Działalność zakończona. Witaj, klaso humanistyczna!

wtorek, 19 czerwca 2012

niedziela, 1 kwietnia 2012

Nieantagonistyczne oddziaływania międzygatunkowe [1]

Symbioza - relacja między dwiema populacjami, która przynosi korzyści obu stronom.

Mutualizm (symbioza obligatoryjna) - populacje obu gatunków odnoszą wzajemne korzyści, związek jest niezbędny obu stronom:
  • porosty składające się ze strzępek grzybów odpowiedzialnych za ochronę przed wysychaniem i dostarczanie wody z solami mineralnymi i komórek glonów przekazujących grzybom część substancji odżywczych wytworzonych w procesie fotosyntezy;
  • mikoryza - związek między strzępkami grzybów a korzeniami roślin nasiennych. Grzyby ułatwiają roślinom pobieranie wody z solami mineralnym, a w zamian otrzymują produkty fotosyntezy (borowiki - sosny, dęby, buki; koźlarze - brzozy);
  • współżycie roślin (groch, łubin) z bakteriami korzeniowymi wiążącymi azot atmosferyczny. Dzięki temu rośliny mogą rosnąć na glebie ubogiej w azot, w zamian bakterie otrzymują produkty fotosyntezy;
  • stułbia zielona i jednokomórkowy glon z rodzaju Chlorella - glony żyją wewnątrz ciała stułbi, a w zamian za schronienie dostarczają jej związki organiczne wytworzone w procesie fotosyntezy;
  • mrówki zwane grzybiarkami lub ogrodniczkami wycinają z liści małe kawałki i zanoszą je do podziemnych mrowisk, gdzie zostają przeżute i wymieszane z odchodami. Na tak przygotowanym podłożu wyrastają grzyby, którymi żywią się mrówki;
  • jukka schidigera jest zapylana wyłącznie przez motyle jednego gatunku. Samice tych motymi składają jaja tylko w zalążni kwiatów jukki, a przy okazji przenoszą pyłek z jednej roślina ny drugą. Gdyby zabrakło któregoś z partnerów, organizmy nie mogłyby się rozmnażać.
Protokooperacja (symbioza nieobligatoryjna) - związek niekorzystny, ale obustronnie korzystny. Populacje pozostające w tej relacji wzajemnie się uzupełniają, co zwiększa ich szanse na przeżycie:
Komensalizm - oddziaływanie przynoszące korzyści populacji jednego gatunku, niewywierające wpływu na populację drugiego gatunku:
Przystosowania zwierząt do zapylania roślin

~ w budowie ~

Ekoligia a ochrona przyrody. Organizmy i ich środowisko [1]

Ekologia (gr. oikos - dom, logos - nauka) - nauka o strukturze i funkcjonowaniu przyrody na różnych poziomach jej organizacji. Ekolodzy badają m.in.
  • stan przyrody,
  • zależności między jej poszczególnymi elementami,
  • warunki niezbędne do funkcjonowania organizmów,
  • wzajemny wpływ organizmów i środowiska:

Zależności między organizmami a środowiskiem
  
 Poziomy organizacji życia, które są przedmiotem badań ekologicznych:

Osobnik - pojedynczy organizm, przedstawiciel gatunku funkcjonalnie i strukturalnie wyodrębniony ze środowiska.

Populacja - zespół osobników jednego gatunku, żyjących równocześnie w określonym środowisku i wzajemnie na siebie wpływających.

Biocenoza - wiele populacji organizmów różnych gatunków żyjących na tym samym obszarze i powiązanych różnorodnymi zależnościami.

Ekosystem - składa się z biocenozy, czyli wszystkich organizmów, oraz biotopu, czyli nieożywionej części środowiska, w której te osobniki żyją.

Biosfera - część kuli ziemskiej, którą obejmują organizmy. Obejmuje ona dolną część atmosfery, powierzchniowe warstwy litosfery i prawie całą hydrosferę.

Ochrona przyrody a ochrona środowiska
Termin ekologia jest również używany jako synonim ochrony przyrody lub ochrony środowiska. Ochrona przyrody obejmuje działania zapobiegające niszczeniu wszystkich elementów przyrody, zarówno ożywionych, jak i nieożywionych. Ochrona środowiska jest częścią ochrony przyrody. Obejmuje ona wszelkie działania naprawcze, które pomagają przywrócić do stanu pierwotnego zniszczone środowisko.

Czynniki środowiska:
  1. biotyczne:
  • organizmy tego samego gatunku,
  • organizmy innych gatunków.
Na przykładzie szczupaka żyjącego w jeziorze czynnikami biotycznymi są inne szczupaki, odżywiające się tym samym pokarmem, ryby gatunków stanowiących jego pożywienie oraz rośliny, wśród których składa ikrę i kryje się podczas polowania.

