pre I. ročník obchodných akadémií Obchodná akadémia Radlinského 1725/ Dolný Kubín samosprávny kraj

Transcript

1 BB iioo l ó g i a lógia pre I. ročník obchodných akadémií učebný materiál Obchodná akadémia Radlinského 1725/ Dolný Kubín ŽILINSKÝ samosprávny kraj Z R I A Ď O VA T E Ľ

2 Táto publikácia bola vytvorená s podporou finančných prostriedkov zo zdrojov Európskej únie a štátneho rozpočtu Slovenskej republiky v rámci projektu Učíme inovatívne, kreatívne a hravo, učíme pre život a prax, ITMS kód Projektu: Jej cieľom je inovovať školský vzdelávací program a zároveň formy, metódy a obsah vzdelávania s dôrazom na využívanie IKT a kritického myslenia vo vyučovacom procese, a tak pripraviť absolventov Obchodnej akadémie pre potreby trhu práce vo vedomostnej spoločnosti. Autor publikácie: Mgr. Marta Bennárová, Mgr. Martina Gavlíková Rok vydania: 2011 Vydala Obchodná akadémia Dolný Kubín s prispením Európskeho sociálneho fondu Všetky práva vyhradené. Žiadna časť tejto publikácie nesmie byť pretlačená alebo reprodukovaná, alebo využitá v žiadnej forme ani elektronickými, mechanickými či inými prostriedkami, doteraz známymi či neskôr vyvinutými, vrátane fotokópií a záznamov alebo v iných systémoch uchovávania informácií bez predchádzajúceho písomného súhlasu vydavateľa.

3 OBSAH 1 BUNKA Čo je život? Bunka základ života Štruktúra bunky Bunkové povrchy Membránové organely Delenie buniek Amitóza priame delenie Mitóza nepriame delenie a meióza redukčné delenie Príjem a výdaj látok bunkou NEBUNKOVÉ ORGANIZMY Vírusy PRVOJADROVÉ ORGANIZMY Baktérie (Bacteria) RASTLINY Výživa rastlín Dýchanie rastlín Vodný režim Rastlinné pletivá Rastlinné orgány Koreň (Radix) Stonka (Caulom) List (Phylom) Kvet (Flos) Plod (Fructus) Rozmnožovanie rastlín Systém rastlín Nižšie rastliny Vyššie rastliny HUBY ŽIVOČÍCHY Tkanivá Jednobunkovce Mnohobunkovce Hubky (Porifera) Pŕhlivce (Cnidaria) Ploskavce (Plathelminthes) Hlístovce (Nematoda) Mäkkýše (Mollusca)... 56

4 6.3.6 Obrúčkavce (Annelida) Článkonožce (Arthropoda) Ryby (Osteichthyes) Obojživelníky (Amphibia) Plazy (Reptilia) Vtáky (Aves) Cicavce (Mammalia)... 69

5 Bunka 1 BUNKA 1.1 ČO JE TO ŽIVOT? Príroda je všetko okolo nás, čo nevzniklo činnosťou človeka a existuje nezávisle od neho. Riadi sa prírodnými zákonmi stále sa mení a vyvíja. Organizmy, ich rôznorodosť, existencia a prežívanie závisia od životných podmienok, ktoré tvorí živá a neživá príroda. Spoločným znakom živej a neživej prírody je rovnaké prvkové zloženie a priebeh základných fyzikálnych a chemických procesov. Život ako základný prejav existencie sa riadi biologickými zákonmi a na rozdiel od neživej prírody sa vyznačuje vznikom ako aj vývinom samostatných jedincov. Všetky tieto vlastnosti sú spoločné nielen pre organizmy gigantických rozmerov, ale aj pre také miniatúrne organizmy, ktoré voľným okom vôbec nevidíme. Najmenším živým systémom je bunka. Úloha č. 4: Pomenujte organizmy na obrázkoch a priraďte ich k jednobunkovým alebo mnohobunkovým organizmom. Určite sami veľmi ľahko vo svojom okolí nájdete živé a neživé zložky prírody. Úloha č. 1: Vymenujte živé zložky prírody. Úloha č. 2: Vymenujte neživé zložky prírody. Živé sústavy tvoria samostatné jedince, ktoré aj napriek tomu, že sú veľmi rozdielne, majú určité vlastnosti rovnaké. Ktoré sú to? Úloha č. 3: Pomocou obrázkov uveďte základné vlastnosti všetkých živých organizmov. Obr. 1. Znaky živých organizmov Obr. 2. Nezmar (Hydra), črievička (Paramecium), slimák záhradný (Helix pomatia), tuleň, púpava lekárska (Taraxacum officinale), muchotrávka červená (Amanita muscaria) Tvar a veľkosť buniek Tvar buniek je určený geneticky a podmienený aj funkčne. Môže byť guľovitý, ihlancovitý, vretenovitý, kubický, hviezdicovitý, atď. Ich základný tvar je však guľovitý. Veľkosť buniek sa pohybuje v rozmedzí od 10 do 100 mikrometrov. Medzi najmenšie patria bakteriálne bunky (0,8 mikrometra), medzi najväčšie zaraďujeme vajcové bunky živočíchov (150 mikrometrov).tie najmenšie bunky sa nazývajú mykoplazmy. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 1

6 Bunka Obr. 3. Tvary buniek: 1 guľovitý, 2 kubický, 3 obdĺžnikovitý, 4 oválny, 5 vretenovitý, 6 hruškovitý, 7 kyjovitý, 8 bruškovitý, 9 ihlancovitý, 10 hviezdicovitý, 11 rozkonárený, 12 - nepravidelný Vedeli ste, že... svoju zemskú púť začíname ako jediná bunka. Postupným vývojom počet buniek narastá. Telo dospelého človeka obsahuje asi 100 biliónov buniek a je ich najmenej 200 rôznych druhov. Počas života ľudské telo vytvorí dohromady asi 12 kvadriliónov buniek. Väčšina buniek má mikroskopické rozmery - typická bunka má priemer µm. Výnimkou je vajíčko s veľkosťou 0,1 mm. Obr. 4. Ľudské vajíčko pod mikroskopom K mimoriadne špecializovaným bunkám patria neuróny a svalové vlákna, ktoré môžu mať dĺžku aj viac ako 30 centimetrov, sú však mimoriadne tenučké. Podľa vnútorného usporiadania sú bunky jednoduchšie (napr. bunky baktérií) alebo zložitejšie (rastlinné a živočíšne bunky). Obr. 5. Nervová bunka - neurón Obr. 6. Tyčinkovité baktérie Bacillus anthracis, pôvodcovia choroby antrax, medzi bunkami mozgovomiechového moku Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 2

7 Bunka Bunky majú väčšinou mikroskopické rozmery, ale sú aj bunky s rozmermi niekoľkých desiatok mm a cm. Najmenšou bunkou je spermia, najväčšou vajce pštrosa. Biológia (gr. bios život, logos - veda) je veda o živej prírode. Skúma formy, vlastnosti a vnútorné procesy živých sústav, ich vzájomné vzťahy a ich vzťah k neživému prostrediu. Patrí k najstarším vedným disciplínam a delí sa na množstvo biologických vedných odborov. Napr. všeobecná biológia skúma zákonitosti živej prírody. Patrí tu morfológia, anatómia, histológia, fyziológia a iné. Veda, ktorá sa zaoberá štúdiom bunky sa nazýva cytológia. Za jej zakladateľov sa považujú traja významní vedci Schleiden, Schwann a český vedec J. E. Purkyně. Bunková teória Telá všetkých dnes známych živých organizmov, s výnimkou vírusov, tvoria bunky. Bunková teória bola sformulovaná M. J. Schleidenom a T. Schwannom v roku Podľa tejto teórie je bunka základom každého organizmu a každá nová bunka vzniká len rozdelením už existujúcej bunky. Zapamätajte si: Prírodu okolo nás tvoria živé a neživé zložky. Medzi neživé zložky patrí: vzduch (atmosféra), voda (hydrosféra), pôda (pedosféra) a horniny (litosféra). Živú zložku (biosféru) tvoria všetky rastliny, živočíchy, mikroorganizmy a huby. Zásadný rozdiel medzi živou a neživou prírodou je v zložitosti organizácie živej hmoty. Všetky živé organizmy majú základné prejavy života: rast, pohyb, dýchanie, metabolizmus, dedičnosť, dráždivosť a rozmnožovanie. Bunka je základná stavebná a funkčná jednotka všetkých živých organizmov. Je najmenším živým systémom. Podľa počtu buniek tvoriacich telo organizmu rozoznávame jednobunkové organizmy (baktérie, prvoky) a mnohobunkové organizmy (rastliny, živočíchy, huby).v jednobunkových organizmoch vykonáva jedna bunka všetky životné funkcie, napr. príjem živín, rozmnožovanie, a pod. V mnohobunkových organizmoch vykonávajú tieto funkcie špecializované bunky, ktoré tvoria orgány a sústavy orgánov, napr. tráviaca sústava, vylučovacia sústava a pod. Počet, tvar a veľkosť buniek, z ktorých sa organizmy skladajú je rôzny. Podľa tvaru rozoznávame bunky: guľovité, tyčinkovité, vretenovité, kubické, hviezdicovité, rozkonárené, meňavkovité. Základný tvar bunky je však guľovitý. biológia, cytológia, bunková teória, bunka, atmosféra, hydrosféra, pedosféra, litosféra, biosféra, jednobunkovce, mnohobunkovce, metabolizmus, dedičnosť, znaky živých sústav Vedeli ste, že... existujú aj organizmy, ktoré sa označujú ako nebunkové organizmy. Ich objav sa pripisuje ruskému fytopatológovi D. I. Ivanovskému ( ). Sú to jediné známe organizmy, ktoré nemajú bunkovú štruktúru a nazývajú sa vírusy. Rozmnožovať sa môžu len v živej bunke, nerastú, nemajú vlastnú látkovú premenu, nie sú dráždivé a obsahujú len jeden typ nukleovej kyseliny, a to buď DNA alebo RNA. Ich nukleová kyselina môže obsahovať od 3 do 300 génov. Podľa typu hostiteľa sa delia na bakteriofágy, rastlinné vírusy a živočíšne vírusy. Sú pôvodcami mnohých ochorení napr. vírus HIV spôsobuje AIDS, vírus herpes simplex opakujúce sa opary, sú pôvodcami besnoty, žltačky, chrípky, kiahní, mononukleózy a mnohých ďalších. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 3

8 Bunka 1.2 BUNKA ZÁKLAD ŽIVOTA Úloha č. 1: Jedálny lístok. Na základe jedálneho lístka roztrieďte potraviny do skupín podľa ich chemického zloženia. Raňajky: cereálne pečivo so syrom a šunkou, kakao. Desiata: jogurt, jablko. Obed: hovädzí vývar, pstruh so zeleninovou oblohou, zemiaky, ovocná šťava. Olovrant: banán, cereálna tyčinka. Večera: Cestoviny so syrovou omáčkou, zeleninový šalát, čaj. Bielkoviny Tuky Cukry Voda a minerálne látky Úloha č. 3: Pomocou kartodiagramu popíšte chemické zloženie bunky. Telo každého organizmu je zložené z prvkov, ktoré sa nazývajú biogénne prvky. Úloha č. 2: Pomocou chemických značiek vymenujte základné biogénne prvky a podľa množstva, v akom sa v organizme vyskytujú ich rozdeľte na makrobiogénne, mikrobiogénne a stopové prvky. C, Cu, O, Se, H, Fe, N, P, Mn, S, Zn, Mg, Br, F, P, K, Cl. Makroelementy Mikroelementy Stopové prvky Obr. 7. Prehľad pomerného zastúpenia najdôležitejších chemických zlúčenín v bunke. Uvedené hodnoty vyjadrujú priemer a u jednotlivých buniek sa líšia. Najrozšírenejšími prvkami v zemskej kôre sú kyslík a kremík, ktoré predstavujú 46,6 a 27,7 váhových percent. Kyslík je vôbec najrozšírenejším prvkom na našej zemeguli. Vo vode je slabo rozpustný a táto jeho vlastnosť má veľký význam pre život vodných organizmov, pretože im umožňuje dýchanie. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 4

9 Bunka Tab. 1: Prehľad základných funkcií jednotlivých stavebných látok bunky Základné stavebné látky bunky Bielkoviny (proteíny) Cukry (sacharidy) Tuky (lipidy) Nukleové kyseliny Voda Minerálne látky Základné funkcie stavebná funkcia (tvorba kolagénu, keratínu), regulačná (tvorba hormónov), ochranná (tvorba protilátok), transportná (hemoglobín) stavebná funkcia (celulóza, chitín), zásobná funkcia, zdroj energie stavebná funkcia, zásobná funkcia, zdroj energie, nevyhnutné pri vstrebávaní niektorých vitamínov (A, D, E, K), tepelná izolácia, mechanicky chránia vnútorné orgány uchovávanie genetickej informácie a jej prenos z rodičov na potomkov prebiehajú v nej takmer všetky chemické reakcie, je rozpúšťadlom organických a anorganických látok v bunke, zabezpečuje tepelné hospodárenie bunky udržujú ph a acidobázickú rovnováhu, tvoria oporné a ochranné štruktúry Vedeli ste, že... červené krvinky (erytrocyty) cicavcov patria k najmenším bunkám v tele. Majú piškótovitý tvar. Vznikajú v kostnej dreni, kde strácajú svoje jadro a neobsahujú ani väčšinu bunkových organel. Obsahujú krvné farbivo hemoglobín, na ktoré sa viaže kyslík. V každej červenej krvinke sa nachádza približne 300 miliónov molekúl hemoglobínu. Ich životnosť je asi dní. Z cicavcov má najväčšie erytrocyty ťava (10,5 µm) a mrož (10 µm). Najmenšie erytrocyty má kabar pižmový (Moschus moschiferus) 2,5 µm. Červené krvinky človeka majú veľkosť 7,2 µm. Obr. 8. a 9. Červené a biele krvinky človeka (erytrocyty a leukocyt) Čo je imunita a prečo ju potrebujeme? Imunita, teda odolnosť organizmu voči rôznym ochoreniam, je schopnosť organizmu vytvárať základnú obrannú líniu nielen proti väčšine choroboplodných mikroorganizmov, ale napríklad aj proti nádorovému bujneniu. Imunita je zabezpečovaná prostredníctvom protilátok. Protilátka je bielkovina, ktorá je schopná identifikovať a zneškodniť cudzie objekty (baktérie, vírusy) v tele. Vedeli ste, že... biele krvinky (leukocyty) nie sú v skutočnosti biele, ale priezračne svetlé. Nielenže sa môžu aktívne pohybovať, ale aj meniť svoj tvar. Ich hlavnou funkciou je bojovať proti vírusom a iným mikróbom, a tým čistiť telo a zabezpečovať imunitu organizmu. Fagocytóza je schopnosť bielych krviniek pohlcovať cudzorodé látky a zneškodňovať ich. Obr. 10. Schéma priebehu fagocytózy bielymi krvinkami Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 5

10 Bunka Kolagén (gr. cola lepidlo, genno rodiť). Lepidlorodný" - táto definícia charakterizuje v plnej miere funkciu kolagénu. Je to bielkovina, ktorá lepí" a spája" bunkové prvky a tak z nich formuje tkanivá i orgány. Kolagén je najdôležitejšou bielkovinou v organizme, pretože tvorí 30 % celkovej hmoty ľudských bielkovín a 70 % hmoty bielkovín kože. Celulóza je najrozšírenejšou organickou látkou na Zemi. Je nerozpustná a tvorí bunkovú stenu všetkých rastlinných buniek. Používa sa napr. na výrobu papiera, obalových materiálov, alebo hygienických potrieb a podobne. Je hlavnou živinou pre bylinožravce. Chitín sa nachádza predovšetkým u bezstavovcov hlavne u hmyzu, kde sa podieľa na stavbe vonkajšej kostry. Nachádza sa aj v niektorých hubách a morských živočíchoch, ako napr. v kraboch. Obr. 11. Kolagén Obr. 12. Krovky hmyzu tvorené chitínom Obr. 13. Pancier raka tvorený chitínom Nukleové kyseliny sú hmotným základom dedičnosti. Do ich molekúl sú zapísané všetky genetické informácie, ktoré sa prenášajú z rodičov na potomstvo. Obr. 14. DNA Za objavenie štruktúry DNA udelili v roku 1953 Jamesovi Watsonovi, Francisovi Crickovi a Mauriceovi Wilkinsovi Nobelovu cenu. Zapamätajte si: Telá všetkých živých organizmov sú zložené zo základných stavebných prvkov. Tieto sa delia na makroelementy, mikroelementy a stopové prvky. Medzi základné makroelementy (biogénne prvky) patria C, O, H, N, P, Ca. Medzi mikroelementy patria napr. K, S, Na, Mg, Fe. Medzi stopové prvky patria Co, Zn, Cu, Se. Najdôležitejšími zlúčeninami v živých organizmoch a teda aj v bunke sú: voda, bielkoviny (proteíny), cukry (sacharidy), tuky (lipidy), nukleové kyseliny, minerálne látky. Voda je pre živý organizmus najdôležitejším rozpúšťadlom látok, prebiehajú v nej takmer všetky chemické reakcie bunky, zabezpečuje tepelné hospodárenie bunky. Bielkoviny sú pre živý organizmus a bunku stavebnou, regulačnou, transportnou a ochrannou látkou. Cukry sú pre živý organizmus a bunku stavebnou látkou, zdrojom energie a majú zásobnú funkciu. Tuky sú stavebnou zložkou bunkových membrán, umožňujú vstrebávanie niektorých druhov vitamínov, tepelne izolujú a mechanicky chránia niektoré orgány, zároveň sú zásobárňou e- nergie. Nukleové kyseliny sú nositeľmi genetickej informácie a prenášajú dedičné znaky. tuky (lipidy), cukry (sacharidy), bielkoviny (proteíny), nukleové kyseliny, imunita, protilátka, biogénne prvky, makroelementy, mikroelementy, stopové prvky Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 6

11 Bunka 1.3 ŠTRUKTÚRA BUNKY BUNKOVÉ POVRCHY Pod štruktúrou bunky rozumieme jej tvar, veľkosť a vnútorné usporiadanie. Bunkové povrchy Bunkové organely Úloha č. 1: Aké tvary buniek poznáte? Úloha č. 2: Priraďte bunkové organely a časti továrne k číslam. Časti továrne: výrobná hala, kotolňa, cesty, riadiaca hala, plot, brána. Bunkové organely: plazmodezmy, mitochondrie, endoplazmatické retikulum, ribozómy, Golgiho aparát, jadro, bunková stena. Rozoznávame dva typy bunkových povrchov cytoplazmatickú membránu a bunkovú stenu. Bunková stena je priepustnou (permeabilnou) membránou, preto pre regulovanie transportu látok do bunky nemá veľký význam. Má predovšetkým mechanickú funkciu - spevňuje povrch a určuje tvar bunky. Tvoria ju predovšetkým bielkoviny a polysacharidy. Rastlinné bunky majú najčastejšie bunkovú stenu tvorenú celulózou, u hmyzu a húb obsahuje chitín. U živočíšnych buniek sa vyskytuje len ojedinele (s výnimkou hmyzu). Cytoplazmatická membrána, ktorá je polopriepustná (semipermeabilná) má mimoriadny význam pri transporte látok do bunky a naopak. Jej existenciu dokázal v roku 1855 Nägeli. Skladá sa z dvoch vrstiev fosfolipidov v ktorých sú ponorené molekuly bielkovín (proteínov). Obr. 16. Cytoplazmatická membrána Obr. 15. Úloha č. 3: Roztrieďte jednotlivé stavebné časti bunky v úlohe č. 2 medzi bunkové povrchy a bunkové organely. Všetky bunkové organely a štruktúry sú uložené v koloidnom roztoku, ktorý sa nazýva cytoplazma alebo cytosol. Toto vnútorné prostredie bunky, ktoré je tvorené rôznymi organickými a anorganickými látkami, sa podieľa predovšetkým na metabolických dejoch a tým aj na výmene látok a energií v bunke. Dôležitou súčasťou cytoplazmy je aj cytoskelet, ktorý zohráva významnú úlohu pri delení bunky. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 7

12 Bunka Antoni van Leeuwenhoek ( ) Tento holandský obchodník, ktorý sa vo voľnom čase venoval svojmu koníčku mikroskopii, zostrojil prvé mikroskopy, pomocou ktorých študoval nielen ľudské krvné bunky, ale aj bunky rastlín a živočíchov. Robert Hooke ( ) Pozoroval mikroskopické komôrky v stonke korkového duba, ktoré tvarom pripomínali cely mníchov v kláštoroch (po angl. cell bunka aj cela). Toto pomenovanie bunky sa používa až dodnes. V roku 1665 vydal knihu Micrographia, ktorá obsahovala doposiaľ nezhliadnuté obrázky živočíšneho, rastlinného a minerálneho mikrosveta. Dopracoval sa k nim pomocou vlastnoručne skonštruovaného mikroskopu, ktorý bol v tej dobe najsilnejším mikroskopom vôbec: zväčšoval 30krát bunkové povrchy, bunkové organely, bunková stena, cytoplazmatická membrána, cytoskelet, celulóza, chitín, fosfolipidy MEMBRÁNOVÉ ORGANELY Jadro (nucleus, karyon) má väčšinou guľovitý tvar, býva uložené v strede bunky, ale staršie bunky ho majú zatlačené na okraj. Vyskytuje sa u všetkých eukaryotických buniek s výnimkou niektorých špecializovaných buniek (erytrocyty stavovcov, sitkovice rastlín). Stavba jadra Na povrchu je obalené dvojitou jadrovou membránou, v ktorej sa nachádzajú póry (otvory). Vnútorný obsah jadra je tvorený jadrovou hmotou karyoplazmou (nukleoplazmou), ktorej hlavnými zložkami sú: 1. DNA, bielkoviny (tvoria chromatín, z ktorého sa tvoria chromozómy), 2. jadierko, ktoré má význam pri delení bunky. Funkcia jadra je predovšetkým regulačná a riadiaca. Regulačná funkcia Delenie bunky a všetky jej životné funkcie. Riadiaca funkcia Prenos genetických informácií z jednej generácie na druhú. Obr. 17. Jadro: 1 jadierko, 2 jadrová membrána, 3 póry, 4 karyoplazma, 5 - chromozómy Rozdelenie buniek Podľa vnútornej zložitosti a najmä podľa prítomnosti jadrovej membrány delíme bunky na prokaryotické a eukaryotické. Neznámy svet mikroorganizmov síce objavil Holanďan Antony van Leeuwenhoek, ale medzníkom vo vzniku a rozvoji cytológie bol objav jadra, ktoré objavil Robert Brown (* 21. december jún 1858). Tento škótsky botanik priekopníckym používaním mikroskopu prispel k viacerým objavom v oblasti biológie. Medzi jeho najznámejšie prínosy patrí objav cytoplazmatického prúdenia a bunkového jadra. V roku 1827 pozoroval mikroskopom náhodný pohyb peľových zŕn v kvapke vody (Brownov pohyb). Pravú podstatu tohto javu objasnil v roku 1905 Albert Einstein. Brownov pohyb je neustály neusporiadaný chaotický pohyb častíc. Tento pohyb prebieha v plynných, kvapalných aj pevných látkach. O tomto ustavičnom a neusporiadanom pohybe častíc svedčí nepriamo veľa javov pozorovaných najmä pri tekutinách, napr. difúzia. Obr. 18. Robert Brown Obr. 19. Anton van Leeuwenhoek Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 8

13 Bunka Prokaryotická bunka Baktérie, archeóny, sinice. Vývojovo staršie, stavbou jednoduché. Nemajú pravé jadro tzn. nie je oddelené od cytoplazmy jadrovou membránou. Niektoré bunkové organely sa u nich nevyskytujú, napr. mitochondrie, Golgiho aparát, endoplazmatické retikulum. Eukaryotická bunka Huby, rastliny, živočíchy. Vývojovo mladšie, stavbou zložité. Majú pravé jadro tzn. je oddelené od cytoplazmy jadrovou membránou. Majú veľa bunkových organel. v bunke je rôzny, viac sa ich nachádza v mladých bunkách, pretože v nich syntetizujú viac bielkovín potrebných na rast bunky. Golgiho aparát sa nachádza v blízkosti jadra a endoplazmatického retikula. Predstavuje sústavu navzájom prepojených sploštených mechúrikov a kanálikov. Stredná a najväčšia časť je označovaná ako diktyozóm (tvorený 3 6 cisternami), z ktorého sa postupne oddeľujú menšie mechúriky vezikuly. Má syntetickú a sekrečnú funkciu. Endoplazmatické retikulum je systém navzájom pospájaných sploštených mechúrikov a vačkov. Nachádza sa vo všetkých rastlinných aj živočíšnych eukaryotických bunkách. Poznáme dve formy endoplazmatického retikula drsnú formu a hladkú formu. Drsné ER Hladké ER Na vonkajšej strane membrány sú umiestnené ribozómy, ktoré sa podieľajú na syntéze bielkovín a tráviacich enzýmov. Má hladkú povrchovú membránu bez ribozómov. Syntetizuje vitamín D, lipidy a membránové bielkoviny. Zabezpečuje vnútrobunkový a medzibunkový transport látok a podieľa sa na tvorbe bunkových organel. Ribozómy sú drobné zrniečka umiestnené na endoplazmatickom retikule, alebo sa nachádzajú voľne v cytoplazme. Ich počet Obr. 20. Golgiho aparát (1 diktyozóm, 2 vezikuly) Mitochondria je energetickým, metabolickým a respiračným centrom bunky. Skladá sa z hladkej vonkajšej membrány a vnútornej membrány, ktorá je poprehýbaná a vytvára mitochondriálne priehradky - kristy, na ktorých sú umiestnené enzýmy bunkového dýchania. Vnútro mitochondrie je vyplnené hmotou - matrix, v ktorej je uložená DNA, ktorá umožňuje mitochondriám tvoriť vlastné bielkoviny a deliť sa bez ohľadu na to, či sa delí bunka. Obr. 21. Mitochondria (1 vonkajšia membrána, 2 vnútorná membrána, 3 kristy, 4 matrix) Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 9

14 Bunka Plastidy sú membránové organely prítomné len v rastlinných bunkách. Obsahujú farbivá alebo zásobné látky. Typy plastidov: a) chloroplasty obsahujú zelené rastlinné farbivo chlorofyl, ktorý je nevyhnutnou podmienkou priebehu fotosyntézy v zelených rastlinách; b) chromoplasty - obsahujú oranžové farbivo karotén (mrkva) a žlté farbivo xantofyl (citrón). Najviac chromoplastov je zastúpených vo farebných častiach rastlinných pletív a orgánov (napr. lupene kvetov, plody); c) leukoplasty obsahujú zásobné látky, ako škrob (amyloplasty) alebo tuky. Najväčšie zastúpenie majú v zásobných orgánoch rastlín. Obr. 22. Stavba chloroplastu (1 - vonkajšia membrána, 2 - vnútorná membrána, 3 - tylakoidy strómy, 4 - tylakoidy grán, 5 - medzimembránový priestor, 6 a 7 - stróma) Vakuoly sú prítomné len v rastlinných bunkách a v bunkách jednobunkových živočíchov (protozoa potravové a pulzujúce vakuoly). Obsahujú enzýmy s lytickou (rozkladnou) funkciou a umožňujú uskladnenie zásobných a odpadových látok. Mladé bunky obsahujú viac menších vakuol, staršie bunky obsahujú 1 veľkú centrálnu vakuolu. Na povrchu vakuoly sa nachádza membrána označovaná ako tonoplast. Obr. 23. Vakuola Lyzozómy sa nachádzajú len v živočíšnych bunkách. Majú podobnú funkciu ako vakuoly. Charakteristické sú prítomnosťou enzýmov (peptidázy, lipázy, nukleázy, atď.), ktoré sú schopné rozložiť akúkoľvek štruktúru bunky. Podieľajú sa na vnútrobunkovom trávení (rozklad potravy), rozklade rôznych častí bunky (napr. nefunkčných organel) a na autolýze (samodeštrukcii) bunky. Neživé súčasti bunky Ide o nepohyblivé štruktúry, ktoré sú výsledkom metabolickej aktivity bunky. Tieto štruktúry nie sú metabolicky aktívne a považujú sa za neživé súčasti bunky. Obsahujú zásobné látky, ako sú bielkoviny, tuky, škrob a glykogén alebo odpadové látky, soli, pigmenty, vo forme kvapiek a zrniek. Neživé súčasti bunky Rezervné látky Sekrečné látky Kryštalické inklúzie Škrob, glykogénové kvapôčky, Bielkovinové kryštáliky, Najčastejšie ide o šťavelan tukové kvapôčky. ktoré vznikajú v dôsledku vápenatý, oxid kremičitý nadbytku tvorby bielkoviny. (trávy). Nie sú ohraničené membránou, slúžia na získavanie Dočasne sú skladované voľne v cytoplazme, Látky z ktorých vznikajú boli pre bunku toxické, takto sa energie. endoplazmatickom retikule bunka bráni proti toxicite. alebo Golgiho aparáte. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 10

