28.01.2016 Views

130105 katalog bio_SS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

iologija<br />

v gimnazijah<br />

NOVO NOVO NOVO<br />

Nov komplet učbenikov<br />

Tudi v e-obliki na www.irokus.si<br />

znanje<br />

nas dela<br />

velike


Odkrivanje živjenja se nadaljuje!<br />

Popoln komplet za <strong>bio</strong>logijo v gimnazijah<br />

7 ključnih prednosti učbeniške serije<br />

V letu 2011 smo v Založbi Rokus Klett pripravili učbenik <strong>bio</strong>logije za<br />

gimnazije z naslovom Kjer se življenje začne. V letošnjem letu temu<br />

učbeniku dodajamo tri nove učbeniške naslove: Čudovite oblike, Iskanje<br />

izvora in Spoznajmo svoje domovanje, ki zgodbo o življenju na našem<br />

planetu celovito zaokrožujejo.<br />

Pred časom smo vam sporočili, da je bil prvi del te serije,<br />

učbenik Kjer se življenje začne, med dobitniki prestižne<br />

mednarodne nagrade v tekmovanju za najboljši evropski<br />

učbenik (BESA Awards). Nagrada – naš učbenik je<br />

prejel bronasto – ki jo podeljujejo kar tri mednarodne<br />

organizacije: EEPG (European Educational Publishers<br />

Group, ki predstavlja 20 članic iz 20 držav EU), IARTEM<br />

(International Association for Research on Textbooks<br />

and Educational Media) in Frankfurtski knjižni sejem,<br />

nas seveda navdaja s posebnim zadovoljstvom.<br />

V novih učbenikih smo ohranili vse vsebinske in oblikovne odlike nagrajenega<br />

učbenika Kjer se življenje začne. Dijake seznanjamo z osnovnimi koncepti<br />

anatomije, fiziologije, evolucije in ekologije, da jih bodo razumeli in znali<br />

uporabiti v svojem bodočem poklicu, četudi se z <strong>bio</strong>logijo ne bodo nikoli<br />

več neposredno srečali (npr. kot ekonomisti ali novinarji). Učbeniki jim<br />

omogočajo, da si izoblikujejo mnenje in na njegovi osnovi sprejemajo<br />

odgovorne odločitve.<br />

NOVO<br />

Kjer se življenje začne …<br />

Biologija celice in genetika<br />

Avtorji: Marina Dermastia,<br />

Radovan Komel in Tom Turk<br />

Potrjeno.<br />

Na voljo od leta 2011.<br />

Več na str. 4-7<br />

Čudovite oblike<br />

Zgradba in delovanje organizmov<br />

Avtorji: Helena Lenasi, Marko Kreft,<br />

Tom Turk in Marina Dermastia<br />

V postopku potrjevanja.<br />

Na voljo maja 2013.<br />

Več na str. 8-11<br />

• vsebine učnega načrta so smiselno povezane<br />

v konceptualne celote<br />

• nadgradnja osnovnih vsebin z izbirnimi in<br />

maturitetnimi vsebinami, ki so predstavljene<br />

oblikovno ločeno*<br />

• preprosto in zanimivo predstavljena snov<br />

• besedilo je napisano v osebnem slogu,<br />

ki ga dijak lahko začuti<br />

• ustrezni primeri, tudi številni primeri iz<br />

vsakdana in v povezavi z realnim svetom<br />

• zgovorne ilustracije in fotografije ter številni<br />

shematski prikazi<br />

• sodobno oblikovanje in enotna struktura<br />

vseh učbenikov<br />

* Te vsebine so namerno vtkane v učbenik. Zaradi<br />

preprostosti besedila in spremljajočih slik so ne le<br />

razumljive, marveč tudi zanimive za vse dijake.<br />

Učbeniki niso le učno gradivo za gimnazijske programe, so tudi referenčne<br />

knjige o obravnavanih tematikah za vsakogar – v knjigi o evoluciji avtor celo<br />

neposredno vabi starše dijakov, naj knjigo berejo skupaj.<br />

NOVO<br />

Iskanje izvora<br />

Evolucija in sistem živega sveta<br />

prof. dr. Marina Dermastia,<br />

urednica učbeniške serije<br />

Avtor: Boris Sket<br />

V postopku potrjevanja.<br />

Na voljo maja 2013.<br />

TUDI V BREZPLAČNI E-OBLIKI!<br />

Vsi učbeniki so na voljo tudi v brezplačni<br />

e-obliki na spletnem portalu www.irokus.si.<br />

Več na str. 12-15<br />

Delovne različice novih učbenikov si lahko<br />

ogledate in preizkusite že danes!<br />

Več na zadnji strani <strong>katalog</strong>a<br />

O avtorjIH SERIJE<br />

Vsi avtorice in avtorji so učitelji, večinoma redni<br />

profesorji na Univerzi v Ljubljani, eden je član<br />

SAZU. Njihovo raziskovalno in strokovno delo je<br />

neposredno povezano z vsebinami učbenikov.<br />

Večino med njimi povezuje dolgoletna skrb za<br />

izboljšanje naravoslovne pismenosti med slovensko<br />

mladino, ki se odraža v učbenikih, poljudnih knjigah,<br />

poljudnoznanstvenih in mladinskih revijah. Hkrati<br />

jih povezuje tudi ljubezen do narave, ki ji namenjajo<br />

velik del svojega prostega časa.<br />

NOVO<br />

Spoznajmo svoje domovanje<br />

Ekologija<br />

Avtorica: Alenka Gaberščik<br />

V postopku potrjevanja.<br />

Na voljo maja 2013.<br />

Več na str. 16-19


Biologija celice in genetika<br />

ne membrane, ki je obrnjena v notranjost tilakoide.<br />

Pri tej cepitvi se sprostijo tudi protoni in nastane kisik. Kisik je tako<br />

stranski produkt prvega niza fotosinteznih reakcij.<br />

potrjeno!<br />

Avtorji:<br />

prof. dr. Marina Dermastia,<br />

prof. dr. Radovan Komel in<br />

prof. dr. Tom Turk<br />

Recenzenti:<br />

prof. dr. Ana Plemenitaš,<br />

prof. dr. Damjana Drobne,<br />

prof. dr. Jože Pungerčar,<br />

Majda Kamenšek Gajšek in<br />

Nada Udovč Knežević<br />

Celoten učbenik je napisan v luči evolucije,<br />

a teme iz evolucije, zapisane v učnem<br />

načrtu, niso posebej izpostavljene, pač pa<br />

so integrirane v besedilo, ki je obogateno<br />

z ustreznimi primeri iz našega vsakdana in<br />

povezavami z realnim svetom.<br />

Učbenik zajema vse zahtevane vsebine<br />

učnega načrta o <strong>bio</strong>logiji celice in genetiki,<br />

ki se prepletajo z maturitetnimi in izbirnimi<br />

vsebinami o življenju na Zemlji, zgradbi in<br />

delovanju organizmov, <strong>bio</strong>tehnologiji in<br />

mikro<strong>bio</strong>logiji. Zaradi preprostosti besedila<br />

in spremljajočih slik maturitetne in izbirne<br />

vsebine niso le razumljive, temveč so za<br />

dijake predvsem zanimive.<br />

Učbenik prinaša:<br />

• 296 strani formata 19,7 x 26,5 cm<br />

• 18 poglavij in 57 podpoglavij<br />

• 175 fotografij<br />

• 52 fotografij, posnetih s pomočjo<br />

mikroskopa<br />

• 259 ilustracij in shematskih prikazov<br />

• 62 okvirčkov z dodatno vsebino<br />

120 Fotosinteza Fotosinteza<br />

Z baterijami, ki so povezane v niz, povečamo<br />

napetost.<br />

Kisik, ki se sprosti v procesu<br />

fotosinteze prihaja iz vode.<br />

Do začetka 20. stoletja je bila večina<br />

znanstvenikov prepričanih, da je kisik,<br />

sproščen pri fotosintezi, eden od končnih<br />

produktov procesa in da izhaja iz CO2.<br />

V dvajsetih letih prejšnjega stoletja<br />

je nizozemsko-ameriški mikro<strong>bio</strong>log<br />

Cornelis Bernardus van Niel postavil<br />

hipotezo, da je kisik produkt razcepa<br />

vode pod vplivom sončne svetlobe.<br />

Hipoteza je temeljila na podobnih<br />

vlogah, ki jih imata žveplovodik in voda<br />

ter kisik in žveplo. Njegovo hipotezo so s<br />

poskusi potrdili šele dvajset let kasneje.<br />

TUDI V BREZPLAČNI E-OBLIKI!<br />

Svetlobna stopnja<br />

Ta del procesa že poznate. To je kemiosmotska sklopitev ( Celica<br />

kot energijski sistem). Pri fotosintezi jo imenujemo fotofosforilacija,<br />

ker jo poganja svetloba. Fotofosforilacija poteka na tilakoidnih<br />

membranah v kloroplastu ( Celica in njeni organeli). Poleg prenašalcev<br />

elektronov, ki so nujni za kemiosmotsko sklopitev, sta na<br />

tilakoidnih membranah tudi posebni fotosintezni enoti, ki ju sestavljajo<br />

fotosintezna barvila in beljakovine.<br />

Fotosintezni enoti sta povezani v nizu, tako kot mi povežemo več<br />

baterij, če želimo povečati napetost. To je nujno, saj rastline kot vir<br />

elektronov, ki vstopijo v elektronsko prenašalno verigo, uporabljajo<br />

vodo. Za iztrganje elektronov iz vode pa je potrebne veliko energije.<br />

Prva stopnja reakcij se začne, ko fotoni svetlobe zadenejo molekulo<br />

klorofila a v fotosintezni enoti na delu tilakoidne membrane, obrnjenem<br />

proti stromi kloroplasta.<br />

Fotoni iz klorofila a izbijejo elektron, ki vstopi v elektronsko prenašalno<br />

verigo. Izpraznjena mesta elektronov nadomestijo elektroni,<br />

ki se sprostijo ob cepitvi vode. Vodne molekule se cepijo na tisti<br />

strani tilakoidne membrane, ki je obrnjena v notranjost tilakoide.<br />

Pri tej cepitvi se sprostijo tudi protoni in nastane kisik. Kisik je tako<br />

stranski produkt prvega niza fotosinteznih reakcij.<br />

V nadaljevanju se elektroni prenašajo vzdolž elektronske prenašalne<br />

verige na drugo fotosintezno enoto, od tod pa do zadnjega<br />

člena, ki na zunanji strani tilakoidne membrane reducira NADP + v<br />

NADPH. Spomnite se, da se ob cepitvi vode sprostijo tudi vodikovi<br />

protoni, ki začasno ostanejo v notranjosti tilakoide. Preko nekaterih<br />

členov v elektronski prenašalni verigi se ti protoni ves čas<br />

prenašajo iz strome v tilakoidni prostor. Skupni rezultat cepitve<br />

vode, prenosa elektronov po prenašalni verigi in prenosa protonov<br />

v tilakoidni prostor je nastanek protonskega gradienta. To pomeni,<br />

da je začasna koncentracija protonov na obeh straneh membrane<br />

različna in da jih je več v tilakoidnem prostoru kot v stromi. Ne pozabite,<br />

da vsak protonski gradient predstavlja potencialno energijo<br />

(kot voda na vrhu jeza), ki se lahko sprosti in koristno uporabi (<br />

Celica kot energijski sistem). Pri fotofosforilaciji se ta energija porabi<br />

za sintezo ATP v stromi kloroplasta, ko se odpre črpalka – sintaza<br />

ATP (deluje kot turbina – Celica kot energijski sistem) na koncu<br />

prenašalne verige. Protoni se skoznjo prečrpajo v stromo kloroplasta,<br />

od koder se pozneje spet vrnejo v tilakoidni prostor. Ta tok<br />

protonov poganja sintezo ATP. Nastala ATP in NADPH se v temotni<br />

stopnji porabita za redukcijo CO 2<br />

v sladkorje.<br />

Več na zadnji strani <strong>katalog</strong>a<br />

stroma<br />

tilakoidni prostor<br />

–– tok e -<br />

–– tok protonov<br />

H2O<br />

fotosintezna<br />

enota<br />

Kisik, ki se sprosti v procesu<br />

fotosinteze prihaja iz vode.<br />

½O2<br />

H +<br />

beljakovina<br />

prenašalna<br />

tilakoida<br />

Do začetka 20. stoletja je bila večina<br />

znanstvenikov prepričanih, da je kisik,<br />

sproščen pri fotosintezi, eden od končnih<br />

produktov procesa in da izhaja iz CO 2.<br />

V dvajsetih letih prejšnjega stoletja<br />

je nizozemsko-ameriški mikro<strong>bio</strong>log<br />

Cornelis Bernardus van Niel postavil<br />

hipotezo, da je kisik produkt razcepa<br />

vode pod vplivom sončne svetlobe.<br />

Hipoteza je temeljila na podobnih<br />

vlogah, ki jih imata žveplovodik in voda<br />

ter kisik in žveplo. Njegovo hipotezo so s<br />

poskusi potrdili šele dvajset let kasneje.<br />

fotosintezna<br />

enota<br />

2H +<br />

2H + H +<br />

Pri prenašanju elektronov in vodikovih protonov v svetlobni stopnji fotosinteze<br />

se preko membrane ustvari protonski gradient, v katerem nastane dovolj<br />

energije za sintezo ATP (za nastanek 1 ATP je potreben prenos 2H + iz tilakoidnega<br />

prostora v stromo) in za redukcijo NADP v NADPH. V temotni stopnji ali<br />

Calvinovem ciklu nastaja iz CO2 sladkor.<br />

V temotni stopnji nastaja sladkor<br />

V drugem nizu reakcij je na vrsti redukcija CO2 in nastane sladkor.<br />

CO2 v list vstopa skozi reže. Za sintezo sladkorja je potrebna energija,<br />

ki jo zagotavljata NADPH in ATP, nastala v svetlobni stopnji.<br />

Ključno vlogo v temotni stopnji ima encim rubisko (kratica za ribulozo-1,6-bisfosfat<br />

karboksilazo/oksigenazo). Rubisko veže CO2 na<br />

sladkor s petimi ogljikovimi atomi (ribuloza-1,6-bisfosfat). Z vezavo<br />

CO2 se začne niz cikličnih reakcij, ki jih po odkritelju imenujemo<br />

Calvinov cikel. V reakcijah Calvinovega cikla nastajajo izhodne<br />

sestavine za glukozo in druge sladkorje. Ti sladkorji nato vstopijo v<br />

različne presnovne poti v rastlini. Za vsako novo molekulo glukoze<br />

je potrebna vezava šestih molekul CO2.<br />

podvojevalne vilice<br />

A<br />

C<br />

T<br />

A<br />

g<br />

g<br />

g<br />

C<br />

C<br />

A<br />

T<br />

T<br />

T<br />

A T<br />

C g<br />

T<br />

g<br />

T<br />

A<br />

g<br />

A<br />

T<br />

g<br />

g<br />

T<br />

C<br />

A<br />

C<br />

C<br />

g<br />

A<br />

A<br />

A<br />

C<br />

A<br />

C<br />

g<br />

T<br />

T<br />

g<br />

A<br />

g<br />

C<br />

T<br />

T<br />

g<br />

C<br />

T<br />

A<br />

A<br />

g<br />

C<br />

C<br />

g<br />

T<br />

A<br />

A<br />

T<br />

g<br />

C<br />

A<br />

T<br />

C<br />

g<br />

T<br />

A<br />

C<br />

CO2<br />

temotna<br />

stopnja<br />

(Calvinov<br />

cikel)<br />

sladkor<br />

NADP +<br />

ADP + P<br />

– –<br />

NADPH 2H +<br />

g<br />

T<br />

A<br />

Rubisko<br />

AtP<br />

sintaza ATP<br />

Rubisko je količinsko najbolj zastopana<br />

beljakovina na Zemlji. Encim rubisko<br />

predstavlja skoraj polovico topnih<br />

beljakovin v listu. Zelene rastline ga<br />

na leto izdelajo več kot 4 x 10 10 ton;<br />

povedano drugače – približno 1 tono<br />

vsako sekundo.<br />

V taki dvojni vijačnici so pari komplementarnih baz približno v istih<br />

ravninah in so stopničasto razporejeni drug nad drugim. To si lahko<br />

predstavljate kot lepo izdelano lestev in jo primerjate s tako, v kateri<br />

bi bile prečke različno dolge in pritrjene na ogrodje pod različnimi<br />

koti. V molekuli DNA je razdalja med verigama po vsej dolžini enaka<br />

in pari komplementarnih baz si sledijo, podobno kot si v polžastem<br />

stopnišču v enakih razdaljah in pod enakim kotom druga za drugo<br />

sledijo stopnice. Taka zgradba DNA je najbolj stabilna, saj v njej ni<br />

napetosti, ki bi jih povzročale neenake razdalje in različni koti, kar bi<br />

se zgodilo pri povezavah nekomplementarnih baz. V resnici se vedno<br />

poveže ena manjša pirimidinska dušikova baza z večjo purinsko<br />

( Gradniki življenja – atomi, molekule, makromolekule).<br />

DNA se podvoji pred delitvijo celice<br />

Pred delitvijo si mora celica zagotoviti, da ji bosta hčerinski celici<br />

genetsko enaki, kar pomeni, da bosta imeli enake molekule DNA.<br />

Zato se vse molekule DNA (to so kromosomi) pred delitvijo celice<br />

podvojijo. DNA se podvoji v interfazi celičnega cikla ( Celični cikel<br />

in delitev celice). Model DNA že nakazuje, kako lahko posamezna<br />

veriga DNA predstavlja predlogo za sintezo druge verige. Če poznate<br />

zaporedje baz na eni verigi dvojne vijačnice, lahko določite<br />

zaporedje baz na drugi po pravilu parjenja baz. Spomnite se, da se<br />

adenin pari le s timinom in gvanin le s citozinom.<br />

Čeprav je postopek polohranjenega samopodvojevanja DNA razmeroma<br />

preprost, pa je proces zapletena kombinacija <strong>bio</strong>kemijskih<br />

reakcij, ki potekajo bolj ali manj sočasno. Vsako stopnjo katalizira<br />

poseben encim. Različni encimi omogočajo odvijanje vijačnice, odprtje<br />

obeh verig, dodajanje in povezovanje nukleotidov.<br />

g<br />

C<br />

C<br />

C<br />

C<br />

Semikonzervativno ali polohranjeno<br />

samopodvojevanje pomeni, da se polovica<br />

starševske molekule ohrani, polovica pa se<br />

sintetizira na novo. Po samopodvojitvi sta<br />

hčerinski molekuli popolnoma enaki, kot je<br />

starševska dvojna vijačnica, sestavljeni pa sta<br />

iz ene starševske in ene nove verige.<br />

V nadaljevanju se elektroni prenašajo vzdolž elektronske prenašalne<br />

verige na drugo fotosintezno enoto, od tod pa do zadnjega<br />

člena, ki na zunanji strani tilakoidne membrane reducira NADP + v<br />

NADPH. Spomnite se, da se ob cepitvi vode sprostijo tudi vodikovi<br />

protoni, ki začasno ostanejo v notranjosti tilakoide. Preko nekaterih<br />

členov v elektronski prenašalni verigi se ti protoni ves čas<br />

prenašajo iz strome v tilakoidni prostor. Skupni rezultat cepitve<br />

vode, prenosa elektronov po prenašalni verigi in prenosa protonov<br />

v tilakoidni prostor je nastanek protonskega gradienta. To pomeni,<br />

da je začasna koncentracija protonov na obeh straneh membrane<br />

različna in da jih je več v tilakoidnem prostoru kot v stromi. Ne pozabite,<br />

da vsak protonski gradient predstavlja potencialno energijo<br />

(kot voda na vrhu jeza), ki se lahko sprosti in koristno uporabi (<br />

Celica kot energijski sistem). Pri fotofosforilaciji se ta energija porabi<br />

za sintezo ATP v stromi kloroplasta, ko se odpre črpalka – sintaza<br />

ATP (deluje kot turbina – Celica kot energijski sistem) na koncu<br />

prenašalne verige. Protoni se skoznjo prečrpajo v stromo kloroplasta,<br />

od koder se pozneje spet vrnejo v tilakoidni prostor. Ta tok<br />

protonov poganja sintezo ATP. Nastala ATP in NADPH se v temotni<br />

stopnji porabita za redukcijo CO 2<br />

v sladkorje.<br />

121<br />

fosfolipidni<br />

dvosloj<br />

tilakoide<br />

Temeljna odkritja v <strong>bio</strong>logiji, priznana<br />

z Nobelovimi nagradami, so posebej<br />

izpostavljena v okvirjih, označenih s<br />

poštno znamko. Ta prikazuje Alfreda<br />

Nobela v laboratoriju in rokopis<br />

njegove oporoke, s katero je ustvaril<br />

sklad za nagrade.<br />

Podvojevanje DNA se začne v izvoru podvojevanja<br />

Začetno mesto podvojevanja je krajše zaporedje nukleotidov v molekuli<br />

DNA, imenovano izvor podvojevanja ali ori (iz angleške besede<br />

origin = izvor, začetek). To mesto prepozna in se nanj veže skupina<br />

pomožnih podvojevalnih beljakovin. Te odvijejo in razklenejo dvojno<br />

verigo DNA v dve enojni verigi. Mesto razpiranja dvojne verige DNA<br />

imenujemo podvojevalne vilice, zaradi viličastega videza. Sintezo<br />

nove DNA omogoča encim polimeraza DNA, ki katalizira nastanek<br />

kemijskih vezi med novimi nukleotidi. Vrstni red nukleotidov določa<br />

zaporedje na odviti verigi DNA. Tako se rastoči verigi dodajajo le dušikove<br />

