Repetitorij bio za dravnu maturu I i II razred osnovni principi i etape kemijske i bioloke evolucije - evolucija = dugotrajan proces koji vodi boljoj prilagoenosti organizama na okoli - kemijska evolucija nastanak jednostavnih molekula (H2O, NH3, CH4, CO2, HCN) iz atoma te iz njih sve sloenijih molekula sve do razvoja samoreplicirajuih molekula i prvog ivog organizma (prastanice) prije 4,8 (nastanak Zemlje) do 3,8 milijardi godina - bioloka evolucija od pojave prvih organizama (prije 3,8 milijardi godina) nadalje - kemijska evolucija (postanak organskih molekula iz anorganskih) je preduvjet za bioloku - Millerov pokus iz H2O, NH3, CH4 i H2 u steriliziranom zatvorenom sustavu uz povremena elektrina izbijanja i UV zraenje tijekom nekoliko tjedana dobivene organske molekule (aminokiseline, nukleinske kiseline) i slobodan O2 dokaz mogunosti kemijske evolucije - Oparinov pokus: pod odreenim uvjetima iz organskih molekula (malih proteina, polisaharida i nukleinskih kiselina) dobio je koacervatne kapljice (koloidne nakupine organskih molekula okruene tankim slojem molekula vode ta opna nije prava membrana, ne smatra ih se ivim, ali mogu rasti i dijeliti se) - model evolucije (pretea prastanice mogla je biti nalik koacervatu) - postanak Svemira: Veliki prasak, nakon toga se Svemir ubrzano irio i hladio i oblikovale su se estice, jezgre atoma, sve vei (tei) atomi, oblaci plinova i praine te napokon uarena svemirska tijela (zvijezde, planeti), a na i oko njih atomi su se poeli povezivati u molekule - starost: Svemira 15 do 18 milijardi godina, Sunevog sustava 5 milijardi godina, Zemlje 4,6 milijardi godina - protobiont mogui prvi oblik ivota mikroskopski mjehuri membranom odvojen od okolia, nastao abiotiki, sadri ugljikohidrate, proteine, lipide i nukleinske kiseline jednostanian (nije jo ni prava stanica), prokariot (nema staninu jezgru), heterotrofan (uzima tvari i energiju iz okoline), anaeroban (na Zemlji tada nije bilo znatnih koliina slobodnog kisika h) glavni dokazi evolucije

- dokazi evolucije i primjeri: - fosili ouvani ostaci organizama iz davnih razdoblja Zemljine prolosti ili tragova njihova postojanja - nastanak fosila: najbolje ouvani u ledu (mamut, praovjek), u jantaru (kukci i slini sitniji organizmi), pougljenjivanjem (biljni ostaci), okamenjivanjem (petrifikacijom) - prijelazni oblici organizmi koji imaju osobine dvaju skupina od kojih je jedna nastala iz druge npr. praptica (izmeu gmazova i ptica), Psilophyton (izmeu algi i papratnjaa) - ivi fosili vrste organizama koje se nisu znatno promijenile tijekom jako dugog razdoblja npr. resoperke (ribe u dubinama Indijskog oceana, prijelazni oblik izmeu riba i vodozemaca), ginkgo (izmeu golosjemenjaa i kritosjemenjaa) - razvojni nizovi uzastopni fosilni ostaci predstavnika nekih vrsta preko kojih se promjene u grai tijela mogu pratiti u slojevima Zemlje npr. ogrc (pu, kuice od glatkih do sve kvrgavijih), konj (razgranati razvojni niz, s ograncima koji su izumrli) - dokazi iz biogeografije (razliitost ivog svijeta na raznim dijelovima Zemlje ak i ako je klima podjednaka) - endemi vrste koje su rasprostranjene samo na nekom uskom podruju gdje su se razvile zbog geografske izolacije, najee na udaljenim otocima ivotinjske (npr. www.perpetuum-lab.com.hr nae otoke guterice) i biljne (npr. velebitska degenija) - relikti vrste koje su rasprostranjene samo na nekom uskom podruju, ali ne zbog posebne evolucije (izolacije), nego jer su u drugim podrujima izumrle npr. agalj, hrvatska sibirea - dokazi iz poredbene anatomije - homologni organi organi razliitih vrsta koje imaju zajednikog pretka koji su razliiti po funkciji, ali sline grae, razvijaju se pod utjecajem istih skupina gena npr. udovi kraljenjaka (noge, krila, peraje), plua i riblji mjehur, lie biljaka i trnje kaktusa - analogni organi organi razliitih vrsta koji imaju istu funkciju, ali su razliite grae i podrijetla, razvijaju se pod utjecajem razliitih skupina gena, nisu pokazatelj

