Přehled OB01 Úvod do biologie

Gymnázium a Střední odborná škola pedagogická, Čáslav, Masarykova 248
Moderní biologie
reg. č.: CZ.1.07/1.1.32/02.0048
TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY
Přehled OB01
ÚVOD DO BIOLOGIE
Učební přehled pro čtyřletá gymnázia a vyšší ročníky
osmiletých gymnázií
Zhotovil: Mgr. Tomáš Hasík
G a SOŠPg Čáslav
HLAVNÍ BIOLOGICKÉ DISCIPLÍNY
BOTANIKA
ZOOLOGIE
MYKOLOGIE
rostliny
živočichové
houby
ANTROPOLOGIE
VIROLOGIE
MIKROBIOLOGIE
člověk
viry
mikroorganismy
SPECIÁLNÍ VĚDNÍ OBORY
ALGOLOGIE
BRYOLOGIE
LICHENOLOGIE
DENDROLOGIE
GRAMINOLOGIE
ENTOMOLOGIE
MALAKOZOOLOGIE
ICHTYOLOGIE
HERPETOLOGIE
ORNITOLOGIE
MAMOLOGIE
PROTOZOOLOGIE
PARAZITOLOGIE
TAXONOMIE
MOLEKULÁRNÍ BIO.
OBECNÁ BIOLOGIE
CYTOLOGIE
HISTOLOGIE
MORFOLOGIE s.str.
ANATOMIE
FYZIOLOGIE
PATOLOGIE
IMUNOLOGIE
GENETIKA
EMBRYOLOGIE
EKOLOGIE
ETOLOGIE
PALEONTOLOGIE
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
BIOGEOGRAFIE
FYTOGEOGRAFIE
ZOOGEOGRAFIE
BIOCHEMIE
AGROBIOLOGIE
BIONIKA
řasy
mechy
lišejníky
dřeviny
trávy
hmyz
měkkýši
ryby
obojživelníci a plazi
ptáci
savci
prvoci
cizopasníci
třídění organismů
makromolekulární úroveň organismů
obecné zákonitosti fungování organismů
buňka
tkáně a pletiva
vnější stavba organismu
vnitřní stavba organismu
fungování organismu
důsledky chorob pro organismus
obranné funkce organismu
dědičnost a proměnlivost
vývoj zárodku
vztah organismu a prostředí
chování
vyhynulé organismy
vznik a vývoj organismů
rozšíření organismů na Zemi
rozšíření rostlin
rozšíření živočichů
chemická stránka životních dějů
organismy v zemědělství
užití biologických principů v technice
VÝZNAMNÍ SVĚTOVÍ BIOLOGOVÉ I.
STAROVĚK:
HIPPOKRATES
ARISTOTELES
PLINIUS
GALENOS
Řecko
Řecko
Řím
Řím
lékař
polyhistor
kompilátor
lékař
Střední Asie
Anglie
lékař
filozof
STŘEDOVĚK:
AVICENNA (IBN SÍNÁ)
ROGER BACON
NOVOVĚK:
LEONARDO da VINCI
ANDREAS VESALIUS
JANNSENOVÉ bratři
WILIAM HARVEY
RENÉ DESCARTES
ROBERT HOOK
MARCELLO MALPIGHI
A. van LEEUWENHOEK
REGNIER de GRAAF
JOHN RAY
CARL LINNÉ
(1707 – 1778)
GEORGES de BUFFON
GIOVANNI MORGAGNI
Caspar Friedrich WOLFF
ANTOINE LAVOISIER
EDWARD JENNER
GEORGES CUVIER
anatomie
základy moderní anatomie
první primitivní mikroskop 1590
základy moderní fyziologie
výzkum krevního oběhu 1628
mechanický materialismus
objev rostlinných buněk 1665
základy mikroskopické anatomie
objev krevních vlásečnic aj.
zdokonalení mikroskopu
popis prvoků 1674, bakterií 1683
ženské reprodukční orgány 1672
taxonom
zakladatel moderní taxonomie
binomická nomenklatura
„Systema naturae“ 1.vyd. 1735
hájil existenci vývoje organismů
počátky patologie 1761
vyvrácení preformismu
chemická podstata dýchání
vakcinace proti neštovicím 1796
paleontolog a srovnávací anatom
VÝZNAMNÍ SVĚTOVÍ BIOLOGOVÉ II.