baze, ki so komplementarne zaporedju baz v starševski verigi.<br />

Podvojevanje DNA ima nekaj težav z zgradbo molekule<br />

Kljub elegantnosti dvojne vijačnice DNA ji prav njena zgradba<br />

predstavlja določene težave pri podvojevanju. Ena od očitnih je<br />

nasprotna usmerjenost ali antiparalelnost. To pomeni, da posamezno<br />

zaporedje nukleotidov lahko beremo le v eni smeri, tako<br />

kot zapisano besedo preberemo le v eni smeri. To tudi pomeni, da<br />

polimeraza DNA lahko deluje le v eni smeri. Če bi se verigi popolnoma<br />

razprli, težave ne bi bilo. Ena molekula polimeraze DNA bi<br />

povezovala nukleotide na eni verigi, druga molekula pa na drugi<br />

verigi v nasprotni smeri. Vendar sta v jedru celice obe verigi povezani,<br />

dokler do njiju ne pride polimeraza DNA, skupaj s pomožnimi<br />

encimi, in ju razpre.<br />

Pa poglejmo, kako se obe verigi podvojita. Za lažjo ponazoritev si<br />

predstavljajte vlaka, ki vozita po vzporednih tirih v nasprotni smeri<br />

S–J in si oglejte sliko na naslednji strani.<br />

Temeljno odkritje:<br />

citratni cikel je središče<br />

aerobne presnove<br />

Kazalka nakazuje podobno<br />

tematiko v drugih poglavjih ali<br />

učbenikih iste učbeniške serije.<br />

V barvno ločenih okvirjih so<br />

predstavljeni primeri, ki dopolnjujejo<br />

glavno besedilo ali ponujajo dodatno<br />

razlago.<br />

184 DNA – njena zgradba in podvojevanje<br />

DNA – njena zgradba in podvojevanje<br />

J<br />

S<br />

Cikel, ki je znan tudi pod imeni<br />

cikel citronske kisline, cikel trikarboksilnih<br />

kislin ali Krebsov<br />

cikel, je leta 1937 na osnovi svojih<br />

poskusov in poskusov številnih<br />

predhodnikov prvi opisal <strong>bio</strong>kemik<br />

Hans Krebs. Za svoje odkritje<br />

je leta 1953 dobil Nobelovo nagrado.<br />

Cikel vključuje vrsto povezanih<br />

reakcij, v katerih je produkt<br />

zadnje reakcije začetna spojina<br />

za prvo reakcijo. Najpogosteje ga<br />

imenujemo po citronski kislini<br />

(citratu), ki je prva spojina v ciklu<br />

in začne niz reakcij. Citratni cikel<br />

je osrednji cikel metabolizma. Čeprav<br />

ima veliko vlogo v katabolični<br />

presnovi, pa je skoraj enako pomemben<br />

tudi v anaboličnih poteh<br />

( Celica kot energijski sistem).<br />

Spojine tega cikla so namreč tudi<br />

izhodne spojine za sintezo novih<br />

molekul. Zato velikokrat rečemo,<br />

da ima citratni cikel amfiboličen<br />

(grško: amphi = obojestranski) ali<br />

vsestranski značaj.<br />

185<br />

g<br />

T<br />

A<br />

C<br />

A<br />

4 5


elektronski mikroskop 49, 52, 54, 61, 64, 65,<br />

66, 69, 71<br />

Ellis, John 262<br />

encim 29, 30, 32, 36, 44, 98, 129, 130, 131,<br />

132, 133, 136, 137, 272<br />

encimska inhibicija 129, 133, 136<br />

endocitoza 75, 83, 84, 86, 87, 272<br />

endoplazemski retikel (ER) 47, 58, 60, 61,<br />

71, 73, 84, 145<br />

endosim<strong>bio</strong>ntska hipoteza 47, 67, 73<br />

energijske pretvorbe 88, 89, 90, 91, 92, 94,<br />

95, 99, 100<br />

energijsko bogata spojina 28, 95, 104, 106,<br />

119<br />

enocelični organizem 46, 52, 109, 170<br />

enostavni sladkor 23<br />

entropija 89, 93, 272<br />

epidemija 214<br />

eritrocit 31, 160, 217<br />

esencialna hranila 19, 38, 40, 264<br />

estrska vez 183, 273<br />

eterična olja 34, 38, 280<br />

evbakterija 47, 55, 69<br />

evkariont 47, 50, 52, 54, 55, 56, 58, 60, 65,<br />

69, 72, 73, 109, 171, 181, 187, 191, 192,<br />

198, 201, 202, 208, 266, 268, 273<br />

evkariontski gen 203, 206, 252<br />

evkariontski transkripciji 255<br />

evkariontskih organizmih 252<br />

evolucija 17, 36, 122, 134, 150, 154, 163,<br />

182, 187, 213, 215, 216, 217, 227, 228,<br />

257, 266, 267, 268, 273<br />

FAD (flavin adenindinukleotid) 99<br />

FADH2 64, 105<br />

fagocitoza 76, 84<br />

fenotip 153, 157, 158, 159, 160, 161, 163,<br />

164, 167, 211, 214, 215, 273<br />

fermentacija 108, 273<br />

fiziološko dihanje 104<br />

Flemming, Walther 17, 172<br />

fosfataza 98, 99, 143<br />

fosfodiestrska vez 183<br />

fosfolipaza 36<br />

fosfolipid 19, 36, 37, 40, 41, 42, 43, 44, 61,<br />

264, 265, 273<br />

fosforilacija 89, 97, 98, 103, 104, 273<br />

fosilna goriva 115<br />

fotoavtotrof 113, 114, 118, 273<br />

fotofosforilacija 89, 97, 113, 120, 273<br />

foton 113, 116, 118, 120, 273<br />

fotosinteza 104, 112, 113, 273<br />

fotosintezna barvila 116, 118, 120<br />

fruktoza 24, 27<br />

galaktoza 24<br />

gameta 223, 226, 231, 273<br />

gametofit 227<br />

gametofitna generacija 227<br />

gen 60, 150, 153, 157, 159, 160, 161, 162,<br />

163, 164, 166, 182, 191, 192, 194, 198,<br />

202, 203, 206, 208, 209, 210, 212, 215,<br />

217, 220, 224, 225, 228, 231, 238, 239,<br />

246, 247, 248, 250, 251, 252, 254, 255,<br />

256, 258, 273<br />

genetski kod 191, 192, 193, 194, 273<br />

genetsko inženirstvo 151, 246, 273<br />

genom 150, 192, 208, 210, 228, 239, 253,<br />

254, 255, 273<br />

genomske mutacije 216<br />

genotip 157, 158, 160, 161, 163, 164, 165,<br />

166, 274<br />

genska mutacija 211, 212<br />

genska okvara 162, 211, 217, 218, 219<br />

genska raznolikost 213, 239<br />

genska tehnologija 256<br />

genski lokus 164, 223, 224, 228, 274<br />

genski polimorfizem 211, 214, 274<br />

gensko izražanje 142, 191, 192, 202, 238,<br />

239, 274<br />

gensko spremenjeni organizmi 151, 247,<br />

254, 255, 256, 257, 258, 274<br />

gibalna beljakovina 30, 128, 129, 134, 136<br />

glicerol 34, 35, 36, 44<br />

glikogen 25, 44, 145<br />

glikoliza 103, 104, 105, 107, 110<br />

glive 26, 47, 52, 69, 70, 72, 108, 109<br />

glukoza 19, 24, 25, 26, 27, 78, 103, 105, 107,<br />

108, 110, 145, 274<br />

Golgijev aparat (GA) 47, 61, 53, 71, 84, 176<br />

gostitelj 57, 67<br />

gradniki življenja 18<br />

grah 153, 154, 155, 157, 158, 159, 166, 174<br />

gvanin 28, 44, 143, 182, 183, 184, 188<br />

gvanozin difosfat (GDP) 143, 144<br />

gvanozin trifosfat (GTP) 143, 144, 145<br />

Haldane, John B. S. 263<br />

haploid 216, 217, 223, 226, 227, 228, 230,<br />

231, 232, 274<br />

Hardy-Weinbergovo ravnotežje 153, 163,<br />

164, 165, 274<br />

hčerinska generacija 155, 156, 166<br />

hčerinski celici 169, 170, 171, 176, 178, 184,<br />

187, 222, 229, 230<br />

hčerinski jedri 175, 176, 178<br />

hemiceluloze 70, 71<br />

hemofilija 162, 255<br />

hemoglobin 29, 30, 31, 117, 217<br />

heterotrof 67, 113, 114, 274<br />

heterozigot 153, 157, 160, 165, 217, 224,<br />

274<br />

hidratacijski ovoj 22<br />

hidrofoben 33, 36, 41, 42, 142, 263, 274<br />

hidroliza 23, 27, 63, 143. 144<br />

hipertermofilni organizmi 32<br />

hipertonična raztopina 75, 80, 274<br />

hipertonična stran membrane 75<br />

hipotonična raztopina 75, 274<br />

hipotonična stran membrane 78<br />

hipotonično okolje 78, 79<br />

hipotonično okolje 92<br />

histon 47, 59, 174, 274<br />

hitin 26, 44, 47, 69<br />

holesterol 19, 37, 85<br />

homologni kromosom 223, 224, 225,<br />

226,228, 229, 230, 231, 232, 274<br />

homozigot 153, 157, 160, 165, 217, 224, 274<br />

Hooke, Robert 17, 71<br />

hormon 30, 37, 85, 139, 141, 142, 145, 146,<br />

207, 254, 255, 274<br />

human immunodeficiency virus (HIV) 43,<br />

199, 255<br />

Huntingtonova bolezen 218, 220<br />

induktor 203, 204, 279<br />

informacijska RNA (mRNA) 191, 192, 193,<br />

195, 196, 197, 198, 204, 206, 207, 214,<br />

215, 250, 252, 274<br />

infrardeča svetloba 116<br />

inhibitor 129, 133, 136<br />

insercija 213, 214, 215, 220<br />

interfaza 169, 171, 172, 178, 274<br />

intron 191, 198, 214, 252, 274<br />

invazivna rastlina 163<br />

inzulin 30, 241, 242, 247, 254, 255<br />

ion 19, 20, 22, 62, 79, 82, 83, 139,145, 274<br />

ionski kanalček 83, 142<br />

ireverzibilna inhibicija 133<br />

izbirna prepustnost membrane 75, 76, 77,<br />

78, 82, 86, 97<br />

izotonično okolje 79<br />

izražanje gena 142, 191, 192, 202, 238, 239,<br />

274<br />

izrojenost (degeneriranost) genetskega<br />

koda 193, 214, 274<br />

izvor podvojevanja 181, 185, 186<br />

Jacob, François 205<br />

jajčna celica 162, 226, 227, 238, 242, 244<br />

jajčnik 226, 227<br />

jedrce 47, 53, 59, 60, 172, 274<br />

jedrna ovojnica 58, 59, 172, 173, 175<br />

jedrna plazma 58, 50<br />

jedrna pora 58, 59<br />

jedrni genom 192<br />

jedro 47, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 58, 59, 60, 64,<br />

67, 68, 72, 162, 169, 171, 172, 173, 174,<br />

175, 176, 178, 185, 191, 192, 195, 198,<br />

199, 200, 207, 216, 226, 230, 231, 232,<br />

238, 239, 242, 244<br />

jogurt 108, 109<br />

jojobin vosek 35<br />

Biologija celice in genetika struktura učbenika<br />

Uvod v učbenik in njegov zaključek<br />

Prva in zadnja stran učbenika, pred<br />

začetkom in po končanem »uradnem«<br />

besedilu, prinašata motivacijski fotografiji<br />

s tematsko povezanima citatoma.<br />

Uvod v vsako poglavje<br />

Vsako poglavje začne uvodna dvojna stran,<br />

ki prinaša vsebinsko povezano fotografijo,<br />

motivacijsko besedilo, podkrepljeno s citatom,<br />

ključne pojme in vse podnaslove znotraj poglavja.<br />

Poglavja, ki večinoma zajemajo maturitetne<br />

ali izbirne vsebine, so na tej strani označena<br />

z znamko, ki prikazuje maturanta.<br />

204 Uravnavanje izražanja genov<br />

Uravnavanje izražanja genov<br />

205<br />

Gre za odličen in sodoben temeljni učbenik<br />

celične <strong>bio</strong>logije in genetike za gimnazije, ki<br />

poskuša razmeroma zahtevne naravoslovne<br />

vsebine dijakom prikazati privlačno in<br />

zanimivo.<br />

Dva vsebinska dela<br />

Učbenik je notranje razdeljen na dva dela –<br />

o <strong>bio</strong>logiji celice in genetiki. Uvodna dvojna<br />

stran posameznega dela prinaša motivacijsko<br />

fotografijo, tematsko povezan citat in seznam<br />

vseh poglavij. Sledi dvojna stran z zanimivimi<br />

kratkimi članki, ki so svojevrsten uvod v vsebino<br />

posameznega dela učbenika.<br />

Uravnavanje izražanja genov<br />

Okolje, v katerem organizmi živijo in se razmnožujejo, se nenehno spreminja. Bakterije<br />

v naših prebavilih so obkrožene s hranili; njihova sestava je odvisna od vrste hrane, ki jo<br />

pojemo. Če popijemo skodelico mleka, bodo črevesne bakterije v trenutku obkrožene z<br />

mlečnim sladkorjem laktozo. Nanjo se bodo nemudoma odzvale z izražanjem genov za<br />

encime, ki jo bodo učinkovito pretvorili v molekule, nujne za hitro rast bakterijskih celic in<br />

delitev. Ko bo laktoze zmanjkalo, se bo izražanje teh genov ustavilo, saj bi bilo energetsko<br />

potratno, da bi si celice sintetizirale beljakovine, ki jih ne potrebujejo. Namesto izključenih<br />

genov pa se bodo vključili tisti geni, ki bodo razmnoženim bakterijskim celicam omogočili<br />

nadaljnje preživetje. V mnogoceličnih organizmih imajo vse telesne celice enako DNA, kar<br />

pomeni, da vsaka vsebuje vse gene organizma. A kljub enakim genskim navodilom se celice<br />

med seboj razlikujejo, tako po zgradbi kot nalogah, ki jih opravljajo. Pomislite samo, koliko<br />

različnih celic sestavlja naša telesa – mišične celice, maščobne celice, kostne celice, živčne<br />

celice. A vsi ti celični tipi so nastali med razvojem iz ene same oplojene jajčne celice in vse<br />

nastale celice imajo popolnoma enake kopije molekul DNA. Tako kot v bakterijah tudi v<br />

evkariontskih organizmih delujejo posebni mehanizmi genskega nadzora, ki določajo,<br />

kdaj in kje naj se določeni geni izrazijo. S tem celica, tkivo, organ in organizem dobijo<br />

ravno prave količine specifičnih beljakovin, ki so v nekem trenutku potrebne za nemoteno<br />

delovanje in obstoj organizma.<br />

Kar velja za E. coli,<br />

velja tudi za slona.<br />

------<br />

Jacques Monod (1910-1976),<br />

francoski <strong>bio</strong>log,<br />

Nobelov nagrajenec za<br />

fiziologijo in medicino<br />

Organizacija genov v operon omogoča bakterijam,<br />

da se hitro odzovejo na spremembe v okolju.<br />

Pri evkariontih so ves čas vključeni le geni, nujni za rutinsko delovanje celic.<br />

• Evkariontski geni niso organizirani v operone.<br />

• Celično signaliziranje in uravnavanje genskega izražanja.<br />

Ključni pojmi<br />

aktivator<br />

induktor<br />

laktozni operon<br />

negativno uravnavanje<br />

aktivnosti operona<br />

operator<br />

operon<br />

pozitivno uravnavanje<br />

aktivnosti operona<br />

promotor<br />

represor<br />

transkripcijski dejavnik<br />

vzpodbujevalec<br />

zaviralec<br />

Escherichia coli<br />

Organizacija genov v operon<br />

omogoča bakterijam, da se hitro<br />

odzovejo na spremembe v okolju<br />

Pri bakterijah so geni v molekuli DNA, ki predstavlja edini kromosom,<br />

organizirani v skupinah. Geni, ki kodirajo encime za posamezne<br />

metabolične reakcije pretvorbe hranil, na katere je naletela<br />

bakterijska celica, in geni, ki kodirajo encime posameznih <strong>bio</strong>sinteznih<br />

poti, so organizirani tako, da so razporejeni drug za drugim<br />

v nekakšne nize. To zelo poenostavi uravnavanje njihovega izražanja.<br />

Trenutna prisotnost nekega hranila oziroma odsotnost neke<br />

življenjsko potrebne molekule je znak za sprožitev izražanja celotnega<br />

niza genov, ki kodirajo encime za razgradnjo omenjenega<br />

hranila oziroma za <strong>bio</strong>sintezo manjkajoče molekule. To pomeni, da<br />

celoten niz genov lahko nadzira eno samo nukleotidno zaporedje,<br />

ki mu rečemo promotor. Zaradi take razporeditve ni potrebe, da<br />

bi imel vsak posamezen gen svoj promotor in da bi moral biti vsak<br />

gen v nizu uravnavan ločeno od drugih. Na ta način je omogočen<br />

zelo hiter in usklajen odziv celice na hitro se spreminjajoče okolje,<br />

kar je za bakterijo in ohranjanje njene vrste z razmnoževanjem<br />

življenjskega pomena.<br />

Transkripcijsko enoto, sestavljeno iz niza genov, ki kodirajo beljakovine,<br />

in iz nukleotidnega zaporedja nadzornega območja, imenujemo<br />

operon. Nadzorno območje je pred nizom genov, ki kodirajo<br />

beljakovine. Sestavljata ga promotor in operator, ki se pogosto<br />

med seboj prekrivata. Na promotor se veže encim polimeraza RNA,<br />

s čimer se začne transkripcija genov. Na operator se veže posebna<br />

beljakovina ( Gradniki življenja – atomi, molekule, makromolekule),<br />

zaviralec ali represor, ki polimerazi RNA preprečuje začetek<br />

prepisovanja genov. Represor izdeluje poseben, ločen regulacijski<br />

gen, ki ima lasten, neprestano delujoč promotor. Polimeraza RNA<br />

bo lahko začela proces transkripcije šele, ko se bo na represor vezala<br />

druga molekula – vzpodbujevalec ali induktor. Z vezavo se bo<br />

spremenila oblika represorja in ga zato sprostila z operatorja.<br />

Na opisani način deluje laktozni operon pri črevesni bakteriji<br />

Escherichia coli. Bakterija lahko uspeva v preprostem gojišču, sestavljenem<br />

iz več vrst soli in glukoze, ki jo razgrajuje z encimi, katerih<br />

geni se nenehno izražajo. Če pa namesto glukoze v gojišče dodamo<br />

drug sladkor, npr. laktozo, se bodo vključili geni za razgradnjo laktoze.<br />

Laktozni operon je sestavljen iz treh genov, z zapisi za tri encime<br />

za razgradnjo laktoze. Prisotnost induktorja, ki je v tem primeru<br />

kar sama laktoza, dovoli polimerazi RNA, da opravi transkripcijo in<br />

gene operona prepiše v eno samo skupno mRNA. Pri bakterijah, ki<br />

nimajo celičnega jedra in je zato njihov kromosom kar v citoplazmi,<br />

se bo mRNA že med nastajanjem na ribosomih prevajala v ustrezne<br />

beljakovine.<br />

Delovanje laktoznega operona.<br />

operon<br />

Kadar laktoze ni na voljo, je operon izključen.<br />

regulatorni gen<br />

promotor<br />

operator<br />

aktivni represor<br />

polimeraza RNA je<br />

vezana na promotor<br />

molekule laktoze<br />

Prisotnost laktoze vključi operon z deaktivacijo represorja.<br />

Uravnavanje laktoznega operona sta prva opisala francoska znanstvenika<br />

François Jacob in Jacques Monod ter ga predstavila kot<br />

model delovanja bakterijskega operona. Ker delovanje operona<br />

nadzoruje represor, ta način uravnavanja izražanja genov imenujemo<br />

negativno uravnavanje aktivnosti operona.<br />

V bakterijah so znanstveniki odkrili že veliko različnih operonov,<br />

ki jim pomagajo preživeti v zelo hitro se spreminjajočem okolju.<br />

Nekateri delujejo tako kot laktozni operon, pri drugih so mehanizmi<br />

nadzora drugačni. V nekaterih primerih izražanje bakterijskih<br />

genov nadzorujejo aktivatorji. To so molekule, ki se vežejo pred<br />

promotor in polimerazi RNA pomagajo, da začne prepisovati gene.<br />

Kadar delovanje operona nadzira aktivator, se ta način imenuje<br />

pozitivno uravnavanje aktivnosti operona.<br />

geni za laktozne encime<br />

polimeraza RNA se<br />

ne more vezati na promotor<br />

transkripcija<br />

neaktivni represor<br />

prof. dr. Jože Pungerčar,<br />

Inštitut Jožef Stefan in Fakulteta za kemijo in kemijsko<br />

tehnologijo Univerze v Ljubljani<br />

Dodana vrednost učbenika je v tem, da lahko<br />

dijak v enem učbeniku spozna najnovejša<br />

dognanja na področju ved o življenju, ki<br />

so predstavljena preprosto, pri tem pa je<br />

ohranjena visoka strokovna raven.<br />

prof. dr. Ana Plemenitaš,<br />

Medicinska fakulteta Univerze v Ljubljani<br />

Drugi del:<br />

Genetika<br />

Za genetski material je nujno, da lahko<br />

izdela natančne kopije samega sebe. Če<br />

ne bi bilo tako, bi bila rast neurejena,<br />

življenje se ne bi moglo začeti in naravni<br />

izbor ne bi mogel izbrati uspešnih<br />

življenjskih oblik.<br />

------<br />

Maurice Wilkins (1919–2004),<br />

britanski molekulski <strong>bio</strong>log, ki je skupaj s<br />

Francisom Crickom in Jamesom Watsonom leta<br />

1962 prejel Nobelovo nagrado za medicino.<br />

Vzorci dedovanja<br />

Celični cikel in delitev celice<br />

DNA – njena zgradba in podvojevanje<br />

Sinteza beljakovin<br />

Uravnavanje izražanja genov<br />

Spremembe genoma<br />

Spolno razmnoževanje in preureditev genov<br />

Kloniranje rastlin in živali<br />

Genetsko inženirstvo in <strong>bio</strong>tehologija<br />

Kjer se življenje začne …<br />

Prvi del:<br />

Biologija celice<br />

Kaj je življenje?<br />

Je blesk kresnice ponoči.<br />

Je bizonova sapa pozimi.<br />

Je senca, ki teče čez prerijo<br />

in izgine v sončnem zahodu.<br />

------<br />

Vranja noga (okrog 1830–1890),<br />

bojevnik in govornik iz indijanskega<br />

plemena Črnonožcev<br />

14<br />

150<br />

V laboratoriju botaničnega vrta v Perthu<br />

(Zahodna Avstralija, Avstralija) jim je uspelo<br />

namnožiti in v tkivni kulturi vzgojiti celice<br />

meelupskega malija, ene najredkejših rastlin<br />

na svetu. Do danes je znan en sam rastoč<br />

primerek tega evkalipta – zaščitnega znaka<br />

avstralske flore. Znanstveniki so ugotovili, da<br />

je star več kot 6000 let. Čeprav drevo cveti, za<br />

zdaj še niso zasledili ne oprašitve ne oploditve<br />

in ne razvoja zdravih semen. To pomeni, da v<br />

naravi rastlina ne bo več imela potomcev in<br />

je obsojena na izumrtje. Celice, zamrznjene<br />

v posodi s tekočim dušikom pri temperaturi<br />

–196 °C, in tkivne kulture, vzgojene iz teh celic,<br />

pa vzbujajo upanje, da bo meelupski mali iz<br />

teh kultur nekoč zrasel v drevo, ki bo, presajeno<br />

na stara rastišča, lahko razveseljevalo tudi<br />

generacije zanamcev.<br />

Gradniki življenja – atomi, molekule, makromolekule<br />

Celica in njeni organeli<br />

Membranski transport<br />

Celica kot energijski sistem<br />

Celično dihanje<br />

Fotosinteza<br />

Beljakovine v akciji<br />

Najmanjše oblike življenja<br />

Medcelično sporazumevanje<br />

Smo v hladni sobi laboratorija, kjer so jeklene posode, napolnjene<br />

s tekočim dušikom. Pred nami je odprta posoda, iz katere<br />

se dvigajo ledeno mrzle meglice. V posodi vlada strašen mraz,<br />

saj je temperatura vedno približno 196 °C pod ničlo. Pri tako<br />

nizki temperaturi življenjske oblike, ki za normalno delovanje<br />

potrebujejo toploto, vstopijo v stanje mirovanja, vendar niso<br />

mrtve. V posodi je na tisoče bitij, ki čakajo v ledenem objemu.<br />

Življenje ni nič bolj skrivnostno, kot so skrivnostne kemijske<br />

Ne jedo in ne spijo. V njih ne poteka niti najpreprostejša kemijska<br />

reakcija. Po vseh znanih definicijah življenja so ta bitja<br />

so vse logične in razumljive. Življenje je tako rezultat fizikalnih<br />

reakcije, na katerih temelji. Čeprav je teh reakcij izjemno veliko,<br />

– brez njega. Kljub temu se lahko zgodi presenetljiva sprememba.<br />

Iz posode potegnemo eno od hermetično zaprtih posodic<br />

glede na vrsto organizma, ki ga sestavljajo, opravljajo enaka<br />

in kemijskih procesov znotraj celic in med njimi. Vse celice, ne<br />

z drobnimi bitji in le-ta segrejemo na sobno temperaturo. Že v<br />

osnovna življenjska opravila na enak način. Celica v človeških<br />

nekaj minutah se bodo prebudila iz svojega ledenega spanja in<br />

možganih osnovnih življenjskih opravil ne opravlja na nič bolj<br />

znova »vstopila v življenje«. Nekatera se bodo začela premikati,<br />

zapleten način kot enocelično bitjece v ribniku. V resnici so vsi<br />

nekatera hraniti s hranili v zdaj raztopljenem gojišču, in kot<br />

osnovni procesi, potrebni za vzdrževanje življenja, enaki, od<br />

zadnji dokaz, da so res živa, se bodo nekatera začela deliti in<br />

tistih v celici amebe do tistih v celici človeka, prav tako kot enaki<br />

osnovni procesi poganjajo luksuzni ali najcenejši avtomobil.<br />

razmnoževati.<br />

Razlikujejo se torej le po obliki in nalogah, ki iz te različnosti<br />

Ta drobna bitja v posodicah so celice – osnovne enote življenja,<br />

izvirajo.<br />

mikroskopske opeke, iz katerih so zgrajeni vsi organizmi. Celice,<br />

shranjene v posodicah, so bile odvzete iz teles različnih živali,<br />

Knjiga, ki jo imate pred seboj, vas bo vodila skozi ta logični in<br />

tudi ljudi. V nekaterih posodicah so pljučne celice kitajskega<br />

urejeni svet celic. Avtorji upamo, da boste ob njej spoznali vso<br />

hrčka, v drugih različne rakave celice miši. Najslavnejše so celice<br />

HeLa. Izhajajo iz Henriette Lacks, 31-letnice iz Baltimora v<br />

nja. Vseh sicer še ne razumemo popolnoma, a dovolj, da lahko<br />

njegovo lepoto in da vam bo odkrila nekatere skrivnosti življe-<br />

ZDA, ki je leta 1951 umrla za rakom. Celice iz njenega tumorja<br />

verjamemo, da bi mogli nekoč spoznati vse.<br />

so v laboratoriju razmnožili in danes jih pri raziskavah uporabljajo<br />

znanstveniki po vsem svetu.<br />

Znaki živega<br />

Ko se temperatura v posodicah zniža, presnovni procesi postajajo<br />

čedalje počasnejši. Ko postane dovolj mrzlo, se popolnoma<br />

Postaviti preprosto definicijo življenja je težko. Seveda lahko<br />

ustavijo. Vse, kar ostane od celic, je res le njihova zgradba. A<br />

rečemo, da je golob živ in da kamen ni. A če želimo natančno<br />

dokler celice ohranjajo tako nespremenjeno zgradbo, so tudi<br />

opredeliti živi svet nasproti neživemu, lahko kaj hitro naletimo<br />

žive. To pomeni, da življenje obstaja tudi takrat, ko se nič ne<br />

na težave. Poglejmo npr. viruse, ki povzročajo tako navaden<br />

dogaja, prav tako kot je avtomobil še vedno motorno vozilo,<br />

prehlad, gripo, norice, AIDS kot tudi številne bolezni drugih<br />

čeprav je motor ugasnjen. V obeh primerih so glavni dejavniki<br />

živali, rastlin in celo bakterij. Virusi so tako mikroskopsko majhni<br />

delci, da bi jih v kapljico krvi spravili kar pet milijard. Kljub<br />

sestavni deli, ki morajo biti prisotni in pravilno povezani, tako<br />

da lahko v pravih razmerah tudi delujejo. Prave razmere pa<br />

temu, da se nam zdi zgradba nekaterih virusov zapletena in jih<br />

vključujejo predvsem energijo, katere pomembna oblika je tudi<br />

sestavljajo nekateri enaki kemijski gradniki, kot sestavljajo celice,<br />

pa v resnici nimajo sestavnih delov, značilnih za celice živih<br />

toplota.<br />

bitij. V nasprotju s celicami ne jedo, ne rastejo, ne presnavljajo<br />

ali rabijo kisika. Tudi razmnoževati se ne morejo sami. Zaradi<br />

vsega tega znanstveniki virusov ne obravnavajo kot živa bitja in<br />

nič manjšega od celice ne imenujejo živo. Celice so tako osnov-<br />

Genetika raziskuje dedovanje<br />

Genetika je veda, ki raziskuje dedne lastnosti organizmov.<br />

Ukvarja se s proučevanjem zgradbe in delovanja genov ter načinov,<br />

na katere se geni prenašajo iz ene generacije v naslednje.<br />

Zanima jo, kako je shranjena in kako se izraža informacija o<br />

lastnostih nekega organizma, kako ta informacija prehaja na<br />

naslednje generacije in kako nanjo vplivajo spremembe v genetski<br />

zasnovi. Spoznati želi, kako je v preteklosti potekala <strong>bio</strong>loška<br />

evolucija, kaj se z razvojem vrst dogaja danes in kakšna<br />

so predvidevanja za prihodnost.<br />

Živimo v času velikega znanstvenega,<br />

in tehnološkega napredka<br />

Čas, v katerem živimo, naj bi človeštvu prinesel vsesplošno<br />

blaginjo in odprl nove razsežnosti v razumevanju našega obstajanja<br />

in prihodnosti. Mineva šest desetletij, odkar sta James<br />

Watson in Francis Crick v znanstveni reviji Nature objavila razkritje<br />

dvojnoverižne vijačne zgradbe DNA, osnovne sestavine<br />

genomov vseh organizmov na Zemlji, in njene vloge kot informacijske<br />

molekule življenja. Že celo desetletje je poznan osnutek<br />

nukleotidnega zaporedja dobrih treh milijard nukleotidnih<br />

parov velikega človeškega genoma, ki sta ga ločeno, a sočasno<br />

v revijah Nature in Science objavila mednarodni konzorcij<br />

»Projekt človeški genom« in zasebna družba Celera Genomics.<br />

Objava je napovedala začetek obdobja funkcijske genomike, ki<br />

nam bo omogočila, da bomo spoznali vlogo in delovanje vseh<br />

človeških genov in tako morda razumeli, kako deluje celica,<br />

kako se je začelo in razvijalo življenje ter po katerih poteh bo<br />

evolucija potekala naprej.<br />

Genetsko inženirstvo je nepogrešljiv<br />

del sodobne <strong>bio</strong>tehnologije<br />

Že pred tridesetimi leti so znanstveniki odkrili način rezanja<br />

molekul DNA na manjše kose in njihovega združevanja v poljubna<br />

nova zaporedja. Kose DNA je mogoče tudi vnašati v<br />

različne organizme, kjer se v primeru, ko gre za gene, ti lahko<br />

izrazijo v obliki svojih beljakovinskih produktov. Na tej osnovi<br />

smo z genetskim inženirstvom do danes pridobili vrsto rekombinantnih<br />

beljakovin, ki jih medicina uporablja za zdravljenje<br />

številnih bolezni, pa tudi industrijskih encimov, ki jih uporabljamo<br />

v kemični, predelovalni in živilski industriji. Z vnosom novih<br />

genov nam je uspelo ustvariti gensko spremenjene rastline in<br />

živali.<br />

Nove genske tehnologije odpirajo<br />

možnosti za nove oblike<br />

zdravljenja bolezni<br />

V medicini je izbruhnila prava revolucija v diagnostiki bolezni<br />

in pri napovedovanju nagnjenj k nekaterim boleznim, veliki pa<br />

so tudi obeti na področju tako imenovanega genskega zdravljenja.<br />

Seveda se ob vseh teh uspehih pojavljajo tudi dvomi o možnih<br />

zlorabah znanstvenih dognanj, ki jih spremljajo številna<br />

etična vprašanja. V letu 1997 je škotskim raziskovalcem uspelo<br />

prvo znano uspešno kloniranje sesalca – ovce Dolly. Z njenim<br />

rojstvom je bil postavljen mejnik v raziskavah kloniranja organizmov<br />

in danes imamo že klonirane miši, konje, pse, mule,<br />

krave, prašiče, zajce, mačke. Tovrstni znanstveni uspehi pa so<br />

odprli tudi vprašanje, zakaj bi živali sploh klonirali, in zdajšnje<br />

polemike o možnostih kloniranja človeka ter o raziskavah matičnih<br />

celic za tako imenovano terapevtsko kloniranje. Slednje<br />

naj bi s hitro razvijajočo se medicinsko oz. celično <strong>bio</strong>tehnologijo<br />