      2.  abiotyczne:
  • ukształtowanie terenu
  • temperatura - reguluje intensywność przemiany materii, rozmnażanie, wzrost i rozwój, parowanie wody z organizmów oraz wzrost i rozwój. Jako główny czynnik klimatu decyduje o zasięgu występowania poszczególnych gatunków. Na lądzie wahania temperatury są duże, w wodzie - niewielkie.
  • światło słoneczne - jest czynnikiem niezbędnym do życia większości organizmów. U roślin warunkuje przebieg fotosyntezy, a natężenie światła wpływa na jego intensywność. Światło słoneczne determinuje zakwitanie roślin i kiełkowanie nasion. U zwierząt  powoduje występowanie okresów aktywności i spoczynku, u ptaków i ssaków reguluje m.in. zmianę sierści/upierzenia, odkładanie się tłuszczu w tkankach, wzrost i rozwój. Dostępność światła na lądzie jest duża, w wodzie zależna od przezroczystości i głębokości wody.
  • wilgotność - w wodzie wynosi 100%, na lądzie jest znacznie mniejsza i zmienna zależnie od typu środowiska.
  • zasolenie - dostępność soli mineralnych w wodzie i na lądzie jest zmienna.
  • odczyn wody lub gleby.
Warunki życia w wodzie i na lądzie determinują także:
  • gęstość - na lądzie bardzo mała, w wodzie duża (ponad 700 razy większa niż powietrza),
  • zawartość tlenu - na lądzie 21%, w wodzie zmienna, znacznie mniejsza niż w powietrzu,
  • zawartość dwutlenku węgla - na lądzie około 0,03%, w wodzie zmienna, większa niż w powietrzu.
Przystosowanie roślin do życia w wodzie pod względem budowy:
Przystosowanie zwierząt do życia w wodzie pod względem sposobu wymiany gazowej:
  • ryby i skorupiaki pobierają tlen rozpuszczony w wodzie za pomocą skrzeli;
  • zwierzęta o niewielkich rozmiarach (pijawki) przeprowadzają wymianę gazową całą powierzchnię ciała.
Przystosowanie zwierząt do życia w wodzie pod względem narządów ruchu:
Przystosowanie roślin do życia na lądzie:
  • tkanki okrywające (skórka pokryta warstwą kutykuli) chronią rośliny przed działanie zbyt wysokiej temperatury i utratą wody;
  • rośliny żyjące w warunkach pustynnych (kaktusy, np. notocactus buiningii (kwiat) czy jazgrza Williamsa o właściwościach halucynogennych) mają grube mięsiste łodygi magazynujące wodę oraz liście przekształcone w ciernie;
  • w środowiskach, w których brakuje wody, rośliny wykształcają długie korzenie zapewniające im dostęp do głębszych warstw gleby, gdzie zazwyczaj wilgotność jest większa;
  • w czasie zimy wiele roślin przechodzi w stan spoczynku; rośliny zimozielone zmniejszają zawartość wody w soku komórkowym tkanek liścia, wskutek czego procesy życiowe przebiegają u nich w zwolnionym tempie;
  • aby maksymalnie wykorzystać światło słoneczne, rośliny lądowe wykształcają sztywne łodygi zapewniające im pozycję pionową oraz ułożenie liści całą powierzchnią w kierunku padania promieni słonecznych (lipa, klon);
  • elastyczne łodygi (trawy, np. piaskownica zwyczajna) lub odpowiednio ustawione gałęzie chronią przed połamaniem spowodowanym działaniem wiatru, mocne korzenie zabezpieczają przed wyrwaniem z podłoża.
Przystosowanie zwierząt do życia na lądzie:
  • aby chronić się przed chłodem, przemieszczają się na cieplejsze obszary lub zapadają w stan odrętwienia zimowego;
  • w czasie upałów zwierzęta chowają się w chłodnych, wilgotnych kryjówkach;
  • ptaki i ssaki dysponują mechanizmami utrzymującymi stałocieplność;
  • ochronę przed nadmierną utratą wody stanowią różne wytwory skóry, np.chitynowe pancerze stawonogów, muszle ślimaków, rogowe łuski jaszczurek czy tarczki węży.
Zakres tolerancji ekologicznej - zakres zmienności czynnika, w obrębie którego organizm może żyć. Określają go dwie skrajne wartości  działającego czynnika - jego maksymalna i minimalna wartość. Ich przekroczenie powoduje zahamowanie procesów życiowych, a w konsekwencji śmierć organizmu. Strefa środkowa, czyli optimum to najkorzystniejsze (optymalne) dla funkcjonowania organizmu wartości określonego czynnika.