JEAN B. de LAMARCK
(1744 – 1829)
WILIAM SMITH
Karl Ernst von BAER
Jan Evangelista PURKYNĚ
MATTHIAS SCHLEIDEN
THEODOR SCHWANN
RUDOLF VIRCHOW
Alfred Russel WALLACE
CHARLES DARWIN
(1809 – 1882)
CLAUDE BERNARD
JUSTUS von LIEBIG
Johan Gregor MENDEL
ERNEST HAECKEL
Nikolaj Ivanovič LUNIN
LOUIS PASTEUR
*
ROBERT KOCH
Ilja Iljič MEČNIKOV
JULIUS SACHS
DMITRIJ IVANOVSKIJ
*
CAMILLO GOLGI
*
KARL LANDSTEINER
JOKICHI TAKAMINE
termín „biologie“ 1802
evol. teorie „lamarckismus“ 1809
zákon stejných zkamenělin
základy embryologie
fyziolog
buněčná teorie 1839
buněčná teorie 1839
objev pepsinu 1836
„omnis cellula e cellula“ 1855
patolog
evol. teorie vzniku druhů 1858
Wallaceova linie
evoluční teorie „darwinismus“
přírodní výběr
„O původu druhů“ 1859
zásadní fyziologické objevy
minerální výživa rostlin
zakladatel agrochemie
zakladatel genetiky
embryolog
termín „ekologie“ 1866
tušil potřebnost vitamínů 1881
základy mikrobiologie
vakcinace proti vzteklině 1885
objev původce TBC 1882
imunolog
objev fagocytózy 1883
moderní rostlinná fyziologie
naznačil podstatu fotosyntézy
objevitel prvního viru 1892
zakladatel virologie
studium nervové soustavy
Golgiho aparát 1898
krevní skupiny ABO 1901
Rh faktor 1940
první hormon - adrenalin 1901
VÝZNAMNÍ SVĚTOVÍ BIOLOGOVÉ III.
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
Ivan Petrovič PAVLOV
podmíněné reflexy
fyziologie trávení
WILIAM BATESON
termín „genetika“ 1906
KAZIMIR FUNK
izolace vitaminu B1
termín „vitaminy“ 1912
Richard WILLSTATTER chem. struktura chlorofylu 1918
THOMAS MORGAN
Morganovy zákony 1926
vysvětlení funkce chromozomů
Alexandr Ivanovič OPARIN teorie vzniku života
ALEXANDR FLEMING
spoluizolace penicilinu 1941
FRITZ LIPMANN
objasnění úlohy ATP 1941
KONRÁD LORENZ
spoluzakladatel etologie
NIKO TINBERGEN
spoluzakladatel etologie
KARL von FRISCH
spoluzakladatel etologie
JAMES WATSON
struktura DNA 1953
FRANCIS CRICK
struktura DNA 1953
MAURICE WILKINS
struktura DNA 1953
Hans Adolf KREBS
Krebsův cyklus
MELVIN CALVIN
Calvinův cyklus 1955
SEVER OCHOA
podíl na rozluštění kódů AMK
Marschall NIRENBERG
rozluštění kódů AMK 1966
Hara Gobind KHORANA rozluštění kódů AMK 1966
Stanley Norman COHEN
zabudování cizího genu do
bakteriální buňky 1973
RICHARD DAWKINS
evoluční biolog
teorie „sobeckého genu“ 1976
ANTONÍN HOLÝ
virolog
Nobelova cena
VÝZNAMNÍ BIOLOGOVÉ U NÁS
Tadeáš Hájek z Hájku
JAN JESENSKÝ
JIŘÍ PROCHÁZKA
Kašpar M. ŠTERNBERK
botanik a lékař
16. stol.