medicini prineslo zmagoslavje nad nekaterimi, danes še<br />

neozdravljivimi boleznimi. Vse to so dogodki, ki se nas močno<br />

dotikajo, saj v njih iščemo odgovore na vprašanja, od kod izviramo<br />

in kam gremo.<br />

Celična kultura koruze, kot jo vidimo<br />

s svetlobnim mikroskopom.<br />

Celice gojimo v posebnih stekleničkah, v katere<br />

damo ustrezna gojišča z vsemi snovmi, ki<br />

jih celice potrebujejo za rast. Če steno take<br />

stekleničke pogledamo pod mikroskopom,<br />

vidimo celice, ki so se v posameznih skupkih<br />

pritrdile na podlago. Na sliki so celice HeLa, ki<br />

so jih pred 60 leti vzeli iz tumorja ženske, umrle<br />

za rakom. Od takrat jih raziskovalci vzgajajo v<br />

celični kulturi, kakor celično linijo.<br />

15<br />

151<br />

Na koncu poglavja<br />

Zadnji strani poglavja sta grafično oblikovani<br />

kot mapa s ključnimi spoznanji tega poglavja in<br />

rubriko Uporabite svoje znanje, ki prinaša nekaj<br />

vprašanj za utrjevanje znanja in zahtevnejša<br />

vprašanja za razmislek.<br />

Na koncu učbenika<br />

Učbenik se zaključi s ključnimi pojmi iz<br />

posameznih poglavij, z odgovori na vprašanja<br />

in s stvarnim kazalom.<br />

Ključna spoznanja v tem poglavju<br />

☞ Dedovanje je prenašanje znakov s staršev na ☞ Neko lastnost določata različici gena, imenovani<br />

alela.<br />

potomce.<br />

☞ Gregor Mendel je izvedel natančno načrtovane<br />

poskuse, pri katerih je uporabil grah, ki<br />

Fenotip je videz organizma.<br />

☞ Oba alela predstavljata genotip organizma.<br />

se samooprašuje.<br />

☞ Punettov kvadrat pokaže vse možne genotipe<br />

☞ Pri križanju različnih znakov so v prvi<br />

potomcev.<br />

hčerinski ali filialni generaciji vedno prisotni<br />

dominantni znaki.<br />

☞ Za opis možnih potomcev in verjetnost<br />

njihovega pojavljanja lahko uporabimo<br />

☞ Recesivni znaki v prvi generaciji niso vidni, a<br />

verjetnostni račun.<br />

se znova pojavijo v drugi hčerinski generaciji.<br />

☞ Pri nepopolni dominanci posamezen alel ne<br />

☞ Mendel je odkril, da je razmerje med<br />

prevlada popolnoma nad drugim.<br />

dominantnimi in recesivnimi zanki v drugi<br />

generaciji 3 : 1.<br />

☞ Nekateri geni vplivajo na več kot en znak.<br />

☞ Osnovne enote, nosilke dedovanja lastnosti,<br />

so geni.<br />

274 Slovarček ključnih pojmov<br />

Genotip Genetska zgradba<br />

Hardy-Weinbergovo ravnotežje<br />

Intron Nekodirajoče zaporedje DNA<br />

organizma. Seštevek vseh celičnih<br />

Stanje nespreminjajoče se<br />

v evkariontskem genu; intron<br />

alelov. Izraz pa se lahko nanaša<br />

populacije; populacije, ki je v<br />

se prepiše v mRNA, a se pred<br />

tudi na posamezen gen ali<br />

genetskem ravnotežju.<br />

izstopom mRNA iz jedra iz nje<br />

manjšo skupino genov – alelne Heterotrof Organizem, ki dobi hrano<br />

izreže. V evkariontskem genu je<br />

razlike med celicami/osebki<br />

od drugih organizmov. Uporablja<br />

navadno več različnih intronov,<br />

pomenijo različne genotipe.<br />

lahko le organske molekule.<br />

ki jih ločujejo deli kodirajočega<br />

Genski lokus Specifično mesto na<br />

Heterozigot Diploiden organizem<br />

zaporedja 280 (eksoni). Uporabite svoje znanje<br />

kromosomu, kjer je gen za neko<br />

(celica) z različnima aleloma<br />

Ion Atom ali molekula s pozitivnim<br />

lastnost. V lokusu je prisoten<br />

nekega gena (genskega lokusa).<br />

ali negativnim električnim<br />

eden od alelov gena.<br />

Hidrofoben Izraz označuje nepolarne<br />

nabojem.<br />

Gradniki življenja –<br />

Genski polimorfizem Razlika v<br />

molekule ali dele molekul, ki se Izrojenost (degeneriranost) atomi, molekule, makromolekule<br />

nukleotidnem zaporedju nekega<br />

ne raztapljajo v vodi.<br />

genetskega koda Več kot<br />

lokusa (gena). Prisotnost dveh ali Hipertonična raztopina Raztopina<br />

eno možno zaporedje treh<br />

Odgovorite na vprašanja!<br />

več genskih alelov v populaciji.<br />

s tako visoko koncentracijo<br />

nukleotidov (kodonov) za<br />

Gensko izražanje Proces, s katerim<br />

topljencev, da povzroči izhajanje<br />

posamezno 1 Štirje aminokislino glavni elementi pri so: vodik, ogljik, kisik in dušik.<br />

gen učinkuje na celico; navadno z<br />

vode iz celice z osmozo.<br />

translaciji. 2 Npr.: Biološki aminokislino polimer je velika molekula, sestavljena iz več<br />

vodenjem sinteze RNA, ki se nato Hipotonična raztopina Raztopina<br />

tirozin kodirata posameznih kodona UAU molekul in – monomerov, ki se sintetizira v<br />

prevede v beljakovino s specifično<br />

s tako nizko koncentracijo<br />

UAC, aminokislino organizmu. levcin pa kar<br />

lastnostjo.<br />

topljencev, da povzroči vstopanje<br />

šest kodonov – UUA, UUG, CUU,<br />

3 Biološki polimeri so: celuloza, škrob, glikogen, encimi,<br />

Gensko spremenjeni organizem<br />

vode v celico z osmozo.<br />

CUC, CUA in CUG.<br />

DNA.<br />

Organizem, v katerega genom<br />

Histon Majhna beljakovina,<br />

Jedrce Del jedra evkariontske celice,<br />

smo vnesli molekulo oziroma<br />

povezana z DNA; pomembna je<br />

kjer nastajajo 4 Ogljikovi ribosomske hidrati RNA so spojine, sestavljene iz atomov<br />

molekule DNA nekega drugega<br />

pri zvijanju DNA v evkariontskem<br />

se z beljakovinami ogljika, povezujejo vodika in kisika. v Na vsak atom kisika pridejo po<br />

organizma. S tem lahko pridobi<br />

kromosomu.<br />

ribosomske podenote. atom ogljika in dva atoma vodika. Razmerje med<br />

novo lastnost oziroma se<br />

Homologni kromosom Ena od dveh Jedro Organel evkariontske vodikovimi in celice, kisikovimi v atomi je tako enako kot v vodi<br />

spremenijo njegove lastnosti.<br />

kopij kromosoma v diploidni celici<br />

katerem je DNA – hidrat. organizirana v<br />

Gibalna beljakovina Beljakovina,<br />

(ena od očeta in ena od matere).<br />

kromosomih.<br />

5 V rastlinah sta to celuloza in škrob, v živalih glikogen.<br />

kot je miozin, ki rabi energijo,<br />

Homozigot Diploiden organizem<br />

Kanalček Membranska beljakovina,<br />

sproščeno pri hidrolizi ATP, za<br />

(celica) z enakima genskima<br />

ki oblikuje 6 vodno Beljakovine pot skozi so sestavljene iz različnih aminokislinskih<br />

premikanje vzdolž beljakovinskih<br />

aleloma.<br />

membrano, monomerov.<br />

skozi katero se<br />

filamentov.<br />

Hormon Sporočilna molekula, ki jo<br />

specifične 7 snovi Lipidi (navadno so: maščobe, ioni) voski, steroidi, fosfolipidi,<br />

Glikoliza Splošna presnovna pot v<br />

izloča ena vrsta celic (en organ),<br />

premikajo v lipidotopni smeri od višje vitamini proti (A, D, E, K).<br />

citosolu, v kateri se nepopolno<br />

deluje pa na drugo vrsto celic<br />

nižji koncentraciji.<br />

8<br />

razgradijo sladkorji in nastane<br />

(drug organ).<br />

To so spojine, ki niso neposredno udeležene v<br />

Kariotip Garnitura kromosomov<br />

ATP.<br />

Informacijska RNA (mRNA)<br />

presnovnih procesih. Imenujemo jih sekundarni<br />

neke celice. Mikroskopska slika<br />

Glukoza Sladkor s šestimi ogljikovimi<br />

Vrsta RNA, ki prenaša gensko<br />

metaboliti. Po večini so namenjene za obrambo<br />

s posebnim barvilom obarvanih<br />

atomi, ki igra osrednjo vlogo v<br />

informacijo od genov do<br />

(strupeni alkaloidi), rastlino varujejo pred poškodbami<br />

metafaznih kromosomov, ki<br />

presnovi celic. Shranjuje se v<br />

ribosomov, na katerih se<br />

(voski in smole) ali služijo za privabljanje opraševalcev<br />

jih razporedimo (v primeru<br />

polimerni obliki kot glikogen v<br />

sporočilo prevede v zaporedje<br />

(eterična olja in rastlinska barvila).<br />

diploidnih organizmov po parih)<br />

živalski ali škrob v rastlinski celici.<br />

aminokislin beljakovine.<br />

od največjega 9 Organizem do najmanjšega te snovi v potrebuje za pravilno delovanje<br />

Haploid Organizem, ki ima le eno<br />

Interfaza Metabolično aktiven del<br />

kariogram. Človeški celičnih kariotip procesov. tako Večinoma jih potrebujejo encimi, ki<br />

garnituro kromosomov v jedru<br />

celičnega cikla, v katerem celica<br />

vsebuje 46 kromosomov vodijo tovrstne – 22 procese.<br />

oziroma v celici, kot na primer<br />

sintetizira svoje beljakovine,<br />

parov nespolnih kromosomov in<br />

10 Liposomi so sestavljeni iz dvoslojne membrane,<br />

v spermijski celici ali bakteriji.<br />

raste, podvojuje DNA in se<br />

oba spolna kromosoma, X in Y.<br />

navadno iz enega samega fosfolipida. Polarni deli<br />

Haploiden organizem sestavljajo<br />

pripravi na delitev.<br />

Karotenoid Rumeni, oranžni ali rdeči<br />

lipidov so obrnjeni proti zunanjosti in notranjosti<br />

haploidne celice.<br />

pomožni fotosintetski pigment, ki<br />

liposoma, kjer je voda. Celične membrane so prav<br />

je topen v maščobah.<br />

tako dvoslojne strukture, ki jih sestavljajo različni<br />

fosfolipidi in druge beljakovine, poleg teh pa še različne<br />

beljakovine. Obdajajo citoplazmo, v kateri so organeli,<br />

ki jih prav tako obdajajo dvoslojne membrane in<br />

njihovo notranjost razmejujejo od citosola.<br />

Virusni plašč sestavljajo beljakovine in včasih tudi<br />

nekateri lipidi. Virusni plašč obdaja virusno DNA ali<br />

RNA.<br />

Premislite skupaj s sošolci in učiteljem!<br />

1 Če bi bila voda najgostejša pri 0 °C, bi pri tej<br />

temperaturi zamrznila tudi v večjih globinah.<br />

Nenavadnost vode je prav v tem, da je najgostejša pri<br />

temperaturi +4 °C, voda pri 0 °C (temperatura ledišča)<br />

pa je lažja, in zato zamrzne le na površini. Gostejša<br />

voda, ki ima višjo temperaturo 292 kot Stvarno ledišče, kazalo tako ne<br />

zamrzne in omogoča nepretrgano življenje pod ledeno<br />

skorjo. Podobno je tudi pri temperaturi vrelišča, saj<br />

voda zaradi velikega števila vodikovih vezi (potrebne<br />

je veliko energije, da se te vezi pretrgajo) zavre šele<br />

pri 100 °C. Če bi zavrela pri nižjih temperaturah (tako<br />

kot podobno velike molekule, npr. metan), življenje že<br />

pri nekoliko višjih temperaturah, kot jih poznamo v<br />

tropskem podnebnem pasu, ne bi bilo mogoče, saj bi<br />

voda preprosto odparela.<br />

2 a) 400 (= 20 2 );<br />

b) 8000 (= 20 3 );<br />

c) 160.000 (= 20 4 )<br />

uporabite svoje znanje<br />

3 a) Napačna. Lastnosti beljakovin so odvisne tako od<br />

različne sestave kot tudi vrstnega reda aminokislin,<br />

ki jih sestavljajo. Raznovrstnost je posledica skoraj<br />

neomejenega števila načinov, na katere se 20<br />

aminokislin povezuje v linearna zaporedja.<br />

b) Pravilna. Ogrodje nukleinskih kislin sestavljajo<br />

riboza ali deoksiriboza in fosfatne skupine. Riboza<br />

in deoksiriboza sta sladkorja.<br />

c) Nepravilna. Naštete dušikove baze vsebuje RNA,<br />

DNA pa ima namesto uracila timin.<br />

odgovorite na vprašanja!<br />

1 Rastlina, ki ima ženske in moške razmnoževalne organe,<br />

se lahko:<br />

a) samopomnožuje,<br />

b) samooprašuje,<br />

c) spreminja barve,<br />

d) nič od naštetega.<br />

2 Razložite razliko med samoopraševanjem in navzkrižnim<br />

opraševanjem.<br />

3 Kakšna je razlika med lastnostjo in znakom?<br />

Navedite primer za vsak pojem.<br />

4 Prenos znakov s staršev na potomce je:<br />

a) verjetnost,<br />

b) dednost,<br />

c) recesivnost.<br />

5 Kakšna je razlika med genom in alelom?<br />

6 Če križate bel cvet z genotipom rr z rožnatim cvetom<br />

z genotipom RR, so možni genotipi potomcev:<br />

a) RR in rr,<br />

b) vsi Rr,<br />

c) vsi RR,<br />

d) vsi rr.<br />

7 Fenotipi pri križanju, opisanem v 6. vprašanju, bi bili:<br />

a) vsi beli,<br />

b) 3 rožnati in 1 bel,<br />

c) vsi rožnati,<br />

d) pol belih in pol rožnatih.<br />

8 Kaj lahko poveste o alelu za svetle lase, če ima otrok svetle<br />

lase, oba starša pa rjave?<br />

premislite skupaj s sošolci in učiteljem!<br />

1 Gregor Mendel je pri svojih poskusih uporabljal le rastline,<br />

ki so imele pred prvim križanjem dva enaka alela za<br />

določen znak lastnosti. Razmislite in pojasnite, ali bi odkril<br />

dominantne in recesivne znake, če bi pri poskusih uporabil<br />

rastline z drugačnimi genotipi.<br />

6 7


Zgradba in delovanje organizmov<br />

Pritrjeni trdoživ ima preprosto mrežasto<br />

živčevje (a); plavajoče meduze (b) pa imajo<br />

poleg mrežastega živčevja razvit že preprost<br />

osrednji nadzor.<br />

Pri pritrjenih ožigalkarjih, kot sta zeleni trdoživ ali morska vetrnica,<br />

prevodne celice živčevja oblikujejo preprost preplet mrežasto povezanih<br />

živčnih vlaken, ki so razprostranjena po vsem telesu. Takemu<br />

živčevju rečemo mrežasto živčevje. V njem ni osrednjega nadzora;<br />

impulzi se počasi širijo od mesta sprejema dražljaja v sosednja območja.<br />

Taka oblika je primerna somerno organizacijo za pritrjene telesa ožigalkarje, ki se uma-<br />

Organizmi z zvezdasto<br />

knejo le tako, da se na imajo mestu mrežasto dotika živčevje skrčijo in vpotegnejo lovke v<br />

telesno votlino.<br />

138 Živčni nadzor delovanja živali<br />

Živčni nadzor delovanja živali 139<br />

Pritrjeni trdoživ ima preprosto mrežasto<br />

živčevje (a); plavajoče meduze (b) pa imajo<br />

poleg mrežastega živčevja razvit že preprost<br />

osrednji nadzor.<br />

Pri pritrjenih ožigalkarjih, kot sta zeleni trdoživ ali morska vetrnica,<br />

prevodne celice živčevja oblikujejo preprost preplet mrežasto povezanih<br />

živčnih vlaken, ki so razprostranjena po vsem telesu. Takemu<br />

živčevju rečemo mrežasto živčevje. V njem ni osrednjega nadzora;<br />

Pri plavajočih meduzah impulzi je se že počasi razvit širijo od preprost mesta sprejema osrednji dražljaja v sosednja nadzor. območja.<br />

Taka oblika je primerna za pritrjene ožigalkarje, ki se uma-<br />

V<br />

klobuku imajo živčni obroč, v katerega se stekajo živčne celice.<br />

knejo le tako, da se na mestu dotika skrčijo in vpotegnejo lovke v<br />

telesno votlino.<br />

Prevajanje signala z ene strani telesa na drugo je tako hitrejše kot<br />

pri naključno razporejeni mreži. Odraža se pri plavanju meduze z<br />

ritmičnimi in koordiniranimi krčenji klobuka.<br />

Pri plavajočih meduzah je že razvit preprost osrednji nadzor. V<br />

klobuku imajo živčni obroč, v katerega se stekajo živčne celice.<br />

Prevajanje signala z ene strani telesa na drugo je tako hitrejše kot<br />

pri naključno razporejeni mreži. Odraža se pri plavanju meduze z<br />

ritmičnimi in koordiniranimi krčenji klobuka.<br />

že lahko govorimo o nekakšnem zametku možganov osrednjega<br />

živčnega sistema, delu živčevja, ki se je v evoluciji specializiral za<br />

analizo podatkov in postal tudi koordinacijsko središče telesa.<br />

Deževniki imajo v sprednjem delu telesa zelo odebeljen del živčevja,<br />

ki ga že lahko enačimo z možgani. Živci, ki izhajajo iz tega<br />

ganglija, se nadaljujejo v trebušnjačo. Ta usklajeno oživčuje posamezne<br />

telesne člene. V vsakem od členov je na trebušnjači ganglij,<br />

iz katerega izhajajo posamezni živci.<br />

Med nevretenčarji imajo najbolj razvito živčevje glavonožci –<br />

sipe, lignji in hobotnice. Ti imajo velike možgane, ki so v tesni<br />

povezavi z očmi. Iz možganov segajo v telo orjaška živčna vlakna.<br />

Dobro razvito živčevje glavonožcev je povezano z njihovim dejavnim<br />

plenjenjem in dobro razvitimi čutili, zlasti očmi ( Odzivanje<br />

na okolje), ki za procesiranje zapletenih informacij potrebujejo<br />

ustrezno razvite možgane.<br />

Deževniki imajo v sprednjem delu telesa zelo odebeljen del živčevja,<br />

ki ga že lahko enačimo z možgani. Živci, ki izhajajo iz tega<br />

ganglija, se nadaljujejo v trebušnjačo. Ta usklajeno oživčuje posamezne<br />

telesne člene. V vsakem od členov je na trebušnjači ganglij,<br />

iz katerega izhajajo posamezni živci.<br />

Vsebine učbenika povezujejo procesi,<br />

skupni vsem organizmom. Strani, ki<br />

obravnavajo rastline, živali ali človeka,<br />

Med nevretenčarji imajo najbolj razvito živčevje glavonožci so označene – s piktogrami.<br />

sipe, lignji in hobotnice. Ti imajo velike možgane, ki so v tesni<br />

povezavi z očmi. Iz možganov segajo v telo orjaška živčna vlakna.<br />

Živčni sistem deževnika.<br />

Dobro razvito živčevje glavonožcev je povezano z njihovim dejavnim<br />

plenjenjem in dobro razvitimi čutili, zlasti očmi ( Odzivanje<br />

na okolje), ki za procesiranje zapletenih informacij potrebujejo<br />

ustrezno razvite<br />

Živčni sistem deževnika.<br />

možgane.<br />

trebušnjača<br />

možgani<br />

ganglij<br />

Kazalka nakazuje podobno<br />

tematiko v drugih poglavjih ali<br />

učbenikih iste učbeniške serije.<br />

trebušnja<br />

V postopku potrjevanja.<br />

Na voljo maja 2013!<br />

Avtorji:<br />

doc. dr. Helena Lenasi,<br />

prof. dr. Marko Kreft,<br />

prof. dr. Tom Turk in<br />

prof. dr. Marina Dermastia<br />

živčna mreža<br />

Recenzenti:<br />

prof. dr. Dušan Šuput,<br />

prof. dr. Maja Kovač in<br />

Majda Kamenšek Gajšek<br />

V učbeniku so vsebine o zgradbi in delovanju<br />

a<br />

organizmov predstavljene nekoliko drugače<br />

kot v učbenikih s podobno vsebino. V njem<br />

namreč ni suhoparnega sprehoda skozi<br />

sistem živih bitij in ločene predstavitve<br />

posameznih kraljestev. Avtorji so opise<br />

organizmov omejili na nekaj posameznih<br />

primerov, vključno z rastlinskimi, in<br />

živčna vrvica<br />

jih povezali po posameznih procesih<br />

– od oskrbe s hrano, izmenjave plinov,<br />

notranjega transporta, obrambe, živčnega<br />

ali hormonalnega nadzora do čutil in<br />

razmnoževanja.<br />

prečni živec<br />

Pomemben del je vezan na zgradbo in<br />

delovanje človeka, kar vsebinsko ni izvzeto<br />

iz konteksta vretenčarjev ali sesalcev, je pa<br />

oblikovno jasno Lestvičasto ločeno. živčevje vrtinčarja.<br />

možgani<br />

oko<br />

živčna mreža<br />

prečni živec<br />

a<br />

živčna vrvica<br />

Lestvičasto živčevje vrtinčarja.<br />

možgani<br />

oko<br />

Bočno someren živčni sistem je<br />

povezan z razvojem možganov v glavi<br />

b<br />

V bočno somernem telesu vrtinčarjev je preprosto lestvičasto živčevje,<br />

razporejeno kot lestev. Sestavljata ga dva živčna snopa, ki<br />

potekata vzdolž trebušne strani telesa. Med sabo sta večkrat prečno<br />

povezana. Na obeh straneh vsake povezave je drobna odebelitev,<br />

ki se imenuje živčni vozel ali ganglij. V prednjem delu telesa, v<br />

glavi, so osrednji živčni b vozli, ki informacije posredujejo vzdolž lestvičastega<br />

živčevja proti zadnjemu delu telesa. Pri vrtinčarjih torej<br />

Bočno someren živčni sistem je<br />

povezan z razvojem možganov v glavi<br />

TUDI V BREZPLAČNI E-OBLIKI!<br />

V bočno somernem telesu vrtinčarjev je preprosto lestvičasto živčevje,<br />

razporejeno kot lestev. Sestavljata ga dva živčna snopa, ki<br />

potekata vzdolž trebušne strani telesa. Med sabo sta večkrat prečno<br />

povezana. Na obeh straneh vsake povezave je drobna odebelitev,<br />

ki se imenuje živčni vozel ali ganglij. V prednjem delu telesa, v<br />

glavi, so osrednji živčni vozli, ki informacije posredujejo vzdolž lestvičastega<br />