15 Bunka Zapamätajte si: Každá bunka bez ohľadu na pôvod, veľkosť, tvar alebo funkciu je zložená z týchto základných častí: 1. bunkové povrchy (bunková stena, cytoplazmatická membrána), 2. cytoplazma, 3. bunkové organely: - membránové (bunkové jadro, endoplazmatické retikulum, ribozómy, Golgiho aparát, plastidy, mitochondrie, vakuoly, lyzozómy,); - fibrilárne (mitotický aparát bunky, cytoskelet, chromozómy); 4. neživé súčasti bunky. bunkové jadro, endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, mitochondria, ribozómy, plastidy, vakuola, lyzozóm, bunkové inklúzie, enzým, chloroplast, prokaryotická bunka, eukaryotická bunka 1.4 DELENIE BUNKY Úloha č. 1: Vymenujte základné znaky všetkých živých organizmov. Úloha č. 2: Čo je to dedičnosť a premenlivosť organizmu a uveďte príklad. Úloha č. 3: Ktorá bunková organela má riadiacu a regulačnú funkciu pri rozmnožovaní bunky? Z ktorých častí sa skladá? Úloha č. 4: Čo tvorí cytoskelet bunky? Bunky vznikajú z buniek a jedinou cestou, ako vytvoriť viac buniek je delenie tých, ktoré už existujú. Bunkový cyklus zahŕňa rast bunky, delenie jadra a ostatných organel a vlastné delenie bunky. Jeho trvanie sa nazýva generačný čas bunky (u kvasiniek trvá minút, u cicavcov 24 hodín). U eukaryotických buniek je tvorený dvoma fázami: a) interfázou, b) bunkovým delením. Niektoré ľudské bunky sa nedelia vôbec, napr. nervové alebo svalové bunky. Väčšina sa delí, aj keď rôzne rýchlo. Pečeňové bunky sa delia približne raz za rok, epitelové bunky čreva alebo krvné bunky v kostnej dreni aj viackrát za deň. V prípade zlyhania regulačného a kontrolného systému bunky môže dôjsť k jej nekontrolovanému deleniu a vzniká z nej nádorová bunka. Úloha č. 5: Priraďte k jednotlivým fázam bunkového cyklu procesy, ktoré sú pre ne charakteristické: 1. Bunka zdvojnásobuje svoju DNA. 2. Bunka intenzívne rastie, prebieha syntéza bielkovín (proteínov) a dotváranie bunkových organel. 3. Bunka sa pripravuje na delenie. 4. Profáza, metafáza, anafáza, telofáza. Obr. 24. Bunkový cyklus Genetická informácia je vlastne návod na skonštruovanie ktoréhokoľvek organizmu a je zapísaná v chemickej molekule, ktorá sa nazýva deoxyribonukleová kyselina alebo DNA. Úseky DNA, ktoré nesú genetickú informáciu sa nazývajú gény. Každá bunka v tele obsahuje okolo 180 cm DNA. Keby sme natiahli DNA zo všetkých buniek jediného človeka, vznikol by reťazec, ktorým by dosiahol 8000krát na Mesiac a späť. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 11

16 Bunka Obr. 25. Zdvojenie (replikácia) DNA Obr. 26. Umiestnenie chromozómov v bunke DNA, ktorá má tvar dvojzávitnice a dosahuje priemernú dĺžku asi 2 m, je v jadre kondenzovaná (zvinutá) do útvarov, ktoré sa nazývajú chromozómy. Stav kondenzácie chromozómov sa počas bunkového cyklu mení. Každý chromozóm tvorí komplex DNA + bielkovina, ktorá sa nazýva chromatín. Rôzne druhy organizmov majú rôzny počet chromozómov, ale u jedincov toho istého druhu je ich počet rovnaký. Karyotyp je presný obraz chromozómov bunky. Napríklad telové bunky človeka majú v jadre 23 párov chromozómov. Jednou zo základných vlastností všetkých živých sústav je ich schopnosť rozmnožovať sa. Všetky bunky sa rozmnožujú delením. Z pôvodnej materskej bunky vznikajú nové dcérske bunky. Poznáme tri základné typy delenia buniek: priame (amitóza), nepriame (mitóza), redukčné (meióza) AMITÓZA - PRIAME DELENIE Je typické pre nižšie druhy organizmov. Pri tomto druhu delenia je rozdelenie bunky a jadra veľmi jednoduché. Jadro sa postupne piškótovito predlžuje a zaškrcuje. Po zaškrtení jadra sa začne zaškrcovať aj telo bunky a dochádza k rozdeleniu materskej bunky na dve dcérske bunky s rovnakým počtom chromozómov ako mala materská bunka. Pretože neexistuje mechanizmus, ktorý by daný proces reguloval, môže dôjsť k nerovnomernému rozdeleniu genetického materiálu. Amitózou sa delia bunky pletív s vysokým stupňom špecializácie a diferenciácie. U živočíchov sú to bunky s vysokými nárokmi na regeneráciu, napr. biele krvinky. Vedeli ste, že... genetická informácia obsiahnutá v ľudskom genóme má okolo 3 miliárd písmen. Keby sme vytvorili telefónny zoznam, ktorý by mal priblížiť dĺžku genetickej informácie, mal by dĺžku skoro 170 m. Ľudská bunka má približne 30 µm a jadro má maximálne 10 µm. Keby sme z jadra vytiahli DNA mala by asi 1 m. Ťažko predstaviteľné. Obr. 28. Amitóza priame delenie Obr. 27. Mikrofotografia deliacej sa črievičky (Paramecium) Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 12

17 Bunka MITÓZA NEPRIAME DELENIE A MEIÓZA REDUKČNÉ DELENIE Mitóza je najčastejším typom delenia u eukaryotických buniek. Prebieha v telových (somatických) bunkách a jej výsledkom sú 2 dcérske bunky, ktoré sú úplne identické s materskou bunkou. Takéto presné kópie sa nazývajú klon. Mitotické delenie prebieha v štyroch fázach: profáza, metafáza, anafáza a telofáza. Profáza Na povrchu jadrovej membrány sa objavuje centriola, ktorá sa rozdelí na dve časti a s mikrotubulami vytvára deliace vretienko, rozrušuje sa jadrová membrána, zaniká jadierko, chromozómy sa skracujú, stávajú sa rozlíšiteľné - špiralizujú sa. chromatida centroméra Metafáza Chromozómy sú maximálne špiralizované, sú najlepšie rozlíšiteľné, chromozómy sa zoraďujú do centrálnej - ekvatoriálnej (rovníkovej) roviny, nastáva pozdĺžne rozštiepenie chromozómov na dve dcérske chromatidy, tieto zostávajú zatiaľ spojené centromérou. Anafáza Centroméra sa rozdelí na dve časti, takto sú chromozómy úplne rozštiepené na dve chromatidy, vlákna deliaceho telieska sa skracujú a priťahujú chromatidy k opačným pólom bunky, tým sa každá chromatida stáva dcérskym chromozómom, dcérske chromozómy skracovaním mikrotubúl deliaceho vretienka sa zostupujú k protiľahlým pólom bunky. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 13

18 Bunka Telofáza Zaniká deliace vretienko, chromozómy sa dešpiralizujú - rozpletajú sa, utvára sa nová jadrová membrána, syntetizuje sa jadierko, vznikom dcérskych jadier končí karyokinéza (delenie materského jadra), nastáva cytokinéza (rozdelenie cytoplazmy) a následne materskej bunky na dve dcérske bunky. Mitotický aparát bunky je nevyhnutný pre bezchybný priebeh mitotického bunkového delenia. Zabezpečuje presné rozdelenie chromozómov do dcérskych buniek. Skladá sa z centrioly (centrozómu), ktorý pri mitóze utvára deliace vretienko. Jeho základom sú dlhé rúrky mikrotubuly, ktoré majú veľký význam nielen pri delení bunky, ale sú z nich vytvorené aj bičíky či riasinky, ktoré niektorým organizmom umožňujú pohyb (napr. niektorým jednobunkovcom). Obr. 30. Mitotický aparát bunky Obr. 29. Štruktúra metafázneho chromozómu A) a elektrónmikroskopický obraz chromozómov v metafáze B) Niektoré organizmy, ktoré sa pohybujú pomocou bičíkov spôsobujú vážne ochorenia, napr. Trypanozóma spavičná. Tento parazit spôsobuje spavú nemoc, rozšírenú v tropických krajinách Afriky. Žije v krvi živočíchov a na človeka ju prenáša mucha tse-tse. Z krvi napáda nervovú sústavu a vyvoláva únavu a letargiu, ktoré pripomínajú spánok. Neliečená končí smrťou. Pohyb v hustom prostredí krvi jej umožňuje undulujúca membrána, čo je plazmatický výbežok pelikuly napojený na bičík. Obr. 31. Trypanozóma spavičná Obr. 32. Mucha tse-tse (Glossina) Mucha tse-tse dokáže v priebehu dvadsiatich sekúnd vysať asi dvadsať miligramov krvi. V priebehu bodnutia sa prenesie do krvi parazit, ktorý napadne celý krvný obeh. Trypanozóma sa prenáša do celého organizmu veľmi rýchlo. Prvé príznaky sú veľmi nenápadné a vyzerajú ako chrípka. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 14

19 Bunka Zapamätajte si: Amitóza priame delenie: Mitóza nepriame delenie: Meióza redukčné delenie: - prebieha u nižších druhov - prebieha v eukaryotických - prebieha v eukaryotických organizmov a vo vysoko bunkách, telových (somatických) bunkách, pohlavných bun- špecializovaných pletivách bunkách, kách (gamétach), a tkanivách, - rozdelenie genetického materiálu nemusí byť rovnomerné, - vznikajú dve dcérske bunky, ktoré nemusia byť identické s materskou bunkou. - rozdelenie genetického materiálu je rovnomerné, vznikajú dve dcérske bunky, ktoré sú úplne identické s materskou bunkou klony, - prebieha v štyroch fázach: profáza, metafáza, anafáza, telofáza. - dochádza k redukcii počtu chromozómov zo 46 na 23, - vznikajú 4 dcérske bunky, ktoré nie sú identické s materskou bunkou, - prebieha v dvoch fázach: 1. meiotické delenie, 2. meiotické delenie. reprodukcia, dedičnosť, premenlivosť, priame delenie, nepriame delenie, redukčné delenie, materská bunka, dcérska bunka, klon, chromozóm, mitotický aparát, cytokinéza, karyokinéza, špiralizácia a dešpiralizácia chromozómov, genetika Genetika je veda, ktorá skúma dedičnosť a premenlivosť. Genetiku založil Johann Gregor Mendel, ktorý v roku 1865 vyslovil prvé pravidlá o dedení znakov a vlastností. Tento mních robil vo svojej záhrade pri kláštore rôzne pokusy na hrachu. Pestoval rozličné odrody, až objavil ako sa dedia vlastnosti z rodičov na deti. Okrem lekárstva nachádza genetika využitie v pestovateľstve nových odrôd rastlín rovnako ako pri chove hospodárskych zvierat. S rozvojom biotechnológií a genetického inžinierstva sa objavujú aj geneticky upravené hospodárske rastliny, ktoré sa stávajú ekologickou a etickou otázkou. Poznatky genetiky sú veľmi dôležité aj v evolučnej biológii. Obr. 33. Johann Gregor Mendel Úloha č. 1: Prečo sa podobáš na otca, na mamu? Už v polovici 19. storočia bolo jasné, že deti sa podobajú na rodičov, no nie sú také isté, ako ich rodičia. Odpovede na otázky o dedičnosti sú uložené v chromozómoch. Človek má spolu 46 chromozómov. U žien je to 23 rovnakých párov, muži majú 22 rovnakých párov a dva nepárne pohlavné chromozómy (XY). Pretože ženy majú obidva pohlavné chromozómy rovnaké, o pohlaví dieťaťa rozhodujú chromozómy muža. Označenie chromozómov X a Y je odvodené od ich tvaru. Pri vzniku pohlavných buniek meiózou, čo je proces pri ktorom z jednej materskej bunky vznikajú 4 bunky s polovičným počtom chromozómov, ženská pohlavná bunka obsahuje vždy chromozóm X, kým u muža získajú 2 bunky chromozóm X a dve chromozóm Y. Pri splynutí otcovskej a materskej pohlavnej bunky bude mať nová bunka od otca buď chromozóm X (t. j. ženské pohlavie), alebo Y (mužské pohlavie). Obr. 34. Meióza redukčné delenie Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 15

20 Bunka 1.5 PRÍJEM A VÝDAJ LÁTOK BUNKOU Každá bunka je otvorený systém, ktorý musí neustále komunikovať s prostredím. Bunka prijíma z okolitého prostredia látky, ktoré potrebuje a vylučuje nepotrebné látky (odpad metabolizmu), prípadne vyrobené produkty (hormóny, enzýmy). Príjem a výdaj látok sa môže uskutočniť dvomi základnými spôsobmi: a) pasívny transport, b) aktívny transport. Úloha č. 1: Vysvetlite, prečo morské živočíchy nemôžu žiť v sladkej vode? Pasívny transport sa uskutočňuje pomocou fyzikálnych dejov osmózy a difúzie. Tieto deje nevyžadujú spotrebu energie. Difúzia je vyrovnávanie koncentrácie medzi roztokom a rozpúšťadlom v smere koncentračného spádu tzn. z miesta vyššej koncentrácie na miesto s nižšou koncentráciou. V bunke sa uplatňuje presun látok cez cytoplazmatickú membránu, ktorá je polopriepustná (semipermeabilná). Semipermeabilita je vlastnosť membrány prepúšťať len niektoré látky (selektívna priepustnosť) tzn., že cez membránu nemôžu prenikať do bunky všetky látky, ale len látky s malými molekulami, ktoré dokážu prejsť pasívne cez otvory v membráne. Obr. 35. Prostredie bunky A B C Obr. 36. A - hypertonické prostredie, B - izotonické prostredie, C - hypotonické prostredie Osmóza je prenikanie rozpúšťadla (vody) do roztoku cez cytoplazmatickú membránu. Tento pohyb cez membránu je vždy z miesta nižšej koncentrácie na miesto s vyššou koncentráciou bez použitia energie. Prostredie, ktoré má rovnakú koncentráciu (osmotickú hodnotu) ako bunka sa označuje ako izotonické. V takomto prostredí ani nedochádza k prúdeniu vody v žiadnom smere. Prostredie s vyššou koncentráciou je hypertonické. V takomto prostredí prúdi voda z bunky a bunka stráca vodu a zmenšuje svoj objem, nastáva plazmolýza. V takom prostredí aj pri relatívnom nadbytku vody trpí bunka jej nedostatkom napr. pri prehnojení pôdy. Prostredie s nižšou koncentráciou ako bunka označujeme ako hypotonické. V takomto prostredí prúdi voda do bunky. Pri silne hypotonickom prostredí a množstve vody v okolí môže bunka prijať toľko vody, že spôsobí praskanie buniek (napr. popraskané plody čerešní po dlhotrvajúcom daždi) - plazmoptýza. Pomocou aktívneho transportu sa do bunky dostávajú aj molekuly, ktoré by sa do bunky pasívne nedostali napr. glukóza. Prenášaná látka sa do bunky dostane proti koncentračnému spádu a spotrebuje sa pritom energia ATP. Jedným zo spôsobov, ktorými sa môže uskutočniť aktívny transport je prenos látok pomocou prenášačov. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 16

21 Bunka Prenášačmi môžu byť napr. bielkoviny nachádzajúce sa v štruktúre biomembrány. Látka vytvorí s prenášačom komplex, za pomoci energie je prenášaná látka prenesená na druhú stranu a na vnútornej strane membrány sa z prenášača uvoľní. Medzi ďalšie možnosti aktívneho prenosu patria pinocytóza a fagocytóza. Pinocytóza je prenos tekutej a fagocytóza prenos tuhej látky. Pri tomto druhu prenosu je pohlcovaná látka obklopená preliačenou plazmatickou membránou, až je celkom uzatvorená dovnútra bunky. Vytvorí sa mechúrik, v ktorom sa látka rozloží prípadne transportuje na potrebné miesto v bunke (biele krvinky, koreňonožce). Obr. 37. Schéma fagocytózy Ak bunka týmto spôsobom niečo prijíma označujeme to ako endocytóza (smer do vnútra bunky), napr. pri vstrebávaní látok v tenkom čreve. Bunka môže ale podobným spôsobom látky aj vylučovať. Vtedy hovoríme o exocytóze. pri trávení a dýchaní. Takže sa zdá, že pitie takejto vody by malo mať len samé pozitíva. Háčik je v tom, že keď hovoríme o morskej vode, nehovoríme o soli, ktorú denne naše telo životne potrebuje. Morská voda je iná! Zloženie solí oceánu je veľmi komplikované a ich obsah je veľmi vysoký. Obsahuje oveľa viac soli ako je ľudské telo schopné metabolizovať. Ak telo príjme takéto extrémne množstvo soli, nastáva metabolický kolaps. Z každej bunky sa rýchlo začnú u- voľňovať molekuly vody, aby zriedili vnútorné prostredie organizmu a bunky sa stávajú dehydrované (dochádza k plazmolýze). Nemajú dostatok vody na udržanie základných životných funkcií a v extrémnych situáciách môže takáto dehydratácia spôsobiť kŕče, bezvedomie a poškodenie mozgu. Naše obličky nedokážu uvoľňovať také nadbytočné množstvo soli, a čím viacej morskej vody by sa do tela dostalo, tým viacej moču by telo produkovalo, aby sa zbavilo nadbytočnej soli. To by len urýchľovalo a zväčšovalo celkovú dehydratáciu. Takže čím viacej morskej vody by človek vypil, tým smädnejší by bol. Aktívny transport fagocytóza pinocytóza: - endocytóza - exocytóza Pasívny transport osmóza difúzia osmóza, difúzia, koncentračný spád, semipermeabilná membrána, izotonické, hypertonické, hypotonické prostredie, plazmoptýza, plazmolýza, ATP, pinocytóza, fagocytóza, endocytóza, exocytóza Obr. 39. Plazmolýza v pokožkových bunkách cibule Obr. 38. Schéma pinocytózy Úloha č. 2: Vysvetlite, prečo človek nemôže piť morskú vodu? Predstavte si, že ste sami na člne uprostred Atlantiku a nemáte ani kvapku vody. Ale všade okolo sa nachádza morská voda, tak prečo ju nevyskúšať? Veď vodu predsa potrebujeme k životu tak ako aj soľ. Bez sodíka by telo nemohlo prenášať nervové impulzy, transportovať kyslík ani živiny, NaCl je nevyhnutný A A - neplazmolyzované bunky B - plazmolyzované bunky B Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 17

22 Nebunkové organizmy 2 NEBUNKOVÉ ORGANIZMY 2.1 VÍRUSY (VIRA) Sú nebunkové organizmy, viditeľné len elektrónovým mikroskopom. Ich veľkosť sa pohybuje v rozmedzí nm. Častokrát sú definované ako molekulárne vnútrobunkové parazity na genetickej úrovni. Ich život je viazaný na konkrétneho hostiteľa, pretože samy nie sú schopné zabezpečiť si všetky životné funkcie. Bez hostiteľskej bunky nie sú schopné ani rásť ani deliť sa. Odbor zaoberajúci sa štúdiom vírusov sa nazýva virológia. Virión je stavebná častica vírusu (infekčná častica). Zásadne sa odlišuje od bunky. Obsahuje: a) jednu alebo viac molekúl nukleovej kyseliny. Na rozdiel od bunkových organizmov je to vždy iba jeden druh nukleovej kyseliny, buď RNA alebo DNA molekula a podľa toho rozoznávame RNA alebo DNA-vírusy, b) kapsida - bielkovinový obal chrániaci genetický materiál vírusu. Niekedy je členený na menšie stavebné jednotky kapsoméry, c) lipoidový (lipoproteínový) obal vytvorený len u niektorých vírusov. Tvary vírusov môžu byť rôzne: guľovitý (vírus chrípky), tyčinkovitý (vírus tabakovej mozaiky), bakteriofág (vírus baktérií so špecifickou stavbou). Rozmnožovací cyklus vírusov je zložitý. Vírus sa prichytí k povrchu bunky. Celý prenikne do bunky alebo iba do nej vstrekne svoju nukleovú kyselinu (pri bakteriofágoch). Najčastejším vstupom do tela sú sliznice dýchacej a tráviacej sústavy a porušená pokožka. Vstup vírusu do organizmu a jeho poškodenie sa označuje ako viróza. V mieste napadnutia vírusu vzniká ložisko infekcie, odtiaľ sa nákaza šíri ďalej (cievnymi zväzkami rastlín, krvou, lymfou). Známe vírusové infekcie (napr. chrípka) sa šíria kvapôčkovou infekciou. Niekedy vírus pretrváva v bunke bez toho, aby sa množil. Hovoríme o perzistencii vírusu. Naopak ak sa vírusová genetická informácia včlení do chromozómu hostiteľskej bunky, pri každom delení bunky je následne odovzdávaná do dcérskych buniek ako provírus. Po vytvorení veľkého počtu viriónov dochádza k rozloženiu (lýze) hostiteľskej bunky. Niekedy sa virióny uvoľňujú aj bez smrti bunky. Klasifikácia vírusov: a) podľa typu nukleovej kyseliny rozoznávame DNA vírusy a RNA vírusy, b) podľa typu hostiteľa sa vírusy delia na bakteriofágy, rastlinné vírusy a živočíšne vírusy. Bakteriofágy patria medzi najrozšírenejšie organizmy planéty. Ich rozmery sú oveľa menšie ako veľkosť baktérií, ktoré napádajú. Obyčajne dosahujú veľkosť medzi 20 nm až 200 nm. Podľa typu nukleovej kyseliny sa delia na RNA fágy a DNA fágy. Keďže ich nukleová kyselina je pomerne jednoduchá, často sa používajú na pokusy v molekulárnej biológii. Takýmto experimentálnym objektom je napr. fág λ (lambda). Obr. 40. Tvar viriónu bakteriofága Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 18

23 Nebunkové organizmy Rozmnožovanie: Bakteriofág sa viaže na bunkovú stenu baktérie. 2 - Nukleová kyselina bakteriofága sa včleňuje do jadra baktérie Namnoženie genetického materiálu bakteriofága. 4 - Syntéza stavebných častí bakteriofága Uvoľnenie bakteriofágov z bunky. Rastlinné vírusy (fytovírusy) spôsobujú ochorenia rastlín. V ich viriónoch prevláda RNA a rozmnožovať sa môžu len v rastlinných bunkách. Pinocytózou do hostiteľskej bunky vniká celý virión aj s kapsidou. Medzi najčastejšie ochorenia patria vírus tabakovej mozaiky a vírus mozaiky zemiakov. Ochorenia sa prejavujú deformáciou a odumieraním rastlinných orgánov, chlorózou listov. Veľmi často sa prenášajú hmyzom. Obr. 41. Vírus tabakovej mozaiky Živočíšne vírusy (zoovírusy) napádajú živočíšne bunky. Virózy prenosné zo živočíchov na človeka sa nazývajú zoonózy. Medzi najčastejšie sa vyskytujúce patria vírus besnoty, vírus slintačky a vírus krívačky. Samostatné skupiny vírusov: a) pomalé vírusy nedokáže ich zachytiť imunitný systém, b) onkogénne vírusy (onkovírusy) spôsobujú neregulované delenie buniek, c) retrovírusy schopné zmeniť nukleovú kyselinu hostiteľskej bunky včlenením svojej genetickej informácie. Pretrvávajú ako provírus. Pri každom delení bunky sa provírus prenáša do dcérskych buniek. V takejto latentnej forme môže vírus zostať rôzne dlhú dobu. Vedeli ste, že... Vážne ochorenia môžu byť spôsobené aj omnoho menšími a stavbou jednoduchšími časticami ako sú vírusy. Ide o prióny. Sú to makromolekuly veľmi špecifických bielkovín schopné vyvolať smrteľné ochorenie. Spôsobujú degeneratívne zmeny nervovej sústavy. Patrí tu napríklad BSE hovädzieho dobytka (bovinná spongioformná encefalopatia), známa ako choroba šialených kráv alebo Creutzfeldtova- Jacobova choroba u človeka. Zapamätajte si: Vírusy sú zatiaľ jediné známe organizmy, ktoré nemajú bunkovú štruktúru. Od všetkých ostatných živých organizmov sa odlišujú tým, že sú nebunkové, nemajú vlastnú látkovú premenu, obsahujú vždy len jeden typ nukleovej kyseliny, nemajú schopnosť samostatnej reprodukcie, rozmnožovať sa môžu len v živej hostiteľskej bunke, nerastú, nie sú dráždivé a nemajú ani proteosyntetický aparát (ribozómy, trna). Sú zložené z nukleovej kyseliny (DNA alebo RNA), ktorá je obalená bielkovinovým obalom kapsidou. Sú pôvodcami mnohých vážnych ochorení ako sú vírus HIV, chrípka, hepatitída (žltačka) A, B, C, mumps, herpes simplex. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 19

24 Nebunkové organizmy Zapamätajte si: Ak sa vírusové ochorenie rozšíri v určitej oblasti hovoríme o epidémii, ak prekročí svetadiely hovoríme o pandémii. Vírusové ochorenie sa nelieči antibiotikami, ale antivirotikami. Po prekonaní niektorých vírusových infekcií zostáva človeku doživotná imunita. Mnohé vírusové ochorenia vyžadujú izoláciu pacienta pre obmedzenie šírenia nákazy. Proti niektorým infekčným vírusovým ochoreniam je povinné zákonné očkovanie (napr.: záškrt, tetanus, čierny kašeľ, detská obrna). Tab. 2: Vírusové ochorenia človeka Chrípka typ A, B, C Detská obrna Rubeola (ružienka) Mumps (zápal príušných žliaz) Osýpky AIDS (syndróm zlyhania imunity) Herpes simplex (opar) Ovčie kiahne Bradavice Hepatitída A (žltačka) akútne infekčné ochorenie dýchacích ciest akútne zasiahnutie centrálnej nervovej sústavy, ktoré spôsobuje ochrnutie ochorenie charakteristické výskytom vyrážky, horúčkou, zdurením lymfatických uzlín vírusové postihnutie príušných žliaz, môžu byť napadnuté aj ostatné žľazy s vnútornou sekréciou, vysoké teploty, po prekonaní ochorenia sa získa doživotná imunita svrbiace vyrážky na koži, po prekonaní ochorenia sa získa doživotná imunita vírus HIV ničí T lymfocyty, je to celková strata imunity mokvavé mechúriky na koži, najčastejšie sa nachádza na perách, vírus zostáva v tele ako provírus najčastejšie detské horúčkovité ochorenie, ktoré sa prejavuje výskytom typických pľuzgierikov kožné výrastky, po akné je to najrozšírenejšie ochorenie kože infekčný zápal pečene vírus, viróza, virológia, virióny, kapsida, kapsoméry, lipoidný a lipoproteínový obal, perzistencia, provírus, fytovírusy, zoovírusy, bakteriofág, epidémia, pandémia, antivirotiká, herpes simplex, onkovírusy, retrovírusy, zoonózy, hepatitída, prióny Obr. 42. Vírus HIV Obr. 43. Vírus chrípky Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 20

25 Prvojadrové organizmy 3 PRVOJADROVÉ ORGANIZMY 3.1 BAKTÉRIE (BACTERIA) Baktérie sú jednobunkové prokaryotické organizmy mikroskopických rozmerov od 1 do 10 µm (u spirochét až 500 µm). Obývajú rozličné biotopy, sú vo vzduchu, vo vode, v pôde, hlboko v zemskej kôre (kozmopolity), v kyslých horúcich prameňoch, na povrchu i vo vnútri organizmov (parazity). Po rozdelení bunky môžu zostať novovzniknuté koky spolu a vytvárať dvojice diplokoky, retiazky streptokoky, strapcovité útvary stafylokoky alebo balíčky sarcíny, b) bacily tyčinkovité baktérie, c) spirily zvlnené tyčinkovité baktérie, d) spirochéty špirálovito stočené baktérie, e) vibriá rožtekovito ohnuté baktérie. V 1 grame pôdy je približne 40 miliónov bakteriálnych buniek a asi jeden milión baktérií sa nachádza v 1 mililitri čerstvej vody. Štúdiom baktérií sa zaoberá bakteriológia. Za jej zakladateľov považujeme L. Pasteura a R. Kocha. R. Koch objavil pôvodcu tuberkulózy a L. Pasteur zaviedol do lekárskej praxe profylaxiu. V dnešnom ponímaní ide o očkovanie, ktoré má predchádzať infekčným ochoreniam. Súčasne je známy zavedením pasterizácie (rýchle zahriatie medziproduktov kvasenia na vysokú teplotu). Stavba tela baktérie je pomerne jednoduchá. Povrch baktérií je chránený bunkovou stenou z peptidoglykanu. Pod ňou sa nachádza cytoplazmatická membrána, ktorá sa na niektorých miestach preliačuje dovnútra cytoplazmy. Vytvára tzv. tylakoidy, v ktorých sú sústredené asimilačné pigmenty bakteriochlorofyl a bakterioviridín. Tieto farbivá sú prítomné len u autotrofných druhov. V cytoplazme je prítomné jadro - bakteriálny chromozóm bez jadrovej membrány. Doplnkovú genetickú výbavu nesú plazmidy (malé kruhové molekuly DNA, ktoré sa môžu ľahko včleniť do jadra). Niekedy obsahujú gény, ktoré zodpovedajú za rezistentnosť (odolnosť) baktérií voči niektorým antibiotikám. V cytoplazme je veľké množstvo ribozómov. Tvary baktérií: a) koky baktérie guľovitého tvaru. Obr. 44. Tvary baktérií Obr. 45. Stavba baktérie Baktérie sa rozmnožujú: a) amitózou priamym priečnym delením bunky, časové trvanie delenia je približne minút, b) pučaním na povrchu pôvodnej bunky sa vytvorí nová, ktorá od nej získava Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 21

