Zoologia dla Ochrony Środowiska 2011/2012 wykłady 1-6

Transkrypt

1 Zoologia dla Ochrony Środowiska 2011/2012 wykłady 1-6 Wykładowca: prof. dr hab. Maria Ogielska Zakład Biologii i Ochrony Kręgowców Instytut Zoologiczny Wydział Nauk Biologicznych Uniwersytet Wrocławski

2 Wiadomości o zagadnieniach poruszanych na wykładach można znaleźć w następujących podręcznikach: Podstawy biologii komórki. Wprowadzenie do biologii molekularnej. Alberts i inni, PWN Biologia. Solomon i wsp. Multco 2009 (tzw. Nowy Villee )

3 Bruce Alberts, Dennis Bray, Karen Hopkin, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter Eldra Pearl Solomon, Linda R. Berg, Diana W. Martin Wyd: Multico Ta biblia biologii przedstawia przyrodę całej naszej planety na każdym poziomie organizacji: od atomu do biosfery. Wyjaśnia fascynujące sekrety żywych organizmów wedle najnowszego stanu wiedzy. Prostym, przystępnym językiem opisuje największe zawiłości biochemii, genetyki, fizjologii, cytologii i wielu innych nauk biologicznych.

4 Zoologia - definicje Zespół dyscyplin naukowych, których przedmiotem badań są zwierzęta. Zoon (grecki) zwierzę, logos -nauka

5 Zoologia dla Ochrony Środowiska Plan wykładów: zoologia ogólna, czyli jemy tort po kawałku Zoologia jako nauka Taksonomia i systematyka, organizacja świata zwierzęcego. Budowa komórki zwierzęcej. Tkanki zwierzęce. Pokrycie ciała i układ szkieletowy (wewnętrzny, zewnętrzny, hydrostatyczny) Ruch zwierząt, cytoszkielet i białka motoryczne, tkanka mięśniowa. Przewodzenie impulsu, tkanka nerwowa, układ nerwowy. Narządy zmysłów, receptory i efektory. Odżywianie i trawienie pokarmów. Oddychanie komórkowe i wymiana gazowa. Krążenie, układ krwionośny, krew, hemolimfa. Rozmnażanie płciowe i bezpłciowe, mitoza, mejoza. Sygnalizacja komórkowa, regulacja hormonalna. Ochrona zwierząt

6 Zoologia historia nauki Arystoteles ( pne) Św. Augustyn ( ) Albert Wielki ( ) Tomasz z Akwinu ( ) Edward Wotton ( ) Antoni van Leeuvenhoek ( ) Theodor Schwann ( ) i Mattias Schleiden ( ) Franciszek Redi ( ) William Harvey ( ) Lazarro Spalanzani ( ) Ludwik Pasteur ( ) Charles Robert Darwin ( )

7 Zoologia historia nauki Rozwój nauk o dziedziczności Grzegorz Mendel Tomasz Morgan James Watson i Francis Crick Zoologia w Polsce Benedykt Dybowski ( )

8 Systematyka i taksonomia

9 Systematyka i taksonomia Taksonomia zajmuje się przynależnością gatunkową organizmów, nadaje nazwy. Systematyka nauka zajmująca się podziałem na grupy na podstawie pokrewieństwa filogenetycznego.

10 Systematyka i taksonomia Systematyka ma za zadanie odtworzenie historii ewolucji danej grupy, czyli filogenezę. Wielka różnorodność systematyki i różnice spotykane w podręcznikach są odzwierciedleniem trudności badawczych. Narzędzia taksonomów i systematyków to badanie rozwoju zarodkowego, anatomia porównawcza, paleontologia, biologia molekularna.

11 Systematyka i taksonomia Gatunek to podstawowa jednostka klasyfikacji w systematyce i taksonomii. Jest to grupa osobników, wykazujących podobieństwo pod względem cech rozwoju, budowy i funkcji i mogących się krzyżować między sobą wydając płodne potomstwo. Mają wspólnych przodków i wspólną pulę genów. Blisko spokrewnione gatunki grupuje się w rodzaje. Jest bardzo wiele definicji gatunku.

