 3. KLADNÉ:
o a) SYMBIÓZA = soužití (žijí spolu dva a oba z toho mají užitek, prospěch), př. sasanka a krab poustevníček; kozák březový a bříza = MYKORRHIZA (symbióza s kořeny stromů)
o b) MUTUALISMUS — nevyhnutelná symbióza (je přímo nutná pro existenci)
lišejník = houba (dává vodu a vitaminy) + sinice nebo řasa (dávají asimiláty)
• 4. SPECIÁLNÍ:
o a) KOMEZÁLISMUS = pojídači trusu (hrdobci), žije sice z organismu, ale není to parazit
o b) AMENZÁLISMUS - jeden ničí druhého, ale nemá z toho užitek (bakterie – penicilin -ničí ty bakterie)
• SPOLEČENSTVA ORGANISMŮ = soubor populací s podobnými nároky na životní prostředí
o některé populace ve společenstvu mají dominantní postavení
o ráz společenstva - udávají ho dominantní populace (habřiny, smrčiny, bory, doubravy)
• SPOLEČENSTVA
o PŘIROZENÁ = přírodní – druhově jsou více rozmanité
o UMĚLÁ - malá druhová rozmanitost (brambořiště), jsou choulostivá na škůdce
• EKOTON = průnik dvou sousedících společenstev, je bohatší v počtu populací než obě samostatná společenstva, vysoká rozmanitost
Ekologie stanovišť, ekologické problémy půdy
• VZNIK PŮDY: matečná hornina (= skalní podklad), podnebí, živé organismy, reliéf terénu (srážkový stín, návětrné svahy, spád řek), podzemní voda (zasolené půdy - velký odpor, stálá hladina vody v půdě), čas, člověk
• SLOŽENÍ PŮDY
o Zvětralá matečná hornina
o Humus
o Edafon
• DRUHY PŮDY PODLE ŽIVIN
1. OLIGOTROFNÍ - žije zde například vřes
2. MEZOTROFNÍ - trávy
3. EURYTROFNÍ - lilie
• VÝZNAM PŮDY: zdroj potravy - úrodnost, zdroj surovin, ovlivnění klimatu, ovlivnění obyvatelnosti krajiny
• MECHANICKÉ POŠKOZOVÁNÍ
o těžební činnost
o výstavba
o urbanizace
o eroze (vodní, větrná) = rozrušování půdy
o ukládání odpadů
o únik kapalných látek
o těžká mechanizace - stroje
• CHEMICKÉ POŠKOZOVÁNÍ
o Emise X imise (=spad) - prach, popílek; škvára, písek
o výfukové plyny: Pb a další, Cu, Co, Ni, V
o jedovaté kapaliny: havárie
o ropné produkty
o plyny v ovzduší - kyselý déšť
o posypové látky
• zábor půdy: REKULTIVACE = nanese se nová vrstva půdy
Voda
• HYDROLOGIE = nauka o vodách
• Hydrologický cyklus = koloběh vody
• VLASTNOSTI VODY: kapalina bez chuti a bez zápachu, bod varu 100°C, bod tání 0°C, může být slaná, sladká, brakická
• VÝSYKT: v pevném, kapalném, plynném stavu
• TŘÍDĚNÍ: srážková, povrchová, podzemní (minerální), pitná, užitková, provozní (továrny)
• POUŽITÍ: osobní potřeba a spotřeba, zemědělství, průmysl, doprava, energie (u nás asi 3-5% na výrobě el.), rekreace
• FUNKCE: biologická, zdravotní, kulturní, estetická, politická
• ZNEČIŠTĚNÍ VOD
o Inertní materiály = netečně (nerozpustí se), způsobují zkalení
o Anorganické látky - toxické látky kovů (ionty): Hg, Pb, Ca, Cd, Cr
1. ionty prvků: As, Se, Fe, Mn
2. aniont P - hodně ve spodních vodách - dostávají se tam z hnojiv nebo z pracích prostředků
3. aniont N - způsobuje poškození ledvin, zelenina s dusičnany - lépe vypadá, je větší, eutrofizace vody
o Organické látky - detergenty, pesticidy, kyanidy, fenoly, PcB (polychlorované bifenoly), ropné produkty
o Patogenní organismy - sinice
• KVALITA VODY:
o normy: I.a, I.b (obě čisté), II., III., IV.; zjišťuje se chemickými rozbory vod
• HLAVNÍ ZNEČIŠŤOVATELÉ VOD
o průmysl: hutnictví, potravinářství, papírny
o tepelné znečištění: továrny berou vodu na chlazení - vrací ji zpět, ale teplejší = smrt pro některé organismy
o zemědělství: chemie, postřiky
o domácnosti
• ČIŠTĚNÍ ODPADNÍCH VOD
o Chemické - filtrace
o Biologické – prvoci - čeří vodu, vyžírají organické zbytky
• VODNÍ REŽIM VODY – MELIORACE = jakékoli zasahování do půdy - vede ke zlepšení (jakákoliv změna), př. zavlažování, odvodňování
• ROPNÉ ZNEČIŠTĚNÍ
o nebezpečné pro biosféru - ropný film - nebezpečí, že se pod ním organismy udusí - je nepropustný, potravní řetězec je narušen
o v nebezpečí ropného filmu je 1/3 oceánů: kolem amerického pobřeží, V.B., Norsko, Baltské moře, Perský záliv
o havárie tankerů: jsou staré, přetížené, veliké, registrovány v chudých státech
o velké znečištění tam, kde se vlévají řeky
o znečištění uzavřených moří: Baltské, Středozemní
o dolní toky řek jsou špinavé: Labe, Bílina
o samočisticí schopnost nádrží: nejlépe přehrada Seč
• VODA
o 1. zamezit vypouštění znečištěných odpadních vod (čistírny odpadních vod)
o 2. ochrana podzemních vod
o 3. zajištění správných vodních poměrů v krajině
• BIOCENÓZA = soubor jedinců různých druhů v určitém biotopu
o ZOOCENÓZA = soubor živočichů žijících v určitém biotopu
o FYTOCENÓZA = soubor rostlin žijících v určitém biotopu
• EKOSYSTÉM = soubor abiotických i biotických faktorů prostředí
• BIOMY = pevninské ekosystémy se společnými znaky (zeměpisná šířka + nadmořská výška): tropické deštné pralesy, tropické poloopadavé a opadavé lesy, savany, tropické pouště a polopouště, tvrdolisté lesy, tundra, tajga
• POPULACE = soubor jedinců žijících na určitém místě ve stejnou dobu
o hustota populace (počet jedinců na plochu - maximální a minimální kapacita určitého druhu na ploše)
1. maximum - sinice - nosná kapacita
2. minimum - ohrožené druhy
o rychlost růstu
o věkové složení - stromy života
1. prereprodukční jedinci
2. reprodukční
3. postreprodukční
o složení podle pohlaví
o biotický potenciál - nejrychlejší možná rychlost růstu
o teritorialita - psí čůrání, řev ptáků, otírání o stromy, u lidí jde o sociální vztahy
o kolísání v hustotě
1. oscilace = rychlá křivka
2. fluktuace = pomalá křivka
o rozmístění populace: rovnoměrné, náhodné, shloučené
o natalita X mortalita
o stěhování: imigrace a emigrace
• STRUKTURA POPULACE = každá populace má např. svoji strukturu věkovou (jedinci jsou rozděleni podle věku), sexuální (vyjadřuje zastoupení jedinců obou pohlaví), sociální (ukazuje vzájemné sociální vztahy mezi jedinci)
Vztahy mezi populacemi
• 1. NEUTRÁLNÍ - absolutně neutrální vztah neexistuje (tím, že už tam je, zabírá prostor) ale jinak si nevadí a neovlivňují se, př; čolek a blatouch
o PROTOOPERACE
o NEUTRALISMUS
• 2. NEGATIVNÍ:
o a) KONKURENCE = soutěživost (třeba o místo, potravu, o partnera, světlo, vůdce smečky), př. káně s liškou (o potravu), nebo káně s poštolkou, drobní hlodavci
o b) PARAZITISMUS = jeden žije na úkor druhého, parazit je menší, je jich více - nechtějí zabít svého hostitele
1. ektoparazit - blecha, veš
2. endoparazit - tasemnice, škrkavky, roupy
o c) PREDACE (predátor = požírač) = jeden se druhým živí, predátor je většinou větší
o (někdy i menší - hadi s jedem, piraně, lasička)
o POLOPARAZITISMUS
o HERBIVORIE
• 3. KLADNÉ:
o a) SYMBIÓZA = soužití (žijí spolu dva a oba z toho mají užitek, prospěch), př. sasanka a krab poustevníček; kozák březový a bříza = MYKORRHIZA (symbióza s kořeny stromů)
o b) MUTUALISMUS — nevyhnutelná symbióza (je přímo nutná pro existenci)
lišejník = houba (dává vodu a vitaminy) + sinice nebo řasa (dávají asimiláty)
• 4. SPECIÁLNÍ:
o a) KOMEZÁLISMUS = pojídači trusu (hrdobci), žije sice z organismu, ale není to parazit
o b) AMENZÁLISMUS - jeden ničí druhého, ale nemá z toho užitek (bakterie – penicilin -ničí ty bakterie)
• SPOLEČENSTVA ORGANISMŮ = soubor populací s podobnými nároky na životní prostředí
o některé populace ve společenstvu mají dominantní postavení
o ráz společenstva - udávají ho dominantní populace (habřiny, smrčiny, bory, doubravy)
• SPOLEČENSTVA
o PŘIROZENÁ = přírodní – druhově jsou více rozmanité
o UMĚLÁ - malá druhová rozmanitost (brambořiště), jsou choulostivá na škůdce
• EKOTON = průnik dvou sousedících společenstev, je bohatší v počtu populací než obě samostatná společenstva, vysoká rozmanitost
Ekologie stanovišť, ekologické problémy půdy
• VZNIK PŮDY: matečná hornina (= skalní podklad), podnebí, živé organismy, reliéf terénu (srážkový stín, návětrné svahy, spád řek), podzemní voda (zasolené půdy - velký odpor, stálá hladina vody v půdě), čas, člověk
• SLOŽENÍ PŮDY
o Zvětralá matečná hornina
o Humus
o Edafon
• DRUHY PŮDY PODLE ŽIVIN
1. OLIGOTROFNÍ - žije zde například vřes
2. MEZOTROFNÍ - trávy
3. EURYTROFNÍ - lilie
• VÝZNAM PŮDY: zdroj potravy - úrodnost, zdroj surovin, ovlivnění klimatu, ovlivnění obyvatelnosti krajiny
• MECHANICKÉ POŠKOZOVÁNÍ
o těžební činnost
o výstavba
o urbanizace
o eroze (vodní, větrná) = rozrušování půdy
o ukládání odpadů
o únik kapalných látek
o těžká mechanizace - stroje
• CHEMICKÉ POŠKOZOVÁNÍ
o Emise X imise (=spad) - prach, popílek; škvára, písek
o výfukové plyny: Pb a další, Cu, Co, Ni, V
o jedovaté kapaliny: havárie
o ropné produkty
o plyny v ovzduší - kyselý déšť
o posypové látky
• zábor půdy: REKULTIVACE = nanese se nová vrstva půdy
Voda
• HYDROLOGIE = nauka o vodách
• Hydrologický cyklus = koloběh vody
• VLASTNOSTI VODY: kapalina bez chuti a bez zápachu, bod varu 100°C, bod tání 0°C, může být slaná, sladká, brakická
• VÝSYKT: v pevném, kapalném, plynném stavu
• TŘÍDĚNÍ: srážková, povrchová, podzemní (minerální), pitná, užitková, provozní (továrny)
• POUŽITÍ: osobní potřeba a spotřeba, zemědělství, průmysl, doprava, energie (u nás asi 3-5% na výrobě el.), rekreace
• FUNKCE: biologická, zdravotní, kulturní, estetická, politická
• ZNEČIŠTĚNÍ VOD
o Inertní materiály = netečně (nerozpustí se), způsobují zkalení
o Anorganické látky - toxické látky kovů (ionty): Hg, Pb, Ca, Cd, Cr
1. ionty prvků: As, Se, Fe, Mn
2. aniont P - hodně ve spodních vodách - dostávají se tam z hnojiv nebo z pracích prostředků
3. aniont N - způsobuje poškození ledvin, zelenina s dusičnany - lépe vypadá, je větší, eutrofizace vody
o Organické látky - detergenty, pesticidy, kyanidy, fenoly, PcB (polychlorované bifenoly), ropné produkty
o Patogenní organismy - sinice
• KVALITA VODY:
o normy: I.a, I.b (obě čisté), II., III., IV.; zjišťuje se chemickými rozbory vod
• HLAVNÍ ZNEČIŠŤOVATELÉ VOD
o průmysl: hutnictví, potravinářství, papírny
o tepelné znečištění: továrny berou vodu na chlazení - vrací ji zpět, ale teplejší = smrt pro některé organismy
o zemědělství: chemie, postřiky
o domácnosti
• ČIŠTĚNÍ ODPADNÍCH VOD
o Chemické - filtrace