26 Prvojadrové organizmy chromozóm a dorastá do normálnej veľkosti, c) spórami sú to extrémne odolné formy baktérií. Prežívajú aj v podmienkach nedostatočnej výživy, vo vriacej vode pri 100 C, pri pôsobení UV žiarenia, dlhotrvajúcom suchu, odolávajú nebezpečným chemikáliám a sú životaschopné aj po niekoľkých sto rokoch. Rozdelenie baktérií: a) podľa zdroja uhlíka sa delia na autotrofné druhy (zdrojom uhlíka je CO 2, a organické látky si tvoria fotosyntézou) a heterotrofné druhy (zdrojom uhlíka sú organické látky, ktoré získavajú rôznym spôsobom), b) podľa závislosti na kyslíku rozoznávame aeróbne baktérie (pre svoju existenciu potrebujú O 2 ), anaeróbne baktérie (dokážu žiť v prostredí bez O 2 ) a fakultatívne anaeróbne baktérie, ktoré sa prispôsobia životu za prítomnosti, aj neprítomnosti kyslíka. c) podľa zdroja dusíka sa delia na nitrogénne druhy, ktoré sú schopné viazať vzdušný dusík do anorganických zlúčenín dusičnanov. Tieto baktérie (Azotobacter) vytvárajú na koreňoch bôbovitých rastlín malé hrčky, preto sa označujú ako hľúzkové. Po zaoraní rastlín sa vytvorené látky uvoľňujú do pôdy a obohacujú ju. To je podstatou zeleného hnojenia. Denitrifikačné druhy rozkladajú dusičnany na molekulový dusík N 2, ktorý sa uvoľňuje do atmosféry. Úloha č. 1: Mnohé baktérie sú pre ľudstvo užitočné a využívajú sa aj v potravinárskom priemysle. Pri výrobe ktorých potravín sú nevyhnutné? Hoci mnohé druhy baktérií boli a sú pôvodcami nebezpečných ochorení nielen živočíchov (mor ošípaných, hydiny), človeka (cholera, mor) ale i rastlín, ich význam v prirodzených ekosystémoch je nezastupiteľný. Spočíva predovšetkým v tom, že: a) pôsobia ako dekompozítori, rozkladajú odumreté telá organizmov a mineralizujú ich; b) zúčastňujú sa na samočistení vodných tokov, na biologickom čistení odpadových vôd a pri likvidácii ropných škvŕn, pretože rozkladajú uhľovodíky ktoré pochádzajú z ropných havárií; c) v poľnohospodárstve sa používajú ako mikrobiálne insekticídy proti húseniciam mlynárika kapustového; d) v mliekarenstve sa mnohé šľachtené druhy baktérií využívajú v kvasných procesoch na prípravu kefírov, jogurtov, kyslých uhoriek. Patria sem napr. mliečne streptokoky, ktoré pri výrobe masla skvasujú laktózu a okysľujú smotanu. Ocot sa vyrába z etanolu pôsobením baktérie z rodu Acetobacter; e) v tráviacom trakte človeka napomáhajú pri tráviacich procesoch (v črevách dochádza k symbióze medzi baktériou Escherichia coli a človekom); f) vláknité baktérie patriace medzi aktinomycéty (najmä rod Streptomyces) produkujú mnohé antibiotiká napr. streptomycín, tetracyklíny penicilíny a iné. Mnohé baktérie sú pôvodcami infekčných chorôb človeka a zvierat. Patria tu najmä alimentárne potravinové nákazy, ktorých pôvodcami sú niektoré patogénne baktérie v potravinách, ktoré sa z rôznych príčin premnožili. Medzi najčastejšie sa vyskytujúce patria salmonelóza, listerióza a botulizmus. Baktérie sú však aj pôvodcami pohlavných chorôb ako sú syfilis a kvapavka alebo zápalu pľúc, nádchy či hnisavej angíny. V minulosti sa veľmi často vyskytovala tuberkulóza, čierny kašeľ, týfus, mor. Salmonelózu spôsobuje 120 typov patogénnej baktérie Salmonella alebo Schigella. Ich prítomnosť v tráviacom systéme človeka sa prejaví do 48 hodín hnačkami, horúčkami a žalúdočnými problémami. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 22

27 Prvojadrové organizmy Vhodným prostredím pre ich namnoženie sú mliečne výrobky, majonézy, zmrzlina, plody mora, mäsové a vaječné výrobky. Úloha č. 2: Čo sú probiotiká a ako pôsobia? Za objavenie penicilínu vďačíme Alexandrovi Flemingovi. Stalo sa to v roku 1928, keď tento vedec nechal na svojom laboratórnom stole misku s kultúrou, ktorá bola potretá baktériami stafylokokov a odišiel na dvojtýždňovú dovolenku. Keď prišiel domov zistil, že túto kultúru napadli plesne, ktoré zastavili šírenie baktérií. Takto objavil prvé antibiotikum, ktoré v roku 1929 nazval penicilín podľa latinského názvu všetkých plesní (Penicillium). 25. októbra 1945 dostal za tento objav spolu s Floreyom a Chainom Nobelovu cenu vo fyziológii a medicíne. Vedeli ste, že... probiotikum je živý organismus pridávaný do potravín, ktorý priaznivo pôsobí na zdravie človeka zlepšením rovnováhy jeho črevnej mikroflóry. Typickým príkladom takejto funkčnej potraviny obsahujúcej probiotikum je jogurt. Probiotické baktérie priaznivo pôsobia na imunitný systém, zastavujú nadmernú tvorbu škodlivých baktérií, znižujú cholesterol, majú antioxidačný účinok, zastavujú tvorbu helikobaktera pilori pri vredoch, zlepšujú prijímanie minerálov organizmom a aj detoxikujú pečeň. Baktérie spôsobujú aj botulizmus. Je to život ohrozujúca otrava jedlom obsahujúcim botulotoxín (takzvaný klobásový jed), ktorý je vytváraný baktériou Clostridium botulinum a patrí k tým najsilnejším jedom. Zabraňuje prenosu signálu medzi nervami a svalmi čo sa navonok prejavuje ako ochrnutie svalov. Vzniká v potravinách obsahujúcich mäso. Jeho tvorba je spojená s uvoľňovaním plynov (preto sú pokazené mäsové konzervy nafúknuté). Botulotoxín možno zničiť varom. Obr. 46. Louis Pasteur a Robert Koch Obr. 47. Alexander Fleming Zapamätajte si: Baktérie sú jednobunkové prokaryotické organizmy mikroskopických rozmerov. Ich bunky sú veľmi malé a jednoduché. Od vonkajšieho prostredia ich oddeľuje bunková stena, ktorej základom je látka typická len pre baktérie peptidoglykan. Pod ňou sa nachádza cytoplazmatická membrána a vnútro vypĺňa cytoplazma, v ktorej sú ribozómy a nepravé jadro, ktoré je tvorené len jedným chromozómom. Bakteriálny chromozóm je zložený z kruhovej molekuly DNA. Doplnkový genetický materiál je uložený v plazmidoch. Sú to gény, ktoré síce nie sú pre život baktérie nevyhnutné, ale určitým spôsobom ju zvýhodňujú, napr. dodávajú jej rezistenciu proti niektorým antibiotikám. Rozmnožujú sa amitózou, pučaním a pri zhoršení životných podmienok si vytvárajú ochranné obaly spóry. Podľa tvaru ich delíme na koky, bacily, spirily, spirochéty, vibriá. Štúdiom baktérií sa zaoberá bakteriológia. Najčastejšie ochorenia bakteriálneho pôvodu sú: salmonelóza, listerióza, botulizmus, syfilis, kvapavka, tuberkulóza, zápal pľúc. Bakteriálne ochorenia sa liečia antibiotikami. Dôležitú úlohu pri liečení najmä tráviacich ťažkostí zohrávajú probiotiká. Baktérie sa využívajú aj v potravinárskom priemysle pri kvasení mlieka, uhoriek, jogurtov. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 23

28 Prvojadrové organizmy baktéria, bakteriológia, spóra, profylaxia, pasterizácia, asimilačné pigmenty, bakterioviridín, bakteriochlorofyl, rezistencia, plazmidy, koky, streptokoky, bacily, spirily, spirochéty, vibriá, autotrófne, heterotrófne baktérie, saprofytické, parazitické, symbiotické druhy baktérií, aeróbne, anaeróbne, fakultatívne anaeróbne baktérie, nitrogénne, denitrifikačné baktérie, salmonelóza, listerióza, botulizmus, antibiotikum, probiotiká Vedeli ste, že... medzi prvojadrové organizmy patria aj archeóny. Pôvodne sa pokladali za skupinu baktérií, ktorým sú tvarom i stavbou podobné. Väčšina z nich obýva veľmi extrémne prostredia, ktoré sa vyznačujú vysokou teplotou a tlakom, kyslým ph alebo slanosťou. Napr. Termoarcheóny žijú v prostredí s teplotou C, v miestach kde sú činné podmorské sopky alebo v horúcich sírnych prameňoch. Iné (Haloarcheóny) zase obývajú prostredie s vysokým obsahom NaCl (20 26 %), napr. Veľké slané jazero v USA alebo Mŕtve more v Izraeli. 4 RASTLINY Rastliny sú eukaryotické organizmy, ktoré sú prevažne autotrofné, ale nájdeme medzi nimi aj saprofytické a parazitické druhy. Pomocou fotosyntézy premieňajú jednoduché anorganické látky na organické. Sú celosvetovo najväčším producentom biomasy, kyslíka a zdrojom výživy heterotrofných organizmov. Tiež ovplyvňujú tvorbu a vlastnosti pôdy a zasahujú do kolobehu vody v prírode. Pre človeka majú význam nielen ako potraviny, či krmivo pre zvieratá, ale slúžia aj ako stavebný materiál, liečivá a textilné suroviny. Úloha č. 1: Pomocou obrázka popíšte stavbu rastlinnej bunky. Aké funkcie plnia jednotlivé organely? Obr. 48. Rastlinná bunka Rastlinná eukaryotická bunka je charakteristická prítomnosťou bunkovej steny, ktorej hlavnou stavebnou látkou je celulóza. Bunková stena chráni bunku pred mechanickým poškodením a vytvára turgor - akési napätie, ktoré dodáva celému rastlinnému organizmu pevnosť a pružnosť. K tomuto javu dopomáhajú aj vakuoly, ktoré obsahujú osmoticky aktívnu bunkovú šťavu, čoho následkom je nasávanie vody bunkou. Medzi najtypickejšie organely rastlinnej bunky patria plastidy, a z nich predovšetkým zelené chloroplasty, ktoré obsahujú fotosynteticky aktívne pigmenty. Glyoxyzómy sú taktiež špecifické organely rastlinnej bunky. Rastlinným bunkám chýbajú centrioly a glykokalyx na povrchu plazmatickej membrány. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 24

29 Rastliny Glyoxyzómy patria medzi mikrotelieska. Sú to enzýmy slúžiace na premenu tukov a cukrov. Plastidy sa podľa obsahu farbív delia na chloroplasty, chromoplasty a leukoplasty. Z hľadiska života na Zemi najmä chloroplasty plnia veľmi dôležitú úlohu. Vďaka chlorofylu premieňajú energiu slnečného žiarenia na energiu chemických väzieb v organických molekulách. Tento proces sa nazýva fotosyntéza a umožňuje existenciu života na Zemi. Existuje však aj zmiešaný spôsob výživy mixotrofia. Takéto rastliny majú aj chlorofyl a fotosyntetizujú. Keďže žijú na pôdach, ktoré sú chudobné na dusík, dopĺňajú si ho chytaním a požieraním drobných živočíchov, najmä hmyzu. Preto sa nazývajú mäsožravé rastliny. Na chytanie hmyzu používajú napr. lepkavé trichómy (tentákuly), ako tučnica (Pinguicula), alebo majú vyvinuté rôzne tvarované pasce, ako mucholapky (Dionaea) a krčiažniky (Nepenthes). Úloha č. 2: Pomocou obrázka č. 22 na strane 10 popíšte stavbu chloroplastu. 4.1 VÝŽIVA RASTLÍN Rastliny rovnako ako všetky živé organizmy potrebujú na stavbu svojho tela a základné životné procesy energiu a chemické látky, ktoré prijímajú z prostredia. Výživa rastlín je väčšinou autotrofná (sebestačná), sú schopné tvoriť organické látky z jednoduchých anorganických zlúčenín. Využívajú pri tom svetelnú energiu a preto sa tento dej nazýva fotosyntéza (photos svetlo, synthesis zloženie). V rastlinnej ríši sa však vyskytuje aj heterotrofná výživa. Takéto rastliny závisia od prísunu organických látok z vonkajšieho prostredia, lebo si ich vo vlastnom tele nedokážu vyrábať z anorganických látok. Takýto spôsob výživy je charakteristický pre živočíchy a huby. Poznáme dve skupiny heterotrofných rastlín: a) saprofyty, ktoré sa živia rozkladajúcimi sa telami iných organizmov a v ekosystémoch plnia úlohu rozkladačov (reducentov, dekompozítorov), b) parazity, ktoré odoberajú organické látky iným živým rastlinám. Majú špeciálne upravené korene haustóriá, pomocou ktorých vnikajú do vodivých pletív hostiteľa, kde mu odoberajú živiny. Patrí tu napr. kukučina (Cuscuta), ktorá parazituje na stonke ďateliny. Obr. 49. Mäsožravá rastlina mucholapka podivná (Dionaea muscipula) Vedeli ste, že... existujú aj poloparazity, ktoré sú zelené, fotosyntetizujú a svojimi haustóriami prenikajú iba do drevnej časti cievneho zväzku hostiteľskej rastliny. Patrí tu napr. imelo biele, ktoré sa s obľubou vešia počas Vianoc na dvere ako symbol šťastia. Fotosyntéza je veľmi zložitý proces, ktorého chemický priebeh je možné vyjadriť sumárnou rovnicou: 6 CO H 2 O kj + chlorofyl > C 6 H 12 O H O 2 Základnou podmienkou pre jej priebeh je slnečné žiarenie a prítomnosť fotosyntetizujúcich farbív, hlavne chlorofylu v zelených častiach rastlín. Má dve fázy: a) svetelnú (fotochemickú) fázu, v ktorej chlorofyl zachytáva svetelnú energiu a mení ju na energiu chemických väzieb, ktorá sa dočasne viaže v energetických centrách v podobe molekúl ATP, Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 25

30 Rastliny účinkom svetla dochádza aj k rozkladu vody a kyslík sa uvoľňuje do prostredia, b) tmavú (syntetickú) fázu, ktorá môže prebiehať aj za tmy, z CO 2 a vodíka získaného pri rozklade vody vzniká jednoduchý cukor glukóza, ktorý sa v ďalších procesoch mení na zásobný cukor škrob, ktorý je konečným produktom fotosyntézy. Pri týchto dejoch rastliny využívajú chemickú energiu uskladnenú v ATP, ktorá sa vytvorila počas prvej fázy fotosyntézy. Fotosyntézou si rastliny tvoria dostatok energie potrebnej ku vykonávaniu ich životných funkcií. Z organických látok, ktoré pri týchto dejoch vznikajú, sa tvoria ich telá a ako potrava sú zdrojom energie pre živočíchy. Preto rastliny patria k producentom primárnej biomasy a sú na začiatku potravových reťazcov. 4.2 DÝCHANIE RASTLÍN Rastliny, tak ako všetky živé organizmy, potrebujú pre svoj život energiu. Tú získavajú postupným rozkladom zložitých organických látok na jednoduché anorganické látky. Na zabezpečenie dýchania potrebujú kyslík, ktorý prijímajú cez prieduchy v pokožke. Každý prieduch (stóma) je tvorený dvojicou buniek fazuľovitého tvaru, medzi ktorými je prieduchová štrbina, cez ktorú vydáva rastlina do prostredia prebytočnú vodu ale taktiež dýcha. Prieduchy sa nachádzajú najmä na spodnej strane listov, ale vodné rastliny s plávajúcimi listami na hladine ich majú na vrchnej strane. Obr. 51. Otvorený a zatvorený prieduch Dýchanie (respirácia) je súbor katabolických reakcií, ktorými rastlina uvoľňuje energiu z organických zlúčenín. Jeho hlavným substrátom je predovšetkým glukóza. Pre rastliny je charakteristické dýchanie za aeróbnych podmienok (za prítomnosti kyslíka). Proces dýchania vyjadruje sumárna rovnica: C 6 H 12 O O 2 > 6 CO H 2 O kj Obr. 50. Fotosyntéza Vedeli ste, že... rastliny zohrávajú významnú úlohu aj pri vzniku fosílnych palív. Uhlie, ropa a zemný plyn vznikli pred miliónmi rokov z odumretých tiel rastlín a zvierat v močiaroch, ktoré boli pokryté usadeninami a tieto organizmy sa preto z nedostatku vzduchu nerozkladali. Počas dlhého obdobia sa premenili na uhlie, ropu alebo zemný plyn, ktoré dnes spoločne nazývame neobnoviteľné fosílne palivá. Dýchanie na rozdiel od fotosyntézy prebieha vo všetkých živých rastlinných bunkách na svetle aj v tme. CO 2 a H 2 O sa uvoľňujú, ale kyslík sa spotrebúva. Zároveň sa spotrebúvajú aj zásobné látky a hmotnosť rastliny sa znižuje. Najintenzívnejšie dýchajú mladé rastlinné orgány, napr. klíčiace semená alebo rozvíjajúce sa kvety. Najmenšiu intenzitu dýchania majú tie orgány rastliny, ktoré sú v stave pokoja, napr. hľuzy. Niektoré jednoduchšie rastliny, napr. riasy dýchajú celým povrchom tela. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 26

31 Rastliny Spôsoby výživy rastlín sú: Autotrofný Heterotrofný Mixotrofia rastlina tvorí organické látky z anorganických zlúčenín rastlina závisí od prísunu organických látok z prostredia zmiešaný spôsob výživy Zapamätajte si: Väčšina rastlín sa vyživuje autotrofne. Heterotrofné rastliny sa delia na saprofyty a parazity. Saprofyty sa živia rozkladajúcimi sa telami mŕtvych organizmov. Parazity pomocou haustórií vnikajú do cievnych zväzkov hostiteľskej rastliny a odoberajú jej živiny. Mixotrofia alebo zmiešaný spôsob výživy je typická pre mäsožravé rastliny, ktoré si dopĺňajú nedostatok dusíka lovením a požieraním hmyzu. Autotrofnú výživu umožňuje fotosyntéza, pri ktorej sa za účasti slnečného žiarenia a prítomnosti chlorofylu menia anorganické látky na organické, najmä sacharidy. Prebieha v chloroplastoch a má dve fázy: svetelnú (fotochemickú) a tmavú (syntetickú). Dýchaním (respiráciou) uvoľňuje rastlina energiu z organických zlúčenín (glukóza) a spotrebúva ju na pokrytie svojich energetických výdajov. Rastliny sú najmä aeróbne organizmy. Dýchanie prebieha cez prieduchy v pokožke. ňuje termoreguláciu a zúčastňuje sa mnohých metabolických procesov. Vodný režim rastliny zahŕňa prijímanie, vedenie a výdaj vody. Príjem zabezpečuje koreň, do ktorého sa z pôdy dostáva voda s rozpustenými minerálnymi látkami cez koreňové vlásky, transport stonka a výdaj prebieha cez listy. Rastliny prijímajú vodu dvoma spôsobmi: a) apoplastickou cestou (pasívne) bez spotreby energie, tento spôsob prevláda najmä v čase vegetácie, keď má rastlina dostatok listov, b) symplastickou cestou (aktívne), pričom sa spotrebúva energia, takto prebieha príjem najmä na jar, keď rastlina ešte nemá listy. Vodné rastliny a nižšie rastliny prijímajú vodu celým povrchom tela. Od koreňov k listom prúdi voda cez drevnú časť cievneho zväzku. Toto prúdenie sa nazýva transpiračný prúd. Transpiračný prúd umožňuje priebeh mnohých procesov ako sú napr. transpirácia (odparovanie vody z nadzemných orgánov rastliny), koreňový výtlak, kohézia (súdržnosť molekúl vody), adhézia (priľnavosť vody k stenám ciev) alebo kapilarita (vzlínanie vody v cievach a cieviciach). Zabezpečuje zásobovanie všetkých buniek vodou a transportuje živiny z koreňa do nadzemných častí rastliny. autotrofné organizmy, heterotrofné organizmy, mixotrofia, saprofyt, parazit, haustóriá, fotosyntéza, ATP, chloroplast, chlorofyl, respirácia, prieduchy, prieduchová štrbina, poloparazit, svetelná a tmavá fáza fotosyntézy, stóma 4.3 VODNÝ REŽIM Bez vody nie je život. Bez tejto zázračnej tekutiny by nemohli existovať ani rastliny. Neprebiehala by fotosyntéza, rastliny by nemohli rásť a semená klíčiť. Voda je nielen nenahraditeľnou zložkou rastlinného tela. Je aj rozpúšťadlom, transportuje látky, ovplyv- Obr. 52. Vodný režim rastliny Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 27

32 Rastliny Rastlina vydáva vodu: a) transpiráciou, b) gutáciou. Pri transpirácii sa odparuje voda z nadzemných častí, najmä listov. Tento proces nevyžaduje energiu a takáto voda neobsahuje minerálne látky. Rozoznávame prieduchovú transpiráciu a pokožkovú (kutikulárnu) transpiráciu, ktorá prebieha celým povrchom listov cez pokožku. Pri veľmi vysokej vzdušnej vlhkosti sa transpirácia zastaví a rastlina začne vylučovať vodu vo forme kvapiek gutáciou. Gutovaná voda na rozdiel od transpirovanej vody obsahuje aj minerálne látky. Úloha č. 1: Vysvetlite ako škodí zimné solenie ciest stromom a okolitej vegetácii. Zapamätajte si: Voda je základnou podmienkou života všetkých organizmov. Aj v rastlinnom tele plní mnoho životne dôležitých funkcií ako je transport látok, metabolické procesy, je významným rozpúšťadlom a ovplyvňuje termoreguláciu, čím chráni rastlinu pred prudkými teplotnými zmenami. Vodný režim predstavuje príjímanie, transport a výdaj vody. Príjem vody môže byť aktívny (symplastickou cestou) alebo pasívny (apoplastickou cestou). Voda sa do rastliny dostáva cez koreňové vlásky a transpiračným prúdom pokračuje do listov. Transpiráciou (prieduchovou alebo pokožkovou) sa nadbytočná voda odparuje z nadzemných orgánov rastliny alebo sa uvoľňuje v podobe kvapiek gutáciou. Na rozdiel od transpirácie, voda vylučovaná gutáciou obsahuje aj minerálne látky. vodný režim, koreňové vlásky, apoplastický príjem, symplastický príjem, gutácia transpiračný prúd, transpirácia, pokožková transpirácia, prieduchová transpirácia, kohézia, adhézia, kapilarita, koreňový výtlak 4.4 RASTLINNÉ PLETIVÁ Najnižšie organizované rastliny tvorí len jedna bunka, ktorá vykonáva všetky životné funkcie (napr. červenoočko). Spájaním buniek vznikli kolónie, u ktorých sa už prejavuje tvarová rozmanitosť (diferenciácia buniek) a určitá špecializácia, napr. váľač. Telá nižších rastlín (riasy, sinice, huby) tvorí stielka (thallus). U vyšších rastlín postupným vývojom a špecializáciou buniek vznikli pletivá. Pletivá sú súbory buniek rovnakého tvaru a funkcie. Jednotlivé bunky pletiva medzi sebou komunikujú kanálikmi, ktoré prechádzajú bunkovými stenami a nazývajú sa plazmodezmy. Odbor zaoberajúci sa štúdiom rastlinných pletív alebo živočíšnych tkanív sa nazýva histológia. Pletivá sa triedia podľa viacerých kritérií. a) Podľa pôvodu (vzniku) rozoznávame pravé pletivá, ktoré vznikli opakovaným delením bunky a dcérske bunky zostávajú trvalo spojené a nepravé pletivá, ktoré vznikli nahromadením a neskorším zrastom pôvodne voľných buniek. Príkladom je plektenchým, ktorý vytvára plodnice húb i stielky lišajníkov. b) Podľa tvaru buniek pletiva a zhrubnutia bunkovej steny rozlišujeme: parenchým, kolenchým, sklerenchým a prozenchým. U vyšších rastlín sa vytvorili sústavy pletív, ktoré plnia určité špecializované funkcie. Rozlišujeme štyri základné sústavy pletív: a) delivé pletivá (meristémy), ktoré majú schopnosť deliť sa a tým zabezpečujú rast rastlín, b) krycie pletivá, ktoré pokrývajú povrch rastlinného tela a chránia rastlinu pred škodlivými vplyvmi prostredia, c) vodivé pletivá, ktoré zabezpečujú transport vody s rozpustenými živinami, d) základné pletivá, vypĺňajúce priestory. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 28

33 Rastliny Tab. č. 3: Typy pletív podľa tvaru buniek a zhrubnutia bunkových stien Tenkostenné a spravidla živé rastlinné bunky približne rovnakých rozmerov s nezhrubnutými bunkovými stenami, obsahujú veľa medzibunkových priestorov (intercelulár). Ak sú bunky predĺžené v jednom smere, vzniká palisádový parenchým (v listoch), ak majú bunky Parenchým guľovitý tvar vzniká mezenchým. Bunky s nerovnomerne zhrubnutou bunkovou stenou bez medzibunkových priestorov, ak sú bunkové steny zhrubnuté v rohoch bunky, vzniká rohový kolenchým (napr. stopky plodov a listov), pri doskovom kolenchýme Kolenchým dochádza k zhrubnutiu protiľahlých hrán buniek. Bunky s rovnomerne zhrubnutou bunkovou stenou, pospájané pomocou plazmodeziem, ktorých vnútorný obsah odumiera. V dužine hrušky ale aj v kôstkach marhúľ, sliviek sa nachádzajú zhluky sklerenchymatických buniek sklereidy (kamenné bunky). Je to najrozšírenejšie spevňovacie Sklerenchým (mechanické) pletivo. Jednosmerne predlžené bunky so šikmými priečnymi bunkovými stenami bez medzibunkových priestorov. Nachádza sa v cievnych zväzkoch rastlín. U starších buniek dochádza k hrubnutiu bunkových stien. Prozenchým Vodivé pletivá sú vyvinuté len u vyšších rastlín. Zabezpečujú transport vody s rozpustenými výživnými látkami pre rastlinu. Prechádzajú nimi dva prúdy: transpiračný a asimilačný. koreň listy transpiračný prúd listy koreň asimilačný prúd Obr. 53. Vodivé pletivá rastliny Transpiračný prúd prechádza drevnou časťou cievneho zväzku xylémom, ktorú tvoria cievy (trachey). Sú to trubice, ktoré vznikli z mŕtvych buniek zánikom priehradiek, ktoré ich oddeľovali. Výnimkou sú borovicorasty, ktorým sa tieto priehradky zachovali a vytvorili primitívne cievice (tracheidy). Asimilačný prúd je vedený cez lykovú časť cievnych zväzkov floém. Jeho základom sú živé bunky, ktoré majú v priečnych priehradkách množstvo otvorov. Nazývajú sa sitkovice a nikdy nedrevnatejú. Na jar staré sitkovice odumrú a sú nahradené novými, ktoré vznikajú činnosťou druhotného delivého pletiva kambia. Drevná a lyková časť spolu vytvárajú cievny zväzok. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 29

