manual biologie a 9a

Vizitati www.tocilar.ro ! Arhiva online cu diplome, cursuri si referate postate de utilizatori.

Manual Biologie Pentru Clasa A IX A

Cu 300 de ani n urm, englezul Robert Hooke(1665) a privit la un microscop rudimentar o seciune printr-o bucat de plut i a observat nite cmrue separate prin perei rigizi. Acestea au primit numele de celule (lat. cella - camer) Mult mai trziu... O dat cu perfecionarea microscopului optic a devenit posibil studiul componentelor celulare: membrana, citoplasm, nucleul, cloroplaslelc, vacuolele ele. (lig. 2 i 3). Structura celulei cu o parle restrns a componentelor ei a fost descris mai nti, la plante (M. Schleiden - 1838) i apoi, la animale (T. Schwann -1839). Puin mai trziu a luat natere teoria celulara care susine, n principal, c toate plantele i animalele sunt alctuite din celule nucleatc. Descoperirea microscopului electronic a extins cmpul cercetrilor asupra componentelor celulare pn la dimensiunea macromoleculetor (de ordinul nanomctrilor - 1 nm = 10 ' m). La nivelul structurilor electronice se verific ideea unitii materiei vii, ntruct dispar, n marea lor majoritate, deosebirile dintre celulele diferitelor organisme. n concepia actual, celula este unitatea biologic structural i funcional a materiei vii. Ea intr n componena tuturor organismelor, fiind cea mai mic unitate vie capabil s se multiplice. Celula apare ca un ansamblu de pri diferite care se gsesc ntr-o strns corelaie i interaciune, formnd un lot unitar. Ea este un sistem deschis, aflat ntr-un permanent schimb de materie i energie cu mediul. Celulele, fie c au o existen individual, fie c fac parte din organizarea unui individ pluricelular, au, n general, toate caracteristicile vieii. Ele manifest funcii nentlnite n sistemele nevii ale materiei i anume: pot conserva mediul intern pe baza acumulrii i transformrii materiei i a energiei; sintetizeaz compui proprii dup reguli precise (un anumit cod); au capacitate de refacere i autoreproducerc; mnnifest reacii adaptative fa de condiiile variabile ale mediului. Forma celulelor, r-'orma celulelor difer n funcie de rolul pe care l ndeplinesc. Ea este mai puin variat la plante dect la animale. Celulele pot fi: sferice, ovale, cubice,

Pagina 1 din 89


cilindrice, prismatice, poliedrice, stelate, fusiforme etc. (fg. 4). Dimensiunile celulelor. Majoritatea celulelor nu se vd cu ochiul liber. Dimensiunea medie a celulelor vegetale i animale este de 10-100 (iin. Unele celule sunt foarte mici {la om, spcrmatozoidul=5 um, iar hematiilc= 7-7.5 um; cea mai mic bacterie are 0,0005 jim). Alte celule sunt foarte mari (ovulul uman= 150 jim). Sunt i celule care se vd cu ochiul liber (celulele din fructul de pepene verde i portocal, fibrele de in sau cnep, celulele musculare striate, unii neuroni, precum i celulele gigante cum sunt ovocitele de la psri i reptile; ovocitul de stru are un diametru de 9 cm). Tipuri de celule. Celulele se mpart, dup absena sau prezena unui nucleu individualizat, n ptocariote i eucariote. Celulele procariote nu au un nucleu individualizat, delimitat de citoplasm prinlr-o membran, ci numai o mas nuclear care se numete nucleo\id. Ele reprezint unitatea de structur i funcie a organismelor procariote dintre care fac parte bacteriile (fig. 5). Celulele eucariote au nucleul bine individualizat, delimitat net de o membran i constituie temelia tuturor organismelor eucariote (fig. 6). Celulele vegetale i animale sunt celule eucariote tipice. Structura lor este similar, ns prezint anumite particulariti. PROPRIETI FIZICE l CHIMICE ALE CELULEI ntreaga substan vie din celul constituie protoplasma. Ea se deosebete de materia nevie printr-o serie de proprieti fizice i chimice. Proprieti fizice. Protoplasma este un lichid vscos, incolor i transparent. Gradul de vscozitatc crete o dat cu mbtrnirea celulei. Starea fizic a protoplasmei, proprie materiei vii, este Ac sistem coloidal, format dintr-un amestec de particule coloidale i molecule prinse n ochiurile unei reele proteice. Mediul de dispersie este apa, iar faza dispersat o constituie particulele coloidale foarte mici de substane organice numite micele. Ele se afl ntr-o continu micare. Micelele se pot aglomera n complexe care cresc gradul de vscozitate. Coloizii pot trece uor de la starea de sol (fluid) la starea de gel (aspect de gelatin). Trecerile sunt reversibile i influenate de diferii factori: temperatur, unele substane,/// etc. ntre starea protoplasmci i funciile ei exist o strns legtur (de exemplu, curenii cttoplasmatici sunt legai de starea de sol, iar diviziunea celular de starea de gel). Compoziia chimic. n celul se gsesc peste 60 de elemente chimice, dintre care, C, H, N, O, P i S sunt elementele de baz.

Pagina 2 din 89


Componentele chimice ale celulelor vii sunt: apa, srurile minerale i substanele organice. Ele se gsesc n proporii diferite n funcie de tipul celulei, vrst, rol etc. (lig.l). 1. Apa ocup la majoritatea celulelor njur de 60% din masa celulara. Ea este principalul solvent i mediul de dispersie al diferitelor substane. Apa ia parte la transportul substanelor n celul i la numeroase reacii chimice. Coninutul n ap al diferitelor celule variaz foarte mult (vezi tabelele). 2. Substanele minerale sunt prezente n soluie sub form de ioni sau intr n diverse combinaii cum sunt: clorurile, carbonaii. fosfaii (de Ca, Na, Mg etc.). Ele impregneaz unele membrane (Ca, Si), polarizeaz membranele celulare (Na1, K'-CT), schimb starea fizic a protoplasmei etc. 3. Substanele organice sunt: glucidele, lipidele, proteinele i acizii nucleici. Glucidele au rol nutritiv i energetic (glucoza). Se gsesc n cantiti mai mari n celulele plantelor dect n celulele animalelor. Dintre glucidele complexe, amintim: ^ - amidonul - cea mai important substan de rezerv din celulele vegetale; - glicogenul - substana de rezerv din celulele animale, bacterii i ciuperci; - celuloza - substana din structura peretelui celular la plante. Lipidele sunt o surs important de energie. Ele se gsesc sub form de emulsii, iar uneori sunt depozitate n cantiti mari n diferite celule (celulele adipoase, celulele din unele semine de: rapi, floarea-soarehii clc). Proteinele sunt substane cu molecule mari (macromolecule), care se coaguleaz la temperaturi ridicate (+50C). Ele se gsesc n celul ntr-o proporie mai marc dect celelalte substane organice i sunt cele mai importante. Micelele proteice se dispun sub forma unor filamente care formeaz n citoplasm, o reea tridimensional. n ochiurile creia sunt reinute moleculele de ap, diveri ioni, diferite molecule organice. Aceast structur specific numit hiostructur realizeaz o suprafa enorm n care diferitele substane se ntlnesc i pot intra n reacie. Deci, proteinele constituie elementul de construcie al materiei vii. Ele particip i la alctuirea membranelor celulare mpreun cu lipidele; de asemenea, au rol energetic, regleaz diferite activiti, transport unele substane etc. Proteinele sunt formate din aminoacizii. Se cunosc 20 de aminoacizi, aceiai la p pe de proteine sunt: clorofila (din cloroplaste), cheratina (din pr, unghii i coarne), miozina i actina (din muchi), albumina (din ou), colagenul)din oase) hemoglnhina (din snge) etc. O categorie special de proteine o constituie enzimele.Pagina 3 din 89


Enzimele sunt substane proteice care determin sensul, viteza i succesiunea proceselor metabolice din celule. Fiecare enzim acioneaz numai asupra unei anumite substane numit substrat. Enzima i substratul trebuie s se potriveasc precum cheia n broasc (fig. 2). Acizii nucleici sunt macromolcculc complexe prezente, mai ales, n nucleu. Ei au rol n sinteza moleculelor proteice i n transmiterea caracterelor creditare. Se cunosc doi acizi nucleici: acidul dezoxiribonucleic (ADN) i acidul ribonuclic)ARN). La microscopul electronic au putut fi identificai toi constituenii celulari, flecare avnd o structur specific. Membrana p/asmatic se gsete ia exteriorul citoplasmei (fig. 2). Ea delimiteaz celula, are rol de protecie i mediaz schimburile de substane ntre celul i mediu, avnd permeabilitate selectiv. Citoplasm este substana fundamental a celulei care ocup spaiul dintre membrana plasmatic i membrana nucleului. Reticulul endoplasmatic (R.E.) este o reea de canalicule ramificate, pe alocuri dilatate (cisterne), care face legtura dintre membrana plasmatic i membrana nucleului. El are aspect neted sau rugos (cnd se asociaz cu ribozomii). n interior, se afl o substan n continu micare, reticulul avnd rolul unui aparat circulator intracelular, dar i rol mecanic. Reticulul endoplasmatic este implicai n sinteza lipidelor (R.E. neted) i a proteinelor (R.E. rugos). R.E. este mai bine dezvoltat n celulele cu activitate metabolic intens (exemplu, celula hepatic). MitocoadriUe sunt aezau:, de regul, n jurul nucleului, tiind mai numeroase n celulele cu activitate intens (fibrele muchilor striai, celulele hepatice, celulele epidermice ale rdcinilor etc.) (fig. 3). Ele au rol n respiraia celular i sunt considerate uzina energetic" a celulei, n care are loc oxidarea substanelor organice, cu eliberare de energie. Aceasta este nmagazinat n molecule de ATP (acid adenozintrifosforic), sintetizate prin fosforilarca ADP (acid adenozin-difostbric) sub aciunea unei enzime, localizat pe cristele mitocondrialc. Energia nmagazinat n moleculele de ATP alimenteaz toate procesele metabolice celulare. Aparatul Ciolgi este aezat tot n apropierea nucleului. El este format din nite cislcrne plale n form de disc, dilatate la capete i nconjurate de vezicule. I se atribuie rol secretor, fiind dezvoltat mai ales n celulele secretoare. [l selecteaz unele proteine sintetizate la nivelul R.E. i este implicat i n formarea membranei celulare. Ribozomii au fost descoperii de ctre savantul american de origine romn George Emil Palade, laureat al premiului Nobel (1958). Ribozomii sunt sferici, liberi sau ataai de rcticulul endoplasmatic. Conin ARN, proteine i au rol n sinteza proteinelor.Pagina 4 din 89