12 Systematyka i taksonomia Pierwotnym zadaniem systematyki było uporządkowanie wiadomości o danym zwierzęciu, grupie zwierząt, super-grupie itp. Przede wszystkim był to spis tak sporządzony, aby każdy element nie powtarzał się kilkakrotnie pod różnymi nazwami. Systemy sztuczne np. podział na zwierzęta wodne i lądowe, jadalne i niejadalne, pożyteczne i szkodliwe. Systemy naturalne, czyli opierające się na podobieństwie organizmów wynikającym z pokrewieństwa.

13 Systematyka i taksonomia System naturalny odtwarza przeszłe pokrewieństwa i ewolucję. Chociaż takie kryteria stwarzają często kłopoty i wynikającą z gromadzenia coraz to nowych odkryć konieczność częstych zmian, są dziś ogólnie przyjęte jako podstawa systematyki. Odtwarzanie pokrewieństw prowadzi do pogłębiania wiedzy o przebiegu i mechanizmach ewolucji.

14 Systematyka i taksonomia Arystoteles ( p.n.e.) Św. Augustyn (IV w) Karl von Linne (Linneusz)

15 Systematyka i taksonomia a ochrona gatunkowa Chociaż każdy gatunek jest opisany tą samą nazwą binominalną, należy mieć świadomość, że osobniki należące do tego samego gatunku nie są identyczne. Zmienność występuje zarówno w obrębie jednej populacji, jak i pomiędzy populacjami.

16 Systematyka i taksonomia a ochrona gatunkowa Osobniki należące do tego samego gatunku nie są identyczne. Ich geny i supergeny występują w różnych kombinacjach (allelach). Haplotypy alleliczne formy supergenu.

17 Systematyka i taksonomia a ochrona gatunkowa Osobniki należące do tego samego gatunku nie są identyczne. Należy chronić różnorodność i przepływ genów pomiędzy populacjami. Ta świadomość jest niezbędna przy wszelkich działaniach ochronnych, takich jak translokacje, introdukcje, czy reintrodukcje.

18 Systematyka i taksonomia a ochrona gatunkowa Przy ochronie gatunkowej należy pamiętać, że nie chronimy nazwy binominalnej, lecz różnorodność genetyczną gatunku.

19 Budowa komórki zwierzęcej

20 Komórka Podstawowa jednostka strukturalna i funkcjonalna organizmów żywych. Otoczona jest błoną plazmatyczną, wewnątrz znajduje się cytoplazma i organella komórkowe.

21 Komórka Komórki bardzo różnią się kształtem i funkcją. Funkcje wszystkich komórek opierają się na podobnych podstawowych procesach chemicznych. Wszystkie żyjące dziś komórki powstały przez ewolucję prakomórki. W genach zakodowana jest informacja o kształcie, funkcjach i zachowaniu komórek

22 Porównanie komórki zwierzęcej i roślinnej Różnorodność wielkości i kształtu komórek zwierzęcych

23 W jaki sposób komórki utrzymują swój kształt? Elementy cytoszkieletu: (a) Mikrofilamenty aktynowe 7 nm ` (b) Filamenty pośrednie 10 nm (c) Mikrotubule 25 nm

24 Błony komórkowe Za pomocą błony komórka oddziela swoje składniki chemiczne od środowiska zewnętrznego Błona zbudowana jest z dwuwarstwy lipidowej i białek. Błony tworzą przedziały w komórce

25 Błony komórkowe dwuwarstwa lipidowa Hydrofilna głowa, Hydrofobowe ogony węglowodorowe Cząsteczki o właściwościach zarówno hydrofbowych i hydrofilnych nazywamy cząsteczkami amfipatycznymi. Wpływ detergentów na dwuwarstwę lipidową; Detergenty są również cząsteczkami amfipatycznymi