34 Rastliny Krycie pletivá pokrývajú povrch rastliny a chránia ju pred nepriaznivými vplyvmi prostredia a nadmerným vyparovaním vody. Sústavu krycích pletív tvorí pokožka (epiderma), chlpy (trichómy), prieduchy, hydatódy a emergencie (viacbunkové výrastky, napr. ostne ruží). Hydatódy sú prieduchy v pokožke, ktoré stratili schopnosť zatvárať sa a rastlina cez ne vytláča vodu vo forme kvapiek gutáciou. Vedeli ste, že... rastliny sa využívajú aj v priemysle. Krycie pletivá stoniek poskytujú korok, kaučuk, chinín, škoricu a triesloviny. Papierne a celulózky zase spracovávajú drevo stromov (vodivé pletivá). V textilnom priemysle sa zase využívajú sklerenchymatické pletivá priadnych rastlín, napr. ľanu alebo konope. Rastliny majú pletivá, živočíchy tkanivá! Zapamätajte si: Pletivá sú súbory buniek rovnakého tvaru a stavby, ktoré sú prispôsobené na plnenie určitej funkcie. Náuka o rastlinných pletivách sa nazýva histológia. Podľa spôsobu vzniku poznáme pravé a nepravé pletivá. Pletivá so schopnosťou trvalého delenia sú delivé, bunky trvácich pletív sa nedelia. Vyššie rastliny vytvárajú sústavy pletív, ktoré sa delia na krycie, vodivé, základné a delivé. Vodivú sústavu tvoria cievne zväzky, ktoré sa skladajú z drevnej časti xylému a lykovej časti floému. Podľa tvaru buniek a zhrubnutia ich bunkových stien rozoznávame parenchým, kolenchým, sklerenchým a prozenchým. Krycie pletivá tvorí pokožka, prieduchy, chlpy, hydatódy a emergencie. pletivo, sústavy pletív, histológia, plazmodezmy, delivé a trváce pletivá, parenchým, kolenchým, sklerenchým, prozenchým, mezenchým, cievny zväzok, transpiračný prúd, asimilačný prúd, xylém, floém, cievy (trachey) a cievice (tracheidy), sitkovice, kambium, hydatódy, emergencie, epiderma 4.5 RASTLINNÉ ORGÁNY Telo každej vyššej rastliny tvoria orgány, ktoré sú prispôsobené na vykonávanie určitej funkcie. Skladajú sa z krycích, vodivých a základných pletív. Rastlinné telo, ktoré je diferencované na jednotlivé orgány sa nazýva kormus. Orgány sa delia na vegetatívne a generatívne. Vegetatívne orgány Generatívne orgány koreň, stonka, list, zabezpečujú výživu a rast rastliny kvet, plod, zabezpečujú tvorbu pohlavných buniek a rozmnožovanie KOREŇ (RADIX) Koreň je zvyčajne podzemný orgán, ktorý plní viac funkcií: a) mechanickú - upevňuje rastlinu v pôde, b) vyživovaciu - čerpá z pôdy vodu a živiny, c) metabolickú chemicky upravuje minerálne látky a vytvára rastové stimulátory, d) zásobnú (napr. mrkva, repa), e) rožmnožovaciu. Rozkonárením koreňa vzniká koreňová sústava, ktorá môže byť dvojaká: a) alorízna keď z klíčka vyrastá hlavný koreň, ktorý je najväčší, a z neho bočné korene, b) homorízna keď sa hlavný koreň v raste zastaví a vedľajšie korene ho prerastú a preberú jeho funkciu. Obr. 54. Koreňová sústava: a) alorízna, b) homorízna Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 30

35 Rastliny Koreň je na povrchu pokrytý jednovrstvovou pokožkou rizodermou, ktorá nemá kutikulu a ani prieduchy. Pod pokožkou je vrstva primárnej kôry, ktorá je tvorená základným pletivom. Vnútro koreňa vypĺňa stredný valec, ktorým prechádzajú cievne zväzky. Medzi primárnou kôrou a stredným valcom je tenká vrstvička zhrubnutých buniek endoderma. Na povrchu stredného valca je pericykel, ktorého bunky sa stále delia, čím vznikajú bočné korene. Koreňové vlásky vyrastajú v blízkosti koreňového vrcholu a sú pokryté slizom. Rastlina nimi prijíma živiny z pôdy. e) koreňové hľuzy (napr. georgína), f) symbiotické korene bôbovitých rastlín, v ktorých žijú symbiotické baktérie. Obr. 56. Vzdušné korene Úloha č. 1: Aký význam majú pre rastlinu zásobné látky v koreni? Ako tieto látky využívajú ľudia? Obr. 55. Prierez koreňom Korene môžu okrem základných funkcií plniť mnohé ďalšie, ide o premeny koreňa (metamorfózy). Patria tu: a) barlovité korene, ktoré upevňujú rastlinu v bahne alebo v sypkej pôde, b) vzdušné korene epifytických rastlín, c) dýchacie korene, ktoré močiarnym rastlinám vyčnievajú nad povrch a umožňujú im dýchať, d) haustóriá parazitických druhov, pomocou ktorých odoberajú živiny z hostiteľskej rastliny (kukučina), Zapamätajte si: Koreň je podzemný vyživovací orgán rastliny. Hlavný koreň a bočné korene tvoria koreňovú sústavu, ktorá môže byť alorízna alebo homorízna. Koreň sa skladá z pokožky, primárnej kôry, stredného valca, na povrchu ktorého sa nachádza pericykel. Stredným valcom prechádzajú cievne zväzky, medzi ktorými je delivé pletivo. Delením jeho buniek koreň hrubne. Koreňový vrchol je chránený koreňovou čiapočkou, ktorej bunky produkujú sliz. V jeho blízkosti vyrastajú koreňové vlásky, ktorými prijíma živiny. V priebehu vývoja rastliny prispôsobili svoje korene tak, aby tvarom a funkciou čo najlepšie vyhovovali podmienkam, ktoré rastliny potrebujú. Medzi takéto metamorfózy patria haustóriá, barlovité, vzdušné, symbiotické a dýchacie korene. koreňová sústava, alorízia, homorízia, rizoderma, primárna kôra, stredný valec, pericykel, koreňová čiapočka, koreňové vlásky, metamorfózy koreňa, haustóriá Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 31

36 Rastliny STONKA (CAULOM) Stonka je pôvodne nadzemný orgán rastlín, ktorý rastie kolmo hore, teda pozitívne fototropicky. Keďže je pokračovaním koreňa, má podobnú stavbu a plní tieto funkcie: a) mechanickú - spevňuje rastlinu a zväčšuje jej povrch rozkonárovaním, priestorovo rozmiestňuje vegetatívne a reprodukčné orgány, b) vodivú - vytvára spojenie medzi koreňovým systémom a listami, c) asimilačnú - syntetizuje rôzne látky, d) zásobnú - uskladňuje látky. Úloha č. 1: Ktoré spoločné časti má stavba koreňa a stonky? Prvý stonkový článok klíčnej rastliny, ktorý nesie klíčne listy sa nazýva hypokotyl. Medzi klíčnymi listami leží prvý vrcholový púčik. Prvý článok stonky nad klíčnymi listami sa nazýva epikotyl. Stonka rastie z púčikov predlžovaním a zákonitým rozkonárovaním. Na stonke sa striedajú uzly (nódiá), z ktorých vyrastajú listy, s článkami (internódiami). Podľa stavby stonky rozoznávame byliny a dreviny. Byliny majú šťavnatú, nedrevnatú stonku, Rozoznávame byľ, stvol a steblo. byľ stvol steblo plná, olistená stonka dutá, bezlistá stonka, zakončená kvetom alebo súkvetím dutá, článkovaná a olistená stonka, spevnená kolienkami Obr. 57. Typy bylinnej stonky Drevinám stonka drevnatie a označuje sa ako: a) strom, ktorý tvorí kmeň a koruna, b) ker, ktorý je bez kmeňa a rozkonáruje sa tesne nad zemou, c) poloker, ktorý sa rozkonáruje tiež hneď nad zemou, ale v hornej časti má bylinné konáriky. Úloha č. 2: K jednotlivým typom drevín a bylín uveďte príklady z vášho okolia. Vedeli ste, že... stromy sú najväčšími žijúcimi organizmami. Mnohé z nich prekonali výšku 100 m, napr. sekvoje a sekvojovce. Vďaka trvácej drevnatej štruktúre sa dožívajú vysokého veku. Tie najstaršie stromy patria k druhu borovice osinatej (Pinus aristata) a sú staré 4000 až 5000 rokov. Rastú v Severnej Amerike. Existujú však aj stromy, ktoré žili ešte v dobách keď pánmi na zemeguli boli dinosaury. Tento vzácny druh sa volá wolémia vznešená (Wollemia nobilis) a je to živá fosília, ktorá bola objavená v roku 1994 v Modrých horách v Austrálii. Jej presný výskyt je z dôvodu ochrany utajený. Stonky drevín druhotne hrubnú buď činnosťou kambia, ktoré produkuje sekundárne drevo a lyko a vznikajú letokruhy, alebo činnosťou felogénu, ktorý vytvára druhotnú kôru - periderm. Podľa počtu letokruhov sa dá určiť približný vek stromu. Jeden letokruh zodpovedá jednému vegetačnému obdobiu, v našich podmienkach je to jeden rok. Letokruhy bývajú rozdelené na dve časti: na jarné svetlejšie drevo - beľ a letné, tmavšie drevo jadro. Tak ako u koreňa, aj u stonky sa vyvinuli rôzne metamorfózy, ako napr.: a) podzemok (konvalinka), b) poplazy (jahoda), c) tŕne (trnka), d) úponky (vinič), e) stonkové hľuzy (kaleráb), f) sukulentná stonka (kaktusy), g) brachyblasty (jabloň, borovica), sú to zdrevnatené stonky s obmedzeným rastom do dĺžky, na ktorých vyrastajú listy alebo kvety. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 32

37 Rastliny Stonka bylín môže mať rôzny tvar, napr. valcovitý (pšenica), štvorhranný (hluchavka) alebo viachranný (kaktusy). Stonka sa zákonite rozkonáruje, pričom rozoznávame strapcovité a vrcholíkovité rozkonárenie stonky. Pri strapcovitom rozkonárení bočné stonky neprerastajú materskú stonku (napr. dub). U vrcholíkovitého rozkonárenia sú bočné stonky dlhšie a hrubšie ako materská stonka (napr. breza, pagaštan). Podľa spôsobu rastu rozlišuje stonku priamu, ktorá rastie zvislo (mak), poliehavú, ktorá leží na zemi a iba jej posledný článok je vzpriamený (stavikrv vtáčí), plazivú (ďatelina plazivá), popínavú (hrach siaty) alebo ovíjavú (chmeľ). Zapamätajte si: Stonka patrí medzi nadzemné orgány rastliny. Je pozitívne fototropická, teda väčšinou rastie kolmo hore. Plní predovšetkým mechanickú, vodivú, asimilačnú a zásobnú funkciu. Jej pokožka má na povrchu kutikulu, ktorá zabraňuje prenikaniu vody a plynov. Niekedy je inkrustovaná SiO 2 (napr. čeľaď prasličkovité). Súčasťou primárnej kôry sú nielen mliečnice, ale aj živicové a silicové kanáliky. Jej endoderma (najvnútornejšia vrstva pokožky) obsahuje veľa škrobových zŕn, preto sa nazýva aj škrobová pošva. Vnútro vypĺňa stredný valec s vodivými a základnými pletivami. Cievne zväzky tvorí drevo a lyko. Podľa jej stavby rozoznávame byliny (byľ, stvol, steblo) a dreviny (strom, ker, poloker). Môže mať valcovitý, štvorhranný alebo viachranný tvar. Niektoré stonky rastú priamo, iné sú poliehavé, plazivé, popínavé alebo sa ovíjajú okolo opory. Aj stonka vytvára mnohé metamorfózy ako sú poplazy, tŕne, pozemky, úponky, stonkové hľuzy alebo brachyblasty. pozitívne fototropická, klíčne listy, hypokotyl, epikotyl, nódiá, internódiá, byľ, stvol, steblo, kambium, felogén, periderm, letokruhy, škrobová pošva, kutikuly, mliečnice, brychyblasty, beľ LIST (PHYLOM) List je vegetatívny, vyživovací bočný orgán rastliny s obmedzeným rastom. Úloha č. 1: Aké funkcie plnia listy rastlín? List sa skladá z čepele, stopky a bázy listu. V čepeli prebieha fotosyntéza a transpirácia. Sú na nej dobre viditeľné cievne zväzky v podobe listovej žilnatiny. Na dolnej časti stopky sa u niektorých rastlín vytvára pošva, ktorá má ochrannú funkciu. Podľa toho rozoznávame stopkaté listy a sediace listy, ktoré nemajú stopku a vyrastajú priamo zo stonky. Obr. 58. Stavba listu: a - čepeľ, b - žilnatina, c stopka, d pošva. Podľa umiestnenia na rastline sa listy delia na asimilačné (fotosyntéza), listene, kvetné fylómy (listy premenené na kvety) a klíčne listy (sú súčasťou semena a poskytujú stavebný materiál pri klíčení). Podľa počtu klíčnych listov u vyšších rastlín rozoznávame jednoklíčnolistové rastliny, ktoré majú len jeden klíčny list (napr. cibuľa, cesnak, tulipán) a dvojklíčnolistové rastliny, u ktorých sa pri klíčení vyvinú dva klíčne listy (napr. strukoviny, ovocné stromy). Tieto dve skupiny rastlín sa líšia aj inými znakmi. Listy jednoklíčnolistových rastlín majú rovnobežnú žilnatinu, koreň je zväzkovitý a kvety majú jednoduchšiu stavbu (okvetie). Dvojklíčnolistové rastliny majú vyvinutý hlavný koreň a vedľajšie korene, pre ich listy je typická sieťovitá žilnatina a kvety sú zložené z kalicha a koruny. U niektorých listov sa na prvý pohľad nedá rozoznať vrchná a spodná strana. Takéto listy sa nazývajú monofaciálne a sú typické pre jednoklíčnolistové rastliny. Ak je usporiadanie pletív na vrchnej časti čepele iné ako na spodnej, na čepeli listu je možné Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 33

38 Rastliny rozoznať rub a líce. Takéto bifaciálne listy sú typické pre dvojklíčnolistové rastliny. Úloha č. 2: Pomocou obrázka popíšte anatomickú stavbu bifaciálneho listu. Obr. 61. Typy zložených listov: A, B, C dlaňovito zložené, D, E perovito zložené Listy môžu na stonke vyrastať: 1 - striedavo, 2 - protistojne, 3 - v praslene, 4 - v prízemnej ružici. Obr. 59. Anatomická stavba bifaciálneho listu: a kutikula, b - vrchná pokožka (epiderma), c palisádový parenchým, d hubový parenchým, e spodná pokožka, f prieduch, cz cievny zväzok Okraj čepele listu môže byť celistvookrajový, pílkovitý, zúbkatý, vrúbkovaný alebo vykrajovaný. Obr. 60. Listy podľa okraja čepele: A celistvookrajový, B pílkovitý, C zúbkatý, D vrúbkovaný, E vykrajovaný, F dvojito pílkovitý, G dvojito zúbkatý Podľa členitosti rozoznávame : a) jednoduché listy s celistvou čepeľou (topoľ, lipa); b) zložené listy s čepeľou rozdelenou na tri alebo viac častí (pagaštan, agát). Môžu byť perovito zložené alebo dlaňovito zložené. Perovito zložené listy môžu byť zakončené jedným lístkom nepárno perovito zložené, alebo dvojicou lístkov párno perovito zložené listy. Dlaňovito zložené listy môžu byť podľa počtu lístkov trojpočetné, päťpočetné, sedempočetné alebo mnohopočetné. Vedeli ste, že... Najdlhšie listy v rastlinnej ríši patria palme rafii obyčajnej (Raphia) rastúcej v tropických oblastiach Afriky, na Madagaskare, v Strednej a Južnej Amerike. Jej listy sú dlhé až 20 metrov a môžu dosiahnuť šírku až 3 metre. Listy sa môžu premeniť na listové tŕne (dráč), listové úponky (hrach) alebo na cibule (cibuľa kuchynská). Pre príchod jesene v miernom pásme je charakteristické zafarbenie listov tými najúžasnejšími farbami. Túto farebnú zmenu ovplyvňujú tri hlavné faktory: listové pigmenty, zmena dĺžky dňa a noci a počasie. V dôsledku postupného ochladzovania sa a skracovania sa dĺžky dňa, stromy dostávajú menej svetla a preto nemôžu produkovať tak veľa chlorofylu. Počas celého roka listy obsahujú aj iný pigment karotenoid. Práve táto látka spôsobuje krásne žlté a oranžové sfarbenie listov. Počas teplých mesiacov sú tieto farby prekryté zeleným chlorofylom, ale keď príde jeseň, chlorofyl sa začne strácať, začína sa ukazovať žltá a oranžová farba a listy menia farbu. Purpurové a sýto červené sfarbenie spôsobuje látka anthocyanins, ktorú rastliny produkujú iba v jeseni. Pomáha im získať živiny z listov ešte predtým ako odpadnú a pripraviť ich na ďalšiu rastovú sezónu. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 34

39 Rastliny Zapamätajte si: List spolu so stonkou a koreňom tvoria vegetatívne orgány rastliny. V listoch prebieha fotosyntéza, odparovanie vody a výmena plynov medzi rastlinou a prostredím. Ich premenou vznikajú listové tŕne, listové úponky alebo cibule. List sa skladá z čepele, stopky a bázy listu. Na čepeli je viditeľná listová žilnatina. Na povrchu listu sa nachádza vrchná pokožka (epiderma) s kutikulou, pod ktorou je palisádový parenchým s veľmi vysokým obsahom chlorofylu. Nižšie je uložená vrstva hubového parenchýmu, ktorou prechádzajú cievne zväzky. Spodná strana je chránená spodnou pokožkou. Podľa usporiadania pletív sa listy rozdeľujú na monofaciálne listy (listový parenchým nemajú rozlíšený na palisádový a hubový) a bifaciálne, podľa členitosti listovej čepele sa delia na jednoduché a zložené (perovito alebo dlaňovito zložené). Listy môžu zo stonky vyrastať striedavo, protistojne, v praslene alebo v prízemnej ružici. čepeľ, stopka, listová žilnatina, asimilačné listy, listene, kvetné fylómy, klíčne listy, jednoklíčnolistové rastliny, dvojklíčnolistové rastliny, monofaciálny list, bifaciálny list, jednoduchý a zložený list, palisádový parenchým, hubový parenchým KVET (FLOS) Kvety spolu so semenami a plodmi tvoria rozmnožovacie (generatívne) orgány rastlín. Kvety semenných rastlín sa však líšia nielen svojou stavbou ale aj vzhľadom. Nahosemenné rastliny (borovicorasty) vytvárajú jednopohlavné samčie a samičie šištičky. Ich vajíčka nie sú uzavreté v piestiku, ale sú uložené naho na semennej šupine. Aj semená, ktoré z nich po oplodnení vzniknú sú nahé, bez obalu (oplodia). Preto sa borovicorasty nazývajú nahosemenné rastliny. Okrem ihličín sa tu zaraďujú aj ginkgá a cykasy, teda druhy, ktoré patria takmer všetky do dávnej minulosti. Vedeli ste, že... Ginko dvojlaločné (Ginkgo biloba) sa často nazýva aj žijúca fosília. Odtlačky jeho listov sa našli v horninách starších ako 200 miliónov rokov (obdobie jury), je teda staršie ako dinosaury. V čínskej medicíne sa používalo už pred viac ako 2000 rokmi. Aj dnes sa z neho vyrábajú preparáty na zlepšenie pamäti a zmiernenie niektorých symptómov súvisiacich s Alzheimerovou chorobou, používa sa proti únave a závratom. Obr. 62. Ginko dvojlaločné (Ginkgo biloba) Kvet krytosemenných rastlín magnóliorastov sa skladá z kvetnej stopky, ktorá spája kvet so stonkou a v hornej časti sa rozširuje do kvetného lôžka, kvetných obalov a z reprodukčných orgánov. Kvetné obaly sú farebne a tvarovo rozlíšené na zelený kalich (calyx) a farebnú korunu (corolla). U vývojovo starších kvetov sú kvetné obaly približne rovnakého tvaru, veľkosti a farby, nazývajú sa okvetie (perigonium). Obr. 63. Stavba kvetu Stavba kvetu: 1 kvetná stopka, 2 kvetné lôžko, 3 kvetné obaly, 4 tyčinky, 5 piestik. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 35

40 Rastliny Reprodukčnými orgánmi sú tyčinky a piestiky. Ak sú na jednom kvete súčasne, je obojpohlavný (jabloň). Ak sa na kvete nachádzajú len tyčinky alebo len piestiky, je jednopohlavný (kukurica). Tyčinka (stamen) je samčí pohlavný orgán. Skladá sa z nitky a peľnice, v ktorej sú peľové komôrky s peľovými zrnami. Súbor všetkých tyčiniek v kvete sa nazýva andreceum. Obr. 64. Stavba tyčinky (stamen) Piestik (pistillum) je samičí reprodukčný orgán, ktorý môže byť vytvorený z jedného alebo viacerých plodolistov. Skladá sa zo semenníka, čnelky a blizny. V semenníku môže byť jedno alebo viac vajíčok (samičie pohlavné bunky). Súbor všetkých samičích plodolistov kvetu sa nazýva gyneceum. Obr. 65. Stavba piestika: a blizna, b čnelka, c semenník, d - vajíčka Kvety môžu na stonke vyrastať jednotlivo (tulipán) alebo v skupinách kvetov, ktoré sa nazývajú súkvetia. Rozlišujeme dve hlavné skupiny súkvetí: a) strapcovité súkvetia, keď bočné stonky neprerastajú hlavnú stonku (strapec, metlina, jahňada, okolík, hlávka), b) vrcholíkovité súkvetia, ak bočné stonky prerastajú hlavnú stonku (vidlica) Obr. 66. Príklady súkvetí Podľa súmernosti rozlišujeme kvety: a) pravidelné (cyklické) s viacerými rovinami súmernosti (kvet jahody), b) súmerné s jednou rovinou súmernosti, c) asymetrické ktoré nemajú žiadnu rovinu súmernosti (valeriána). Stavba kvetu sa vyjadruje buď kvetným vzorcom alebo kvetným diagramom. Pri zápise kvetných vzorcov sa používajú medzinárodne dohodnuté symboly. - súmerný kvet K - kalich * alebo Ä - pravidelný kvet C - koruna - piestikový kvet A - tyčinky - tyčinkový kvet G - piestiky K kalich P - okvetie - veľký počet kvetných častí [ ] zrastajúce časti Úloha č. 1: Prečítajte kvetný vzorec čeľade ľaliovité. * P3 + 3 A3 + 3 G(3) Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 36

41 Rastliny Kvetné diagramy graficky vyjadrujú počet a postavenie kvetných orgánov pri pohľade na kvet zhora. Zapamätajte si: Kvet je jedným z rozmnožovacích orgánov rastliny. Skladá sa z kvetnej stopky, kvetného lôžka, kvetných obalov a reprodukčných orgánov. Kvetné obaly môžu byť tvarovo a farebne nerozlíšené okvetie, alebo môžu tvoriť zelený kalich a farebnú korunu. Tyčinky a piestiky sú generatívnymi orgánmi kvetu. Tyčinky, samčie pohlavné orgány, sa skladajú z nitky a peľnice s peľovými zrnami. Piestiky, samičie pohlavné orgány, tvorí semenník s vajíčkami, čnelka a blizna. Kvety vyrastajú jednotlivo, alebo tvoria súkvetia (strapcovité, vrcholíkovité). Na grafické vyjadrenie stavby kvetu sa používajú kvetné diagramy alebo kvetné vzorce. Semeno tvorí osemenie, vyživovacie pletivo a zárodok (embryo). Pri vzniku plodu môže semenník zdužnatieť a vytvoria sa z neho dužinaté plody alebo uschne a vzniknú suché plody. kvetné lôžko, kvetné obaly, kalich, koruna, okvetie, tyčinky, piestik, súkvetie, andreceum, gyneceum, nahosemenné a krytosemenné rastliny, kvetný vzorec, kvetný diagram PLOD (FRUCTUS) Plod sa vyvíja z časti kvetu po oplodnení. Je typický iba pre magnóliorasty. Vyživuje semená a chráni ich počas dozrievania. Plody sa delia na pravé, ktoré vznikajú premenou piestika a nepravé, ktoré sa vytvárajú aj z iných častí kvetu, napr. z kvetného lôžka. Z oplodneného vajíčka sa vytvára semeno a premenou piestika vzniká oplodie, ktoré sa skladá z troch častí: a) exokarp (blanitá šupka), b) mesokarp (dužinatý parenchým), c) endokarp (kôstka, jadrovník malvíc). Obr. 67. Stavba plodu slivky exokarp mezokarp endokarp Obr. 68. Typy plodov Úloha č. 1: Pomocou obrázka č. 69 uveďte príklady suchých a dužinatých plodov. Obr. 69. Plody Plodstvo je súbor plodov, ktorý vznikol z jedného kvetu, napr. plodstvo nažiek jahody. Súplodie je súbor plodov jedného súkvetia, ktoré pri dozrievaní zrastajú a vytvoria celistvý útvar (ananás, ríbezľa), alebo zostanú ako voľné nezrastené plody (strapec hrozna). Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 37

42 Rastliny Rastliny si vyvinuli podivuhodnú škálu spôsobov šírenia ich plodov a semien. Malé častice, ktorými sa rozširujú sa nazývajú diaspóry a šíria sa nielen vlastnými silami, ale aj vetrom, vodou, pomocou živočíchov a človeka. Úloha č. 2: Aké znaky sú typické pre kvety rastlín, ktoré sú opeľované hmyzom? Zapamätajte si: Plod, rozmnožovací orgán rastliny, vyživuje a chráni semená počas dozrievania. Skladá sa z oplodia a zo semien. Oplodie vzniká z piestika, obaľuje a chráni semeno, ktoré sa vyvíja z oplodneného vajíčka. Plody sa delia na pravé a nepravé, na dužinaté a suché. Medzi dužinaté plody zaraďujeme bobuľu, kôstkovicu, malvicu a šípku. Suché plody sa delia na pukavé (struk, šešuľa, mechúrik, tobolka), nepukavé (nažka, oriešok, zrno) a rozpadavé (pastruk, tvrdka, dvojnažka). Ak sa z piestika jedného kvetu vytvorí súbor plodov, nazýva sa plodstvo. Ak súbor plodov vznikne z jedného súkvetia, nazýva sa súplodie a môže byť voľné alebo zrastené. rastlinných druhov, ktoré vznikli najmä medzidruhovým krížením sa môže rozmnožovať len týmto spôsobom. Nový jedinec, ktorý vzniká z telových buniek rodičovského organizmu je s ním úplne identický, preto takéto jedince nazývame klon. Formy nepohlavného rozmnožovania sú rôzne, napr. výtrusmi, fragmentáciou stielky (riasy) alebo u vyšších rastlín sa vytvorili špecializované útvary: a) poplazy (jahoda), b) hľuzy (zemiak), c) podzemky (konvalinka), d) rozmnožovacie cibuľky (cesnak). Úloha č. 2: Prečo pri mitóze vznikajú klony? Úloha č. 3: Vysvetlite aký je rozdiel medzi opelením a oplodnením. Pri opelení je peľové zrnko prenesené z tyčinky na bliznu piestika. U rastlín môže dôjsť aj k samoopeleniu, ak sa peľ prenesie z tyčinky na piestik toho istého kvetu. pravé a nepravé plody, oplodie, semeno, osemenie, embryo, diaspóry, suché plody, dužinaté plody, plodstvo, súplodie ROZMNOŽOVANIE RASTLÍN Rastliny sa môžu rozmnožovať pohlavne (generatívne) a nepohlavne (vegetatívne). U nižších rastlín (riasy, sinice) dochádza k rodozmene (metagenéze). Je to striedanie pohlavne a nepohlavne sa rozmnožujúcej generácie rastliny. Úloha č. 1: Akými spôsobmi prebieha delenie buniek? Kým v živočíšnej ríši je nepohlavný spôsob rozmnožovania vzácnosťou a vyskytuje sa iba u vývojovo najnižších druhov, v prípade rastlín ide o bežný jav. Dokonca mnoho Obr. 70. Typy opelenia rastlín Pri pohlavnom rozmnožovaní dochádza k splynutiu pohyblivej samčej spermatickej bunky s nepohyblivou samičou vajcovou pohlavnou bunkou oosférou. Vzniknuté oplodnené vajíčko (zygota) má úplný počet chromozómov (diploidný), zatiaľ čo pohlavné bunky, splynutím ktorých vzniklo majú polovičný (haploidný) počet chromozómov. Zygota sa následne delí mitózou a vytvára sa nový jedinec. U rastlín vzniká z vajíčka semeno a piestik sa mení na plod. Ak rastlina produkuje samčie aj samičie pohlavné bunky, nazýva sa jednodomá. Ak Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 38

