BIOLOGIJA

BIOLOGIJA
Uvodno predavanje
Što je biologija?
znanost o ţivotu;
 znanost koja proučava pojave i zakonitosti
koje vladaju u ţivome svijetu;
 znanost o ţivim bićima i ţivotnim
procesima
 (grč. bios-ţivot; logos-misao, riječ)
 Što je znanost?
 Biologija je PRIRODNA znanost (zajedno
s kemijom, fizikom i geologijom)

Osnovna područja istraţivanja





ZOOLOGIJA
BOTANIKA
MIKROBIOLOGIJA
EKOLOGIJA
GENETIKA
STANIČNA
BIOLOGIJA
 EVOLUCIJA
 MOLEKULARNA
BIOLOGIJA

Zašto učimo biologiju? ILI Zašto
nam je ona vaţna?
Stjecanje znanja o ţivom svijetu oko sebe
te time razumijevanje ţivota oko sebe
 Da bi upoznali sebe (i ţivi svijet oko nas)!
 Da bi to znanje primijenili!
 Tehnologija-primjena znanosti u
komercijalne i industrijske svrhe
 Dostignuća u biologiji imaju široku
primjenu u: medicini, veterini, šumarstvu,
biotehnologiji!


Ţivimo u razdoblju velikih znanstvenih
otkrića!

Svatko od nas treba osnovno biološko
znanje kako bismo mogli izgraditi vlastite
stavove s obzirom na ţivi svijet
Što je to znanstveno istraţivanje?
Svaki znanstveni rad mora biti originalan;
to znači da sadrţi neku NOVU spoznaju,
činjenicu ili na novi način tumači neke već
poznate činjenice.
 Radovi mogu biti znanstveni i stručni
(pregledni)
 Pokus: znanstveni postupak pri kojem se u
određenim i kontroliranim uvjetima uz
mijenjanje pojedinih varijabli, dolazi do
zapažanja, zaključivanja i tumačenja.

Laboratorijsko i
terensko istraţivanje
Znanstveni rad ima poglavlja:
Naslov
 Saţetak
 Uvod
 Materijal i metode
 Rezultati
 Rasprava
 Zaključak
 Literatura
 Zahvala

Ovako je strukturiran i
Vaš diplomski rad!
Sistematika – grana biologije koja utvrđuje
srodstvene odnose, imenuje i razvrstava
ţiva bića
 Temelje postavio Carl Linne; binarna
nomenklatura
 Zašto je to vaţno?
 Do danas imenovano oko 2 milijuna vrsta!








Carstvo: ţivotinje
Koljeno: svitkovci
Razred: sisavci
Red: zvijeri
Porodica: psi
Rod: vukovi
Vrsta: Canis lupus L. vuk







Carstvo: ţivotinje
Koljeno: svitkovci
Razred: ptice
Red: vrapčarke
Porodica: vrane
Rod: prave vrane
Vrsta: Corvus corax –
obični gavran
Carstva ţivog svijeta

Još od Aristotela, pa sve do sredine 20.
stoljeća, sav ţivi svijet bio je raspodijeljen
u dva velika carstva: biljno i ţivotinjsko

Što je trebalo dobro usavršiti da bi se
moglo upoznati predstavnike ostalih
carstava?
Organizacijske razine ţivog svijeta
Što je zajedničko svim ţivim bićima?







Kemijski sastav
Stanična građa
Organiziranost
Metabolizam
Hranjenje
Pokretljivost
Podraţljivost







Rast i razvoj
Razmnoţavanje
Nasljeđivanje
Individualnost
Starenje i smrt
Evolucija
Prilagodba
Povijest istraţivanja stanica
Okom moţemo vidjeti odvojeno dvije
strukture ako su udaljene 0,1 mm.
 Ţivotinjske stanice: 10-20 µm
 Biljne stanice: 80-200 µm


Prije izuma mikroskopa nije se znalo da
stanice postoje!!
Robert Hook
1665., primitivnim mikroskopom vidio
stanice pluta, te strukture je nazvao
stanice, ćelije
 Antonie van Leeuwenhoek,
“otac mikroskopije”, 1670. usavršio
primitivni mikroskop
(promatrao krv, spermije, mikroorganizme,
ţivot u kapljici vode…)


1838. botaničar M.J. Schleiden i zoolog T.
Schwann, postavili staničnu teoriju!

1864. Louis Pasteur dokazao da organizmi
nisu samonikli

1858. Rudolf Virchow: Sve stanice iz
stanica (Omnis cellula ex cellula)
19. stoljeće – Carl Zeiss, Ernst Abbe,
unapređenje mikroskopa do moći
razlučivanja 0,5 mm
 20. stoljeće – industrijska proizvodnja
mikroskopa, usavršavanje mehaničkih
dijelova, izrada kvalitetnijih objektiva,
povezivanje mikroskopa s računalom…
 Elektronski mikroskop!
 Snopom elektrona moguće je razlučiti
oko 1000 puta sitnije strukture (0,5 nm),
nego one svjetlosnim mikroskopom


Faznokontrastni mikroskop (1932.)