Lizozomiisunt corpusculi foarte mici care stocheaz peste 40 de enzime digestive. Cnd membrana lor impermeabil se rupe, enzimele sunt puse n libertate i devin active. Ele distrug particulele strine i unele componente celulare. Deci au rol n digestia celular i sunt considerai mturtori" ai celulelor. Lizozomii se gsesc n numr mare n leucocite i celulele mbtrnite. Nucleul este de obicei sferic, situat central i unic. El este nconjurat de o membran nuclear dubl, strbtut de pori prin care se face schimbul ntre nucleu i citoplasm. n interior se afl substana nuclear numit nucleoplasm i 1-2 nucleoli sferici, cu indice de refracie mai mare dect restul nucleului. n nucleopiasm exist un filament subire, foarte lung i nclcit, format din ADN i proteine; el reprezint cromatina. La nceputul diviziunii celulare, aceasta se condenseaz i sunt evideniai cromozomii, purttorii zestrei ereditare. Nucleul conine mai mult de 90% din cantitatea de acizi nucleici din celul i poart informaia pentru sinteza proteinelor. El este coordonatorul ntregii activiti celulare. Centrul celular (centrozomul) se ntlnete la majoritatea celulelor i esie situat n apropierea nucleului, avnd rol n diviziunea celular. n alctuirea lui apar 1-2 corpusculi numii centrioli. Incluziunile sunt produi rezultai din activitatea metabolic a celulei (picturi de grsime, gruncioare de amidon, cristale minerale, rini etc). CONSTITUENII CELULARI SPECIFICI PLANTELOR Constituenii specifici celulelor vegetale suni: plaslidelc, vacuolelc si peretele celular. Plastidete sunt sferice sau ovale i au rol n nutriie. Se cunosc 3 tipuri: a. cloroplaslele care conin clorofil i au rol n fotosintez (fig. 4); b. cromoplastelc care conin pigmeni galbeni, portocalii, roii i dau culoarea petalelor, fruclclor etc; c. leucoplastele care sunt incolore i au rol n sinteza i depozitarea unor substane; cele care depoziteaz amidonul i lipidele se numesc amiloplaste, respectiv oleoplaslc. Vacunlele sunt vezicule pline cu suc vacuolar - o soluie de sruri minerale, glucide, acizi organici, enzime etc Ele se gsesc i n celulele animale, dar suni mai mici i au caracter temporar (excepie tac vacuolelc digestive de la unele protozoare i spongieri). n celulele vegetale, vacuolele sunt inari i au un caracter permanent. Poziia, forma i numrul vacuolelor variaz cu vrsta i tipul de celul; n celulele mbtrnite, ele se reduc ca numr i ocup aproape ntreaga celul, mpingnd nucleul la periferie. Vacuolele au rol n nutriie, depozitarea unor substane de rezerv, produiPagina 5 din 89


metabolici sau substane toxice, precum i n circulaia apei i eliminarea unor deeuri celulare. Peretele celular este specific celulelor plantelor, bacteriilor i ciupercilor. Rl se formeaz cu participarea membranei plasmatice, fiind alctuit din molecule lungi de celuloz grupate n mnunchiuri, nglobate ntr-o matrice format din pectin i hemiceluloz. La ciuperci, peretele Celular este format din cliitin. Peretele celular este o important cale de transport, fiind permeabil pentru ap i substane solubile. Uneori pe faa intern a peretelui primar, apare i un perete secundar impregnat cu lignin, suberin etc; acesta devine rigid i foarte rezistent, un adevrat schelet al celulei (fig. 5). Prezena peretelui celular confer celulelor vegetale forme regulate n comparaie cu formele celulelor animale. FUNCIILE CELULEI Totalitatea transformrilor care au loc in celul, n urma schimbului de materie i energie cu mediul, constituie metabolismul celular. Raportul dintre cele dou procese ale metabolismului, asimilaia i dezasimilaia, se schimb permanent. n timpul creterii celulei predomin asimilaia, iar cnd celula intr n declin predomin dezasimilaia. Excitabilitatea este rspunsul specific dat de celul la aciunea diferiilor factori din mediu. Factorii nocivi pot provoca leziuni i eh iar moartea celulelor. Dintre acetia mai importani sunt: temperaturile prea ridicate sau prea sczute; unele radiaii (ultraviolete, ionizante ele); lipsa apei i a substanelor nutritive; unele substane toxice (metalele grele); agenii patogeni (virusuri, microorganisme parazite etc). Micarea presupune; deplasarea activa a unor conslituieni celulari (mitocondrii, cloroplaste), precum i curenii eitoplasmatici care antreneaz coninutul celular (fiii. I). Exist i celule libere care se pot deplasa activ cu ajutorul cililor, flagelilor, pseudopodelor. ' Semipermeabilitatea sau permeabilitatea selectiv este nsuirea membranei plasmatice de a fi permeabil pentru ap i anumite substane sub form de ioni sau molecule i impermeabil pentru substane care au dimensiuni mari (macromolecule). Trecerea diferitelor substane prin membrana plasmatic se face pasiv i activ.

Pagina 6 din 89


Forele pasive. Prin difuzie moleculele a dou substane (gazoase sau lichide) puse n contact se deplaseaz de la o concentraie mai marc spre o concentraie mai mic. Ca urmare are loc o ntreptrundere a celor dou substane pn la egalizarea concentraiilor (lig. 2). Dac membrana este semipermeabil, fenomenul de difuzie ia aspectul de osmoz. Prin osmoz, moleculele unei substane aflat n soluie traverseaz o membran semipermeabil i se deplaseaz ntr-un singur sens, de la concentraie mare la concentraie sczut (lig. 3). Moleculele trec prin membran pn la repartiia lor egal pe cele dou fee ale acesteia. Un exemplu de osmoz l constituie preluarea apei din sol de ctre periorii absorbani. 1. lichid extracelular; 2. membran plasmai (semipermeabil); 3. lichid intracelular. Moleculele produc o presiune din interior asupra membranei plasmatice numit presiune osmotic. Capacitatea absorbant a celulei depinde de presiunea osmotic a coninutului celular, dar i de turgescena celulei care se opune absorbiei. Turgescena este creterea volumului celulei datorit creterii presiunii coninutului celular asupra membranei, care, fiind elastic, se ntinde. FUNCIILE CELULEI Totalitatea transformrilor care au loc in celul, n urma schimbului de materie si energie cu mediul, constituie metabolismul celular. Raportul dintre cele dou procese ale metabolismului, asimilaia i dezasimilaia, se schimb permanent. n timpul creterii celulei predomin asimilaia, iar cnd celula intr n declin predomin dezasimilaia. Excitabilitatea este rspunsul specific dat de celul la aciunea diferiilor factori din mediu. Factorii nocivi pot provoca leziuni i eh iar moartea celulelor. Dintre acetia mai importani sunt: temperaturile prea ridicate sau prea sczute; unele radiaii (ultraviolete, ionizante ele); lipsa apei i a substanelor nutritive; unele substane toxice (metalele grele); agenii patogeni (virusuri, microorganisme parazite etc). Micarea presupune; deplasarea activa a unor conslituieni celulari

Pagina 7 din 89


(mitocondrii, cloroplaste), precum i curenii eitoplasmatici care antreneaz coninutul celular (fiii. I). Exist i celule libere care se pot deplasa activ cu ajutorul cililor, flagelilor, pseudopodelor. Semipermeabilitatea sau permeabilitatea selectiv este nsuirea membranei plasmatice de a fi permeabil pentru ap i anumite substane sub form de ioni sau molecule i impermeabil pentru substane care au dimensiuni mari (macromolecule). Trecerea diferitelor substane prin membrana plasmatic se face pasiv i activ. Forele pasive. Prin difuzie moleculele a dou substane (gazoase sau lichide) puse n contact se deplaseaz de la o concentraie mai marc spre o concentraie mai mic. Ca urmare are loc o ntreptrundere a celor dou substane pn la egalizarea concentraiilor (lig. 2). Dac membrana este semipermeabil, fenomenul de difuzie ia aspectul de osmoz. Prin osmoz, moleculele unei substane aflat n soluie traverseaz o membran semipermeabil i se deplaseaz ntr-un singur sens, de la concentraie mare la concentraie sczut (flg. 3). Moleculele trec prin membran pn la repartiia lor egal pe cele dou fee ale acesteia. Un exemplu de osmoz l constituie preluarea apei din sol de ctre periorii absorbani. Cnd concentraia apei n celul este mai mart; dect n exterior, apa iese din celul, iar aceasta i micoreaz volumul. Ca unnare, la planlc se produce ofilirea (vezi tig. 7). Are loc fenomenul deplusntoliz, adic de pierderea apei prin osmoz. Celula i revine cnd n mediul extern concentraia apei este mai mare dect concentraia soluiei intracelulare. Forele active. Diferitele molecule trec prin membrana plasmalic n mod selectiv, mpotriva gradientului de concentraie. Are loc un transport activ care se face cu ajutorul unor proteine de transpor&exislcnlc n structura membranei. Transportul necesit consum de energie. La nivelul membranei se gsesc canale ionice i funcioneaz pompa Na' - K 1, n care proteina transport Na' la exteriorul celulei i K.' n interiorul celulei. Na1 are tendina de a ptrunde uor n celul, iar K4 de a iei uor din celul (lg. 4). Datorit repartiiei inegale a ionilor (+ i -) pe cele dou fee ale membranei, aceasta este polarizat electric. n repaus, sarcinile pozitive (+) sunt dispuse la exterior, iar cele negative (-) n interior. In stare de activitate, polaritatea se inverseaz. Unele celule animale pot ngloba anumite particule solide cu ajutorul pseudopodelor. Fenomenul se numete fagocitoz (gr. phagein = a nghii; kytos - celul) (tig. 5). Alte celule animale (dar i uncie celule vegetale) pot ngloba particule lichide. Fenomenul se numete pinocitoz (gr. pynein ~- a bea) (fig. 6). nmulirea celulelorPagina 8 din 89


Celulele ajunse la maturitate dau natere la noi celule asemntoare eu celula-mam printr-un proces numit diviziune. La maturitate, masa citoplasmei crete foarte mult n raport cu cea a nucleului. Arc loc mai nti diviziunea nucleului urmat de diviziunea citoplasmei. Datorit diviziunii celulare, organismele cresc, se nmulesc, formeaz celulele reproductoare i sunt nlocuite celulele moarte sau uzate etc. Sunt dou tipuri fundamentale de diviziune celular: direct i indirect. I. Diviziunea direct (li;; I) se realizeaz prin: a. fragmentare n urma apariiei unui perete despritor care mparte coninutul celulei n dou celule-fiice (de exemplu, la unele alge verzi); b. strangulare (gtuire) n care nucleul se alungete, se subiaz la mijloc i se fragmenteaz; concomitent celula se gtuie i se separ mpreun cu cei doi nuclci n dou cclulc-fiicc (de exemplu, la drojdia de bere, bacterii ctc). 2. Diziunea indirect se desfoar n mai multe faze succesive n care au loc transformri ale substanei nucleare, semnificativ fiind individualizarea cromozomilor. Ea are loc la majoritatea organismelor vii. Cromozomii sunt structuri permanente ale celulei, care pot fi observate la microscopul optic numai n timpul diviziunii nucleului, cnd are loc condensarea i fragmentarea cromatmei (tiu. 2). Cromozomul este format din dou brae, mai mult sau mai puin egale, unite printr-un punct de legtur numit centromer. n timpul diviziunii nucleului, fiecare cromozom se despic longitudinal n dou jumti numite cromatide (tijz $). Cromozomii sunt n numr constant i caracteristic pentru fiecare specie. Celulele corpului, numite i celule somatice, au un numr dublu de cromozomi. Ele se numesc diploide (notate 2ri). Celulele reproductoare (grneii) au numrul de cromozomi redus la jumtate. Ele se numesc haploide (notate n). Diviziunea indirect se clasific n diviziune mitotic i meiotic. a. Diviziunea mitotic sau mitoza are loc n celulele corpului. Numrul diploid de cromozomi din celula-mam se pstreaz identic n celulele-tiice. Diviziunea mitotic convenional este mprit n patru faze succesive (liti,. 1). Profaza este faza cea mai lung n care dispar membrana nuclear i nucleolii, se individualizeaz cromozomii, se divide centrul celular i se organizeaz fusul de diviziune. Pe filamentele fusului nuclear se fixeaz cromozomii. Metafaza. Cromozomii se aliniaz n plan ecuatorial. In fiecare cromozom (care este bicromatidic) are loc desprirea celor dou cromatide componente, aprnd astfel doi cromozomi monocromatidici.Pagina 9 din 89