živčevja proti zadnjemu delu telesa. Pri vrtinčarjih torej<br />

možgani<br />

hrbtenjača<br />

možgani<br />

ganglij<br />

živčno vlakno<br />

Živčni sistem glavonožca.<br />

Hobotnica Paul in napovedovanje<br />

nogometnih rezultatov<br />

Inteligenca hobotnic in njihova<br />

sposobnost učenja sta predmet številnih<br />

znanstvenih raziskav. Vedenjski poskusi<br />

z reševanjem nalog so pokazali, da<br />

imajo razvit kratkotrajen in dolgotrajen<br />

spomin. V ujetništvu se z lahkoto<br />

naučijo razlikovati oblike in vzorce,<br />

kažejo tudi elemente igre. Na svetovnem<br />

nogometnem prvenstvu leta 2010 v<br />

Nemčiji, je bila ena od zvezd hobotnica<br />

Paul. V svojem akvariju naj bi s svojim<br />

prehranjevalnimi navadami pri<br />

spretnem odpiranju škatel s školjkami<br />

napovedovala zmagovalce tekem.<br />

140 Živčni nadzor delovanja živali<br />

Živčni nadzor delovanja živali 141<br />

Človekov živčni sistem ima veliko<br />

skupnega z živčevjem drugih vretenčarjev<br />

Pri vretenčarjih je živčni sistem sestavljen iz osrednjega in obkrajnega<br />

živčevja. Živčevje je organizirano v osrednje in obkrajno. Osrednje<br />

živčevje vključuje možgane in hrbtenjačo. Obkrajno živčevje<br />

izrašča iz osrednjega; sestavljeno je iz somatskega in avtonomnega<br />

živčevja. Informacije med osrednjim in obkrajnim živčevjem se<br />

prenašajo po živcih.<br />

obkrajno živčevje<br />

Hobotnica Paul in napovedovan<br />

nogometnih rezultatov<br />

V barvno ločenih okvirjih so<br />

predstavljeni primeri, ki dopolnjujejo<br />

Inteligenca hobotnic in njihova<br />

glavno besedilo, so del maturitetnih<br />

sposobnost učenja sta predmet<br />

ali izbirnih vsebin ali ponujajo<br />

dodatno razlago.<br />

znanstvenih raziskav. Vedenjsk<br />

z reševanjem nalog so pokazali,<br />

ganglij<br />

imajo razvit kratkotrajen in dolg<br />

spomin. V ujetništvu se z lahkot<br />

naučijo razlikovati oblike in vzo<br />

živčno vlakno Opis delovanja človeškega kažejo telesa tudi je elemente igre. Na sv<br />

dopolnjen z opisi bolezni. Te nogometnem vsebine so prvenstvu leta 20<br />

zbrane v okvirjih, označenih Nemčiji, s poštno je bila ena od zvezd ho<br />

Živčni sistem glavonožca.<br />

znamko, na kateri zdravnik Paul. cepi V pacienta. svojem akvariju naj bi s<br />

prehranjevalnimi navadami pri<br />

spretnem odpiranju škatel s ško<br />

napovedovala zmagovalce teke<br />

možgani<br />

Osrednji živčni sistem sprejema<br />

informacije in nanje odgovarja<br />

Osrednje živčevje z možgani in hrbtenjačo lahko razdelimo na<br />

sivino in belino. Sivina je temnejše barve. Sestavljajo jo telesa nevronov<br />

in kratki izrastki brez mielinskih ovojnic. Belina je svetlejša,<br />

ker imajo aksoni mielinske ovojnice, ki so svetlejše barve. Osrednje<br />

živčevje je zaščiteno z možganskimi ovojnicami – meningami. V<br />

možganih in hrbtenjači so votline, ki so napolnjene s tekočino. Votline<br />

se z možganov nadaljujejo v osrednji kanal hrbtenjače.<br />

Možgani so glavno nadzorno središče<br />

Možgani so največji organ živčnega sistema. Sestavlja jih do 100<br />

milijard povezanih nevronov in še mnogo večje število pomožnih<br />

celic. V možganih številne dejavnosti potekajo nehoteno. Nekatere<br />

dejavnosti pa lahko nadzorujemo. Če želimo stegniti roko, bodo<br />

možgani poslali signal po motoričnih nevronih do motoričnega<br />

nevrona v hrbtenjači, ta pa do mišic v roki. Mišice se bodo skrčile in<br />

roka se bo premaknila.<br />

čelni reženj<br />

senčni reženj<br />

temenski reženj<br />

Meningitis je okužba<br />

možganskih ovojnic<br />

Ovojnice v osrednjem živčevju se lahko<br />

okužijo z bakterijami in virusi. Vnetje, ki<br />

ga povzroči okužba, imenujemo meningitis.<br />

Ta lahko pusti trajne posledice. Za<br />

virusnim meningitisom lahko zbolimo<br />

zaradi ugriza z virusi okuženega klopa.<br />

Pred klopnim meningitisom se je mogoče<br />

zavarovati s cepljenjem ( Organizmi<br />

imajo pred napadalci<br />

dobro razvite<br />

obrambne mehanizme).<br />

Zgradba človeških možganov<br />

veliki možgani<br />

talamus<br />

hipotalamus<br />

hipofiza<br />

mali možgani<br />

Učbenik prinaša:<br />

• 272 strani formata 19,7 x 26,5 cm<br />

• 12 poglavij in 34 podpoglavij<br />

• 398 fotografij<br />

• 120 ilustracij in shematskih prikazov<br />

• 51 okvirčkov z dodatno vsebino<br />

• 30 opisov bolezni<br />

Več na zadnji strani <strong>katalog</strong>a<br />

Živčevje človeka<br />

Pri vretenčarjih je telesna organizacija z delitvijo na glavo, telo in<br />

okončine zahtevala veliko povečanje osrednjega živčevja – možganov<br />

in hrbtenjače. Drugače kot trebušnjača hrbtenjača ni sestavljena<br />

iz posameznih ganglijev in vmesnih povezav. V hrbtenjači<br />

še vedno potekajo številne preproste koordinacijske naloge, kot so<br />

denimo refleksi, nadzor celotnega sistema pa so prevzeli možgani<br />

in se temu primerno tudi razvili. V možganih so vsa središča za<br />

nadzor zapletenih vedenjskih vzorcev.<br />

Razvoj možganov je v tesni povezavi s čutili. Možgani vse informacije<br />

iz čutil uskladijo in posredujejo drugim delom telesa. Osrednji<br />

živčni sistem je v vretenčarskem telesu ustrezno zaščiten – možgani<br />

so zaščiteni z lobanjskimi kostmi, hrbtenjača leži v hrbteničnem<br />

kanalu, ki ga obdajajo vretenca hrbtenice.<br />

leva in desna hemisfera<br />

zatilni reženj<br />

Največji del možganov so veliki možgani. To kupolasto območje je<br />

središče našega mišljenja, govora, čustvovanja in večine naših spominov.<br />

Nadzorujejo zavestna gibanja in omogočajo, da občutimo<br />

dotik, svetlobo, zvok, vonj, okus, bolečino, toploto in mraz. Sestavljeni<br />

so iz dveh polobel – hemisfer in iz osrednjega dela ali medmožganov.<br />

Leva hemisfera usmerja desno stran telesa in desna<br />

levo. Leva hemisfera nadzoruje predvsem dejavnosti, kot so govor,<br />

branje, pisanje in reševanje problemov. Desna hemisfera pa nadzoruje<br />

prostorsko razmišljanje, izvajanje glasbe in čustvovanje.<br />

Hemisferi imata več režnjev. V čelnem režnju so območja, ki določajo<br />

osebnostne značilnosti, načrtovanje zapletenega vedenja in<br />

Zakaj so možgani v glavi?<br />

podaljšana hrbtenjača<br />

Vse živali z možgani imajo le-te v<br />

sprednjem delu telesa, v glavi. Taka<br />

namestitev ni naključna in je povezana<br />

s smerjo gibanja. Sprednji del živali je<br />

pri bočno somernih živalih tisti, ki prvi<br />

pride v stik z novim dražljajem. Naravni<br />

izbor je dajal prednost koncentriranju<br />

čutilnih organov v tem delu telesa, kar je<br />

vodilo tudi do povečanja sprednjega dela<br />

živčevja.<br />

8 9


14<br />

16<br />

domnevna<br />

korenina<br />

drevesa<br />

življenja<br />

kremenaste alge<br />

15<br />

17<br />

42 Oskrba s hranili<br />

Oskrba s hranili 43<br />

248 Slovarček ključnih pojmov<br />

254 Uporabi svoje znanje<br />

262 Stvarno kazalo<br />

Zgradba in delovanje organizmov struktura učbenika<br />

Tematika po učnem načrtu je zelo zahtevna,<br />

zato je bilo pri ustvarjanju učbenika<br />

zagotovo potrebnega mnogo truda in<br />

inventivnosti. Avtorjem za zanimivo in<br />

kvalitetno delo čestitam, saj so kompleksne<br />

teme predstavili na dovolj poenostavljen<br />

način, ki ustreza nivoju znanja gimnazijcev,<br />

hkrati pa ne zahaja v posploševanja<br />

ali poenostavitve, ki bi okrnile jasnost,<br />

pravilnost in popolnost podatkov.<br />

prof. dr. Dušan Šuput,<br />

dekan Medicinske fakultete Univerze v Ljubljani<br />

Za začetek in konec …<br />

Prva in zadnja stran učbenika, pred<br />

začetkom in po končanem »uradnem«<br />

besedilu, prinašata motivacijski fotografiji<br />

s tematsko povezanima citatoma.<br />

Uvod v učbenik<br />

Učbenik se začne s kratko uvodno enoto – dvojno<br />

stranjo z motivacijskima citatoma in štirimi<br />

stranmi, ki dijake spodbudijo k razmišljanju o<br />

življenju, njegovi organiziranosti in vzdrževanju.<br />

Kaj je<br />

Stalno notranje okolje je<br />

pogoj za svobodno življenje.<br />

------<br />

Claude Bernard (1813–1878)<br />

francoski fiziolog in<br />

gledališki igralec<br />

Sem iz snovi, mesa in kosti, vlaken<br />

in tekočin – morda lahko celo rečem,<br />

da imam pamet.<br />

------<br />

Ralph Waldo Ellison Ellison (1914 –1994),<br />

ameriški pisatelj in literarni kritik;<br />

Nevidni človek<br />

življenje?<br />

Uvod v vsako poglavje<br />

Vsako poglavje začne uvodna dvojna stran,<br />

ki prinaša vsebinsko povezano fotografijo,<br />

motivacijsko besedilo, podkrepljeno s citati,<br />

ključne pojme in vse podnaslove znotraj poglavja.<br />

Gibanje in opora<br />

Čeprav v vsakdanjem življenju po navadi rečemo, da so rastline pritrjene in se ne<br />

premikajo ter se živali, v nasprotju z njimi, dejavno premikajo, gibanje ni le lastnost živali.<br />

Kljub temu pa so se najbolj izdelani gibalni mehanizmi razvili pri živalih.<br />

Naloga mišic je, da vlečejo in<br />

ne da potiskajo, razen spolnih<br />

organov in jezika.<br />

------<br />

Leonardo da Vinci (1452–1519),<br />

italijanski arhitekt, izumitelj,<br />

inženir, kipar<br />

in slikar<br />

Možgani so kot mišica.<br />

Ko jih uporabljamo, se<br />

počutimo zelo dobro.<br />

------<br />

Carl Sagan (1934–1996),<br />

ameriški astrofizik<br />

Lomljenje valov in kontrakcija mišic<br />

sledita istemu zakonu. Močno telesno<br />

ravnotežje vzdržuje le tanka črta.<br />

------<br />

Dag Hammarskjöld (1905–1961),<br />

švedski ekonomist, pravnik, diplomat<br />

in politik, tretji generalni sekretar<br />

OZN, Nobelov nagrajenec za mir<br />

Na koncu poglavja<br />

Gibanje in opora rastlin<br />

• Pri nekaterih rastlinah so razvita hitra gibanja<br />

• Celice s sekundarnimi stenami nudijo rastlini trdno oporo in tudi zaščito<br />

Ureditev skeleta<br />

• Preproste gibljive živali imajo hidrostatsko ogrodje<br />

• Trdno ogrodje pritrjenih in slabo gibljivih živali<br />

• Ogrodje živali je lahko zunanje ali notranje<br />

• Med dvema deloma skeleta je sklep<br />

• Slabost zunanjega ogrodja je, da ne raste<br />

• Zunanje ogrodje omejuje velikost živali<br />

• Notranji skelet vretenčarjev raste skupaj z drugimi telesnimi deli<br />

• Kosti vretenčarjev niso mrtve, temveč žive in dejavne<br />

• Kostno tkivo je mineralizirano<br />

• Hrustančno tkivo je čvrsto in prožno<br />

• Gibljive zveze med kostmi so sklepi<br />

Mišični sistem človeka<br />

• V človeškem telesu so trije različni tipi mišic<br />

• Delovanje mišic je hoteno in nehoteno<br />

• Gibanje mišic je kontrakcija<br />

• Mišice, pritrjene na kosti, so skeletne<br />

• Celica skeletne mišice je mišično vlakno<br />

• Prenos impulza z živčnega vlakna na mišično vlakno<br />

• Energija za delovanje mišic<br />

• Srčna mišica je prečno progasta<br />

• V gladkih mišicah ni jasno vidne progavosti<br />

Zadnji strani poglavja sta grafično oblikovani<br />

kot mapa s ključnimi spoznanji tega poglavja in<br />

rubriko Uporabite svoje znanje, ki prinaša nekaj<br />

vprašanj za utrjevanje znanja in zahtevnejša<br />

vprašanja za razmislek.<br />

Ključni pojmi<br />

acetilholin<br />

aktin<br />

gladka mišica<br />

hitin<br />

hrustančno tkivo<br />

kita<br />

kostno tkivo<br />

levitev<br />

miofilament<br />

mioglobin<br />

miozin<br />

mišica<br />

mišično vlakno<br />

motorična ploščica<br />

prečno-progasta mišica<br />

(skeletna mišica)<br />

sekundarna celična stena<br />

sinapsa<br />

srčna mišica<br />

turgorski tlak<br />

živčni prenašalec<br />

Ključna spoznanja v tem poglavju<br />

☞ Razlike med organizmi so po večini odraz<br />

načina, s katerim si posamezen organizem<br />

zagotavljajo hrano.<br />

☞ Vsi heterotrofni organizmi so odvisni<br />

od visokoenergijskih spojin, ki so jih<br />

predhodno izdelali fotosintezni organizmi<br />

z uporabo sončne energije.<br />

☞ Korenine preskrbujejo rastlino z vodo<br />

in raztopljenimi minerali. Rastlini dajejo<br />

oporo in jo zasidrajo v tla.<br />

☞ Koreninski laski so najpomembnejše<br />

mesto vstopa vode blizu koreninskega<br />

vršička.<br />

☞ Koreninskemu sistemu olajšuje sprejem<br />

mikorizna sim<strong>bio</strong>tična povezava glivnih<br />

hif s koreninami. Poglavitni fotosintezni<br />

organ rastlin so zeleni listi. Večina<br />

fotosinteze poteka v stebričastem tkivu.<br />

Gobasto tkivo omogoča gibanje plinov.<br />

☞ List je pokrit s tanko povrhnjico, ki<br />

omogoča prehod svetlobe v notranjost<br />

lista.<br />

☞ Prebava je razgradnja makromolekul v<br />

hrani na enostavne molekule (gradnike).<br />

☞ Živali s prebavo hrane dobijo<br />

visokoenergijske spojine in gradnike<br />

telesa.<br />

☞ Pri živalih prebava po večini poteka izven<br />

celic, v prebavilih s pomočjo različnih<br />

encimov. Razgrajena hranila nato celice<br />

vsrkajo in porabijo.<br />

Organizmi imajo pred<br />

napadalci dobro razvite<br />

obrambne sisteme<br />

Rastline in živali napadajo mikroorganizmi iz istih skupin– virusi, bakterije, glive, gliste;<br />

stalna nadloga rastlin pa so tudi rastlinojedi. Ker so napadalci ves čas prisotni v zraku,<br />

prsti ali vodi, so bili v evoluciji organizmi z njimi v stalnem stiku. Evolucija obrambnih<br />

mehanizmov je tako še vedno potekajoča koevolucija – skupen razvoj napadalcev in<br />

napadenih gostiteljev ter stalno prilagajanje ene skupine drugi. Organizmi so pred<br />

napadalci ustrezno zaščiteni, v primeru napada pa se tudi učinkovito branijo. Posledica<br />

zaščitnih in obrambnih mehanizmov je, da večina organizmov ostaja zdravih. Sistem<br />

obrambe pred povzročitelji bolezni je imunski sistem. Njegova osnovna značilnost je, da<br />

ločuje telesu lastne snovi od tujkov.<br />

Nepremagljivost temelji<br />

na obrambi, možnost za<br />

zmago na napadu.<br />

------<br />

Sun Tzu<br />

(544–496 pr. n. š.),<br />

kitajski filozof<br />

☞ Pri večini živali se proizvodi prebave<br />

do vseh celic v telesu prenašajo s<br />

transportnim sistemom.<br />

☞ Nevretenčarji imajo nepopolno ali<br />

popolno prebavilo. Pri prvem se<br />

prebavljeni ostanki hrane iztrebljajo<br />

skozi usta, pri drugem skozi zadnjično<br />

odprtino.<br />

☞ Notranji zajedavci sprejemajo hrano<br />

preko celotne površine telesa neposredno<br />

od gostitelja.<br />

☞ Prebava se začne v ustih. Tam hrano z<br />

zobmi prežvečimo, slina iz žlez slinavk<br />

jo navlaži, encimi pa začnejo razgradnjo<br />

ogljikovih hidratov.<br />

☞ Cev prebavnega trakta potiska hrano s<br />

peristaltiko. Požiralnik potiska hrano<br />

proti želodcu. Želodčna kislina uničuje<br />

bolezenske mikroorganizme. V želodcu<br />

se začne prebava beljakovin.<br />

☞ V tanko črevo se izlivajo encimi iz<br />

trebušne slinavke. Ti razgrajujejo<br />

ogljikove hidrate, maščobe, beljakovine<br />

in nukleinske kisline. V tanko črevo se<br />

izliva tudi žolč, ki pomaga pri raztapljanju<br />

maščob. V tankem črevesju se vsrkajo<br />

hranilne snovi in voda.<br />

☞ V debelem črevesu se vsrka še več vode,<br />

preostala neprebavljena vsebina pa se<br />

iztreblja.<br />

Posamezna rastlinska celica samostojno odgovarja na napad z mehanizmi<br />

prirojene odpornosti<br />

• Prva obrambna črta rastlin je njihova povrhnjica<br />

• Napadalce, ki vstopijo v rastlino, zaustavljajo fizične prepreke in kemične<br />

snovi druge obrambne črte<br />

Človeško telo se stalno brani pred patogeni<br />

• Redki patogeni prečijo prvo obrambno črto telesa<br />

• Vnetna reakcija je druga obrambna črta<br />

• P ridobljena imunost je tretja obrambna črta<br />

• Ob ponovni okužbi z enakim mikroorganizmom je imunski odgovor<br />

učinkovitejši in hitrejši<br />

• Imunost lahko sprožimo tudi umetno<br />

• Imunski sistem je učinkovit, vendar ni popoln<br />

• Alergija je premočan imunski odziv telesa<br />

• Imunski sistem včasih napade lastno telo<br />

Odgovorite na vprašanja.<br />

1 Po vlogi primerjajte majhno korenino<br />

in koreninski lasek?<br />

2 Kaj pomeni izraz zunanja prebava in<br />

kaj je prednost take prebave za živali?<br />

3 Zakaj ne moremo hkrati govoriti in<br />

požirati?<br />

4 Kakšen je pomen kislega želodčnega<br />

soka?<br />

5 Kakšen je pomen nagubane notranje<br />

površine tankega črevesa?<br />

6 Kaj je vloga slepega črevesa pri človeku?<br />

Uporabite svoje znanje<br />

Premislite skupaj s sošolci in učiteljem.<br />

1 Razmislite o pomembnosti korenin<br />

za ljudi.<br />

2 Poskušajte ugotoviti, zakaj prebava<br />

pri govedu in drugih prežvekovalcih<br />

pomembno prispeva k izpustom<br />

toplogrednih plinov v ozračje.<br />

3 Povežite naloge jezika s procesi govora,<br />

hranjenja, dihanja.<br />

Ključni pojmi<br />

alergija<br />

antigen<br />

bezgalka<br />

celica B<br />

celica T<br />

cepljenje<br />

limfni sistem<br />

limfocit<br />

lubje<br />

patogen<br />

pluta<br />

povrhnjica<br />

prenos signala<br />

prirojena odpornost<br />

protitelo<br />

receptorska beljakovina<br />

vranica<br />

Čeprav se morda zdi, da vprašanje, kaj je življenje, ni pretežko,<br />

je odgovorov nanj veliko. Znanstveniki si pri iskanju odgovora<br />

pomagajo s posebnimi znanstvenimi vprašanji – hipotezami.<br />

Te preizkušajo tako, da dejavnike, ki naj bi sestavljali življenje,<br />

opazujejo na Zemlji, iščejo na drugih planetih ali celo spreminjajo<br />

in ustvarjajo v laboratorijskih razmerah.<br />

Preprost odgovor na vprašanje, kaj je življenje, bi lahko bil,<br />

da življenje razlikuje živo od mrtvega, pri čemer mrtvo nima<br />

elementov živega. Seveda vam je jasno, da je taka definicija<br />

življenja nezadostna. Življenja ne moremo izločiti in opisati kot<br />

preprosto lastnost, ne moremo ga osamiti na mikroskopskem<br />

objektu ali v epruveti. Kljub temu pa o njem in vseh živih bitjih<br />

vemo čedalje več. In več ko vemo, jasneje postaja, da življenjski<br />

procesi temeljijo na enakih kemijskih in fizikalnih zakonih, ki<br />

delujejo tudi v kamnu ali kozarcu vode.<br />

Vsak dan Zemljo in druge planete v našem osončju doseže<br />

velika količina energije s Sonca. Vsak dan se ta energija s planetov<br />

tudi odbija nazaj v vesolje. Glede na današnje znanje o<br />

našem osončju se zdi, da se na Zemlji za zelo kratek čas ujame<br />

in shrani le majčken delež te energije. Ta drobcen zamik v toku<br />

kozmične energije pa poganja življenje na našem planetu. Rastline<br />

ujamejo sončno svetlobo in njeno energijo uporabijo za<br />

izgradnjo svojih teles. Živali sončno energijo uporabijo tako, da<br />

jedo rastline ali druge živali, ki so jedle rastline. Na vsaki stopnji<br />

v procesih življenja in smrti se sprošča toplota. Ta se nato združi<br />

z energijo, ki se vrne v vesolje.<br />

Tudi v tej knjigi boste spoznavali, kako več milijonov vrst organizmov<br />

na Zemlji porablja ta delček sončne energije in kaj imajo<br />

ti organizmi skupnega.<br />

v organske sisteme, ki sestavljajo telo posameznega organizma.<br />

Vsaka nova raven organizacije ima nove lastnosti in ni le<br />

seštevek lastnosti predhodne. Saj se še spomnite? Življenje ni<br />

rezultat naključne <strong>bio</strong>loške juhe – celica je živa, medtem ko<br />

enake molekule, ki jo sestavljajo, če jih zmešamo v epruveti,<br />

niso. Posamezni organizacijski deli in organizacijske ravni so<br />

vedno sestavljeni tako, da njihova zgradba kar najbolje ustreza<br />

nalogi, ki jo opravljajo. Zaradi tega nam poznavanje zgradbe<br />

veliko pove o delovanju posamezne celice, tkiva ali organa. Poznavanje<br />

povezav med obliko in nalogo je eno osnovnih načel<br />

v <strong>bio</strong>logiji. Vsa eleganca rastlinskih listov ali cvetov, ptičjih peruti<br />