1983. nova tehnika – lančana reakcija
polimerazom (ubrzala istraţivanje gena!)
Stanična teorija podrazumijeva:
Stanice su temeljne građevne i
funkcionalne jedinice ţivih bića.
 Svi organizmi građeni su od stanica (od
jedne ili više).
 Sve stanice sličnog su kemijskog sastava.
 Nove stanice nastaju samo iz postojećih
stanica dijeljenjem.
 Stanice sadrţe nasljednu tvar koja se
diobom prenosi u nove stanice.

Stanice kao eksperimentalni modeli

Polazište od činjenice da su osnovna
svojstva stanica sačuvana tijekom
evolucije, te su stoga bazični principi
dokazani eksperimentima na jednoj vrsti
stanica primjenjivi i na druge vrste stanica
Escherichie coli
Bakterije su idealan model za istraţivanja
mnogih procesa u molekularnoj biologiji,
genetici, biokemiji
 Današnje spoznaje o replikaciji DNA,
genetičkom kodu, sintezi proteina,
kontroli ekspresije gena proizlaze iz
eksperimenata na bakterijama
 Prednost: brzi rast, jednostavne hranjive
podloge

Kvasci

Za istraţivanje strukture i funkcije
eukariotskih stanica

Prednosti: uspješno uzgajanje u
laboratoriju, stvaranje kolonija iz jedne
stanice, vrlo pogodni za genetičke
manipulacije
Caenorhabditis elegans
Prvi mnogostanični organizam
čiji je genom potpuno
sekvencioniran!
 Sadrţi 959 somatskih stanica i
1000-2000 zametnih stanica
 Jednostavna manipulacija u
laboratoriju
 Evolucijski očuvani biološki
mehanizmi čine crva
pogodnim modelom za
istraţivanje mnogih procesa
koji se pojavljuju u ljudskom
organizmu!

Vinska mušica (Drosophilae
melanogaster)
Ključni eksperimentalni organizam za
istraţivanje genetičke kontrole
embrionalnog razvoja
 Prednosti: relativno malen genom,
jednostavna manipulacija u laboratoriju,
razmnoţavanje jednom u dva tjedna…

Kralješnjaci
Vaţan pristup u istraţivanju stanica
sisavaca uključujući čovjeka su metode
kultiviranja stanica in vitro
 Istraţivanja in vitro: na stanicama ili
tkivima koja se nalaze izvan organizma
 Istraţivanja in vivo: na samim organizmima
 Ţaba gubavica Xenopus laevis
 Miševi (sličnosti u genima čovjeka i miša);
transgenični miševi

Stanično frakcioniranje
Postupak izdvajanja pojedinih staničnih
organela ili još manjih dijelova stanice u
zasebne homogene frakcije
 Koristi se za upoznavanje njihovih
fizioloških uloga i biokemijskog sastava
 Provodi se u dva koraka:
1. homogenizacija tkiva
2. centrifugiranje dobivenog staničnog
homogenata (ultracentrifuga)

Kultura stanica
Postupak kojim stanicama mnogostaničnih
organizama omogućujemo rast i dijeljenje
u odgovarajućoj hranidbenoj podlozi izvan
samog organizma
 Sterilni uvjeti
 Medij sadrţava sve potrebne hranjive tvari
 Svrha: kulture stanica omogućuju
dobivanje novih znanstvenih spoznaja jer
je sustav istraţivanja jednostavniji

Prvi uspješni pokušaj, W. Roux, 1885.god. –
na tkivu pileće neuralne ploče
 R. Harisson, 1907.
 Početak 20.st. Carrelova ispitivanja –
dobivena kontinuirana stanična kultura
tijekom 34 godine!
 In vitro kulture mogu se podijeliti na:
1. primarne
2. linijske: a) konačne stanične linije
b) kontinuirane stanične linije
3. Kulture tkiva
4. Kulture organa

1. Kultura biljnih stanica:
 Totipotentnost!
 Koristi se za brzo razmnoţavanje biljaka
ali i za njihovo oplemenjivanje (nova, za
čovjeka korisna obiljeţja) – GMO
organizmi
2. Kultura ţivotinjskih stanica
 Koristi se za istraţivanje biokemijskih
procesa u stanici, za testiranje lijekova
Kultura organa
Oplodnja in vitro, 1969.god. na čovjeku!
 1978. god. rođeno prvo dijete u ljudskoj
povijesti koja je začeta u laboratoriju!
 Tehnike kultiviranja blastocista - imaju
vaţnu ulogu u istraţivanju embrionalnih
matičnih stanica

Prokariotska i eukariotska stanica
Razlike biljne i ţivotinjske stanice

Download Report