o Biologické – prvoci - čeří vodu, vyžírají organické zbytky
• VODNÍ REŽIM VODY – MELIORACE = jakékoli zasahování do půdy - vede ke zlepšení (jakákoliv změna), př. zavlažování, odvodňování
• ROPNÉ ZNEČIŠTĚNÍ
o nebezpečné pro biosféru - ropný film - nebezpečí, že se pod ním organismy udusí - je nepropustný, potravní řetězec je narušen
o v nebezpečí ropného filmu je 1/3 oceánů: kolem amerického pobřeží, V.B., Norsko, Baltské moře, Perský záliv
o havárie tankerů: jsou staré, přetížené, veliké, registrovány v chudých státech
o velké znečištění tam, kde se vlévají řeky
o znečištění uzavřených moří: Baltské, Středozemní
o dolní toky řek jsou špinavé: Labe, Bílina
o samočisticí schopnost nádrží: nejlépe přehrada Seč
• VODA
o 1. zamezit vypouštění znečištěných odpadních vod (čistírny odpadních vod)
o 2. ochrana podzemních vod
o 3. zajištění správných vodních poměrů v krajině
27. Ekologie - vztah organismu a prostředí
Základní pojmy
• EKOLOGIE = věda o vztazích mezi organismy a vztazích mezi organismy a jejich prostředím
• BIOTOP = životní prostředí určitého jedince nebo druhu (rybník)
• STANOVIŠTĚ = topograficky vymezený biotop (zbýšovský rybník)
• AREÁL = prostor rozšíření určitého druhu na zemi (tučňák - jižní pól)
• POPULACE = soubor jedinců žijících na určitém místě ve stejném čase
• BIOCENÓZA = soubor jedinců různých druhů v určitém biotopu
• ZOOCENÓZA = soubor živočichů žijících v určitém biotopu
• FYTOCENÓZA = soubor rostlin žijících v určitém biotopu
• EKOSYSTÉM = soubor organismů a jejich prostředí (biocenóza + biotop)
• BIOSFÉRA = souhrn všech světových ekosystémů
• BIOM = soubor podobných ekosystémů (v zeměpise jako vegetační pásy: trop. Deštný les, pouště, savany)
• RELIKT = zbytkový organismus (glaciální relikt - organismus typický pro jinou dobu, jiný předešlý vývoj), Slovensko - protěž alpský roste v Tatrách, jinak je typický pouze pro Alpy)
• EKOLOGICKÁ VALENCE - určitý rozsah mezi maximem a minimem, některé životní podmínky
o stenovalentní = s úzkou ek. valencí (myši žijí všude)
o euryvalentní = s širokou ek. valencí (pstruh - žije jen někde)
• BIOINDIKÁTOR = organismy, které mají úzkou ekologickou valenci (jsou ukazateli životního prostředí, např. lišejníky, rak, pstruh, perlorodka říční)
• EKOLOGICKÁ NIKA = průnik všech ekologických valencí
NÁROKY ORGANISMU NA PROSTŘEDÍ
• Každý organismus je ovlivňován faktory
1. ABIOTICKÝMI
- Světlo
- Teplota
- Vzduch
- Voda
- Chemické složení prostření – půdy…
2. BIOTICKÝMI
- jiné organismy
• ekologická valence – rozmezí podmínek, při kterých může organismus přežívat (například rozmezí teploty). Charakterizuje ji optimum, minimum a maximum. Pokud jakýkoliv míra jakéhokoliv faktoru překročí šíři ekologické valence, organismus hyne
• druhy podle šíře ekologické valence:
1. euryvalentní = euryektní – velká šíře
2. stenovalentní – malá, bioindikátory
Abiotické podmínky života organismů
• SVĚTLO = zdroj slunečního záření, význam - fotosyntéza (rostliny spotřebují 1% světla, které na ně dopadá k fotosyntéze, část se odráží, přeměňuje v teplo), typy světla:
o 290-400 nm ultrafialové světlo, v malém množství působí příznivě (vitamin D), desinfikuje (řeznictví, masny), v nadbytku se může stát mutagenem - rakovina kůže (melanom se dostává do měkkých tkání). Ochrana u člověka – pigment melanin
o 400-800 nm viditelné spektrum – důležité pro fotosyntézu
o 800— nm infračervené světlo, při dopadu se mění v teplo
ozonosféra = vrstva, kde je ozon Q, částečně odráží ultrafialové světlo, nyní se ozonová díra zatahuje (zlepšení), ničí se od freonů (ve sprejích, chladícím médiu v ledničkách)
fotoperiodismus (rostliny dlouhého a krátkého dne - ředkvičky, hlávkový salát, rostliny dlouhého dne chtějí vyrůst do květu, to však nechceme my a proto je sázíme na jaře a koncem léta, kdy je den pomalu kratší)
• ROSTLINY
1. Slunomilné (heliofyty) –
2. heliosciofyty
3. Stínomilné (sciofyty) – lesní podrost
1. Krátkodenní
2. Dlouhodenní – pšenice, ředkvička, špenát, řepa, ke kvetení 14 – 16h
3. Neutrální
• ŽIVOČICHOVÉ
1. Diurnální
2. Nokturální
3. Kreposkulární
• TEPLO - optimum 15-30° pro většinu organismů, zdrojem tepla je slunce, geotermální energie (teplo) ze vnitř Země - při vyšších teplotách se mění ; u živočichů:
o ROSTLINY
1. Eurytermní
2. Stenotermní
3. Termofyty
4. Psychrofyty
5. Kryofyty
o ŽIVOČICHOVÉ
1. polykylotermní = s proměnlivou tělesnou teplotou (hadi, ryby, obojživelníci - na teple jsou rychlejší, proto se vyhřívají)
2. homokylotermní = se stálou tělesnou teplotou – člověk,
3. hybernanti = živočichové, kteří se ukládají k zimnímu spánku
1. praví spáči - mají zásoby v sobě, neprobouzí se – ježek
2. nepraví spáči- dělá si zásoby, občas se probudí, aby se nažral – křeček
o Bergmannovo pravidlo – chladnomilní zavalitější, tučnější
o Allenovo pravidlo – chladnomilní menší výběžky těla
• VZDUCH - zdrojem chemických látek nutných k životu, především kyslíku (dýchání) a oxidu uhličitého (fotosyntéza) a působí na organismy také svými fyzikálními vlastnostmi (tlak, proudění, hustota)
o složení vzduchu: 78% N, 21% 0, 1% vodní páry a vzácné plyny
o atmosféra - vzdušný obal země
o fotosyntéza
o N je důležitý pro život organismů, málo který si jej bere ze vzduchu (nitrifikační bakterie), jinak ho získávají z půdy, vody (ve formě roztoků)
o teplota vzduchu - čím je dál od země, tím je teplota nižší, zdrojem teploty je slunce, ale vzduch se ohřívá od země)
o tlak vzduchu - čím jsme v nižším tlaku, tím se hůře dýchá, organismy se však dokáží adaptovat (tlakové stany, krevní injekce - sportovní závody)
• VODA - je pro život nezbytná, je součástí těl organismů, zajišťuje transport látek v těle, účastní se všech biochemických reakcí v organismu, umožňuje tepelnou regulaci, je také životním prostředím organismů, většinu tvoří slaná voda, sladká voda 3% (z toho 2% z ledovců), zdrojem vody v přírodě jsou hlavně atmosférické srážky
o vlastnosti vody: salinita, teplota, hustota, obsah kyslíku, pH, proudění vody, viskozita
o ORGANISMY
1. Hygrofilní
2. xerofilní
o ROSTLINY
1. hydrofyty
2. hygrofyty
3. mezofyty
4. xerofyty
o organismy se dokáží přizpůsobit dostatku či nedostatku vody
1. rostliny: trny, dužnaté listy
2. živočichové: pevné krunýře, chlupy, rohovité
o vodní bilance - hospodaření s vodou
o homeostáza = stálost vnitřního prostředí
• LITOSFÉRA - svrchní pevný obal země, nejsvrchnější vrstva je pevninská kůra (oceánská 6-15 km, pevninská až 80km), nejtenčí v hlubokomořských příkopech, nejsilnější na horách
o půda vzniká zvětráváním litosféry (hornin a nerostů) a působením půdotvorných činitelů (srážky, teplota, organismy),
o pro org. je základním zdrojem většiny anorganických živin
o nerosty = minerály = neústrojná stejnorodá přírodnina, složení můžeme vyjádřit značkou nebo vzorcem (diamant - C, síra - S, NaCl)
o horniny - neústrojná různorodá přírodnina, je to směs nerostů (pískovec, žula, rula, vápenec)
• PEDOSFÉRA = půdní obal země, pedologie - nauka o půdách
o půda=přirozené prostředí
o zemina - půdní vzorek
o složení: úlomky nerostů a hornin, organické látky - zbytky těl organismů a rostlin= půdní humus, organismy (prvoci, řasy, bakterie), edafon= soubor všech organismů žijících v půdě (bakterie, houby, prvoci)
o typy půd: černozem, hnědozem, podzolové půdy
o druhy půd: písčité, jílovité, hlinité
o ROSTLINY –NÁROKY NA KYSELOST
1. Acidofyty
2. Nitrofyty
3. Alkalofyty
o ROSTLINY –NÁROKY NA SALINITU / MINERÁLY
1. Halofobní
2. Halofilní
3. Kalcifilní
4. nitrofilní
Biotické podmínky života organismů
• POPULACE
o hustota populace (počet jedinců na plochu - maximální a minimální kapacita určitého druhu na ploše; max.- sinice - nosná kapacita, min. ohrožené druhy)
o počet jedinců – ovlivňuje
1. natalita
2. mortalita
o rychlost růstu
o věkové složení - stromy života
o složení podle pohlaví
o biotický potenciál - nejrychlejší možná rychlost růstu
o ROZPTYL
1. Náhodný
2. Rovnoměrný
3. V seskupeních - nejčastější
o teritorialita - psí čůrání, řev ptáků, otírání o stromy, u lidí jde o sociální vztahy
o kolísání v hustotě
1. oscilace - rychlá křivka
2. fluktuace - pomalá křivka
o stěhování: imigrace a emigrace
VZTAHY MEZI POPULACEMI
I. POZITIVNÍ:
1) KOMENZÁLISMUS – komenzál + hostitel – komenzál využívá, ale neškodí
2) SYMBIÓZA – vzájemně prospěšné, mohou žít i bez sebe - mykorhiza
i. MUTUALISMUS – nemohou žít bez sebe – Nezmar zelený, Lišejníky
II. NEGATIVNÍ
1) AMENZÁLISMUS – inhibitor + amenzál
2) KOMPETICE
3) HERBIVORIE
4) PREDACE
5) POLOPARAZITISMUS – jmelí, světlík, ochmet
6) PARAZITISMUS
i. Obligátní – po celý život - tasemnice
ii. Fakultativní – pijavka lékařská
III. NEUTRÁLNÍ
1) NEUTRALISMUS
2) PROTOOPERACE
Ekosystém
• Ekosystém - společenstvo se svým abiotickým prostředím (organismy + neživ. prostředí)
př; rybník: ryby, rostliny + voda, hráz, kameny
• SLOŽKY EKOSYSTÉMU – potravní pyramida
1) producenti (v přírodě to jsou zele né rostliny)
2) konzumenti několika řádů
3) rozkladači (= reducenti, dekompozitoři)
4) paraziti + hyperparaziti
5) látky - organické i anorganické (geochemické cykly)
6) klimatický režim - vlhkost vzduchu, sluneční svit, fotoperiodismus
• Ekosystém charakterizuje:
1) pohyb energií
2) pohyb látek
3) regulace - každý ekosystém je něčím regulován, omezen (kapacitou producentů, velikostí, počasím, nadmořskou výškou)
• Typy ekosystémů:
o suchozemské (les)
o vodní (rybník)
1. umělé (akvárium) - druhově méně rozmanité, jsou náchylnější na změnu podmínek
2. přírodní (rybník) - jsou druhově rozmanitější, odolnější proti škůdcům výnos je vyšší u umělých ekosystémů, proto se pěstují monokultury (smrčiny, řepná pole)
• VÝVOJ EKOSYSTÉMU
1) zmlazení ekosystému - vyvoláno náhlou změnou podmínek (sopky, vlny tsunami, zemětřesení)
2) vyzrávání ekosystému - obrovský nárůst druhů, veliká druhová rozmanitost
3) vrcholné stádium ekosystému - snižuje se počet populací (snížení rozmanitosti), ti přizpůsobivější přežívají (specializace), jakákoliv změna vyvolá 4.