ali sesalskih mlečnih žlez je le posledica naravnega izbora,<br />

ki kot finomehanik izbira in oblikuje oblike, da te kar najbolje<br />

opravljajo svoje naloge v posameznih okoljih.<br />

Želodec je primer organa, v katerem<br />

usklajeno deluje več tkiv.<br />

V želodcu je tudi vezivno tkivo,<br />

ki povezuje, daje oporo, izolira,<br />

prehranjuje in oblazinja organe.<br />

Zaradi vezivnih tkiv organi ne<br />

razpadejo na posamezne dele. V<br />

vezivnih tkivih so celice raztresene<br />

v osnovi – medceličnini, v kateri so<br />

beljakovinska vlakna.<br />

V steni želodca je tekoče tkivo – kri,<br />

ki dovaja kisik in hranila.<br />

Živčno tkivo v želodcu delno nadzoruje<br />

izločanje kisline, ki pomaga pri prebavi<br />

hrane, ter signalizira, da je želodec poln.<br />

Živčno tkivo po telesu pošilja električne<br />

signale.<br />

Želodec je obložen z epitelnim tkivom.<br />

Epitelna tkiva prekrivajo in varujejo<br />

tkiva, ki ležijo pod njimi. Epitelna tkiva<br />

sestavlja enotna plast celic.<br />

Vsebina se v želodcu premeša zaradi<br />

njegovega gibanja. Gibanje omogočajo<br />

plasti mišičnega tkiva v steni želodca, ki<br />

se aktivno krčijo in sproščajo.<br />

Vse organizme povezujeta enaka kemijska zapletenost in visoka<br />

organiziranost. Prav tako kot so elementi življenja skupni<br />

vsem celicam ( I, Gradniki življenja), so skupni tudi vsem<br />

organizmom, od preprostih enoceličnih prokariontov do evkariontskih<br />

eno- in večceličnih rastlin in živali. Prav vse povezujeta<br />

enaka kemijska zapletenost in visoka organiziranost. Atomi<br />

se povezujejo v izjemno veliko število molekul, le-te skupaj<br />

delujejo v najmanjši enoti, ki ima znake življenja – živi celici.<br />

Molekule se povezujejo v funkcionalne enote celice – organele.<br />

V celicah so molekule DNA, v katerih je zapisan univerzalni<br />

genetski jezik vseh organizmov. Celice, ki opravljajo posebne<br />

naloge, se povezujejo v tkiva. Več različnih tkiv sestavlja organ.<br />

Posamezen organ sicer v telesu opravlja določeno nalogo, a<br />

nikoli povsem samostojno. Organi delujejo skupaj, povezani<br />

Velika večina mehanizmov uravnavanja<br />

organizmih dogajajo v mejah, ki so še sprejemljive za žive celice.<br />

K ohranjanju stalnosti notranjega okolja prispevajo vsi or-<br />

procesov v organizmu deluje z negativno<br />

povratno zanko. Sprememba vrednosti<br />

gani in tkiva v telesu. Pljuča vzdržujejo primerno koncentracijo<br />

neke količine povzroči, da sistem<br />

nasprotuje spremembi te količine. Poleg<br />

kisika, ledvice zagotavljajo stalno koncentracijo ionov, prebavila<br />

pa dovajajo hranila. Različne evolucijske rešitve pri različnih<br />

senzorja v negativni povratni zanki<br />

sodelujeta še krmilni sistem in izvršitelj.<br />

organizmih so povezane z evolucijo različnih mehanizmov za<br />

Avtomatsko uravnavanje temperature v<br />

vzdrževanje homeostaze.<br />

stanovanju deluje z negativno povratno<br />

zanko. Termometer meri temperaturo,<br />

termostatski krmilnik jo primerja z<br />

Velika večina mehanizmov uravnavanja procesov v organizmu<br />

nastavljeno temperaturo in grelec<br />

deluje z negativno povratno zanko, pri kateri končna stopnja<br />

zmanjšuje razliko med nastavljeno in<br />

procesa zavre isti proces. Na tak način negativna povratna<br />

dejansko temperaturo v prostoru.<br />

zanka prispeva k stabilnosti določenega procesa ali količine<br />

Podoben sistem z negativno povratno<br />

neke snovi v organizmu. Delovanje negativne povratne zanke<br />

zanko za uravnavanje temperature deluje<br />

tudi v našem organizmu.<br />

si lahko ponazorite z delovanjem avtomatskega uravnavanja<br />

temperature v stanovanju. Termostat, ki smo ga nastavili na<br />

določeno temperaturo, pri nižjih temperaturah vklopi grelec ter<br />

Spremembe v okolju<br />

ga pri višjih ugasne. Podoben termostat je v naših možganih.<br />

Nekatere druge primere pa boste spoznali v učbeniku.<br />

Senzor<br />

Nasprotovanje<br />

Hladna soba (19 °C)<br />

spremembi<br />

Krmilnik<br />

Termometer<br />

izvršitelj<br />

Telo je podhlajeno (35 °C)<br />

Soba se ogreje<br />

Termostatski<br />

krmilnik<br />

Termoreceptor<br />

v možganih<br />

Grelec<br />

Možgani<br />

Sproščena toplota<br />

uravnavajo<br />

ogreje telo<br />

krčenje mišic<br />

Skeletne mišice<br />

drgetajo<br />

Veliko redkeje organizmi za vzdrževanje homeostaze uporabljajo<br />

pozitivno povratno zanko, ki povzroči hiter odmik od<br />

stabilnega stanja. S pozitivno povratno zanko se npr. uravnavajo<br />

in pospešeno krčijo mišice maternice med porodom. Krčenje<br />

mišic sprožijo kemični signali. Krčenje povzroči oddajanje<br />

še več kemičnih signalov, ki povzročijo še več krčenj. Tako se<br />

jakost krčenj ves čas stopnjuje do vrhunca, ki končno iztisne<br />

otroka iz maternice.<br />

Vsi organizmi uporabljajo energijo za potek presnovnih procesov.<br />

Organizmi vzdržujejo svoje notranje okolje. Vzdržujejo ga tudi<br />

takrat, ko se zunanje okolje zelo spremeni. Celice živijo le toliko<br />

časa, dokler je v notranjem okolju dovolj kisika, ionov, hranil in<br />

sta primerni temperatura in vrednost pH. Mehanizme, ki zagotavljajo<br />

stalne razmere v notranjem okolju, s skupnim imenom<br />

imenujemo homeostaza. Notranjega okolja pa si ne smete<br />

predstavljati kot nekaj povsem nespremenljivega. Njegovo<br />

vzdrževanje je dinamičen proces med odgovori na zunanje in<br />

notranje spremembe. Zaradi homeostaze se vse spremembe v<br />

Organizmi se v razvojnih procesih razvijejo v zapletenejše<br />

oblike. Informacije o vzorcih za rast in razvoj so zapisane v genih.<br />

Organizmi se razmnožujejo; potomci posamezne vrste so<br />

pripadniki iste vrste. Za vse najrazličnejše kombinacije in različnosti<br />

življenjskih oblik pa imamo prav tako znanstveno razlago<br />

– organizmi se v času tudi spreminjajo v procesu evolucije.<br />

V tej knjigi boste spoznali, kako vsi ti procesi potekajo pri različnih<br />

skupinah evkariontskih organizmov. Spoznali boste, da so<br />

različne evolucijske rešitve organizmov le posebne prilagoditve<br />

na posebne načine življenja. Še posebej se boste seznanili z vašim<br />

telesom. To je kot natančno uravnan stroj, sestavljen iz številnih<br />

sistemov, ki delujejo skupaj. Vaš prebavni sistem pretvarja<br />

hrano, ki jo pojeste, v energijo in to energijo uporabijo vaše<br />

celice. Vaša pljuča sprejemajo kisik. Vaši možgani se odzivajo na<br />

okolico, tako da vidite, slišite, vohate in pošiljate signale skozi<br />

živčni sistem. Ta nato povzroči, da okolici tudi odgovorite.<br />

Domnevno drevo življenja<br />

( III, Kako narediti živi<br />

svet bolj pregleden), ki kaže<br />

pestrost živega sveta. V<br />

njem evkarionti, skupaj z<br />

nami ljudmi, predstavljajo<br />

le majhen delež.<br />

EuCAryA<br />

(evkarionti)<br />

živAli<br />

GlivE<br />

amebe<br />

EubACTEriA<br />

(bakterije)<br />

ArCHAEA<br />

(arhebakterije)<br />

zelene alge<br />

rASTliNE<br />

kopenske rastline<br />

rdeče alge<br />

migetalkarji<br />

evglene<br />

cianobakterije<br />

Na koncu učbenika<br />

Učbenik se zaključi s ključnimi pojmi iz<br />

posameznih poglavij, z odgovori na vprašanja<br />

in s stvarnim kazalom.<br />

SlovArČek kljuČnih pojmov<br />

Abscizinska kislina Rastlinski<br />

hormon, ki upočasnjuje rast. Med<br />

drugim je vključen v spodbujanje<br />

mirovanja semen in prenašanja<br />

suše.<br />

Acetilholin Živčni prenašalec; deluje<br />

tako, da se veže na receptorsko<br />

beljakovino in spremeni<br />

prepustnost postsinaptične<br />

membrane za specifične ione.<br />

Adrenalin Hormon sredice<br />

nadledvične žleze, ki kot hiter<br />

odgovor na stresno situacijo<br />

sproži odgovor »boj ali beg«;<br />

deluje tudi kot živčni prenašalec.<br />

Akcijski potencial (električni impulz)<br />

Hitra sprememba membranskega<br />

potenciala, ki se širi po vzdraženi<br />

celici. Spremembo povzroči<br />

selektivno odpiranje in zapiranje<br />

natrijevih in kalijevih kanalčkov.<br />

Aktin Kroglasta beljakovina, ki<br />

sestavlja aktinske filamente v<br />

vseh evkariontskih celicah.<br />

Aktivni transport Premikanje<br />

molekul skozi membrane s<br />

strani z višjo na stran z nižjo<br />

koncentracijo; za aktivni<br />

transport je potrebna energija.<br />

Alergija (preobčutljivostna reakcija)<br />

Premočan imunski odziv na snovi,<br />

ki same ne škodujejo organizmu.<br />

Amonijak Majhna, strupena<br />

molekula, ki nastaja kot odpadni<br />

proizvod presnove nukleinskih<br />

kislin in beljakovin.<br />

Antidiuretični hormon (ADH)<br />

Hormon hipofize, ki omogoča<br />

ponovno vsrkanje vode v ledvicah<br />

in na ta način zadržuje vodo<br />

v telesu. Imenujemo ga tudi<br />

vazopresin.<br />

Antigen Molekula, običajno<br />

beljakovina ali polisaharid, ki<br />

sproži imunski odziv.<br />

Arterija (žila odvodnica) Žila, ki vodi<br />

iz srca in prenaša kri po telesu.<br />

Avksin Naravni rastlinski hormon<br />

z raznolikimi učinki, vključno s<br />

podaljševanjem celic, razvojem<br />

korenin, sekundarno rastjo in<br />

rastjo plodov.<br />

Avtonomno živčevje Del obkrajnega<br />

živčevja vretenčarjev, ki uravnava<br />

notranje okolje. Sestavlja ga<br />

simpatično in parasimpatično<br />

živčevje. Imenujemo ga tudi<br />

vegetativno živčevje.<br />

Avtotrof Organizem, ki lahko iz<br />

preprostih anorganskih molekul,<br />

kot sta CO2 in H2O, sintetizira<br />

organske molekule, ki jih porablja<br />

za svojo rast. Najpogostejši<br />

avtotrofi so fototrofi, ki to počno<br />

s fotosintezo.<br />

Blastocista Zgodnja razvojna stopnja<br />

pri sesalcih; votla kroglica, ki se<br />

pri človeku razvije en teden po<br />

oploditvi; oblika blastule.<br />

Blastula Votla kroglica v zgodnjem<br />

razvoju zarodka.<br />

Brstenje Nespolno razmnoževanje,<br />

pri katerem iz starševskega<br />

organizma poženejo izrastki.<br />

Ti se lahko odščipnejo in živijo<br />

neodvisno ali ostanejo pritrjeni in<br />

končno oblikujejo veliko kolonijo.<br />

Celica B Vrsta limfocita, ki izdeluje<br />

protitelesa.<br />

Celica T Vrsta limfocita, ki dozori<br />

v priželjcu. Imunost sproži ob<br />

stiku z antigenom; koordinirajo<br />

imunski sistem in napadajo<br />

okužene celice.<br />

Celična stena Toga zaščitna plast na<br />

zunanji strani celične membrane<br />

v celicah rastlin, gliv, bakterij in<br />

nekaterih praživali; celico ščiti in<br />

vzdržuje njeno obliko.<br />

Celično dihanje Proces, v katerem<br />

se oksidirajo molekule hrane<br />

in sprošča energija. Celično<br />

dihanje sestavljajo procesi<br />

glikolize, citratnega cikla,<br />

elektronske transportne verige in<br />

kemiosmotske sklopitve. Celično<br />

dihanje je aerobno, kadar je<br />

končni sprejemnik elektronov<br />

kisik, in anaerobno, kadar kisik ni<br />

elektronski sprejemnik.<br />

Cepljenje Proces,<br />

uporABi<br />

s katerim<br />

Svoje<br />

na<br />

ZnAnje<br />

umeten način dosežemo<br />

imunost.<br />

Cevnica Rastlina oskrba s prevodnimi s hranili tkivi.<br />

Cirkadiani ritem Fiziološki cikel,<br />

prisoten odgovorite v vseh organizmih, na vprašanja. ki je<br />

uravnan na dnevno-nočni ritem.<br />

1 Koreninski lasek je izrastek celice povrhnjice in glavno<br />

Citokinin Naravni rastlinski hormon,<br />

mesto vstopa vode v koreninska tkiva; korenina je<br />

ki skupaj z avksinom pospešuje<br />

organ, sestavljen iz različnih tkiv, tudi povrhnjice, ki<br />

celične delitve, vpliva na<br />

skupaj opravljajo različne naloge, tudi sprejem vode<br />

diferenciacijo, nadzoruje rast v<br />

s koreninskimi laski.<br />

višino in zavira staranje.<br />

Cvet Kratko 2 steblo Zunanja kritosemenk prebava z pomeni, do da ta ne poteka neposredno<br />

štirimi vretenci v celicah, spremenjenih ampak v posebni, različno oblikovani<br />

listov; deli cveta prebavni delujejo votlini. med S tako prebavo žival lahko prebavi<br />

spolnim razmnoževanjem.<br />

večje kose hrane in neprebavljene ostanke tudi lažje<br />

iztrebi iz telesa.<br />

Čutna zaznava Proces sprejemanja<br />

3 V žrelu se križata poti dihal in prebavil, torej mora<br />

informacije zunanjega dražljaja.<br />

grižljaj prečkati dihalno pot. Zato ne moremo hkrati<br />

govoriti ali dihati in požirati.<br />

Debelo črevo Cevasti del<br />

vretenčarske 4 Želodčni prebavne sok cevi ima med pH okoli dve, kar omogoča pravilno<br />

tankim črevesom delovanje in zadnjikom; prebavnih encimov in razkuži hrano.<br />

njegova glavna<br />

5<br />

naloga je sprejem<br />

Tanko črevo ima številne gube, na površini katerih so<br />

vode v telo in oblikovanje blata.<br />

še črevesne resice prstaste oblike. Na resicah so celice<br />

Difuzija Premikanje delcev v<br />

z izrastki – mikrovili.Tako je površina za vsrkanje hranil<br />

raztopini ali suspenziji z območja,<br />

zelo velika.<br />

kjer je njihova koncentracija<br />

velika, na 6 območje, Pri človeku kjer slepo je nizka; črevo shranjuje koristne bakterije,<br />

energijo za difuzijo ki po preboleni zagotavlja driski nadomestijo bolezenske.<br />

naključno gibanje molekul. Zaradi<br />

difuzije premislite postaja razporeditev skupaj s sošolci in učiteljem.<br />

delcev v mediju 1 Korenine enakomerna. rastlin so že tisočletja pomemben vir<br />

Diploid Organizem, hrane; ki vsebuje npr. človek goji korenje že več kot 2000 let,<br />

dve garnituri korenine homolognih sladkorne pese so pomemben vir namiznega<br />

kromosomov sladkorja in tako dve (saharoze). kopiji Iz korenin pridobivamo zdravilne<br />

vsakega gena. učinkovine (npr. ginseng, pomirjevalo rezerpin) in<br />

Dražljaj Vsak dejavnik barvila okolja, (npr. rastline ki zbudi iz družine broščevk, korenje).<br />

receptorsko celico.<br />

2 Pri prebavi goveda se zaradi delovanja sim<strong>bio</strong>tičnih<br />

bakterij (fermentacijskih in metanogenih bakterij), ki<br />

so nujne za prebavo celuloze, sproščajo velike količine<br />

metana (CH4) in tudi nekaj CO2. Oba sta pomembna<br />

toplogredna plina in prispevata h globalnemu<br />

segrevanju ozračja.<br />

3 Krčenje mišic jezika povzroči spremembo oblike jezika,<br />

kar mehansko oblikuje grižljaj in sodeluje pri mehanski<br />

obdelavi hrane. Z okušalnimi brbončicami okušamo.<br />

Jezik sodeluje pri govoru. Z jezikom tudi zelo dobro<br />

tipamo. Jezik pa lahko sodeluje tudi pri obrazni mimiki<br />

– lahko pokažemo jezik.<br />

izmenjava plinov<br />

odgovorite na vprašanja.<br />

1 Ta površina mora biti tanka, navadno je sestavljena le<br />

iz ene plasti celic. Poleg tega mora biti tudi v tesnem<br />

stiku z obtočili.<br />

2 Pljuča ptičev so bolj učinkovita, ker jih sestavljajo tudi<br />

zračne vreče. Poleg tega je tok zraka v ptičjih pljučih<br />

vedno enosmeren, kar pomeni, da zrak vstopa v<br />

pljuča po eni poti in jih zapušča po drugi. To omogoča<br />

popolno izmenjavo plinov in boljši STvArno izkoristek. kAZAlo<br />

3 Preko grla se zrak prenaša iz žrela v sapnik. Poklopec<br />

nad grlom loči dihalno pot od V prebavne kazalo so cevi zajete in med najpomembnejše<br />

požiranjem hrane prepreči, da obravnave bi ta zašla in v omembe dihalne posameznih<br />

poti. V grlu sta glasilki, ki s svojim pojmov. vibriranjem Številka strani v ležečem<br />

omogočata tvorbo glasov in govor. tisku označuje Barva glasu slikovno je gradivo, v<br />

odvisna od napetosti glasilk, jakost krepkem pa pa od slovarsko amplitude razlago pojma.<br />

vibracij.<br />

4 Običajno suh vdihani zrak vsebuje abscizinska skoraj kislina 80 odstotkov 118<br />

dušika ter 20 odstotkov kisika, acetilholin drugih plinov 137, je 145, manj 185, 248<br />

kot odstotek. Izdihani zrak vsebuje Adamovo manj jabolko kisika 53<br />

(približno 15 odstotkov), manj adrenalin dušika (približno 119, 120, 75 125, 248<br />

odstotkov) ter več ogljikovega aerobna dioksida vadba (CO2, 186, približno 187<br />

4 odstotke) in vodne pare (približno Ahilova 6 tetiva odstotkov). 183, 183<br />

Kisika je manj, ker se porablja AiDS v procesih 99, 225celičnega<br />

dihanja, CO2 je več, ker nastaja akcijski pri celičnem potencial dihanju. 124, 132, 134,<br />

Vodne pare je občutno več, ker se 135, zrak 135,136, v telesu 153, navlaži. 163, 165,<br />

185, 187, 248<br />

5 Iz pljučnih mešičkov v arterijsko kri v pljučnih<br />

akne 200<br />

kapilarah difundira kisik, zato se kri oksigenira. Iz krvi<br />

akromegalija 122<br />

pa v pljučne mešičke difundira ogljikov dioksid. Plina<br />

akson 133, 133, 135, 136, 137, 141,<br />

prehajata skozi dve plasti celic: skozi steno kapilare<br />

142, 144<br />

(ena plast endotelijskih celic) ter preko celic, s katerimi<br />

aktin 184, 185, 185, 187, 248<br />

so obloženi pljučni mešički. Obema plastema celic<br />

aktivni transport 27, 65, 69, 109,<br />

lahko rečemo dihalna membrana. Hitrost difuzije je<br />

112, 248<br />

odvisna od razlike delnih tlakov plinov med pljučnimi<br />

alergen 59, 99<br />

mešički in krvjo ter od debeline in površine dihalne<br />

alergija 59, 99, 248<br />

membrane.<br />

alveol 54, 55, 56, 251<br />

6 Najpogostejše so virusne in bakterijske ameba 17, okužbe; 29, 29 oba<br />

povzročitelja lahko napadeta amfetamin zgornja spodnja 137<br />

dihala. Virusi najpogosteje povzročijo amilaza 34, prehlad 40 ali<br />

vnetje žrela, redkeje vnetje grla aminokisline (laringitis) 23, ali sapnika 30, 69, 82, 106, 111,<br />

ter pljučnico. Bakterije lahko povzročijo 120, 126, vnetje 132, 159, 247<br />

obnosnih votlin (sinusitis), vnetje amnijska žrela tekočina mandljev, 236<br />

bronhitis ali pljučnico. amnijski ovoj 236<br />

amonijak 23, 106, 106, 107, 248<br />

7 Kajenje kronično povzroči kronični bronhitis, ki lahko<br />

anabolni steroidi 125<br />

trajno okvari pljuča, saj nastane emfizem,ki onemogoči<br />

anafilaktični šok 99<br />

normalno izmenjavo dihalnih plinov. Kajenje lahko<br />

anemija 82<br />

povzroči pljučnega raka.<br />

anemija srpastih celic 82<br />

antidepresivi 137<br />

antidiuretični hormon 113, 123, 248<br />

antigen 83, 94 – 97, 96, 99, 248<br />

aorta 72, 76, 78<br />

apikalni meristem 231, 231<br />

arterija 50, 55, 57, 71 – 78, 72, 73, 75,<br />

76, 85, 111, 112, 186, 219, 248<br />

arteriole 76, 76<br />

artritis 99, 179<br />

Aspergilus 24<br />

Aspirin 37, 95, 159<br />

astma 59<br />

ateroskleroza 78, 85<br />

ATp 18, 62, 126, 184, 199<br />

avksini 118, 151, 248<br />

avtoimunske bolezni 99, 125<br />

avtonomno živčevje 123, 140, 144,<br />

145, 181, 187, 248<br />

avtotrofni organizmi 18, 20, 25, 27,<br />

92, 230, 248<br />

bakterijska okužba 23, 38, 58, 87, 94<br />

barvna slepota 162<br />

bela mišična vlakna 186<br />

bele krvničke 79, 79, 250<br />

belina 141, 142, 143, 143, 144<br />

beljakovinska vlakna 15, 84, 199<br />

beljava 68<br />

beločnica 40, 161, 201<br />

bezgavke 87, 94, 250<br />

<strong>bio</strong>geni amini 120, 123<br />

<strong>bio</strong>loška ura 142, 150<br />

blastocista 236, 248<br />

blastula 233, 248<br />

bobnič 164, 164, 165<br />

bočni (lateralni) meristem 228, 238<br />

bočno somerni živčni sistem 132<br />

bolezni dihal 58<br />

bolezni dlesni 35<br />

bolezni izločal 113<br />

Bowmanova kapsula 110, 110<br />

branike 68<br />

brazda 192, 208 – 211, 208 –211,<br />

213<br />

brbončice 34, 153, 159, 159,<br />

bronhitis 58<br />

brstenje 216, 216, 248<br />

buba 235, 235<br />

celice B 95, 96<br />

celice T 83, 95, 96<br />

celici zapiralki 46, 46,193, 252<br />

celična stena 24, 64, 64, 65, 92, 104,<br />

170, 170, 171, 171, 192, 230, 248<br />

celična usteca 29, 29<br />

celični požiralnik 29<br />

celični zadek 25<br />

celično dihanje 44, 47, 52, 58, 62,<br />

125, 186, 248<br />

celjenje ran 200<br />

cepljenje 97, 98, 141, 248<br />

cevasto srce kobilice 70, 70<br />

cevnice 64, 248<br />

ciklični Amp 119<br />

CinDi Slovenija 41<br />

cirkadiani ritmi 150, 248<br />

citokinin 118, 248<br />

citosol 29, 120, 135, 170, 184<br />

Cortijev organ 164, 164, 165, 165<br />

cvet 61, 202, 248<br />

cvetišče 213<br />

cvetnice 206<br />

cvetno odevalo 208<br />

čaša 208<br />

čašasto oko 155, 155<br />

čašni listi 208, 208, 210<br />

čebula 67, 67<br />

čelni reženj 141, 141, 142<br />

čepast sklep 179, 179<br />

čepnice 162, 162, 163<br />

češerika 121, 121<br />

členek 66<br />

človeški hormonski sistem 121<br />

človeški možgani 141, 141, 142, 142<br />

človeški zarodek 233, 233<br />

črevo školjke 32<br />

črne koze 98<br />

čutna zaznava 153<br />

čutnice 153, 158, 162, 252<br />

čutno prilagajanje 153<br />

danka 33, 33, 218<br />

davica 97<br />

debelo črevo 33, 33, 40, 41, 248<br />

dejavnik rh 83, 237<br />

dendrit 133, 133, 142,<br />

dentin 35<br />

deoksigenirana kri 57, 71 – 73,<br />

72 – 74, 76, 78,<br />

depolarizacija 134, 135, 185<br />

deviška kožica 230<br />

deževnik 31, 31, 32, 48, 48, 70, 71,<br />

71, 108, 108, 139, 139, 172,<br />

172, 217<br />

diafragma 224<br />

dializa 113<br />

diastola 74, 77, 78<br />

diferencirane celice 118, 215, 221,<br />

230, 234, 236<br />

difuzija 44, 46, 47, 48, 49, 49, 58,<br />

64, 69, 248<br />

dihala 42, 42, 53, 59, 123, 234<br />

dihalne mišice 56, 57, 183<br />

dihalni sistem pri človeku 52, 52<br />

dihalno središče 56<br />

dihanje 50, 51<br />

dihanje s celotno površino kože<br />

48, 48<br />

dihanje vodnih živali 49<br />

dihanje kopenskih živali 51<br />

10 11


Evolucija in sistem živega sveta<br />

V postopku potrjevanja.<br />

Na voljo maja 2013!<br />

Avtor:<br />

prof. dr. Boris Sket<br />

Recenzenta:<br />

prof. dr. Peter Trontelj in<br />

Majda Kamenšek Gajšek<br />

Učbenik obravnava evolucijo na nov način<br />

– drugače kot v dosedanjih učbenikih o<br />

evoluciji. Napisan je kot rezultat več kot<br />

petdesetletnega avtorjevega raziskovalnega<br />

in pedagoškega dela na tem področju.<br />

Namesto iz imen in definicij izhaja iz<br />

razumevanja pojavov in poskuša razložiti,<br />

da je evolucija predvsem posledica nekaterih<br />

osnovnejših dogajanj v naravi, in ne njihov<br />

vzrok, ne njihovo gibalo.<br />

Posebno poglavje učbenika obravnava<br />

filogenetski sistem živih organizmov, ki<br />

je usklajen z učbenikom Čudovite oblike.<br />

Nekatera poglavja, ki jih učni načrt uvršča v<br />

poglavja o evoluciji, so bila že predstavljena v<br />

učbeniku Kjer se življenje začne in v tej knjigi<br />

niso ponovno predstavljena.<br />

Učbenik prinaša:<br />

• 174 strani formata 19,7 x 26,5 cm<br />

• 7 poglavij in 21 podpoglavij<br />

• 271 fotografij<br />

• 53 ilustracij in shematskih prikazov<br />

• 36 okvirčkov z dodatno vsebino<br />

24 Biotska evolucija je spremenila naš planet<br />

Biotska evolucija je spremenila naš planet 25<br />

like<br />

CHARLIE<br />

I<br />

I like CHARLIE ... and ALFIE too.<br />

Kaj pa Alfie?<br />

Alfred Russel Wallace je bil Darwinov<br />

sodobnik (1823–1913). Ob istem času<br />

je prišel do skoraj enakih ugotovitev<br />

o evoluciji. Pa je odstopil od objave,<br />

se (morda nevede) odpovedal slavi<br />

in dal prednost Darwinu, ki je teorijo<br />

bolj dodelal. Ta uvidevnost postavlja<br />

Wallacea visoko še na nravnem<br />

(moralnem, etičnem) Parnasu.<br />

TUDI V BREZPLAČNI E-OBLIKI!<br />

Kako naj razumem evolucijo –<br />

kratek napotek za najnestrpnejše<br />

dijake in njihove vedoželjne starše<br />

Naslednje zaporedje podatkov in sklepov, ki nam razlagajo evolucijo,<br />

smiselno sledi Darwinovim idejam. Seveda ne povsem, v veliki<br />

meri pa.<br />

Kdo je (bil) Charlie?<br />

Ni prenesel krvi, pa je vendar pristal na študij medicine.<br />

Ni prenesel morja, pa se je le spravil na škripávi barki okrog sveta.<br />

Šel je študirat za duhovnika, pa se Cerkvi izpridil v kamen spotike.<br />

Pripravljal se je za podeželskega ležetrudnika, pa končal v svetovni slavi.<br />

Ta protislovna osebnost je bil Charles Robert Darwin (1809–1882). Pred<br />

nekaj več kot 150 leti je utemeljil teorijo, ki je osnova temu učbeniku.<br />

Predstavil jo je leta 1859 v nesmrtnem delu O nastanku vrst z naravnim<br />

izborom (On the Origin of Species by Means of Natural Selection or the<br />

Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life). Pozneje (1871)<br />

je objavil še delo The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex; in<br />

seveda še kaj. Teorijo, ki je v osnovah živa in priznana še danes, je ta genij<br />

snoval na tedaj zelo pomanjkljivi <strong>bio</strong>logiji in celo na zgrešeni družboslovni<br />

teoriji – maltuzijanstvu.<br />

Darwin ni bil prvi, ki je skušal razložiti evolucijo. A je dal prvo na<br />

neizpodbitnih in oprijemljivih dejstvih zasnovano razlago.<br />

Že zaživa je bil deležen neverjetne pozornosti, seveda tudi nasprotovanja.<br />

In kljub slednjemu so ga po veličastnem državnem pogrebu položili<br />

počivat v Westminstrsko opatijo, ob bok drugim velikanom britanske<br />

znanosti – kot je npr. Isaac Newton. Imamo ga za eno najvplivnejših<br />

osebnosti v človeški zgodovini.<br />

1 Organizmi se čezmerno množijo<br />

V soodvisnosti z nastajanjem življenja se je pojavilo tudi obnavljanje<br />

živečega. S kombiniranjem beljakovin in nukleinskih kislin so<br />

nastale tvorbe, zmožne lastnega podvojevanja ( I, Kjer se življenje<br />

začne). Od takih molekul, pracelic in pozneje bitij, organizmov<br />

so se lahko obdržali in naprej razvijali le tisti, ki so dajali več potomcev,<br />

kot je bilo staršev. Tisti, ki tega pogoja niso izpolnjevali, so<br />

prej ali slej izginili.<br />

Več na zadnji strani <strong>katalog</strong>a<br />

Kaj pa Alfie?<br />

A nekatere vrste bakterij že v nekaj minutah s cepitvijo izdelajo<br />

novo generacijo. Tudi nekatere rastlinske in živalske vrste imajo<br />

lahko izjemno veliko potomcev. Ob vsakem novem rodu jih je lahko<br />

več milijonov; lahko pa se število potomcev povečuje sicer bolj<br />

zlagoma, a enako nezadržno, skozi desetletja njihove rodne dobe.<br />

Posledica je torej:<br />

Alfred Russel Wallace je bil Darwinov<br />

čezmerna<br />

množitev<br />

sodobnik (1823–1913). Ob istem času<br />

je prišel do skoraj enakih ugotovitev<br />

2 Nosilnost okolja je omejena<br />

o evoluciji. Pa je odstopil od objave,<br />

se (morda nevede) odpovedal slavi<br />

in dal prednost Darwinu, ki je teorijo<br />

bolj dodelal. Ta uvidevnost postavlja<br />

Wallacea visoko še na nravnem<br />

(moralnem, etičnem) Parnasu.<br />

Prebivalci okolje zasedajo – zapolnjujejo, izrabljajo, onesnažujejo …<br />

Vsak organizem potrebuje prostor. Prostor za bivanje, premikanje,<br />

pa tudi kot vir vseh dobrin. Iz svojega okolja (in to je prostor z vsemi<br />

svojimi značilnostmi) si jemlje vodo, hrano, tukaj se morajo do<br />

nerazpoznavnosti razredčiti njegovi izločki. V tem prostoru pa so<br />

tudi druga bitja, med njimi njegovi zajedavci in plenilci, ki si jemljejo<br />

krvni davek od »našega« organizma. Zaradi vseh naštetih dejavnikov<br />

je v določenem razpoložljivem okolju tako prostora kot virov<br />

dovolj le za omejeno število osebkov posamezne vrste. To označujemo<br />

kot nosilnost (kapaciteto) okolja – ki je torej omejena.<br />

3 Omejitev preživetja<br />

čezmerna<br />

množitev<br />

Zaradi prej povedanega ne morejo preživeti vsi »porojeni« osebki.<br />

Preprost premislek pove, da v omejenem prostoru in okolju z določeno,<br />

torej omejeno nosilnostjo vsi člani novega rodu ne morejo<br />

obstati. Če populacija že dlje časa živi tukaj in je že dosegla sprejemljivo<br />

