Człowiek — układy narządów
Ruch zwierząt i rodzaje szkieletu
Plan budowy zwierząt i przystosowania
Porównywanie zwierząt wymaga wspólnych kryteriów: symetrii, liczby listków zarodkowych, rodzaju jamy ciała, segmentacji, budowy układów narządów i sposobu rozwoju.
Narządy wymiany gazowej mają dużą powierzchnię, cienką barierę i zwykle sprawny transport gazów. Sposób wydalania azotu zależy od dostępności wody: amoniak jest toksyczny, mocznik mniej toksyczny, a kwas moczowy oszczędza wodę.
U kręgowców przejście na ląd wiązało się m.in. ze zmianami kończyn, płuc, osłon ciała, zapłodnienia i rozwoju zarodka. Błony płodowe uniezależniły rozwój owodniowców od wody środowiskowej.
- Parzydełkowce są dwuwarstwowe i mają jamę chłonąco-trawiącą.
- Stawonogi mają segmentowane ciało, odnóża członowane i oskórek chitynowy.
- Szkarłupnie są wtórouste, a dorosłe zwykle wykazują symetrię promienistą.
- Ptaki i ssaki są stałocieplne, lecz cecha powstała niezależnie w obu liniach.
Podstawa programowa: XI.2.7a
Aparat ruchu, skurcz mięśnia i skóra
Kości stanowią dźwignie, stawy punkty ruchu, a mięśnie generują siłę. Mięśnie antagonistyczne działają przeciwstawnie, ponieważ włókno mięśniowe aktywnie się skraca, ale nie potrafi aktywnie się wydłużać.
W sarkomerze filamenty aktynowe przesuwają się względem miozynowych. Ca²⁺ wiąże troponinę, odsłania miejsca na aktynie, a głowy miozyny wykonują cykl mostków poprzecznych wykorzystujący ATP.
Skóra tworzy barierę, odbiera bodźce i uczestniczy w termoregulacji. Rozszerzenie naczyń i pocenie zwiększają oddawanie ciepła, a zwężenie naczyń ogranicza straty.
- Podczas skurczu długość filamentów nie zmienia się — skraca się sarkomer.
- ATP jest potrzebne do odłączenia głowy miozyny od aktyny.
- Ścięgno łączy mięsień z kością, więzadło stabilizuje połączenie kości.
- UVB umożliwia syntezę witaminy D, ale nadmiar uszkadza DNA.
Schemat: Aparat ruchu, skurcz mięśnia i skóra
Kolejne etapy procesu wraz z kierunkiem zmian.
Podstawa programowa: XI.2.7a
Najczęstsze błędy
„Bardziej złożony organizm jest zawsze ewolucyjnie młodszy i lepszy”
Poprawnie: Ewolucja nie tworzy drabiny postępu; współczesne grupy są przystosowane do różnych nisz.
„Podobna funkcja narządów zawsze świadczy o homologii”
Poprawnie: Narządy analogiczne mogą pełnić podobną funkcję, mimo niezależnego pochodzenia.
„Filamenty aktyny i miozyny skracają się”
Poprawnie: Filamenty zachowują długość i przesuwają się względem siebie, skracając sarkomer.
„ATP jest potrzebne tylko do wykonania ruchu głowy miozyny”
Poprawnie: Jest również niezbędne do odłączenia miozyny od aktyny i pompowania Ca²⁺ do siateczki.
Zadania z odpowiedziami
1. Przystosowanie ptaków do lotu
Wykaż związek budowy układu oddechowego ptaka z dużym zapotrzebowaniem energetycznym lotu.
- 1.Wskaż worki powietrzne i przepływ przez płuca.
- 2.Podkreśl ciągłość wentylacji powierzchni wymiany.
- 3.Połącz z intensywnym oddychaniem tlenowym.
Odpowiedź
Jednokierunkowy przepływ powietrza przez płuca i działanie worków powietrznych utrzymują wydajną wymianę także podczas wydechu, wspierając wysokie tempo metabolizmu mięśni lotu.
2. Stężenie Ca²⁺ a skurcz
Wyjaśnij, dlaczego usunięcie Ca²⁺ z cytoplazmy prowadzi do rozkurczu.
- 1.Wskaż troponinę i tropomiozynę.
- 2.Określ dostępność miejsc wiązania miozyny.
- 3.Połącz z zanikiem mostków poprzecznych.
Odpowiedź
Po spadku Ca²⁺ troponina wraca do stanu wyjściowego, tropomiozyna zasłania miejsca aktyny i nowe mostki aktyna–miozyna nie powstają, więc włókno się rozkurcza.
Podsumowanie
- Parzydełkowce są dwuwarstwowe i mają jamę chłonąco-trawiącą.
- Stawonogi mają segmentowane ciało, odnóża członowane i oskórek chitynowy.
- Porównywanie zwierząt wymaga wspólnych kryteriów: symetrii, liczby listków zarodkowych, rodzaju jamy ciała, segmentacji, budowy układów narządów i sposobu rozwoju.
- Podczas skurczu długość filamentów nie zmienia się — skraca się sarkomer.
- ATP jest potrzebne do odłączenia głowy miozyny od aktyny.
- Kości stanowią dźwignie, stawy punkty ruchu, a mięśnie generują siłę. Mięśnie antagonistyczne działają przeciwstawnie, ponieważ włókno mięśniowe aktywnie się skraca, ale nie potrafi aktywnie się wydłużać.
Słownik pojęć
- Wtóroustość
- Rozwój, w którym pragęba przekształca się zwykle w odbyt.
- Homologia
- Podobieństwo wynikające ze wspólnego pochodzenia ewolucyjnego.
- Owodniowce
- Kręgowce, których zarodek rozwija się z błonami płodowymi.
- Sarkomer
- Podstawowa jednostka kurczliwa miofibryli.
- Antagonizm mięśni
- Przeciwstawne działanie par mięśni wykonujących ruch w obu kierunkach.
- Termoregulacja
- Utrzymywanie temperatury ciała w zakresie funkcjonalnym.