evolucijske srodnosti nego prilagodbi uvjetima okolia npr. krila ptica i kukaca, hidrodinamian oblik riba i morskih sisavaca - rudimenti (rudimentarni organi) zakrljali organi koji nemaju bitnu funkciju u odreene vrste organizama, ali su bili razvijeni i znaajni u evolucijskih predaka (i u ivuih srodnih vrsta) npr. ostaci kostiju kukovlja u zmija; u ovjeka: ostatak treeg onog kapka, miii za pokretanje uke, onjaci, umnjaci, dlakavost i miii za pomicanje dlaka, crvuljak, trtina kost... - atavizmi svojstva koja se pojavljuju u nekih jedinki neke vrste a bila su svojstvena vrsti iz koje je ta vrsta evoluirala npr. vei broj mlijenih lijezda, pretjerana dlakavost u ljudi - dokazi iz poredbene embriologije zameci srodnih organizama (npr. svih kraljenjaka) u ranim stadijima razvoja vrlo su slini, to pokazuje slinost gena - dokazi iz molekularne biologije slinosti u genetskom kodu (DNA ili RNA) te fenotipske slinosti na molekularnoj razini (enzimi, hormoni, pigmenti... prisutni u raznih vrsta) - osnovne geoloke ere Zemljine prolosti: arheozoik, proterozoik, paleozoik, mezozoik, kenozoik (eone, periode, epohe, alternativne nazive i vremenska trajanja ne treba znati) - znaajke ivoga svijeta u pojedinim geolokim erama - pojavljivanje pojedinih skupina: - arheozoik: prvi oblici ivota na Zemlji (jedostanini prokarioti bakterije i cijanobakterije) - proterozoik: praivotinje (jednostanini eukarioti), prvi beskraljenjaci (viestanini) sve u vodi - paleozoik: alge, papratnjae, trilobiti (lankonoci), kraljenjaci (ribe i vodozemci) izlazak ivota na kopno (prvo biljke) - mezozoik: stablaice (kritosjemenjae), gmazovi (dinosauri), ptice, sisavci - kenozoik: ovjek - provodni fosili fosili organizama koji su znaajka odreenog razdoblja npr. trilobiti iz paleozoika, amoniti (glavonoci srodni indijskoj laici) iz mezozoika i) osnovne postavke Darwinove selekcijske teorije evolucije i glavne pokretake sile evolucijskog procesa - osnovne postavke darvinizma

varijabilnost)_- meu jedinkama neke vrste postoje razlike (morfoloke, fizioloke, u ponaanju... - obino se pri spolnom razmnoavanju pojavljuje vei broj potomaka nego to ih moe iz okolia dobiti dovoljno ivotnih resursa (hrana, prostor...) - meu potomstvom nastaje nadmetanje, "borba za opstanak" - opstaju oni koji su najpodobniji zahtjevima okolia, oni mogu imati prirodni www.perpetuum-lab.com.hr odabir_potomstvo i prenijeti na njega svoje podobne osobine - zakljuak: gomilanjem sitnih nasljednih varijacija tijekom duljeg vremena nastane velika promjena pa se pojavi nova vrsta (pripadnici srodnih populacija vie ne daju plodno potomstvo) - analizirati darvinizam - specijacija proces razvoja nove vrste - temeljne sile evolucije - mutacija nasljedna promjena u genomu osigurava varijabilnost - selekcija odreuje kakvi e mutanti preivjeti (oni s mutacijama povoljnim za uvjete okolia) i imati potomstvo, dakle koji e se geni dalje prenositi - ostale vane sile evolucije - genetiki drift pojava u malim izoliranim populacijama da se neki mutirani gen odri (ili izgubi) suprotno pravilima selekcije (dakle iako nije najpovoljniji) jer njegovi nositelji sluajno (ne) preive i (ne) daju potomstvo simpatrijska specijacija_ alopatrijska specijacija, reproduktivna izolacija _izolacijski mehanizmi prostorna izolacija - alopatrijska specijacija razvoj nove vrste zbog prostorne izdvojenosti populacija neke vrste npr. endemske guterice na otocima - simpatrijska specijacija razvoj nove vrste zbog reproduktivne izolacije pripadnika neke vrste koji ive na istom prostoru najee u biljaka (npr. penica), jedinke s velikim kromosomskim mutacijama (poliploidi) ne mogu se kriati s jedinkama ishodine vrste, ali mogu dati plodne potomke samooplodnjom - konvergentna evolucija pojava da pripadnici nesrodnih vrsta u istim uvjetima okolia stjeu sline prilagodbe (analogne organe) npr. morski pas (riba) i dupin (sisavac): oblik tijela, peraje - divergentna evolucija razvoj nekoliko razliitih vrsta iz jedne npr. Darwin je na otoju Galapagos otkrio mnogo vrsta zeba koje su se razvile iz zajednikog pretka koji je doletio s kopna, a razlikuju se oblikom kljuna ovisno o ishrani (kukci, sjemenke, nektar...)

