Biologija 2

Prve stanice nastaju prije oko 4,4 milijarda godina procesom abiogeneze tako da su se jednostavne organske molekule pasivno povezivale u složenije strukture – stanice. Prve su stanice na Zemlji energiju dobivale anaerobnim putom zbog nepostojanja kisika u atmosferi. Pojavom fotosinteze i oslobađanjem kisika omogućen je razvoj aerobnog načina dobivanja energije, čime se osigurava veći dotok energije u organizam. Pojava aerobnoga načina života i dostupnost većih količina energije dovodi do nastanka kompleksnije građenih eukariotskih stanica, a kasnije i višestaničnih organizama.

Sistematika je grana biologije koja s bavi razvrstavanjem živih bića u sistematske kategorije, a taksonomija je dio sistematike koji imenuje živa bića. Postoji osam osnovnih sistematskih kategorija: domena, carstvo, koljeno, razred, red, porodica, rod i vrsta. Živi svijet dijelimo na tri domene (arheje, bakterije i eukariote) i šest carstava (arheje, bakterije, gljive, životinje, biljke i protoktiste). Jednostanični organizmi nemaju tijelo, a građa i oblik njihovih stanica određen je okolišem u kojemu žive. Organizacijske razine višestaničnih organizama su sljedeće: tkiva, organi i organski sustavi. Tijelo višestaničnih eukariota koji nemaju tkiva nazivamo steljka, a pronalazimo je kod algi, mahovina i gljiva. Tijelo biljaka sastoji se od korijena, stabljike i listova, a kod životinja razlikujemo mnogo oblika u građi.

Hormonski ili endokrini sustav zajedno sa živčanim sustavom regulira životne funkcije u organizmu. Dok je živčano djelovanje brzo, često trenutačno, hormonsko je djelovanje najčešće polagano, ali trajnije. Živčani sustav prima i prenosi obavijesti iz okoline i iz unutrašnjosti tijela, obrađuje ih i priprema odgovarajuće odgovore osiguravajući optimalnu reakciju organizma, kojoj je cilj zaštita i održavanje homeostaze organizma. Prema smještaju u tijelu, živčani sustav možemo podijeliti na središnji i periferni. Prema ulozi koju obavlja, dijeli se na voljni (somatski) i autonomni (vegetativni). Osjetila čine našu vezu s vanjskim svijetom, ali doživljavamo i podražaje iz unutrašnjosti tijela. Pomažu nam u sporazumijevanju, snalaženju u našoj okolini, ali i upozoravaju na opasnosti, čak spašavaju život. Osjetila životinja i čovjeka omogućuju primanje brojnih podražaja iz okoline, ali i iz unutrašnjosti tijela. Biljni rast ograničen je na tkiva meristema. Meristemi određuju tri tipa rasta: rast u duljinu, primarni i sekundarni rast u širinu. Biljni su hormoni signalne molekule koje utječu na rast i pomažu biljkama u obrani od predatora i patogena.

Razmnožavanje je biološki proces koji omogućuje nastanak novih jedinki neke vrste čime se osigurava njezin opstanak. Postoje dva oblika razmnožavanja: spolno i nespolno. Nespolnim razmnožavanjem nastaju potomci koji nasljeđuju gene jednoga roditelja. Zato su potomci nasljeđem jednaki roditeljskomu organizmu, a i međusobno. Spolnim razmnožavanjem nastaju potomci koji nasljeđuju različite kombinacije gena obaju roditelja. Uključuje stvaranje muških i ženskih spolnih stanica te oplodnju koja u životinja može biti vanjska ili unutarnja. Bakterije i praživotinje razmnožavaju se većinom nespolno i rijetko spolno. Kod algi, biljaka i gljiva životni ciklus uključuje izmjenu dviju generacija: gametofit i sporofit. Gametofit stvara spolne stanice koje oplodnjom daju zigotu i embrij iz kojega se razvija sporofit, a sporofit stvara spore koje se razvijaju u gametofit.

Potporni (skeletni) sustav daje oblik, čvrstoću i zaštitu tijelu te kod nekih organizama služi kao osnova za hvatište i uporište mišića, čime se omogućuje kretanje. U životinja razlikujemo tri osnovna tipa potpornoga sustava: hidroskelet, egzoskelet i endoskelet. Kostur čovjeka sastoji se od kostiju, hrskavica i ligamenata. Razlikujemo kosti glave, trupa i udova. Osnovu cijeloga kostura čini kralježnica. Kosti se međusobno povezuju nepomičnim vezama (šavovima) ili pomičnim vezama (zglobovima). Mišići se odlikuju svojstvima kontraktilnosti, provodljivosti, podražljivosti, elastičnosti i obavljanja mehaničkoga rada. Potpora kod biljaka može biti strukturalna (građa stanice i stanične stijenke) ili fiziološka (turgorski tlak). Kretanje biljaka većinom se odnosi na promjene u rastu i položaju organa koji mogu biti uzrokovani nekim podražajem (tropizmi) ili bez izravnoga podražaja (nastije). Kretanje bakterija i praživotinja ovisi o prisutnosti struktura za kretanje (bičevi ili trepetljike).