Anafaza. Cromozomii monocromatidici, datorit contraciei filamentelor fusului nuclear, sunt trai spre cei doi poli ai celulei: unul spre un pol, cellalt spre polul opus. Telofaza. Cromozomii ajuni la pol iau din nou forma unui filament (cromatina). Dispare fusul nuclear, se formeaz membrana nuclear (apar doi nuclei cu nucleoli) i membrana celular, care va separa cele dou celule-flice. Dup diviziune urmeaz o faza mai lung numit interfa, n care celulele nou formate asimileaz activ, i dubleaz cantitatea de ADN la maturitate i reiau ci,clul pentru diviziune. Prin mitoz se asigur nmulirea celulelor somatice. In cazul tumorilor canceroase, diviziunile mitotice sunt dezordonate i au loc ntr-un timp rapid. b. Diviziunea meiotic sau meioza duce la formarea celulelor reproductoare. Setul diploid de cromozomi al celulei de la care se pleac este redus la jumtate. Pe parcursul a dou etape de diviziune (I i II) vor rezulta patru celule haploide (l'iji 5). n prima etap (I) dintr-o celul diploid rezult dou celule haploide. Aceqsta etap se desfoar n patru faze ca i mitoza. n profaza (care este mai lung dect profaza din mitoz) se individualizeaz cromozomii omologi bicromatidici (unul patem, unul matem). Ei se unesc n perechi, formnd cromozomi tefracmmalidici sau tetrade. n metafaz. cromozomii tetracromatidici se aliniaz n zona ecuatorial a fusului nuclear. n anafaz, din cromozomii tetracromatidici se desprind cromozomii bicromalidici omologi, care jumtate migreaz spre un pol, iar cealalt jumtate spre polul opus. n telofaz fiecare sei de cromozomi bicromatidici se ordoneaz la cte un pol, se despiralizeaz i se formeaz cei doi nudei. Ulterior are loc diviziunea citoplasmei.Aceast etap este o diviziune reducfional, din care rezult dou celule haploide (). n a doua etap (II) cele dou celule-fice intr, dup o scurt interfaz, n diviziune mitotic tipic, astfel c la sfrit iau natere 4 celule, fiecare cu n cromozomi. Aceste celule haploide (grnei) nu se mai divid. Meioza este important, deoarece prin reducerea numrului de cromozomi la jumtate n celulele reproductoare, n urma fecundaiei, se formeaz celula-ou diploid care d natere ntregului organism. CICLUL CROMOZOMAL. CRETEREA l DIFERENIEREA CELULELOR Cuiul cromozomul. Toate vieuitoarele care prezint sexuali laic au un ciclu de evoluie individual, de la formarea zigotului i pn la apariia unui nou zigot. Acest ciclu se numete ciclul cromozamal. Dup numrul cromozomilor din celule, ciclul cmmazamal este mprit n dou faze:Pagina 10 din 89


- fuzu haploid (haplofaza), reprezentat de celulele sexuale cu n cromozomi, n care arc loc reducerea numrului de cromozomi; - fuzu diploid {diplofuza), reprezentat de celulele somatice cu 2n cromozomi, n care numrul de cromozomi rmne constant. Lungimea celor dou faze variaz la diferite organisme. n ciclul cromozomal la plante alterneaz dou generaii de celule, una diploid (spomfilul) i alta haploid (gatnetofitul). Trecerea de la generaia haploid la generaia diploid i invers se numete alternan de genera/ii. Alternana haplofazei i diplofazci este similar n general, la majoritatea organismelor, schema fund urmtoarea: organismele diploide (2n) formeaz prin mdo/ celulele haploide (//), din care, n urma fecundaici, rezult celula-ou (/.igolul) diploid (2n); ea va da natere, prin miloze succesive, organismului diploid i astfel ciclul se reia. La ciupercile inferioare, unele alge i muchi predomin haplofaza, iar diplofaza este foarte scurt (fig. I). La plantele cu flori, diplofaza reprezint ntreaga plant (sporofitul); haplofaza (gametofiul) este reprezentat pe de-o parte de grunciorii de polen din care rezult spermatii, iar pe de alt parte, de oosfere (fig. 2). La animale, haplofaza este de scurt durat i reprezentat numai de grnei, iar diplofaza este lung (fig. 3). Creterea reprezint o caracteristic de baz a tuturor celulelor (llg. 4). Celulele cresc n volum pn in momentul cnd se declaneaz diviziunea (direct sau milolic). Rlc nregistreaz modificri volumetrice i n perioada cuprins ntre mitoz i stadiul diferenierii complete. Nu toate celulele cresc la fel. De exemplu, celulele din esuturile embrionare cresc foarte repede n comparaie cu celelalte celule. Uneori celulele pot pierde controlul diviziunii i al creterii. Acesta este cazul celulelor canceroase (tumorale), care se nmulesc anarhic i au o cretere anormala. Diferenierea celulelor esle procesul n cadrul cruia celulele iniial de acelai lip se difereniaz structural i funcional. Se pornete de !a eelula-ou i se ajunge la formarea celulelor ce vor alctui esuturile specializate n ndeplinirea unei anumite funcii (de exemplu, formarea celulelor cu pereii suberificai) (fig. 5). Unele celule sunt slab difereniate (de exemplu, celulele esuturilor conjunctive); altele ns au un grad nalt de difereniere (de exemplu, celulele musculare, celulele nervoase ele.). Diferenierea celulelor esle mai accentuat la animale dect la plante.Pagina 11 din 89


Specializarea unei celule se apreciaz dup funcia pe care o ndeplinete aceasta n ansamblul organismului (protecie, contracie, recepie, conducerea influxului nervos, susinere etc.) (fig. 6). De exemplu, celulele epidermice acoperite cu cear sunt specializate pentru a mpiedica pierderile de ap prin transpiraie. Pe msur ce crete gradul de specializare a celulelor, scade intensitatea creterii lor, iar la unele celule dispare chiar capacitatea de nmulire (de exemplu, celulele nervoase la mamifere). Cu ct organismele se gsesc pe o treapta mai nalt pe scara evoluiei, cu att gradul de difereniere i specializare a celulelor este mai accentuat. Faptul ca procesul de difereniere celular se manifest destul de timpuriu n viaa unui organism, denot marea sensibilitate i capacitate de adaptare a celulelor fa de aciunea unor factori interni i externi. Numai sub aciunea acestora celulele capt o anumit form, dimensiune, structur etc. TESUTURI ORGANE ORGANISM ESUTURI VEGETALE Organele plantelor superioare suni alctuite din diferite esuturi. Dup gradul de difereniere i de specializare, ele se clasific n esuturi embrionare (meristeme) si esuturi definitive. Meristemele suni formate din celule mici, cu perei subiri i nucleu voluminos. Ele se divid continuu {fiu.. 1). esuturile meristematice au rol n creterea plantelor. Meristemele pot fi primare sau secundare. Cele primare se gsesc n vrful rdcinilor, tulpinilor i mugurilor (la graminee i n zona nodurilor de pe tulpin). Ele asigur creterea in lungime. Cele secundare sunt numai n rdcinile i tulpinile plantelor perene i bienale i asigur creterea n grosime. Ele sunt de dou tipuri: camhiul vascular i felogenut. Celulele lor se divid alternativ, spre interior i exterior. Camhiul vascular, localizat n cilindrul central, ntre vasele de lemn i de liber (intra- i interfascicular), genereaz spre exterior celulele care vor deveni liber secundar i spre interior, celule care vor deveni lemn secundar (fig. 2). Felogenul, aezat n afara cilindrului central, funcioneaz ca i cambiul, dar spre interior genereaz celule care vor deveni feloderm (scoar secundar), iar spre exterior, celule care vor deveni suber. esuturile definitive nu sunt nlocuite pe durata vieii plantelor. Ele sunt esuturi mult difereniate i se clasific astfel: 1. esuturile de aprare formeaz nveliul extern care protejeaz organele plantelor i sunt alctuite din celule cu perei subiri. Dintre acestea amintim: epiderma i suberul.Pagina 12 din 89


a. Epiderma (fig. 3) protejeaz organele tinere i este format dintr-un singur strat de celule solidarizate, cu puine cloroplaste i perete celular iicoperil de obicei, cu o culicul impermeabil. Unele celule epidermice se transform n stomate, care controleaz schimburile de gaze i viteza transpiraiei. Alte celule epidermice se transform n peri secretori, senzitivi, protectori, absorbani etc. b. Suberul protejeaz organele mature. n timpul creterii n grosime, epiderma se fisureaz, iar noul cambiu al scoarei d natere la noi celule cure mping celulele vechi spre periferie. Astfel, ia natere suberul, un esut plLiristraiitkiu, format din celule moarte, cu membrana suberifical, aezate in p;idiek\ Din loc n loc se gsesc deschideri numite lenticelc, care permit schimburile de gaze cu mediul cxlcm. 2. esuturile fundamentale (parenchimatice) constituie principalele tipuri tic esut din organele plantelor. Sunt formate din celule cu perei celulari subiri >i o cantitate mare de citoplasm. Ele ndeplinesc diferite funcii: asimilalic, depozitare de substane organice i ap, absorbie i transportul acestora n anumite regiuni ale corpului etc. Datorit diversificrii funcionale, forma i mrimea celulelor parenchimatice sunt variate. Dup funcie, parenchimurile pot fi: a. de asimilaie - prezente n organele unde arc loc folosinteza; toate celulele conin cloroplaste (fig. 4); b. de absorbie - localizate nlrc mnunchiuri Ic vasculare; c. de depozitare - prezente n rdcini, tulpini, fructe, semine; unele conin plastide incolore (fig. 5); ele pot fi parenchimuri de depozitare a substanelor de rezerv, de depozitare a apei - parenchim acvifer (la plantele din regiunile secetoase, de exemplu la cactui) i de depozitare a aerului -parenchim aerifer, frecvente la plantele acvatice, ntre celule existnd spaii cu aer. 3. esuturile conductoare s-au difereniat la plantele superioare n legtur cu conducerea substanelor. Celulele lor s-au alungit i s-au transformat n adevrate vase conductoare. Vasele lemnoase transport seva brut de la rdcin spre frunze. Celulele alungite formeaz un tub continuu prin dispariia membranelor transversale dintre celule (fig. 6). Prin ngroarea pereilor, celulele mor. Vasele liberiene transport seva elaborat din frunze la celelalte organe. Celulele sunt vii, iar membranele transversale ciuruite (fig. 7). Dei pierd nucleul, ele pot supravieui datorit celulelor anexe, din imediata lor apropiere. Vasele liberiene i lemnoase se asociaz cu parenchimuri le vasculare i esutul mecanic nconjurtor, formnd fasciculele conductoare.Pagina 13 din 89


4. esuturile mecanice (de susinere), unele sunt formate din celule vii, cungrori la coluri sau neuniform, de '}UT-\m[ifc\ur (coleric himuri) (fig. 8); altele sunt formale din celule moarte, ngroate uniform (sclerenchimuri), (fig. 9). Ele ndeplinesc rol de susinere i confer plantelor rezisten i duritate. 5. esuturile secretoare sunt formate din celule izolate (perii la urzic I s.i 11 din grupuri de celule (vasele laticiferc de la ppdie). Ele secret diferi k' substane (uleiuri eterice, nectar, gume, taninuri, lalcx). Celulele au nucleu in;ire i mult citoplasm; secreiile sunt eliberate numai cnd celula este distrugi. ESUTURI ANIMALE esuturile animali; sunt alctuite din celule si substan inlercelulani. le sunt de mai multe tipuri. esutul epiteliul este alctuit din celule strns unite, aezate pe o foi nembranar numit membran bazal. Celulele pot avea diferite forme: :ubiuc, prismatice, cilindrice etc. Unele epitelii au un singur strat de celule, lldc sun: pi ui [stratificate. Ele delimiteaz organismul spre exterior i ;plucse cavitile organelor interne ale corpului. Dup funcie, se clasific n epitelii de acoperire, glandulare, senzitive i de absorbie. Epitelile de acoperire au rol protector (li;!. I). Celulele lor au nudei nari; ele sunt aezate pe unul sau mai multe rnduri. Aceste epitelii intr n ilctuirea pielii i cptuesc organele interne. Epiteliile glandulare au funcii secretorii. Ele pot fi epitelii ale glandelor ;xocrinc (epiteliul intestinal, al glandelor salivare etc.) i epitelii ale glandelor endocrine (tiroida, hipofiza etc). Epiteliile senzoriale au celule specializate n receptarea stimulilor din mediu. Papilcle gustative, mucoasa olfactiv etc. sunt esuturi epiteliale care :onin celule senzoriale (receptori). Epiteliile de absorbie sunt formate din celule care absorb diferite' substane din cavitatea pe care o cptuesc (de exemplu, n intestinul subire). esutul conjunctiv face legtura ntre organele corpului (de exemplu, muchii se leag de oase prin tendoane), protejeaz structurile interne ale corpului, are rol trofic (asigur hrana epiteliilor), asigur soliditatea corpului (de ex. esutul osos) etc. El este foarte rspndit n organism. esuturile conjunctive sunt formate din celule, fibre (elastice, eolagene sau de reticulin) si substan fundamental.