- sukcesivna evolucija razvoj nove vrste tijekom kojeg ishodina vrsta izumire (tj. znatna promjena jedne vrste tijekom vremena) - Lamarckova teorija evolucije prethodi Darwinovoj, razlikuje se od nje po tome to je Lamarck smatrao (pogreno) da se organi razvijaju ili krljaju zbog intenzivne ili nedostatne upotrebe te se takve steene promjene prenose na potomstvo (npr. da su irafe stekle dugi vrat jer su ga kroz mnogo generacija istezale kako bi dosegle lie), i da se tako vrste samo usavravaju, a nove vrste ne nastaju iz postojeih nego uvijek iznova iz neive tvari j) evolucija ovjeka - primati red razreda sisavaca s najrazvijenijim mozgom - dokazi da ovjek potjee od nekih davno izumrlih primata (ovjekolikih majmuna, opica): anatomska slinost, fosilni dokazi (praljudi), molekularni dokazi (impanze su genetski i po nekim bjelanevinama sliniji ljudima nego drugim primatima) - glavne "etape" u razvoju ovjeka: australopitek (majmuni koji su upotrebljavali orue i hodali na dvije noge), Homo habilis (prvi ljudi koji su izraivali orue, razvoj govora), Homo erectus (hodali posve uspravno, palili vatru, gradili nastambe, veliki mozak usporedive veliine s dananjim), neandertalac (anatomski dananji ljudi), kromanjonac (Homo sapiens) "etape" jer evolucija nije linearno sukcesivna, nego divergentna i sloena (nisu svi nastali jedni iz drugih) - nastanak rasa na razliitim krajevima svijeta zasebno su se razvile genotipski i fenotipski djelomino razliite populacije ljudi ovisno o klimatskim uvjetima, ne zna www.perpetuum-lab.com.hr se kad su se tono odvojile od zajednikog pretka, nisu razliite vrste ni podvrste, meu njima je u svim razdobljima bilo razmjene gena osnovni ekoloki pojmove i njihovi meuodnosi - ekologija = znanost o meusobnim ovisnostima i utjecajima ivih bia i njihovog okolia - osnovni ekoloki pojmovi - populacija = skupina jedinki iste vrste u odreenom prostoru ekosustava, povezanih razliitim meusobnim odnosima, ponajprije razmnoavanjem - ivotna zajednica biocenoza = skup populacija biljaka i ivotinja na odreenom stanitu = biotika komponenta ekosustava

- stanite biotop = prostorna jedinica kojoj je svojstvena odreena kombinacija fizikalnih i kemijskih ekolokih imbenika - ekosustav = osnovna organizacijska prirodna jedinica u kojoj su iva bia i njihov neivi okoli prostorno i vremenski ujedinjeni protjecanjem energije i kruenjem tvari = biocenoza + biotop - vodeni: jezerski, rijeni, morski (bentoski, puinski), podzemnovodeni... - kopneni: umski, travnati, polupustinjski, pustinjski... - biom = skup ekosustava koji ine cjelinu na dijelu Zemlje - dijele se i nazivaju prema klimazonalnoj zajednici na kopnu: tundra, tajga, travnjak, pustinja, ume umjerenog pojasa, mediteranska vegetacija, tropske vlane ume... - biosfera = prostor na Zemlji naseljen ivim biima - dijelovi: hidrosfera, litosfera, atmosfera - ekoloka nia = poloaj neke vrste u ekosustavu, u stanitu, nain na koji ona ivi i ostvaruje svoje ivotne potrebe, uloga u prometu tvari i energije (moe se definirati i kao skup svih ekolokih valencija neke vrste) - biljna zajednica (fitocenoza) - ivotinjska zajednica (zoocenoza) - ekoloki minimum = donja granica intenziteta jednog ekolokog imbenika (npr. temperatura, vlanost, svjetlost) pri kojoj je jo mogua egzistencija odreene organske vrste - ekoloki maksimum = gornja granica intenziteta jednog ekolokog imbenika pri kojoj je jo mogua egzistencija odreene organske vrste - ekoloki optimum = stupanj intenziteta jednog ekolokog imbenika pri kojemu je njegovo djelovanje na odreenu organsku vrstu najpovoljnije - ekoloka valencija = amplituda kolebanja jednog ekolokog imbenika u ijim je granicama mogu opstanak odreene vrste b) odnosi izmeu ivih bia i abiotikih imbenika okolia - glavni abiotiki imbenici: temperatura, voda i vlaga, svjetlo - poikilotermne ivotinje - ivotinje s nestalnom tjelesnom temperaturom beskraljenjaci, ribe, vodozemci, gmazovi - biljke i gljive su poikilotermne, kao i prokarioti - homeotermne ivotinje - ivotinje sa stalnom tjelesnom temperaturom ptice, sisavci - vanost temperature za odvijanje ivotnih procesa u organizmima: veina enzima nunih za metabolike procese aktivni su samo u uskom temperaturnom rasponu