Zakres tolerancji ekologicznej na przykładzie temperatury otoczenia
Skala porostowa
Mały zakres tolerancji wobec jakiegoś czynnika sprawia, że niektóre organizmy (przedstawiciele różnych grup systematycznych, np. mchy, grzyby porosty, owady, ryby) są wykorzystywane jako gatunki wskaźnikowe. Na podstawie obecności porostów na danym terenie, ich składu gatunkowego i wielkości plechy można stwierdzić stężenie dwutlenku siarki SO2 w atmosferze. Stosuje się do tego tzw. skalę porostową:

Skala porostowa. Stężenie dwutlenku siarki podane w mikrogramach na metr sześcienny.

Prawo minimum - wniosek sformułowany w XIX wieku przez niemieckiego chemika Justusa Lebiga zakładający, że wzrost i rozwój danego gatunku roślin ogranicza ten składnik pokarmowy, którego jest najmniej. Staje się on wówczas czynnikiem ograniczającym. Na przykład rośliny żyjące na terenach pustynnych mają pod dostatkiem światła, soli mineralnych i dwutlenku węgla CO2. Czynnikiem ograniczającym ich wzrost i rozwój jest niedobór wody.

Prawo tolerancji - prawo stwierdzające, że dla organizmu jest niekorzystny zarówno niedobór, jak i nadmiar jakiegoś czynnika - dla rośliny doniczkowej niekorzystne jest nadmierne podlewanie i zbytnie przesyszanie podłoża przez dłuższy czas. Powstało poprzez rozszerzenia prawa minimum przez biologa Victora Shelforda w początku XX wieku.

Różna tolerancja w stosunku do poszczególnych czynników środowiska decyduje o rozmieszczeniu organizmów na ziemi.

Różnice w rozmieszczeniu różnych gatunków organizmów na Ziemi na przykładzie wróbla zwyczajnego i kapucynki czarno-białej.
Nisza ekologiczna - wszystkie wymagania organizmu dotyczące czynników biotycznych i abiotycznych. Określając niszę ekologiczną konkretnego zwierzęcia należy uwzględnić m.in.:
  • gdzie występuje?
  • w jakich miejscach się chroni?
  • gdzie odbywa się jego rozród?
  • czym się żywi?
  • w jaki sposób zdobywa pokarm?
  • jakie są jego wymagania dotyczące temperatury, wilgotności i nasłonecznienia?
Poszczególne gatunki mogą mieć podobne nisze ekologiczne, jednak nigdy nie będą one identyczne.

wtorek, 10 stycznia 2012

Co ma chemia do biologii?

Ano dużo...

Jeżeli ktoś ma jakieś wątpliwości na temat odrębności tych przedmiotów, od razu mówię: tego nie da się rozdzielić. I na egzaminie też tego nie zrobią. Nawet z nowym podziałem na biologię, chemię, fizykę i geografię mogą się trafić "mieszane" zadania.

Po pierwsze, zapamiętać raz na zawsze, że dwutlenek węgla, tlenek węgla(IV) czy CO2 (wszystko jedno i to samo) powoduje mętnienie wody wapiennej, jest niepalnym gazem, nie podtrzymuje spalania i jest produktem spalania całkowitego. Jeżeli w obserwacjach jest napisane, że "woda wapienna zmętniała", to jest to równoznaczne ze stwierdzeniem "wydzielił się dwutlenek węgla". I nie ma innej możliwości.

Jak już jesteśmy przy spalaniu, to wyjaśniam: łatwo skojarzyć, że spalają się związki zawierające węgiel. Pomijamy tu tylko związki nieorganiczne: tlenek węgla(II) CO, tlenek węgla(IV) CO2 i kwas węglowy H2CO3, zostają więc związki organiczne. Węglowodory - palne. Alkohole - palne. Kwasy karboksylowe - palne. Do spalania potrzebny jest tlen, ale o tym później:
  • produktami spalania całkowitego są dwutlenek węgla CO2 i woda w postaci pary wodnej H2O. Jak już jesteśmy przy parze wodnej: woda w stanie gazowym jest niewidoczna, "para" unosząca się z czajnika to już woda w stanie ciekłym, nie gazowym. Łatwo to zauważyć, ponieważ nad samą powierzchnią wody nie dostrzegamy nic - najpierw woda paruje, a następnie pod wpływem chłodnego powietrza skrapla się, krople są jednak zbyt małe, aby opaść na ziemię. Tak samo jest z mgłą.
Parowanie wody w chłodny dzień.