Disanje ili respiracija jest izmjena plinova između organizma i njegove okoline. Aerobnim je organizmima kisik potreban za razgradnju hranjivih tvari kojim se oslobađa energija procesom staničnoga disanja. Ovisno o životnim uvjetima, životinje i čovjek razvili su različite organe i strukture preko kojih se difuzija ostvaruje. Kopneni organizmi uglavnom dišu plućima ili uzdušnicama, a vodeni organizmi uglavnom dišu škrgama. Neki beskralježnjaci izmjenjuju dišne plinove cijelom površinom tijela. Pojam disanja kod biljaka i ostalih skupina upotrebljavamo kao sinonim za izmjenu plinova. Biljke plinove izmjenjuju preko puči. Alge, gljive i jednostanični organizmi nemaju posebne strukture za izmjenu plinova, već je provode difuzijom preko površine tijela.

Uloga optjecajnoga sustava jest prijenos plinova te hranjivih i otpadnih tvari u svim dijelovima tijela. Optjecajni sustavi u različitih vrsta životinja u potpunosti su prilagođeni životnoj sredini u kojoj životinja obitava i optimalnomu funkcioniranju cijeloga organizma. Optjecajni sustav može biti otvoren i zatvoren. Kod otvorenoga optjecajnog sustava tjelesna se tekućina (hemolimfa) izlijeva iz krvnih žila u prostore među organima, a kod zatvorenoga se optjecajnog sustava tjelesna tekućina (krv) potiskuje u zatvoren sustav krvnih žila. Prijenos tvari u biljaka temelji se na neprekinutome toku vode kroz njezine žile. Voda i minerali kreću se iz smjera tla kroz stabljiku i prema listovima zahvaljujući razlici u zasićenosti vode između tla i zraka. Voda napušta biljku kroz puči na listovima u plinovitome obliku. Gljive i alge ne sadrže provodne elemente, već tvari izmjenjuju neposredno s okolinom na temelju pasivnoga i aktivnoga prijenosa, jednako kao i jednostaničari.

Hranjive su tvari potrebne svakomu organizmu kao izvor energije kako bi se razvijao, rastao i razmnožavao se. Hranjive tvari čine ugljikohidrati, lipidi, proteini, voda, minerali i vitamini. U životinja razlikujemo probavu unutar stanica (unutarstanična) i izvan stanica (izvanstanična). Glavne uloge probavnoga sustava jesu razgradnja hrane, upijanje hranjivih tvari i izbacivanje neprobavljene hrane. Biljke mogu same sebi stvarati hranu, a s pomoću vode iz tla i s pomoću korijena uzimati i potrebne minerale. Probavni sustav čovjeka čine probavna cijev i probavne žlijezde. Probava je proces razgradnje hrane i hranjivih tvari na njihove jednostavnije dijelove. Način prehrane izuzetno je bitan za zdravlje organizma u svim životnim razdobljima. Pravilna prehrana ključna je za smanjenje rizika od kroničnih bolesti i bolju funkciju tijela, pogotovo mozga.

Osnovna uloga pokrovnoga sustava svih organizama jest zaštita tijela od utjecaja vanjske okoline. U kralježnjaka je pokrovni sustav višeslojan (koža), a u ostalih je skupina životinja jednoslojan (epiderma). U kralježnjaka koža može stvarati raznovrsne izrasline za dodatnu zaštitu: ribe i gmazovi imaju ljuske, ptice imaju perje, a sisavci imaju dlaku. Zaštita biljaka može biti mehanička i kemijska. Mehanička zaštita tijela dolazi od struktura na površini tijela koje odbijaju predatore i patogene poput kutikule, trnova i bodlji. Kemijsku zaštitu čine sekundarni metaboliti, organski spojevi koji odbijaju napadače. Mogu biti otrovni (alkaloidi) ili uzrokovati neugodan okus (tanini). Gljive, alge i bakterije najviše ovise o kemijskoj zaštiti stvarajući pretežito otrove, a praživotinje ovise o mehaničkoj zaštiti.