- primjeri prilagodbi stablaica umjerenog podruja na preivljavanje hladnog razdoblja godine: odbacivanje listova, preivljavanje u podzemnim organima (trajnice) ili u obliku sjemenke (jednogodinje biljke) www.perpetuum-lab.com.hr - prilagodbe homeotermnih ivotinja na sezonsku promjenu temperature u okoliu - mitarenje (ptice perje) / linjanje (sisavci dlaka) - zimski san c) odnosi izmeu ivih bia u biocenozi (biotiki imbenici) - glavni biotiki imbenici = odnosi izmeu ivih bia - odnosi razmnoavanja izmeu jedinki iste vrste - simbioza odnos izmeu jedinki razliitih vrsta iz kojeg obje vrste crpe korist (ili jedna crpi korist, a nijedna ne trpi tetu) - nametnitvo odnos nametnika i domaina (domadara) - predatorstvo odnos grabeljivca i plijena - kako odnosi izmeu jedinki razliitih vrsta utjeu na brojnost/ gustou populacija u biocenozi kretanje brojnosti grabeljivca s odreenim zakanjenjem prati kretanje brojnosti plijena - mimikrija pojava da organizmi oblikom, bojom itd. nalikuju na druge ive ili neive stvari primjeri: bogomoljka (granica), leptir letilist (list) - prilagodbe grabeljivaca - ptica grabljivica (jastreb) razvijen vid osobito za odreene obrasce boja i oblika (plijen), kljun, pande - zvijer (vuk) razvijen njuh osobito za miris plijena, lovi u oporu, zubi - prilagodbe plijena za zatitu od grabeljivaca - sisavci biljojedi (zec, srna) razvijena osjetila (vid, njuh, sluh), brzo kretanje? - naini izraavanja gustoe populacije - brojem (ili masom biomasom) jedinki na jedinici povrine (ili volumena u vodenim ekosustavima) - brojkama od 1 (rijetka vrsta) do 5 (vrlo brojna vrsta) - kako odnosi izmeu jedinki iste vrste utjeu na brojnost/ gustou populacije reproduktivni potencijal i kompeticija (nadmetanje za hranu, ivotni prostor i sl.): na jednom stanitu moe ivjeti samo ogranieni broj jedinki neke vrste (koliki je taj broj, ovisi o drugim uvjetima stanita) d) glavne osobine biocenoza i ekosustava - razlike u osobinama vodenih i kopnenih ekosustava: - u vodenim ekosustavima ivot se prostire kroz sve slojeve (od dna do povrine) zbog velike gustoe vode

- u vodenim ekosustava manje su temperaturne promjene zbog velikog toplinskog kapaciteta vode - u vodenim ekosustavima s dubinom vrlo brzo raste tlak - bentos organizmi privreni ili nainom ivota vezani uz podlogu - prema stupnju pokretljivosti - privreni za podlogu (npr. bentoske alge, koralji, spuve) - slabo pokretni (jeinci, trpovi, neki koljkai npr. periska) - s velikim radijusom kretanja (pridnene vrste riba zubatac, cipal i sl.) - nekton slobodnoplivajui organizmi - primjeri: srdela, morski pas, dupin - plankton slobodnolebdei vodeni organizmi - znaenje planktona u vodenim ekosustavima fitoplankton ostvaruje oko 90% sveukupne fotosinteze na Zemlji - fitoplankton autotrofni ("biljni") - zooplankton heterotrofni ("ivotinjski") - glavni imbenici koji utjeu na raspored organizama (biocenoza) u moru: osvjetljenost (prozirnost), gustoa morske vode, slanost, sastav (hranjivost) morske www.perpetuum-lab.com.hr vode, temperatura, izmjena plime i oseke - u osvjetljenom sloju u vodenim (morskim) ekosustavima (maksimalno do 200 m dubine) ive autotrofni (fotosintetski) organizmi (proizvoai), a na veim dubinama mogu ivjeti samo heterotrofni (i eventualno kemoautotrofni) - umske biocenoze najsloeniji i organskom proizvodnjom najbogatiji tip kopnenih biocenoza - slojanje = vertikalni raspored vrsta - fauna skup svih ivotinjskih vrsta nekog podruja (sistematski pojam) - flora skup svih biljnih vrsta nekog podruja (sistematski pojam) - vegetacija skup svih biljnih zajednica (fitocenoza) nekog podruja (ekoloki pojam) - areal podruje rasprostranjenosti (odreene vrste ili druge sistematske kategorije ili ivotne zajednice) - endem vrsta (ili druga sistematska kategorija) koja naseljava samo malo, ogranieno podruje - kozmopolit vrsta (ili druga sistematska kategorija) koja naseljava vrlo iroki raspon stanita imaju vrlo iroku ekoloku valenciju npr. liajevi, lisica, maslaak - sukcesija niz promjena biocenoza na nekom stanitu u odreenom vremenskom razdoblju primjeri: zaratavanje jezera, obnavljanje ume nakon poara - sukcesije nastaju prirodno, ali esto i djelovanjem ovjeka (krenje uma, melioracija, poari, zagaenje voda...)