Pagina 14 din 89


Fibrele elastice suni prczciilc n arterele mari, vene, corzile vocale, cile aeriene respiratorii ele. Fibrele de colagen intr n alctuirea ligamentelor i tendoanelor; ele sunt foarte rezistente. Fibrele de reticulin sunt foarte elastice i organizate n reele ramificate (n splin, ficat, ganglioni); ele intr n componena esutului retieulat (Iii;. 2). Un tip special de esut este esutul conjunctiv lax. care arc puine celule, fibre de colagen i elastice i mult substan fundamental. El leag diferitele organe i este rspndii n toate organele corpului. Dup unii autori, sngele este considerat (esut conjunctiv n care substana fundamental este plasma, iar celulele sunt clementele figurate: hematiile, leucocilelei lrombocilde(tii;. 3). El asigur transportul de substane i comunicarea dintre diferitele esuturi i organe. Hematiile conin hemoglobina. Eliberate n circulaia sangvin, ele i pierd nucleul i au un aspect de disc. Leucocitele au nucleu (unele sunt poli nuc leate), sunt incolore i capabile de fagocitoz. Trombocitelc sunt globule mici, incolore, de forma unor plcue, cu rol n coagularea sngelui. esutul adipos este considerat un tip specializat de esut conjunctiv lax. Iniial, celulele sunt stelate, dar o dat cu acumularea lipidelor devin sferice, cu nucleu excentric (lig. 4). El este localizat sub piele i are rol izolator. Se gsete i n jurul organelor interne, avnd rol de protecie. esutul osos intr n alctuirea oaselor care formeaz scheletul ce susine ntregul corp (fii;. ?). El conine puine celule i o mare cantitate de substan fundamental care se dispune sub form de lamele concentrice impregnate cu sruri de calciu i fosfor. Acestea dau rezistena i rigiditatea oaselor. Vasele de snge ajung n os traversnd canale mici n jurul crora se dispun celulele osoase; aa se explic repararea fracturilor n scurt timp. esutul cartilaginos este format din celule crti laginoase nglobate ntr-o matrice bogat n fibre (tlg. 6). Are rol n susinerea unor pri ale corpului i protejarea structurilor. La vertebrate, n stadiul embrionar, scheletul este cartilaginos; el se pstreaz la aduli numai la rechini.esutul cartilaginos nu conine vase de snge i de aceea repararea lui este un proces lent. El este localizat la extremitile oaselor lungi, ntre diaflz i epitlze, n discurile ntervertebrale, n inelele traheale, pavilionul urechii ctc. esutul muscular intr n alctuirea muchilor (fig. 7). Celulele lui se pot contracta. Ele conin dou lipuri de clemente contractile numite miofibrile (actina i miozina) care pot glisa uncie pe altele, producnd contracia.Pagina 15 din 89


Exist trei tipuri de muchi cu proprieti diferite: muchii scheletici (slriai), care au celule cilindrice, alungite; ele au luat natere din fuziunea mai multor celule i de aceea au mai muli nuclci situai periferic. Fibrele de aetin i miozin formeaz benzi ntunecate i luminoase. Au contracii voluntare i rapide. Muchii scheletici nsoesc oasele corpului; muchii netezi, care au celule fusiforme cu un singur nucleu central. fr striaii. Contraciile sunt lente, dar se menin un timp ndelungat. Sunt prezeni n pereii arterelor, venelor, organelor digestive, ureterc ctc; muchiul striat de tip cardiac sau muchiul inimii, care arc celulele cilindrice, alungite cu 1-2 nuclci dispui central. Contraciile sunt involuntare. esutul nervos intr n alctuirea organelor sistemului nervos. Celulele nervoase sunt neuronii (fig. 8). Ei au form i mrime diferil. Un neuron este format din corpul celular i prelungiri - axonii i dendrilele. In corpul celular se gsete un nucleu mult mai mare dect nucleii din celulele obinuite. Dendrilele sunt prelungiri celulare scurte, bogat ramificate, iar axonul unic este o prelungire terminal lung cu puine ramificaii (colaterale i terminale). Lungimea axonului variaz de la civa milimetri pn la peste un metru. Neuronii i pierd capacitatea de diviziune i regenerare. Neuronii au cel mai nalt grad de specializare dintre celulele organismului. n esutul nervos se gsesc, celule foarte mici, cu aspect de stelue, numite celulegliale. Ele au rol trofic i de susinere a neuronilor, de fagoctare i nlocuire a neuronilor distrui. ORGANISMELE VII SISTEMELE BIOLOGICE Organismele vii se deosebesc de corpurile fr via prin multe nsuiri. Pentru a tri. ele au nevoie de substane nutritive pe care le iau din mediul nconjurtor. n procesul de digestie, acestea sunt transformate n substane proprii organismului. Are loc asimilaia. O parte din substanele asimilate va nlocui pierderile de substane i energie din timpul funcionrii organismului, iar o parte se depoziteaz ca substan de rezerv pentru producerea de energie. Eliberarea acestei energii are loc n procesul de dezasimilaie. Asimilaia i dezasimilaia mpreun constituie metabolismul, care este nsuirea fundamental a Organismele vii rspund prin modificri specifice la excitaii din mediu - nsuire numit excitabilitate i rspunsul lor se manifest printr-o alt nsuire - micarea. Creterea, dezvoltarea i nmulirea suni nsuiri proprii numai organismelor vii.

Pagina 16 din 89


Orice organism se comport ca un ntreg, pstrndu-i individualitatea pe toat durata vieii. Prile componente sunt unite n acest ntreg prin conexiuni reciproce i interacioneaz, ceea ce definete noiunea de sistem. Organismele vii sunt sisteme deschise, deoarece au un schimb permanent de energie i substan cu mediul, prin procesul de metabolism ffig. 1). Spre deosebire de alte sisteme deschise, ele transform factorii mediului n factori proprii i de aceea se numesc sisteme biologice. Ca sistem biologic, organismele vii au trei nsuiri: integralitatea, echilibrul dinamic i autoreglarea. Integralitatea este interdependena dintre prile organismului. De exemplu, o plant superioar este format din celule, esuturi i organe: rdcina, tulpin, frunze, fiori, semine, flecare ndeplinind o anumit funcie. Acestea nu pot tri independent (ele au nevoie de seva elaborat de frunze). La fel se ntmpl i cu un organism animal. Organele contribuie la ndeplinirea funciilor organismului (de nmulire, aprare, hrnirc etc). nsuirile acestor organe sunt subordonate ntregului din care fac parte, nsuirile organismului nu sunt suma nsuirilor prilor componente, ci reprezint nsuiri noi. Echilibrul dinamic este fluxul continuu de materie i energie care are loc ntre organism i mediu, avnd drept consecin pstrarea integralitii organismului. Autoreglarea este reacia organismului Ia diferiii factori externi pe baza unei coordonri i a unui control permanent, pentru pstrarea integralitii i echilibrului sau dinamic. Schema de funcionare are la baz un mecanism cibernetic. Conexiune direct Conexiune invers (f'eed-back) Rspunsul dat de efector, pe calea conexiunii directe, trebuie comparat cu comanda; de aceea el este comunicat prin conexiune invers receptorului. Dac valoarea rspunsului nu corespunde se d o nou comand. n organizarea materiei vii, toi indivizii biologici constituie nivelul individual n fiecare organism, deci ntr-un nivel individual, sunt integrate subsisteme foarte diferite, ncepnd cu cele atomice i sfrind cu organismul (fig.2). n cadrul nivelului individual, indivizii se gsesc pe diferite trepte de organizare: unicelulari, coloniali i pluricelulari. Pe lng metabolism, indivizii unui nivel individual au ca nsuiri ereditatea i viabilitatea. FUNCII DE RELAIEPagina 17 din 89


Prin funciile de relaie se realizeaz integrarea organismelor n mediul lor de via i corelaia dintre prile componente ale acestora, organismul funcionnd ca un tot unitar. FUNCII DE RELAIE LA PLANTE Datorit relaiilor stabilite ntre plante i mediul lor de via, acestea pot s-i procure hran n vederea creterii, dezvoltrii, micrii, sensibilitii i adaptrii lor la diferitele condiii de mediu. Creterea reprezint ansamblul de procese care duc la mrirea ireversibil a corpului plantelor i la sporirea masei lor. Paralel cu creterea are loc diferenierea celulelor n esuturi i formarea organelor vegetative. Creterea este influenat de factori externi (lumin, temperatur, umiditate, sruri minerale) i de factori interni (hormoni de tipul auxinelor i giberelinelor cu rol stimulator i acid parascorbic cu rol inhibitor). Dezvoltarea la plante const n transformri calitative finalizate cu apariia organelor de reproducere. La plantele cu flori, ea se desfoar n patru etape: apariia zigotului, a embrionului, a plantulei i a plantei cu flori. Ciclul de dezvoltare a plantelor cu flori ncepe i se finalizeaz cu smna, avnd o durat variabil. Din punct de vedere ai duratei acestui ciclu, exist plante anuale (porumbul, grul, fasolea), bienale (varza, sfecla de zahr, ceapa) i perene (arbori i arbuti). Micarea i sensibilitatea Plantele sunt sensibile la anumii stimuli din mediu, fal de care reacioneaz n mod diferit. Drept urmare execut micri pasive sau active. Micrile pasive se realizeaz far consum de energie (de exemplu, rspndirea fructelor i seminelor), iar cele active cu consum de energic (de exemplu, micri de torsiune, de curbur i ncolcire ele). Micrile active pot fi: tropisme (micri de orientare ale organelor nspre excitant sau n sens opus acestuia, care se realizeaz de obicei prin curburi), nastii (micri neorientate provocate de intensiti diferite ale excitanilor) i tactisme (deplasri sub aciunea unor excitani). Plantele realizeaz micri active de apropiere sau ndeprtare fa de urmtorii excitani: lumin - fototropism pozitiv (la tulpin) (fig. I) i negativ (la rdcin); forj gravitajional - geotropism pozitiv (la rdcin) i negativ (la tulpin) (tig. 2); temperatur termonastii (deschiderea florilor la cald i nchiderea la temperaturi mai sczute) (fiu,. 3) i fotonastii (deschiderea florilor la lumin i nchiderea la ntuneric) (ilg. 4);Pagina 18 din 89