Wracając do tematu, za przykład weźmy występujący m. in. w kopalniach węgla kamiennego metan:

         Spalanie całkowite metanu:
         CH4 + O2 --> CO2 + H2O
  • spalanie niecałkowite możemy podzielić na półspalanie i spalanie niecałkowite. Produktem półspalania jest trujący tlenek węgla(II), który trwale wiąże się z hemoglobiną oraz para wodna; produktem spalania niecałkowitego jest węgiel, czyli sadza i znowu para wodna.
        Półspalanie metanu:
        CH4 + 1,5O2 --> CO + 2H2O | x2
        2CH4 + 3O2 --> 2CO + 4 H2O

        Spalanie niecałkowite metanu:
        CH4 + O2 --> C + H2O

Wiem, że to już w ogóle chemia, ale pod wpływem szału pracy napiszę jeszcze ogólnie o spalaniu. Powołując się na definicję z podręcznika, spalanie to gwałtowne utlenianie przebiegające z wydzieleniem światła i ciepła. Spalanie to gwałtowne utlenianie. Na prostym przykładzie: w zadaniu napisane jest "spalono tlenek siarki(IV)". Dwutlenek siarki ma wzór SO2, siarka jest czterowartościowa. W układzie okresowym leży w grupie 16., jej maksymalna wartościowość wynosi więc VI. To właśnie dzieje się podczas spalania - czterowartościowa siarka utlenia się do sześciowartościowej siarki przyłączając tlen:

2SO2 + O2 --> 2SO3

Zatrucie tlenkiem węgla
Bardzo często w źle wentylowanych pomieszczeniach, w których znajdują się piecyki gazowe, dochodzi do spalania niecałkowitego gazu, w którego wyniku powstaje tlenek węgla(II), czyli związek chemiczny potocznie nazywany czadem. Jest on trującym gazem. Znajdujący się w powietrzu tlenek węgla(II) dostaje się do płuc, a potem do krwi. Wówczas hemoglobina, zamiast łączyć się z tlenem i przenosić go, łączy się z CO. Tlenek węgla(II) jest transportowany do każdej komórki. W rezultacie następuje niedotlenienie całego organizmu. Jedynym ratunkiem od śmierci przez zaczadzenie jest natychmiastowa transfuzja krwi lub umieszczenie pacjenta w komorze hiperbarycznej z podwyższonym ciśnieniem tlenu.

Jak już tak skaczę po tematach, to wykresik w prezencie:
Transfuzja krwi. Wniosek z tego taki, że 0 jest najlepszym dawcą, a AB najlepszym biorcą.

Kolejna jest glukoza - C6H12O6. Czy jest alkoholem? Wróćmy na chwilę do chemii. Alkohole to pochodne węglowodorów zawierające grupę hydroksylową -OH. Skąd ta grupa hydroksylowa? Ano stąd, że wodę - H2O - można rozpisać na H-OH. Mniejsza z tym, jak powstają te alkohole, w końcu to bioloblog, wystarczy wiedzieć, że mają zawierać wyżej wymienioną grupę funkcyjną. A jak mamy wzór strukturalny, to już niewiele do szczęścia potrzeba:

Glukoza - zaznaczone grupy funkcyjne - grupy hydroksylowe
Glukoza jest więc alkoholem.

Powietrze - zacytuję tu Vademecum przygotowujące do egzaminu gimnazjalnego:
Powietrze jest mieszaniną jednorodną, w której skład wchodzą pierwiastki i związki chemiczne w stanie gazowym.
 
Skład powietrza
Składnikami zmiennymi powietrza są argon, para wodna i tlenek węgla(IV), czyli dwutlenek węgla. W górnych warstwach atmosfery w minimalnych ilościach występuje wodór. Natomiast po burzy w powietrzu można stwierdzić obecność ozonu.

Rozdział składników powietrza
Powietrze jest mieszaniną jednorodną. Składniki powietrza różnią się temperaturą wrzenia, dlatego powietrze można rozdzielić za pomocą destylacji. W tym celu powietrze skrapla się przez zwiększenie ciśnienia i obniżenie temperatury. Podczas parowania skroplonego powietrza ulatnia się najpierw azot (jego temperatura wrzenia wynosi -196 stopni C), argon (temp. wrzenia -186 stopni C) a następnie tlen (temp. wrzenia -183 stopnie C).