43 Rastliny však produkuje iba jeden typ pohlavných buniek je dvojdomá. Vegetatívne (nepohlavné) rozmnožovanie sa využíva v záhradníctve a v poľnohospodárstve. Najčastejšie sa uplatňuje pri štepení (rozmnožovanie pomocou odrezkov, napr. ríbezľa), vrúbľovaní (prenášanie časti výhonku na podpník, napr. pri ovocných stromoch), očkovaní (prenášanie bočného púčika na podpník, napr. ruža). Nevýhodou vegetatívneho rozmnožovania je, že neumožňuje (alebo iba v malej miere) novým jedincom prispôsobiť sa novým podmienkam a meniacemu sa prostrediu. Zapamätajte si: Mnohobunkové rastliny sa rozmnožujú nepohlavne a pohlavne. Pri nepohlavnom (vegetatívnom) rozmnožovaní vzniká nový jedinec z častí tela rodičovského organizmu a nazýva sa klon. Vegetatívne sa rastliny rozmnožujú výtrusmi, poplazmi, hľuzami, podzemkami a cibuľami. Pri pohlavnom (generatívnom) rozmnožovaní sa tvoria pohlavné bunky samčia (spermatická) bunka a samičia (vajcová) bunka oosféra. Po opelení (prenesení peľového zrnka na bliznu piestika) dochádza k oplodneniu splynutiu samčej a samičej pohlavnej bunky. Vzniká zygota a jej delením zárodok novej rastliny. Podľa typu pohlavných buniek, ktoré rastlina produkuje rozoznávame jednodomé a dvojdomé rastliny. vegetatívne rozmnožovanie, generatívne rozmnožovanie, metagenéza, klon, zygota, opelenie, samoopelenie, oplodnenie, oosféra, spermatická bunka, zárodok, embryo, jednodomá a dvojdomá rastlina 4.6 SYSTÉM RASTLÍN Ríša rastlín sa delí na podríšu nižších a podríšu vyšších rastlín NIŽŠIE RASTLINY Nižšie rastliny sú autotrofné, eukaryotické organizmy. Ich telo tvorí jednobunková alebo mnohobunková stielka (thallus), cievne zväzky nie sú vyvinuté. Existuje niekoľko rôznych typov stielok: bičíkatá, meňavkovitá, bunková, vláknitá, rúrkovitá, sifónokladiová, pletivová. Najdokonalejším typom je pletivová stielka, ktorú tvorí pakorienok (rhizoid), pabyľka (kauloid) a palístky (fyloidy). Obr. 71. Pletivová stielka chary obyčajnej Nižšie rastliny žijú vo vodnom a vlhkom prostredí, pretože k svojmu rozmnožovaniu potrebujú vodu. Rozmnožujú sa vegetatívne (delením alebo fragmentáciou - rozpadom stielky), nepohlavne a pohlavne. Do tejto podríše patria iba riasy (algae). Podľa asimilačných farbív, ktoré obsahujú rozoznávame tri vývojové línie rias: a) červené riasy (obsahujú chlorofyl a, d), b) hnedé riasy (obsahujú chlorofyl a, c), c) zelené riasy (obsahujú chlorofyl a, b). Červené riasy žijú najmä v moriach. Svoje pomenovanie dostali vďaka výraznej červenej farbe, ktorú im dodáva červené farbivo fykoerytrín, vďaka ktorému môžu na fotosyntézu využívať aj svetlo s malou vlnovou dĺžkou. Preto žijú aj v hĺbke takmer 200 m. Pri fotosyntéze vytvárajú zásobnú látku - florideový škob. Využívajú sa na prípravu pokrmov, získava sa z nich agar, ktorý sa využíva v mikrobiológii (príprava živných pôd) a v potravinárstve pri výrobe želatiny. Získavaná látka karagén sa využíva hlavne na lekárske účely. V našich prameňoch a čistých vodách žije sladkovodný zástupca týchto rias - žabie semä (Batrachospermum moniliforme). Je bioindikátorom kvality vody. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 39

44 Rastliny Hnedé riasy alebo rôznobičíkaté riasy okrem chlorofylu a, c obsahujú aj hnedé farbivo fukoxantín a xantofyly. Ako zásobnú látku nevytvárajú škrob, ale rôzne polysacharidy alebo oleje. Vyznačujú sa dvoma nerovnako dlhými bičíkmi. Patria tu sladkovodné aj morské druhy. Delia sa na žltohnedé riasy, rozsievky a chaluhy. Rozsievky vytvárajú dvojité kremičité schránky, ktoré po odumretí tvoria mohutné sedimenty, z ktorých vzniká hornina diatomit. Používa sa pri výrobe skla, filtrov, ale napr. aj dynamitu. Spolu so žltohnedými riasami tvoria fytoplanktón. Obr. 72. Druhy rozsievok: Diatoma, Asterionella (hviezdicovité kolónie) Chaluhy sú najvyspelejšou skupinou hnedých rias. Takmer výlučne žijú v moriach, kde ich vláknitá alebo pletivová stielka dorastá do obrovských rozmerov (aj 60 m). V bunkách niektorých sa vyskytuje jód a plávacie mechúriky (vezikuly), vyplnené CO 2, ktoré ich nadľahčujú. Využívajú sa ako hnojivo, palivo, potravina. Medzi najrozšírenejšie patrí chaluha sargasová (Sargassum), chaluha bublinatá (Fucus vesiculosus). Okrem druhov, ktoré dorastajú do obrovských rozmerov existujú aj morské mikrochaluhy. Patrí tu napr. druh Ostreopsis ovata, žijúci zvyčajne na dne, ale v čase kvitnutia rastliny vyplávajú na hladinu kde vypúšťajú jedovatý neurotoxín. Donedávna sa vyskytovali takmer výlučne v tropických moriach, ale v dôsledku rastúcich teplôt morskej vody a znečisťovania morí sa premnožili a vyskytujú sa aj v Stredozemnom mori. Obr. 73. Chaluha bublinatá Zelené riasy sú najväčším a najpestrejším oddelením rias. Pravdepodobne sa z nich vyvinuli vyššie rastliny. Ich bunky majú na povrchu celulózovú bunkovú stenu a obsahujú chlorofyl a, b, ktorý nie je prekrytý inými farbivami (xantofyly, karotén). Ako zásobnú látku tvoria škrob. Majú dva, štyri, alebo len jeden bičík. Žijú samostatne alebo tvoria veľké kolónie. Delia sa na: a) vlastné zelené riasy (Pandorina, Váľač gúľavý, Chlorela), b) spájavky (Závitnicovka), c) trubicovky (Žabí vlas), d) chary (Chara obyčajná). Chary sú makroskopické sladkovodné riasy, ktoré v sladkých stojatých vodách vytvárajú aj metrové porasty. Majú vytvorený najdokonalejší typ stielky pletivový typ, ktorý pripomína stavbu prasličky. Bunková stena je prestúpená (inkrustovaná) CaCO 3. Obr. 74. Zelené riasy: Závitnicovka (Spirogyra), Chlorela Červenoočká sú mikroskopické bičíkovce, ktoré sa aktívne pohybujú pomocou jedného alebo dvoch bičíkov. Názov dostali podľa červenej očnej škvrny stigmy, ktorá je tvorená kvapôčkami tukov, v ktorých sú rozpustené karotenoidy. Povrch tela tvorí pelikula, spevnená cytoplazmatická membrána. Zelené druhy sa živia autotrofne, bezfarebné formy heterotrofne a niektoré sú parazitické. Nepriaznivé obdobie prežívajú v slizových kolóniách alebo tvoria cysty. Tvoria významnú zložku fytoplanktónu. Medzi najznámejšie patrí eugléna zelená (Euglena viridis). nižšie rastliny, stielka (thallus), pabyľka, pakorienok, palístky, fykoerytrín, agar, florideový škrob, karagén, chary, stigma, pelikula, fukoxantín, vezikuly, diatomit, fytoplanktón, chaluhy, xantofyly Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 40

45 Rastliny Zapamätajte si: Telo nižších rastlín tvorí stielka (thallus), ktorej najdokonalejším typom je pletivová stielka. Je rozdelená na pakorienok, pabyľku a palístky. Patria tu morské aj sladkovodné riasy. Podľa kombinácie chlorofylu a farbív rozoznávame červené riasy (chlorofyl a, d, fykoerytrín), hnedé (chlorofyl a, c, fukoxantín) a zelené riasy (chlorofyl a, b). Niektoré druhy tvoria kolónie (váľač gúľavý), iné žijú jednotlivo (drobnozrnko obyčajné). Rozmnožujú sa pohlavne, nepohlavne alebo vegetatívne fragmentáciou stielky. Majú veľký ekologický a hospodársky význam. Niektoré slúžia ako palivo, hnojivo, zdroj potravy, využívajú sa v potravinárstve (želatina), farmaceutickom priemysle a tvoria súčasť fytoplanktónu VYŠŠIE RASTLINY Telo vyšších rastlín - kormus je už diferencované na základné vegetatívne orgány koreň, stonku a listy a reprodukčné orgány kvety alebo výtrusnice. Jedinou výnimkou sú machorasty, u ktorých sa zachovala stielka. Majú vyvinutý systém vodivých pletív a sú prevažne autotrofné. V chloroplastoch obsahujú chlorofyl a, b a karotenoidy. Podľa spôsobu rozmnožovania rozoznávame: a) výtrusné rastliny, ktoré sa rozmnožujú výtrusmi, b) semenné rastliny, ktoré sa rozmnožujú semenami. Pre výtrusné rastliny je typické striedanie pohlavnej generácie (gametofyt) s nepohlavnou generáciou (sporofyt). Takýto cyklus sa nazýva rodozmena. Vznik a vývoj vyšších rastlín veľmi úzko súvisí s postupným prechodom ich predkov z vodného prostredia na pevninu. Prvé rastliny podobné dnešným machom, osídlili súš pred 465 miliónmi rokov a prvé cievnaté rastliny sa objavili v silúre (prvohory). Vyvinuli sa zo zelených rias. Výtrusné cievnaté rastliny (papraďorasty) dominovali najmä v období prvohôr. V tropickom horúcom a vlhkom podnebí prvohôr vyrástli rozsiahle močiarne lesy, v ktorých sa vytvorili ideálne podmienky na rozmach papradí. Najvyššie rozmery dosahovali stromové plavúne s výškou až 40 m a 20 m vysoké paprade. Na konci prvohôr došlo k ochladeniu podnebia a väčšina druhov postupne vyhynula. Na ich miesto nastúpili rastliny, ktorých rozmnožovanie nie je závislé od vodného a vlhkého prostredia, pretože vytvárajú semená. Najvýznamnejšie oddelenia výtrusných cievnatých rastlín sú: a) rýniorasty (Rhyniophyta), b) machorasty (Bryophyta) c) plavúňorasty (Lycopodiophyta), d) prasličkorasty (Equisetophyta), e) sladičorasty (Polypodiophyta). Rýniorasty sú najjednoduchšie známe vyššie rastliny, ktoré rástli v prvohorách. Ich telo tvorila iba stonka, ktorej podzemná časť plnila úlohu koreňa (rizomoid) a nadzemná časť sa vidlicovito rozkonárovala. Listy neboli vyvinuté alebo mali tvar výrastkov. Machorasty sú najdokonalejšie organizované výtrusné stielkaté rastliny. Ich telo tvorí stielka, ktorá je buď lupeňovitá alebo je už rozdelená na pabyľku (kauloid), palístky (fyloidy) a príchytné vlákna (rizoidy). Cievne zväzky nie sú vyvinuté alebo sú nedokonalé. Sú to jediné vyššie rastliny, v rodozmene ktorých má prevahu pohlavná generácia (gametofyt). Patria tu machy (napr. ploník, merík, rašelinník) a pečeňovky (napr. porastnica mnohotvárna). Úloha č. 1: Vysvetlite význam machov v lesnom ekosystéme, pre živočíchy a človeka. Plavúňorasty, prasličkorasty a sladičorasty už majú telo rozlíšené na nadzemnú stonku s listami a na podzemné korene. Dnešné druhy sú väčšinou byliny, menej dreviny. Najväčší rozvoj dosiahli v prvohorách, keď rástli do obrovských rozmerov. Ich odumreté telá bez prístupu kyslíka a silným tlakom vrstiev zuhoľnateli a vytvorili sloje čierneho uhlia. Plavúne sú podobné machom. Zo stonky, ktorá je vidlicovite rozkonárená, vyrastajú dva typy listov: Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 41

46 Rastliny a) malé zelené lístky (trofofyly) s asimilačnou funkciou, b) výtrusné listy (sporofyly), ktoré sú zakončené jednou výtrusnicou. Z výtrusov vyklíči prvorast. Našími najznámejšími lesnými druhmi sú plavúň obyčajný (Lycopodium clavatum) a plavúnka brvitá (Selaginella selaginoides). Prasličky sú trváce byliny s dutou, článkovanou stonkou, ktorá sa praslenovito rozkonáruje. Listy sú drobné a spodnými časťami zrastajú do rúrkovitej pošvy. V našich lesoch rastie praslička roľná (Equisetum arvense) a praslička lesná (E. sylvaticum). Sladičorasty sú typické svojimi listami, ktoré vyrastajú priamo z podzemku a často dosahujú veľké rozmery. Nazývajú sa trofosporofyly. Pretože sú zelené, plnia vyživovaciu úlohu, ale súčasne na ich spodnej strane vyrastajú výtrusnice, ktoré sú chránené blanitou zásterkou. Po dozretí výtrusníc zásterka praskne a výtrusy sa uvoľnia do okolia. Patria tu: papraď samčia (Dryopteris filix-mas), papradka samičia (Athyrium filix-femina), perovník pštrosí (Matteuccia struthiopteris), sladič obyčajný (Polypodium vulgare), orličník obyčajný (Pteridium aquilinum). Obr. 75. Papraď samčia (Dryopteris filixmas), Perovník pštrosí (Matteuccia struthiopteris) kormus, výtrusnica, rodozmena, zásterka, gametofyt, sporofyt, rizomoid, prvorast, papraďorasty, trofosporofyly Zapamätajte si: Hlavné znaky vyšších rastlín sú: a) telo (kormus) tvorí koreň, stonka, listy a reprodukčné orgány - kvety alebo výtrusnice, b) majú vodivé pletivá, c) obsahujú chlorofyl a, b a karotenoidy, d) rozmnožujú sa výtrusmi (výtrusné rastliny) alebo semenami (semenné rastliny). Medzi výtrusné rastliny zaraďujeme papraďorasty, machorasty a rýniorasty. Najväčšie rozšírenie dosiahli v prvohorách. Telo machorastov tvorí stielka, nemajú ešte vyvinuté cievne zväzky a v ich rodozmene prevláda gametofyt. Z papraďorastov v našich lesoch rastú: a) plavúňorasty plavúň obyčajný, b) prasličkorasty praslička roľná, c) sladičorasty papraď samčia, papradka samičia, sladič obyčajný. Semenné rastliny sú najdokonalejšou skupinou vyšších rastlín. Takmer všetky vytvárajú kvety a semená, ktoré sú uzavreté v plodoch. Podľa prítomnosti oplodia, ktoré chráni semeno rozoznávame: a) nahosemenné rastliny, ktoré majú nahé semeno bez ochranných obalov, b) krytosemenné rastliny, ktoré majú semeno ukryté v oplodí. Najväčším oddelením nahosemenných rastlín sú borovicorasty (Pinophyta), ktoré sa delia na: a) ginká (Ginkgopsida), b) ihličňany (Pinopsida). Ihličňany sú vždyzelené, prevažne jednodomé stromy a kry. Majú ihlicovité alebo šupinaté listy, ktoré vyrastajú okolo konárika alebo u niektorých druhov (borovica, smrekovec) vyrastajú zo skrátených konárikov brachyblastov vo zväzkoch. V samčích a samičích výtrusných listoch tvoria šišky. Ich opelenie zvyčajne zabezpečuje vietor. Po oplodnení sa v samičích šištičkách vyvíjajú semená s blanitými krídelkami, ktoré sú tiež rozširované vetrom. Korene a stonky druhotne hrubnú Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 42

47 Rastliny a v ich pletivách (okrem tisu červeného) sú živicové kanáliky, ktoré produkujú živicu. Rastlina ju používa na rýchle zacelenie rany. Patria tu borovice, jedle a smreky. Smrek obyčajný (Picea abies) patrí k naším najrozšírenejším ihličnanom. Má hranaté a špicaté ihlice, ktoré obrastajú celý konárik. Tvorí visiace, nerozpadavé šišky. Obr. 76. Smrek obyčajný Jedľa biela (Abies alba) je domácim druhom. Dožíva sa až 500 rokov. Má tupé ihlice s dvoma bielymi pásikmi na spodnej strane. Šišky rastú vzpriamene a rozpadajú sa už na strome. Smrekovec opadavý (Larix decidua), náš jediný opadavý ihličnatý strom. Dorastá do výšky až 40 m. Listy má ihlicovité a mäkké. Borovica sa od jedle a smreka líší tým, že ihlice jej vyrastajú na brachyblastoch, vo zväzočkoch po dvoch, troch alebo piatich. Považuje sa za najodolnejší a najmenej náročný ihličnatý strom. Medzi domáce druhy patrí borovica lesná (Pinus sylvestris), známa aj ako borovica sosna, borovica limbová (Pinus cembra), borovica horská (Pinus mugo), ktorá je známa aj ako kosodrevina. Okrem borovice limbovej, ktorej vyrastá vo zväzočkoch päť ihlíc, ostatné uvedené druhy majú v zväzočku dve ihlice. Tis obyčajný (Taxus baccata) je krovitá alebo stromovitá drevina. Ihlice sú mäkké, ploché a vyrastajú v dvoch radoch. Dozreté semená sú ukryté v červenom miešku. Rastlina obsahuje jedovatý alkaloid taxín. Dožíva sa až 2000 rokov a považuje sa za najpomalšie rastúci strom. Za desať rokov dorastie do výšky 70 cm a prvýkrát kvitne až vo veku 20 rokov. Preto sa niekedy nazýva aj strom večnej mladosti. Borievka obyčajná (Juniperus communis) je kerovitá až stromovitá drevina. Ihlice s bielym pásikom vyrastajú v trojpočetných praslenoch. Plody sa používajú na výrobu alkoholických nápojov a korenia. Obr. 77. Jedľa biela Obr. 78. Smrekovec opadavý Obr. 79. Tis obyčajný Obr. 80. Borievka obyčajná Úloha č. 1: Uveďte znaky, podľa ktorých by ste rozlíšili borovicu, smrek, jedľu, smrekovec, tis a borievku. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 43

48 Rastliny Ginká patria takmer všetky minulosti. Dodnes prežil jediný druh ginkgo dvojlaločné (Ginkgo biloba). Dnes voľne rastie iba v juhovýchodnej Číne. Umelo sa vysádza v parkoch a záhradách. Krytosemenné rastliny (Magnoliophyta) tvoria najmladšie a najvyspelejšie oddelenie v rastlinnej ríši. Patrí tu viac ako druhov bylín a drevín. Delia sa na dve triedy: a) dvojklíčnolistové rastliny, b) jednoklíčnolistové rastliny. Dvojklíčnolistové rastliny majú na zárodku dva protistojné klíčne listy. Zostáva im hlavný koreň (alorízia) a cievne zväzky sú usporiadané do kruhu. Stopkaté lity majú perovitú alebo dlaňovitú žilnatinu. Kvety bývajú väčšinou štvorpočetné alebo päťpočetné a kvetné obaly sú rozlíšené na kalich a korunu. Magnóliorasty zahŕňajú veľkú skupinu hospodársky významných druhov. Z našich najčastejších druhov zeleniny sú to predovšetkým: Zelenina Čeľaď Druh Koreňová mrkvovité mrkva, zeler, petržlen Hlúbová kapustovité kapusta, kel, kaleráb, karfiol, brokolica fazuľa, sója, Strukoviny bôbovité hrach, bôb, šošovica ľuľok zemiakový Okopaniny ľuľkovité zemiak, paprika, rajčiak Z našich ovocných stromov tu patria najmä zástupcovia z čeľade ružovité - jabloň, hruška, čerešňa, slivka, broskyňa, marhuľa, jahoda, malina, černica. Z krmovín tu zaraďujeme napr. ďatelinu lúčnu, viku siatu, lucernu siatu (čeľaď bôbovité). Medzi olejniny patrí mak (čeľaď makovité) a slnečnica (čeľaď astrovité). Úloha č. 2: V atlase rastlín vyhľadajte príklady liečivých rastlín, ktoré rastú vo vašom okolí. Úloha č. 3: Vysvetlite rozdiel medzi jednoročnými, dvojročnými a trvácimi bylinami. Jednoklíčnolistové rastliny sú prevažne byliny s jedným klíčnym listom, roztrúsenými cievnymi zväzkami a rovnobežnou žilnatinou. Vytvárajú trojpočetné kvety s okvetím. Druhotne nehrubnú. Hlavný koreň im zakrpatie a vyrastajú z neho bočné korene (homorízia). Z úžitkových rastlín tu patrí: a) z čeľade ľaliovité cibuľa, cesnak, b) z čeľade lipnicovité pšenica, jačmeň, raž, ovos, ryža, cukrová trstina, kukurica, c) z čeľade arekovité datľovník obyčajný, kokosovník obyčajný. Úloha č. 4: V atlase rastlín vyhľadajte príklady bylín a drevín rastúcich na lúkach, v lese a v záhradách. Zapamätajte si: Všetky semenné rastliny tvoria kvety a semená. Delia sa na nahosemenné a krytosemenné. Medzi nahosemenné rastliny patria borovicorasty, ktorých najväčšiu časť tvoria ihličňany. Majú ihlicovité alebo šupinovité listy, ktoré vyrastajú jednotlivo alebo vo zväzkoch. V našich lesoch rastú smrek obyčajný, jedľa biela, smrekovec opadavý, tis obyčajný a mnohé druhy borovíc. Mnohé sú chránené, liečivé, ale aj jedovaté. Medzi krytosemenné rastliny podľa počtu klíčnych listov zaraďujeme dvojklíčnolistové a jednoklíčnolistové rastliny. Patrí tu väčšina hospodársky významných druhov ovocia a zeleniny, korenín, olejnín, krmovín, obilnín a pochutín. Veľký význam majú aj liečivé rastliny. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 44

49 Huby 5 HUBY (FUNGI) Huby sú veľmi starou a bohatou skupinou organizmov. Ich počet sa odhaduje na až pol milióna. Aj keď v minulosti sa zaraďovali medzi rastliny, na základe dnešných poznatkov vieme, že s nimi majú len veľmi málo spoločných znakov (nepohyblivosť, prítomnosť bunkovej steny, ktorú majú aj rastliny a rozmnožovanie výtrusmi, ktoré je tiež charakteristické pre mnohé nižšie rastliny). Mnohé ich znaky skôr naznačujú podobnosť so živočíchmi. Nie sú schopné fotosyntézy, živiny získavajú saprofyticky alebo paraziticky. Bunky nikdy nemajú chloroplasty, sú heterotrofné, a ich bunkové steny obsahujú chitín. Zásobnou látkou je podobne ako u živočíchov glykogén. Telo húb tvorí stielka, ktorá môže byť jednobunková (kvasinky) alebo je zložené z viacerých buniek, ktoré vytvárajú hubové vlákna hýfy. Spleť hubových vlákien vytvára podhubie mycélium. Ak hubové vlákna navzájom zrastajú, vzniká nepravé pletivo (pseudoparenchým, plektenchým), ktorého bunky nie sú nijako špecializované. Z takéhoto nepravého pletiva niektoré druhy húb tvoria plodnice (hríb, kozák). Rozmnožujú sa pohlavne aj nepohlavne vytváranými výtrusmi, ktoré na rozdiel od semien vyšších rastlín nemajú zárodok. Prúd vzduchu ich potom roznáša na veľké vzdialenosti. Vyklíčiť však môžu len pri dosiahnutí vhodných a pre mnohé druhy húb veľmi špecifických podmienok. Zvláštna je aj výživa húb. Všetky huby sú heterotrofné, ale vyskytujú sa u nich rôzne formy heterotrofie: a) saprofytické huby, odoberajú organické látky z odumretých tiel iných organizmov a tým ich rozkladajú. Spolu s baktériami plnia v ekosystémoch veľmi dôležitú úlohu rozkladačov (dekompozítory, reducenty); b) obligátne parazitické huby čerpajú živiny zo živých organizmov; c) fakultatívne parazitické huby sa vyživujú saprofyticky, ale v určitých podmienkach môžu prejsť na parazitizmus; d) saproparazitické huby majú počas svojho života parazitické aj saprofytické štádium. Mnohé druhy žijú v symbióze s inými organizmami. Formy symbiózy sú rôzne: a) lichenizmus (spolužitie hubových vlákien s riasami alebo sinicami za vzniku podvojného organizmu lišajníka), b) mykoríza (symbióza huby s koreňmi vyšších rastlín), c) endomykoríza (hubové vlákna žijú v koreni a produkujú látky, ktoré umožňujú vývin mladej rastliny, napr. orchidea). Tab. č. 4: Systém ríše húb Oddelenie Slizovky Vlastné huby Lichenizované huby Trieda Pravé slizovky Spájavé plesne Vreckaté huby Bazídiové huby Slizovky sú najprimitívnejšie huby. Sú jednobunkové, alebo vytvárajú zvláštny typ stielky plazmódium. Vyskytujú sa na chladnejších, tienistých a vlhkých miestach v lese, v záhradách alebo na zvyškoch mokrého rozkladajúceho sa dreva. Patrí tu napr. pazdierka hnedá (Stemonitis fusca), alebo vlčinka červená (Lycogala epidendrum). Obr. 81. Pazdierka hnedá Vlastné huby tvoria jednobunkové ale najčastejšie mnohobunkové podhubie. Bunky sú od seba oddelené bunkovými ste- Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 45

50 Huby nami. Spájavé plesne sú väčšinou saprofytické druhy rastúce na zahnívajúcich substrátoch. Niektoré spôsobujú ochorenia - mykózy. Veľmi často sa na zle uskladnenom chlebe vyskytuje napr. pleseň hlavičkatá (Mucor mucedo). Huby často znehodnocujú potraviny. Produkujú prudko jedovaté látky mykotoxíny. Plesňové jedy na rozdiel od bakteriálnych nepôsobia okamžite, ale pomaly spôsobujú dlhotrvajúce chronické ochorenia. Preto jesť plesnivé potraviny, nahnité ovocie a zeleninu je hazard so zdravím. Môžu poškodiť pečeň, obličky alebo nervový systém. Najpočetnejšou skupinou húb sú vreckaté huby. Výtrusy vznikajú vo vreckách (askospóry) alebo v konídiách (konídiospóry). Z jednobunkových zástupcov tu patria napr. kvasinka vínna (Saccharomyces vini), kvasinka pivná (S. cerevisieae). Kvasinky rodu Candida spôsobujú ochorenia slizníc, kože a pľúc človeka. Nebezpečným parazitom na raži a trávach je kyjanička purpurová (Claviceps purpurea). Väčšina známych jedlých húb patrí do triedy bazídiových húb. Výtrusy sa vytvárajú v plodniciach (bazídiách), ktoré sú rozdelené na hlúbik a klobúk. Bazídie sú umiestnené na lupeňoch (pečiarka) alebo v rúrkach (hríb). Počas rastu mladej plodnice sú spravidla chránené čiastočnou plachtičkou, z ktorej zostáva ako zvyšok na dospelej plodnici na hlúbiku prsteň. Muchotrávky majú aj celkovú plachtičku, ktorá obaľuje spočiatku celú mladú plodnicu. Z nej zostáva ako zvyšok na báze hlúbika pošva, prípadne drobné útržky na klobúku. Niektoré druhy húb však plodnice nevytvárajú. Medzi nebezpečných škodcov obilnín sa zaraďujú parazitické hrdze a sneti, napr. hrdza trávna (Puccinia graminis), sneť pšenicová (Ustilago tritici), sneť ovsová (U. avenae). Medzi huby, ktoré majú uložené výtrusy v lupeňoch patria pečiarka poľná, bedľa vysoká, rýdziky a plávky. K hubám s výtrusmi uloženými v rúrkach sú hríb smrekový (Boletus edulis), hríb dubový (Boletus reticulatus), kozák brezový (Leccinum scabrum), masliak obyčajný (Suillus luteus). K jedovatým hubám patrí muchotrávka tigrovaná (Amanita pantherina), muchotrávka červená (A. muscaria), muchotrávka zelená (A. phalloides), hríb satanský (Boletus satanas) a hodvábnica veľká (Entoloma sinuatum). Obr. 82. Jedlé huby hríb dubový kozák brezový Obr. 83. Jedovaté huby suchohríb hnedý bedľa vysoká muchotrávka tigrovaná muchotrávka červená Úloha č. 1: V atlase húb vyhľadajte príklady jedlých a jedovatých húb. Úloha č. 2: Aké zásady treba dodržiavať pri zbere húb? muchotrávka zelená hríb satanský Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 46