substane chimice - chimiotropsm (deplasarea grunciorilor de polen spre pistil) i chimiotactism (deplasarea tubului polinic spre ovule); factori mecanici prin atingere seismonastii (Ia mimoz) Ca rspuns la aciunea factorilor de mediu, plantele prezint modificri adaptative morfo-anatomice, fiziologice, ecologice i comportamentale care ofer avantaje pentru supravieuirea speciilor. Variaia factorilor de mediu n funcie de condiiile fizico-gcograticc determin modificri ale funciilor, structurii i formelor plantelor. Astfel, ele se adapteaz realiznd o unitate indisolubil cu mediul de via. n raport cu regimul de ap, plantele sunt: hidrojile (triesc n ap piciorul-cocoului de ap, tig. 6), higrofile (triesc n condiii de umiditate abundent - papura), mezofde (triesc n condiii de umiditate medie - majoritatea plantelor terestre din ara noastr) i xerofde (triesc n locuri cu deficit de ap-cactuii). n zonele cu vnturi puternice, plantele erboase sunt pitice, iar tulpinile se dezvolt pe orizontal; acolo unde exist arbori, forma coroanei se modific lund aspectul de steag, cu flamura" n direcia vntului . n raport cu factorul lumin sunt plante iubitoare de lumin (mesteacn, piersic) i plante de umbr (brad, fag). n funcie de tipul de sol pe care triesc, plantele sunt: de soluri srturate (albstrica), de soluri calcaroasc (nucul) i de soluri nisipoase (coada-calului); unele plante s-au adaptat la soluri bogate n substane azotate (urzica, loboda, tirul). Cunoscnd aceste cerine, multe plante sunt considerate indicatori pentru diferite tipuri de sol. FUNCII DE RELAIE LA ANIMALE Micarea i sensibilitatea sunt caracteristice tuturor animalelor din toate mediile de via. La majoritatea animalelor pentru aceste funcii exist organe specializate. n mediul acvatic, micarea se realizeaz prin not att la nevertebrate (de la eclenterate pn la echinoderme) ct i la vertebrate. Organele specializate pentru micarea n ap la nevertebrate suni: cilii sau flagelii (unii viermi inelai), tentaculele (hidr) sau braele (sepie, stea de mare), picior musculos (molute) etc. La vertebrate, deplasarea n mediul acvatic se face cu ajutorul nottoarelor (peti), membrelor prevzute cu membrane inlcrdigitale (amfibieni, unele reptile, psri), membrelor transformate n palete nottoare (mamifere acvatice).

Pagina 19 din 89


n mediul terestru, micarea se realizeaz la nevertebrate cu ajutorul unor grupe de muchi specializai (de exemplu, rma care se deplaseaz prin trre) sau cu ajutorul picioarelor articulate (arahnide, crustacei, insecte). La vertebrate, locomoia se realizeaz prin sistemul osteomuscular i poate fi prin trre (erpi, oprle), mers (arici, maimu), salt (cangur), alergare (cal, giraf, stru) (IIi;. I). Un mod1 particular de deplasare pe uscat l constituie cratul (ciocanitoarea, maimua ele). n mediul aerian, micarea se realizeaz cu ajutorul aripilor (insccle i psri) sau a pliurilor tegumentare (liliacul) (fig. 2). Micarea i sensibilitatea se realizeaz prin acte reflexe la baza crora siau arcurile reflexe, coordonate de sistemul nervos. La nevertebrate exista sistem nervos: difuz n form de reea (hidr); ganglionar scalari form (rm), cu concentrare ganglionar regional (molute), cu nalt grad de cefalizare (arlropode) etc (llg. 3). La vertebrate, centralizarea i cefalizarea sistemului nervos sunt evidente. Vertebratele prezint un ax cerebrospinal format din encefal i mduva spinrii (liy.4). Pe scar evolutiv se observ tendina de dezvoltare a encefalului i de corticalizare progresiv prin apariia scoarei cerebrale. Sistemul nervos prelucreaz informaiile din mediu, recepionate de ctre organele de sim. n funcie de natura excitantului exist urmtoarele tipuri de sensibiliti: chemorecepie, mecanorecepie i fotorecepie. Chemorecepia (sensibilitatea chimic) poale fi general (la toate nevertebratele), gustativ i olfactiv (viermi, molute, artropode, vertebrate). Receptorii sunt celule i organe specializate cum ar fi: gropie olfactive (molute), organe olfactive (insecte), muguri i papile gustative (vertebrale). Prin mecanorecepie se nregistreaz variaii ale forei gravitaionale, de presiune, atingere, pipit, cureni de ap, de aer, vibraii sonore etc. La nevertebrate, mecanoreceptorii sunt reprezentai prin celule senzoriale cu cili i flageli cu rol tactil, statociti sau organe de echilibru (la celenterate, viermi, molute i crustacei), organe timpanale i peri senzoriali (la insecte etc), La vertebrate, mecanoreceptorii sunt difereniai n funcie de sensibilitatea statoacuslic, motorie, tactil i seismoreceptoarc.

Pagina 20 din 89


La peti apare linia lateral n care se gsesc celule receptoare {pentru temperatur, salinitate, cureni de ap). Receptorii pentru auz i echilibru sunt localizai n urechea intern; sensibilitatea auditiv este bine dezvoltat. Fotorecepia nregistreaz aciunea razelor luminoase cu o anumit lungime de und, prin organe specializate: oceli (celenterate i unii viermi), pete pigmentare, ochi subepidermici (viermi), ochi evoluai (mamifere). Animalele, ca i plantele, au mare capacitate de adaptare la condiiile variate de mediu. Morfologia extern, coloraia specific, modul i viteza de deplasare a animalelor sunt rezultatul adaptrii. O form special de adaptare const n producerea de culori i desene care confer speciilor avantaje pentru supravieuire. Astfel, unele animale imit substratul prin coloraie, desen i chiar forma corpului, fenomen numii homocrumie (brotcelul, lcusta etc.) (fig. 5). Mimetismul este capacitatea unor animale lipsite de aprare de a imita culorile i forma altor animale dotate cu mijloace de protecie (de exemplu, sunt unii erpi neveninoi care imit pe cei veninoi - fii!. 6). Un exemplu de adaptare l constituie membrele mamiferelor care, dei au acelai plan de organizare ca i la celelalte tetrapodc, au suferit modificri n funcie de modul de deplasare Unele mamifere calc pe toat suprafaa labei: ele se numesc animale planiigrade (arici, urs, maimu), altele se sprijin numai pe degete; ele se numesc animale digitigrade (felinele i canidele) sau se sprijin numai pe vrful degetelor, protejate de copite (capra, antilopa, vaca, oaia); ele se numesc animale unguligrade i sunt foarte bune alergtoare (fig. 7). digitigrad unguligrad j 7. Tipuri de mers la mamifere. Forma corpului la unele animale reprezint o adaptare la mediu. Astfel, zburtoarele prezint form aerodinamic a corpului, reducerea dcnsilfiti corporale (prin sistemul traheal, la insecte) musculatur pectoral dezvoltat, saci aerieni i oase pneumatice (psri), iar vertebratele acvatice au forma corpului hidrodinamic. FUNCII DE NUTRIIE Prin funciile de nutriie {digestie, rcspiraie,circulaie, excreie), organismele realizeaz schimburile de materie i energic cu mediul extern.

Pagina 21 din 89


Dup modul de nutriie vieuitoarele sunt: autotrofe (i prepar singure substanele hrnitoare), heterotrofe (utilizeaz substanele organice gata preparate) i mixotrofe (se hrnesc autotrof i heterolrof). FUNCII DE NUTRIIE LA PLANTE La plante, cel mai rspndit mod de nutriie este cel autotrof, prin fotosintez (fig. I). Fotosinteza are loc n toate organele verzi ale plantelor, cu preponderen n frunze. Ecuaia fotosintezei este redat mai jos: CO2 + HO _____lumin___- glucoza +O2. clorofila b Plantele verzi, datorit cloroflei, formeaz din ap i sruri minerale, n prezena carbonului luat din CO2, substanele organice necesare nutriiei lor. Fotosinteza este principalul proces prin care se produce oxigenul din natur i prin care are loc circulaia principalelor elemente chimice. Nutriia heterotrof exist la majoritatea plantelor Care nu au clorofil. Ele pot fi saprofite sau parazite. Plantele saprofite iau substanele organice din organismele moarte n descompunere (cuibuorul). Plantele parazite absorb substanele organice din organismele vii pe care le paraziteaz (de exemplu, torclul paraziteaz pe lucem, trifoi, vi-dc-vie etc. - fiii. 2); ele au unele adaptri specifice: lipsa frunzelor verzi, prezena haustorilor care ajung la vasele liberiene ale gazdelor i prezena unui numr mare de semine. n natur exist i plante cu un regim particular de hrnire. De exemplu, vscul i ia seva brut din vasele lemnoase ale plantelor-gazd i o transform, prin fotosintez, n sev elaborat. Alte plante dei sunt autotrofe i completeaz suplimentul de substane minerale, n special azotate, din corpul unor animale, prezentnd capcane cu sucuri digestive (fig. 3); la noi n ar sunt cunoscute roua-cerului i otrelul-blilor. Un caz particular l reprezint i plantele simbionte ntre care se stabilesc anumite relaii de nutriie: - n micorize (asociaie dintre rdcinile unor arbori i ciuperci), plantele absorb apa i srurile minerale din sol prin hifele ciupercilor; ( n nodozitile plantelor leguminoase, bacteriile fixatoare de azot pun 1 la dispoziie platelor azotul necesar nutriiei. Plantele autotrofe att din mediul terestru, ct i din cel acvatic, oblir substanele hrnitoare din srurile minerale dizolvate n ap.