4) zhroucení ekosystému - sopka, zemětřesení, poté dojde opět k fázi č. 1
• SUKCESE = proces, kdy jedna populace je nahrazována další (např. změnou teploty)
• KLIMAX = stav rovnováhy, ke které vede sukcese, je to klidové stadium
• Energie slunečního záření, poutaná prostřednictvím zelených rostlin do chemických vazeb, je v rámci ekosystému postupně uvolňována
• Jeden organismus je zdrojem energie pro druhý a vytváří se tak potravní (trofické) řetězce
• TOK ENERGIE V EKOSYSTÉMU je jednosměrný a nevratný
o Energie vstupuje do ekosystému ve formě slunečního záření a je vázána producenty v asimilátech při fotosyntéze
o Organická hmota je v potravních řetězcích postupně odbourávána při látkové přeměně
o Při těchto pochodech se většina energie, která je vázána v organické hmotě, uvolňuje v podobě tepla, menší část je využívána organismy k zajištění jejich životních pochodů (růst, pohyb, rozmnožování)
• EKOLOGIE = věda o vztazích mezi organismy a vztazích mezi organismy a jejich prostředím
• BIOTOP = životní prostředí určitého jedince nebo druhu (rybník)
• STANOVIŠTĚ = topograficky vymezený biotop (zbýšovský rybník)
• AREÁL = prostor rozšíření určitého druhu na zemi (tučňák - jižní pól)
• POPULACE = soubor jedinců žijících na určitém místě ve stejném čase
• BIOCENÓZA = soubor jedinců různých druhů v určitém biotopu
• ZOOCENÓZA = soubor živočichů žijících v určitém biotopu
• FYTOCENÓZA = soubor rostlin žijících v určitém biotopu
• EKOSYSTÉM = soubor organismů a jejich prostředí (biocenóza + biotop)
• BIOSFÉRA = souhrn všech světových ekosystémů
• BIOM = soubor podobných ekosystémů (v zeměpise jako vegetační pásy: trop. Deštný les, pouště, savany)
• RELIKT = zbytkový organismus (glaciální relikt - organismus typický pro jinou dobu, jiný předešlý vývoj), Slovensko - protěž alpský roste v Tatrách, jinak je typický pouze pro Alpy)
• EKOLOGICKÁ VALENCE - určitý rozsah mezi maximem a minimem, některé životní podmínky
o stenovalentní = s úzkou ek. valencí (myši žijí všude)
o euryvalentní = s širokou ek. valencí (pstruh - žije jen někde)
• BIOINDIKÁTOR = organismy, které mají úzkou ekologickou valenci (jsou ukazateli životního prostředí, např. lišejníky, rak, pstruh, perlorodka říční)
• EKOLOGICKÁ NIKA = průnik všech ekologických valencí
NÁROKY ORGANISMU NA PROSTŘEDÍ
• Každý organismus je ovlivňován faktory
1. ABIOTICKÝMI
- Světlo
- Teplota
- Vzduch
- Voda
- Chemické složení prostření – půdy…
2. BIOTICKÝMI
- jiné organismy
• ekologická valence – rozmezí podmínek, při kterých může organismus přežívat (například rozmezí teploty). Charakterizuje ji optimum, minimum a maximum. Pokud jakýkoliv míra jakéhokoliv faktoru překročí šíři ekologické valence, organismus hyne
• druhy podle šíře ekologické valence:
1. euryvalentní = euryektní – velká šíře
2. stenovalentní – malá, bioindikátory
Abiotické podmínky života organismů
• SVĚTLO = zdroj slunečního záření, význam - fotosyntéza (rostliny spotřebují 1% světla, které na ně dopadá k fotosyntéze, část se odráží, přeměňuje v teplo), typy světla:
o 290-400 nm ultrafialové světlo, v malém množství působí příznivě (vitamin D), desinfikuje (řeznictví, masny), v nadbytku se může stát mutagenem - rakovina kůže (melanom se dostává do měkkých tkání). Ochrana u člověka – pigment melanin
o 400-800 nm viditelné spektrum – důležité pro fotosyntézu
o 800— nm infračervené světlo, při dopadu se mění v teplo
ozonosféra = vrstva, kde je ozon Q, částečně odráží ultrafialové světlo, nyní se ozonová díra zatahuje (zlepšení), ničí se od freonů (ve sprejích, chladícím médiu v ledničkách)
fotoperiodismus (rostliny dlouhého a krátkého dne - ředkvičky, hlávkový salát, rostliny dlouhého dne chtějí vyrůst do květu, to však nechceme my a proto je sázíme na jaře a koncem léta, kdy je den pomalu kratší)
• ROSTLINY
1. Slunomilné (heliofyty) –
2. heliosciofyty
3. Stínomilné (sciofyty) – lesní podrost
1. Krátkodenní
2. Dlouhodenní – pšenice, ředkvička, špenát, řepa, ke kvetení 14 – 16h
3. Neutrální
• ŽIVOČICHOVÉ
1. Diurnální
2. Nokturální
3. Kreposkulární
• TEPLO - optimum 15-30° pro většinu organismů, zdrojem tepla je slunce, geotermální energie (teplo) ze vnitř Země - při vyšších teplotách se mění ; u živočichů:
o ROSTLINY
1. Eurytermní
2. Stenotermní
3. Termofyty
4. Psychrofyty
5. Kryofyty
o ŽIVOČICHOVÉ
1. polykylotermní = s proměnlivou tělesnou teplotou (hadi, ryby, obojživelníci - na teple jsou rychlejší, proto se vyhřívají)
2. homokylotermní = se stálou tělesnou teplotou – člověk,
3. hybernanti = živočichové, kteří se ukládají k zimnímu spánku
1. praví spáči - mají zásoby v sobě, neprobouzí se – ježek
2. nepraví spáči- dělá si zásoby, občas se probudí, aby se nažral – křeček
o Bergmannovo pravidlo – chladnomilní zavalitější, tučnější
o Allenovo pravidlo – chladnomilní menší výběžky těla
• VZDUCH - zdrojem chemických látek nutných k životu, především kyslíku (dýchání) a oxidu uhličitého (fotosyntéza) a působí na organismy také svými fyzikálními vlastnostmi (tlak, proudění, hustota)
o složení vzduchu: 78% N, 21% 0, 1% vodní páry a vzácné plyny
o atmosféra - vzdušný obal země
o fotosyntéza
o N je důležitý pro život organismů, málo který si jej bere ze vzduchu (nitrifikační bakterie), jinak ho získávají z půdy, vody (ve formě roztoků)
o teplota vzduchu - čím je dál od země, tím je teplota nižší, zdrojem teploty je slunce, ale vzduch se ohřívá od země)
o tlak vzduchu - čím jsme v nižším tlaku, tím se hůře dýchá, organismy se však dokáží adaptovat (tlakové stany, krevní injekce - sportovní závody)
• VODA - je pro život nezbytná, je součástí těl organismů, zajišťuje transport látek v těle, účastní se všech biochemických reakcí v organismu, umožňuje tepelnou regulaci, je také životním prostředím organismů, většinu tvoří slaná voda, sladká voda 3% (z toho 2% z ledovců), zdrojem vody v přírodě jsou hlavně atmosférické srážky
o vlastnosti vody: salinita, teplota, hustota, obsah kyslíku, pH, proudění vody, viskozita
o ORGANISMY
1. Hygrofilní
2. xerofilní
o ROSTLINY
1. hydrofyty
2. hygrofyty
3. mezofyty
4. xerofyty
o organismy se dokáží přizpůsobit dostatku či nedostatku vody
1. rostliny: trny, dužnaté listy
2. živočichové: pevné krunýře, chlupy, rohovité
o vodní bilance - hospodaření s vodou
o homeostáza = stálost vnitřního prostředí
• LITOSFÉRA - svrchní pevný obal země, nejsvrchnější vrstva je pevninská kůra (oceánská 6-15 km, pevninská až 80km), nejtenčí v hlubokomořských příkopech, nejsilnější na horách
o půda vzniká zvětráváním litosféry (hornin a nerostů) a působením půdotvorných činitelů (srážky, teplota, organismy),
o pro org. je základním zdrojem většiny anorganických živin
o nerosty = minerály = neústrojná stejnorodá přírodnina, složení můžeme vyjádřit značkou nebo vzorcem (diamant - C, síra - S, NaCl)
o horniny - neústrojná různorodá přírodnina, je to směs nerostů (pískovec, žula, rula, vápenec)
• PEDOSFÉRA = půdní obal země, pedologie - nauka o půdách
o půda=přirozené prostředí
o zemina - půdní vzorek
o složení: úlomky nerostů a hornin, organické látky - zbytky těl organismů a rostlin= půdní humus, organismy (prvoci, řasy, bakterie), edafon= soubor všech organismů žijících v půdě (bakterie, houby, prvoci)
o typy půd: černozem, hnědozem, podzolové půdy
o druhy půd: písčité, jílovité, hlinité
o ROSTLINY –NÁROKY NA KYSELOST
1. Acidofyty
2. Nitrofyty
3. Alkalofyty
o ROSTLINY –NÁROKY NA SALINITU / MINERÁLY
1. Halofobní
2. Halofilní
3. Kalcifilní
4. nitrofilní
Biotické podmínky života organismů
• POPULACE
o hustota populace (počet jedinců na plochu - maximální a minimální kapacita určitého druhu na ploše; max.- sinice - nosná kapacita, min. ohrožené druhy)
o počet jedinců – ovlivňuje
1. natalita
2. mortalita
o rychlost růstu
o věkové složení - stromy života
o složení podle pohlaví
o biotický potenciál - nejrychlejší možná rychlost růstu
o ROZPTYL
1. Náhodný
2. Rovnoměrný
3. V seskupeních - nejčastější
o teritorialita - psí čůrání, řev ptáků, otírání o stromy, u lidí jde o sociální vztahy
o kolísání v hustotě
1. oscilace - rychlá křivka
2. fluktuace - pomalá křivka
o stěhování: imigrace a emigrace
VZTAHY MEZI POPULACEMI
I. POZITIVNÍ:
1) KOMENZÁLISMUS – komenzál + hostitel – komenzál využívá, ale neškodí
2) SYMBIÓZA – vzájemně prospěšné, mohou žít i bez sebe - mykorhiza
i. MUTUALISMUS – nemohou žít bez sebe – Nezmar zelený, Lišejníky
II. NEGATIVNÍ
1) AMENZÁLISMUS – inhibitor + amenzál
2) KOMPETICE
3) HERBIVORIE
4) PREDACE
5) POLOPARAZITISMUS – jmelí, světlík, ochmet
6) PARAZITISMUS
i. Obligátní – po celý život - tasemnice
ii. Fakultativní – pijavka lékařská
III. NEUTRÁLNÍ
1) NEUTRALISMUS
2) PROTOOPERACE
Ekosystém
• Ekosystém - společenstvo se svým abiotickým prostředím (organismy + neživ. prostředí)
př; rybník: ryby, rostliny + voda, hráz, kameny
• SLOŽKY EKOSYSTÉMU – potravní pyramida
1) producenti (v přírodě to jsou zele né rostliny)
2) konzumenti několika řádů
3) rozkladači (= reducenti, dekompozitoři)
4) paraziti + hyperparaziti
5) látky - organické i anorganické (geochemické cykly)
6) klimatický režim - vlhkost vzduchu, sluneční svit, fotoperiodismus
• Ekosystém charakterizuje:
1) pohyb energií
2) pohyb látek
3) regulace - každý ekosystém je něčím regulován, omezen (kapacitou producentů, velikostí, počasím, nadmořskou výškou)
• Typy ekosystémů:
o suchozemské (les)
o vodní (rybník)
1. umělé (akvárium) - druhově méně rozmanité, jsou náchylnější na změnu podmínek
2. přírodní (rybník) - jsou druhově rozmanitější, odolnější proti škůdcům výnos je vyšší u umělých ekosystémů, proto se pěstují monokultury (smrčiny, řepná pole)
• VÝVOJ EKOSYSTÉMU
1) zmlazení ekosystému - vyvoláno náhlou změnou podmínek (sopky, vlny tsunami, zemětřesení)
2) vyzrávání ekosystému - obrovský nárůst druhů, veliká druhová rozmanitost
3) vrcholné stádium ekosystému - snižuje se počet populací (snížení rozmanitosti), ti přizpůsobivější přežívají (specializace), jakákoliv změna vyvolá 4.
4) zhroucení ekosystému - sopka, zemětřesení, poté dojde opět k fázi č. 1
• SUKCESE = proces, kdy jedna populace je nahrazována další (např. změnou teploty)
• KLIMAX = stav rovnováhy, ke které vede sukcese, je to klidové stadium
• Energie slunečního záření, poutaná prostřednictvím zelených rostlin do chemických vazeb, je v rámci ekosystému postupně uvolňována
• Jeden organismus je zdrojem energie pro druhý a vytváří se tak potravní (trofické) řetězce
• TOK ENERGIE V EKOSYSTÉMU je jednosměrný a nevratný
o Energie vstupuje do ekosystému ve formě slunečního záření a je vázána producenty v asimilátech při fotosyntéze
o Organická hmota je v potravních řetězcích postupně odbourávána při látkové přeměně
o Při těchto pochodech se většina energie, která je vázána v organické hmotě, uvolňuje v podobě tepla, menší část je využívána organismy k zajištění jejich životních pochodů (růst, pohyb, rozmnožování)
25. Klasická genetika
Charakteristika
• GENETIKA = nauka o dědičnosti a proměnlivosti
• zakladatel – JOHANN GREGOR MENDEL (1822-1884): měl být knězem, ale šel na gymnázium a věnoval se přírodním vědám, aby se uživil, stal se opatem kláštera augustiniánů v Brně
o kniha: POKUSY S ROSTLINNÝMI KŘÍŽENCI
• objevil princip genetiky, ale význam jeho objevu zůstal zprvu nepochopen, jeho práce byla vědci znovu objevena až v roce 1900
• pokusy s hrachem - úspěšné, pokusy s jestřábníkem - neúspěšné (výjimka v přírodě)
• autor tří důležitých genetických zákonů:
o dědičnost = schopnost organismů přenášet své znaky na potomstvo, vede ke stálosti
o proměnlivost = schopnost organismů vytvářet v další generaci nové znaky, vede k rozmanitosti
o znak = vlastnost
- 1) morfologické - vnější stavba, tvar, viditelné
- 2) funkční - projevují se funkcí, nejsou viditelné
- 3) psychické - souvisí s psychikou, temperament je vrozený
- a) kvalitativní - geny velkého účinku, např. barvy
- b) kvantitativní - geny malého účinku, měřitelné
• GEN = úsek DNA, kde je kódována informace pro jeden znak
o 1) velkého účinku - aby se znak projevil, stačí jeden gen, většinou se vztahují ke kvalitativním znakům, např. barva vlasů
o 2) malého účinku - účinek více genů se sčítá, kódovány kvantitativní znaky, např. výška
o a) strukturní - přímo kódují znaky, např. barva
o b) regulační - nekódují přímo znak, ale ovlivňují realizaci jiných genů, zesílí nebo zeslabí
o c) pro RNA - ovlivňují průběh transkripce - přepis DNA na RNA
• GENOTYP = soubor genů jedince
• GENOM = soubor veškerých genů jedné buňky (genom = genotyp u jednobuněčných)
• JADERNÝ GENOM = soubor veškerých genů jádra
• MIMOJADERNÝ GENOM = soubor veškerých genů mimo jádro
• ALELA = konkrétní forma genu, vztah mezi alelami:
o a) vztah úplné dominance a recesivity
o b) vztah neúplné dominance - mísí se
o c) kodominance - projeví se oba geny, ale nemísí se, např. krevní skupiny
• FENOTYP = vnější projev genotypu, soubor veškerých genů mimo jádro (mitochondrie, plastidy, plazmidy u prokaryot), teorie endosymbiózy
• P - parentes - označení pro rodičovskou generaci
• F - filius - označení pro první filiální generaci (F1(F2 ,F3, ...)
• GENETICKÉ MODELY - organismy používané v genetice k pokusům, ověřeno, že tyto organismy dědí vlastnosti pravidelně, mají hodně potomků, krátkou generační dobu, jednoduchý genom (octomilky, hrách, bakteriofág T4, ...)
Mendelovy zákony
• Na základě mnohaletých pokusů s křížením hrachu dospěl k objevům, z nichž vyvodil zákony dědičností dnes nazvané jeho jménem. Výsledky svých pokusů publikoval, ale jejich význam zůstal zprvu nepochopen, jeho práce byla vědci znovuobjevena až v roce 1900. (prováděl také pokusy s jestřábníkem -» neúspěšné - výjimka v přírodě)
• 1. MENDELŮV ZÁKON - zákon o uniformitě první filiální generace:
Je-li jeden z rodičů dominantní homozygot (AA) a druhý recesivní homozygot (aa), jsou jejich potomci vždy heterozygotní (Aa) a fenotypově stejní (uniformní)
Zpětným křížením lze dokázat, že heterozygot - generace (Aa) tvoří 2 typy alel (A,a) v poměru 1:1, a to jeho zkřížením s rodičem (recesivním homozygotem - aa). Při zpětném křížení vzniknou dvě genotypové a fenotypové kombinace (nejednotný soubor potomků v poměru 1:1).
• 2. MENDELŮV ZÁKON - zákon o volné kombinovatelnosti vloh:
Při křížení heterozygotních rodičů vznikne tolik jedinců, kolik je matematicky možných (zákon velkých čísel). Vznikající soubor potomků označujeme jako F2 - generaci
• 3. MENDELUV ZÁKON - zákon o čistotě vloh a jejich vyštěpování:
Během křížení v různých generacích zůstávají vlohy čisté a nemísí se nikdy
Chromosomy
• Chromosom = tělísko umístěné v buněčném jádře
• CHROMATIN = látka tvořící chromosom, DNA + bílkoviny (histony), tvoří tzv. nukleohistonová vlákna (vláknitá molekula DNA omotává soubory histonů)
• Chromosom je tvořen dvěma rameny spojenými centromérou (primární zaškrcení)
• CHROMOZOMY
o HETEROLOBNÍ - nestejné párové chromozomy = GONOZOMY
o HOMOLOBNÍ - stejné párové chromozomy = AUTOZOMY
• KARYOTYP - údaj o počtu a tvaru chromozomu
• CHROMOSOMOVÁ MAPA - zaznamenává, kde se vyskytuje jaký gen v chromozomu (pořadí genů, vzdálenosti, ...)
