Systematyka
Zasady systematyki i kladogramy
Transport gazów i praca układów krążenia oraz oddechowego
Serce działa jak dwie pompy: prawa tłoczy krew do płuc, lewa do krążenia dużego. Zastawki zapewniają jednokierunkowy przepływ, a cykl serca wynika z naprzemiennych skurczów i rozkurczów przedsionków oraz komór.
Tętnice odprowadzają krew od serca i mają grube, sprężyste ściany; żyły doprowadzają krew i często mają zastawki; naczynia włosowate mają cienki śródbłonek umożliwiający wymianę.
Tlen dyfunduje zgodnie z gradientem ciśnienia parcjalnego i wiąże się z hemoglobiną. Większość CO₂ jest transportowana jako HCO₃⁻, a wentylacja jest regulowana głównie w odpowiedzi na zmiany CO₂ i pH.
- Węzeł zatokowo-przedsionkowy inicjuje rytm serca.
- Lewa komora ma grubszą ścianę, bo wytwarza wyższe ciśnienie.
- Surfaktant zmniejsza napięcie powierzchniowe pęcherzyków.
- Przesunięcie krzywej hemoglobiny ułatwia oddawanie tlenu w aktywnych tkankach.
Schemat: Transport gazów i praca układów krążenia oraz oddechowego
Kolejne etapy procesu wraz z kierunkiem zmian.
Podstawa programowa: V.1
Mechanizmy ewolucji i odtwarzanie pokrewieństwa
Ewolucja populacji oznacza zmianę częstości alleli. Mutacje tworzą nowe allele, rekombinacja nowe kombinacje, dobór różnicuje sukces rozrodczy, dryf zmienia częstości losowo, a migracja przenosi allele między populacjami.
Dobór działa na fenotyp osobnika, ale skutkiem w kolejnych pokoleniach jest zmiana struktury genetycznej populacji. Dostosowanie jest względne i zależy od środowiska.
Specjacja wymaga ograniczenia przepływu genów i narastania izolacji rozrodczej. Drzewa filogenetyczne pokazują hipotezę wspólnego pochodzenia; grupę monofiletyczną tworzy przodek i wszyscy potomkowie.
p + q = 1; p² + 2pq + q² = 1
- Efekt założyciela i wąskie gardło są formami dryfu.
- Narządy homologiczne mają wspólne pochodzenie, analogiczne — podobną funkcję bez wspólnego pochodzenia struktury.
- Konwergencja tworzy podobne cechy w niezależnych liniach.
- Prawo Hardy'ego–Weinberga opisuje model populacji bez sił ewolucyjnych.
Schemat: Mechanizmy ewolucji i odtwarzanie pokrewieństwa
Kolejne etapy procesu wraz z kierunkiem zmian.
Podstawa programowa: V.2
Najczęstsze błędy
„Tętnice zawsze prowadzą krew utlenowaną”
Poprawnie: Tętnice prowadzą krew od serca; tętnica płucna przenosi krew odtlenowaną.
„Oddychanie przyspiesza głównie przy spadku O₂”
Poprawnie: U zdrowego człowieka silnym bodźcem jest wzrost CO₂ i spadek pH płynu mózgowo-rdzeniowego.
„Organizm ewoluuje w ciągu życia”
Poprawnie: Ewoluują populacje w kolejnych pokoleniach; osobnik może się rozwijać lub aklimatyzować.
„Dobór naturalny działa celowo, aby ulepszać gatunek”
Poprawnie: Różnice w przeżyciu i rozrodzie wynikają z aktualnych warunków; proces nie ma zaplanowanego celu.
Zadania z odpowiedziami
1. Grubość ściany lewej komory
Wyjaśnij, dlaczego lewa komora ma grubszą warstwę mięśnia niż prawa.
- 1.Porównaj opór krążenia dużego i płucnego.
- 2.Wskaż wymagane ciśnienie.
- 3.Połącz z siłą skurczu i masą mięśnia.
Odpowiedź
Lewa komora tłoczy krew przez całe ciało i musi pokonać większy opór, dlatego wytwarza wyższe ciśnienie i ma grubszą ścianę mięśniową.
2. Częstość nosicieli
W populacji w równowadze częstość recesywnej choroby aa wynosi 0,01. Oblicz częstość heterozygot.
- 1.Ustal q²=0,01.
- 2.Oblicz q i p.
- 3.Oblicz 2pq.
Odpowiedź
q=0,1, p=0,9, więc częstość heterozygot 2pq=2×0,9×0,1=0,18, czyli 18%.
Podsumowanie
- Węzeł zatokowo-przedsionkowy inicjuje rytm serca.
- Lewa komora ma grubszą ścianę, bo wytwarza wyższe ciśnienie.
- Serce działa jak dwie pompy: prawa tłoczy krew do płuc, lewa do krążenia dużego. Zastawki zapewniają jednokierunkowy przepływ, a cykl serca wynika z naprzemiennych skurczów i rozkurczów przedsionków oraz komór.
- Efekt założyciela i wąskie gardło są formami dryfu.
- Narządy homologiczne mają wspólne pochodzenie, analogiczne — podobną funkcję bez wspólnego pochodzenia struktury.
- Ewolucja populacji oznacza zmianę częstości alleli. Mutacje tworzą nowe allele, rekombinacja nowe kombinacje, dobór różnicuje sukces rozrodczy, dryf zmienia częstości losowo, a migracja przenosi allele między populacjami.
Słownik pojęć
- Ciśnienie parcjalne
- Udział danego gazu w całkowitym ciśnieniu mieszaniny.
- Surfaktant
- Substancja zmniejszająca napięcie powierzchniowe pęcherzyków płucnych.
- Automatyzm serca
- Zdolność serca do samodzielnego generowania pobudzeń.
- Dostosowanie
- Względny sukces reprodukcyjny genotypu w danym środowisku.
- Dryf genetyczny
- Losowa zmiana częstości alleli, szczególnie silna w małych populacjach.
- Monofiletyzm
- Pochodzenie grupy od wspólnego przodka wraz ze wszystkimi jego potomkami.