Azot
Azot jest głównym składnikiem powietrza. W temperaturze pokojowej jest bezbarwnym i bezwonnym gazem. Azot zestalony jest biały. Bardzo trudno rozpuszcza się w wodzie. Jest gazem o małej aktywności chemicznej. Nie pali się, nie podtrzymuje spalania, trudno łączy się z innymi pierwiastkami. [...]

Wpływ azotu na organizm człowieka
Podczas oddychania wciągamy do płuc nie tylko tlen, ale również azot. Nie odczuwamy żadnych dolegliwości, ponieważ ten pierwiastek jest obojętny dla organizmu człowieka. Problem może jednak się pojawić, gdy gwałtownie zmienia się ciśnienie z wysokiego na niskie. Wtedy rozpuszczony we krwi azot tworzy drobne pęcherzyki, powodując zatory w naczyniach krwionośnych. Efektem tego są bóle i zawroty głowy, zaburzenia ruchu, podwójne widzenie, bóle uszu i zatok. Są to objawy choroby kesonowej, zwanej również chorobą nurków lub chorobą dekompresyjną. Mogą one być tym większe, im szybszy był powrót do ciśnienia atmosferycznego. Wtedy mogą pojawić się bóle brzucha, wymioty, porażenie mięśni kończyn, zapaść i utrata przytomności. Następstwem choroby może być głuchota, a nawet śmierć.
Aby uniknąć problemu związanego z chorobą kesonową, w butlach aparatów tlenowych nurków zamiast czystego powietrza umieszcza się tzw. powietrze helowe. Taka mieszanina zawiera również 21% tlenu, ale zamiast azotu jest hel. Powietrze helowe pozwala na uniknięcie choroby kesonowej, ponieważ hel bardzo słabo rozpuszcza się we krwi.

Rola azotu w przyrodzie
Azot jest pierwiastkiem, który odgrywa bardzo ważną rolę w rozwoju roślin. Różne rośliny potrzebują azotu w różnych dawkach. Aby sprawdzić, czy gleba jest bogata w azot, wystarczy zaobserwować, jakie rośliny na niej występują. Niektóre gatunki do prawidłowego rozwoju potrzebują bowiem dużo azotu, inne zaś - bardzo mało. Jeśli na badanym obszarze rośnie skrzyp, szczaw lub jaskier, to oznacza, że gleba jest uboga w azot. Jeżeli ten obszar użyźnimy nawozami azotowymi, te roślina zaczną obumierać, a w ich miejsce pojawią się podbiał, koniczyna, rumianek i krwawnik. Dalsze nawożenie spowoduje, że wyrośnie pokrzywa, mniszek lekarski, komosa i bylica. Rozwój tych ostatnich dowodzi, że gleba jest bogata w azot.
Tylko nieliczne organizmy potrafią asymilować azot z atmosfery. Należą do nich rośliny motylkowe. Przyswajają one azot z powietrza dzięki symbiozie z bakteriami, które znajdują się w brodawkach korzeniowych.
1. Mniszek lekarski 2. Skrzyp polny 3. Szczaw i jego owocniki 4. Bakterie azotowe i brodawki korzeniowe
Tlen - najważniejszy składnik powietrza
Tlen jest niezbędny dla większości znanych form życia na Ziemi. Jest pierwiastkiem najbardziej rozpowszechnionym w przyrodzie. Występuje w stanie wolnym. Jest to możliwe dlatego, że ten pierwiastek łączy się z innymi substancjami dopiero w podwyższonej temperaturze (reakcja utleniania).

Ozon O3
Odmianą tlenu jest ozon. Ma charakterystyczny zapach i bladoniebieską barwę. W wodzie rozpuszcza się lepiej niż tlen. Jest cięższy od tlenu. Skroplony ozon ma barwę ciemnoniebieską, a zestalony jest prawie czarny. Stosuje się go do identyfikacji powietrza i wody. Niektóre substancje organiczne zapalają się samorzutnie w atmosferze ozonu. W większych stężeniach ten gaz jest szkodliwy dla organizmu człowieka. W atmosferze ziemskiej występuje w dwóch obszarach:
  -przy powierzchni Ziemi (przyziemna warstwa ozonowa),
  -w dolnych warstwach stratosfery (ozonosfera), gdzie stanowi powierzchnię ochronną dla życia na Ziemi.

Tlenek węgla(IV), czyli dwutlenek węgla
Tlenek węgla(IV) jest zmiennym składnikiem powietrza. Jest konieczny do życia roślin, ponieważ bierze udział w procesie fotosyntezy. Jednak z upływem czasu obserwuje się wzrost stężenia tego gazu w atmosferze.