1. veřejná pitva u nás
1600
fyziolog
18./19.st
Vlastenecké museum v Čechách
( = Národní muzeum)
- spoluzakladatel
1818
Filip Maxmilián OPIZ
botanik
19. stol.
Jan Evangelista PURKYNĚ cytolog, fyziolog, anatom 19. stol.
(1787 – 1869)
profesor v Praze a Vratislavi
základy buněčné teorie 1837
časopis ŽIVA
1853
objevil buň. jádro ptačího vejce
Purkyňovy buňky v mozečku
Purkyňova vlákna v srdci
řasinkový epitel vejcovodů
výzkum fyziologie vnímání
termín „protoplasma“
PRESLOVÉ bratři
botanici
19. stol.
Gregor Johan MENDEL
zakladatel genetiky
19. stol.
(1824 – 1884)
autor genetických zákonů
JOACHIM BARRANDE
paleontolog
19. stol.
ANTONÍN FRIČ
zoolog, hydrobiolog
19. stol.
JAN JANSKÝ
objev 4 krevních skupin 1907
ALEŠ HRDLIČKA
antropolog
20. stol.
JULIUS KOMÁREK
zoolog
20. stol.
BOHUMIL NĚMEC
rostlinný fyziolog
20. stol.
objev statolitového škrobu
JAN OBENBERGER
entomolog
20. stol.
KAREL ABSOLON
paleoantropolog
20. stol.
ANTONÍN HOLÝ
virolog
20. stol.
BIOLOGIE JAKO VĚDA
VĚDA:
Činnost zaměřená na získávání, třídění a využití poznatků.
BIOLOGIE:
Věda o živé přírodě, zkoumající vývoj, strukturu, funkce a
vzájemné vztahy živé hmoty.
METODY PRÁCE V BIOLOGII
1) POZOROVÁNÍ – záměrné sledování bez aktivního zásahu
2) POKUS – do pozorovaného děje provádíme aktivní zásahy
3) PRÁCE S LITERATUROU
MODELOVÉ POKUSNÉ ORGANISMY
Zástupci: bakterie Escherichia, octomilka Drosophila, myš, králík
Vlastnosti: dostupné, rychle se množící, početné potomstvo…
OBECNÉ VLASTNOSTI ŽIVÝCH ORGANISMŮ
1) HIERARCHICKÉ USPOŘÁDÁNÍ
atomy – molekuly – buněčné organely – buňka – pletiva a tkáně –
orgány – orgánové soustavy – organismus – populace
individua vyššího řádu (např. včelstvo = celek tvořený jedinci
s individuální funkcí)
2) METABOLISMUS
Přeměna látek a energie řízená KATALYZÁTORY
ANABOLISMUS – syntéza látek, spotřeba E
KATABOLISMUS – rozklad látek, uvolnění E
KATALYZÁTORY – látky spouštějící a usměrňující reakce
3) VÝMĚNA LÁTEK A ENERGIE S OKOLÍM
4) DRÁŽDIVOST = VNÍMAVOST
Organismy jsou schopné přijímat podněty (informace) z okolí a
reagovat na ně.
5) ROZMNOŽOVÁNÍ A DĚDIČNOST
6) PODLÉHÁNÍ EVOLUČNÍM ZMĚNÁM
SYSTÉM ORGANISMŮ
Taxonomie – biologická disciplína třídící organismy do systému
Nejednotnost systémů – faktory: osoba autora
doba vzniku
místo vzniku
Moderní systémy třídí organismy do taxonů podle příbuznosti
Vzhled či způsob života nemusí být směrodatné
KONVERGENCE – sbíhavost znaků (žralok, tuňák, delfín)
DIVERGENCE – rozbíhavost znaků (vačnatci)
ZÁKLADNÍ TAXONOMICKÉ JEDNOTKY
TAXON = systematická jednotka
regnum:
phyllum:
divisio:
classis:
ordo:
familia:
genus:
species:
Animalia
Arthropoda
---------Insecta
Coleoptera
Cerambycidae
Ergares
Ergates faber
říše:
rostliny
kmen: ---------oddělení: krytosemenné rostliny
třída:
dvouděložné rostliny
řád:
růžotvaré
čeleď: růžovité
rod:
jahodník
druh:
jahodník obecný
DALŠÍ TAXONOMICKÉ JEDNOTKY
podříše, podkmen, nadtřída, podtřída, nadřád, podřád, nadčeleď,
podčeleď, tribus, podrod, poddruh, varieta, forma, aberace…
DRUH:
Taxonomická jednotka zahrnující organismy, které mají společný
původ, plodně se mezi sebou kříží, jsou přizpůsobeny určitým
podmínkám prostředí a jsou v dané etapě fylogenetického vývoje
charakterizovány společnými morfologicko-fyziologickými znaky,
jimiž se odlišují od jiných organismů.