Pagina 22 din 89


Absorbia apei de ctre plante se face la unic plante inferioare i acvatice pe toat suprafaa corpului. La muchi, absorbia se face prin rizoizi, iar la plantele superioare, prin zona periorilor absorbani ai rdcinilor. Absorbia se face pasiv, fr consum de energie, datorit forei de sugere a apui din corpul plantei, rezultat n urma transpiraiei de la nivelul frunzelor, i activ, datorit presiunii apei prin rdcin. Circulaia sevei brute n corpul plantelor se realizeaz prin vasele conductoare lemnoase, iar a sevei elaborate prin vasele liberiene. Vasele conductoare strbat ntreg corpul plantei. Seva brut circul de la rdcin spre frunzele asimilatoare; seva elaborat circul de la locul de formare spre prile de utilizare: zone de cretere, fructe i semine, sau esuturi de rezerv unde se depoziteaz (tlg. 4). Ca organe de depozitare servesc cele mai diferite pri ale plantei: rdcini, tulpini, frunze. La unele specii, organele vegetative se metamorfozeaz, devenind depozite de substane hrnitoare (de exemplu, rdcini tuberizate la morcov, sfecl; bulbi la ceap, lalea; tubercul la cartof; rizomi la stnjenel etc). n procesul respiraiei, plantele oxideaz substanele organice i elibereaz energic, pe care o folosesc n absorbia i conducerea substanelor prin corpul plantei, n cretere, micare etc. n funcie de tipul de oxidare a substanelor organice, vieuitoarele se mpart n doua grupe: aerobe i anaerobe. Plantele sunt organisme aerobe. Pentru oxidarea substanelor organice, ele folosesc oxigenul liber din aer, ap, sol. Procesul de respiraie aerob poate fi reprezentat prin ecuaia: glucoza + O2 -> CO: + H:O + energic Organismele anaerobe degradeaz substanele organice n lipsa oxigenului liber. Respiraie anerob se ntlnete n esuturile plantelor superioare, unde, n celule au loc oxidri incomplete, cu formarea de produi intermediari, dioxid de carbon i o cantitate mic de energie, fr s se produc ap. Structurile implicate n respiraia aerob sunt stomatele (\~\g. 5), lenticelele ipneumatoforii (rdcini respiratorii la unele plante acvatice - chiparosul de balt). Eliminarea substanelor nefolositoare se realizeaz prin stomatc i lenticele, cu precdere n timpul respiraiei (CO2), transpiraiei (vapori de ap) i gutaiei (picturi de ap). Uneori, din cauza umezelii crescute din aer, plantele nu pot elimina apa sub form de vapori, ci sub form de picturi de ap. Fenomenul se numete gutaie sau sudaie i poate fi observat pe marginea unor frunze la graminee, primule etc. Din corpul unor plante sunt eliminai i produi de secreie prin: pungi sau canale colectoare (de exemplu, rinile la conifere, uleiurile eterice la levnic, latexul la ppdie),Pagina 23 din 89


peri glandulari (de exemplu, mucat), buzunare glandulare (de exemplu, citrice), solzi glandulari (de exemplu, ment). Respiraia plantelor joac un rol important n circulaia oxigenului i doxidului de carbon n natur, iar transpiraia joac un rol important n circuitul apei n natur. FUNCII DE NUTRIIE LA ANIMALE n regnul animal, cel mai rspndit mod de nutriie este cel heterotrof, care se realizeaz prin: osmoz - hrana lichid trece prin membrane n anumite regiuni ale corpului (de exemplu, la viermii parazii), fagocitoz -particulele nutritive sunt nglobate n citoplasm i digerate (de exemplu, digerarea microorganismelor de ctre leucocite) i ingerarea alimentelor pe cale bucal i prelucrarea lor n organe specializate n acest scop. Majoritatea animalelor au un sislcm digestiv n care are loc transformarea hranei n nutrimente (glucoza, acizi grai i glicerol i aminoacizi). La nevertebrate, complexitatea i diferenierea n segmente ale sistemului digestiv prezint variaii mari legate de tipul de hran i de modul de procurare. Sistemul digestiv" apare pentru prima oar la hidr sub forma unei caviti gastrice care se deschide printr-un orificiu buco-anal. La viermii cilindrici, sistemul digestiv prezint dou orifcii: hucal i anal. La molute, sistemul digestiv este alctuit din tub digestiv i glandele anexe (salivare i hepatopancreas) (ilg. I). La vertebrate, sistemul digestiv este complex, avnd structuri care secret sucul gastric, intestinal, bila i sucul pancreatic i structuri motorii, ce permit transformarea i transportul mai rapid al hranei. La vertebrate exist o segmentarea tubului digestiv pe regiuni care realizeaz: recepia (cavitatea bucal), conducerea i depozitarea alimentelor (faringe, esofag, stomac), digestia final (intestin subire), absorbia (intestin subire i gros) i formarea i conducerea materiilor fecale (intestin gros). Structura sistemului digestiv este strns legat de tipul de nutriie (carnivor, erbivor, omnivor). De exemplu, ia mamiferele carnivore intestinul subire este mai scurt dect la celelalie mamifere; de asemenea, crbivorele rumegtoare, n comparaie cu cele nerumegtoare au stomac pluricameral i intestinul gros mai dezvoltat (I'il; 2). Degradarea nutrimentelor prin care se elibereaz energie este n strns corelaie cu procesul de respiraie. Majoritatea animalelor au respiraie aerob i foarte puine respiraie anaerob (organismele parazite). Cele mai multe nevertebrate i loate vertebratele prezint organe respiratorii difereniate: branhii (unii viermi, unele molute, crustacei, peti), trahei (insecte) i plmni (melci teretri, pianjeni, vertebrate terestre) (fiy. 3).Pagina 24 din 89


Regnul animalelor prezint i alte organe implicate n respiraie: tegumentul (viermi, amfibieni), intestinul (tiparul i zvrluga), cavitatea buco-faringian {amfibieni). Evoluia sistemului respirator s-a realizat o dat cu trecerea la viaa de uscat prin perfecionarea organelor respiratorii i mrirea suprafeelor lor de schimb, intensificndu-se procesele de oxigenare. Intensificarea schimburilor gazoase i de substane n procesele metabolice a dus Ia dezvoltarea sistemului circulator. La molute i artropode, sistemul circulator este deschis, iar la viermii inelai i vertebrate, sistemul circulator este nchis. Sistemul circulator deschis se caracterizeaz prin vase lipsite de perei proprii n anumite regiuni. Este formal din inim, vase, lacune i sinusuri. Sistemul circulator nchis este format din vase cu perei proprii care realizeaz un circuit continuu. Pe lng structurile amintite conine i inima compartimentat, prin care sngele trece o dat (circulaie simpl) sau de dou ori (circulaie dubl). La peti, circulaia este simpl i complet; la amfibieni i reptile, circulaia este dubl i incomplet; la psri i mamifere circulaia este dubl i complet (Hl; 4). Din transformrile substanelor organice aduse de snge n celule, rezult anumite substane nefolositoare care sunt eliminate ia exterior. Procesul de excreie const n eliminarea apei i a substanelor nefolositoare i se efectueaz pe ci diferite: - ci extrarenate prin: membrane celulare, diferite formaiuni cornoase, unde se pot depozita temporar unele deeuri (crust, solzi, unghii, ln, pene), branhii sau plmni (CO; i vapori de ap), glande salivare, glande sudoripare etc; - pe ci renale propriu-zise formate din tubi excretori, unde se formeaz urina. Evoluia tubilor excretori s-a fcut de la tubi primitivi (nevertebrate inferioare) la tubi malpighieni (miriapode, insecte, unii pianjeni) spre nefroni i verterbatelor; acetia realizeaz filtrarea, reabsorbia i secreia tubular, ducnd la formarea urinei i eliminarea acesteia prin miciune. Pentru prima dat organele de excreie au aprut la viermii lai. La vertebrate, sistemul excretor este format din rinichi i ci urinare (fig. 5). n structura rinichiului intr nefronii la nivelul crora sngele se filtreaz i se cur de substanele nefolositoare. Sngele curat reintr n circulaia sistemic. FUNCIA DE REPRODUCERE

Pagina 25 din 89


Toate organismele se nasc, cresc, se dezvolt i, odat ajunse la maturitate se reproduc. Prin reproducere, prinii dau natere la urmai asemntori cu ei, asigurndu-se perpetuarea speciilor. REPRODUCEREA LA PLANTE Reproducerea este de dou tipuri, asexuat i sexual. n cazul reproducerii asexuate descendenii rezult din celulele unui organism fr fecundaie. La plantele spermatofite, reproducerea asexuat se poate realiza prin intermediu! unor complexe celulare provenite din diferite organe care au capacitate de diviziune i de difereniere. Astfel se ntlnesc urmtoarele cazuri: - prin corpuri de fructifcaie (de exemplu, la muchii inferiori unde se dezvolt mugurai din care apar noi plante); - prin muguri vegetativi care se dezvolt ataai de planta-mam i care apoi se pot desprinde de aceasta, dnd natere la noi plante (de exemplu, la cactui); - prin lstari care sunt poriuni din tulpini sau rdcini la al cror capt se dezvolt o nou plant (cpun - tly. 1); - prin bulbi (ceap), tuberculi (cartof), rizomi (stnjenel), acestea fiind organe de rezerv, dar i de nmulire vegetativ care pot da nate la o nou plant- fig. 2); - prin butai de tulpin (vi-dc-vie) sau de frunz (begonic - llg. ?), acetia fiind poriuni de plante care, desprinse de planta-mam i introduse n sol, dau natere la rdcini, i n final, la o nou plant; - prin spori care apar n numr mare, de regul, n urma unor diviziuni repetate (spori la muchi i ferigi) (lig. 4). n reproducerea sexuat, descendenii rezultai din cclula-ou (zigot) prezint o mai mare diversificare, ntruct nsumeaz caracterele ambilor prini, ceea ce le confer o mai mare capacitate de adaptare. Cel mai rspndit mod de reproducere sexuat este uogamia, n care grneii sunt difereniai (gametul femei este mare, imobil i se numete aosfer, iar gametul mascul este mic, mobil i se numete spermatie). La muchi i ferigi, organele de reproducere maseule sunt anteridiile cu numeroi gamei masculini, iar organele de reproducere femele sunt arhegoanelc care au cte un ovul. La plantele cu smn, organele de reproducere masculine sunt grunciorii de polen, fiecare gruncior coninnd doi gamei; organele de reproducere femele sunt sacul embrionar al ovulului cu oosfera - gametul femei.

Pagina 26 din 89


La ferigi, celulele masculine se deplaseaz activ prin not de la locul formrii lor pn la grneii feminini. n acest caz, reproducerea este dependent de ap. I .a plantele superioare, spermatofite, grneii masculini se depla-sc;i/ii de la locul formrii lor ctre organele reproductoare feminine prin poieni/arc. Polenizarea const n transferul gruncioarelor de polen pe stigmatul pistilului la angiosperme i respectiv, pe solzii fertili la gimnosperme. Organul de reproducere al plantelor superioare este floarea. Florile pot ti hermafrodite - conin ambele tipuri de organe reproductoare (cire - lig. 5) i unisexuate - conin doar un singur tip de organe reproductoare, fie brbteti, fie femeieti (brad). Plantele unisexuate pot fi monoice (ambele tipuri de flori se dezvolt pe acelai individ -porumbul) sau dioice (florile sunt dispuse pe indivizi diferii - cnepa). Puine plante produc numai o floare. Majoritatea produc numerose flori grupate n inflorescene: unele sunt simple (lcrmioar) i altele sunt compuse (vi-de-vie). Fecundaia const n contopirea celor doi grnei. La spermatofite are loc, mai nti, germinarea grunciorului de polen ajuns pe stigmat i formarea tubului polenic; acesta strbate stilul i ajunge pn la gamctul femei. La gimnosperme, fecundaia este simpl, iar la angiosperme este dubl. La toate plantele are loc o alternan de generaii, respectiv sporofitul alterneaz cu gametofirul. La muchi, gametofitul este reprezentat de planta verde, iar sporofitul este dependent de gametofii, tlind hrnit de acesta. Fecundaia se realizeaz numai n prezena apei. La ferigi, gametofitul este reprezentat de protal, iar sporofitul de feriga propriu-zis. Fecundaia necesit prezena apei. La gimnosperme i angiosperme, gametofitul este foarte redus, iar sporofitul este bine dezvoltat, fiind reprezentat de planta propriu-zis. Pentru eficiena fecundaiei s-au dezvoltat cele mai bune mecanisme legate de transport i polenizare, direct sau ncruciat cu ajutorul vectorilor: vnt (alun) (liu. A), ap (ciuma-apei), insecte (floarea-soarelui), psri (cire). n cazul polenizrii cu ajutorul vntului, staminele florilor produc foarte mult polen. Plantele la care polenizarea este realizat de insecte i-au redus cantitatea de polen i i-au perfecionat mijloacele de atragere a insectelor (nveliuri florare viu colorate, mirosuri puternice, forme florale adaptate la corpul insectelor etc). Dup fecundaie, la angiosperme se formeaz fructele i seminele.