številčnost, bo še posebej lahko obstalo le malo potomcev.<br />

Praviloma le toliko, kot je staršev. Vsi drugi, nadštevilni, bodo prej<br />

ali slej podlegli. Odpadali bodo postopno, v različnih stopnjah razvoja,<br />

že kot jajčeca, pa kot mladiči, kot odraščajoči osebki. Praviloma<br />

doseže generacija končno številnost ob spolnem dozorevanju.<br />

In podobno se bo godilo njihovim potomcem v naslednjem rodu.<br />

Posledica čezmerne množitve v okolju z omejeno nosilnostjo je<br />

torej – omejitev preživetja.<br />

Ličinka enodnevnice, štirje kolobarji zadka.<br />

Dobro so vidne razvejane traheje v škržnem<br />

lističu (š), kjer kisik prehaja iz vode v trahealni<br />

sistem; dokaj neopazno pa je razvejanje v<br />

notranjosti telesa (n), kjer kisik skozi stene<br />

trahej difundira v tkiva in se porablja.<br />

Glava črne mušice (Simulium), obarvano. Le<br />

tistega, kar zastira lastno telo, mušica ne vidi.<br />

Po drugi strani pa mrežasto oko členonožca ne<br />

more dati tako podrobne slike kot vretenčarsko<br />

oko.<br />

Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life). Pozneje (1871)<br />

je objavil še delo The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex; in<br />

seveda še kaj. Teorijo, ki je v osnovah živa in priznana še danes, je ta genij<br />

snoval na tedaj zelo pomanjkljivi <strong>bio</strong>logiji in celo na zgrešeni družboslovni<br />

teoriji – maltuzijanstvu.<br />

Darwin ni bil prvi, ki je skušal razložiti evolucijo. A je dal prvo na<br />

neizpodbitnih in oprijemljivih dejstvih zasnovano razlago.<br />

Že zaživa je bil deležen neverjetne pozornosti, seveda tudi nasprotovanja.<br />

In kljub slednjemu so ga po veličastnem državnem pogrebu položili<br />

počivat v Westminstrsko opatijo, ob bok drugim velikanom britanske<br />

znanosti –<br />

akot je npr. Isaac Newton. Imamo ga za eno najvplivnejših<br />

osebnosti v človeški zgodovini.<br />

omejena<br />

nosilnost okolja<br />

b<br />

Koliko let bi potrebovali, da iz tega začetka (a)<br />

ves travnik prekrijemo z regrati (b)?<br />

1 Organizmi se čezmerno množijo<br />

V soodvisnosti z nastajanjem življenja se je pojavilo tudi obnavljanje<br />

živečega. S kombiniranjem beljakovin in nukleinskih kislin so<br />

nastale tvorbe, zmožne lastnega podvojevanja ( I, Kjer se življenje<br />

začne). Od takih molekul, pracelic in pozneje bitij, organizmov<br />

Kazalka nakazuje podobno<br />

so se lahko obdržali in naprej razvijali le tisti, ki so dajali več potomcev,<br />

kot je bilo staršev. Tisti, ki tega pogoja niso izpolnjevali, so<br />

tematiko v drugih poglavjih ali<br />

učbenikih iste učbeniške serije.<br />

prej ali slej izginili.<br />

čezmerna<br />

množitev<br />

In kaj lahko očitamo lastnemu telesu? Pa mušjemu?<br />

To le v vednost, saj reklamacije niso mogoče.<br />

omejitev<br />

preživetja<br />

omejena<br />

nosilnost okolja<br />

32 Biotska evolucija je spremenila naš planet<br />

Biotska evolucija je spremenila naš planet 33<br />

Del naših telesnih pomanjkljivosti je posledica nepopolne prilagoditve<br />

na pokončno držo z dvonožno hojo. Naša hrbtenica je razmeroma slabo<br />

prilagojena pokončni drži in je zato veliko bolj izpostavljena poškodbam<br />

kot hrbtenica živali na štirih nogah. Pogosto dobimo krčne žile na nogah<br />

(torej na spodnjih okončinah); lahko nas prizadene kila (hernija), dobimo<br />

ploske noge; zaradi preoblikovanja medenice je težaven porod. Ohranil<br />

se nam je delno zakrnel slepič, ki je za vnetja občutljiv in zato nadležen,<br />

sicer pa precej nepotreben. Naša očesna mrežnica ima slepo pego, kjer je<br />

neobčutljiva – pa bi šlo brez tega; podobno oko glavonožcev je na primer<br />

urejeno brez slepe pege. Brez obračanja glave (pa še trupa) ne vidimo,<br />

kaj se dogaja za nami, mnoge žuželke pa imajo istočasen pregled nad<br />

skoraj vso okolico. Ker so naša dihala tako povezana s prebavili, z vsakim<br />

grižljajem ali požirkom tvegamo zadušitev. Žuželke in sploh nevretenčarji<br />

te težave nimajo, saj so njihova dihala daleč od prebavil. Po drugi strani<br />

imajo tudi žuželke svoje hibe. Tako njihov svojevrstni tip dihal narekuje<br />

majhno prostornino telesa in s tem višjo izgubo toplote. V tako majhnem<br />

telesu se tudi ne morejo razviti veliki možgani, kar povsem onemogoča<br />

kakšne višje mentalne zmogljivosti. In tisto imenitno žuželčje oko nikakor<br />

ne more posredovati tako ostre slike kot človeško (kot vretenčarsko). Pri<br />

vsaki živalski ali rastlinski vrsti ali skupini bi lahko podobno našteli kup<br />

sorazmernih pomanjkljivosti.<br />

Še kaj o vrlinah in hibah naših oči? Človekov organ za vid je zelo učinkovit;<br />

vidimo barve, vidimo v mraku, slika je zelo ločljiva (natančna); zaradi<br />

čelne namestitve oči je mogoč globinski (trodimenzionalen) vid. A če<br />

hočemo videti okoli sebe, moramo obračati glavo in trup; človek ima le<br />

vse, kar je podedoval od predniških primatov. Že vid kameleonov ima<br />

verjetno vse vrline človekovega, za razgledovanje pa je celo bolje urejen.<br />

In žuželke imajo ob svojem krožnem razgledu tudi globinski vid.<br />

11 Speciacija – diverzifikacija<br />

Videli smo, kako napreduje posamezna populacija ali vrsta. Vrsta<br />

pa se lahko prostorsko razdeli in njene populacije živijo ločeno.<br />

Vsaka populacija se prilagaja svojemu okolju. In ker so mutacije<br />

povsem neusmerjene, se v vsaki posamezni populaciji pojavljajo<br />

kakšne mutacije, ki jih v drugi ni. Tako postajata populaciji različni.<br />

Tako zelo, da nista več zmožni medsebojnega križanja. Rečemo, da<br />

sta (iz poprejšnje) nastali novi vrsti. Seveda so tudi drugačni načini<br />

cepitve in množitve vrst, a ta naj bi bil najobičajnejši; imenujemo<br />

ga alopatrična speciacija ali pa bolj razumljivo: cepitev vrst po<br />

prostorski ločitvi. Spolna ločitev (reproduktivna izolacija) je zelo<br />

pomemben pojav v evoluciji, ker pomeni, da se bosta novi obliki<br />

(vrsti) tudi na pozneje skupnem ozemlju plodili vsaka zase in tako<br />

ohranjali svoje posebnosti, da se bo vsaka po svoje naprej prilagajala<br />

in se bo vsaka spet lahko razcepila v nove vrste. Tako živi svet<br />

vedno temeljiteje izrablja okoljske vire, vidimo pa, da se bogati pestrost<br />

živega sveta, tudi tisto, čemur rečemo <strong>bio</strong>tska raznovrstnost.<br />

Populacija je torej zaradi čezmerne množitve prisiljena širiti svoj<br />

prostor. Pri tem tudi zaseje nove populacije. Populacije se prilagajajo<br />

novim okoljem in postajajo različne. Vrste se cepijo v nove<br />

vrste ob prilagajanju na nova okolja. Posledica vsega tega je vedno<br />

učinkovitejša in temeljitejša izraba Zemljinih virov. A to ni namen<br />

evolucije, to je njena posledica. Tako kot je evolucija posledica drugih<br />

prej omenjenih naravnih danosti.<br />

V evoluciji so mogoči tudi drugi mehanizmi<br />

V barvno ločenih okvirjih so<br />

predstavljeni primeri, ki dopolnjujejo<br />

glavno besedilo, so del maturitetnih<br />

ali izbirnih vsebin ali ponujajo<br />

dodatno razlago.<br />

Seveda, v naravi so mogoča tudi odstopanja od naravnega izbora<br />

in v evoluciji lahko občasno prevladajo drugačni pojavi, vendar je<br />

vse to, kot kaže, bolj v ozadju. Tak mehanizem je na primer genetski<br />

zdrs (angleško genetic drift), to je sprememba deležev posameznih<br />

alelov v genskem skladu naslednje generacije brez vpliva<br />

selekcije. To se lahko zgodi predvsem v majhnih populacijah, kjer<br />

odpovedo pravila naključnosti. To si lahko predstavljate kot napako<br />

pri metanju kovanca. Npr. ko kovanec vržete desetkrat in vedno<br />

pade cifra, čeprav bi, po verjetnostnem računu, morala pasti cifra<br />

tolikokrat kot mož; slednje se bo bolj zanesljivo zgodilo, če ga vržete<br />

tisočkrat.<br />

Genetski zdrs je pogosto vezan na pojav ozkega grla (angleško<br />

bottleneck), kot imenujemo zmanjšanje populacije zaradi naravne<br />

ali antropogene katastrofe, ob nastanku nove populacije s selitvijo<br />

nekaj osebkov ali celo ene same oplojene samice. V takih primerih<br />

je genski sklad povsem drugačen, kot bi ga narekoval naravni izbor.<br />

Ozko grlo in ris v Sloveniji<br />

Kot zanesljiv, čeprav nenaraven primer<br />

ozkega grla bi lahko navedli populacijo<br />

risa (Lynx) v Sloveniji. Primera ni<br />

pripravila naravna katastrofa, ampak<br />

človek, ki je leta 1908 najprej ubil<br />

zadnjega risa tukajšnje populacije.<br />

Zatem je z naselitvijo le nekaj parov iz<br />

Slovaške leta 1973 ustvaril novo majhno<br />

populacijo z zelo siromašnim genskim<br />

skladom. To je bilo ozko grlo. Majhno<br />

število osebkov in razmeroma kratek<br />

čas obstoja te populacije seveda nista<br />

omogočila nastanka številnih novih<br />

mutacij, ki bi omenjeno pomanjkljivost<br />

izničile. V začetku 21. stoletja zato<br />

ugotavljamo, da je nadaljnji obstanek<br />

populacije vprašljiv. Osiromašen<br />

genski sklad, torej majhno število<br />

različnih alelov, pogojuje zelo omejeno<br />

prilagodljivost.<br />

tud<br />

jo<br />

nik<br />

do<br />

jem<br />

3<br />

Za<br />

Pre<br />

loč<br />

ob<br />

ml<br />

Pra<br />

ali<br />

zvo<br />

ma<br />

In<br />

Po<br />

tor<br />

12 13


162 Pregled – sistem živega sveta<br />

Pregled – sistem živega sveta 163<br />

164 Slovarček ključnih pojmov<br />

Uporabi svoje znanje 167<br />

Evolucija in sistem živega sveta struktura učbenika<br />

Razdelitev na poglavja je zanimivo povezana<br />

v zgodbo. Naslovi ključnih poglavij so<br />

duhoviti in dajejo celosten pregled vsebine,<br />

hkrati pa prek ključnih besed omogočajo<br />

zgraditev strukture znanja. Jezik besedila je<br />

tekoč, duhovit, na trenutke hudomušen, ob<br />

tem pa ostaja strokoven. To učbeniku daje<br />

svojevrsten osebni pečat, zato se ga lepo<br />

bere in vsebino dobro pomni.<br />

Majda Kamenšek Gajšek, profesorica <strong>bio</strong>logije,<br />

Gimnazija Celje – Center<br />

Uvod v učbenik in njegov zaključek<br />

Prva in zadnja stran učbenika, pred<br />

začetkom in po končanem »uradnem«<br />

besedilu, prinašata motivacijski fotografiji<br />

s tematsko povezanima citatoma.<br />

Dva vsebinska dela<br />

Učbenik je notranje razdeljen na dva dela –<br />

o evoluciji življenja na Zemlji in o sistemu živega<br />

sveta. Uvodna dvojna stran posameznega dela<br />

prinaša motivacijsko fotografijo in izbrane<br />

tematsko povezane citate.<br />

Prvi del:<br />

Največja<br />

Drugi del:<br />

Kako<br />

po<br />

predstava<br />

Velikem poku<br />

narediti<br />

živi svet<br />

pregleden?<br />

Največja predstava po Velikem<br />

poku sva jaz in ti!<br />

------<br />

Lorenzo Costantino Cherubini<br />

– Jovanotti (1966),<br />

italijanski pevec<br />

Celo če ne bi našli nobenega fosila,<br />

preživele živali večinoma vodijo do<br />

sklepa, da je imel Darwin prav.<br />

------<br />

Richard Dawkins (r. 1941 – ),<br />

britanski etolog, evolucisjki <strong>bio</strong>log<br />

in pisatelj znanstvene literature,<br />

Največja predstava na Zemlji (2009)<br />

Danes je dvomiti o evoluciji tako,<br />

kot bi dvomili, da se Zemlja vrti<br />

okli Sonca.<br />

------<br />

Richard Dawkins (r. 1941 – ),<br />

britanski etolog, evolucisjki <strong>bio</strong>log<br />

in pisatelj znanstvene literature,<br />

Sebični gen (1976)<br />

Uvod v vsako poglavje<br />

Vsako poglavje začne uvodna dvojna stran,<br />

ki prinaša vsebinsko povezano fotografijo,<br />

motivacijsko besedilo, podkrepljeno s citati,<br />

ključne pojme in vse podnaslove znotraj poglavja.<br />

Evolucija v živo in v stripu<br />

O resničnosti evolucije danes le malo kdo še dvomi. Tudi tisti, ki pripisujejo smiselnost<br />

v naravi višjemu stvarniku, večinoma priznavajo evolucijo, le z drugačnimi mehanizmi,<br />

kot jih poznamo naravoslovci. Čeprav je bila ideja o izvoru vrst s spreminjanjem<br />

revolucionarna, je bilo zanjo že v Darwinovem času veliko dokazov. Ob tem je takoj dobila<br />

neverjetno veliko zagovornikov.<br />

Pri tem pa Darwin seveda sploh ni bil prvi evolucionist. O samospočetju in razvoju živega<br />

sveta so filozofirali že davno pred njim. Spomnimo se samo Heraklitovega reka πάντα ῥεῖ<br />

- (panta rhei), vse teče, vse se spreminja. Za pionirja evolucionizma pravzaprav velja Jean-<br />

Baptiste Lamarck (okoli leta 1800), ki je postavil prvo celovito evolucijsko teorijo – vendar<br />

se je izkazalo, da na napačnih (deloma tudi idealističnih) osnovah. Konec koncev, tudi<br />

Charlyjev dedek Erasmus Darwin je nekaj prispeval v tem pogledu.<br />

Glede na pomembno vlogo vere in Rimskokatoliške cerkve v naši družbi je treba povedati<br />

tudi naslednje. Leta 1950, skoraj sto let po izidu Darwinovega dela, je papež Pij XII. v<br />

encikliki 'Humani Generis' dal previdno vedeti, da teorija o evoluciji in Biblija nista v<br />

nasprotju. Leta 1996 pa je Janez Pavel II. priznal, da številna odkritja govorijo tej teoriji<br />

v prid, in jo je podprl kot prepričljivo razlago pojavov, ki jih obravnava.<br />

Darwinov največji prispevek k evolucijski <strong>bio</strong>logiji je bila preverljiva razlaga mehanizma,<br />

ki omogoča spreminjanje. In ta mehanizem je naravni izbor. Tako je Charles Darwin 'le'<br />

spregledal in oblikoval tisto razlago evolucijskih mehanizmov, ki jo v grobem še danes<br />

sprejemamo.<br />

Vendar, poglejmo nekaj primerov, ki nam najbolj očitno ponazarjajo možnost<br />

spreminjanja živih vrst.<br />

Kar zadeva konje, sem v nasprotju z nekaterimi<br />

pisci močno naklonjen prepričanju, da vse pasme<br />

izvirajo iz enega samega divjega prednika.<br />

------<br />

Charles Darwin (1809–1882),<br />

naravoslovec, utemeljitelj teorije o evoluciji,<br />

O nastanku vrst z naravnim izborom (1859)<br />

Cvetača je le zelje z<br />

visokošolsko izobrazbo.<br />

------<br />

Mark Twain (1835–1910),<br />

ameriški pisatelj in humorist.<br />

Na koncu poglavja<br />

Ključni pojmi<br />

DNA<br />

filogenetika<br />

filogenetsko drevo<br />

filogeneza<br />

fosil<br />

RNA<br />

Z vzgojo novih sort in pasem človek nekoliko usmerja in pospeši evolucijo<br />

Odpornost proti anti<strong>bio</strong>tikom ali insekticidom se razvije v nekaj generacijah bakterij ali žuželk<br />

Okamneli ostanki razvojnih vej so kot ilustrirani koledarji iz preteklosti, ali kot strip<br />

• Naravne katastrofe so večkrat povzročile izumrtje rastlinskih in živalskih vrst<br />

Molekulski dokazi evolucije<br />

Zadnji strani poglavja sta grafično oblikovani<br />

kot mapa s ključnimi spoznanji tega poglavja in<br />

rubriko Uporabite svoje znanje, ki prinaša nekaj<br />

vprašanj za utrjevanje znanja in zahtevnejša<br />

vprašanja za razmislek.<br />

Nekaj posebej pomembnih<br />

poglavij v evolucijski<br />

zgodovini<br />

Ključna spoznanja v tem poglavju<br />

☞ Živi svet danes delimo na dve<br />

prokariontski domeni (Bacteria in<br />

Archaea) ter domeno Eukaryota.<br />

Le pri evkariontih se je lahko razvila<br />

večceličnost, in to večkrat. Najuspešnejša<br />

večcelična telesa so se razvila pri rastlinah<br />

in živalih.<br />

☞ Z vrstami daleč najbogatejša skupina so<br />

žuželke, ki obsegajo (s skoraj milijonom<br />

znanih vrst) več kot polovico vseh<br />

živih bitij. In od tega je skoraj polovica<br />

hroščev.<br />

☞ Vseh znanih vrst živih bitij, vključno<br />

z bakterijami, je vsaj poldrugi milijon.<br />

Domnevajo, da jih je v resnici najmanj<br />

petkrat toliko.<br />

Ves razvoj živega sveta je ena napeta in zanimiva zgodba. Pa vendar znotraj nje naletimo<br />

na še posebej zanimiva poglavja in nekaterim od teh se bomo dodatno posvetili. Na<br />

primer, kako neverjetno visok pomen imajo sožitja različnih organizmov. Ali se dovolj<br />

zavedamo, da je normalno človekovo bivanje tudi posledica sožitij z neštetimi bakterijami<br />

v in na našem telesu? In da je to še bolj pestro pri govedu in pri termitih? Ali vemo, da je<br />

evkariotska celica sploh nastala s popolnim zlitjem dveh sobivajočih prokariontov? In da<br />

je šele tako nastala celica omogočila nastanek mnogoceličnosti? O takih sobivanjih bomo<br />

izvedeli še kaj več zanimivega. Zanimiva štorija je tudi poseljevanje dotlej povsem pustega<br />

kopnega iz vode; pri čemer so morale rastline utreti pot živalim. Zgodba zase je seveda<br />

nastanek človeka in njegovega povsem novega sveta.<br />

O kemijsko-fizioloških procesih<br />

v življenju zajedavskih gliv<br />

vemo le malo. Raziskave teh<br />

procesov namreč zelo otežujejo<br />

sim<strong>bio</strong>tični odnosi.<br />

------<br />

Anton De Bary (1831–1888),<br />

nemški kirurg, botanik,<br />

mikro<strong>bio</strong>log in mikolog<br />

Učili so me, da so do sedaj<br />

človeški možgani krona evolucije,<br />

vendar mislim, da so zelo slab<br />

sistem za preživetje.<br />

------<br />

Kurt Vonnegut mlajši,<br />

ameriški pisec romanov, satirik<br />

in likovni umetnik (1922 – 2007)<br />

v reviji The Observer (1987)<br />

Na dolgi rok je sim<strong>bio</strong>za<br />

uporabnejša od zajedavstva.<br />

Tudi bolj zabavna. Kar<br />

vprašajte mitohondrije.<br />

------<br />

Larry Wall (r. 1954),<br />

ameriški jezikoslovec,<br />

pisatelj in programer,<br />

začetnik programskega<br />

jezika Perl<br />

Evolucija življenja za Zemlji<br />

Napredek z združevanjem ali kako je nastala prava evkariontska celica<br />

• Arheje in bakterije z drugimi organizmi povezujejo različni sim<strong>bio</strong>tični odnosi<br />

• Endosim<strong>bio</strong>ntska teorija razloži nastanek kloroplastov in mitohondrijev<br />

• Izvor bičkov in migetalk ter jedra<br />

• Sekundarna endosim<strong>bio</strong>za<br />

Učinkovite sim<strong>bio</strong>ze so se razvile večkrat<br />

• Endosim<strong>bio</strong>za pri koralah<br />

• V lišajih se na različne načine sim<strong>bio</strong>tično povezujejo glive,<br />