BINOMICKÁ NOMENKLATURA
CARL LINNÉ – systematik a zakladatel binomické nomenklatury
(1707 – 1778) profesor v Uppsale
„Species plantarum“ 1753 – základní dílo botanické nomenklatury
„Systema naturae“ vyd. 1758 – zákl. dílo zoologické nomenklatury
jméno RODOVÉ + jméno DRUHOVÉ
Caryophyllus sylvestris humilis flore unico (karafiát lesní nízký
s jediným květem) = Dianthus arenarius (hvozdík písečný)
Oficiální názvosloví organismů je latinské
Princip binomické nomenklatury aplikován i v českém názvosloví
Česká jména nemusí odpovídat překladu z latiny
losos obecný
pstruh obecný potoční
pstruh obecný jezerní
otakárek fenyklový
otakárek ovocný
zlatohlávek skvostný
----------
Salmo salar (Linnaeus, 1758)
Salmo trutta fario (Linné, 1758)
Salmo trutta lacustris (Linné, 1758)
Papilio machaon (Linné, 1758)
Iphiclides podalirius (Linné, 1758)
Potosia aeruginosa (Drury, 1770)
Aphodius frater (Mulsant et Rey, 1870)
sasanka hajní
Anemone nemorosa (Linné, 1753)
Anemone nemorosa Linné
Anemone nemorosa L.
koniklec luční
Pulsatilla pratensis (L.) Miller
(Linné zařadil do rodu Anemone, později ho Miller přeřadil do
rodu Pulsatilla – v závorce je uveden autor druhového jména).
Své autory mají i názvy rodů, podrodů a poddruhů
SYSTÉM ORGANISMŮ
1. Nadříše: PROKARYOTA
a) MONERA - bakterie a sinice
b) ARCHEBACTERIA
2. Nadříše: EUKARYOTA
a) PROTISTA – organismy s pravým jádrem, nepatřící do
žádné z ostatních říší (prvoci, ruduchy, obrněnky,
skrytěnky, chromofyty, eugleny, hlenky, oomycety,
chytridiomycety, nádorovky)
b) FUNGI (HOUBY) – organismy rozmnožující se výtrusy a
postrádající ve všech vývojových stadiích bičík
c) ANIMALIA
(ŽIVOČICHOVÉ)
–
diploidní
mnohobuněčné organismy vyvíjející se ze spermie a
vajíčka přes diploidní zygotu a blastulu
d) PLANTAE (ROSTLINY) – organismy vyvíjející se
z mnohobuněčného zárodku a obsahující chlorofyl a a b
(mnohobuněčné zelené řasy, vyšší rostliny)
OBRAZOVÁ PŘÍLOHA
Aristoteles
Zdroj:
http://cs.wikipedia.org/wiki/Aristoteles#mediaviewer/Soubor:Aristoteles_Louvre.jpg CC 2.5
Hippokrates
Zdroj:
http://cs.wikipedia.org/wiki/Hippokrates#mediaviewer/Soubor:Hippocrates_rubens.jpg PD
Avicenna (Abú alí ibn Síná)
Zdroj:
http://commons.wikimedia.org/wiki/Avicenna#mediaviewer/File:Avicenna-miniatur.png CC 0
Andreas Vesalius
Zdroj:
http://commons.wikimedia.org/wiki/Andreas_Vesalius#mediaviewer/File:Vesalius_Fabrica_portrait.jpg PD
Wiliam Harvey
Zdroj:
http://commons.wikimedia.org/wiki/William_Harvey?uselang=cs#mediaviewer/File:William_Harvey-Foto.jpg
CC 3.0
Robert Hooke
Zdroj:
http://commons.wikimedia.org/wiki/Robert_Hooke#mediaviewer/File:Robert_Hooke_portrait.jpg PD