Pagina 27 din 89


Natura a creat sisteme ingenioase de rspndire a fructelor i seminelor. Acestea pot fi dotate cu crcei pentru a se prinde de penele sau blana animalelor (scai), cu periori (ppdie) i cu resorturi proprii care arunc seminele la distan (capsula la mac) REPRODUCEREA LA ANIMALE n lumea animal exist o mare varietate a formelor de reproducere ca urmare a perfecionrii acestui proces tegat de condiiile de via. Organismele animale se reproduc asexuat i sexual. Reproducerea asexuat se realizeaz prin diviziune (unele celenterate), nmugurire (spongieri i unele celenterale), regenerare {la planarii i stele de mare)(llg. I). Reproducerea sexuat implic existena grneilor (ovule i spermatozoizi) i a gonadelor (ovare i testicule). La nevertebrate este frecvent fenomenul de hermafroditism (spongieri, celenterate, unii viermi, molute). Indivizii hermafrodii au ambele organe de reproducere i produc att grnei masculini, ct i feminini. La majoritatea animalele superioare indivizii suni unisexuai. La peti a fost descris i fenomenul de transsexualitate (transformarea unui animal de un sex n cellalt sex), declanat cel mai adesea datorit unor tulburri hormonale i influenat de condiiile de mediu. Grupele care au sexe separate manifest un puternic dimorfism sexual (ansamblu de trsturi caracteristice care,deosebesc cele dou sexe). Acesta apare la viermi, pianjeni, insecte, psri, unele mamifere etc. La nevertebrate fecundaia poate fi extern (hidr, viermi inelai, scoici) i intern (viermi lai i cilindrici, unele specii de viermi inelai, majoritatea molutelor i artropodelor), direct (celelalte grupe de nevertebrate) sau ncruciat (rme i unele specii de melci, hidre i viermi lai). La formele parazite de protozoare i viermi are loc o alternan a formelor de reproducere asexuat cu cea sexuat. Speciile de nevertebrate sunt ovipare (depun ou) (ilg. 2), ovovivipare (oule se dezvolt n corpul mamei i tot aici din ele ies puii care ulterior vor fi expulzai n mediul extern) i vivipare (nasc" direct pui). Majoritatea nevertebratelor fac parte din prima categorie. Ovoviviparitatea apare la unele specii de pianjeni, iar viviparitatea la unele specii de melci i de pianjeni.

Pagina 28 din 89


La majoritatea nevertebratelor, dezvoltarea este direct, din ou rezultnd pui care seamn cu adultul (pianjeni, crustacei etc). La altele, dezvoltarea este indirect i se realizeaz prin metamorfoz, care poate fi ncomplet (lcust) sau complet (crbu). La vertebrate exist numai reproducerea sexuat. Grneii femeii -ovulele - se formeaz n ovare, iar grneii masculi - spermatozoizii - se formeaz n testicule. Primul spermatozoid care ajunge la nivelul ovulului ptrunde n acesta, iar coada este ndeprtat. Dup ptrunderea primului spermatozoid, n jurul ovulului se formeaz o membran care l protejeaz de ptrunderea altor spermatozoizi. Nucleul mascul se contopete cu cel femei i se formeaz zigotul; cu aceasta, fecundaia se ncheie i ncep procesele de diviziune ale zigotului. Sistemul reproductor este bine dezvoltat, format din gonade, conducte genitale i glande anexe. Glandele anexe masculine sunt veziculele seminale, prostata i glanda bulbouretral cu rol n formarea lichidului spermatic. n lumea vertebratelor este frecvent dimorfismul sexual (fiii. 3), la unele specii, mai accentuat n perioada mperecherii. Fecundaia extern are loc la majoritatea petilor i amfibienilor, Grneii masculi i femeii suni eliberai n ap; spermatozoizii noat ctre ovule, fecundaia avnd loc n ap. La amfibieni exist o dezvoltare indirect, prin metamorfoz. Fecundaia intern are loc la toate animalele terestre. Spermatozoizii ajung n conductele genitale femele n urma acuplrii, dup care grneii masculi se deplaseaz n mod activ spre ovule. La unele specii, masculii prezint un organ de acuplare. i la vertebrate exist specii ovipare (majoritatea petilor, amfibienilor, reptilelor, toate psrile i monotremele), ovovivipare (rechinii, unii peti exotici, unele specii de amfibieni i erpi) i vivipare (unele specii de peti exotici, erpi, oprle i majoritatea mamiferelor) (liy. 4). Alternana de generaii la animale apare ncepnd cu nevertebratele pluricelulare. Generaia sexual i cea asexuat pot fi mai mult sau mai puin difereniate. La formele parazite, alternana de generaii este adesea nsoit de schimbul de gazde (de exemplu, la tenie). 0 caracteristic a reproducerii vertebratelor este apariia anexelor hi cursul dezvoltrii embrionare. Acestea apar pentru prima dat la reptile i sunt reprezentate de sacul vite/in (cu rol nutritiv i de protecie mecanic), alantnida (cu rol respirator i excretor) i amniosul (cu rol nutritiv i de protecie).

Pagina 29 din 89


La mamifere apar placenta i cordonul ombilical, prin care se realizeaz schimburile dintre mam i embrion (sau fat). Dup natere, placenta este expulzat. La marsupiale, mucoasa uterin nu formeaz o adevrat placent, iar dezvoltarea complet a embrionului se continu n marsupiu. Majoritatea vertebratelor prezint caracterul ciclic al procesului de reproducere, controlat printr-un mecanism ncuroendocrin. n general, perioadele active de reproducere coincid cu perioadele in care n mediu sunt condiii favorabile de cretere a puilor. CLASIFICAREA VIEUITOARELOR Viaa a aprut pe Pmnt n urm cu 3-3,5 miliarde de ani: n timp, vieuitoarele s-au diversificat foarte mult. n prezent, se apreciaz existena a 10.000.000 de specii de plante i animale. Pentru a le inventaria ntr-o anumit ordine este necesar clasificarea lor. ncercrile de clasificare au fost numeroase, ncepnd chiar din antichitate. Astfel, Aristotel a mprit vieuitoarele n plante i animale, iar plantele Ie-a clasificat n ierburi, arbuti i arbori. Diferitele clasificri care au urmat au reflectat nivelul de cunotine existente la un moment dat. Criteriile de clasificare au in vedere caracteristici diferite i permit mprirea organismelor n grupe distincte. Metodele moderne de clasificare au la baz caracteristicile morfo-anatomice, ereditare, embriologice, ecologice etc. Criterii de clasificare Fcologice Grupe posibile Vieuitoa re'de ap Fiziologic e -V Organism e autotrofe Fconomic e Comporta mentale Morfo Folositoa re Dunto Prad Prdtori Unicelula lare re euitoarc de uscat Organisme heterotrofe

Pagina 30 din 89


-anatomic e Filogeneti

re PluriceK Psri -

ce Mamifere Grupele de organisme se ncadreaz n mai multe categorii sistematice: regnul, ncrengtura, clasa, ordinul, familia, genul i specia. Specia reprezint unitatea de baz n clasificarea organismelor i cuprinde indivizi cu caracteristici asemntoare care iau natere din strmoi comuni i se pot ncrucia dnd urmai fertili; genul cuprinde mai multe specii cu caractere foarte apropiate ntre ele; familia cuprinde genuri nrudite, iar ordinul grupeaz mai multe clase cu caractere comune; ncrengtura cuprinde mai multe clase cu caractere asemntoare, iar regnul este cea mai mare unitate de clasificare care reunete ncrengturile cu caractere comune. ntre aceste categorii sistematice pol fi i unele intermediare; subincrengtura, supraclas, subclasa, subordin, subfamilie etc. ncadrarea unei vieuitoare ntr-una din categoriile sistematice se face pornind de la caractere generale la caractere particulare. Categorii sistematice Mceul (Roa canina) Ursul brun (Ursu s arctos REGNUL NCRENGTUR A CLASA ORDINUL FAMILIA Plantae Spermato phyta Dicotiled oneae Rosales Rosaceae ) Anim alia Chord ata Mam malia Carni vora Ursid

ac GENUL Roa Ursus SPKCIA canina arclos Fiecare organism, pe lng denumirea popular, are i o denumire tiinific n limba latin, compus din dou cuvinte: primul reprezint genul i se noteaz cu liter mare i al doilea specia, care se noteaz cu liter mic. Aceasta este cunoscut sub denumirea de

Pagina 31 din 89


nomenclatur binar" i a fost folosit prima dat de Karl Linne. Exemplu: mceul se numete Roa canina, iar ursul brun - Ursus arctos (llg. I). Timp ndelungat organismele au fost clasificate pe baza tipului de locomoie n dou regnuri: vegetal i animal. S-a acceptat mai trziu i gruparea organismelor n procariote i eucariote. Astzi clasificarea se face dup: -numrul celulelor din corpul organismului (uni- si pluricelulare); - tipul de nutriie (aulotrof i heterotrof): tipul de organizare a celulelor procariot i eucariot). Aceste criterii stau la baza unui sistem natural care a dus la gruparea organismelor n 5 regnuri: proiiirintc, protisrc, fungi, plan le i animale (llg. 2). Sistemul de clasificare n cinci regnuri este acceptat de majoritatea sistcmaticienilor. VIRUSURILE Virusurile sunt particule cu organizare rudimentar, situate la limita dintre materia vie i cea nevie. Ele nu au un metabolism propriu i sunt multiplicate numai n celula-gazd pe care o paraziteaz. Dimensiunile virusurilor sunt de ordinul milimicronilor (8-270 mu). Forme de virusuri. Virusurile au forme diferite: de cirea, poliedric, cilindric, sferic ctc.(tiy. 1). Clasificarea virusurilor se face dup mai multe criterii: 1. dup tipul de acid nucleic: adenovirusuri (conin ADN) i ribovirusuri (conin ARN); 2. dup substrat (exemplu, virusul rabic care atac celulele nervoase); 3. dup organismul parazitat: virusuri vegetale, animale, umane. Structura. Din punct de vedere chimic, virusurile sunt alctuite din proteine i acizi nucleici (ADN sau ARN). Proteinele constituie un nvelit proteic numit capsid format din capsomere (tli. 2). Virusurile se prezint sub trei stri: virusul infecios matur (viriori) care reprezint unitatea morfo-funeional a virusurilor; virusul vegetativ care este virionul fr capsid, multiplicat n celula-gazd; ' provirusul care este virusul decapsidat integrat n cromozomul celulei-gazd, Multiplicarea. Virusurile se pot multiplica numai n interiorul celulelor-gazd. Virionul ptrunde n celul, devine virus vegetativ i se integreaz n cromozomul acesteia, transformndu-se n proviws. Acidul nucleic viral modific biosinteza celutei-gazd dup unPagina 32 din 89


anumit tipar i o oblig s sintetizeze proteinele virale. Ca urmare, rezult noi virioni care afecteaz celula-gazd pn la distrugere. Virionii devin liberi i infecteaz noi celule (IIl' 3). Bolile produse de virusuri mo numesc viroze. n tabelul ele mai jos se dau exemple de viroze la diferite organisme infectah La om -gripa (guturai ul) turbarea variola varicela variola ioreionijl hepatita La plante - mozaicultutunului - mozaiculcastraveilor - rsucirea frunzelor de cartof - viroza-cepei - mozaiculporumbului - viroza-lalelclor - bicarea frunzelor de La animal - pesta port - pcsla ovin - pesta avia - febra afto - turbarea encefalita (boala va

virali piersic O viroz loarfe periculoas la om, aprut recent, este SIDA produs de virusul HIV (iiuman Immunodeficincy Virus). Acesta atac sistemul de aprare (imun) al oijjanismului. Boala este letal. Ba se transmite, n special, prin contact sexual si prin transfuzii (Ut: 4). i I 4. Virusul HIV: gsesc dou molecule de ARN, iar la periferie se afl o membran btstrati-ficat lipoproteic. n cazul virozelor, ca i n alte infecii cu germeni patogeni, organismul receptiv se apr producnd anticorpi, n unele viroze se poate realiza o imunizare artificial prin vaccinri. n ultimul timp s-a descoperit c celulele animale i umane, invadate de virusuri, sintetizeaz o substan (inlerfemnu!) care blocheaz infecia viral. Inlerferonul se administreaz ca tratament n unele forme de cancer produse de virusuri. Patogenitatea virusurilor a fost studiat n ara noastr de virusologi renumii cum au fost: Victor Babe, Constantin Levaditti i tefan Nicolau.