Inne składniki powietrza
W powietrzu oprócz azotu, tlenu, tlenku węgla(IV) znajdują się para wodna, wodór i gazy szlachetne (hel, neon, argon, ksenon i radon).
Gazy szlachetne znajdują się w grupie 18. Na ostatniej powłoce mają 8 elektronów, czyli oktet elektronowy.
Para wodna
Para wodna w największej ilości występuje w strefie kontaktu powietrza z powierzchnią zbiorników wodnych oraz z górną granicą szaty roślinnej. Ze wzrostem wysokości zawartość pary wodnej w powietrzu maleje. Ilość pary wodnej w powietrzu zależy również od pogody.
Woda w przyrodzie ulega ciągłym przemianom. Paruje ze zbiorników wodnych, gleby i roślin, skrapla się i opada w postaci deszczu, śniegu lub gradu, a następnie spływa do zbiorników wodnych, przechodzi ze stany stałego w stan gazowy (sublimacja) lub ze stanu gazowego w stan stały (resublimacja).

Obieg wody w przyrodzie

Wodór
Wodór występuje w powietrzu w niewielkiej ilości. Jest gazem bezbarwnym i bezwonnym. Jest lżejszy od powietrza - to najlżejsza substancja występująca w przyrodzie. Wodór to gaz łatwopalny - czysty spala się spokojnie bladoniebieskim płomieniem. Zmieszany z powietrzem (również z tlenem) spala się wybuchowo, czemu towarzyszy charakterystyczny odgłos. [To również jest cecha pozwalająca rozpoznać ten gaz.] Wodór tworzy z większością pierwiastków związki chemiczne.

Zastosowanie wodoru: 1. Paliwo do rakiet 2. Palniki wodorotlenowe 3. Produkcja: a) margaryny b) amoniaku c) kwasu solnego.

Jeszcze jedna rzecz związana z powietrzem...
Rozpad ozonu powodują freony. Przebiega on następująco: ozon O3 rozpada się do cząsteczki tlenu O2 i tlenu atomowego [O], freony powodują więc niszczenie powierzchni ochronnej dla życia na Ziemi. Freon zawierają różnego rodzaju aerozole.
Kwaśne deszcze
Znowu chemia - jak powstają kwasy? W tym przypadku chodzi o połączanie wody z tlenkiem kwasowym, np. tlenkiem siarki lub węgla. Tlenek siarki(IV) SO2 i tlenek węgla(IV) CO2 tworzą odpowiednio kwas siarkowy(IV) H2SO3 i kwas węglowy H2CO3, czyli kwasy słabe. Kwas mocny tworzy tlenek siarki(VI) SO3 - powstaje kwas siarkowy(VI) H2SO4.

Kwas mrówkowy
Właściwie kwas metanowy o wzorze sumarycznym HCOOH. Jego nazwa zwyczajowa pochodzi od substancji, w której wykryto go po raz pierwszy - w jadzie mrówek. Występuje również w jadzie pszczół oraz w liściach pokrzywy. Kwas mrówkowy jest substancją parzącą (rany powstałe na skutek poparzenia tym kwasem trudno się goją) oraz silną trucizną. Jest bezbarwną cieczą o ostrym, duszącym zapachu. Dobrze rozpuszcza się w wodzie.
Zastosowania kwasu mrówkowego:


  1. Garbarstwo - kwas metanowy stosuje się jako środek zmiękczający podczas wyprawiania skór;
  2. Pszczelarstwo - kwas metanowy jest pomocny w zwalczaniu pasożytów pszczół;
  3. Konserwacja żywności - właściwości bakteriobójcze kwasu metanowego wykorzystuje się do przedłużania trwałości karmy (a) oraz do dezynfekcji beczek, w których przechowuje się wino i piwo (b); stosowany w przemyśle spożywczym środek konserwujący oznaczony symbolem E-236 (c) to kwas metanowy, zabezpiecza on przed bakteriami i grzybami różne produkty spożywcze, np. wędzone ryby;
  4. Przemysł kosmetyczny - kwas metanowy stosuje się do produkcji preparatów przeciwłupieżowych.

Wykrywanie skrobi - doświadczenie z płynem Lugola
Substancje zawierające skrobię pod wpływem płynu Lugola zabarwiają się na granatowo. Płyn Lugola to roztwór jodu w jodku potasu I2/KI.



Naturalne zabarwienie płynu Lugola jest żółtopomarańczowe.

CIEKAWOSTKI

Naturalny polimer
Polimerem naturalnym, stosowanym dawniej m.in. w medycynie ludowej, jest pajęczyna. Nić pajęcza zawdzięcza swoją niezwykłą wytrzymałość szczególnym warunkom, w których zachodzi polimeryzacja białek, z których jest zbudowana.
 