• LOKUS - místo, kde se vyskytuje gen v chromozomu
Meióza
• = redukční dělení, uplatňuje se při tvorbě pohlavních buněk
• každá buňka vzniká dělením nějaké mateřské buňky na dvě dceřiné, nejprve se dělí jádro, pak teprve zbytek buňky
• před dělením existuje jedna buňka diploidní a na konci dělení jsou čtyři haploidní pohlavní buňky
• SEGREGACE = rozchod homologických chromozomů do vznikajících pohlavních buněk
• CROSSING - OVER (překřížení) - nastává v první fázi meiózy, mechanismus, při kterém si homologické chromozomy mohou vyměnit úseky svých chromatid —> rekombinace (vzájemná výměna) alel mezi chromozomy jednoho páru
• čím jsou dva lokusy vzdálenější, tím je větší pravděpodobnost, že mezi nimi proběhne crossing-over a dojde k výměně alel
• crossing-over —> překřížení —> rekombinované chromatidy —> segregace chromozomů do gamet
• ROZMNOŽOVÁNÍ:
o NEPOHLAVNÍ - nedochází k výměně genetické informace, nový život vzniká ze somatické buňky, stálost (řízkování)
o POHLAVNÍ - nový život vzniká splynutím samčí a samicí pohlavní buňky, změna genetické informace, rozmanitost
Hybridizace
• křížení = HYBRIDIZACE - záměrné pohlavní rozmnožování, pokusná metoda, výsledkem jsou jedinci - kříženci = HYBRIDI
• příbuzenecké křížení = INBREEDING - kříží se v rámci příbuzenstva, výsledkem je inbreední linie - genetická informace se stabilizuje
• MONOHYBRIDI - hybrid, u kterého sledujeme výskyt jednoho znaku
• di-, tri-, ... , polyhybrid - zajímá nás odpovídající počet znaků
Genetické určení pohlaví
• Vznik jedinců jednoho a druhého pohlaví je dán funkcí pohlavních chromosomů
• Pohlavní chromosomy jsou dva párové chromosomy, jejichž sestava se liší u jedinců opačného pohlaví
• Jedno pohlaví má pár stejných chromosomů - XX, druhé pohlaví má dvojici rozdílných chromosomů - XY. Chromosom X je nepárový a menší než párový X
• SAVČÍ TYP - určuje pohlaví u všech savců, některých hmyzích řádů a některých ryb, obojživelníků a plazů, také u většiny dvoudomých rostlin
o samice: XX – homozygot, samci: XY - heterozygot
• PTAČÍ TYP - určuje pohlaví u ptáků, motýlů, některých ryb, obojživelníků a plazů
o samice: XY – heterozygot, samci: XX - homozygot
• GONOZOMY - heterolobní chromosomy, které kódují pohlaví (X,Y)
• AUTOZOMY - homolobní chromosomy (A)
• leží-li gen na homolobní části gonozomu, dědičnost je shodná s dědičností autozomální
• leží-li gen na heterolobní části genu, jedná se o dědičnost gonozomální (má vazbu k pohlaví)
• nejdůležitější geny pří gonozomální dědičnosti leží na heterolobní části chromozomu X
Vazba vloh
• vazba vloh - mezi geny ležícími na jednom chromosomů
• pravděpodobnost, že se geny budou po crossing-over dědit spolu je tím vyšší, čím jsou geny blíž na chromosomové mapě
• místo, kde geny leží, vypočítáme podle toho, jak často se vyskytují spolu
• Morganovo a Batesonovo číslo - udávají sílu vazby (pravděpodobnost rozdělení a pravděpodobnost, že zůstanou spolu)
Genetika populací
• POPULACE = soubor jedinců stejného druhu žijících v určitou dobu na určitém místě (např. Evropané, ale i žáci ve třídě)
• GENOFOND POPULACE = soubor všech genů (alel) populace
• CHARAKTERISTIKA:
o 1) hustota = počet jedinců / plocha
o 2) rozmístění jedinců (rozptyl) - rovnoměrné, nerovnoměrné, ve stádech, v hejnech, ...
o 3) struktura (složení) - poměr pohlaví, věk, sociální vyspělost, ...
o 4) růst: natalita X mortalita
o 5) migrace
• GENETICKÁ STRUKTURA = výběr partnerů při rozmnožování + velikost
• AUTOGAMICKÁ POPULACE - její členové se rozmnožují autogamií (samosprašnost, samooplození), genetická informace se nemění, vede ke stálosti
• ALOGAMICKÁ POPULACE - cizosprašnost, gonochorismus, neomezené změny genetické informace, vede k rozmanitosti
• INBREEDING = příbuzenské křížení - kříží se v rámci příbuzenstva, výsledkem je inbreední linie - genetická informace se stabilizuje
• PANMIXIE = zcela náhodné párování, náhodné míchání genetické informace, vede k rozmanitosti
Hardy – Weinbergův zákon
• Lze vyčíslit procentuálně poměr dominantních a recesivních alel
• ROVNOVÁHA = stálý počet četností alel, genotypů
• četnost alely: A = p, a = q
o p - frekvence dominantní alely (poměr zastoupení)
o p2 - podíl jedinců dominantního fenotypu
o q - frekvence recesivní alely
o q2 - podíl jedinců recesivního fenotypu
o p + q = 1 (100%)
o (p + q)2 = p2 + 2pq + q2 = 1
• PROCESY PORUŠUJÍCÍ GENETICKOU ROVNOVÁHU
o 1) selekce (přírodní výběr) - vnější prostředí udržování alel výhodných pro organismus
o 2) mutace - uplatňují se teprve při dlouhodobém působení
o 3) genetický posun (genetický drift) - rozpad velké populace na více menších
o 4) migrace - obohacování x ochuzování genofondu
• alela z populace úplně nevymizí nikdy
• GENETIKA = nauka o dědičnosti a proměnlivosti
• zakladatel – JOHANN GREGOR MENDEL (1822-1884): měl být knězem, ale šel na gymnázium a věnoval se přírodním vědám, aby se uživil, stal se opatem kláštera augustiniánů v Brně
o kniha: POKUSY S ROSTLINNÝMI KŘÍŽENCI
• objevil princip genetiky, ale význam jeho objevu zůstal zprvu nepochopen, jeho práce byla vědci znovu objevena až v roce 1900
• pokusy s hrachem - úspěšné, pokusy s jestřábníkem - neúspěšné (výjimka v přírodě)
• autor tří důležitých genetických zákonů:
o dědičnost = schopnost organismů přenášet své znaky na potomstvo, vede ke stálosti
o proměnlivost = schopnost organismů vytvářet v další generaci nové znaky, vede k rozmanitosti
o znak = vlastnost
- 1) morfologické - vnější stavba, tvar, viditelné
- 2) funkční - projevují se funkcí, nejsou viditelné
- 3) psychické - souvisí s psychikou, temperament je vrozený
- a) kvalitativní - geny velkého účinku, např. barvy
- b) kvantitativní - geny malého účinku, měřitelné
• GEN = úsek DNA, kde je kódována informace pro jeden znak
o 1) velkého účinku - aby se znak projevil, stačí jeden gen, většinou se vztahují ke kvalitativním znakům, např. barva vlasů
o 2) malého účinku - účinek více genů se sčítá, kódovány kvantitativní znaky, např. výška
o a) strukturní - přímo kódují znaky, např. barva
o b) regulační - nekódují přímo znak, ale ovlivňují realizaci jiných genů, zesílí nebo zeslabí
o c) pro RNA - ovlivňují průběh transkripce - přepis DNA na RNA
• GENOTYP = soubor genů jedince
• GENOM = soubor veškerých genů jedné buňky (genom = genotyp u jednobuněčných)
• JADERNÝ GENOM = soubor veškerých genů jádra
• MIMOJADERNÝ GENOM = soubor veškerých genů mimo jádro
• ALELA = konkrétní forma genu, vztah mezi alelami:
o a) vztah úplné dominance a recesivity
o b) vztah neúplné dominance - mísí se
o c) kodominance - projeví se oba geny, ale nemísí se, např. krevní skupiny
• FENOTYP = vnější projev genotypu, soubor veškerých genů mimo jádro (mitochondrie, plastidy, plazmidy u prokaryot), teorie endosymbiózy
• P - parentes - označení pro rodičovskou generaci
• F - filius - označení pro první filiální generaci (F1(F2 ,F3, ...)
• GENETICKÉ MODELY - organismy používané v genetice k pokusům, ověřeno, že tyto organismy dědí vlastnosti pravidelně, mají hodně potomků, krátkou generační dobu, jednoduchý genom (octomilky, hrách, bakteriofág T4, ...)
Mendelovy zákony
• Na základě mnohaletých pokusů s křížením hrachu dospěl k objevům, z nichž vyvodil zákony dědičností dnes nazvané jeho jménem. Výsledky svých pokusů publikoval, ale jejich význam zůstal zprvu nepochopen, jeho práce byla vědci znovuobjevena až v roce 1900. (prováděl také pokusy s jestřábníkem -» neúspěšné - výjimka v přírodě)
• 1. MENDELŮV ZÁKON - zákon o uniformitě první filiální generace:
Je-li jeden z rodičů dominantní homozygot (AA) a druhý recesivní homozygot (aa), jsou jejich potomci vždy heterozygotní (Aa) a fenotypově stejní (uniformní)
Zpětným křížením lze dokázat, že heterozygot - generace (Aa) tvoří 2 typy alel (A,a) v poměru 1:1, a to jeho zkřížením s rodičem (recesivním homozygotem - aa). Při zpětném křížení vzniknou dvě genotypové a fenotypové kombinace (nejednotný soubor potomků v poměru 1:1).
• 2. MENDELŮV ZÁKON - zákon o volné kombinovatelnosti vloh:
Při křížení heterozygotních rodičů vznikne tolik jedinců, kolik je matematicky možných (zákon velkých čísel). Vznikající soubor potomků označujeme jako F2 - generaci
• 3. MENDELUV ZÁKON - zákon o čistotě vloh a jejich vyštěpování:
Během křížení v různých generacích zůstávají vlohy čisté a nemísí se nikdy
Chromosomy
• Chromosom = tělísko umístěné v buněčném jádře
• CHROMATIN = látka tvořící chromosom, DNA + bílkoviny (histony), tvoří tzv. nukleohistonová vlákna (vláknitá molekula DNA omotává soubory histonů)
• Chromosom je tvořen dvěma rameny spojenými centromérou (primární zaškrcení)
• CHROMOZOMY
o HETEROLOBNÍ - nestejné párové chromozomy = GONOZOMY
o HOMOLOBNÍ - stejné párové chromozomy = AUTOZOMY
• KARYOTYP - údaj o počtu a tvaru chromozomu
• CHROMOSOMOVÁ MAPA - zaznamenává, kde se vyskytuje jaký gen v chromozomu (pořadí genů, vzdálenosti, ...)
• LOKUS - místo, kde se vyskytuje gen v chromozomu
Meióza
• = redukční dělení, uplatňuje se při tvorbě pohlavních buněk
• každá buňka vzniká dělením nějaké mateřské buňky na dvě dceřiné, nejprve se dělí jádro, pak teprve zbytek buňky
• před dělením existuje jedna buňka diploidní a na konci dělení jsou čtyři haploidní pohlavní buňky
• SEGREGACE = rozchod homologických chromozomů do vznikajících pohlavních buněk
• CROSSING - OVER (překřížení) - nastává v první fázi meiózy, mechanismus, při kterém si homologické chromozomy mohou vyměnit úseky svých chromatid —> rekombinace (vzájemná výměna) alel mezi chromozomy jednoho páru
• čím jsou dva lokusy vzdálenější, tím je větší pravděpodobnost, že mezi nimi proběhne crossing-over a dojde k výměně alel
• crossing-over —> překřížení —> rekombinované chromatidy —> segregace chromozomů do gamet
• ROZMNOŽOVÁNÍ:
o NEPOHLAVNÍ - nedochází k výměně genetické informace, nový život vzniká ze somatické buňky, stálost (řízkování)
o POHLAVNÍ - nový život vzniká splynutím samčí a samicí pohlavní buňky, změna genetické informace, rozmanitost
Hybridizace
• křížení = HYBRIDIZACE - záměrné pohlavní rozmnožování, pokusná metoda, výsledkem jsou jedinci - kříženci = HYBRIDI
• příbuzenecké křížení = INBREEDING - kříží se v rámci příbuzenstva, výsledkem je inbreední linie - genetická informace se stabilizuje
• MONOHYBRIDI - hybrid, u kterého sledujeme výskyt jednoho znaku
• di-, tri-, ... , polyhybrid - zajímá nás odpovídající počet znaků
Genetické určení pohlaví
• Vznik jedinců jednoho a druhého pohlaví je dán funkcí pohlavních chromosomů
• Pohlavní chromosomy jsou dva párové chromosomy, jejichž sestava se liší u jedinců opačného pohlaví
• Jedno pohlaví má pár stejných chromosomů - XX, druhé pohlaví má dvojici rozdílných chromosomů - XY. Chromosom X je nepárový a menší než párový X
• SAVČÍ TYP - určuje pohlaví u všech savců, některých hmyzích řádů a některých ryb, obojživelníků a plazů, také u většiny dvoudomých rostlin
o samice: XX – homozygot, samci: XY - heterozygot
• PTAČÍ TYP - určuje pohlaví u ptáků, motýlů, některých ryb, obojživelníků a plazů
o samice: XY – heterozygot, samci: XX - homozygot
• GONOZOMY - heterolobní chromosomy, které kódují pohlaví (X,Y)
• AUTOZOMY - homolobní chromosomy (A)
• leží-li gen na homolobní části gonozomu, dědičnost je shodná s dědičností autozomální
• leží-li gen na heterolobní části genu, jedná se o dědičnost gonozomální (má vazbu k pohlaví)
• nejdůležitější geny pří gonozomální dědičnosti leží na heterolobní části chromozomu X
Vazba vloh
• vazba vloh - mezi geny ležícími na jednom chromosomů
• pravděpodobnost, že se geny budou po crossing-over dědit spolu je tím vyšší, čím jsou geny blíž na chromosomové mapě
• místo, kde geny leží, vypočítáme podle toho, jak často se vyskytují spolu
• Morganovo a Batesonovo číslo - udávají sílu vazby (pravděpodobnost rozdělení a pravděpodobnost, že zůstanou spolu)
Genetika populací
• POPULACE = soubor jedinců stejného druhu žijících v určitou dobu na určitém místě (např. Evropané, ale i žáci ve třídě)
• GENOFOND POPULACE = soubor všech genů (alel) populace
• CHARAKTERISTIKA:
o 1) hustota = počet jedinců / plocha
o 2) rozmístění jedinců (rozptyl) - rovnoměrné, nerovnoměrné, ve stádech, v hejnech, ...
o 3) struktura (složení) - poměr pohlaví, věk, sociální vyspělost, ...
o 4) růst: natalita X mortalita
o 5) migrace
• GENETICKÁ STRUKTURA = výběr partnerů při rozmnožování + velikost
• AUTOGAMICKÁ POPULACE - její členové se rozmnožují autogamií (samosprašnost, samooplození), genetická informace se nemění, vede ke stálosti
• ALOGAMICKÁ POPULACE - cizosprašnost, gonochorismus, neomezené změny genetické informace, vede k rozmanitosti
• INBREEDING = příbuzenské křížení - kříží se v rámci příbuzenstva, výsledkem je inbreední linie - genetická informace se stabilizuje
• PANMIXIE = zcela náhodné párování, náhodné míchání genetické informace, vede k rozmanitosti
Hardy – Weinbergův zákon
• Lze vyčíslit procentuálně poměr dominantních a recesivních alel
• ROVNOVÁHA = stálý počet četností alel, genotypů
• četnost alely: A = p, a = q
o p - frekvence dominantní alely (poměr zastoupení)
o p2 - podíl jedinců dominantního fenotypu
o q - frekvence recesivní alely
o q2 - podíl jedinců recesivního fenotypu
o p + q = 1 (100%)
o (p + q)2 = p2 + 2pq + q2 = 1
• PROCESY PORUŠUJÍCÍ GENETICKOU ROVNOVÁHU
o 1) selekce (přírodní výběr) - vnější prostředí udržování alel výhodných pro organismus
o 2) mutace - uplatňují se teprve při dlouhodobém působení
o 3) genetický posun (genetický drift) - rozpad velké populace na více menších
o 4) migrace - obohacování x ochuzování genofondu
• alela z populace úplně nevymizí nikdy
24. Vývoj, stavba a činnost smyslových orgánů
Smyslové orgány
• Vlastní smyslové buňky - receptory (čidla)
o Exteroreceptory - informují organismus o vlastnostech vnějšího prostředí
o Interoreceptory - vnitřního prostředí
o Proprioreceptory - přijímají informace ze svalů, šlach
• Pomocné útvary - pomáhají při zachycování podmětu, např. zvukovody
• Ochranná zařízení - chrání smyslový orgán, např. víčko s řasami
• Podle povahy podnětu, který přijímají, dělíme smyslové orgány na mechanoreceptory, termoreceptory, chemoreceptory a fotoreceptory
• MECHANORECEPTORY - Zprostředkovávají vnímání mechanických podnětů, např. tlaku, zvuku, bolesti
o HMATOVÝ ORGÁN - receptory jsou umístěny po celém povrchu těla, často bývají soustředěny na určitých místech (tykadla, makadla, chapadla, končetiny apod.)