51 Živočíchy Lichenizované huby lišajníky sú zložené organizmy. Vznikajú symbiózou huby so sinicou alebo zelenou riasou a vláknami pevne prirastajú k podkladu. Vďaka tomuto vzťahu dokážu prežiť aj v mimoriadne extrémnych podmienkach ako sú holé skaly, arktické oblasti a púšte. Významnými zástupcami sú diskovka bublinatá (Hypogymnia physodes), dutohlávka sobia (Cladonia rangiferina), zemepisník mapový (Rhizocarpon geographicum). Zapamätajte si: Huby sú heterotrofné organizmy. Ich telo tvorí stielka, ktorá je zložená z jednobunkových alebo mnohobunkových vlákien hýf. Ich rozkonárením sa vytvára podhubie (mycélium). Druhotným zoskupením a zrastením hubových vlákien vznikajú nepravé pletivá typické iba pre huby. Vytvárajú z nich plodnice. Huby plnia v prírode dôležitú funkciu rozkladačov. Lišajníky sú dôležitou súčasťou rastlinných spoločenstiev a sú bioindikátorom čistoty prostredia. Sú výsledkom symbiózy huby so sinicou alebo zelenou riasou. Niektoré druhy húb spôsobujú ochorenie človeka mykózy. Iné parazitujú na rastlinách (hrdze a sneti). hýfy, mycélium, nepravé pletivo, saprofyt, parazit, plodnica, lichenizmus, mykoríza, endomykoríza, plazmódium, mykóza, askospóry, konídiá, hlúbik, klobúk, plachtička, prsteň 6 ŽIVOČÍCHY Živočíchy sú eukaryotické, heterotrofné organizmy. Je to jediná skupina živých organizmov, ktorá sa dokáže aktívne pohybovať v priestore a to nielen vo vode a na súši, ale aj vo vzduchu. Ich telo tvoria živočíšne bunky, ktoré nemajú bunkovú stenu, medzibunková hmota a telové tekutiny. Zásobnými látkami sú glykogén a tuk. Rozmnožujú sa väčšinou pohlavne, ale u niektorých druhov sa vyskytuje aj nepohlavné rozmnožovanie. Potravu prijímajú aktívne. Úloha č. 1: Porovnajte stavbu živočíšnej a rastlinnej bunky. Obr. 84. Živočíšna bunka 6.1 TKANIVÁ Bunky, základné stavebné a funkčné jednotky všetkých živých organizmov, sú v tele voľné (krvinky), alebo tvoria tkanivá. V priebehu evolúcie sa vyvinulo nasledujúce hierarchické usporiadanie tela: bunka tkanivo orgán sústava orgánov organizmus Tkanivo je súbor buniek rovnakého pôvodu, tvaru a funkcie. Je tvorené bunkami, tkanivovým mokom a medzibunkovou hmotou. Rozoznávame štyri základné typy tkanív: epitelové, spojivové, svalové a nervové. Epitely pokrývajú povrch tela organizmov a vystielajú dutiny. Tvar buniek je plochý, kubický alebo obdĺžnikový a ležia tesne vedľa seba. Podľa počtu vrstiev rozlišujeme jednovrstvový (bezstavovce), viacradový (sliznica dýchacích orgánov cicavcov), viacvrstvový (epitel pokožky) a prechodný Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 47

52 Živočíchy epitel (močový mechúr cicavcov). Podľa funkcie rozoznávame epitel krycí, resorpčný, riasinkový, zmyslový, žľazový a pigmentový. Spojivá vypĺňajú priestory medzi orgánmi, slúžia ako mechanická opora mäkkých častí tela, obaľujú orgány, sú zásobárňou energetických rezerv a plnia ochrannú funkciu. Medzi bunkami spojív sú veľké medzibunkové priestory, ktoré sú vyplnené medzibunkovou hmotou. Rozoznávame tri typy spojív väzivo, chrupku a kosť. a má žltkastú farbu, tvorí napr. ušnicu. Väzivová chrupka je odolná voči ťahu a tlaku, je nepriesvitná. Kosť je pevné spojivo, ktoré tvorí kostru stavovcov. Vzniká osifikáciou väziva alebo chrupky. Je tvorená kostenými bunkami osteocytmi. Úloha č. 1: Popíšte stavbu kosti. Obr. 85. Typy spojív Väzivo je tvorené bunkami fybrocytmi a medzibunkovou hmotou, ktorá sa skladá z kolagénových a elastických vlákien. Priestory medzi vláknami vypĺňa rôsolovitá hmota. Podľa funkcie a zloženia poznáme riedke (obaly orgánov), tuhé (šľachy, väzy, kĺbové puzdrá) a elastické väzivo (väzivo chrbtice). Chrupku tvoria chrupkové bunky chondrocyty, medzibunková hmota, kolagénne a elastické vlákna. Na povrchu je väzivový obal - ochrupka (perichondrium). V chrupkách nie sú cievy ani nervy. Podľa zloženia rozoznávame chrupku elastickú, väzivovú a sklovitú (hyalínovú). Sklovitá (hyalínová) chrupka je veľmi tvrdá a krehká. Pokrýva kĺby a vytvára chrupky dýchacích ciest (tvorí hrtan a chrupku nosa). Elastická chrupka má prevahu elastických vlákien. Je pružná Obr. 86. Stavba dlhej kosti Zuby a šupiny drsnokožcov tvorí zubovina dentín, ktorá má podobnú štruktúru ako kosť. Zuby cicavcov sú na povrchu ešte chránené sklovinou, najtvrdším tkanivom tela (obsahuje približne iba 2 % organických látok). Svalové tkanivo tvoria svalové bunky myocyty. V ich cytoplazme sú jemné bielkovinové vlákna myofibrily, vďaka ktorým má sval schopnosť kontrakcie. Rozlišujeme hladké svaly (neovládateľné vôľou, tvoria steny vnútorných orgánov), priečne pruhované svaly (ovládateľné vôľou, tvoria kostrové svaly) a srdcové svalové tkanivo (neovládateľné vôľou, štruktúrou pripomína priečne pruhované svaly, pracuje automaticky a rytmicky). Nervové tkanivo tvorí nervovú sústavu. Zabezpečuje prijímanie a vedenie vzruchov. Skladá sa z hlavných nervových buniek Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 48

53 Živočíchy - neurónov a pomocných gliových buniek s ochrannou a vyživovacou funkciou. Spojenie medzi neurónmi sa nazýva synapsia (pozri obr. 4, s. 2). Medzi trofické spojivá patria telové tekutiny. U stavovcov sú to krv, lymfa a tkanivový mok. Zapamätajte si: Tkanivá sú tvorené bunkami, ktoré majú rovnaký tvar, pôvod a funkciu. Delia sa na epitelové, spojivové, nervové a svalové. Epitely sú tvorené plochými, kubickými a obdĺžnikovými bunkami s veľmi malými medzibunkovými priestormi. Pokrývajú povrch tela a vystielajú telové dutiny. Spojivá spájajú orgány a vypĺňajú priestory medzi nimi. Ich bunky obsahujú elastické a kolagénové vlákna. Delia sa na väzivo, chrupku, kosť. Svalové tkanivá umožňujú pohyb organizmu a tvoria steny vnútorných orgánov. Rozoznávame hladké, priečne pruhované a srdcové svalstvo. Nervové tkanivo, zložené z neurónov a pomocných gliových buniek, tvorí nervovú sústavu. tkanivo, evolúcia, epitel, spojivá, fybrocyty, myocyty, chondrocyty, neurón, gliové bunky, synapsia, kolagén, elastín, kontrakcia, myofibrily, osifikácia 6.2 JEDNOBUNKOVCE Prvoky sú mikroskopické organizmy, ktorých rozmery sú od 1 µm do 5 mm. Považujú sa za východiskovú skupinu pre vývoj mnohobunkových organizmov. Dnes poznáme viac ako druhov. Telo jednobunkovcov (Monocytozoa) tvorí jediná bunka, ktorá je prispôsobená na vykonávanie všetkých funkcií potrebných pre život. Preto bunka jednobunkovcov je na vyššom stupni organizovanosti ako bunky mnohobunkovcov. Ich telo tvorí eukaryotická bunka. Na povrchu majú tenkú blanu - pelikulu, u niektorých sa vytvára aj schránka, ktorá môže byť chitínová (panciernatka) alebo vápenatá (dierkavce). Cytoplazma je rozlíšená na ektoplazmu a endoplazmu. Okrem základných organel sú v nej aj špecifické ústrojčeky, ktoré slúžia na pohyb alebo získavanie potravy. Pohybujú sa pomocou bičíkov (bičíkovce), panôžok (koreňonožce) alebo brvami (nálevníky). Niektorým parazitickým druhom (napr. trypanozóma spavičná) slúži na pohyb aj undulujúca membrána. Je to plazmatický výbežok pelikuly napojený na bičík Tuhú potravu prijímajú fagocytózou. Meňavky panôžkami a prakticky celým povrchom tela. Väčšina riasničkavcov má vyvinutý pomerne zložitý tráviaci systém. Jeho hlavnou tráviacou organelou je potravová vakuola, ktorá zabezpečuje vnútrobunkové trávenie. V tele prvoka sa pohybuje v určitom cykle nazývanom cyklóza. Nálevníky majú vyvinuté aj bunkové ústa cytostoma, pred ktorými je zložitý priústny aparát peristóm. Potrava prechádza cez bunkový hltan (cytopharynx) do potravných vakuol. Pevné zvyšky potravy vylučuje bunkový konečník cytopyge. Väčšina sladkovodných prvokov má pulzujúcu vakuolu, v ktorej sa zhromažďuje prebytočná voda. Po naplnení praská a vytláča svoj obsah von z bunky. Na podnety z vonkajšieho prostredia reagujú zmyslovými organelami stigmou a bičíkmi alebo brvami s hmatovou funkciou. Stigma (očná škvrna) je červeno sfarbené teliesko, ktoré reaguje na svetelné podráždenie. Prvoky sa rozmnožujú pohlavne (kopulácia, konjugácia) a nepohlavne (priame delenie, pučanie, schizogónia). Žijú najmä vo vodnom prostredí kde sa živia hnilobnými baktériami. Zúčastňujú sa samočistenia vôd a sú súčasťou pôdnych ekosystémov. Mnohé z nich patria k nebezpečným parazitom. Spolu s morskými riasami tvoria základ potravného reťazca, od ktorého závisí celý morský ekosystém. Delia sa na meňavkobičíkovce, výtrusovce a nálevníky. Meňavkobičíkovce (Sarcomastigophora) sa pohybujú bičíkmi alebo panôžkami. Patria tu bičíkovce a koreňonožce. Bičíkovce delíme na: a) rastlinné bičíkovce (obsahujú chlorofyl, Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 49

54 Živočíchy sú autotrofné, tvoria súčasť planktónu), a) živočíšne bičíkovce (nemajú chlorofyl, živia sa heterotrofne). Medzi živočíšnymi bičíkovcami nájdeme mnoho parazitických druhov, ktoré spôsobujú ochorenia človeka a živočíchov. Bičovka rybia (Costia necatrix) parazituje na pokožke a žiabrach rýb. Tvorí biele povlaky a spôsobuje masový úhyn najmä mladých jedincov. Žardia detská (Giardia intestinalis) žije v tenkom čreve a pri premnožení spôsobuje hnačky. Trypanozóma spavičná je pôvodcom spavej choroby (pozri obr. 31, 32, s. 14). Trichomonas pošvový (Trichomonas vaginalis) spôsobuje infekciu močových ciest a pohlavných orgánov trichomoniázu. Šíri sa pohlavným stykom a prenášačom je muž. je voľne žijúci druh, ktorý vytvára až 5 mm veľké plazmódiá. V povlakoch zubov žije meňavka zubná (Entamoeba gingivalis). Ak sa nepremnoží, je neškodná. Živý sa baktériami a bielymi krvinkami. Slzovnička zhubná (Negleria fowleri) žije v teplých vodách. Niektoré jej kmene sú pre človeka nebezpečné, pretože sa z vody môže cez čuchovú sliznicu a čuchový nerv dostať do mozgu, kde spôsobuje pomerne rýchlo prebiehajúci zápal mozgových blán, až smrť. Obr. 88. Stavba meňavky: 1 panôžky, 2 tráviaca vakuola, 3 jadro, 4 pulzujúca vakuola, 5 pelikula Obr. 87. Bičíkovce: 1 bičovka rybia, 2 žardia črevná, 3 trypanozóma spavičná Koreňonožce majú vďaka panôžkám (pseudopódie), ktorými sa pohybujú premenlivý tvar tela. Niektoré druhy (dierkavce, mrežovce, slncovky) tvoria kremičité a vápenaté schránky. Vytvárajú potravové vakuoly a rozmnožujú sa delením. Meňavka veľká (Amoeba proteus) žije v stojatých vodách, môže dosiahnuť veľkosť až 1 mm. Meňavka červienková (Entamoeba histolytica) žije v hrubom čreve človeka. Jej neškodná forma (minuta) sa živý črevnými baktériami. Pri oslabení organizmu alebo náhlej zmene stravy sa mení na nebezpečnú formu (magna), ktorá spôsobuje črevnú dyzentériu. Prejavuje sa krvavými hnačkami a horúčkou. Nákaza sa do tela dostane vodou znečistenou výkalmi. Pelomyxa bahenná (Pelomyxa palustris) Výtrusovce (Apicomplexa) sú vnútorné parazity (endoparazity) bezstavovcov a stavovcov. Žijú v bunkách a telových dutinách hostiteľov. Majú zložitý vývinový cyklus, v ktorom striedajú hostiteľa a pohlavné generácie sa striedajú s nepohlavnými. Kokcídie napádajú vnútorné orgány stavovcov. Spôsobujú kokcidiózu. Kokcídia pečeňová (Eimeria stiedae) spôsobuje hnisavé zápaly pečene a žlčníka králikov a zajacov. Toxoplasma gondii vyvoláva toxoplazmózu. Nebezpečná je najmä pre tehotné ženy, lebo poškodzuje plod, a môže vyvolať spontánny potrat. Prenáša sa prostredníctvom mačiek a holubov. Krvinovky napádajú červené krvinky. Patrí tu maláriovec (rod Plasmodium), ktorý spôsobuje maláriu. Prenášačom ochorenia na človeka je samička komára škvrnitokrídleho. Ochorenie sa prejavuje typickými záchvatmi (zimnica, triaška, búšenie srdca, teplota nad 40 C, silné bolesti dlhých kostí, kĺbov, zvracanie a poruchy vedomia), ktoré sa Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 50

55 Živočíchy opakujú po určitých pravidelných cykloch. Ako účinný liek proti malárii sa využíva chinín a antimalariká. Maláriovec štvordňový spôsobuje záchvaty v štvordňových intervaloch. Maláriovec trojdňový má trojdňové cykly. Najnebezpečnejší je maláriovec tropický (Plasmodium falciparum), ktorý spôsobuje záchvaty každý deň. Najdokonalejšími prvokmi s najzložitejšou stavbou tela sú nálevníky (Ciliophora). Telo majú pokryté brvami, ktoré sú po celom tele, alebo len na niektorých jeho častiach. Ich typickým znakom je prítomnosť dvoch jadier. Veľké (makronukleus) riadi metabolizmus bunky, malé (mikronujkleus) delenie bunky. Väčšina nálevníkov sa vyskytuje vo vodách, kde sa podieľajú na samočistiacich procesoch vôd, a vo vlhkých pôdach. Rozmnožujú sa pohlavne konjugáciou a priamym priečnym delením. V nepriaznivých podmienkach tvoria cysty. Častými zástupcami v našich vodách sú bôbovka (Colpidium), vírivka (Vorticella), črievička končistá (Paramecium). Obr. 89. Stavba črievičky končistej: 1 bunkové ústa, 2 bunkový hltan, 3 tráviaca vakuola, 4 bunkový konečník, 5 pulzujúca vakuola, 6 pelikula, 7 mikronukleus, 8 makronukleus, 10 brvy Pri konjugácii sa dva jedince spoja bunkovými ústami. Veľké jadro sa dočasne rozpadáva a malé jadro sa delí na dve časti pohyblivú a nepohyblivú. Cez bunkové ústa si vymenia pohyblivé časti jadier. Po výmene pohyblivá časť jadra splynie nepohyblivou časťou jadra druhého jedinca. Jedince sa potom od seba oddelia, obnoví sa im veľké jadro a začnú sa intenzívne deliť. Obr. 90. Mrežovce (Radiolaria) Schránky odumretých mrežovcov tvoria v najväčších hĺbkach Tichého a Indického oceánu radiolariové bahno. Zapamätajte si: Telo jednobunkovcov tvorí jedna bunka, ktorá vykonáva všetky životné funkcie. Nachádzajú sa v slanej, sladkej vode, v pôde. V čase nepriaznivých podmienok si vytvárajú ochranné obaly cysty a spóry. Telo majú chránené pelikulou, schránkou a pancierom. Pohybujú sa pomocou panôžok, bičíkov a bŕv. Obsahujú tráviace, vylučovacie, osmoregulačné a zmyslové organely. Rozmnožujú sa nepohlavne a pohlavne. Delia sa na tri kmene meňavkovičíkovce, výtrusovce a nálevníky. U živočíchov a človeka vyvolávajú vážne, mnohokrát život ohrozujúce ochorenia (malária, toxoplazmóza, spavá nemoc, črevná dyzentéria, atď.). Sú však aj dôležitými indikátormi čistoty vôd. K najznámejším jednobunkovcom patrí trypanozóma spavičná, meňavka červienková, kokcídia pečeňová, toxoplazma gondii, maláriovce, črievička končistá. pelikula, ekotoplazma, endoplazma, bičíky, panôžky, brvy, tráviaca vakuola, bunkové ústa, bunkový hltan, bunkový anus, pulzujúce vakuoly, stigma, schizogónia, kopulácia, konjugácia, mikronukleus, makronukleus, cyklóza, undulujúca membrána, kokcidióza, toxoplazmóza, malária, antimalariká, chinín, dyzentéria Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 51

56 Živočíchy 6.3 MNOHOBUNKOVCE Mnohobunkovce (Metazoa) vznikli z jednobunkových organizmov tvoriacich kolónie. Ich telo je zložené z veľkého počtu buniek, ktoré sú tvarovo aj funkčne diferencované na vykonávanie určitých funkcií. Podľa súmernosti tela a jeho stavby mnohobunkovce delíme na dvojlistovce (Diblastica) a trojlistovce (Triblastica). U dvojlistovcov sa vyvíjajú iba dva zárodočné listy (vnútorný endoderm a vonkajší ektoderm), telo je lúčovito súmerné. Trojlistovce s dvojstranne (bilaterálne) súmerným telom tvoria tri zárodočné vrstvy ektoderm, mezoderm a endoderm. Medzi dvojlistovce patria hubky, pŕhlivce a rebrovky. Trojlistovce sa ešte delia na dve vývojové vetvy prvoústovce (Protostomia) a druhoústovce (Deuterostomia). Prvoústovcom vznikajú ústa na mieste prvoúst (blastopor), nervová sústava je uložená na brušnej strane a cievna sústava na chrbtovej strane tela. U niektorých sa už vyvinula druhotná telová dutina - coelom. Medzi necélomové prvoústovce zaraďujeme ploskavce, hlístovce, k célomových prvoústovcom patria mäkkýše, obrúčkavce, článkonožce a pogonofóry. U druhoústovcov sa počas embryonálneho vývinu prvoústa stávajú análnym otvorom a ústa vznikajú na opačnom konci tela. Cievna sústava je na brušnej strane tela, nervová sústava je rúrkovitá. Patria tu ostnatokožce a chordáty HUBKY (PORIFERA) Hubky patria medzi najjednoduchšie a najstaršie mnohobunkové živočíchy. Žijú od prvohôr a v súčasnosti je známych viac ako 5000 druhov. Dlho boli radené medzi rastliny, neskôr medzi prechodné organizmy. Až v roku 1836 Grand dokázal, že sú to živočíchy. Majú nesúmerné alebo lúčovito súmerné telo, ktoré je pevne prirastené k podkladu. Je zložené z dvoch vrstiev: vonkajšej ektodermy, ktorá je tvorená nesúvislou vrstvou buniek - pinakocytov a vnútornej endodermy s golierikovitými bunkami - choanocytmi. Priestor medzi nimi dopĺňa výplňové spojivo mezoglea. V nej je kostra tvorená vápenatými alebo kremičitanovými ihlicami spikulami, u niektorých ústrojnou hmotou spongín. Nemajú žiadne orgány, chýba im nervová, cievna aj svalová sústava. Dýchajú celým povrchom tela. Vnútro tela tvorí paragastrálna dutina vystlaná choanocytmi, ktoré slúžia na prijímanie potravy. Hubky získavajú živiny filtrovaním z vody za pomoci choanocytov. Pohybom bičíkov vháňajú vodu do hubky cez sústavu kanálikov - ostií a zabezpečujú trávenie drobných častíc. Voda z tela odchádza hlavným otvorom osculum nachádzajúcim sa na vrchole hubky. Podľa umiestnenia choanocytov a stavby tela rozdeľujeme hubky na tri typy: askon sykon leukon v dutine hubky v kanálikoch choanocyty sú umiestnené v okružných kanálikoch Hubky sú hermafrodity. Rozmnožujú sa pohlavne aj nepohlavne. Spermie aj vajíčka vznikajú v mezoglei. Z oplodnených vajíčok vzniká bičíkatá larva planula. Nepohlavne sa rozmnožujú vnútorným alebo vonkajším pučaním. Výsledkom vonkajšieho pučania je vznik kolónií. Pri vnútornom pučaní vznikajú guľovité útvary gemule, pomocou ktorých môže hubka prečkať nepriaznivé obdobie. Hubky sú prevažne morské živočíchy, ale vyskytujú sa aj v sladkých vodách. Morská hubka mycia (Spongia officinalis) sa vďaka mäkkej a pružnej kostre používa na výrobu špongií. V sladkých vodách na kameňoch a dreve tvorí slizové povlaky hubka riečna (Ephydatia fluviatilis). V symbióze s riasami žije v hubka jazerná (Spongilla lacustris). Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 52

57 Živočíchy Obr. 91. Stavba hubky: 1 oskulum, 2 mezoglea, 3 ostie, 4 prúd vody, 5 telová dutina, 6 choanocyty, 7 amebocyty, 8 epiderma, 9 - spikuly Jednou z najväčších hubiek je hubka bubnová (Xestospongia testudinaria). Žije v hĺbke 2 až 50 metrov. Dorastá do výšky až 2 m. Do jej vnútra sa zmestí aj dospelý človek. hubka, mezoglea, spikuly, spongín, oskulum, ostie, pinakocyt, choanocyt, gemule, planula, hermafrodit, ascon, sykon, leukon, vnútrobunkové trávenie PŔHLIVCE (CNIDARIA) Pŕhlivce sú vodné, prevažne morské živočíchy, ktorých hlavnými znakmi sú lúčovito súmerné telo a pŕhlivé bunky (knidoblasty) na ramenách. Tieto bunky obsahujú hypnotoxín, ktorým omračujú korisť. Telo má tvar mechúrika a je zložené z dvoch vrstiev (ektoderma, endoderma). Medzi nimi sa nachádza rôsolovitá mezoglea. Už majú vyvinutú rozptýlenú (difúznu) nervovú sústavu. Tvoria ju nepravidelne rozptýlené nervové bunky, ktoré sú navzájom sieťovite pospájané. Tráviaca dutina (gastrocoel) ústi na povrch jediným prijímacím a vyvrhovacím otvorom okolo ktorého sú ramená. Pozorujeme u nich prechod k extracelulárnemu tráveniu. Svalové bunky sú uložené v dvoch vrstvách. Rozlišuje u nich dve štádiá: a) polyp prisadnuté, neplávajúce štádium, b) medúza pohyblivé, plávajúce štádium. Pŕhlivce sú hermafrodity aj gonochoristy. V ich životnom cykle dochádza k striedaniu polypového a medúzového štádia. Rozmnožujú sa aj nepohlavne pučaním (koralovce) alebo strobiláciou (medúzovce). Strobilácia je spôsob nepohlavného rozmnožovania medúzovcov. Z polypa sa po dozretí odškrcujú malé medúzky ephiry, ktoré predstavujú pohlavnú generáciu. Zmyslové bunky sú uložené v ektoderme. Reagujú na chemické látky a svetlo. U medúz sa vyvinulo vreckové oko, ktoré rozlišuje iba svetlo a tmu. Nervové bunky a zmyslové orgány sa u nich skoncentrovali do ganglií (ropálie) na okrajoch zvona. Obr. 92. Pŕhlivce: medúza, nezmar hnedý Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 53

58 Živočíchy Kmeň pŕhlivce sa rozdeľuje na polypovce, medúzovce, štvorhranovce a koralovce. Polypovce žijú prisadlo, medúzové štádium im niekedy úplne chýba (nezmar). Majú veľké regeneračné schopnosti. Živia sa planktónom. Sladkovodné druhy žijú jednotlivo, morské tvoria kolónie. V rybníkoch a jazierkach žijú nezmar hnedý (Hydra oligactis) a nezmar zelený (Chlorohydra viridissima). Štvorhranovce sa od medúzovcov líšia typickým štvorhranným klobúkom. Niektoré tropické druhy sú veľmi jedovaté. Štvorhranka (Chironex fleckeri) patrí k najjedovatejším morským živočíchom na svete. Jej toxíny sú silnejšie ako hadí jed. Žije v pobrežných vodách od severnej Austrálie až po Filipíny. U medúzovcov prevláda štádium medúzy. Telo má tvar klobúka. Sú oddeleného pohlavia (gonochoristy). Väčšinou sú dravé. V európskych moriach žijú medúza ušatá (Aurelia aurita) a tanierovka svietivá (Pelagia noctiluca). Vedeli ste, že... pri popŕhlení medúzou treba postihnuté miesto posypať suchým pieskom a následne ho zoškrabať, alebo ho poliať alkoholom prípadne octom. Koralovce sú morské živočíchy žijúce iba v teplých a čistých moriach. Tvoria len štádium polypa. Žijú v kolóniách, ktorej členovia sú spojení spoločnou tráviacou rúrou. Z ich pestrých, farebných schránok vznikajú koralové útesy a ostrovy atoly, ktoré majú horninotvorný význam a poskytujú vhodné podmienky pre život veľkého množstva ďalších živočíchov. Patria tu koraly a sasanky. Najväčší systém koralových útesov sa tiahne v dĺžke viac ako km popri severnom pobreží Austrálie. Táto Veľká koralová bariéra sa považuje za jeden z prírodných divov sveta a patrí k Svetovému prírodnému dedičstvu. Je domovom pre viac ako druhov rýb, druhov mäkkýšov a približne 200 druhov vtákov. Okrem toho tu nájdete dugongy, delfíny aj veľryby. Z koralov sú významnými zástupcami koral červený (Corallium rubrum), koral mozgovitý (Diploria cerebriformis). Sasanky na rozdiel od koralov netvoria schránky ani kolónie. Sasanka konská (Actinia equina) žije v symbióze s rakom pustovníckym, ktorému poskytuje ochranu. Rak zasa umožňuje sasanke dostať sa bližšie k zdrojom potravy. Obr. 93. Symbióza sasanky a klauna očkatého Rebrovky (Acnidaria) sú morské živočíchy veľmi podobné medúzam. Namiesto pŕhlivých buniek majú lepkavé bunky (koloblasty). Nemajú polypové štádium. Žijú voľne alebo sa plazia po dne. Na povrchu tela majú pozdĺžne usporiadané pásy v podobe rebier. knidoblasty, hypnotoxín, difúzna nervová sústava, polypové a medúzové štádium, strobilácia, ropálie, atol, gastrocoel, extracelulárne trávenie, gonochoristy, koloblasty PLOSKAVCE Ploskavce (Plathelminthes) sú voľne žijúce alebo parazitické živočíchy so splošteným telom bez análneho otvoru. Sú to najjednoduchšie dvojstranne súmerné živočíchy. Priestor medzi ektodermou a endodermou vypĺňa riedke tkanivo mezenchým, medzi bunkami ktorého je telesná dutina vyplnená telovou tekutinou (schizocél). Telo je rozdelené na hlavovú a trupovú časť. Voľne žijúce druhy majú na hlave pigmentové škvrny miskovité oči. Niektoré parazitické druhy (pásomnice) majú telo zložené z článkov. Na povrchu te- Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 54

59 Živočíchy la majú jednovrstvový riasinkový epitel, ktorý produkuje sliz. U parazitov je vyvinutá aj kutikula, ktorá chráni telo pred účinkami tráviacich látok v tele hostiteľa. Pohyb zabezpečuje kožno-svalový vak, ktorého svaly vytvárajú dve vrstvy. Dýchajú celým povrchom tela, parazity anaeróbne. Cievna sústava nie je vyvinutá. Nervová sústava je gangliová. V hlavovej časti sú dva nervové uzly (gangliá), z ktorých do tela vybiehajú nervové pásy spojené okolohltanovou obrúčkou a komisurami (pásomnice). Obr. 94. Gangliová nervová sústava ploskavcov Vylučovaciu sústavu tvoria plamienkové bunky - protonefrídie. Zoskupením protonefrídii a ich vyústením do jedného zberného kanálika vznikajú solenocyty. Tráviaca sústava začína prijímacím otvorom, ktorý je zároveň aj vyvrhovacím otvorom. Pokračuje cez hltan do čreva, ktoré môže mať veľa slepých výbežkov. Trávenie je vnútrobunkové (intracelulárne). Sú hermafrodity, často s nepriamym vývojom. Parazity si vyvinuli zložité vývojové cykly so striedaním viacerých hostiteľov. Ploskavce sa delia na voľne žijúce ploskulice, väčšinou parazitické motolice a pásomnice. V sladkých vodách žije ploskuľa mliečnobiela (Dendrocoelum lacteum). V čistých riekach a potokoch pod kameňmi môžeme nájsť ploskuľu hranatohlavú (Dugesia gonocephala). Motolice (Trematodes) sú ektoparazity a endoparazity s nečlánkovaným telom. Povrch tela je chránený kutikulou, na prichytenie o hostiteľa im slúžia prísavky (ústna, brušná) alebo priústne lepivé žľazy a prichytávacie háčiky (haptor). V ich vývine sa strieda viacero medzihostiteľov. Motolica pečeňová (Fasciola hepatica) cudzopasí v pečeni kráv, oviec a kôz, zriedka u človeka. Jej medzihostiteľom je slimák vodniak (Galba truncatula). Dvojprísavnica močová (Schisostoma haematobium) je tropický druh, ktorý spôsobuje krvácanie močového mechúra (egyptskú hematúriu). Pásomnice (Cestodes) sú parazity žijúce v črevách stavovcov, medzihostiteľom sú bezstavovce. V dôsledku parazitizmu sa stavba ich tela zjednodušila. Je zložené z hlavičky (scolex) a zväčšujúcich sa článkov (proglotidy). Na hlavičke sú prísavky a háčiky. Nevyvinula sa im tráviaca sústava, potravu prijímajú osmoticky celým povrchom tela. Svalová sústava je zredukovaná, dýchajú anaeróbne. Obr. 95. Stavba pásomnice: 1 hlavička, 2 krčok, 3 články, 4 háčiky, 5 - prísavky Pásomnica venčeková (Taenia solium) parazituje v tenkom čreve človeka, medzihostiteľom je sviňa domáca. Človek sa môže nakaziť surovým alebo nedostatočne tepelne upraveným mäsom. Pásomnica dlhá (Taenia saginata) dorastá do dĺžky až 10 m, jej medzihostiteľom je hovädzí dobytok. Škáravec široký (Diphyllobotrium latum) má larvy, ktoré sa vyvíjajú vo vode. Hostiteľom sú ryby a človek sa môže infikovať zjedením nakazeného surového rybacieho mäsa (napr. suši). schizocél, protonefrídie, plamienková bunka, solenocyty, scolex, miskovité oči, komisury, gangliová nervová sústava, proglotidy, kožno-svalový vak Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 55