- glavni tipovi (kopnenih) bioma i klimatske prilike podruja na kojima se prostiru: - tundra polarna klima - tajga ume etinjaa hladna kontinentalna klima - uma umjerenog pojasa vazdazelene i kontinentalne umjerena kontinentalna klima - mediteranska vegetacija u suhim ili polusuhim primorskim podrujima umjerenog pojasa (mediteranska klima) - travnjak travnjaci umjerenog pojasa (stepa, prerija, pampa) i tropskog pojasa (savana) - tropska kina uma topla i vlana tropska (ekvatorijalna) klima - pustinja u podrujima s vrlo malom koliinom padalina (vlage) u svim klimatskim pojasevima (tople i hladne pustinje) - horizontalni (ovisno o geografskoj irini; na visini 0-100 m nad morem) raspored biljnog pokrova ovisno o klimatskim prilikama (od polova prema ekvatoru): ledenjaci (bez biljnog pokrova), tundre (mahovine, liajevi), tajge (crnogorine ume), listopadne ume umjerenog pojasa (odnosno stepe, polupustinje, pustinje ovisno o vlanosti) i primorske vazda zelene ume, oko ekvatora tropske vlane ume (praume) - vertikalni (ovisno o nadmorskoj visini; u umjerenom pojasu) raspored biljnog pokrova ovisno o klimatskim prilikama (odozdo prema gore): neki od gore nabrojenih pokrova umjerenog pojasa (0-100 m), hrastove ume, bukove ume, mijeane ume bukve i jele , pretplaninske bukove ume, planinske ikare, planinski bor (krivulj), planinski travnjaci (panjaci), zona vjenog snijega i leda (bez biljnog pokrova) e) odnosi ishrane u biocenozi, kruenje tvari i protjecanje energije u ekosustavu - proizvoai autotrofni organizmi (prvenstveno zelene biljke) koji proizvode organsku tvar koristei Sunevu energiju (fotosintezom) - potroai hrane se proizvoaima ili drugim potroaima i koriste dio tako dobivene energije za svoje metabolike procese (ta energija u obliku topline naputa ekosustav) www.perpetuum-lab.com.hr - glavni tipovi potroaa: biljojedi, mesojedi i svejedi - razlagai razgrauju tijela uginulih organizama tako vraaju hranjive tvari u ciklus, ime omoguuju rast i razvoj proizvoaa

- analizirati prehrambenu piramidu s obzirom na broj i biomasu te koliinu energije na pojedinoj prehrambenoj razini na niim razinama vei je broj organizama, biomasa i koliina energije - hranidbena mrea skup svih isprepletenih hranidbenih lanaca u nekom ekosustavu - primarna organska proizvodnja proizvoai (autotrofni) - sekundarna organska proizvodnja potroai (heterotrofni) f) tetni utjecaji ovjeka na biosferu i mjere kojima se tetni utjecaji mogu smanjiti (odrivi razvoj u Republici Hrvatskoj i u svijetu) - tetno djelovanje ovjeka na biosferu: krenje uma, isuivanje movara, regulacija vodotoka, gradnja naselja, industrijskih zona, poveavanje prometa i irenje prometne mree te oneienje vode, zraka i tla - posljedice krenja uma: erozija (degradacija) tla (gubi plodnost), izumiranje biljnih i ivotinjskih vrsta, poremeaj regulacije kolebanja temperature, vlanosti i vjetra (sve to doprinosi irenju pustinja) - posljedice isuavanja movara (melioracije): izumiranje vodenih biljaka i ivotinja - posljedice oneienja voda: izumiranje biljnih i ivotinjskih vrsta (ne samo onih u vodi), opasnost za ovjeka (uzronici zaraznih bolesti, kancerogene tvari) - potreba proiavanja otpadnih voda prirodne vode (osobito tekuice) imaju veliku sposobnost samoproiavanja (autopurifikacije), ali nedovoljnu da bi se samim tim ponitio utjecaj ovjeka (industrije) - izvori oneiavanja zraka: plinovi (sumporov dioksid, duikovi oksidi, ugljikov monoksid, ozon, amonijak, ugljikovodici, sumporovodik, halogenovodici, freoni) i estice (teki metali) prirodni (vulkanske erupcije, poari) i antropogeni (spaljivanje fosilnih goriva, industrija) - pojava efekta staklenika: ugljikov dioksid (i jo neki plinovi) u atmosferi spreava da toplinsko zraenje odlazi sa Zemlje u svemir tj. reflektira ga natrag na Zemlju prirodni efekt staklenika omoguuje ivot na Zemlji (bez njega bi bilo mnogo prehladno), ali razvojem industrije poveao se udio CO2 i drugih "staklenikih plinova" u atmosferi te stoga i prosjena temperatura na Zemlji - vrste oneienja zraka koje uzrokuju pojavu kiselih kia: industrijski plinovi koji