- bezobratlí - využívají primární smyslové buňky a volná nervová zakončení
- obratlovci - mají volná nervová zakončeni (k vnímání bolesti) a speciální hmatová tělíska
o INTERORECEPTORY - vnímají tlak a bolest ve vnitřních orgánech a v pohybovém aparátu
o PROUDOVÝ ORGÁN - vytvořen u vodních živočichů, slouží k vnímání proudění a tlaku vody:
- bezobratlí - proud vody vnímají celým povrchem těla, např. ploštěnky
- ryby - mají tzv. postranní čáru, větvené kanálky umístěné v kůži na hlavě a po stranách těla spojené s vnějším prostředím, umožňují orientaci v kalné vodě a za tmy
o POLOHOVÝ ORGÁN - informuje organismus o poloze těla nebo jeho částí v prostoru a zaznamenává gravitační vlivy (zrychlení), tvoří ho statický orgán složený z drobných pohyblivých tělísek uložených v uzavřeném váčku se smyslovými brvami (statocystě), tělíska při změně polohy těla či hlavy mění svou polohu a dráždí smyslové brvy:
- bezobratlí - statocysta je často spojena s vnějším prostředím a naplněna vodou
- obratlovci - orgán je uložen ve vnitřním uchu, rozlišujeme ústrojí rovnovážné neboli statické (vnímá polohu těla a orgánů) a ústrojí pohybové neboli kinetické (registruje pohyby)
o SLUCHOVÝ ORGÁN - zachycuje zvukové vlny, funguje na principu membrány rozechvívající se zvukem, z níž se pak zvukové vlnění přenáší ke smyslovým buňkám
- bezobratlí - nejvýznamnější jsou tympanální orgány u hmyzu (blanka napnuta v chitinovém rámečku, na něj navazující rezonanční váček a pod ním smyslové buňky)
- obratlovci - vlastní sluchový orgán tvoří vnitřní ucho (se sluchovými buňkami Cortiho orgánu) uložené v chrupavčitém, později kostěném pouzdře ve stěně lebeční, střední ucho (bubínek, středoušní kůstky) se poprvé objevuje u obojživelníků a vnější ucho (zvukovod, boltec) dokonale vytvořené až u savců.
• TERMORECEPTORY - Umožňují vnímání teploty okolí
o bezobratlí - umístění na tykadlech nebo ústním ústrojí (hlavně u hmyzu)
o obratlovci - na celém povrchu těla (někdy se soustřeďují na určitých místech), chladová (Krauseho tělíska) a tepelná čidla (Ruffiniho tělíska) zachycují tepelné vlnění v okolí organismu, stavbou se podobají hmatovým tělískům
• CHEMORECEPTORY - Informují o chemických vlastnostech prostředí. Reagují na molekuly látek v prostředí (ve vzduchu nebo ve vodě)
o ČICHOVÝ ORGÁN – tvoří ho buňky opatřené citlivými brvami, které vnímají molekuly látek v plynném skupenství:
- bezobratlí - umístěn na tykadlech
- obratlovci - umístěn v nosní dutině, u různých skupin živočichů jsou čichové buňky různě složité
o CHUŤOVÝ ORGÁN - tvořen smyslovými buňkami vnímajícími molekuly látek rozpuštěných ve slinách nebo ve vodě, buňky jsou soustředěny v okolí ústního otvoru:
- bezobratlí - často souvisí s funkcí hmatového nebo čichového orgánu
- obratlovci - přímo v dutině ústní, jsou vytvořeny chuťovými pohárky se smyslovými buňkami
• FOTORECEPTORY - Slouží k zachycování světelného (elektromagnetického) vlnění
o vnímání intenzity světla - umožňují zrakové buňky bez pigmentu rozptýlené na různých částech těla (vnímají pouze světlo a stín), např. žížala
o směrové vidění - oči jsou z jedné strany zastíněny pigmentem, takže jimi živočich rozezná směr dopadajících paprsků, např. ploché oči medúzy nebo miskovité oči ploštěnek
o obrazové vidění - umožňují oči se světlolomným zařízením (rohovka, čočka, sklivec), rozeznává obrysy a struktury pozorovaného objektu, rozlišujeme:
- komorové oko - na sítnici se vytváří jednotný převrácený obraz pozorovaného objektu, např. hlavonožci, obratlovci
- složené oko - je tvořeno mnoha facetovými oky, každé zobrazuje pouze určitou část pozorovaného objektu, dohromady tvoří mozaikový přímý obraz, např. členovci
Smyslové ústrojí člověka
• ZRAKOVÉ ÚSTROJÍ - slouží k vnímání světelných podnětů (elektromagnetického vlnění), umožňuje orientaci v prostoru. Hlavním orgánem zraku je OKO (oculus) tvořené oční koulí uloženou v dutině očnice, tvoří ji 3 vrstvy:
o BĚLIMA- zevní vazivová vrstva, vytváří pevný obal oka (vidíme ji jako bílý obal), vpředu přechází v průhlednou, vyklenutou rohovku, na bělimu se přímo upínají okohybné svaly, vzadu jí prostupuje zrakový nerv
o CÉVNATKA - střední vrstva, je bohatě protkána cévami a obsahuje pigmentové buňky, zabezpečuje výživu oka, v přední části přechází v zřasený prstenec - řasnaté těleso, na němž je zavěšena čočka vyklenutá dozadu, od řasnatého tělesa odstupuje duhovka obsahující pigment, který jí dává zbarvení, uprostřed má kruhovitý otvor - zornici, rozšiřováním či stahováním zornice je regulováno množství světla přicházející do oční koule
o SÍTNICE- vnitřní vrstva, je nervového původu, tvořena vlastními světločivnými buňkami zachycujícími světelné záření
- tyčinkami - pro černobílé vidění (vnímají světlo), obsahují fotosenzibilní červenou látku rodopsin (zrakový purpur), což je chemická látka reagující na dopad světla, je nutné ho neustále obnovovat, vzniká z vitaminu A
- čípky - pro barevné vidění, rozlišují tři základní barvy (červenou, zelenou, modrou) a jejich kombinací vznikají ostatní barvy
o Vnitřní prostor oční koule je vyplněn sklivcem (rosolovitá hmota)
o PŘÍDATNÉ ORGÁNY OKA:
- okohybné svaly - zajišťují pohyb oční koule
- oční víčka - uzavírají oko v očnici, chrání ho, mrkáním se zvlhčuje rohovka slzami, vnitřní stranu víček pokrývá tenká blanka – spojivka, přecházející až na oční kouli po okraj rohovky
- slzní žlázy- uloženy při vnějším okraji očnice, jejich produktem jsou slzy, slzy se většinou dostanou do vnitřního koutku oka a nosním kanálkem do nosu, mají antibakteriální účinky, zvlhčují oční kouli a odstraňují nečistoty
• Oko je složitá světlolomná soustava. Podnětem pro zrakové čidlo je světelné záření (elektromagnetické záření o vlnové délce 400-700 nm). Světelné paprsky procházejí optickou soustavou oka (rohovkou, čočkou a sklivcem) a tvoří na sítnici převrácený a zmenšený obraz pozorovaného předmětu. Dopadem světla na světločivné buňky vznikají vzruchy, které jsou vedeny zrakovým nervem do korové oblasti koncového mozku, a zde teprve vzniká obraz skutečný. K zaostření na bližší předměty je nutná AKOMODACE čočky, tzn. změna vyklenutí čočky pomocí stahu řasnatého tělesa.
• SLUCHOVÉ ÚSTROJÍ - slouží k přijímání zvukových vln, které přeměňuje na mechanické vibrace stimulující nervové buňky. Sluchovým orgánem je UCHO, které dělíme na tři hlavní části:
o VNĚJŠÍ UCHO - zachycuje a shromažďuje zvukové vlny, tvoří ho ušní boltec (chrupavka mušlovitého tvaru pokrytá kůží), boltec se zužuje do zevního zvukovodu (chrupavčitá i kostěná trubice) vedoucího zvukové vlny k bubínku - tenké pružné blance, která se vlnami rozkmitává, bubínek tvoří bariéru mezi vnějším a středním uchem
o STŘEDNÍ UCHO - štěrbinovitý prostor ve spánkové kosti, vpředu spojeno s nosohltanem přes Eustachovu trubici, jsou zde kloubně spojené 3 sluchové kůstky - kladívko, kovadlinka, třmínek, třmínek nasedá do oválného okénka
o VNITŘNÍ UCHO - uloženo v kosti skalní, tvořeno kostěným labyrintem vyplněným perilymfou, v němž je blanitý labyrint vyplněný endolymfou, jeho součástí je hlemýžď s vlastním sluchovým ústrojím tzv. Cortiho orgánem - tvořen vláskovými buňkami nasedajícími na bazální membránu, nad nimi je zavěšena krycí membrána
• Zvukové vlny jsou vedeny přes zevní ucho k blance bubínku, kterou rozkmitají. Kmity bubínku jsou přenášeny přes 3 středoušní kůstky na oválné okénko a dále na kapaliny vnitřního ucha. Rozvlnění tekutin rozkmitá bazální membránu Cortiho orgánu, jeho vláskové buňky narážejí na krycí membránu, tím se podráždí a aktivují dostředivá vlákna sluchového nervu. Nervový vzruch je veden sluchovým nervem do kůry mozkové.
o STATOKINETICKÉ = ROVNOVÁŽNÉ ÚSTROJÍ je uloženo ve vnitřním uchu a slouží ke vnímání polohy a pohybu. Obě ústrojí pracují jako jeden celek, jejich činnost má význam pro udržování vzpřímeného postoje a tělesné rovnováhy v klidu i při nejrůznějších pohybech. Je uloženo v blanitém labyrintu a tvoří ho dva váčky a tři na sebe kolmé polokruhovité kanálky:
o STATICKÉ ÚSTROJÍ - slouží k vnímání polohy, je uloženo ve vejčitém a kulovitém váčku blanitého labyrintu, v nichž jsou políčka s vysokými epitelovými buňkami, které mají na volném konci jemné vlásky a jsou zanořeny do rosolovité hmoty s vápenatými krystalky, při změně polohy hlavy se vlivem gravitace krystalky přesunou, změní se tlak na vlásky, což způsobí jejich podráždění a vzruch je veden do korové oblasti mozku
o KINETICKÉ ÚSTROJÍ - slouží k vnímání pohybu, je uloženo ve třech polokruhovitých kanálcích blanitého labyrintu, uvnitř jsou ampulky s dlouhými vláskovitými buňkami, pohyb hlavy způsobí pohyb endolymfy a podráždění smyslových buněk
• ČICHOVÉ ÚSTROJÍ - vnímá pachové látky rozptýlené ve vzduchu. Vlastními čichovými receptory jsou čichové buňky umístěné v čichovém políčku sliznice v horní třetině nosní přepážky a ve stropu nosní dutiny. Jsou to tyčinkovité buňky s vlásky, směrem do hloubky se zužují a vybíhají v tenká čichová vlákna procházející čichovou kostí do lebeční dutiny a spojující se v čichový nerv.
• CHUŤOVÉ ÚSTROJÍ je drážděno chemickými látkami rozpuštěnými ve slinách nebo ve vodě. Je tvořeno chuťovými pohárky rozmístěnými ve sliznici dutiny ústní, papilách jazyka a měkkého patra, v nichž jsou uloženy vlastní chuťové receptory - chuťové buňky, opředené nervovými vlákny. Rozeznáváme 4 základní chuťové vjemy - sladkost (vpředu jazyka), slanost (na okrajích jazyka), hořkost (vzadu na jazyku), kyselost (po bocích jazyka).
• KOŽNÍ ČIDLA jsou rozmístěna v kůži a slouží k vnímání chladu, tepla, doteku, tlaku a bolesti:
o čidla chladu a tepla - čidla chladu (Krauseova tělíska) jsou uložena blíže k povrchu kůže a je jich mnohonásobně více než čidel tepla (Ruffíniho tělíska), která jsou hlouběji ve škáře
o čidla dotyku a tlaku - hmatová tělíska (Meissnerova) jsou uložena v kůži a sliznici dotykových orgánů (nejvíce v dlani, prstech, rtech), receptory tlaku (Vater-Paciniho tělíska) se nacházejí v podkožním vazivu
o čidla bolesti - volná nervová zakončení, jsou ve všech tkáních, jsou důležitá pro ochranu organismu před poškozením
Vady smyslového ústrojí
• krátkozrakost - paprsky se sbíhají před sítnicí (obraz vzniká před sítnicí), vidění je neostré, krátkozraký člověk dobře vidí na blízko a špatně na dálku, vada se napravuje rozptylkami
• dalekozrakost - paprsky se sbíhají za sítnicí (obraz vzniká za sítnicí), dalekozraký člověk vidí dobře na dálku a špatně na blízko, vada se napravuje spojkami
• astigmatismus - porucha vidění, kterou způsobuje špatné zakřivení rohovky
• šilhání - oči nehledí rovnoběžně, jedno se odchyluje, vzniká poruchou okohybných svalů
• hluchota - úplný zánik funkce sluchového orgánu, může být vrozená (sluchový orgán se nevyvinul nebo je defektní) nebo získaná, způsobená např. úrazy, zánětem
• závrať - pocit ztráty rovnováhy vyvolaný zejména postižením statokinetického ústrojí
• Vlastní smyslové buňky - receptory (čidla)
o Exteroreceptory - informují organismus o vlastnostech vnějšího prostředí
o Interoreceptory - vnitřního prostředí
o Proprioreceptory - přijímají informace ze svalů, šlach
• Pomocné útvary - pomáhají při zachycování podmětu, např. zvukovody
• Ochranná zařízení - chrání smyslový orgán, např. víčko s řasami
• Podle povahy podnětu, který přijímají, dělíme smyslové orgány na mechanoreceptory, termoreceptory, chemoreceptory a fotoreceptory
• MECHANORECEPTORY - Zprostředkovávají vnímání mechanických podnětů, např. tlaku, zvuku, bolesti
o HMATOVÝ ORGÁN - receptory jsou umístěny po celém povrchu těla, často bývají soustředěny na určitých místech (tykadla, makadla, chapadla, končetiny apod.)