60 Živočíchy HLÍSTOVCE (NEMATODA) Hlístovce sú červovité živočíchy s valcovitým, nečlánkovaným telom. Niektoré žijú vo vode a v pôde, iné parazitujú na rastlinách a živočíchoch. Telo majú pokryté kutikulou, ktorá sa pri raste zvlieka. V prednej časti z nej vyrastajú štetinky, ktoré majú zmyslovú funkciu. Obrvenie je obmedzené alebo úplne chýba. Telová dutina medzi ektodermou a endodermou je vyplnená tekutinou (pseudocél), ktorá dáva telu tvar a tvorí hydroskelet. Svalová sústava je tvorená kožno-svalovým vakom. Nemajú dýchaciu a cievnu sústavu. Dýchajú celým povrchom tela, endoparazity sú anaeróbne. Vylučujú modifikovanými protonefrídiami. Nervová sústava je pásová, tvorí ju okolohltanová obrúčka a nervové pásy, ktoré sú na boku zdvojené. Rúrkovitá tráviaca sústava sa začína ústnym otvorom, za ktorým je dutina, v ktorej sú rôzne kutikulárne útvary tŕne, zúbky alebo výrastky. Pokračuje cicavým svalnatým hltanom (pharynx) a črevom, ktoré končí análnym otvorom. Sú gonochoristy s nápadným pohlavným dimorfizmom. Pohlavný dimorfizmus (pohlavná dvojtvárnosť) je rozdielny vzhľad, zafarbenie a správanie sa samcov a samíc toho istého druhu. Pomocou týchto znakov je možné rozlíšiť pohlavie daného jedinca. Medzi takéto znaky patrí napr. parožie u jeleňov alebo ohryzok u mužov. Medzi najrozšírenejšie parazity patria: hlísta detská (Ascaris lumbricoides), mrľa ľudská (Enterobius vermicularis), svalovec špirálovitý (Trichinella spriralis). Na rastlinách parazitujú háďatko pšeničné (Anguina tritici) a háďatko repné (Heterodera schachti). Vlasovec očný (Loa loa) je tropický parazit vyskytujúci sa v strednej a západnej Afrike. Larvy prenášajú ovady z rodu Chrysops. Pri napadnutí človeka môže vniknúť do oka, kde sa stočí v rohovke a môže spôsobiť zápaly a slepotu. pseudocél, hydroskelet, pásová nervová sústava, pohlavný dimorfizmus, pharynx MÄKKÝŠE (MOLLUSCA) Mäkkýše sú veľmi bohatý a starý kmeň živočíchov. Ich mäkké nečlánkované telo môže byť dvojstranne symetrické alebo nesymetrické. Skladá sa z hlavy, svalnatej nohy a vnútornostného vaku. Ich typickým znakom je schránka (exoskelet). Vytvára sa z kožného záhybu plášťa (pallium) na chrbtovej strane tela. Podľa tvaru schránky rozoznávame ulitu a lastúru. Obr. 96. Mäkkýše: slimák záhradný, škľabka veľká Tráviaca sústava začína ústnym otvorom a ústnou dutinou, v ktorej je ozubený strúhací orgán radula a slinné žľazy. Za ústnou dutinou nasleduje hltan, pažerák (oesophagus), žalúdok s párovou pečeňou (hepatopankreas), črevo a análny otvor. U bylinožravých ulitníkov a lastúrnikov sa na začiatku žalúdka nachádza priesvitná tyčinka kryštáľ, ktorá do tráviaceho traktu vstrekuje enzýmy. Na chrbtovej strane čreva je žliabok typhlosolis, ktorý zväčšuje jeho resorpčný povrch. Cievna sústava je otvorená, s výnimkou hlavonožcov, u ktorých je uzavretá. Jej centrom je srdce, ktoré je zložené z jednej komory a predsiení (ich počet zodpovedá počtu žiaber). Krvomiazga obsahuje červený dýchací pigment hemoglobín alebo modrý hemocyanín. Vodným mäkkýšom sa krvomiazga okysličuje v žiabrach, suchozemským v pľúcnom vaku. Okysličená krvomiazga prúdi cievami zo srdca a voľne sa vylieva do telovej dutiny (mixocél). Vylučovacími orgánmi sú metanefrídie. U slimákov sa vyvinula Bojanova žľaza. Rebríčková nervová sústava je zložená z nadhltanového a podhltanového uzla, ktoré sú spojené prstencom, z ktorého do tela vybiehajú nervové pásy. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 56

61 Živočíchy Zmyslová sústava je dokonalejšia ako u predchádzajúcich kmeňov živočíchov. Niektoré druhy majú v nohe polohový orgán statocystu a na hlave dva páry hmatadiel. Chemické látky rozoznávajú osfradiami. Sú to lupeňovitých orgány podobné žiabram. Na hlave sú oči, ktoré dosiahli rôzny stupeň dokonalosti. Lastúrniky majú primitívne ploché oči, slimákom sa vyvinuli jamkové oči, ktoré sú umiestnené na tykadlách. Najdokonalejší zrak majú hlavonožce. Ich komorové oko je podobné oku stavovcov. Rozlišujú farby a vidia priestorovo. Sú hermafrodity (ulitníky) alebo gonochoristy (lastúrniky, hlavonožce). Vývoj je väčšinou priamy. Mäkkýše sa delia na ulitníky, lastúrniky a hlavonožce.. empiricorum), ktorý nemá ulitu, poškodzuje zeleninu a obžiera klíčiace oziminy. Bez ulity je aj Slizniak karpatský (Bielzia coerulans), ktorý je typický krásnym modrým zafarbením. Obr. 98. Slizniak karpatský Lastúrniky (Bivalvia) sú mäkkýše so splošteným telom ukrytým v lastúre. Hlava nie je zreteľne odlíšená od vnútorného vaku. Dýchajú žiabrami. U prisadlých druhov je noha redukovaná, a na jej konci sú Bysove žľazy. Sú oddeleného pohlavia. Bysove žľazy produkujú cementóznu látku, ktorá vo vode rýchlo tuhne. Pomocou nej sa prichytávajú na podklad. Lastúra je dvojchlopňová, na chrbtovej strane ju spája pružný väz ligament, ktorý ju otvára. Lastúry spolu držia dva silné sťahovače. V pokoji sú lastúry pootvorené, keď sa cítia ohrozené veľmi rýchlo sa uzavrú. Niektoré druhy majú na chrbtovej strane ešte zámok (cardo). Obr. 97. Stavba tela slimáka: 1 ústa, 2 radula, 3 hltan, 4 žalúdok, 5 hepatopankreas, 6 črevo, 7 análny otvor, 8 žiabre, 9 predsieň, 10 komora, 11 osrdcovník, 12 vstupný sifón, 13 - tykadlá Ulitníky (Gastropoda) sú vodné aj suchozemské druhy. Majú asymetrické telo, ktoré je chránené ulitou, ktorá môže niektorým druhom chýbať. Vodné druhy dýchajú žiabrami, suchozemské pľúcnymi vakmi. Oči majú buď na báze tykadiel (spodnooké), alebo na druhom páre tykadiel (stopkatooké). Dokážu prežiť aj v extrémnych podmienkach - ulitu uzatvoria vápenatým viečkom. K našim bežne sa vyskytujúcim ulitníkom patrí slimák záhradný (Helix pomatia), slimák meňavý (Cepaea hortensis) a slizovec lesný (Arion Majú veľký význam pri samočistení vody. Mnohé druhy sú vyhľadávanými lahôdkami. Sú to hlavne srdcovka jedlá (Cardium edule), ustrica jedlá (Ostrea edulis), slávka jedlá (Mytilus edulis). Perlorodka morská (Meleagrina margaritifera) sa využíva na tvorbu perál. Hlavonožce (Cephalopoda) sú najdokonalejšími mäkkýšmi. Noha sa im premenila na 8 a viac ramien s prísavkami a vytvorila svalnatý lievik. Sú bez schránky, alebo je silne redukovaná (sépie). Sú to jediné bezstavovce u ktorých sa vyvinula chrupavka. Majú uzavretú cievnu sústavu, veľký mozog a komorové oči. V koži majú bunky chromatofory, pomocou ktorých menia farbu tela podľa okolitého prostredia. Niektoré druhy majú vyvinutú atramentovú žľazu, z ktorej v nebezpečenstve vystrekujú tmavomodrú tekutinu. Sú gonochoristy s častým pohlavným dimorfizmom, vývin je Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 57

62 Živočíchy priamy. Väčšinou sú dravé. Významnými zástupcami sú sépia obyčajná (Sepia officinalis), osmonoh pobrežný (Octopus vulgaris), lodienka (Nautilus), kalmar (Calmarus). Vedeli ste, že... najväčší hlavonožec dosahuje veľkosť 30 m a volá sa krak obrovský (Architeuthis dux). Považuje sa za jedného z najzáhadnejších morských tvorov a pravdepodobne je to najväčší bezstavovec, aký kedy žil. Žije vo veľkých hlbinách a na hladinu vystupuje iba v noci. Živý sa rybami, kôrovcami a mäkkýšmi, vrátane menších hlavonožcov. vnútornostný vak, exoskelet, ulita, plášť, lastúra, radula, hepatopankreas, kryštáľ, Bysove žľazy, ligament, cardo, osfradia, komorové oko, statocysta, jamkové oči, viečko, chromatofory, atramentová žľaza, metanefrídie, Bojanova žľaza, hmatadlá, hemoglobín, hemocyanín, krvomiazga, ploché oči, prísavné terčíky, sépiová kosť OBRÚČKAVCE (ANNELIDA) Obrúčkavce sú vodné aj suchozemské živočíchy väčšinou s červovitým tvarom tela. Je zložené z článkov (segmentov) s rovnakou telesnou stavbou. Takáto článkovanosť sa označuje homonómna segmentácia a pre tento kmeň živočíchov je charakteristická. Medzi pokožkou a črevom majú vyvinutú druhotnú telovú dutinu célom. Je vyplnená tekutinou a sú v nej uložené cievy a pohlavné orgány. Povrch tela majú pokrytý jednovrstvovou pokožkou so žľazovými bunkami. Pohyb zabezpečuje kožno-svalový vak. Niektorým druhom (mnohoštetinavce) vyrastá z každého článku pár výrastkov parapódií, na ktorých sú zväzočky štetín, hmatové brvy a žiabre. Dýchajú žiabrami (vodné druhy) alebo celým povrchom tela (dážďovky). Cievna sústava je uzavretá, jej základ tvorí chrbtová a brušná cieva, ktoré sú priečne pospájané okružnými cievami. Telové tekutiny sú rozlíšené na krv a lymfu. Tráviaca rúra je priama. Za ústami je hltan so silnými svalmi. U dravých druhov má aj chitinózne zúbky a je vysúvateľný. Dážďovky za ním majú rozšíreninu - hrvoľ a svalnatý žalúdok. Črevo má na vrchnej strane záves typhlosolis. U pijavíc sa črevo vetví do mnohých vakov, v ktorých uskladňujú potravu. Obr. 99. Tráviaca sústava dážďovky: 1 ústa, 2 hltan, 3 pažerák, 4 hrvoľ, 5 - žalúdok, 6 célom Vylučujú metanefrídiami, ktoré sa nachádzajú v každom článku v páre a ústia von z tela vždy v nasledujúcom článku. Nervová sústava je rebríčková. U niektorých druhov už začína proces cefalizácie. Hlavnými zmyslovými orgánmi sú ploché alebo komorové oči, statocysty a hmatadlá. Sú gonochoristy aj hermafrodity (dážďovka), s priamym aj nepriamym vývojom. V ekosystémoch plnia funkciu rozkladačov (reducentov), ale patria tu aj parazitické druhy, napr. pijavice, ktoré sa v minulosti využívali na lekárske účely. Obrúčkavce sa delia na: a) mnohoštetinavce (Polychaeta), ktoré žijú väčšinou v mori a pohybujú sa parapódiami. Sú gonochoristy s nepriamym vývojom. Patrí tu napr. palolo zelený (Eunice virididis); b) máloštetinavce (Oligochaeta), patria tu sladkovodné aj suchozemské druhy. Na každom článku majú štyri zväzky štetín. V prednej časti tela vzniká z niekoľkých článkov opasok (clitellum), v ktorom sú žľazy. Sú hermafrodity. Významnými zástupcami sú dážďovka zemná (Lumbricus terestris), dážďovka svietivá (Eisenia lucens), dážďovka hnojová (E. foetida), tubifex bahenný; Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 58

63 Živočíchy c) pijavice (Hirudinea), morské aj sladkovodné ektoparazity, väčšinou bez štetín. Niektoré sú dravé, napr. pijavica konská (Haemopis sanguisuga), iné sa živia krvou - pijavica lekárska (Hirudo medicinalis). Pijavice majú sploštené telo s heteronómnou segmentáciou. U parazitických druhov sa vyvinuli dve prísavky. V prednej je ústny otvor s chitínovými čeľusťami, ktoré jej pomáhajú rozhrýzť kožu hostiteľa. Ich slinné žľazy obsahujú látku hirudín, ktorá zabraňuje zrážaniu krvi. Nahromadené šťavy si hromadia v bočných vakoch čreva. homonómna a heteronómna segmentácia, célom, parapódiá, hrvoľ, typhlosolis, metanefrídie, cefalizácia, hirudín, opasok, ektoparazit ČLÁNKONOŽCE Článkonožce (Arthropoda) sú najpočetnejšou a druhovo najpestrejšou skupinou živočíchov. Dodnes bolo popísaných približne 10 miliónov druhov a ešte stále sa objavujú nové. Obývajú takmer všetky biotopy. Patria tu klepietkavce, kôrovce a vzdušnicovce. Klepietkavce Kôrovce Vzdušnicovce hrotnáče pavúkovce žiabronôžky lupeňonôžky veslonôžky rakovce mnohonôžky stonôžky hmyz Telo sa skladá z článkov (tagmy), ktoré nie sú rovnaké (heteronómna segmentácia). Zrástli do väčších celkov a vznikla hlava (caput), hruď (thorax) a bruško (abdomen). Niektorým druhom (kôrovce) hlava zrástla s hruďou a vytvorila hlavohruď (cephalothorax), iným zrástli všetky články do jedného celku (roztoče). Telo pokrýva chitínová kutikula, ktorá nedovolí telu rásť a preto ju musia zvliekať (lieniť). Pevná kutikula tvorí aj vonkajšiu kostru (exoskelet), na ktorú sa upínajú svaly. Veľký vývoj nastal aj v stavbe končatín. Sú článkované a jednotlivé články majú svoje svaly, ktoré nimi pohybujú. Končatiny na hlave sa premenili na tykadlá a hryzadlá. Končatiny trupu a bruška majú hlavne pohybovú funkciu. Telová dutina je zmiešaná (mixocoel) a je spojená s otvorenou cievnou sústavou, ktorej základom je chrbtová cieva s rúrkovitým srdcom. Hemolymfa obmýva všetky vnútorné orgány telovej dutiny. Dýchajú celým povrchom tela (kôrovce), žiabrami (kôrovce), pľúcnymi vakmi (pavúkovce) alebo vzdušnicami (hmyz). Tráviaca sústava začína ústnym otvorom s ústnymi ústrojmi. Ich stavba závisí od spôsobu výživy. Prvý pár ústnych ústrojov sa môže premieňať na klepietka (chelicery), druhý pár môže tvoriť hmatové a chytavé ústroje (pedipalpy). Pokračuje predústnou a ústnou dutinou, hltanom, pažerákom, žalúdkom, črevom a končí análnym otvorom. Črevo sa skladá z prednej, strednej a zadnej časti. U pavúkov živiacich sa tekutou potravou sa vyvinul cicavý žalúdok a slepé vetvičky čreva, ktoré slúžia ako zásobárne potravy. V chelicerách majú aj jedovú žľazu. Nervová sústava je rebríčková, z hlavového uzla vzniká dvojdielny až trojdielny mozog (proces cefalizácie). Vylučovanie prebieha u jednotlivých skupín rôzne. Kôrovce vylučujú tykadlovými a čeľusťovými žľazami, hmyz zase Malpighiho žľazami ústiacimi do čreva. Článkonožce sú prevažne oddeleného pohlavia, len výnimočne sú hermafrodity (niektoré kôrovce). Vyskytujú sa aj živorodé druhy. Vývoj je priamy alebo nepriamy s častou partenogenézou (niektoré druhy hmyzu a kôrovcov). Hmyz sa podľa spôsobu individuálneho vývinu rozdeľuje na hmyz s nedokonalou premenou (Hemimetabolia) a hmyz s dokonalou premenou (Holometabolia). Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 59

64 Živočíchy čatinami, ktoré majú vyššie kôrovce aj na brušku. Nižšie kôrovce (lupeňonôžky, žiabronôžky) sú súčasťou planktónu. Medzi vyššie rakovce patria raky (pozri str. 6, obr. 13), homáre, langusty a kraby. Obr Dokonalá a nedokonalá premena hmyzu: N- nymfa, D dospelý jedinec, V vajíčko, L larva, K - kukla U hemimetabolia sa z vajíčka sa vyliahne larva (nymfa), ktorá sa podobá na dospelého jedinca. Niekoľkokrát sa zvlieka a po poslednom zvliekaní sa mení na dospelého jedinca (imago). U hmyzu s dokonalou premenou (holometabolia) sa z vajíčka vyliahne larva, ktorá sa vôbec nepodobá na dospelého jedinca, niekoľkokrát sa zvlieka a potom sa mení na kľudové štádium kuklu, v ktorej prebieha konečná premena na dospelého jedinca. Úloha č. 1: V atlase živočíchov a na internete vyhľadajte príklady článkonožcov. Zistite čo najviac informácií o ich stavbe tela a spôsobe života. Aký význam majú pre ekosystémy, v ktorých žijú? Pavúkovce majú telo zložené z hlavohrude a bruška. Hlavohruď vznikla zrastom šiestich článkov. Prvý pár končatín sa premenil na klepietka s jedovými žľazami. Druhý pár končatín tvorí hmatadlá. Ďalšie štyri páry končatín slúžia ako kráčavé nohy. Nemajú tykadlá. Na brušku sa mnohým pavúkom vyvinuli snovacie žľazy. Tekutú potravu prijímajú pomocou svalnatého hltana (mimotelové trávenie). U niektorých druhov (snovačka jedovatá) sa vyskytuje manželský kanibalizmus. Obr Snovačka jedovatá (Latrodectus mactans) Kôrovce sú vodné živočíchy, ktoré majú povrch tela pokrytý pancierom. Dýchajú žiabrami alebo celým povrchom tela. Telo môže byť zložené z rôzneho počtu článkov (nižšie kôrovce) alebo majú stály počet článkov (vyššie kôrovce, napr. rakovce). Na hlave majú dva páry tykadiel, jeden pár hryzadiel a dva páry čeľustí. Pohybujú sa dvojvetvovými kon- Vedeli ste, že... najväčším kôrovcom a zároveň aj článkonožcom je veľkrab japonský (Macrocheira kaempferi). Telo má približne 30 cm veľké a končatiny dosahujú dĺžku až 3,5 m. Maskuje sa morskýmí riasami a hubami, ktoré rozžuje v ústach a prilepuje na pancier a nohy. Vzdušnicovce sú najmä suchozemské článkonožce. Dýchajú vzdušnicami. Na hlave majú jeden pár tykadiel. Druhovo najpočetnejší je hmyz, ktorý je najdokonalejšou skupinou článkonožcov. Na hlave má okrem tykadiel aj zložené oči, očká a ústne ústroje rôznej stavby. Najpôvodnejším a najjednoduchším typom sú hryzavé ústne ústroje. Zložené oči hmyzu (facetové oči) sa skladajú z malých šesťuholníkových očiek omatídií. Sú zamerané na vnímanie pohybu a zorného uhla. Okrem očí má hmyz aj očká (zrakové senzily). Hmyz delíme na bezkrídlovce a krídlovce, ktoré majú dva páry krídel. Pre človeka má hmyz obrovský význam. Opeľuje rastliny, mnohé druhy sú parazitmi a predátormi škodcov alebo prenášajú rôzne ochorenia. Obr. 102: Ústne ústroje hmyzu: A hryzavé (šváb), B cicavé (motýľ), C bodavo cicavé (komár), D hryzavo lízavé (včela), ZO zložené oko, t tykadlo, č čeľusť, sp spodná pera Obr Zložené (facetové) oči hmyzu hlavohruď, mixocoel, exoskelet, chelicery, pedipalpy, cefalizácia,, Malpighiho žľazy, vzdušnice, partenogenéza, holometabolia, hemimetabolia, nymfa, imago, kukla, mimotelové trávenie, snovacie žľazy, facetové oko, omatídium Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 60

65 Živočíchy Ryby spolu s obojživelníkmi, plazmy, vtákmi a cicavcami predstavujú veľkú skupinu živočíchov, ktoré patria medzi stavovce (Vertebrata). Ich hlavným znakom je prítomnosť osovej kostry tela chrbtice, ktorá je zložená zo stavcov. Majú rúrkovitú nervovú sústavu, ktorej základ tvorí mozog a miecha. Cievna sústava je uzavretá, jej centrom je srdce. Vodné dýchajú žiabrami, u suchozemských druhov sa vyvinuli pľúca. Vylučovacím orgánom sú obličky. Sú gonochoristy, väčšinou s priamym vývinom. Bezblanovce (Anamnia) kladú vajíčka do vody a zárodok nie je chránený zárodočnými blanami. Patria tu drsnokožce, ryby a obojživelníky. Naopak zárodok blanovcov (Amniota) je už chránený plodovými blanami (amnión, seróza, alantois). Zaraďujú sa tu plazy, vtáky a cicavce RYBY (OSTEICHTHYES) Ryby sú veľmi početnou skupinou stavovcov, ktorá sa dokonale prispôsobila životu vo vode. Telo tvorí hlava zrastená s trupom a chvost. Pohybujú sa pomocou plutiev, ktoré sa delia na párové (prsné, brušné) a nepárové (chrbtová, chvostová, análna). Ich typickým znakom sú šupiny, ktoré pokrývajú celé telo alebo iba niektoré časti. Šupiny sa delia na ganoidné (kosoštvorcové), cykloidné (okrúhle) a ktenoidné (s tŕnistými zakončeniami). Vek a rast rýb sa dá pozorovať pomocou rýh a lamiel, ktoré sú na šupinách zreteľne viditeľné. Keďže ryby sú výlučne vodné živočíchy, dýchajú žiabrami, ktoré sú umiestnené na žiabrových oblúkoch. Skladajú sa z bohato prekrvených lupienkov a na povrchu ich chránia žiabrové viečka (skrely). Druhy žijúce v zarastených vodách s nedostatkom kyslíka prehltávajú na hladine vzduch a v čreve z neho odčerpávajú kyslík. Uzavretú obehovú sústavu tvorí srdce, ktoré je zložené z jednej predsiene a jednej komory. S obehovou sústavou je funkčne spätá slezina (krvotvorný orgán) a miazgové cievy. Tráviacu sústavu tvorí tráviaca rúra. V ústnej dutine majú kužeľovité zúbky, jazyk tvorí iba jazylková kosť. Vydutím hltana vzniká plynový mechúr, ktorý je dôležitým hydrostatickým orgánom. Ryby ho krátko po vyliahnutí napĺňajú atmosférickým vzduchom. Pomáha im udržať sa v určitej hĺbke a polohe. Potrava z hltana prechádza cez pažerák (môže mať pažerákové zúbky na rozomieľanie potravy) a vakovitý žalúdok do čreva. Niektoré ryby (napr. lososovité) majú zväčšený tráviaci povrch pomocou pylorických príveskov. Majú podžalúdkovú žľazu a veľkú pečeň so žlčníkovým vačkom. Odpadové a škodlivé látky z tela odstraňujú prvoobličky (mezonefros). Nervová sústava je tvorená mozgom, miechou a obvodovými nervami. Zo zmyslových ústrojov sú najlepšie vyvinuté komorové oči, čuchové jamky a hmatové fúzy. Osobitným orgánom je bočná čiara (linea lateralis). Pomáha rybám vnímať vodný prúd a predmety vo vode, dokonca aj v úplnej tme. V ústnej dutine sú roztrúsené chuťové bunky. Sluchovým orgánom je vnútorné ucho. Ryby sa rozmnožujú pohlavne, oplodnenie je vonkajšie. Samička vypustí do vody ikry a samček spermie (mlieč). Rozmnožovanie rýb sa nazýva neresenie. Malé rybky (plôdik) majú v prvých dňoch života na brušnej strane žĺtkové vrecúško s výživnými látkami. Niektoré druhy rýb počas svojho života striedajú sladkú a slanú vodu. Pravidelne migrujú na obrovské vzdialenosti, len aby sa mohli neresiť. Anadrómne ryby putujú z mora do sladkých vôd, napr. losos. Katadrómne ryby migrujú zo sladkých vôd do mora, napr. úhor. Ryby sú konzumenty, prispievajú k biologickej rovnováhe vo vodných spoločenstvách. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 61

66 Živočíchy Obr Vnútorná stavba ryby Niektoré druhy sú všežravé (kapor), iné sú dravé (šťuka). Ryby sú dôležitým článkom potravových reťazcov. V našich vodách sa najčastejšie vyskytujú pstruh potočný, pstruh dúhový, jalec hlavatý, pleskáč vysoký, karas zlatistý, kapor pontokaspický, ostriež zelenkastý, zubáč volžský, šťuka holarktická, úhor európsky, sumec obyčajný, plotica červenooká, hlavátka podunajská. Vedeli ste, že... existujú aj ryby, ktoré dokážu lietať? Vďaka rozšíreným prsným a brušným plutvám, ktoré im slúžia ako krídla, sa vznesú nad vodnú hladinu a môžu preletieť až 200 m. Takýmto vynaliezavým spôsobom unikajú predátorom. Najrýchlejšou rybou je plachetník, ktorý uháňa rýchlejšie ako gepard po súši. Dokáže vyvinúť rýchlosť až 109 km za hodinu. pstruh dúhový treska obyčajná kapor obyčajný losos atlantský makrela obyčajná sardinka obyčajná šťuka severná sumec obyčajný Obr Hospodársky významné druhy rýb Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 62