Antony van Leeuwenhoek
Zdroj:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Anton_van_Leeuwenhoek.png?uselang=cs PD
Leeuwenhoekův mikroskop
Zdroj:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Van_Leeuwenhoek%27s_microscopes_by_Henry_Baker.jpg?uselang=
cs PD
Carl von Linné
Zdroj:
http://commons.wikimedia.org/wiki/Carl_Linn%C3%A9#mediaviewer/File:Carolus_Linnaeus.jpg PD
Systema naturae
Zdroj:
http://commons.wikimedia.org/wiki/Carl_Linn%C3%A9#mediaviewer/File:Systema_naturae.jpg PD
Edward Jenner
Zdroj:
http://commons.wikimedia.org/wiki/Edward_Jenner#mediaviewer/File:Edward_Jenner2.jpg PD
Jean Baptiste de Lamarck
Zdroj:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Jean-Baptiste_de_Lamarck.jpg?uselang=cs PD
Charles Darwin
Zdroj:
http://de.wikipedia.org/wiki/Charles_Darwin#mediaviewer/Datei:Charles_Darwin_aged_51.jpg PD
Ernst Haeckel
Zdroj:
http://de.wikipedia.org/wiki/Ernst_Haeckel#mediaviewer/Datei:Ernst_Haeckel_2.jpg PD
Louis Pasteur
Zdroj:
http://de.wikipedia.org/wiki/Louis_Pasteur#mediaviewer/Datei:Louis_Pasteur,_foto_av_F%C3%A9lix_Nadar_C
risco_edit.jpg PD
Robert Koch
Zdroj:
http://de.wikipedia.org/wiki/Robert_Koch#mediaviewer/Datei:Robert_Koch.jpg PD
Karl Landsteiner
Zdroj:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Karl_Landsteiner,_1920s..jpg?uselang=cs PD
Ivan Petrovič Pavlov
Zdroj:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:I.P.Pavlov_by_Repin.jpg?uselang=cs PD
Thomas Hunt Morgan
Zdroj:
http://en.wikipedia.org/wiki/Thomas_Hunt_Morgan#mediaviewer/File:Thomas_Hunt_Morgan.jpg PD
Alexandr Ivanovič Oparin
Zdroj:
http://en.wikipedia.org/wiki/Oparin#mediaviewer/File:Aleksandr_Oparin_and_Andrei_Kursanov_in_enzymolog
y_laboratory_1938.jpg PD
Alexander Fleming
Zdroj:
http://cs.wikipedia.org/wiki/Alexander_Fleming#mediaviewer/Soubor:Faroe_stamp_079_europe_(fleming).jpg
PD
James Watson
Francis Crick
Zdroj:
http://cs.wikipedia.org/wiki/James_Watson#mediaviewer/Soubor:James_D_Watson_Genome_Image.jpg PD
Zdroj:
http://cs.wikipedia.org/wiki/Francis_Crick#mediaviewer/Soubor:Francis_Crick.png CC 2.5
Jan Evangelista Purkyně
Zdroj:
http://commons.wikimedia.org/wiki/Jan_Evangelista_Purkyn%C4%9B#mediaviewer/File:Jan_Evangelist
a_Purkyne.jpg PD
Gregor Johan Mendel
Zdroj:
http://commons.wikimedia.org/wiki/Gregor_Mendel#mediaviewer/File:Gregor_Mendel_Monk.jpg PD
Jan Janský
Zdroj:
http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Jan_Jansk%C3%BD#mediaviewer/File:Jan_Jansk%C3%
BD,_1902.jpg PD
Aleš Hrdlička
Zdroj:
http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Ale%C5%A1_Hrdli%C4%8Dka#mediaviewer/File:Ales_h
rdlicka.jpg CC 3.0