Preparaty biologiczne
Z metanolu CH3OH produkuje się formalinę, substancję konserwującą preparaty biologiczne.

Wpływ etanolu C2H5OH na białko jaja - DOŚWIADCZENIE
Pod wpływem etanolu białko jaja ścina się. Etanol niszczy strukturę białka, które jest podstawowym budulcem każdego organizmu.

Każda ilość etanolu działa toksycznie na rozwijający się organizm. Dlatego spożywanie alkoholu jest niedozwolone dla dzieci i młodzieży.

Karoteny - barwniki występujące m.in. w korzeniach marchwi i pomidorach - należą do grupy węglowodorów nienasyconych o 40 atomach węgla i kilku wiązaniach podwójnych w cząsteczce. Są one związkami nietrwałymi, rozkładają się pod wpływem światła, dlatego nigdy nie suszy się na słońcu np. ziół leczniczych, które zawierają karoteny.
  Najpopularniejszy z karotenów: ß-karoten - czyli prowitamina A, ulega w wątrobie przekształceniu w witaminę A. Nazywa się ją często witaminą wzrostu, ponieważ pobudza rozwój młodych organizmów. Brak tej witaminy w organizmie powoduje uszkodzenie wzroku i utrudnia gojenie się ran, dlatego obecność karotenu w pożywieniu jest nieodzowna.
  Karoteny i inne barwniki naturalne są często rozpowszechnione w przyrodzie. Występują w mleku, maśle i wątrobie zwierząt, wpływają też na ubarwienie organizmów.
1. Źródłem karotenu są: marchew, pomidory, dynie, sałata, szpinak, brokuły, czerwona papryka, melony. 2. Na różowe zabarwienie piór flamingów wpływają barwniki, które trafiają do ich organizmu wraz z pożywieniem. U młodych ptaków pojawia się ono dopiero około 3-4 roku życia. Kolor piór blednie, gdy zmniejsza się zawartość barwników w organizmie ptaków.
Tioalkohole (inaczej tiole lub merkaptany), związki chemiczne o grupie funkcyjnej - tiolowej (-SH), powstają, gdy atomy tlenu w cząsteczce alkoholu zostaną zastąpione atomami siarki. Występują m.in. w wydzielinie skunksa. Ich zapach jest bardzo nieprzyjemny i wyczuwalny nawet z odległości 800 m. Tioli używa się do nawadniania metanu (gaz bezwonny), aby wykryć ewentualne nieszczelności w instalacji gazowej i zapobiec w ten sposób wybuchowi. Tiole są również składnikami produktów rozkładu szczątków zwierzęcych. Żywiące się padliną kondory amerykańskie mogą więc być pomocne w lokalizacji nieszczelności gazociągu, ponieważ traktują te miejsca jako obszar występowania pożywienia.

I na koniec coś dla miłośników zwierząt, czyli sesja fotograficzna pięknych i uroczych... skunksów!



czwartek, 5 stycznia 2012

Mitoza [1]

Mitoza to podział pozwalający na namnażanie się komórek. Zachodzi w komórkach zarówno diploidalnych, jak i haploidalnych. W jej wyniku powstają dwie komórki potomne o identycznej liczbie chromosomów i genów z komórką rodzicielska. Proces ten można przedstawić według schematu:

KOMÓRKA HAPLOIDALNA > DWIE KOMÓRKI HAPLOIDALNE

KOMÓRKA DIPLOIDALNA > DWIE KOMÓRKI DIPLOIDALNE


W podziałach mitotycznych bierze udział jądro komórkowe, w którym znajduje się cały materiał genetyczny. Jądro dzieli się na pół i tworzy dwie identyczne komórki o takim samym materiale genetycznym.

Podziały mitotyczne dzieli się na:
kariokinezę - dzieli się tylko jądro komórkowe;
cytokinezę - dzielą się zarówno jądro komórkowe, jak i cytoplazma.

Fazy mitozy:
  • interfaza - komórka przed podziałem; w jej jądrze chromosomy mają postać cienkich włókien chromatynowych; przed rozpoczęciem podziału zachodzi replikacja DNA;
  • profaza - włókna chromatynowe tworzą widoczne chromosomy, zanika otoczka jądrowa;

|Budowa chromosomu - gotowy do podziału chromosom składa się z dwóch połączonych centromerem chromatyd. Każda chromatyda składa się z dwóch ramion i zawiera jedną, taką samą, jak w w chromatydzie siostrzanej, cząsteczkę DNA.
  • metafaza - chromosomy układają się w płaszczyźnie równikowej komórki, czyli w połowie odległości między jej biegunami - centriolami; pojawia się wrzeciono podziałowe - włókna białkowe łączące się z centromerami chromosomów;
  • anafaza trwa od momentu "pęknięcia" chromosomów do odciągnięcia chromatyd do przeciwległych biegunów przez kurczące się włókna.
  • telofaza - chromatydy stają się chromosomami potomnymi i tworzą dwa odrębne jądra potomne; następuje odtworzenie otoczki jądrowej i despiralizacja materiału genetycznego; po podziale jądra następuje podział cytoplazmy (cytokineza);
  • po podziale komórki dalej się dzielą lub różnicują, tworząc tkanki - wtedy najczęściej tracą zdolność dzielenia się.