Pagina 33 din 89


REGNUL PROCARIOTA (MONERA) Caractere generale Monerele sunt organisme procariote. Ele reprezint cele mai vechi forme de via. Au perete celular rigid, uneori acoperit de o capsul sau mucus. Au dimensiuni foarte variate (I (im - 100 \im). Sunt imobile sau se deplaseaz cu ajutorul cililor, flagelilor sau prin plutire. La majoritatea, nmulirea se face asexuat prin diviziune direct. n condiii nefavorabile formeaz spori de rezisten. La bacterii se ntlnete i fenomenul de conjugare (schimb de material nuclear ntre doi indivizi). Procariotele sunt rspndite pe toat suprafaa Pmntului; cele mai multe sunt solitare, ns unele formeaz colonii. Clasificare Procariotele se clasific n: - bacterii din care fac parte archebacteriile i bacteriile propriu-zise; - alge albastre-verzi (cianobacteriiV Bacterii Archebacteriile suni cele mai vechi bacterii. Ele sunt imobile. Cele mai mulle se hrnesc prin chemosintez (bacteriile metanogene), dar si prin fotosintez (bacteriile din solurile srlurate). Bacteriile propriu-zise (numite i eubacterii) pot avea difer (fig. 1). Ele sunt imobile sau flagelate. Majoritatea sunt heterotrofe sau parazite), r uit autolrofe chemosintetizante (bacteriile cai sulful sau azotul) i fotosintetizante (bacteriile cromogene purpuri Structura unei celule eubaetcricnc poate fi observat n fi saprofile e fixeaz perete celular membran pla: (nucleotid) Unele bacterii sunt aerobe (bacilul-fanului - Baci/lus subtilis); allcle sunt anaerobe (bacilul-tetanosului - Clostridium letani). Viteza de multiplicare la bacterii este foarte mare (circa 20 min) i depinde n primul rnd, de temperatur. Sub form de spori, bacteriile pot rezista la temperaturi extreme de +150uC i -245C.

Pagina 34 din 89


Pentru a fi cercetate, bacteriile se cultiv pe medii de cultur: solid (agar-agar), lichid (bulion de carne), semilichid (gelatin), unde formeaz culturi pure, pornind de la o singur bacterie (fig. 3). Alge albastre-verzi Algele albastre-verzi triesc izolate sau formeaz colonii fllamentoase, nconjurate de o teaca gelatinoas. Se deplaseaz prin plutire. Sunt auto-trot'e. avnd pigmeni asimilatori (verzi, albatri i roii). Prin fotosintez se formeaz un tip de amidon care nu se coloreaz cu iodul. Unele alge fixaz azotul din aer, altele triesc n simbioz cu lichenii sau cu plantele superioare. Ele triesc n ap (Oscillatoria) sau pe soluri umede (clciul-pamntului -Nostoc commune) (llg. 4), uneori i n peteri. Importan h61firod8t Procarioele, n special eubacteriile, au rol important n circuitul matei ici in naturii (bacteriile nitrificaloare). Multe sunt parazite la om. plante i animale i produc bolile numite luwterioze. La om tuberculoz a La plante cancerul rdcinil or de - tetanosul sfecla - arsura merilor i a pneumonia perilor bacterioz afurunculoz a - dif'lcria nucului putregai ul umed al morcovu lui - tuberculoza - morvacabalinelor a oilor - mamita gangrenoas La animale - holera aviar

Pagina 35 din 89


- sifilisul

vestejire a bacterian a fasolei

taurinelor

- rujelulporcului Multe dintre bacteriile saprofite produc alterarea alimentelor sau sunt descompuntori, fcnd posibil rentoarcerea componenilor minerali n sol animale exclusiv marine, majoritatea avnd culori vii; unele triesc izolat (actiniile), iar altele formeaz colonii (coralii);Pagina 51 din 89


la unele specii apare un schelet calcaros care se formeaz n mezoglee; din acest schelet iau natere recifele coralierc sau atolii; cavitatea digestiv este mprit prin perei despritori subiri (septe) n loji (care mresc suprafaa digestiv); fiecrei loji i corespunde n afar un tentacul i dup numrul lor se pot cunoate cte loji i septe are animalul; nu prezint alternan de generaii (nu exist forma de meduz, ci numai cea de polip). Reprezentani: actinia (dedielul de mare) cu 6 tentacule are aspect de floare, lipsit de schelet, madreporarul cu 6 tentacule are aspect de tufti i schelet calcaros alb i mrgeanul (coralul) cu 8 tentacule are schelet calcaros rou, nvelit ntr-o substan crnoas (fjg. 5). Importan Fac parte din planctonul mrii cu rol n lanul trofic. Scheletul recifelor de corali constituie spaiul vital pentru animale; coralul este materie prim pentru fabricarea diferitelor obiecte. Unele celenterate prezint fenomenul de comcnsalsm (de exemplu, actinia - Adamsia paltiata se fixeaz pe cochilia prsit de melc n care se adpostete racul - Eupagurus prieieauxi, cu care convieuiete). VIERMI Caractere generale Suni metazoare triploblaste la care apare mezodermul. Au simetric bilateral. Majoritatea se deplaseaz prin trre. Sunt forme libere i forme parazite. Clasificare Se clasific n 3 ncrengturi: viermi lai (Plathelminthes), viermi cilindrici (Nemathelminthes) i viermi inelai (Annelida). VIERMI LAI Caractere generale Triesc n ape dulci sau srate, precum i n biotopuri umede, sau paraziteaz corpul animalelor (endoparazii sau ectoparazii). Au simetric bilateral. Corpul este puternic aplatizat, nesegmentat, n form de panglic. Formele libere au la extremitatea cefalic organe de sim, iar cele parazite organe de fixare.

Pagina 52 din 89


Tegumentul este acoperit cu o cuticul care mpreun cu musculatura formeaz teaca musculo-cutanee. Cavitatea corpului este plin cu esut conjunctiv (parenchim). Sistemul nervos este format din ganglioni cerebroizi situai n parte.) anterioar si cordoane nervoase longitudinale. Sistemul digestiv este format dintr-un tub digestiv care comunica cu exteriorul prin orificiul buco-anal (fjg. I). Respirai;] cslc cutance. Sunt indivizi hermafrodii, n general tar stadii larvare (excepie viermele de glbeaz); unele fac schimb de gazde (exemplu, tenia). nmulirea este sexuat. La planarie este prezent regenerarea. Reprezentani: planaria (Dendrocoelium lacteum), viermele de glbeaz (Fasciola hepaticii) parazit la oi (fig. 2), tenia {Tacnia sp.) parazit la om. porc, cine etc. (fui. 3). __ VIERMI CILINDRICI Caractere generale Speciile libere populeaz aproape toate spaiile de via ale planetei: ape dulci i marine, straturi de muchi i licheni, straturi de sol umed etc. Majoritatea sunt ins parazii la om, animale, plante. Corpul este cilindric i nesegmentat. Tubul digestiv arc orificiul bucal separat de orificiul anal. Nu au aparat respirator i nici circulator. Sexele sunt separate; majoritatea au ditnorfism sexual (lig. 4). Reprezentani: limbricul (Ascaris lumbricoides), oxiurul {Enterobius vvrmicularix), trichina (Trichnella spiralis); toi sunt parazii la om. VIERMI INELAI Caractere generale Animale terestre sau acvatice. Corp formal din inele, cilindric sau turtit dorso-ventral. Inelele corespund unei segmentaii interne (metamerie) (fig. 5). Cavitatea general este un celom. Au sistem circulator nchis de vase (lipitoarea are lacune celomice). Sistemul nervos csle de tip scalariform, aezai ventral. Musculatura este dispus n pturi circulare i longitudinale.Pagina 53 din 89


Majoritatea sunt hermafrodite. Unele au proprietatea de regenerare. Reprezentani: rma (Lumbricus terrestris), lipitoarea (Hirudo mediciuals), viermele rou (Tubifex tuhifex) etc. ganglion cerebroid gur vas de snge ventral lub excretor lanl'ganglionarventral Fig 5. Structura intern la rm. Importan Speciile parazite produc boli periculoase la om si unele vertebrale; unii viermi suni parazii la plante. Rmele constituie o verig improtant n lanurile trofice, contribuind i la mbuntirea calitii solului, prin afnare si formarea humusului. MOLUTE Caractere generale Majoritatea triesc n apa mrilor. Unele specii triesc n ape dulci sau sunt animale terestre. Corpul este nesegmentat i moale, bogat n glande. Au un picior musculos, diferit ca nfiare, adaptat la tipul de locomoie. Au o manta provenit din rsfrngerea tegumentului. ntre manta i corp se afl cavitatea paleal n care se gsete aparatul respirator. Celomul se pstreaz doar n jurul inimii pericard) i al gonadei. Mantaua secret cochilii sau valve calcaroase. Sistemul digestiv are piese de masticaie cornoase; se difereniaz stomacul i hepatopancreasul. Sistemul respirator este branhial sau pulmonar. Sistemul circulator este deschis (cu excepia cefalopodclor), formal din inim situat dorsal, vase de snge i lacune. Sistemul nervos are 3 perechi de ganglioni legai ntre ei prin cordoane nervoase i este n legtur cu organele de sim (tentacule, ochi etc). Au sexe separate, rar sunt hermafrodite. Au tarv numita trocofor, asemntoare cu anclidele. Clasificare Cele mai importante clase sunt: gasteropodele (melcii), lamelibran-hiatt-le (scoicile) i cefalopodele (sepia, caracatia). Gasteropode Este clasa cu cele mai numeroase specii, multe adaptate la viaa terestr.Pagina 54 din 89


Corpul are cap cu dou perechi de tentacule, ochi, picior musculos i mas visceral; datorit rsucirii cu 180" a cochiliei s-a pierdut simetria bilateral; au cochilie spiralat (fig. I), dar exist i melci fr cochilie (limax). Sistemul digestiv prezint: piese de masticaie cornoase (radul i maxila), glande salivare, hepatopancreas, stomac i intestin. Sistemul respirator este reprezentat prin manta vascularizat cu rol de plmn (melcul de livad) sau prin branhii (ghiocul). Inima este de obicei, bicameral format dintr-un atriu i un ventricul. De obicei, au un singur organ excretor, din cauza rsucirii cochiliei. Reprezentani: melcul de livad (Ilelixpomutia), limaxul (Limax maximus), ghiocul (Cypraca ligris), Planorbis, I.imnaea. Lamelibranhiate Sunt animale acvatice, marine sau dulcicole. Corpul acoperit cu dou valve, unite prin muchi puternici. Capul lipsete (acefale) (lig. 2). Locomoia se realizeaz cu ajutorul piciorului musculos n form de lam de topor. Resp

manual biologie a 9a

Documents