67 Živočíchy stavovce, párové a nepárové plutvy, skrely, žiabrové oblúky, plynový mechúr, bočná čiara, prvoobličky, ikry, mlieč, neresenie, anadrómne a katadrómne ryby OBOJŽIVELNÍKY (AMPHIBIA) Obojživelníky sú najprimitívnejšie studenokrvné stavovce. Meno dostali podľa toho, že vývin prekonávajú vo vode, ale v dospelosti žijú na súši. Veda, ktorá sa zaoberá štúdiom obojživelníkov sa nazýva batrachológia. Ich kostra je už prevažne kostená. Chrbtica je zložená zo stavcov s bočnými výbežkami. U žiab sa vyvíja hrudná kosť, ale nie je spojená s rebrami do hrudného koša. Sú to prvé stavovce s kráčavými nohami, ktoré sú zakončené štyrmi alebo piatimi prstami. Povrch tela chráni hladká koža, v ktorej je veľa slizových žliaz. Larvy dýchajú žiabrami, dospelé jedince pľúcami a kožou. Vzduch sa do pľúc dostáva prehltávaním. Srdce má dve predsiene a jednu komoru s neúplnou priehradkou.. Je vytvorený malý pľúcny a veľký telový obeh krvi. Vylučovanie zabezpečujú prvoobličky (mezonefros) ústiace do kloaky. Kloaka tvorí spoločný vývod tráviacej, vylučovacej a rozmnožovacej sústavy. vonkajšie (mloky). Vajíčka kladú do vody. Larvy (žubrienky), ktoré sa z nich liahnu, dýchajú žiabrami, ktoré pri premene na dospelého jedinca zanikajú a nahradia ich pľúca. Keďže obojživelníky sú ektotermné živočíchy (studenokrvné), ich telesná teplota závisí od teploty vonkajšieho prostredia. Preto obývajú najmä teplé oblasti. Tvoria dôležitú súčasť ekosystémov, v ktorých udržujú biologickú rovnováhu a sú významnou zložkou potravných reťazcov. Sú tiež veľmi ohrozenou skupinou živočíchov, pretože sú veľmi citlivé na znečistenie prostredia. Všetky u nás žijúce druhy sú chránené. Patria tu žaby, mloky a červone. Žaby sú bezchvosté obojživelníky s dlhými zadnými nohami a plávacími blanami. Žubrienkam sa najprv vyvíjajú zadné končatiny. Korisť lovia dlhým lepkavým jazykom. U nás žijú najmä zástupcovia rodov ropucha (Bufo), skokan (Rana), rosnička (Hyla), kunka (Bombina) a hrabavka (Pelobates). Tráviaca sústava začína ústnou dutinou, v ktorej sú tenké, kužeľovité zuby súžiace len na prichytenie koristi. Majú rôzny tvar jazyka, žaby ho majú na prednom okraji prirastený. Chuťové bunky majú rozptýlené v celej ústnej dutine. Ďalej pokračuje hltanom, pažerákom, žalúdkom a črevom, ktoré ústi do kloaky. Nervová sústava je dokonalejšia, najväčšiu časť mozgu tvorí predný mozog, ktorý je rozdelený na dve pologule. Zo zmyslových orgánov majú dobre vyvinuté oči a stredné ucho. Oči prikrývajú viečka, pričom spodné je premenené na žmurku. Oplodnenie môže byť vnútorné (žaby) alebo ropucha zelená skokan hnedý Obr Žaby ropucha bradavičnatá kunka žltobruchá Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 63

68 Živočíchy Obr Rosnička zelená Mloky sú chvostnaté obojživelníky s rovnako dlhými končatinami. Je u nich vyvinutý výrazný pohlavný dimorfizmus. Samček je pestro sfarbený, na chrbte a chvoste má výrazný hrebeň. Majú vyliačiteľný jazyk a rohovité zúbky na podnebí. Larvám sa najprv vyvíjajú predné nohy. Živia sa hmyzom a drobnými živočíchmi. V strednej Európe žijú napr. mlok obyčajný (Triturus vulgaris), mlok karpatský (T. montandoni), mlok vrchovský (T. alpestris), salamandra škvrnitá (Salamandra salamandra). Najväčším druhom je mlok východoázijský (Megalobatrachus japonicus), ktorý žije v horských potokoch Japonska a dorastá až do dĺžky 1 m. Jaskyniar vodný (Proteus anguineus) žije v jaskynných vodách. Niktoré larválne znaky si zachováva po celý život, napr. žiabre. Tento jav sa nazýva neoténia. Vedeli ste, že... niektoré druhy žiab patria k najjedovatejším živočíchom na svete. Sú to pralesničky, alebo stromové žaby. Tieto niekoľko centimetrov veľké, pestrofarebné žabky z čeľade Dendrobatidae žijú v pralesoch strednej a južnej Ameriky. Ich koža produkuje silne toxický jed (batrachotoxín), ktorý Indiáni využívajú dodnes na napúšťanie hrotov šípov. Svojim krásnym pestrofarebným sfarbením varujú predátorov, ktorí by si na nich chceli pochutnať. Vajíčka nekladú do vody, ale do vlhkých úkrytov a samček ich žiarlivo stráži. Zaujímavosťou je, že v zajatí svoju schopnosť produkovať jed strácajú. Obr Pralesničky pralesnička azúrová pralesnička strašná batrachológia, prvoobličky, malý pľúcny obeh, veľký telový obeh, žmurka, neoténia, žubrienka, kloaka, ektotermné živočíchy Obr Mloky: 1 - salamandra škvrnitá, 2 mlok obyčajný (hore samec, dole samica) Červone je veľmi malá skupina obojživelníkov, ktoré sa vyskytujú v tropickej Afrike a Amerike. Niektoré žijú vo vode, iné sa prispôsobili životu v zemi. Sú slepé, majú červovité telo bez končatín a na rozdiel od žiab a mlokov majú dobre vyvinuté rebrá PLAZY (REPTILIA) Plazy sú veľmi starou živočíšnou skupinou. Ich predkovia sa na zemi objavili už v prvohorách (pred 270 miliónmi rokov). Patrili k nim doteraz najväčšie suchozemské bylinožravce a dravce - dinosaury. Plazy sú prvé stavovce, ktoré sa úplne prispôsobili životu na súši. Kostra plazov je kostená. Prvé dva krčné stavce sú rozlíšené na nosič a čapovec (atlas, epistrofeus), ktoré majú iba jeden kostený výbežok. Vďaka tomu je spojenie medzi hlavou a chrbticou pohyblivé. Chrbtica je zložená z piatich oddielov. Rebrá sa pripájajú na hrudnú kosť a tvoria hrudníkový kôš. Plazy majú telo pokryté suchou kožou, na ktorej sa nachádzajú rôzne Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 64

69 Živočíchy kožné deriváty. U hadov tvorí zrohovatená pokožka šupiny. Korytnačky majú kostené panciere pokryté rohovinou, krokodíly kostené doštičky. V koži chýbajú kožné žľazy. Niektoré druhy (hady) vonkajšiu vrstvu pokožky zvliekajú. V ústnej dutine majú jazyk a zuby (okrem korytnačiek), ktoré sú buď na podnebí alebo na čeľustiach. U hadov sa vyvinuli jedové zuby. Do zuba sa jed vlieva dutinkou spojenou s jedovou žľazou, alebo brázdičkou na povrchu zuba. Jazyk je silný, nie je vysúvateľný (korytnačky), alebo je kyjovitý a ďaleko vysúvateľný (napr. chameleóny). U jašterov je rozoklaný. Hady a jašterice zachytávajú čuchové a chuťové podnety pomocou Jakobsonovho orgánu. U hadov je to základný orgán, pomocou ktorého sa orientujú v prostredí. Jazyk funguje ako transportér pachov. Ďalšími časťami tráviacej rúry sú hltan, pažerák, žalúdok, tenké črevo a hrubé črevo. Do prednej časti tenkého čreva (dvanástnik) ústia tráviace žľazy pečeň (hepar) a podžalúdková žľaza (pancreas). Medzi tenkým a hrubým črevom je rudimentárne slepé črevo (najmä u korytnačiek). Na čeľusti môžu byť zuby umiestnené na vnútornej strane (pleurodontné zuby, napr. jašterice), na hrebeni čeľuste (akrodontné zuby, napr. chameleóny), alebo sú v dutinkách čeľuste (alveolárne zuby, napr. krokodíly). Plazy dýchajú pľúcami, dýchanie kožou sa nevyskytuje. Pri dýchaní im pomáhajú aj pomocné dýchacie svaly, napr. bránica. Uzavretú obehovú sústavu tvorí malý (pľúcny) a veľký (telový) obeh. Srdce je trojdielne, tvoria ho dve predsiene a jedna komora. Keďže komora je neúplnou priehradkou rozdelená na dve časti, dochádza k miešaniu okysličenej a odkysličenej krvi. Výnimkou sú krokodíly, ktoré už majú štvordielne srdce a úplnou priehradkou medzi ľavou a pravou komorou. Je v nej iba malý otvor foramen panizzae. U plazov sa prvýkrát vyskytujú pravé oblič- ky (metanefros) s močovými cestami a s močovým mechúrom. Močové a pohlavné cesty vyúsťujú do kloaky. Sú gonochoristy s vnútorným oplodnením. Častá je živorodosť. Nervová sústava je dokonalejšia. Rozvíja sa predný mozog, prvýkrát sa objavuje dvanásť párov mozgových nervov. U hatérií je vyvinuté temenné oko (parietálny orgán), ktoré registruje svetlo a tmu. Sluchové orgány tvorí vnútorné a stredné ucho s jednou sluchovou kostičkou. Oči prikrývajú viečka, ktoré sú pohyblivé (jašterice), alebo zrastené a priesvitné (hady). Priestor medzi okom a zrasteným viečkom vypĺňa slzotvorná tekutina, ktorá hadom dáva zvláštny ustrnutý výraz. U niektorých plazov je tiež žmurka. Niektoré druhy hadov (napr. štrkáč, veľhad) majú vyvinuté infrasenzory na zachytenie infračervených lúčov. Dokážu zaregistrovať zvýšenie teploty prostredia už o 0,003 C. Využívajú ich na lovenie koristi. Plazy sú ektotermné živočíchy, obývajú najmä tropické oblasti. Tvoria významnú časť potravových reťazcov a udržujú biologickú rovnováhu v prírode (ničia škodlivý hmyz a hlodavce). Delia sa na hatérie, korytnačky, krokodíly a šupináče (hady, jaštery). Hatérie boli významnou skupinou živočíchov v období druhohôr. Do dnešnej doby prežili iba dva druhy, hatéria novozélandská a hatéria Guentherova. Majú dobre vyvinutý parietálny otvor s temenným okom, živia sa hmyzom, kôrovcami a malými stavovcami. Dožívajú sa až 100 rokov. Obr Hatéria novozélandská Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 65

70 Živočíchy Korytnačky sú typické svojím kosteným pancierom. Horná, chrbtová časť panciera sa volá karapax, brušná časť je plastrón. Obidve časti sú po bokoch zrastené. Sladkovodné korytnačky majú na končatinách ostré pazúry, vodné majú medzi prstami plávacie blany. Výnimkou sú morské karety, ktoré majú namiesto blán plutvy. V ústach nemajú zuby, okraje čeľustí sú rohovinové. Jediným zástupcom v strednej Európe je korytnačka močiarna (Emys orbicularis). Medzi morské korytnačky patria karety a kožatky. Obr Korytnačka močiarna Obr Kareta obrovská Najpočetnejšia skupina plazov - šupináče má telo pokryté šupinami. Jaštery vládli živočíšnej ríši v druhohorách, keď dorastali do obrovských rozmerov. Medzi súčasné druhy zaraďujeme leguány, agamy, gekóny a varany. K našim najčastejším druhom patria jašterica živorodá (Lacerta vivipara), jašterica múrová (L. muralis) a slepúch krehký (Anguis fragilis), ktorý má zakrpatené končatiny a preto si ho ľudia mýlia s hadmi. Vedeli ste, že... chameleóny menia svoju farbu podľa nálady. Niektoré druhy vytvárajú iba odtiene zelenej, hnedej a čiernej. Iným nerobí žiadny problém vyfarbiť sa do ružovej, oranžovej, modrej alebo fialovej farby. Takúto rýchlu zmenu zafarbenia im umožňujú chromatocyty v podkožnom tkanive. Obr Chameleón Meniť farbu tela podľa nálady je len jedna z mnohých úžasných schopností týchto živočíchov. Aj ich zrak stojí za to. Môžu pohybovať každým okom nezávisle na sebe (monookulárne videnie) a mozog obrazy nezlučuje do jedného, ale ich vyhodnocuje jednotlivo. Dokonca sa môžu dívať na ten istý objekt z rôznych uhlov bez toho, aby pohli hlavou. Ich jazyk je dlhší ako telo. Je dutý a uložený v hltane. V momente, keď zbadajú korisť sa začne napĺňať tekutinou a chameleón ho dokáže vystreliť takou rýchlosťou, že obeť nemá šancu uniknúť. Hady sú beznohé plazy, ktorých chrbtica je zložená z veľkého počtu stavcov ( ). Nemajú hrudnú kosť, väčšina má v hornej čeľusti jedové zuby a vyvinula sa im iba pravá polovica pľúc. Medzi nejedovaté druhy žijúce u nás patria užovka obojková (Natrix natrix) a užovka stromová (Elaphe longissima), ktorá je našim najväčším hadom. Vretenica severná (Vipera berus) je náš jediný prirodzene sa vyskytujúci jedovatý had. Obr Vretenica severná Obr Slepúch krehký Celkovo je známych druhov hadov z toho jedovatých je asi 600 druhov. Žijú na všetkých svetadieloch okrem Antarktídy. Za najjedovatejšieho hada sa považuje austrálsky taipan menší z čeľade korálovcovitých. Jed z jeho jedného uštipnutia by dokázal zabiť 100 ľudí a účinkuje za 45 sekúnd. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 66

71 Živočíchy Za najnebezpečnejšieho a najrýchlejšieho hada na svete je považovaná mamba čierna (Dendroaspis polylepis). Nemá síce najsilnejší jed, ale pri uštipnutí vstriekne do rany veľkú dávku a je veľmi agresívna. Najviac jedovatých hadov žije v Austrálii. Krokodíly sú jediné veľké praplazy, ktoré prežili až dodnes a za posledných 200 miliónov rokov sa takmer vôbec nezmenili. Zuby majú uložené v zubných jamkách (alveolách) tak ako cicavce. Okrem krokodílov tu patria aj aligátory, kajmany a gaviály. Najväčším druhom a súčasne aj najväčším plazom na svete je krokodíl morský (Crocodylus porosus), dosahuje dĺžku až 7 m a váži viac ako 1 tonu. V Afrike je rozšírený krokodíl nílsky (C. niloticus). V riekach juhovýchodnej časti Severnej Ameriky žije aligátor severoamerický (Alligator mississipiensis). nosič, čapovec, Jakobsonov orgán, jedové zuby, alveolárny chrup, chromatocyty, karapax, plastrón, rudimentárne slepé črevo, foramen panizzae, metanefros Kostra je kostená, ľahká a pružná. Dlhé kosti sú duté (pneumatizované). Lebka je spojená s chrbticou jedným kĺbom. Krk je dlhý a pohyblivý. Predĺžením čeľustí vzniká zobák, ktorého veľkosť a tvar závisia od typu potravy a spôsobu života. Majú dobre vyvinutú hrudnú kosť s hrebeňom, na ktorý sa upínajú lietacie svaly (veľký a malý lietací sval). V lopatkovej časti sú krkavčie kosti, ktoré pri lietaní pomáhajú prenášať ťažisko na hrudnú kosť. Kľúčne kosti zrastajú do vidlice (furcula). Horné končatiny sa premenili na krídla. Dolné končatiny (behák) môžu byť kráčavé, skákavé, brodivé, plávacie, hrabacie alebo chytacie. Obr Stavba pera: 1 osteň, 2 kostrnka, 3 zástavica, 4 páperie, 5 brko VTÁKY (AVES) Vtáky sú pomerne starou skupinou živočíchov, ktorá sa vyvinula z plazov. Dodnes s nimi majú niektoré znaky spoločné: hladkú kožu bez žliaz, podobnú stavbu kostry, močovopohlavné ústroje (kloaka), rozmnožovanie vajcami a podobný vývin zárodku. Ich hlavným znakom je perie, ktoré ich chráni pred stratou tepla. Vtáky sú prvé stavovce so stálou teplotou tela (endotermné). Ich telesná teplota je okolo 42 C. Perie nepokrýva telo rovnomerne. Je rozložené na perniciach a medzi nimi sú nažiny. Nad chvostom je nadchvostová žľaza, ktorá slúži na premastenie peria. Perie sa skladá zo stebla, kostrnky a zástavice. Zástavice sú tvorené vetvičkami (rami), ktoré sa členia na lúče (radii) s háčikmi. Perie delíme na krycie (obrysové), chvostové (kormidlové), páperie a letky. Cievnu sústavu tvorí štvordielne srdce (dve predsiene, dve komory), majú pľúcny a telový krvný obeh. V pravej časti srdca prúdi odkysličená krv, ľavou časťou okysličená krv. Dýchajú pľúcami. Ich kapacitu u niektorých druhov zväčšuje päť párov vzdušných vakov, ktoré nadľahčujú a ochladzujú telo. U niektorých vtákov posledné chrupky priedušnice, chrupky priedušiek a hlasové svaly tvoria spevavý orgán (syrinx). Ťahom spevavých svalov sa chrupky približujú alebo vzďaľujú a tým menia napätie hlasivkových blán a aj výšku tónov. Tráviaca sústava začína rohovinovým zobákom. Nemajú zuby, jazyk je široký so systémom lamiel (napr. kačice), vysúvateľný (ďatle) alebo rúrkovitý (kolibrík). Pokračuje hltanom a pažerákom, ktorý sa v dolnej časti rozširuje a tvorí hrvoľ (ingluvies). Potrava sa v ňom hromadí, napučiava a pripravuje na ďalšie Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 67

72 Živočíchy spracovanie. Žalúdok sa skladá zo žľaznatého a svalnatého žalúdka. Za žalúdkom nasleduje tenké a hrubé črevo. Konečník vyúsťuje do kloaky. Vtáky nemajú močový mechúr. Vylučovacím orgánom sú pravé obličky (metanefros). Moč sa hromadí v kloake a mení sa na kašovitú hmotu. Nervová sústava je dokonalejšia, vyvíja sa koncový mozog, dobre vyvinutý je najmä mozoček. Majú výborný zrak (najmä dravé vtáky) a sluch. Oči sú chránené žmurkou. Všetky vtáky majú vynikajúce farebné videnie a vidia až trikrát ostrejšie ako človek. Nemajú ušnice, ušný otvor je prekrytý perím. V strednom uchu sa nachádza jedna sluchová kostička. Dokážu vnímať magnetické pole zeme a ultrafialové svetlo. Rozmnožujú sa vajcami. Sú oddeleného pohlavia, u niektorých druhov je výrazný pohlavný dimorfizmus (napr. u kačíc). Väčšina vtákov nemá vyvinutý pohlavný úd a spermie sa do tela samice dostávajú vychlípením kloaky. Oplodnenie je vnútorné. Prežitie mláďat úplne závisí od rodičov. Sú však aj vtáky, ktoré sú hneď po vyliahnutí úplne samostatné (austrálske tabony), prípadne tieto činnosti radi prenechajú iným vtákom. Sú to tzv. hniezdne parazity. Patria medzi ne kukučky Starého sveta, vdovky a niektoré druhy kačíc. Z vajec sa liahnu mláďatá, ktoré delíme na nidifúgne a nidikolné. Nidifúgne mláďatá (prekociálne) sa liahnu s otvorenými očami, majú páperie a potravu si zaobstarávajú samé krátko po vyliahnutí (pštrosy). Nidikolné mláďatá (altriciálne) sa liahnu slepé, bez páperia a sú celkom závislé od rodičov (spevavce). Vtáky delíme na sťahovavé, stále a čiastočne sťahovavé. Viac ako polovica vtáčích druhov pravidelne migruje. Migrácia im umožňuje hniezdiť tam, kde nájdu najlepšie zdroje potravy a využiť sezónne zmeny podnebia. Vtáky sa delia na pravtáky a pravé vtáky (bežce, plavce, letce). Bežce sú nelietavé vtáky so slabými, zakrpatenými krídlami. Na hrudnej kosti sa im nevyvinul hrebeň. Majú silné končatiny, ktoré im umožňujú rýchly beh. Medzi bežce sa zaraďujú pštrosy, emu hnedý, nandu pampový, kazuár veľkoprilbý a kivi. Plavce sa dokonale prispôsobili životu vo vode. Tuhé, kompaktné krídla fungujú ako plutvy, zadné končatiny sú posunuté pod telo a medzi troma prstami majú plávaciu blanu. Kosti nie sú pneumatizované. Telo chráni hrubá vrstva podkožného tuku. Žijú iba na južnej pologuli. Patria tu tučniaky. Väčšina vtákov patrí medzi letce. Delia sa na holuby (hrdlička, holub), chriaštele (chriašteľ), zúbkozobce (labuť, kačica, hus), brodivce (bocian), veslonožce (kormorán), sovy (sovy, výr), kukučky, dravce (orol, sokol), krakle (rybárik), ďatle a spevavce (slávik). Vtáky sú dôležitou súčasťou všetkých ekosystémov, v ktorých žijú. Udržiavajú biologickú rovnováhu, a sú zdrojom potravy pre iné živočíchy a človeka. Úloha č. 1: V atlase živočíchov a na internete vyhľadajte príklady stálych, sťahovavých a čiastočne sťahovavých vtákov, ktoré žijú vo vašom okolí. Vedeli ste, že... najväčším a najťažším vtákom na svete s výškou 2,5 m a váhou kg je pštros dvojprstý. Tými najmenšími vtáčikmi sú kolibríky. Najmenší z nich, kolibrík včelí, meria iba 5 cm a váži iba 2 g. Živý sa nektárom a drobným hmyzom. Obr Kolibrík perie, pernica, nažiny, steblo, endotermné živočíchy, kostrnka, zástavica, brko, lúče, hrvoľ, pneumatizované kosti, hrebeň, furcula, behák, syrinx, nidikolné a nidifúgne mláďatá, hniezdne parazity Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 68

73 Živočíchy CICAVCE (MAMMALIA) Cicavce sú najvyspelejšou skupinou živočíšnej ríše, do ktorej zaraďujeme aj človeka. Sú teplokrvné (endotermné) a väčšina sa prispôsobila životu na súši. Majú kostenú kostru, chrbtica sa skladá zo stavcov (7 krčných, hrudníkových, 2 8 bedrových, krížové stavce zrastajú do krížovej kosti, počet chvostových stavcov je rôzny). Rebrá sa delia na pravé, nepravé, voľné a sú pripojené ku hrudníkovým stavcom a hrudnej kosti. Hrudná kosť je plochá, bez hrebeňa (okrem netopierov). Stavba končatín závisí od spôsobu pohybu. Kožu cicavcov tvoria tri základné vrstvy pokožka, zamša a podkožné väzivo. V koži sa nachádzajú potné, mazové, pachové a mliečne žľazy. Povrch tela je pokrytý srsťou, ktorá vzniká zo spodnej časti pokožky. Na povrchu tela je hrubšia, vlastná srsť (pesiky) a kratšia, jemnejšia podsada. Ďalšími pokožkovými útvarmi cicavcov sú pazúry, kopytá a nechty. Podsada je u všetkých vodných cicavcov hustá a kučeravá. Pri potápaní je v nej veľa vzduchu, ktorý nielen nadľahčuje, ale slúži aj ako výborný tepelný izolátor. Svaly sa delia na hladké, priečne pruhované a srdcový sval. Srdce je štvordielne, tvorené dvoma predsieňami a dvoma komorami. Červené krvinky (erytrocyty) nemajú jadro. Dýchajú rozťahovateľnými pľúcami, majú dobre vyvinuté pomocné dýchacie svaly (bránica, medzirebrové svaly). V ústnej dutine majú zuby, ktoré sú uložené v zubných jamkách (tekodontný chrup). Podľa tvaru a funkcie sa delia na hryzáky (incisivi), očné zuby (canini), črenové zuby (praemolares) a stoličky (molares). Takýto chrup sa nazýva heterodontný. V chrupe sa môžu nachádzať všetky typy zubov (úplný chrup) alebo môžu niektoré zuby chýbať (neúplný chrup), napr. u hlodavcov. Do úst ústia slinné žľazy. Ďalšími časťami tráviacej sústavy sú hltan, pažerák, žalúdok, tenké črevo, hrubé črevo a konečník. Žalúdok sa skladá zo žalúdkového vchodu (cardia), klenby (fundus) a vrátnika (pylorus). U prežúvavcov sa stavba žalúdka líši. Ich žalúdok sa skladá z troch predžalúdkov (bachor, čepiec, kniha) a z vlastného žalúdka (slez). Potrava najprv prechádza do bachora a čepca, odtiaľ sa vracia do ústnej dutiny na ďalšie prežúvanie. Potom pokračuje do knihy a slezu, kde sa začne tráviť. Medzi prežúvavce patria napr. ťava, ovca alebo antilopa. Tenké črevo je rozdelené na dvanástnik (duodenum), lačník (jejunum) a bedrovník (ileum). Do prvej časti tenkého čreva ústi pečeň a podžalúdková žľaza. Žlč sa hromadí v žlčníku a cez žlčovod je odvádzaná do dvanástnika. Sliznica tenkého čreva je zriasnená do klkov a mikroklkov, ktoré zväčšujú vstrebávaciu plochu čreva. Hrubé črevo je na začiatku vakovite rozšírené do slepého čreva. Vylučovacia sústava má spoločné vývodné cesty s pohlavnou sústavou. Párové pravé obličky sú uložené v driekovej oblasti. Najväčšiu časť mozgu cicavcov tvorí predný mozog. Na povrchu má mozgovú kôru, ktorá je zvrásnená, vďaka čomu má zväčšenú plochu. Všetky cicavce majú komorové oči, ale kvalita zraku je rôzna. Žmurka je vyvinutá len slabo, u väčšiny je redukovaná do polmesiačikovej riasy vo vnútornom kútiku oka. Vonkajšie ucho je zakončené ušnicou, v strednom uchu sú tri sluchové kostičky (kladivko, strmienok, nákovka). Vnútorné ucho tvorý slimák (cochlea), v ktorom je uložený vlastný sluchový orgán (Cortiho orgán). Cicavce sú gonochoristy, vnútornému oplodneniu predchádza obdobie párenia (ruje). Zárodok sa vyvíja v maternici, kde sa vyživuje placentou. Embryonálny vývin končí pôrodom (okrem vajcorodcov a vačkovcov). Mláďatá sa živia materským mliekom, ktoré sa vytvára v mliečnych žľazách samíc. Hospodársky význam cicavcov je veľký. Mnoho druhov bolo domestifikovaných Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 69

74 Živočíchy a poskytujú nám mäso, mlieko, kožušiny, a vlnu. Niektoré sú škodcami poľnohospodárskych plodín (hlodavce), iné prenášajú rôzne ochorenia. Sú nenahraditeľnou súčasťou potravných reťazcov, či už ako predátori alebo korisť. Cicavce rozdeľujeme na vajcorodce a živorodce (vačkovce, placentovce). Vajcorodce sú primitívne cicavce, u ktorých môžeme pozorovať znaky plazov, vtákov aj cicavcov. Telo je pokryté srsťou, čeľusť majú premenenú na zobák a rozmnožujú sa vajcami. Patria tu iba tri druhy vtákopysk podivný (Ornithorhynchus anatinus) a dva druhy ježúr. Žijú iba v Austrálii, Tasmánii a Novej Guinei. Placentovce tvoria početnú skupinu cicavcov, u ktorých vďaka placente prebieha celý vývin plodu v maternici. Patria tu hmyzožravce (krt, jež), netopiere (netopier, kaloň), slabozubce (mravčiar veľký), hlodavce (hraboš poľný, myš domová, veverica stromová), mäsožravce, plutvonožce (mrož, tuleň, uškatec), párnokopytníky (diviak lesný), nepárnokopytníky (zebra stepná, nosorožec indický), veľryby (delfín, kosatka dravá), chobotnatce (slon africký, slon indický), primáty (lemur kata, gorila obyčajná, človek). Obr Lev púšťový, gepard štíhly Obr Vtákopysk podivný Obr Ježura austrálska Vačkovce žijú v Austrálii a v Južnej Amerike. Pretože sa im vytvára iba nedokonalá placenta, ich vnútromaternicový vývoj je veľmi krátky. Vývin mláďat sa dokončí v kožnom vaku, v ktorom sú aj vývody mliečnych žliaz. Patria tu kengury, koala medvedíkovitá, krtovec a vačice. Obr Koala medvedíkovitá Koaly sú potravinoví špecialisti. Živia sa výlučne listami a kôrou eukalyptov, ktoré sú pre väčšinu zvierat jedovaté. Mäsožravce majú ostré, zahnuté očné zuby. Posledný črenový zub v čeľusti a prvé stoličky v sánke sú premenené na trháky. Delia sa na mačkovité (mačka, tiger, lev, puma, rys), psovité (pes, vlk, líška, šakal, kojot), medveďovité, lasicovité (lasica, kuna, jazvec, vydra), hyenovité (hyena pásavá, hyena škvrnitá). Veľryby nemajú srsť, ani mazové a potné žľazy. Predný pár končatín sa premenil na plutvy, zadný zakrpatel. Delia sa na zubaté (kosatka, delfín, vorvaň) a bezzubé (vráskavec ozrutný, veľryba grónska). Primáty majú zo všetkých živočíchov najdokonalejší mozog. Významné je u nich protistojné postavenie palca proti ostatným prstom. Pazúre sú nahradené plochými nechtami. Oči smerujú dopredu a umožňujú priestorové binokulárne videnie. Väčšinou vidia farebne. Čuch je redukovaný. Samice majú iba dve bradavky, väčšinou rodia iba jedno mláďa. Žijú v spoločenstvách. Delia sa na nižšie primáty (lemur kata, okáľ), ktoré majú dlhé končatiny a chytavý chvost. Majú nechty a pazúry. Vyššie primáty majú na všetkých prstoch nechty a ťažisko tela je na zadných nohách. Najdokonalejšou čeľaďou sú ľudoopy. Patria tu šimpanz učenlivý (Pan troglodytes), gorila obyčajná (G. gorilla) a aj človek. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť / Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ 70