otapanjem u _vodi tvore kiseline (sumporov dioksid, duikovi oksidi, klorovodik sumporna, duina i klorovodina kiselina) - tetne posljedice kiselih kia: usporavaju rast drvea, uzrokuju ugibanje vodenih organizama, liajeva i nekih biljaka (etinjae), olakavaju zagaenje tekim metalima - znaenje ozonskog sloja u atmosferi: apsorbira najvei dio ultraljubiastog zraenja koje je tetno za ivot (npr. uzrokuje rak koe i sivu mrenu oka) - vrste oneienja zraka koje uzrokuju nastajanje ozonskih rupa - let nadzvunih zrakoplova - halogenirani ugljikovodici (freoni) - detonacija nuklearnog oruja - glavni naini oneiavanja tla i njihove posljedice - gnojenje promjene u kemijskom sastavu i kiselosti tla - pesticidi akumulacija otrovnih tvari u ivim organizmima - teki metali (iz industrije i otpada) -||- nacionalni parkovi Hrvatske: Plitvika jezera, Paklenica, Risnjak, Mljet, Kornati, Brijuni, Krka, Sjeverni Velebit - parkovi prirode: Telaica, Velebit, Kopaki rit, Vransko jezero, umberak i www.perpetuum-lab.com.hr Samoborsko gorje, Biokovo, Lonjsko polje, Papuk, Uka, Lastovsko otoje, zapadni dio Medvednice - primjeri zakonom zatienih biljaka (visibaba, ciklama, velebitska degenija, dubrovaka zeina) i ivotinja (vuk, vidra, sredozemna medvjedica, ptice grabljivice i movarice) u Hrvatskoj - posljedice unoenja stranih vrsta mogu se prekomjerno razmnoiti i naruiti prirodnu ravnoteu na tetu autohtonih vrsta primjeri: mungos na Mljetu (poetkom 20. st. doveden iz Indije kao prirodni neprijatelj zmija (poskoka), ali proirio se i na druge otoke i kopno te se prehranjuje i drugim ivotinjama i biljkama), kaulerpa u Jadranu (vidi kod zelenih algi) - odrivi razvoj = razvoj ljudskog drutva uz to manji negativni utjecaj na prirodu - akumuliranje tetnih tvari u lancima ishrane nii organizmi (biljke, plankton, kukci...) u sebe prehranom unose manje koliine tetnih tvari (tekih metala, pesticida) i preivljavaju bez znatnih posljedica, a vii organizmi (sisavci, ptice) hranei se njima nakupljaju u sebi vee koliine tih tvari, to uzrokuje teke posljedice (neplodnost, smrt)

- "Crvena knjiga biljnih i ivotinjskih vrsta" = popis ugroenih i rijetkih vrsta osnovni genetiki pojmovi i njihovi meuodnosi - genetika znanost o nasljeivanju - nasljedna tvar molekule DNA ili RNA koje se sastoje od nukleotida povezanih odreenim redoslijedom - nasljedna svojstva znaajke organizma koje su rezultat nasljeivanja (prijenosa nasljedne tvari s roditelja na potomke) - genotip skup svih gena jednog organizma - fenotip skup svih svojstava jednog organizma, koja su rezultat genotipa i utjecaja okoline - klon stanica ili organizam nastao nespolno (mitozom) iz zajednikog pretka (stanice ili organizma) kojemu je genetiki identian, kao i svim drugim klonovima tog pretka primjeri: u prirodi neki organizmi se razmnoavaju iskljuivo nespolno kloniranjem (bakterije binarno diobom), a neki samo u odreenim uvjetima (krumpir gomoljima, jagoda vrijeama, moruzgva, morska zvjezdaa, plonjak...); umjetno je mogue klonirati biljni (nacjepljivanjem; zakorijenjivanjem reznice; poticanjem diferencijacije kalusa hormonima na hranidbenoj podlozi) ili ivotinjski organizam (ugradnjom jezgre tjelesne stanice u jajnu stanicu iz koje je izvaena jezgra) - populacija skupina jedinki iste vrste koje ive na istom prostoru i meusobno izmjenjuju genetiki materijal (razmnoavaju se) b) kemijska graa i mehanizam djelovanja gena - graa nukelinskih kiselina: polinukleotidni lanac (RNA u pravilu jednostruki, DNA zavojnica od 2 antiparalelna komplementarna lanca), nukleotid (osnovnu graevnu jedinicu) ini eer pentoza (DNA-deoksiriboza, RNA-riboza), fosfat i duina baza (DNA: citozin, gvanin, adenin, timin; RNA: citozin, gvanin, adenin, uracil) - uloga nukleinskih kiselina: pohranjivanje i nasljedni prijenos upute za grau i funkcioniranje organizma - svojstva nukleinskih kiselina: pohranjivanje informacija, sposobnost udvostruavanja, stabilnost strukture, mogunost promjene - geni (dijelovi molekule DNA koji se prepisuju u RNA, veinom sadre uputu za redoslijed aminokiselina u proteinu) upravljaju ivotnim procesima biosinteza