Ze względu na położenie centromeru wyróżnia się chromosomy:
  • metacentryczne;
  • submetacentryczne;
  • akrocentryczne;
  • telocentryczne.



1. Komórka somatyczna. 2. No cóż... 3. Komórka przed podziałem (interfaza). 4. Profaza - zanika otoczka jądrowa (zaznaczona na niebiesko), wyraźnie widać chromosomy. 5. Metafaza - chromosomy układają się w płaszczyźnie równikowej. 6. Początek Anafazy. 7. Koniec anafazy. 8. Telofaza - chromatydy zostały odciągnięte do przeciwległych biegunów. 9. Powstają dwie odrębne komórki, następuje podział jądra i cytoplazmy.



SŁOWNIK

Haploidalna liczba chromosomów - oznacza się ją symbolem n. U człowieka mają ją tylko komórki rozrodcze. Zawiera pojedynczy zestaw chromosomów: tylko od ojca lub tylko od matki.

Diploidalna liczba chromosomów - oznacza się ją symbolem 2n. Znajduje się w pozostałych komórkach ciała (komórkach somatycznych) i zawiera dwa zestawy chromosomów. Jest nazywana kariotypem.

Kariotyp to pełna zawartość materiału genetycznego w komórce człowieka. Tworzy go 46 chromosomów, czyli 23 pary: 22 pary autosomów i jedna para chromosomów płciowych - jeden chromosom X i jeden chromosom Y. Podczas przeprowadzania obserwacji mikroskopowej wykonuje się fotografię preparatu, a następnie wycina się poszczególne chromosomy, układa się je w pary i numeruje zgodnie z zasadami klasyfikacji opracowanymi przez genetyków. Chromosomy układa się od najmniejszego do największego.

Centriole - białkowe struktury, które odgrywają ważną rolę podczas podziału komórki.

środa, 7 grudnia 2011

Zadania z genetyki [do zrobienia]

1. Kobieta o włosach rudych, której ojciec chorował na daltonizm, poślubiła zdrowego mężczyznę, którego ojciec miał włosy rude. Jaka część ich potomstwa będzie miała jednocześnie włosy rude i będzie chorować na daltonizm?

2. Mężczyzna o oczach piwnych, włosach ciemnych, z wolnym płatkiem ucha ma z kobietą o oczach niebieskich, włosach rudych i przyrośniętym płatku ucha dziecko o fenotypie matki. Jakie jest prawdopodobieństwo, że ich następne dziecko będzie miało fenotyp ojca?

3. Kobieta zdrowa, której ojciec chorował na hemofilię, poślubiła mężczyznę zdrowego. Jaka część ich potomstwa może chorować na hemofilię.

4. Niebieskooka daltonistka poślubiła zdrowego mężczyznę o oczach piwnych, którego ojciec miał oczy niebieskie. Jaka część ich synów będzie niebieskookimi daltonistami? Jakie jest prawdopodobieństwo, że ich syn będzie miał oczy piwne i będzie zdrowy?

5. Małżeństwo, mężczyzna z grupą krwi A, a kobieta z grupą krwi B, mają jedno dziecko z krupą krwi 0. Jakie jest prawdopodobieństwo, że ich następne dziecko będzie miało grupę krwi A?

6. Ile rodzajów gamet wytworzy heterozygota o zapisie: AABbCcDDEe?

WZÓR NA OBLICZANIE WSZYSTKICH MOŻLIWYCH KOMBINACJI
2n
 n - liczba heterozygot

7. Mężczyzna chory na daltonizm poślubił kobietę, której rodzice byli zdrowi. Jaka część ich dzieci będzie daltonistami?

8. Matka i córka mają grupę krwi AB. Jakiej grupy krwi nie może mieć ojciec?

9. U grochu pachnącego barwa czerwona dominuje nad barwą białą. Jakie będzie rozszczepienie genotypów i fenotypów w potomstwie dwóch heterozygot o kwiatach czerwonych?