- bezobratlí - využívají primární smyslové buňky a volná nervová zakončení
- obratlovci - mají volná nervová zakončeni (k vnímání bolesti) a speciální hmatová tělíska
o INTERORECEPTORY - vnímají tlak a bolest ve vnitřních orgánech a v pohybovém aparátu
o PROUDOVÝ ORGÁN - vytvořen u vodních živočichů, slouží k vnímání proudění a tlaku vody:
- bezobratlí - proud vody vnímají celým povrchem těla, např. ploštěnky
- ryby - mají tzv. postranní čáru, větvené kanálky umístěné v kůži na hlavě a po stranách těla spojené s vnějším prostředím, umožňují orientaci v kalné vodě a za tmy
o POLOHOVÝ ORGÁN - informuje organismus o poloze těla nebo jeho částí v prostoru a zaznamenává gravitační vlivy (zrychlení), tvoří ho statický orgán složený z drobných pohyblivých tělísek uložených v uzavřeném váčku se smyslovými brvami (statocystě), tělíska při změně polohy těla či hlavy mění svou polohu a dráždí smyslové brvy:
- bezobratlí - statocysta je často spojena s vnějším prostředím a naplněna vodou
- obratlovci - orgán je uložen ve vnitřním uchu, rozlišujeme ústrojí rovnovážné neboli statické (vnímá polohu těla a orgánů) a ústrojí pohybové neboli kinetické (registruje pohyby)
o SLUCHOVÝ ORGÁN - zachycuje zvukové vlny, funguje na principu membrány rozechvívající se zvukem, z níž se pak zvukové vlnění přenáší ke smyslovým buňkám
- bezobratlí - nejvýznamnější jsou tympanální orgány u hmyzu (blanka napnuta v chitinovém rámečku, na něj navazující rezonanční váček a pod ním smyslové buňky)
- obratlovci - vlastní sluchový orgán tvoří vnitřní ucho (se sluchovými buňkami Cortiho orgánu) uložené v chrupavčitém, později kostěném pouzdře ve stěně lebeční, střední ucho (bubínek, středoušní kůstky) se poprvé objevuje u obojživelníků a vnější ucho (zvukovod, boltec) dokonale vytvořené až u savců.
• TERMORECEPTORY - Umožňují vnímání teploty okolí
o bezobratlí - umístění na tykadlech nebo ústním ústrojí (hlavně u hmyzu)
o obratlovci - na celém povrchu těla (někdy se soustřeďují na určitých místech), chladová (Krauseho tělíska) a tepelná čidla (Ruffiniho tělíska) zachycují tepelné vlnění v okolí organismu, stavbou se podobají hmatovým tělískům
• CHEMORECEPTORY - Informují o chemických vlastnostech prostředí. Reagují na molekuly látek v prostředí (ve vzduchu nebo ve vodě)
o ČICHOVÝ ORGÁN – tvoří ho buňky opatřené citlivými brvami, které vnímají molekuly látek v plynném skupenství:
- bezobratlí - umístěn na tykadlech
- obratlovci - umístěn v nosní dutině, u různých skupin živočichů jsou čichové buňky různě složité
o CHUŤOVÝ ORGÁN - tvořen smyslovými buňkami vnímajícími molekuly látek rozpuštěných ve slinách nebo ve vodě, buňky jsou soustředěny v okolí ústního otvoru:
- bezobratlí - často souvisí s funkcí hmatového nebo čichového orgánu
- obratlovci - přímo v dutině ústní, jsou vytvořeny chuťovými pohárky se smyslovými buňkami
• FOTORECEPTORY - Slouží k zachycování světelného (elektromagnetického) vlnění
o vnímání intenzity světla - umožňují zrakové buňky bez pigmentu rozptýlené na různých částech těla (vnímají pouze světlo a stín), např. žížala
o směrové vidění - oči jsou z jedné strany zastíněny pigmentem, takže jimi živočich rozezná směr dopadajících paprsků, např. ploché oči medúzy nebo miskovité oči ploštěnek
o obrazové vidění - umožňují oči se světlolomným zařízením (rohovka, čočka, sklivec), rozeznává obrysy a struktury pozorovaného objektu, rozlišujeme:
- komorové oko - na sítnici se vytváří jednotný převrácený obraz pozorovaného objektu, např. hlavonožci, obratlovci
- složené oko - je tvořeno mnoha facetovými oky, každé zobrazuje pouze určitou část pozorovaného objektu, dohromady tvoří mozaikový přímý obraz, např. členovci
Smyslové ústrojí člověka
• ZRAKOVÉ ÚSTROJÍ - slouží k vnímání světelných podnětů (elektromagnetického vlnění), umožňuje orientaci v prostoru. Hlavním orgánem zraku je OKO (oculus) tvořené oční koulí uloženou v dutině očnice, tvoří ji 3 vrstvy:
o BĚLIMA- zevní vazivová vrstva, vytváří pevný obal oka (vidíme ji jako bílý obal), vpředu přechází v průhlednou, vyklenutou rohovku, na bělimu se přímo upínají okohybné svaly, vzadu jí prostupuje zrakový nerv
o CÉVNATKA - střední vrstva, je bohatě protkána cévami a obsahuje pigmentové buňky, zabezpečuje výživu oka, v přední části přechází v zřasený prstenec - řasnaté těleso, na němž je zavěšena čočka vyklenutá dozadu, od řasnatého tělesa odstupuje duhovka obsahující pigment, který jí dává zbarvení, uprostřed má kruhovitý otvor - zornici, rozšiřováním či stahováním zornice je regulováno množství světla přicházející do oční koule
o SÍTNICE- vnitřní vrstva, je nervového původu, tvořena vlastními světločivnými buňkami zachycujícími světelné záření
- tyčinkami - pro černobílé vidění (vnímají světlo), obsahují fotosenzibilní červenou látku rodopsin (zrakový purpur), což je chemická látka reagující na dopad světla, je nutné ho neustále obnovovat, vzniká z vitaminu A
- čípky - pro barevné vidění, rozlišují tři základní barvy (červenou, zelenou, modrou) a jejich kombinací vznikají ostatní barvy
o Vnitřní prostor oční koule je vyplněn sklivcem (rosolovitá hmota)
o PŘÍDATNÉ ORGÁNY OKA:
- okohybné svaly - zajišťují pohyb oční koule
- oční víčka - uzavírají oko v očnici, chrání ho, mrkáním se zvlhčuje rohovka slzami, vnitřní stranu víček pokrývá tenká blanka – spojivka, přecházející až na oční kouli po okraj rohovky
- slzní žlázy- uloženy při vnějším okraji očnice, jejich produktem jsou slzy, slzy se většinou dostanou do vnitřního koutku oka a nosním kanálkem do nosu, mají antibakteriální účinky, zvlhčují oční kouli a odstraňují nečistoty
• Oko je složitá světlolomná soustava. Podnětem pro zrakové čidlo je světelné záření (elektromagnetické záření o vlnové délce 400-700 nm). Světelné paprsky procházejí optickou soustavou oka (rohovkou, čočkou a sklivcem) a tvoří na sítnici převrácený a zmenšený obraz pozorovaného předmětu. Dopadem světla na světločivné buňky vznikají vzruchy, které jsou vedeny zrakovým nervem do korové oblasti koncového mozku, a zde teprve vzniká obraz skutečný. K zaostření na bližší předměty je nutná AKOMODACE čočky, tzn. změna vyklenutí čočky pomocí stahu řasnatého tělesa.
• SLUCHOVÉ ÚSTROJÍ - slouží k přijímání zvukových vln, které přeměňuje na mechanické vibrace stimulující nervové buňky. Sluchovým orgánem je UCHO, které dělíme na tři hlavní části:
o VNĚJŠÍ UCHO - zachycuje a shromažďuje zvukové vlny, tvoří ho ušní boltec (chrupavka mušlovitého tvaru pokrytá kůží), boltec se zužuje do zevního zvukovodu (chrupavčitá i kostěná trubice) vedoucího zvukové vlny k bubínku - tenké pružné blance, která se vlnami rozkmitává, bubínek tvoří bariéru mezi vnějším a středním uchem
o STŘEDNÍ UCHO - štěrbinovitý prostor ve spánkové kosti, vpředu spojeno s nosohltanem přes Eustachovu trubici, jsou zde kloubně spojené 3 sluchové kůstky - kladívko, kovadlinka, třmínek, třmínek nasedá do oválného okénka
o VNITŘNÍ UCHO - uloženo v kosti skalní, tvořeno kostěným labyrintem vyplněným perilymfou, v němž je blanitý labyrint vyplněný endolymfou, jeho součástí je hlemýžď s vlastním sluchovým ústrojím tzv. Cortiho orgánem - tvořen vláskovými buňkami nasedajícími na bazální membránu, nad nimi je zavěšena krycí membrána
• Zvukové vlny jsou vedeny přes zevní ucho k blance bubínku, kterou rozkmitají. Kmity bubínku jsou přenášeny přes 3 středoušní kůstky na oválné okénko a dále na kapaliny vnitřního ucha. Rozvlnění tekutin rozkmitá bazální membránu Cortiho orgánu, jeho vláskové buňky narážejí na krycí membránu, tím se podráždí a aktivují dostředivá vlákna sluchového nervu. Nervový vzruch je veden sluchovým nervem do kůry mozkové.
o STATOKINETICKÉ = ROVNOVÁŽNÉ ÚSTROJÍ je uloženo ve vnitřním uchu a slouží ke vnímání polohy a pohybu. Obě ústrojí pracují jako jeden celek, jejich činnost má význam pro udržování vzpřímeného postoje a tělesné rovnováhy v klidu i při nejrůznějších pohybech. Je uloženo v blanitém labyrintu a tvoří ho dva váčky a tři na sebe kolmé polokruhovité kanálky:
o STATICKÉ ÚSTROJÍ - slouží k vnímání polohy, je uloženo ve vejčitém a kulovitém váčku blanitého labyrintu, v nichž jsou políčka s vysokými epitelovými buňkami, které mají na volném konci jemné vlásky a jsou zanořeny do rosolovité hmoty s vápenatými krystalky, při změně polohy hlavy se vlivem gravitace krystalky přesunou, změní se tlak na vlásky, což způsobí jejich podráždění a vzruch je veden do korové oblasti mozku
o KINETICKÉ ÚSTROJÍ - slouží k vnímání pohybu, je uloženo ve třech polokruhovitých kanálcích blanitého labyrintu, uvnitř jsou ampulky s dlouhými vláskovitými buňkami, pohyb hlavy způsobí pohyb endolymfy a podráždění smyslových buněk
• ČICHOVÉ ÚSTROJÍ - vnímá pachové látky rozptýlené ve vzduchu. Vlastními čichovými receptory jsou čichové buňky umístěné v čichovém políčku sliznice v horní třetině nosní přepážky a ve stropu nosní dutiny. Jsou to tyčinkovité buňky s vlásky, směrem do hloubky se zužují a vybíhají v tenká čichová vlákna procházející čichovou kostí do lebeční dutiny a spojující se v čichový nerv.
• CHUŤOVÉ ÚSTROJÍ je drážděno chemickými látkami rozpuštěnými ve slinách nebo ve vodě. Je tvořeno chuťovými pohárky rozmístěnými ve sliznici dutiny ústní, papilách jazyka a měkkého patra, v nichž jsou uloženy vlastní chuťové receptory - chuťové buňky, opředené nervovými vlákny. Rozeznáváme 4 základní chuťové vjemy - sladkost (vpředu jazyka), slanost (na okrajích jazyka), hořkost (vzadu na jazyku), kyselost (po bocích jazyka).