proteina: gen se pomou enzima RNA polimeraze prepisuje u (glasniku) mRNA www.perpetuum-lab.com.hr (transkripcija) koja se sastoji od kodona (niz od 3 baze koji sadri informaciju za odreenu aminokiselinu ili za prekid sinteze), na ribosomima (koji se sastoje od bjelanevina i rRNA, ribosomske) kodon se spaja s komplementarnim antikodonom iz tRNA (prijenosna) koja na drugom kraju donosi aminokiselinu i tako se aminokiseline slau u niz i spajaju u protein (translacija) c) graa i organizacija nasljedne tvari virusa, prokariota i eukariota - kromosomska teorija nasljeivanja u sintetskoj (S) fazi ivotnog ciklusa stanice pomou enzima DNA polimeraza odvija se semikonzervativna replikacija DNA (na svakom lancu sintetizira se novi, komplementaran tako da se svaka nova DNA sastoji od jednog roditeljskog i jednog novosintetiziranog lanca), kod eukariota svaka udvostruena DNA ini dvije kromatide kromosoma meusobno povezane centromerom (privrsnicom pomou koje se privruju za diobeno vreteno) eukariotski kromosom sastoji se od DNA omotane (pakirane) oko bjelanevina, to je transportni oblik DNA koji je najjae spiraliziran (najgue pakiran) u metafazi diobe (prije razdvajanja kromatida koje je time olakano) - temeljna graa kromosoma: DNA, matriks (bjelanevine), centromera - broj i vrste kromosoma - jednostruki kromosom (1 kromatida, 1 DNA) - homologni (dvostruki) kromosom (2 kromatide, 2 DNA) - bivalent (2 razliita homologna kromosoma, 4 kromatide, 4 DNA) u mejozi I. - kromosomske garniture broj skupova razliitih kromosoma koje organizam sadri u svojoj genetikoj uputi n=haploidan, 2n=diploidan, 3n=triploidan, 4n=tetraploidan, 5n=pentaploidan, 6n=heksaploidan... - genske sustavi prokariota - virusi sadre jednu molekulu nukleinske kiseline (DNA ili RNA dvolananu ili jednolananu, linearnu ili krunu) koja se nalazi unutar bjelanevinastog omotaa (kapside), razmnoavaju se samo unutar stanice domaina koristei njezine enzime za umnaanje - bakterije sadre jednu veliku krunu (prstenastu) molekulu DNA (nukleoid, "bakterijski kromosom") i vie malih krunih molekula DNA (plazmidi)

- uloge plazmida sadre manji broj gena koji nisu nuni za funkcioniranje stanice, ali mogu nositi korisne prilagodbe, repliciraju se neovisno o kromosomu i tijekom diobe se ne rasporeuju pravilno pa doprinose varijabilnosti (potomci, iako nastaju nespolno, nisu posve identini jer sadre razliite plazimde) - prokariotski genom (cjelokupni genetiki materijal) sadri samo funkcionalne gene, za razliku od eukariotskog koji sadri eksone koji nose genetiku informaciju i introne koji ne nose nikakvu informaciju d) znaenje mejoze i krianja za nasljeivanje - osnovna naela odreivanja spola razliita u razliitih skupina organizama, u sisavaca i nekih kukaca (vinska muica) postoje 2 tipa spolnih kromosoma XiY kromosomi enski spol ima 2 jednaka spolna kromosoma (XX), a muki 2 razliita (XY) - znaenje crossing-overa i nezavisnog razdvajanja homolognih kromosoma u profazi I. prilikom sparivanja homolognih kromosoma u bivalente moe doi do izmjene genetikog materijala (crossing-over) izmeu razliitih kromosoma (onog kojeg je jedinka dobila od oca i onog kojeg je dobila od majke), a u anafazi I. i II. svaki bivalent odnosno homologni kromosom razdvaja se neovisno o ostalima sve to doprinosi varijabilnosti, jer zbog tih procesa gamete nisu identine stanici od koje su nastale ni meusobno, nego mogu nastati razne kombinacije - dominantna svojstva uvijek dolaze do izraaja u fenotipu ako su prisutna u www.perpetuum-lab.com.hr genotipu - recesivna svojstva dolaze do izraaja u fenotipu samo ako u genotipu nisu prisutni odgovarajui dominantni aleli - roditeljska (parentalnu) generacija - P - generacija potomaka (filijalna) F1, F2, F3... - alel jedna od dvije ili vie moguih varijanti nekog gena u odreenom lokusu (mjestu na kromosomu) - homozigotni organizam jedinka koja ima za neko svojstvo par istih alela - heterozigotni organizam jedinka koja za neko svojstvo ima par razliitih alela - monohibridno krianje praenje svojstva odreenog jednim genom, npr.: P: AAaa (dominantni homozigot i recesivni homozigot)