cianobakterije in alge<br />

• Povezovanje istovrstnih evkariontov<br />

• Povezovanje evkariontskih celic v višje enote<br />

• Povezovanje mnogoceličnih organizmov v višje enote<br />

Poseljevanje kopnega je spet posledica gneče<br />

• Najprej živa hrana<br />

• Prve kopenske rastline so bile sorodne mahovom<br />

• Za rastlinjem še živali<br />

• Kopenski nevretenčarji<br />

• Končno še vretenčarji<br />

• Kot riba na kopnem<br />

Evolucijski razvoj človeka<br />

• Spremembe telesa, povezane s pokončno hojo<br />

• Druge spremembe, ki so posredno povezane s pokončno hojo<br />

• Razvoj človečnjakov – nevšečno sorodstvo?<br />

• Rod Homo izhaja iz zgodnje veje avstralopitekov<br />

• Razvoj vrste Homo sapiens<br />

• Psihosocialna raven je evolucijska novost<br />

Odgovorite na vprašanja.<br />

1. Katere so glavne značilnosti bakterij, arhej<br />

in evkariontov?<br />

2. V čem se (prave) rastline razlikujejo od<br />

mnogoceličnih alg?<br />

3. Opišite osnovne značilnosti mahov,<br />

praprotnic, semenk.<br />

4. Opišite osnovne značilnosti (živalskih<br />

debel).<br />

V dalnji prihodnosti vidim prostor<br />

za veliko pomembnejše raziskave.<br />

Psihologija bo dobila nove temelje,<br />

in sicer v nujno postopnem<br />

pridobivanju mentalnih sposobnosti<br />

in zmogljivosti. Osvetljen bo izvor<br />

človeka in njegov razvoj.<br />

------<br />

Charles Darwin (1809–1882),<br />

angleški naravoslovec, utemeljitelj<br />

teorijeo evoluciji, O nastanku vrst<br />

z naravnim izborom (1859)<br />

Uporabite svoje znanje<br />

Ključni pojmi<br />

biček<br />

cevnica<br />

endosim<strong>bio</strong>ntska teorija<br />

govor<br />

hitinjača<br />

inteligenca<br />

kloroplast<br />

kopuča (korm)<br />

kultura<br />

kutikula<br />

migetalka<br />

mikoriza<br />

mitohondrij<br />

molekulska ura<br />

možgani<br />

mutualizem<br />

notranje ogrodje<br />

organ<br />

pljuča<br />

pokončna hoja<br />

reža<br />

sim<strong>bio</strong>za<br />

tkivo<br />

vzdušnica (traheja)<br />

zadruga<br />

zajedavstvo (parazitizem)<br />

zarodek<br />

Na koncu učbenika<br />

Učbenik se zaključi s ključnimi pojmi iz<br />

posameznih poglavij, z odgovori na vprašanja<br />

in s stvarnim kazalom.<br />

SlovArček ključnih pojmov<br />

Alel Ena od oblik gena; gen ima<br />

lahko dva ali več alelov. Alel je na<br />

določenem mestu v kromosomu<br />

– na kromosomskem (genskem)<br />

lokusu. Diploiden posameznik<br />

ima za vsak gen lahko dva alela.<br />

Analogija Podobnost med<br />

dvema vrstama kot posledica<br />

konvergentnega razvoja in ne<br />

razvoja iz skupnega prednika.<br />

Avtotrof Organizem, ki lahko iz<br />

preprostih anorganskih molekul,<br />

kot sta CO2 in H2O, sintetizira<br />

organske molekule, ki jih porablja<br />

za svojo rast. Najpogostejši<br />

avtotrofi so fototrofi, ki to počno<br />

s fotosintezo, npr. zelene rastline.<br />

Biček Dolg in tanek, aktivno gibljiv<br />

izrastek celice z značilno zgradbo.<br />

Bički prokariontov in evkariontov<br />

se razlikujejo glede na zgradbo<br />

in naloge, ki jih opravljajo. Biček<br />

evkarionta je grajen enako kot<br />

migetalka.<br />

Biotska/<strong>bio</strong>tična raznovrstnost<br />

(<strong>bio</strong>diverziteta) Celota<br />

različnih organizmov v nekem<br />

okolju, ki vključuje genetsko<br />

raznovrstnost, raznovrstnost vrst<br />

in raznovrstnost ekosistemov.<br />

Biološka vrsta, koncept Definicija<br />

vrste kot skupine posameznikov,<br />

ki se v naravi med seboj uspešno<br />

parijo in so reproduktivno ločeni<br />

od podobnih skupin.<br />

Brstenje Nespolno razmnoževanje,<br />

pri katerem iz starševskega<br />

organizma poženejo izrastki.<br />

Ti se lahko odščipnejo in živijo<br />

neodvisno ali ostanejo pritrjeni in<br />

končno oblikujejo veliko kolonijo.<br />

Cepitev Način nespolnega<br />

razmnoževanja, pri katerem se<br />

starševska celica razdeli na dve,<br />

običajno genetsko identični<br />

hčerinski celici enake velikosti.<br />

Cevnica Rastlina s prevodnimi tkivi.<br />

Divergenca Pridobljene razlike po<br />

evolucijski ločitvi (npr. vrst).<br />

Deoksiribonukleinska kislina (DnA)<br />

Polimer deoksiribonukleotidov,<br />

povezanih s fosfodiestrskimi<br />

vezmi. Pri večini organizmov je<br />

prisotna v obliki dvojne vijačnice,<br />

sestavljene iz dveh polimernih<br />

molekul, enojnih verig, ki se<br />

druga drugi prilegata v nasprotni<br />

smeri.<br />

Domena Taksonomska kategorija,<br />

višja od kraljestva. Tri domene so<br />

Archaea, Eubacteria in Eukarya.<br />

Dominantnost Prevladujoča lastnost,<br />

posledica odnosa med aleli.<br />

Dominanten je alel oziroma<br />

fenotip, ki se v kombinaciji z<br />

drugimi aleli v heterozigotnih<br />

osebkih izraža kot prevladujoč.<br />

Dvodelno ime Dvodelno latinsko<br />

poimenovanje vrst, sestavljeno iz<br />

rodovnega in vrstnega dela.<br />

ekološka niša Večdimenzionalen<br />

prostor, v katerem vrsta<br />

udejanja vse svoje potrebe in<br />

vključuje habitat in delovanje<br />

organizma ter odnose z drugimi<br />

organizmi (npr. njegovo mesto<br />

v prehranskem spletu; ali je<br />

organizem plenilec, zajedavec ali<br />

plen).<br />

endosim<strong>bio</strong>za Sim<strong>bio</strong>tičen odnos,<br />

pri katerem en organizem živi<br />

znotraj drugega.<br />

Fenotip Izražena (gradbena,<br />

oblikovna, fiziološka, <strong>bio</strong>kemijska<br />

ali psihološka) manifestacija<br />

genetske lastnosti organizma;<br />

je posledica interakcije med<br />

njegovim genotipom (genetsko<br />

zasnovo) in okoljem.<br />

Filogenija Evolucijska zgodovina<br />

organizmov ali genov.<br />

Filogenetsko drevo Diagram, ki<br />

prikazuje evolucijsko zgodovino<br />

vrst ali drugih taksonov.<br />

Fosil (okamenina) Ohranjen ostanek<br />

ali odtis organizma, ki je živel v<br />

preteklosti.<br />

Genetski zdrs Naključna sprememba<br />

v frekvenci alelov med<br />

generacijama zaradi naključnih<br />

variacij pri razmnoževanju<br />

posameznikov v končno veliki<br />

populaciji.<br />

Genom Celoten genetski material<br />

v posamezni celici organizma<br />

(ali virusa). Pri diploidnih<br />

organizmih sestavljajo genom<br />

telesne celice dve garnituri<br />

jedrnih kromosomov ter genom<br />

organelov (mitohondrijev,<br />

plastidov). V haploidnih (tudi<br />

spolnih) celicah je le ena<br />

garnitura kromosomov. Pri<br />

mnogoceličarjih je genom<br />

praviloma v vseh telesnih celicah<br />

enak.<br />

Genotip Genetska zgradba<br />

organizma. Seštevek vseh celičnih<br />

alelov. Izraz pa se lahko nanaša<br />

tudi na posamezen gen ali<br />

manjšo skupino genov – alelne<br />

razlike med celicami/osebki<br />

pomenijo različne genotipe.<br />

Genski lokus Specifično mesto na<br />

kromosomu, kjer je gen za neko<br />

lastnost. V lokusu je prisoten<br />

eden od alelov gena.<br />

Genski sklad Vsi geni neke populacije<br />

v določenem času.<br />

heterozigot Diploiden organizem<br />

(celica) z različnima aleloma<br />

nekega gena (genskega lokusa).<br />

homologija Podobnost zaradi izvora<br />

iz skupnega prednika. V genetskih<br />

raziskavah se nanaša na gene, ki<br />

so v genomu na istih lokusih. V<br />

fenotipskih raziskavah se nanaša<br />

na znake ali stanja znakov, ki<br />

so prisotni v skupini vrst in pri<br />

njihovem skupnem predniku.<br />

homozigot Diploiden organizem<br />

(celica) z enakima garniturama<br />

kromosomov. Vsak gen je<br />

zastopan dvakrat z istim alelom.<br />

izmenjava generacij Življenjski<br />

krog, v katerem se izmenjujeta<br />

diploidna in haploidna ali spolna<br />

in nespolna generacija.<br />

uporABi Svoje ZnAnje A B C<br />

Nekoč smo<br />

bili mehurčki v morju, <br />

vesolje se razvija in mi v njem<br />

potem ribe, <br />

potem kuščarji in – –<br />

odgovorite na vprašanja.<br />

podgane in <br />

1 Razvoj je evolucija, torej razvoj živega sveta kot celote,<br />

potem opice in <br />

ki je predvsem prilagajanje in popestritev. Razvoj je<br />

stotine stvari vmes. <br />

tudi filogeneza, razvoj vrste v nove vrste, ki je osnova<br />

sorodnosti med njimi. Razvoj je tudi osebni razvoj<br />

Ta roka je bila nekoč plavut, <br />

osebka (ontogeneza) od spojka (zigote) skozi zarodek<br />

ta roka je nekoč imela kremplje. <br />

do spolne zrelosti in smrti.<br />

V naših ustih so bili volčji sekalci in <br />

2 Zvrstile so se pred<strong>bio</strong>tska (fizikalna in kemična),<br />

dletasti zobje zajca in <br />

<strong>bio</strong>tska in psihosocialna faza. Ob slednji še vedno<br />

meljaki kakor pri kravi. <br />

potekata tudi prejšnji.<br />

Naša kri je slana kot <br />

3 Glavni vir kisika v ozračju so fotoavtotrofni organizmi. morje, v katerem smo včasih živeli. <br />

Zato je delež kisika v atmosferi začel hitro naraščati,<br />

Ko se prestrašimo, se naši lasje naježijo, <br />

ko so se razvile cianobakterije. Prisotnost in delež<br />

kot se je nekoč dlaka, ki je prekrivala naša <br />

kisika pa sta spet življenjsko zelo pomembni lastnosti<br />

telesa.<br />

ozračja.<br />

Mi smo zgodovina. <br />

4 Ker tako definiramo naravo – kot tisto, česar ni ustvaril da ne – pogojno<br />

človek. Človek si je ustvaril umetno okolje.<br />

5 Vsi delni procesi v živem bitju potekajo na podlagi<br />

fizikalnih in kemijskih zakonitosti. Ne moremo se na<br />

primer izogniti delovanju sile teže. Snovi med seboj Biotska evolucija je spremenila naš<br />

reagirajo po enakih zakonitostih kot v neživi naravi. planet kako naj razumem evolucijo<br />

In navidezno upiranje zakonu entropije pri npr.<br />

izgrajevanju osebka in večanju pestrosti živega sveta<br />

odgovorite na vprašanja.<br />

gre lahko le na račun večanja entropije v okolju. A vse<br />

to se v živem svetu dogaja posebej organizirano.<br />

1 Tako označujemo danost, da v določenem prostoru<br />

lahko preživi določeno število osebkov neke vrste.<br />

6 Živo bitje je sistem, v katerem potekajo življenjski<br />

Omejena je zato, ker vsak osebek preprosto potrebuje<br />

procesi; torej osebek, ki živi. Je zaključen, omejen, pa<br />

in izrablja svoj delež okolja. Omejujoči so omejen<br />

vendar v obojesmernem odnosu z okoljem.<br />

prostor in omejeni razpoložljivi viri.<br />

Njegove bistvene značilnosti so celična zgradba (v<br />

podobi celice ali mnogoceličnega telesa) z genomom<br />

2 ‘Boljše’ so tiste lastnosti, ki olajšujejo preživetje. In<br />

in beljakovinskimi strukturami.<br />

tiste, ki dajo več možnosti za učinkovito reprodukcijo.<br />

Življenje je poseben sklop (povezanih in soodvisnih)<br />

3 V povprečju preživi na vsak osebek v populaciji po en<br />

procesov, ki omogočajo rast z asimilacijo ter<br />

osebek naslednjega rodu. Seveda velikost populacije<br />

samoreprodukcijo z dednostjo.<br />

med generacijami niha, a le okoli določene vrednosti.<br />

4 Ne zagotavlja zato, ker je veliko možnosti, da se osebek<br />

znajde ‘ob nepravem času na nepravem kraju’; v tem<br />

primeru lahko »pobere« tudi najbolje opremljene<br />

osebke.<br />

5 Osnova dednosti je dejstvo, da se mladi osebek razvije<br />

iz celice, v kateri je enak genom, kot so ga imeli starši.<br />

Genom pa je navodilo za izgrajevanje in delovanje<br />

osebka.<br />

14 15


Na pašnikih pogosto ostanejo rastline,<br />

Ekologija<br />

26 Organizmi v okolju<br />

Organizmi v okolju 27<br />

Zunanje in notranje okolje organizma se razlikujeta.<br />

Organizem je živ sistem, ki se odziva na dražljaje iz okolja, raste in se razmnožuje.<br />

Beseda izvira iz grške besede organon, kar pomeni inštrument.<br />

Zunanje okolje organizma se lahko močno dnevno in sezonsko spreminja,<br />

medtem ko notranje okolje ostaja bolj ali manj enako. Vzdrževanje stalnosti<br />

notranjega okolja v spremenljivem zunanjem okolju imenujemo<br />

homeostaza ( II, Kaj je življenje). Organizem vzdržuje homeostazo, tako<br />

da zaznava spremembe v okolju in se nanje odziva z morfološkimi, fiziološkimi<br />

in <strong>bio</strong>kemijskimi spremembami ter z različnimi vzorci vedenja.<br />

Uspešnost organizma ali skupine organizmov v danem okolju je<br />

odvisna od vseh dejavnikov okolja. Dejavnik, ki se po obsegu približuje<br />

meji strpnosti organizma ali jo celo presega, je omejujoči<br />

dejavnik. Obseg spreminjanja določenega okoljskega dejavnika, v<br />

katerem obstaja določena vrsta, je ekološka valenca. Ekološki optimum<br />

je obseg določenega okoljskega dejavnika, v katerem življenjski<br />

procesi nemoteno potekajo. Meje delovanja organizma v okviru<br />

določenega okoljskega dejavnika 44 predstavljata Okoljske ekološki razmere minimum postavljajo meje organizmom<br />

in maksimum.<br />

V postopku potrjevanja.<br />

Na voljo maja 2013!<br />

Avtorica:<br />

prof. dr. Alenka Gaberščik<br />

Recenzenta:<br />

doc. dr. Igor Zelnik in<br />

Nada Udovč Knežević<br />

Naslov učbenika se kar dobesedno nanaša na<br />

ekologijo – iz grških besed oikos (domovanje,<br />

hiša, prostor za bivanje) in logos (beseda, govor,<br />

znanost). Avtorica na zanimiv način popelje<br />

dijaka skozi ekologijo kot vedo, skozi organizme v<br />

okolju, okoljske razmere, razmerja med organizmi<br />

in kroženje snovi. Predstavi tudi nekaj primerov<br />

zgradbe in delovanja ekosistemov.<br />

Rdeča nit celotne knjige je Cerkniško jezero, h<br />

kateremu se avtorica večkrat vrača, saj je predmet<br />

njenih dolgoletnih znanstvenih raziskav. Obsežen<br />

del učbenika je sicer vezan na izbirne vsebine Človek<br />

in naravni viri, vendar je razumevanje umestitve<br />

človeka v okolje z vsemi pozitivnimi in negativnimi<br />

posledicami nujno prav za vsakega dijaka.<br />

Ker so ekološke vsebine v veliki meri sinteza vsebin<br />

predhodnih učbenikov na višji ravni, jih dijak ne<br />

more razumeti brez poznavanja <strong>bio</strong>logije celice,<br />

genetike, zgradbe in delovanja organizmov ter<br />

evolucije. Da bi se avtorica izognila podvajanju<br />

vsebin, zanimive primere, predhodno razložene<br />

v drugih učbenikih, predstavlja predvsem v<br />

slikovnem gradivu, za temeljitejšo razlago<br />

pa bralca napoti na predhodne učbenike.<br />

Na sliki je primer strpnostne krivulje<br />

glede na okoljske temperature.<br />

odziv vrste<br />

propad<br />

organizma<br />

organizma<br />

ni<br />

ekološki minimum<br />

nizke<br />

preživetje<br />

spodnja meja strpnosti<br />

rast<br />

TUDI V BREZPLAČNI E-OBLIKI!<br />

Strpnost organizma prikažemo<br />

s strpnostno krivuljo<br />

Organizmi v okolju večinoma živijo v razmerah, kjer je nečesa preveč<br />

(na primer soli, vode, svetlobe), ali premalo (na primer vode,<br />

svetlobe, kovin). Prilagojenost organizmu omogoča, da preživi znotraj<br />

skrajnih mej različnih okoljskih dejavnikov. Strpnost organizma<br />

do določenega okoljskega dejavnika lahko grafično prikažemo s<br />

strpnostno krivuljo. Na osi x je okoljski dejavnik, medtem ko je na<br />

osi y dejavnost vrste. Osrednji del krivulje je optimalno območje<br />

okoljskega dejavnika, kjer ima organizem največji odziv in se uspešno<br />

razmnožuje. Levo in desno od optimuma sta območji, kjer organizem<br />

raste in se razvija, vendar se ne razmnožuje. Skrajna dela<br />

krivulje predstavljata meje preživetja organizma.<br />

ekloška valenca<br />

optimalno<br />

območje<br />

največja<br />

prilagojenost<br />

temperatura okolja<br />

zgornja meja strpnosti<br />

rast<br />

preživetje<br />

propad<br />

organizma<br />

organizma<br />

ni<br />

ekološki maksimum<br />

visoke<br />

strpnost<br />

nizke<br />

temperature<br />

gradient okoljskega dejavnika<br />

Prilagoditve organizma ali adaptacije<br />

visoke<br />

temperature<br />

Meje strpnosti organizmov so odvisne od njihove prilagojenosti<br />

na okoljske danosti. Posamezne vrste imajo različne vedenjske,<br />

morfološke, <strong>bio</strong>kemijske in fiziološke lastnosti, ki so se ohranile<br />

v procesu naravnega izbora. Te lastnosti omogočajo ali povečajo<br />

organizmom možnost preživetja v določenem okolju, pod vplivom<br />

različnih živih in neživih dejavnikov. Imenujemo jih prilagoditve<br />

ali adaptacije. Prilagoditve povečajo strpnost do dejavnikov okolja<br />

Velblod<br />

(na primer sevanja, temperature, vlažnosti, slanosti, vetra, paše),<br />

izboljšajo izrabo virov (sevanja, vode, hranil) in odnos organizma<br />

do drugih organizmov (na primer partnerjev, zajedavcev in plenilcev).<br />

Delovanje različnih okoljskih dejavnikov v ekosistemu je lahko<br />

sinergistično ali pa nasprotno, zato so dejanske prilagoditve organizma<br />

kompromis odzivov na posamezne dejavnike.<br />

V kolikor en okoljski dejavnik ni optimalen za razvoj organizma, se<br />

strpnost tudi za druge lahko zmanjša. Na primer, če rastlina, ki sicer<br />

uspeva na odprtih rastiščih, raste v senci, bo bolj občutljiva na okužbe,<br />

kar bo prizadelo njeno rast. Pogosto se tudi zgodi, da organizmi v<br />

naravi ne živijo v okviru optimuma določenega okoljskega dejavnika,<br />

ker jim drugi dejavniki to preprečujejo. Tak dejavnik je tudi prisotnost<br />

vrst, ki so uspešnejše pri izkoriščanju virov. Nekatere rastlinske<br />

vrste, ki rastejo na hranilno revnih tleh, bi lahko živele na bogatejših,<br />

vendar le v odsotnosti vrst, ki rastejo na hranilno bogatih tleh, ki<br />

rastejo hitreje, saj bi jih te izpodrinile.<br />

Velblod<br />

Pogled na gorski pašnik odkriva veliko<br />

mozaičnost površine, saj pašne živali<br />

izbirajo svojo hrano in se nekaterim<br />

rastlinam izogibajo.<br />

Strpnost organizma se spreminja<br />

glede na okoljske razmere. Krivulje<br />

prikazujejo obseg dejavnosti organizma<br />

v različnih okoljskih razmerah.<br />

44 Okoljske razmere postavljajo meje organizmom<br />

Okoljske razmere postavljajo meje organizmom 45<br />

Nekatere živali, kot so na primer kotačniki, počasniki in talne gliste,<br />

lahko preživijo popolno izsušitev.<br />

Na pomanjkanje vode so odlično prilagojeni tudi velblodi. Naenkrat<br />

lahko popijejo ogromne količine vode, tudi od 70 do 100 litrov.<br />

Kadar jim vode primanjkuje, jo lahko pridobijo z oksidacijo maščobe<br />

v grbi ( I, Celično dihanje). Vodo dobro izkoristijo, saj so njihovi<br />

izločki močno koncentrirani ( II, Uravnavanje sestave telesnih<br />

tekočin). Pregretje dobro prenašajo in njihova telesna temperatura<br />

se lahko nekoliko spreminja glede na dan in noč.<br />

Spreminjanje okoljskih dejavnikov<br />

povzroča spremembe v številčnosti<br />

pojavljanja vrst<br />

Okoljske razmere vplivajo na številčnost posameznih vrst na določenem<br />

območju. Na primer na visokogorskem pašniku lahko<br />

opazujemo vplive paše na prisotnost rastlinskih vrst. Pašne živali<br />

pašnik teptajo in z izločki gnojijo. Največji vpliv pa ima objedanje,<br />

ki povzroči uničenje celotne rastline ali njenih delov. Rastline, ki<br />

sobivajo s pašnimi živalmi, se uničenju izognejo na različne načine.<br />

Nekatere imajo poseben način rasti in hitro nadomeščajo objedena<br />

tkiva, na primer trave. Druge izdelujejo različne strupene, neužitne<br />

ali neokusne snovi, to so na primer materina dušica, rosnik, šentjanževka<br />

in kislica. Spet tretje pa se pred plenilci zaščitijo s trni ali<br />

bodicami kot na primer osat in bodeča neža. Raziskave so pokazale,<br />

da se po opustitvi paše zmanjša delež trav ter poveča številčnost in<br />

pestrost dvokaličnic.<br />

Pogled na gorski pašnik odkriva veliko<br />

mozaičnost površine, saj pašne živali<br />

izbirajo svojo hrano in se nekaterim<br />

rastlinam izogibajo.<br />

Nekatere živali, kot so na primer kotačniki, počasniki in taln<br />

lahko preživijo popolno izsušitev.<br />

Na pomanjkanje vode so odlično prilagojeni tudi velblodi. N<br />

krat lahko popijejo ogromne količine vode, tudi od 70 do 1<br />

Kadar jim vode primanjkuje, jo lahko pridobijo z oksidacijo<br />

be v grbi ( I, Celično dihanje). Vodo dobro izkoristijo, saj s<br />

vi izločki močno Kazalka koncentrirani nakazuje podobno ( II, Uravnavanje sestave t<br />

tekočin). Pregretje tematiko dobro v drugih prenašajo poglavjih in njihova ali telesna temp<br />

se lahko nekoliko učbenikih spreminja iste učbeniške glede na serije. dan in noč.<br />

Spreminjanje okoljskih dejavnikov<br />

povzroča spremembe v številčnosti<br />

pojavljanja vrst<br />

V barvno ločenih okvirjih so<br />

predstavljeni primeri, ki dopolnjujejo<br />

glavno besedilo, so del maturitetnih<br />

ali izbirnih vsebin ali ponujajo<br />

dodatno razlago.<br />

Okoljske razmere vplivajo na številčnost posameznih vrst n<br />

ločenem območju. Na primer na visokogorskem pašniku la<br />

opazujemo vplive paše na prisotnost rastlinskih vrst. Pašne<br />

pašnik teptajo in z izločki gnojijo. Največji vpliv pa ima obje<br />

Spremembe številčnosti in pojavljanja vrst pa so povezane tudi s<br />

spremembami sezonskih vzorcev temperature, vlažnosti in sončevega<br />

povzroči sevanja ter z nenadnim uničenje pojavljanjem neugodnih celotne razmer in rastline ali njenih delov. Rastli<br />

ki<br />

različnih motenj, kot so požari in poplave. Na območju Cerkniškega<br />

jezera, na primer, se v različnih letih vodne razmere zelo razlikujejo,<br />

zato se pojavljajo tudi velike razlike v številčnosti nekaterih<br />

sobivajo s pašnimi živalmi, se uničenju izognejo na različne<br />

vrst rastlin in živali. V letih z višjimi vodostaji so razmere ugodne<br />

Nekatere za razvoj rastlinskega planktona, imajo parožnic, poseben klasastega rmanca, rumenega<br />

blatnika, vodne dresni in prave potočarke, medtem ko se<br />

način rasti in hitro nadomeščajo o<br />

v letih z nižjimi vodostaji bolj številčno pojavljajo močvirski grint,<br />

tkiva,<br />

širokolistna koščica<br />

na<br />

in<br />

primer<br />

številne amfibijske<br />

trave.<br />

rastline, kot so na<br />

Druge<br />

primer<br />

izdelujejo različne strupene, n<br />

božja milost, česnov vrednik in vodna meta. Spremembe se pojavljajo<br />

v neokusne številčnosti nekaterih vrst snovi, rib, pa tudi ptic, to ki gnezdijo so na na primer materina dušica, rosnik<br />

ali<br />

območju poplav. Pravimo, da se številčnost populacij različnih vrst<br />

organizmov spreminja.<br />

Mladoletnice so žuželke s popolno preobrazbo,<br />

tjanževka in kislica. Spet tretje katerih pa ličinke se in bube živijo pred v vodi. Ličinke plenilci zaščitijo<br />

pogosto živijo v raznovrstnih tulcih, ki jih<br />

izdelajo iz različnih materialov – delcev peska,<br />

bodicami kot na primer osat in<br />

vejic in<br />

bodeča<br />

listja. Na sliki so ličinke<br />

neža.<br />

mladoletnic, ki<br />

Raziskave so p<br />

so ostale na kopnem, ko je voda odtekla.<br />

da se po opustitvi paše zmanjša delež trav ter poveča števi<br />

pestrost dvokaličnic.<br />

Navadno je Cerkniško jezero poleti suho, jeseni in spomladi pa se napolni z<br />

vodo. Včasih se zgodi, da voda poleti ne odteče ali pa se jezero ponovno napolni.<br />

Nenadejane spremembe na višku sezone lahko motijo organizme, ki tam živijo.<br />

Ljudje na območju Cerkniškega jezera živijo z<br />

jezerom. Vsako leto, ko voda presiha, rešujejo<br />

ribe.<br />

Učbenik prinaša:<br />

• 208 strani formata 19,7 x 26,5 cm<br />

• 17 poglavij in 38 podpoglavij<br />

• 281 fotografij<br />

• 35 ilustracij in shematskih prikazov<br />

• 62 okvirčkov z dodatno vsebino<br />

Več na zadnji strani <strong>katalog</strong>a<br />

a<br />

Na pašnikih pogosto ostanejo rastline,<br />

ki imajo dobro zaščito pred rastlinojedci.<br />

Takšne rastline so na primer preobjeda (a),<br />

volnati osat (b), plahtica ali rosnik (c).<br />

a<br />

b<br />

c<br />

Bodeča neža napoveduje vreme.<br />

Bodeča neža ali brezstebelna kompava ima pritlično rozeto bodečih<br />

listov in dobro zaščiteno socvetje (košek), saj so tudi ovojkovi listi polni<br />

ostrih trnov. Njeno socvetje se odziva na vlažnost zraka, zato jo po<br />

ljudskem izročilu uporabljajo za napoved vremena. Široko odprta socvetja<br />

napovedujejo lepo vreme, ko pa se vlažnost zraka povečuje, se socvetja<br />

zaprejo.<br />

Bodeča neža s široko odprtim socvetjem<br />

napoveduje lepo vreme.<br />

b<br />

16 17<br />

c


184 Trajnostni razvoj<br />

Trajnostni razvoj 185<br />

198 Slovarček ključnih pojmov<br />

200 Uporabi svoje znanje<br />

Ekologija struktura učbenika<br />

Organizmi živijo<br />

v populacijah<br />

Rast človeške populacije je eksponentna. Največji porast smo zabeležili v preteklem<br />

Uvod v učbenik in njegov zaključek<br />

Prva in zadnja stran učbenika, pred<br />

začetkom in po končanem »uradnem«<br />

besedilu, prinašata motivacijski fotografiji<br />

s tematsko povezanima citatoma.<br />

Uvod v vsako poglavje<br />

Vsako poglavje začne uvodna dvojna stran,<br />

ki prinaša vsebinsko povezano fotografijo,<br />

motivacijsko besedilo, podkrepljeno s citati,<br />

ključne pojme in vse podnaslove znotraj poglavja.<br />

stoletju, ko se je v le 40 letih, od leta 1950 do 1990, populacija ljudi povečala z dveh in pol<br />

na pet milijard. Podvojitev je zahtevala celo manj časa, kot je povprečna življenjska doba<br />

ljudi. Populacija še vedno narašča. Vsak dan se v času ene šolske ure na planetu rodi več<br />

kot 10.000 osebkov naše vrste, kar pomeni približno tri rojstva vsako sekundo. Takšna rast<br />

prebivalstva pa je na planetu, kjer so prostor in viri omejeni, dolgoročno nemogoča, saj<br />

na rast človeške populacije vplivajo isti dejavniki kot na druge vrste, ki bivajo na Zemlji.<br />

Tako je tudi povečevanje števila ljudi odvisno od gostote osebkov in znotrajvrstnega<br />

tekmovanja, razpoložljivosti virov ter okoljskih razmer, vključno s prisotnostjo drugih<br />

vrst. Ljudje smo v medsebojnem tekmovanju bolj ali manj uspešni, v tekmovanju za vire<br />

in prostor pa izpodrivamo druge vrste. Kljub temu danes približno polovica svetovnega<br />

prebivalstva živi v revščini, petina nima zadostne količine hrane, spreminjajo pa se tudi<br />

razmere za življenje.<br />

Končen planet lahko vzdržuje<br />

le določeno velikost (človeške)<br />

populacije. Zato se mora rast<br />

populacije približati ničli.<br />

------<br />

Garrett James Hardin (1915–2003),<br />

ameriški ekolog<br />

Ključni pojmi<br />

nosilnost okolja<br />

populacija<br />

populacijska dinamika<br />

Populacija je osnovna ekološka enota<br />

• Zgradbo populacije opišemo z gostoto, porazdelitvijo ter starostno in spolno sestavo<br />

• Na dogajanje v populaciji vplivajo rodnost, smrtnost ter doseljevanje in odseljevanje osebkov<br />

• Spreminjanje številčnosti populacij je posledica spreminjanja okoljskih danosti<br />