• KOŽNÍ ČIDLA jsou rozmístěna v kůži a slouží k vnímání chladu, tepla, doteku, tlaku a bolesti:
o čidla chladu a tepla - čidla chladu (Krauseova tělíska) jsou uložena blíže k povrchu kůže a je jich mnohonásobně více než čidel tepla (Ruffíniho tělíska), která jsou hlouběji ve škáře
o čidla dotyku a tlaku - hmatová tělíska (Meissnerova) jsou uložena v kůži a sliznici dotykových orgánů (nejvíce v dlani, prstech, rtech), receptory tlaku (Vater-Paciniho tělíska) se nacházejí v podkožním vazivu
o čidla bolesti - volná nervová zakončení, jsou ve všech tkáních, jsou důležitá pro ochranu organismu před poškozením
Vady smyslového ústrojí
• krátkozrakost - paprsky se sbíhají před sítnicí (obraz vzniká před sítnicí), vidění je neostré, krátkozraký člověk dobře vidí na blízko a špatně na dálku, vada se napravuje rozptylkami
• dalekozrakost - paprsky se sbíhají za sítnicí (obraz vzniká za sítnicí), dalekozraký člověk vidí dobře na dálku a špatně na blízko, vada se napravuje spojkami
• astigmatismus - porucha vidění, kterou způsobuje špatné zakřivení rohovky
• šilhání - oči nehledí rovnoběžně, jedno se odchyluje, vzniká poruchou okohybných svalů
• hluchota - úplný zánik funkce sluchového orgánu, může být vrozená (sluchový orgán se nevyvinul nebo je defektní) nebo získaná, způsobená např. úrazy, zánětem
• závrať - pocit ztráty rovnováhy vyvolaný zejména postižením statokinetického ústrojí
23. Hormonální a nervová regulace organismu
• Charakteristika
• Základní předpoklad existence organismu = kooperace všech funkčních soustav
• Nezbytné udržování stálého vnitřního prostředí + přizpůsobení vnějším podmínkám
• To zajišťují navzájem propojené soustavy – nervová a hormonální
• Nervová soustava
• Umožňuje řízení a koordinaci organismu a jeho kontakt s vnějším prostředím
• Systém je uspořádán stupňovitě pro plynulý přechod signálů = vzruchů
• Základní stavební i funkční jednotka = NEURON (nervová buňka)
• Dělí se na
o CENTRÁLNÍ NERVOVÝ SYSTÉM (CNS) = mozek a mícha
o PERIFERNÍ NERVOVÝ SYSTÉM = mozkové nervy, míšní nervy, autonomní nervy
• FYLOGENEZE
• Centrální nervový systém
• Složen z BÍLÉ (axony = výběžky) a ŠEDÉ (těla a dendrity neuronů) hmoty
• Mozek a mícha jsou kryty obaly: vnější = TVRDÁ PLENA, dvě měkké pleny = PAVUČNICE, OMOZEČNICE (bohatě prokrvená)
• MÍCHA (medulla spinalis) = provazec nervové tkáně uložený v páteřním kanálu dlouhý asi 40 -45cm; horní konec přechází v PRODLOUŽENOU MÍCHU (část mozku), dolní končí v úrovni druhého bederního obratle
o Vystupuje z ní 31 párů míšních nervů, je centrem jednoduchých reflexů (obranného, erekce), představuje přechod mezi periferní částí a mozkem
o Na průřezu rozlišujeme centrální kanálek obklopený šedou hmotou a okolo ní bílou
- ŠEDÁ HMOTA: přední míšní rohy jsou tvořené motoneurony, jejich axony tvoří přední míšní kořeny; zadní míšní rohy tvoří zadní míšní kořeny; spojením těchto kořenů vzniká míšní nerv
- BÍLÁ HMOTA: tvořena svazky vláken, ty vytvářejí vzestupné dráhy pro impulsy do vyšších částí CNS a sestupné pro impulsy z vyšších částí CNS (pro činnost motorických buněk = vědomé pohyby)
• MOZEK (Cerebrum, encephalon) – uložen v dutině lebeční, rozdělen na několik částí
o PRODLOUŽENÁ MÍCHA – navazuje na hřbetní míchu, centrum životně důležitých funkcí (dýchání, činnost srdce) a ústředí významných reflexů (polykání, zvracení, kýchání)
o MOST VAROLŮV - uložen nad prodl.míchou, tvoří ho soubor nervových vláken, spojuje kůru koncového mozku s mozečkem, v přední části vystupuje trojklanný nerv
o MOZEČEK – tvořen dvěma polokoulemi = hemisférami, spojenými červem mozečkovým, = centrum rovnováhy, koordinace tělesných pohybů, regulace svalového napětí; strom života = stromečkovité rozvětvení bílé hmoty
o STŘEDNÍ MOZEK – nejmenší část mozku, uložen mezi Var.mostem a mezimozkem, ústředí reflexních pohybů způsobených zvukovými a světelnými podněty (pohyb hlavy, očí), uplatňuje se při vzpřímeném držení těla
o MEZIMOZEK – tvořen
- TALAMY - hrboly; zprostředkování reakcí na různé podněty, spojení mezi mozkovou kůrou a nižšími oddíly CNS
- HYPOTALAMUS - činnost útrobních orgánů (centrum SYMPATIKUM a PARASYMPATIKUM), termoregulace, sexuální funkce… na jeho spodinu je připojen PODVĚSEK MOZKOVÝ = HYPOFÝZA (přední lalok = ADENOHYPOFÝZA, zadní = NEUROHYPOFÝZA)
- Z horní strany vybíhá ŠIŠNKA = žláza s vnitřní sekrecí
o KONCOVÝ MOZEK – 2 hemisféry spojené kalózním tělesem, pokryté:
o MOZKOVOU KŮROU – tvořena šedou hmotou, členěna do závitů, sídlo vyšší nervové činnosti, funkce: senzorická (centra zraku, chuti, sluchu), motorická (úmyslné pohyby), asociační (tvorba podmíněných reflexů a vyšší nervová činnost)
o MOZKOVÝ KMEN = nejstarší část mozku tvořená prodl.míchou, mostem Varolovým a středním mozkem, obashuje RETIKULÁRNÍ FORMACI – získává informace ze všech čidel
Součástí CNS jsou také DUTINY vyplněné mozkomíšním mokem: MOZKOVÝ KANÁL a 4 MOZKOVÉ KOMORY (2 v hemisférách koncového mozku, 1 v mezimozku a 1 v prodl.míše)
LIMBICKÝ SYSTÉM - límec okolo mozkového kmene, podílí se na vytváření paměti, sídlo emocí
• Obvodové nervy
• NERV = svazek axonů-nervových vláken spojených vazivovou pochvou
• Tyto nervy zajišťují oběma směry spojení CNS s orgány celého těla
o MOZKOMÍŠNÍ NERVY: vystupují přímo z mozku a míchy, tvořeny svazky vláken
- Senzitivní vlákna (=dostředivá, přivádějí vzruchy ze smyslů a kůže)
- Motorická (vedou vzruchy k příčně pruhovaným svalům)
- 12 MOZKOVÝCH NERVŮ (senzorické, motorické nebo smíšené)
• 1. Čichový nerv, 2. Zrakový, 3. Okohybný, 4. Kladkový, 5. Trojklanný, 6. Odtahující, 7. Lícní, 8. Sluchově-rovnovážný, 9. Jazykohltanový, 10. Bloudivý, 11. Přídatný, 12. Podjazykový
- 31 MÍŠNÍCH NERVŮ (odstupují z postranních rýh míchy, smíšené nervy)
• 8 párů krčních, 12 párů hrudních, 5 párů bederních, 5 párů křížových a 1 pár kostrčních
o VEGETATIVNÍ NERVY: útrobní, autonomní, spojení mezi centrem a vnitřními orgány a žlázami, tvoří dva systémy, které působí proti sobě:
- SYMPATIKUS – vystupují spolu s nervy míšními s míchy krční, hrudní a bederní, způsobují např. zrychlení činnosti srdce, krevního tlaku, zpomalení činnosti trávicího ústrojí, rozšíření zornic
- PARASYMPATIKUS – vystupují spolu s některými mozkovými nervy a s křížovými míšními, způsobují např. zpomalení činnosti srdce, snížení krevního tlaku, zúžení zornic, zrychlení činnosti trávicí soustavy
• Vznik a šíření nervového vzruchu
• Funkcí neuronu je tvorba, přenos a vedení elektrických signálů – vzruchů, rychlost až 130m/s
• VZNIK VZRUCHU
o Klidový potenciál – membrána je polarizovaná, mezi povrchem a vnitřkem neuronu vzniká napětí; uvnitř je náboj záporný (díky úbytku K+ převažují kationty Cl-) – membrána propouští ven více kationů K+ než dovnitř Na+
o Akční potenciál – podráždění neuronu, ionty Na+ pronikají do neuronu, membrána je depolarizovaná
o Po proběhnutí vzruchu – zvýšení propustnosti pro K+ = depolarizace (původní rozložení iontů zajišťuje sodíko-draslíková pumpa)
• ŠÍŘENÍ VZRUCHU – vzruch se šíří pomocí SYNAPSÍ = místa kontaktů neuronů – tvořený zakončením axonu (obsahuje mediátor = chemický přenašeč, po podráždění je většinou rozpuštěn enzymy), synaptickou štěrbinou a postsynaptickou membránou
• Rozlišujeme mediátory:
o Excitační – vyvolají depolarizaci postsynaptické membrány = umožní šíření vzruchu, např. acetylcholin, noradrenalin
o Inhibiční – vyvolají hyperpolarizaci posts.membrány = brání šíření, např. kyselina gama-aminomáselná
• Nervová činnost
• Základem veškeré činnosti = REFLEX probíhající po REFLEXNÍM OBLOUKU, který tvoří:
o Receptor = zachycuje podnět – stimul
o Dostředivá dráha – vede vzruch do CNS
o Centrum – vzruch zpracován v mozku nebo míše
o Odstředivá dráha – vede odpověď do efektoru
o Efektor – výkonný orgán, odpovídá na podráždění
• NEPODMÍNĚNÉ REFLEXY – vrozené, dědičné, na týž podnět se dostaví vždy stejná reakce, probíhají po stejných drahách, centrum je v mozku či míše; jsou základem nižší nervové čin.
• PODMÍNĚNÉ REFLEXY – tvoří se během života jedince, umožňují adaptaci, centrum je v mozkové kůře; objevil je I.P. Pavlov; zajišťují VYŠŠÍ NERVOVOU ČINNOST – vznikají na základě určitého impulsu = signálu
o 1. Signální soustava = konkrétní signály (chemické, fyzikální, biologické), základ konkrétního myšlení
o 2. Signální soustava = existuje pouze u člověka, abstraktní signály – slova, základ řeči a myšlení
• Hormonální soustava
• Zajišťuje látkové řízení organismu, tzn. Prostřednictvím HORMONŮ = chemické látky přenášené krví, schopné vázat se na receptory cílových buněk a tím je ovlivňovat – účinkují v nepatrných množstvích. Většinou jede o látky steroidní, peptidické nebo bílkovinné povahy
o TKÁŇOVÉ HORMONY – vylučované buňkami, které mají primárně jinou funkci, např. sekretin ze střevní stěny
o ŽLÁZOVÉ HORMONY – vylučovány ENDOKRYNNÍMI ŽLÁZAMI = speciální žlázy vylučující hormony do krve
o NEUROHORMONY – vylučovány nervovými buňkami, typické pro hypotalamus
• MECHANISMUS ÚČINKU HORMONŮ
o Hormony bílkovinné nebo peptidické povahy – váží se na receptory buněčné membrány – vznikají látky v buňce, tzv. druhý posel, např. cAMP – ten mění propustnost pro určité látky nebo aktivuje enzymy
o Hormony steroidní povahy – pronikají přímo do buňky, naváží se na receptor v cytoplazmě – komplex hormon-receptor se v jádře váže na DNA a syntetizují se speciální enzymy, které spustí biochemickou reakc
• Hierarchické uspořádání – nejvyšší postavení má hypotalamo-hypofyzární systém
o HYPOTALAMUS – spodní část mezimozku s neurosekreční funkcí, hormony:
§ Se hromadí v neurohypofýze – odtud jsou vylučovány
• Antidiuretický hormon (ADH) – zvyšuje propustnost membrán pro vodu v distálním kanálku ledvin a umožňuje vstřebávání
• Oxytocin – pravidelné stahy hladké svaloviny (dělohy při porodu, vývody mléčných žláz)
§ Jsou vedeny k adenohypofýze a povzbuzují = liberiny nebo inhibují = statiny produkci jiných hormonů
o HYPOFÝZA – podvěsek mozkový = oválné tělísko zavěšené na hypotalamu, zadní lalok = neurohypofýza pouze skladuje a vypouští hormony, adenohypofýza produkuje:
- Somatotropní hormon (STH) – růstový, hojení tkání, aktivní hlavně v mládí před dokončení osifikace, nedostatek = nanismus, nadbytek = gigantismus
- Prolaktin (PRL) – podpora růstu mléčné žlázy, vyměšování mléka při kojení
- Adrenokortikotropní hormon (ACTH) – činnost kůry nadledvinek
- Tyreotropní hormon (FSH) – dozrávání folikulů ve vaječníku
- Luteinizační hormon – vznik žlutého tělíska ve vaječníku
• Endokrinní žlázy
• ŠTÍTNÁ ŽLÁZA – párová, uložené po stranách štítné chrupavky hrtanu, buňky kumulují jód, (musí být přijímán v potravě, produkuje hormony s jodem:
o tyroxin a trijodthyronin – vliv na celkový metabolismus, termoregulaci, růst a vývoj
o kalcitonin – snižování obsahu vápníku v krvi = antagonista parathormonu
o hypotyreóza = nedostatek hormonů – zimomřivost, svalová slabost, ukládání tuku
o hyperthyeróza (Basedowova choroba) – zvýšení činnost srdce, hubnutí, neklid
o nedostatečná produkce v dětství = zpoždění tělesné i duševní = kretenismus
• PŘÍŠTITNÁ TĚLÍSKA – 2 páry čočkovitých útvarů, produkují parathormon – udržuje stálou hladinu vápníku v krvi, nedostatek = křeče a svalové záškuby, nadbytek = odvápnění kostí, ukládání vápníku do ledvin
• NADLEDVINKY – párová žláza, umístěná na horním vrcholu ledvin
o Vnější KŮRA:
- glukokortikoidy (především kortizol) – protizánětlivé, metabolismus živin, využití jako léky proti alergii – snižuje obranyschopnost organismu
- mineralokortikoidy (především aldosteron) – zpětné vstřebávání sodíku
- androgeny – nepatrné množství, podílí se na diferenciaci pohlaví
o Vnitřní DŘEŇ
- Adrenalin – rozšiřuje cévy, podporuje srdeční činnost
- Noradrenalin – zúžení cév, zvýšení krevního tlaku
• SLINIVKA BŘIŠNÍ (pankreas) – tvoří
o inzulin (v beta neboli Langerhansových ostrůvcích) – snižuje hladinu glukózy (podporuje vstup cukru do buněk, syntézu bílkovin , tvorbu glykogenu v játrech)
o glukagon (v alfa ostrůvcích) – působí opačně, podporuje štěpení glykogenu
• VAJEČNÍKY
o folikuly produkují estrogeny (např. estradiol) – růst ženských orgánů a vývoj sekundárních znaků
o žluté tělísko vylučuje gestageny (např. progesteron) – převádí děložní sliznici do sekreční fáze menstruačního cyklu, podporuje vývoj mléčné žlázy
• VARLATA – Leydigovy buňky produkují testosteron – růst pohlavních orgánů, vývoj sekundárních pohlavních znaků, tvorba bílkovin (růst svalů)
• ŠIŠINKA - melatonin (doba spánku, bdění, rozmnožování) a BRZLÍK (tvoří hromony, T-lymfocyty)
• Nemoci nervové a hormonální soustavy
• LEHKÁ MOZKOVÁ DYSFUNKCE – nedostatek kyslíku při porodu, hyperaktivita, nesoustředěnost
• ENCEFALITIDA – infekční zánět virového nebo bakteriálního původu (např. klíšťová – vir)
• MENINGITIDA – infekční zánět mozkomíšních plen virového nebo bakt. Původu