F1: AaAa (svi su heterozigoti - "mijeanog" genotipa i dominantnog fenotipa) F2: AA, Aa, Aa, aa (omjeri u genotipu 1:2:1; u fenotipu = dominantni : recesivni = 3:1) - dihibridno krianje praenje dvaju svojstava, odreenih dvama genima, npr.: P: AABBaabb (dominantni homozigot i recesivni homoozigot za oba svojstva) F1: AaBbAaBb (svi su heterozigoti za oba svojstva) F2:AaBb, AaBB, AABb, aaBb, Aabb, AABB, aaBB, aaBb, aabb (omjeri u genotipu = 4:2:2:2:2:1:1:1:1; u fenotipu 9:3:3:1) - intermedijarno krianje krianje bez dominantno-recesivnog odnosa tj. s nepotpunom dominacijom ili kodominacijom P: a1a1a2a2 (dva razliita homozigota) F1: a1a2a1a2 (svi "mijeanog" genotipa i fenotipa kodominantni heterozigoti) F2: a1a1, a1a2, a1a2, a2a2 (omjeri u genotipu i fenotipu = prvi roditeljski : "mijeani" : drugi roditeljski = 1:2:1) - Mendelovi zakoni 1. zakon razdvajanja (segregacije) par alela razdvaja se pri mejozi (svaka gameta nosi jedan alel homozigot stvara jednu vrstu gameta, a heterozigot dvije vrste) 2. zakon neovisne segregacije dva ili vie parova alela tijekom mejoze se razdvajaju neovisno jedan o drugom (u gametama mogu biti kombinirani na razne naine) (ako se nalaze na razliitim kromosomima, a ne homolognim) - multipli aleli vie od dva alela za isto svojstvo koji postoje u populaciji npr. aleli za krvne grupe ovjeka A, B i O e) vrste promjena genotipa, mogui uzroci i posljedice - mutacije trajne promjene strukture genetike upute (gena ili kromosoma) npr. srpasta anemija posljedica je tokaste mutacije - vrste mutacija - genske (tokaste) zahvaaju jedan par nukleotida - kromosomske mutacije grae kromosoma (promjene strukture kromosoma zahvaaju vie parova nukleotida) - mutacije broja kromosoma promjena broja pojedinih kromosoma (aneuploidija) ili broja setova kromosoma (poliploidija/euploidija) - uzroci mutacija - spontane sluajne pogreke tijekom replikacije DNA - inducirane nastaju djelovanjem mutagena (zraenja i kemijskih tvari) iz okoline

- uestalost tetnih i korisnih mutacija: tetne (i neutralne) su mnogo ee od korisnih - uzroci varijabilnosti (pojava nejednakosti meu organizmima) - mutacije - modifikacije nenaslijedne promjene zbog utjecaja okolia - rekombinacije tijekom mejoze (razdvajanje homolognih kromosoma, crossingwww. perpetuum-lab.com.hr over) - krianje (hibridizacija) mijeanje gena - spolno vezane nasljedne bolesti mutirani gen nalazi se na X kromosomu (enskom spolnom) a na Y kromosomu (mukom spolnom) nema gena za to svojstvo pa se poremeaj mnogo ee javlja u mukaraca npr. hemofilija, daltonizam, miina distrofija - maligna oboljenja (rak, tumor koji nekontrolirano raste i iri se po organizmu) uzrokovana su mutacijama u genima koji ograniavaju (inhibiraju) staninu diobu - rizini imbenici: bioloki (naslijee, onkogeni virusi), izloenost mutagenima (fizikalni: zraenje npr. UV; kemijski kancerogeni spojevi duhanski dim, alkohol, aa...) - magilna i mnoga druga oboljenja poligenetska su svojstva (na njihov nastanak djeluje vie gena) pa osim o naslijeu znatno ovise i o utjecaju okoline te se izbjegavanjem rizinih imbenika (ponaanja: puenje, alkoholizam...) moe znatno smanjiti rizik od obolijevanja f) mogunosti primjene genetike na razliitim podrujima ljudske djelatnosti - osnovne metode prouavanja nasljeivanja u ljudi - rodoslovlje dijagramski prikaz obiteljskog stabla (povezanosti predaka i potomaka) kroz nekoliko generacija, pri emu se razliitim simbolima oznaavaju osobe s odreenim svojstvom i osobe bez njega (fenotip) te na osnovi nasljeivanja pokuavaju odrediti genotipovi - citogenetska istraivanja (analiza genetike upute ovjeka openito te pojedinaca radi otkrivanja moguih genetskih poremeaja) - primijeniti spoznaje o mutacijama u ovjeka u rjeavanju zadataka - primjeri kromosomskih aberacija u ovjeka - Downov sindrom - trisomija 21. kromosoma mentalna retardacija i odreene fizike osobine (mongoloidnost) - Turnerov sindrom 44+X0 (nedostatak jednog spolnog kromosoma monosomija)

osobe enskog spola, spolno nezrele, sterilne, niskog rasta, mentalno retardirane - objasniti nasljeivanje hemofilije pomou rodoslovlja - primjena DNA u tehnologiji - primjena genetikih otkria u uzgoju ivotinja i biljaka (kontrolirana krianja u svrhu dobivanja podvrsta s pogodnim fenotipskim obiljejima) - biotehnologija (genetiko inenjerstvo ubacivanje gena pomou modificiranog virusa prijenosnika u genetsku uputu gamete ili zigote, promjena aktivnosti gena ili uklanjanje nepovoljnih gena) - proizvodnja lijekova (npr. genetiki modificirane bakterije proizvode inzulin)