• Prostorske potrebe osebkov in populacij so različne za različne vrste<br />

• Populacije različnih vrst uspešno sobivajo<br />

Dva vsebinska dela<br />

Poglavja o varstvu okolja in vplivu človeka<br />

na naravo bralca nikakor ne pustijo<br />

ravnodušnega. Nasprotno – bralca se<br />

dotaknejo in na ta način prispevajo k<br />

ozaveščanju mladih o resnosti okoljskih<br />

problemov, saj le tako lahko še pravočasno<br />

spremenimo vrednostni sistem večine.<br />

V učbeniku je jasno razvidna avtoričina<br />

skrb za odnos mladih do okolja, ki izhaja<br />

iz zavedanja, da je sprememba vrednot pogoj<br />

za kolektivno spremembo načina življenja in<br />

boljše gospodarjenje z ekosistemi v prihodnje.<br />

Učbenik je notranje razdeljen na dva dela –<br />

o ekologiji kot vedi in o človekovem vplivu na<br />

okolje. Uvodna dvojna stran posameznega<br />

dela prinaša motivacijsko fotografijo in izbrane<br />

tematsko povezane citate.<br />

Prvi del:<br />

Ekologija<br />

Na koncu poglavja<br />

Zadnji strani poglavja sta grafično oblikovani<br />

kot mapa s ključnimi spoznanji tega poglavja in<br />

rubriko Uporabite svoje znanje, ki prinaša nekaj<br />

vprašanj za utrjevanje znanja in zahtevnejša<br />

vprašanja za razmislek.<br />

Ključna spoznanja v tem poglavju<br />

Uporabite svoje znanje<br />

☞ Trajnostni razvoj pomeni gospodarjenje<br />

na način, ki omogoča zadovoljitev<br />

prevoz, začasno skladiščenje, predelavo in<br />

☞ Ravnanje z odpadki vključuje zbiranje,<br />

Odgovorite na vprašanja.<br />

Premislite, opazujte, raziščite.<br />

osnovnih potreb sedanje družbe, ne da bi<br />

odstranjevanje na varen način.<br />

1. Kaj je trajnostni razvoj?<br />

• V naravi veljajo načela trajnosti.<br />

zmanjšali možnosti prihodnjim generacijam.<br />

Pogoj za udejanjanje trajnostnega ra-<br />

☞ Dobro gospodarjenje z odpadki pome-<br />

2. Kateri so glavni pogoji za udejanjanje<br />

Razložite, zakaj.<br />

zvoja ni samo enakost med generacijami,<br />

ni preprečevanje nastajanja odpadkov,<br />

trajnostnega razvoja?<br />

• Ocenite, koliko odpadkov imate pri vas<br />

ampak tudi med ljudmi, ki danes naseljujemo<br />

Zemljo.<br />

škodljivih vplivov na okolje ter pravilno<br />

3. Kaj je odpadek?<br />

zmanjševanje količin, zmanjševanje<br />

doma (na dan, na teden).<br />

ravnanje z odpadki. Za učinkovito izrabo<br />

• Zakaj je treba ločevati odpadke?<br />

☞ Trajnost ne pomeni le ohranjanja stanja,<br />

ampak trajno ohranjanje procesov,<br />

(brez vpliva človeka)?<br />

• Na kakšen način lahko zmanjšamo količino<br />

odpadkov je potrebno ločeno zbiranje.<br />

4. Kaj so odpadki v naravnih sistemih<br />

ki temeljijo na življenjskih združbah ter ☞ Pri nakupih in uporabi dobrin bodimo<br />

odpadkov?<br />

omogočajo nemoten pretok energije in<br />

pozorni na: izvor in dostopnost materiala,<br />

5. Kaj je glavni vzrok za nastajanje odpadkov?<br />

kroženje snovi. Pri tem je ključno, da obnovljive<br />

vire uporabljamo tako, da hitrost<br />

njene izdelave oziroma pridelave, učinke,<br />

6. Kakšne postopke vključuje dobro<br />

ki sestavlja dobrino, postopek in mesto<br />

• Kaj menite o potrošništvu?<br />

izrabe ne presega obnove.<br />

ki jih imajo izdelava, uporaba in razgradnja<br />

dobrine na okolje, naravo in ljudi<br />

za svoje življenje.<br />

gospodarjenje z odpadki?<br />

• Razmislite, kaj resnično potrebujete<br />

☞ V naravi snovi krožijo in vsak odpadek<br />

ter spoštovanje pravic ljudi, ki so dobrino<br />

je tudi vir. Z vidika trajnosti je pomembno<br />

tudi ravnanje z odpadki, saj vnašanje<br />

izdelali oziroma pridelali.<br />

odpadnih snovi v okolje ne sme preseči ☞ Tehnologija je lahko učinkovito orodje<br />

zmožnosti okolja, da sprejme odpadne<br />

za dosego našega najpomembnejšega<br />

snovi.<br />

cilja, živeti kakovostno življenje. To pa je<br />

mogoče le v kakovostnem okolju, z vsemi<br />

☞ Odpadek je vsaka snov ali predmet, ki ga<br />

živimi in neživimi dejavniki.<br />

ne moremo (ali ne želimo) uporabiti in<br />

ga zavržemo. Poglavitni vzrok za nastajanje<br />

odpadkov je prekomerna potrošnja<br />

podlagi dobrega poznavanja zgradbe in<br />

☞ Trajnostno gospodarjenje je mogoče le na<br />

dobrin. Prekomerna potrošnja povečuje<br />

delovanja naravnih sistemov.<br />

tudi rabo energije in virov, njihova proizvodnja<br />

pa lahko temelji tudi na izkoriščanju<br />

delovne sile.<br />

doc. dr. Igor Zelnik,<br />

Biotehniška fakulteta Univerze v Ljubljani<br />

Drugi del:<br />

Ljudje<br />

voje okolje<br />

sspreminjamo<br />

Na koncu učbenika<br />

Učbenik se zaključi s ključnimi pojmi iz<br />

posameznih poglavij, z odgovori na vprašanja<br />

in s stvarnim kazalom.<br />

SlovArček ključnih pojmov<br />

Adaptacije Vedenjske, morfološke,<br />

<strong>bio</strong>kemijske in fiziološke lastnosti<br />

organizma, ki so se ohranile v<br />

procesu naravnega izbora in<br />

omogočajo ali povečajo možnost<br />

preživetja organizma v določenem<br />

okolju, pod vplivom različnih živih<br />

in neživih dejavnikov.<br />

Aklimatizacija Povečevanje<br />

zmožnosti organizma za<br />

preživetje sprememb okoljskih<br />

danosti v okviru genskih danosti<br />

organizma oziroma v okviru<br />

njegovih adaptacij.<br />

Biocenoza (življenjska združba)<br />

Skupnost vseh živih organizmov v<br />

ekosistemu.<br />

Bioindikator Vrsta ali skupina vrst<br />

organizmov, ki jo uporabimo<br />

za sledenje stanja okolja ali<br />

ekosistema. Bioindikatorji nam<br />

pokažejo skupne učinke različnih<br />

onesnaževal v ekosistemu in tudi<br />

približen čas njihove prisotnosti<br />

s spremembami delovanja,<br />

obnašanja ali s kemisjkimi<br />

spremembami.<br />

Biotop (življenjski prostor) je neživi<br />

del ekosistema, ki obsega fizično<br />

okolje organizmov.<br />

Biotska pestrost (<strong>bio</strong>tična oziroma<br />

<strong>bio</strong>tska raznovrstnost,<br />

<strong>bio</strong>diverziteta) Raznolikost<br />

življenja, ki vključuje pestrost<br />

vseh ravni življenja: znotrajvrstno<br />

in vrstno pestrost ter pestrost<br />

ekosistemov.<br />

Conacija Pasovno pojavljanje združb<br />

zaradi značilnosti območja, kjer se<br />

eden ali več dejavnikov postopno<br />

spreminja, kot na primer s<br />

povečevanjem nadmorske višine,<br />

globine vode, ravni talne vode,<br />

slanosti in podobno.<br />

Dejavniki okolja (okoljski dejavniki)<br />

Vsi dejavniki, ki delujejo na žive<br />

organizme na določeni lokaciji.<br />

Delimo jih na nežive (a<strong>bio</strong>tske) in<br />

žive (<strong>bio</strong>tske).<br />

ekolog Znanstvenik, ki deluje na<br />

področju ekologije.<br />

ekologija Znanstveno področje<br />

<strong>bio</strong>logije, ki proučuje odnose med<br />

živimi organizmi in okoljem (živim<br />

in neživim), njihove prilagoditve<br />

na razmere, v katerih živijo, ter<br />

vzorce porazdelitve in bogastva<br />

živih organizmov.<br />

ekološka niša Večdimenzionalen<br />

prostor, v katerem vrsta<br />

udejanja vse svoje potrebe in<br />

vključuje habitat in razširjenost<br />

organizma, njegovo delovanje<br />

organizma (na primer njegovo<br />

mesto v prehranskem spletu) ter<br />

medsebojne odnose z drugimi<br />

organizmi (na primer, ali je<br />

organizem plenilec ali zajedavec).<br />

ekološka sukcesija (ekološko<br />

zaporedje) Postopno in na videz<br />

usmerjeno spreminjanje združbe<br />

na določenem območju.<br />

ekološka učinkovitost Delež prenosa<br />

energije z ene prehranjevalne<br />

ravni na drugo.<br />

ekološki odtis Odraz trenutne<br />

potrebe ljudi na določenem<br />

območju po površini glede na<br />

zmožnost obnove območja<br />

oziroma njegovo <strong>bio</strong>kapaciteto.<br />

ekosfera Vsa živa bitja na Zemlji in<br />

njihova medsebojna razmerja,<br />

vključno z njihovo povezavo s<br />

pedosfero, litosfero, hidrosfero in<br />

atmosfero.<br />

ekosistem Skupnost vseh<br />

organizmov, ki živijo na<br />

določenem območju skupaj z<br />

njihovim fizičnim okoljem.<br />

ekosistemska pestrost Pestrost<br />

habitatov, združb in ekoloških<br />

procesov v ekosistemih.<br />

ekosistemske storitve Vse koristi,<br />

ki jih imamo ljudje od narave, in<br />

vključujejo vse procese in snovi,<br />

ki nam omogočajo življenje.<br />

Ekosistemske storitve delimo<br />

na podporne, ker ustvarjajo<br />

snovno osnovo za naše življenje,<br />

vzdrževalne, preskrbovalne in<br />

socialne oziroma kulturne.<br />

ekoton Prehod med dvema<br />

ekosistemoma; ima posebno<br />

zgradbo.<br />

Fenotipska gnetljivost Obseg<br />

zmožnosti organizma za<br />

spreminjanje fenotipa.<br />

Fotosinteza Proces, v katerem<br />

rastline in nekatere bakterije z<br />

uporabo energije sonca iz CO2<br />

in vode izdelujejo organske<br />

molekule.<br />

Gensko spremenjen organizem<br />

Organizem, v katerega genom<br />

smo vnesli molekulo oziroma<br />

molekule DNA nekega drugega<br />

organizma. S tem lahko pridobi<br />

novo lastnost oziroma se<br />

spremenijo njegove lastnosti.<br />

habitat Življenjski prostor<br />

vrste, kjer okoljske razmere<br />

omogočajo njeno preživetje in<br />

razmnoževanje.<br />

invazivna tujerodna vrsta Po<br />

definiciji Konvencije o <strong>bio</strong>loški<br />

raznovrstnosti tujerodna vrsta,<br />

ki se je ustalila in se širi ter s tem<br />

ogroža ekosisteme, habitate<br />

ali vrste. Definicija invazivne<br />

tujerodne vrste, ki jo uporablja<br />

Svetovna zveza za varstvo<br />

narave (IUCN), je širša in kot<br />

invazivne obravnava tujerodne<br />

vrste, ki ogrožajo zdravje ljudi,<br />

gospodarstvo in/ali domorodno<br />

bi otsko raznovrstnost.<br />

koevolucija Sočasni razvoj dveh ali<br />

več vrst, ki so v medsebojnem<br />

razmerju in navadno poteka<br />

v smeri, da postane razmerje<br />

vzajemno koristno.<br />

motnje Vsakršna fizična sila, ki<br />

povzroči poškodbe in umiranje<br />

organizmov. So naravne ali pa<br />

jih povzročamo ljudje. Naravne<br />

motnje so ogenj, paša, veter,<br />

spremembe vodostaja, valovanje,<br />

močan tok in vulkanski izbruhi.<br />

mutualizem Vzajemen pozitiven<br />

odnos med dvema vrstama, ki<br />

nastane na ravni organizma ali<br />

uporABi Svoje ZnAnje<br />

kaj je ekologija?<br />

1 Ekologija je znanstveno področje <strong>bio</strong>logije, ki proučuje<br />

odnose med živimi organizmi in okoljem (živim in<br />

neživim), njihove prilagoditve na razmere, v katerih<br />

živijo, ter vzorce porazdelitve in bogastva živih<br />

organizmov.<br />

2 Ekologija združuje in nadgrajuje znanja različnih<br />

področij <strong>bio</strong>logije in sorodnih znanosti. Ekologija<br />

v svojih raziskavah uporablja izsledke osnovnih<br />

področij <strong>bio</strong>logije (molekulska, strukturna in razvojna<br />

<strong>bio</strong>logija, genetika) ter znanja o posameznih skupinah<br />

organizmov (rastline – botanika, živali – zoologija,<br />

mikroorganizmi – mikro<strong>bio</strong>logija). Ekološko znanje<br />

predstavlja izhodišče za trajnostno in preudarno<br />

gospodarjenje z ekosistemi in naravnimi viri ter za<br />

varovanje okolja in ohranjanje narave.<br />

3 Sistem je abstrakcija dejanskega sveta. Deli sistema<br />

so med povezani, tako da sistem deluje. Za delovanje<br />

sistema je potrebna gonilna sila ali vir energije. Sistemi<br />

so lahko popolnoma ločeni od širšega okolja (izolirani),<br />

zaprti ali odprti.<br />

4 Predmet proučevanja ekologije so večji sistemi; to so<br />

vrste, populacije, ekosistemi ter njihova umeščenost v<br />

krajini.<br />

5 Znanje o značilnostih okolja in mehanizmih, ki<br />

poganjajo procese v naravi, nam omogoča, da<br />

razumemo, kako okolje deluje in zagotavlja, da učinki<br />

našega delovanja na naravo ne motijo procesov in<br />

ne povzročajo škode. Ekološko znanje predstavlja<br />

izhodišče za trajnostno in preudarno gospodarjenje z<br />

ekosistemi in naravnimi viri ter za varovanje okolja in<br />

ohranjanje narave.<br />

6 Na izsledkih ekološke znanosti temeljijo ohranitvena<br />

<strong>bio</strong>logija, varstvo okolja in narave, krajinska ekologija,<br />

gospodarjenje z ekosistemi, uporabni pa so tudi v<br />

gozdarstvu, kmetijstvu in <strong>bio</strong>tehnologiji.<br />

organizmi v okolju<br />

1 Habitat je življenjski prostor vrste, kjer okoljske<br />

razmere omogočajo njeno preživetje in<br />

razmnoževanje.<br />

2 Homeostaza je vzdrževanje stalnosti notranjega<br />

okolja v spremenljivem zunanjem okolju. Organizem<br />

vzdržuje homeostazo, tako da zaznava spremembe v<br />

okolju in se nanje odziva z morfološkimi, fiziološkimi<br />

in <strong>bio</strong>kemijskimi spremembami ter z različnimi vzorci<br />

obnašanja.<br />

3 Na osi x je okoljski dejavnik, medtem ko je na osi y<br />

dejavnost vrste na okoljski dejavnik. Osrednji del<br />

krivulje je optimalno območje okoljskega dejavnika,<br />

kjer ima organizem največji odziv in se uspešno<br />

razmnožuje. Levo in desno od optimuma sta območji,<br />

kjer organizem raste in se razvija, vendar se ne<br />

razmnožuje. Skrajna dela krivulje predstavljata meje<br />

preživetja organizma.<br />

4 Prilagoditve ali adaptacije so vedenjske, morfološke,<br />

<strong>bio</strong>kemijske in fiziološke lastnosti vrste, ki so se<br />

ohranile v procesu naravnega izbora in omogočajo<br />

organizmom preživetje v določenem okolju, pod<br />

vplivom različnih živih in neživih dejavnikov.<br />

5 Prilagojenost organizmom omogoča sobivanje z<br />

drugimi organizmi ter učinkovito izrabo virov in<br />

energije v danih razmerah.<br />

6 Hitre spremembe okoljskih danosti pomenijo grožnjo<br />

za obstoj vrst, saj le-te niso prilagojene na nove<br />

razmere. Bolj so ogroženi specialisti oziroma vrste z<br />

ozko ekološko valenco.<br />

7 Učinkovitost glede prilagojenosti organizmov<br />

osebka na bivanjske razmere merimo z uspešnostjo<br />

razmnoževanja.<br />

8 V spreminjajočem okolju organizmom omogoča<br />

preživetje velika fenotipska gnetljivost in zmožnost<br />

izogibanja neugodnim razmeram.<br />

okoljske razmere postavljajo<br />

meje organizmom<br />

1 Glede na način privzema ogljika organizme delimo na<br />

avtotrofe in heterotrofe.<br />

2 Učinkovit privzem ogljikovega dioksida omogočajo<br />

različne morfološke, <strong>bio</strong>kemijske in fiziološke<br />

prilagoditve. Med slednjimi sta tudi fotosinteza C4 in<br />

CAM.<br />

3 Rubisko je karboksilaza in oksigenaza, saj<br />

katalizira vezavo CO2 v Calvinov cikel in O2 v proces<br />

fotorespiracije. Zaradi dvojne vloge rubiska se lahko<br />

fotosinteza močno zmanjša.<br />

Poseben dodatek<br />

Poseben dodatek učbenika je namišljeni razgovor<br />

med učiteljem in dijaki nekje v prihodnosti o<br />

usodi našega planeta in razmišljvanje o položaju<br />

človeške družbe v današnjem svetu.<br />

Štejemo leto 2040. Dijaki sedijo na vrtu, ki je prava oaza sredi urbanih površin, in se<br />

pogovarjajo s svojim učiteljem. Videti so zadovoljni, čeprav so njihovi obrazi nekoliko<br />

zmedeni. Pogovor teče o nedavni zgodovini človeštva. Ne gre jim v glavo, na kakšen<br />

način in kako so predhodniki tako zelo uničili ta planet. Že od mladih nog spoznavajo<br />

organizme in procese v naravi. Do narave in virov čutijo občudovanje, spoštovanje in<br />

hvaležnost. Živijo v težkih časih in dostopnost dobrin še zdaleč ni samoumevna.<br />

Kaj je pravzaprav povzročilo globalno spreminjanje okolja?<br />

Dolgo je že tega, ko se je večinska kultura ljudi odločila, da ne bo več<br />

neposredno odvisna od muhaste narave in trenutne dostopnosti naravnih virov.<br />

Zato so začeli hrano pridelovati sami in si ustvarjati zaloge. To je v tolikšni meri<br />

spremenilo njihovo življenje, da smo ta mejnik v zgodovini človeštva poimenovali<br />

kar kmetijska revolucija. Da so lahko gojili eno vrsto, so z določenega območja<br />

izgnali vse druge vrste, ki so tam živele. V skladu z zakoni populacijske dinamike<br />

je več hrane povzročilo tudi rast človeške populacije. Včasih je pridelek zaradi<br />

suše in škodljivcev propadel, zaloge so bile porabljene, novega pridelka ni bilo,<br />

zato so se ljudje soočili z lakoto. Ljudje so se izmojstrili in proces kmetovanja<br />

izboljšali z namakanjem, gnojenjem in nazadnje še z uporabo različnih snovi za<br />

uničenje živih bitij, ki niso bila zaželena na kmetijskih površinah. Populacija je<br />

naraščala in več ljudi je potrebovalo čedalje več hrane, zato so v polja spreminjali<br />

nove in nove površine neokrnjene narave. Ta zgodba se je nadaljevala tisočletja,<br />

do nekaj desetletij nazaj, posledice pa so vidne še danes.<br />

Toda, kako je to mogoče? Ali niso poznali osnovnih zakonitosti narave?<br />

Naši predniki (rod Homo) so na Zemlji prisotni že dva milijona let,<br />

kmetijska revolucija pa je bila razmeroma nov dogodek.<br />

Glavna težava je bila, da so bili vsi negativni učinki sprva lokalni, tako so ljudje<br />

spremenjene in izčrpane površine opustili in obdelali nove. In še nekaj. Če prekršite<br />

fizikalni zakon, takoj občutite posledice na lastni koži. Gotovo vsi poznate posledice<br />

prostega pada. Povratne zveze v naravi pa so zaradi celovitosti procesov postopne.<br />

Če “kazen” ne pride takoj, nima več pravega učinka. In ljudje so bili prepričani, da<br />

so viri neomejeni in da bo narava zabrisala sledove, ki so jih puščali za seboj.<br />

Saj je vendar več kot očitno, da je naravi nešteto povratnih zvez in da nič ni samoumevno!<br />

Seveda, danes se tega dobro zavedamo, ampak kot sem že rekel, se posledice<br />

nespoštovanja naravnih zakonitosti pojavljajo s časovnim zamikom. Po drugi<br />

strani so ljudje pozabili, da so del narave, pa ne samo to, verjeli so, da je njihovo<br />

preživetje vprašanje tehnološkega razvoja in ne vprašanje odvisnosti od narave.<br />

Obenem so se površine spremenjenih in uničenih ekosistemov povečevale.<br />

Prožnost in vitalnost <strong>bio</strong>sfere se je zmanjševala. Delovanje našega planeta je<br />

postalo neuravnoteženo, kar je postalo očitno, ko se je začela povečevati pogostost<br />

skrajnih dogodkov. Lahko bi rekli, da je Zemlja “zbolela”. Znaki bolezni so bili<br />

jasni: višanje temperature, obremenjenost ozračja, tal in vode, hrana je bila slabše<br />

kakovosti, in celo sevanje, ki je prihajalo od sonca, je postalo nevarno življenju.<br />

To je res nenavadno. S čim bi pa sploh gospodarili, če ne bi bilo narave?<br />

Ja, danes je to očitno. Ampak naša izkušnja je bila težka in posledice bomo čutili še<br />

dolgo, čeprav upam, da nam bo uspelo vsaj delno popraviti napake iz preteklosti.<br />

Kaj pa je potem pripeljalo do tako hitre spremembe naravnanosti ljudi po letu 2010?<br />

Veste, razmere so bile zelo podobne tistim, ko resno zboli človek. Ko zdravila še<br />

delujejo in se dobro počutiš, si prepričan, da je vse v redu in da se ti ne more<br />

nič zgoditi. Ko pa tvoje telo (ki je tudi sistem) odpove, si prisiljen, da ali spremeniš<br />

način življenja ali pa umreš. Nenadoma pogledaš na svet drugače in začneš ceniti<br />

vse tisto, kar je bilo prej samoumevno. Kot da bi se v hipu rešil vse navlake, ki<br />

je zastirala pogled in motila razmišljanje. Ko smo ljudje spoznali, da pomanjkanje<br />

osnovnih virov na planetu postaja dejanskost in življenjske razmere na določenih<br />

območjih postajajo neznosne, smo se končno zavedli, da je prihodnost človeške<br />

populacije negotova. Opustili smo večino potreb, ki so bile pravzaprav le mašilo za<br />

praznino, ki je nastala, ko smo zgubili povezavo z naravo in s svojimi koreninami.<br />

Postavili smo nov sistem vrednot, in končno cenimo to, kar je res vredno.<br />

Ali so se spremembe začele kar naenkrat?<br />

Kako to mislite? Gotovo so se zavedali, da so del narave.<br />

Razvoj človeške družbe je imel različne posledice. Ena od njih je bila odtujitev od<br />

narave, zaradi izgube neposrednega stika z njo. Ljudje so se poskušali postaviti nad<br />

naravo in jo obvladovati. Spoštovanje narave in hvaležnost za vire, ki sta bila prej<br />

vedno prisotni in so ju ljudje izražali z različnimi obredi, sta pri večini postopno<br />

izginili. Zato so se ljudem zdeli vsi viri samoumevni.<br />

Ne, seveda ne. Vse to se je dogajalo postopno. Ključen premik je nastal,<br />

ko so ljudje začeli uporabljati besedo trajnost. Prvič je bila omenjena leta<br />

1992 v Riu de Janeiru na svetovnem srečanju o okolju. Potem se je začela<br />

uporabljati v najrazličnejših besednih zvezah, ki so se nanašale na okolje.<br />

Večina pravzaprav ni niti vedela, kaj beseda pomeni. Kakorkoli že, če se nekaj<br />

neprestano ponavlja, ljudje začnemo razmišljati in spreminjati način svojega<br />

življenja. Ne nazadnje smo le Homo sapiens (misleči človek).<br />

18 19


Preizkusite učbenike v e-obliki!<br />

Delovne različice učbenikov so na voljo v brezplačni<br />

elektronski obliki na spletnem portalu www.irokus.si.<br />

E-oblika na videz spominja na navadno knjigo, s tem<br />

da ima dodatno orodjarno s 17 uporabnimi orodji.<br />

Orodjarna vam omogoča:<br />

• listanje po gradivu,<br />

• pisanje in risanje po straneh,<br />

• označevanje besedila,<br />

• dodajanje lastnega besedila in priponk,<br />

• vnašanje opomb,<br />

• dodajanje spletnih povezav,<br />

• povečevanje posameznih delov strani,<br />

• usmerjanje pozornosti dijakov s senčenjem<br />

in še več!<br />

Tiskani učbenik<br />

E-gradivo po vaši meri!<br />

Orodjarna omogoča, da gradivo popolnoma prilagodite sebi in svojim<br />

dijakom. Vse, kar boste napisali ali drugače dodali na posameznih<br />

straneh gradiva (priponke, pripisi, komentarji, risbe in vse drugo),<br />

bo ostalo tam, če boste tako želeli. Do svojega prilagojenega gradiva<br />

z vsemi shranjenimi dodatki boste imeli dostop samo vi – s kateregakoli<br />

računalnika na svetu.<br />

Za uporabo e-gradiva je potrebna le preprosta in brezplačna registracija,<br />

ki vam vzame minuto ali dve.<br />

Elektronski učbenik z orodjarno<br />

Brezplačna predstavitev na vaši šoli!<br />

V <strong>katalog</strong> smo strnili le najpomembnejše informacije. Če želite izvedeti več<br />

o učbenikih, si ogledati gradivo ali podrobneje spoznati e-gradivo, ne odlašajte<br />

– povabite nas na svojo šolo.<br />

Za vas bomo pripravili kratko brezplačno predstavitev in odgovorili na vaša vprašanja.<br />

Želeni datum in uro predstavitve nam sporočite po e-pošti:<br />

seminarji@rokus-klett.si ali nas pokličite na 01 513 46 53 (Teja Jesenko).<br />

European<br />

Educational<br />

Publishers<br />

Group<br />

EPG<br />

Založba Rokus Klett, d.o.o.<br />

Stegne 9 b, 1000 Ljubljana<br />

telefon: 01 513 46 00<br />

telefaks: 01 513 46 99<br />

e-pošta: rokus@rokus-klett.si<br />

www.rokus-klett.si<br />

Založba Rokus Klett<br />

je članica Evropskega združenja<br />

šolskih založnikov (EEPG).

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!