• EPILEPSIE – opakované záchvaty křečí, nemocný ztrácí vědomí
• TETANUS – akutní infekční bakteriální onemocnění, tvoří toxiny napadající CNS
• ROZTROUŠENÁ MOZKOMÍŠNÍ SKLERÓZA – degenerativní ložiska roztroušená v CNS, příčina nejasná, poruchy hybnosti, citlivosti, koordinace, až úplné ochrnutí
• ALZHEIMEROVA CHOROBA – postupná degenerace mozkové kůry, ztráta paměti, špatná řeč
• PARKINSONOVA CHOROBA – nemoc bazálních ganglií, poruchy hybnosti, typický klidový třes
• STRUMA – zvětšení štítné žlázy, endemická struma = vyvolaná nedostatkem jodu ve vodě
• DIABETES MELLITUS – zvýšená hladina glukózy, 1. Typu = pacient závislý na inzulin, často od mládí; 2.typu = porucha působení inzulinu v tkáních
• Základní předpoklad existence organismu = kooperace všech funkčních soustav
• Nezbytné udržování stálého vnitřního prostředí + přizpůsobení vnějším podmínkám
• To zajišťují navzájem propojené soustavy – nervová a hormonální
• Nervová soustava
• Umožňuje řízení a koordinaci organismu a jeho kontakt s vnějším prostředím
• Systém je uspořádán stupňovitě pro plynulý přechod signálů = vzruchů
• Základní stavební i funkční jednotka = NEURON (nervová buňka)
• Dělí se na
o CENTRÁLNÍ NERVOVÝ SYSTÉM (CNS) = mozek a mícha
o PERIFERNÍ NERVOVÝ SYSTÉM = mozkové nervy, míšní nervy, autonomní nervy
• FYLOGENEZE
• Centrální nervový systém
• Složen z BÍLÉ (axony = výběžky) a ŠEDÉ (těla a dendrity neuronů) hmoty
• Mozek a mícha jsou kryty obaly: vnější = TVRDÁ PLENA, dvě měkké pleny = PAVUČNICE, OMOZEČNICE (bohatě prokrvená)
• MÍCHA (medulla spinalis) = provazec nervové tkáně uložený v páteřním kanálu dlouhý asi 40 -45cm; horní konec přechází v PRODLOUŽENOU MÍCHU (část mozku), dolní končí v úrovni druhého bederního obratle
o Vystupuje z ní 31 párů míšních nervů, je centrem jednoduchých reflexů (obranného, erekce), představuje přechod mezi periferní částí a mozkem
o Na průřezu rozlišujeme centrální kanálek obklopený šedou hmotou a okolo ní bílou
- ŠEDÁ HMOTA: přední míšní rohy jsou tvořené motoneurony, jejich axony tvoří přední míšní kořeny; zadní míšní rohy tvoří zadní míšní kořeny; spojením těchto kořenů vzniká míšní nerv
- BÍLÁ HMOTA: tvořena svazky vláken, ty vytvářejí vzestupné dráhy pro impulsy do vyšších částí CNS a sestupné pro impulsy z vyšších částí CNS (pro činnost motorických buněk = vědomé pohyby)
• MOZEK (Cerebrum, encephalon) – uložen v dutině lebeční, rozdělen na několik částí
o PRODLOUŽENÁ MÍCHA – navazuje na hřbetní míchu, centrum životně důležitých funkcí (dýchání, činnost srdce) a ústředí významných reflexů (polykání, zvracení, kýchání)
o MOST VAROLŮV - uložen nad prodl.míchou, tvoří ho soubor nervových vláken, spojuje kůru koncového mozku s mozečkem, v přední části vystupuje trojklanný nerv
o MOZEČEK – tvořen dvěma polokoulemi = hemisférami, spojenými červem mozečkovým, = centrum rovnováhy, koordinace tělesných pohybů, regulace svalového napětí; strom života = stromečkovité rozvětvení bílé hmoty
o STŘEDNÍ MOZEK – nejmenší část mozku, uložen mezi Var.mostem a mezimozkem, ústředí reflexních pohybů způsobených zvukovými a světelnými podněty (pohyb hlavy, očí), uplatňuje se při vzpřímeném držení těla
o MEZIMOZEK – tvořen
- TALAMY - hrboly; zprostředkování reakcí na různé podněty, spojení mezi mozkovou kůrou a nižšími oddíly CNS
- HYPOTALAMUS - činnost útrobních orgánů (centrum SYMPATIKUM a PARASYMPATIKUM), termoregulace, sexuální funkce… na jeho spodinu je připojen PODVĚSEK MOZKOVÝ = HYPOFÝZA (přední lalok = ADENOHYPOFÝZA, zadní = NEUROHYPOFÝZA)
- Z horní strany vybíhá ŠIŠNKA = žláza s vnitřní sekrecí
o KONCOVÝ MOZEK – 2 hemisféry spojené kalózním tělesem, pokryté:
o MOZKOVOU KŮROU – tvořena šedou hmotou, členěna do závitů, sídlo vyšší nervové činnosti, funkce: senzorická (centra zraku, chuti, sluchu), motorická (úmyslné pohyby), asociační (tvorba podmíněných reflexů a vyšší nervová činnost)
o MOZKOVÝ KMEN = nejstarší část mozku tvořená prodl.míchou, mostem Varolovým a středním mozkem, obashuje RETIKULÁRNÍ FORMACI – získává informace ze všech čidel
Součástí CNS jsou také DUTINY vyplněné mozkomíšním mokem: MOZKOVÝ KANÁL a 4 MOZKOVÉ KOMORY (2 v hemisférách koncového mozku, 1 v mezimozku a 1 v prodl.míše)
LIMBICKÝ SYSTÉM - límec okolo mozkového kmene, podílí se na vytváření paměti, sídlo emocí
• Obvodové nervy
• NERV = svazek axonů-nervových vláken spojených vazivovou pochvou
• Tyto nervy zajišťují oběma směry spojení CNS s orgány celého těla
o MOZKOMÍŠNÍ NERVY: vystupují přímo z mozku a míchy, tvořeny svazky vláken
- Senzitivní vlákna (=dostředivá, přivádějí vzruchy ze smyslů a kůže)
- Motorická (vedou vzruchy k příčně pruhovaným svalům)
- 12 MOZKOVÝCH NERVŮ (senzorické, motorické nebo smíšené)
• 1. Čichový nerv, 2. Zrakový, 3. Okohybný, 4. Kladkový, 5. Trojklanný, 6. Odtahující, 7. Lícní, 8. Sluchově-rovnovážný, 9. Jazykohltanový, 10. Bloudivý, 11. Přídatný, 12. Podjazykový
- 31 MÍŠNÍCH NERVŮ (odstupují z postranních rýh míchy, smíšené nervy)
• 8 párů krčních, 12 párů hrudních, 5 párů bederních, 5 párů křížových a 1 pár kostrčních
o VEGETATIVNÍ NERVY: útrobní, autonomní, spojení mezi centrem a vnitřními orgány a žlázami, tvoří dva systémy, které působí proti sobě:
- SYMPATIKUS – vystupují spolu s nervy míšními s míchy krční, hrudní a bederní, způsobují např. zrychlení činnosti srdce, krevního tlaku, zpomalení činnosti trávicího ústrojí, rozšíření zornic
- PARASYMPATIKUS – vystupují spolu s některými mozkovými nervy a s křížovými míšními, způsobují např. zpomalení činnosti srdce, snížení krevního tlaku, zúžení zornic, zrychlení činnosti trávicí soustavy
• Vznik a šíření nervového vzruchu
• Funkcí neuronu je tvorba, přenos a vedení elektrických signálů – vzruchů, rychlost až 130m/s
• VZNIK VZRUCHU
o Klidový potenciál – membrána je polarizovaná, mezi povrchem a vnitřkem neuronu vzniká napětí; uvnitř je náboj záporný (díky úbytku K+ převažují kationty Cl-) – membrána propouští ven více kationů K+ než dovnitř Na+
o Akční potenciál – podráždění neuronu, ionty Na+ pronikají do neuronu, membrána je depolarizovaná
o Po proběhnutí vzruchu – zvýšení propustnosti pro K+ = depolarizace (původní rozložení iontů zajišťuje sodíko-draslíková pumpa)
• ŠÍŘENÍ VZRUCHU – vzruch se šíří pomocí SYNAPSÍ = místa kontaktů neuronů – tvořený zakončením axonu (obsahuje mediátor = chemický přenašeč, po podráždění je většinou rozpuštěn enzymy), synaptickou štěrbinou a postsynaptickou membránou
• Rozlišujeme mediátory:
o Excitační – vyvolají depolarizaci postsynaptické membrány = umožní šíření vzruchu, např. acetylcholin, noradrenalin
o Inhibiční – vyvolají hyperpolarizaci posts.membrány = brání šíření, např. kyselina gama-aminomáselná
• Nervová činnost
• Základem veškeré činnosti = REFLEX probíhající po REFLEXNÍM OBLOUKU, který tvoří:
o Receptor = zachycuje podnět – stimul
o Dostředivá dráha – vede vzruch do CNS
o Centrum – vzruch zpracován v mozku nebo míše
o Odstředivá dráha – vede odpověď do efektoru
o Efektor – výkonný orgán, odpovídá na podráždění
• NEPODMÍNĚNÉ REFLEXY – vrozené, dědičné, na týž podnět se dostaví vždy stejná reakce, probíhají po stejných drahách, centrum je v mozku či míše; jsou základem nižší nervové čin.
• PODMÍNĚNÉ REFLEXY – tvoří se během života jedince, umožňují adaptaci, centrum je v mozkové kůře; objevil je I.P. Pavlov; zajišťují VYŠŠÍ NERVOVOU ČINNOST – vznikají na základě určitého impulsu = signálu
o 1. Signální soustava = konkrétní signály (chemické, fyzikální, biologické), základ konkrétního myšlení
o 2. Signální soustava = existuje pouze u člověka, abstraktní signály – slova, základ řeči a myšlení
• Hormonální soustava
• Zajišťuje látkové řízení organismu, tzn. Prostřednictvím HORMONŮ = chemické látky přenášené krví, schopné vázat se na receptory cílových buněk a tím je ovlivňovat – účinkují v nepatrných množstvích. Většinou jede o látky steroidní, peptidické nebo bílkovinné povahy
o TKÁŇOVÉ HORMONY – vylučované buňkami, které mají primárně jinou funkci, např. sekretin ze střevní stěny
o ŽLÁZOVÉ HORMONY – vylučovány ENDOKRYNNÍMI ŽLÁZAMI = speciální žlázy vylučující hormony do krve
o NEUROHORMONY – vylučovány nervovými buňkami, typické pro hypotalamus
• MECHANISMUS ÚČINKU HORMONŮ
o Hormony bílkovinné nebo peptidické povahy – váží se na receptory buněčné membrány – vznikají látky v buňce, tzv. druhý posel, např. cAMP – ten mění propustnost pro určité látky nebo aktivuje enzymy
o Hormony steroidní povahy – pronikají přímo do buňky, naváží se na receptor v cytoplazmě – komplex hormon-receptor se v jádře váže na DNA a syntetizují se speciální enzymy, které spustí biochemickou reakc
• Hierarchické uspořádání – nejvyšší postavení má hypotalamo-hypofyzární systém
o HYPOTALAMUS – spodní část mezimozku s neurosekreční funkcí, hormony:
§ Se hromadí v neurohypofýze – odtud jsou vylučovány
• Antidiuretický hormon (ADH) – zvyšuje propustnost membrán pro vodu v distálním kanálku ledvin a umožňuje vstřebávání
• Oxytocin – pravidelné stahy hladké svaloviny (dělohy při porodu, vývody mléčných žláz)
§ Jsou vedeny k adenohypofýze a povzbuzují = liberiny nebo inhibují = statiny produkci jiných hormonů
o HYPOFÝZA – podvěsek mozkový = oválné tělísko zavěšené na hypotalamu, zadní lalok = neurohypofýza pouze skladuje a vypouští hormony, adenohypofýza produkuje:
- Somatotropní hormon (STH) – růstový, hojení tkání, aktivní hlavně v mládí před dokončení osifikace, nedostatek = nanismus, nadbytek = gigantismus
- Prolaktin (PRL) – podpora růstu mléčné žlázy, vyměšování mléka při kojení
- Adrenokortikotropní hormon (ACTH) – činnost kůry nadledvinek
- Tyreotropní hormon (FSH) – dozrávání folikulů ve vaječníku
- Luteinizační hormon – vznik žlutého tělíska ve vaječníku
• Endokrinní žlázy
• ŠTÍTNÁ ŽLÁZA – párová, uložené po stranách štítné chrupavky hrtanu, buňky kumulují jód, (musí být přijímán v potravě, produkuje hormony s jodem:
o tyroxin a trijodthyronin – vliv na celkový metabolismus, termoregulaci, růst a vývoj
o kalcitonin – snižování obsahu vápníku v krvi = antagonista parathormonu
o hypotyreóza = nedostatek hormonů – zimomřivost, svalová slabost, ukládání tuku
o hyperthyeróza (Basedowova choroba) – zvýšení činnost srdce, hubnutí, neklid
o nedostatečná produkce v dětství = zpoždění tělesné i duševní = kretenismus
• PŘÍŠTITNÁ TĚLÍSKA – 2 páry čočkovitých útvarů, produkují parathormon – udržuje stálou hladinu vápníku v krvi, nedostatek = křeče a svalové záškuby, nadbytek = odvápnění kostí, ukládání vápníku do ledvin
• NADLEDVINKY – párová žláza, umístěná na horním vrcholu ledvin
o Vnější KŮRA:
- glukokortikoidy (především kortizol) – protizánětlivé, metabolismus živin, využití jako léky proti alergii – snižuje obranyschopnost organismu
- mineralokortikoidy (především aldosteron) – zpětné vstřebávání sodíku
- androgeny – nepatrné množství, podílí se na diferenciaci pohlaví
o Vnitřní DŘEŇ
- Adrenalin – rozšiřuje cévy, podporuje srdeční činnost
- Noradrenalin – zúžení cév, zvýšení krevního tlaku
• SLINIVKA BŘIŠNÍ (pankreas) – tvoří
o inzulin (v beta neboli Langerhansových ostrůvcích) – snižuje hladinu glukózy (podporuje vstup cukru do buněk, syntézu bílkovin , tvorbu glykogenu v játrech)
o glukagon (v alfa ostrůvcích) – působí opačně, podporuje štěpení glykogenu
• VAJEČNÍKY
o folikuly produkují estrogeny (např. estradiol) – růst ženských orgánů a vývoj sekundárních znaků
o žluté tělísko vylučuje gestageny (např. progesteron) – převádí děložní sliznici do sekreční fáze menstruačního cyklu, podporuje vývoj mléčné žlázy
• VARLATA – Leydigovy buňky produkují testosteron – růst pohlavních orgánů, vývoj sekundárních pohlavních znaků, tvorba bílkovin (růst svalů)
• ŠIŠINKA - melatonin (doba spánku, bdění, rozmnožování) a BRZLÍK (tvoří hromony, T-lymfocyty)
• Nemoci nervové a hormonální soustavy
• LEHKÁ MOZKOVÁ DYSFUNKCE – nedostatek kyslíku při porodu, hyperaktivita, nesoustředěnost
• ENCEFALITIDA – infekční zánět virového nebo bakteriálního původu (např. klíšťová – vir)
• MENINGITIDA – infekční zánět mozkomíšních plen virového nebo bakt. Původu
• EPILEPSIE – opakované záchvaty křečí, nemocný ztrácí vědomí
• TETANUS – akutní infekční bakteriální onemocnění, tvoří toxiny napadající CNS
• ROZTROUŠENÁ MOZKOMÍŠNÍ SKLERÓZA – degenerativní ložiska roztroušená v CNS, příčina nejasná, poruchy hybnosti, citlivosti, koordinace, až úplné ochrnutí
• ALZHEIMEROVA CHOROBA – postupná degenerace mozkové kůry, ztráta paměti, špatná řeč
• PARKINSONOVA CHOROBA – nemoc bazálních ganglií, poruchy hybnosti, typický klidový třes
• STRUMA – zvětšení štítné žlázy, endemická struma = vyvolaná nedostatkem jodu ve vodě
• DIABETES MELLITUS – zvýšená hladina glukózy, 1. Typu = pacient závislý na inzulin, často od mládí; 2.typu = porucha působení inzulinu v tkáních
Přihlásit se k odběru:
Příspěvky (Atom)