26 Jądro komórkowe Komórki eukariotyczne posiadają jądro (eu prawdziwy, karyon jądro) Zawartość jądra zawarta jest w otoczce jądrowej Wewnątrz jądra znajduje się informacja genetyczna zapisana w DNA DNA i specyficzne białka tworzą chromatynę (interfazową postać chromosomów) Chromatyna w czasie podziału komórki kondensuje w chromosomy

27 Jądro komórkowe Białkowe kompleksy porowe - dwustronna komunikacja pomiędzy cytoplazmą i wnętrzem jądra Budowa i rola jąderka. Jąderko a biosynteza białka. Jąderko jest specyficznym fragmentem chromosomu (wiele powtarzających się odcinków rdna), na matrycy którego odbywa się transkrypcja rybosomowego RNA (rrna), który buduje podjednostki rybosomów.

28 Jąderko a biosynteza białka Rybosomy, siateczka szorstka Rybosomy zbudowane są z małej i dużej podjednostki (białka + rrna). Pomiędzy jednostki wchodzi inny rodzaj RNA (m-rna), który zawiera informację genetyczną. Ta informacja jest tłumaczona na aminokwasy (translacja), które tworzą specyficzne łańcuchy polipeptydowe.

29 Struktury błonowe komórki: Siateczka szorstka Siateczka gładka Aparat Golgiego diktiosomy Lizosomy

30 Mitochondria Mitochondria dostarczają energii związanej w wysokoenergetycznych wiązaniach ATP Podczas generowania energii mitochondria zużywają tlen i uwalniają dwutlenek węgla. Ten proces to oddychanie komórkowe. Mitochondrialny DNA (mtdna), dziedziczenie cytoplazmatyczne

31 Tkanki zwierzęce

32 Definicja tkanki: zespół komórek powiązanych ze sobą przestrzennie, o wspólnym pochodzeniu i podobnej budowie, pełniących takie same funkcje. W skład tkanki wchodzi również wytworzona przez komórki substancja międzykomórkowa. Tkanki tworzą się wcześnie w rozwoju zarodkowym w procesie różnicowania tkankowego. Istnieją odrębne tkanki roślinne i zwierzęce. Nazwę "tkanka" wprowadził W XVII w. N. Grew, obserwując mikroskopową strukturę roślin.

33 Nauka o tkankach histologia Histos (gr) tkanina W ujęciu historycznym: nauka o budowie mikroskopowej tkanek i narządów; Obecnie obejmuje również: powiązania strukturalno-czynnościowe na poziomie mikroskopowym, submikroskopowym i molekularnym. histologia molekularna wykorzystuje informacje z pogranicza biochemii, fizjologii, immunologii i genetyki.

34 Histologia ogólna: nauka o typach tkanek Histologia szczegółowa: nauka o tkankowej budowie narządów

35 Tkanki zwierzęce dzieli się na 4 zasadnicze grupy: 1. nabłonkowa 2. łączna 3. nerwowa 4. mięśniowa

36 Tkanka nabłonkowa

37 Tkanka nabłonkowa Nabłonki są uważane za tkankę pierwotną. W nabłonkach ściśle połączone komórki stanowią barierę dla płynów i substancji po jednej i po drugiej stronie nabłonka. Bariera zapobiega utracie płynów, lub nadmiernemu ich napływowi. Zawiera receptory dla sygnałów ze środowiska, chroni przed mikroorganizmami.

38 Tkanka nabłonkowa Nabłonki są tkankami okrywającymi lub wyścielającymi. Komórki są połączone z sobą tworząc warstwę. Nabłonki składające się z jednej warstwy, to nabłonki jednowarstwowe Jeżeli warstw jest więcej to są to nabłonki wielowarstwowe

39 Nabłonki są tkankami stale odnawiającymi się dzięki obecności i podziałom mitotycznym komórek macierzystych.

40 Głównym składnikiem cytoszkieletu komórek nabłonkowych są keratynowe włókna pośrednie. Wypełnione włóknami keratynowymi komórki ulegają kontrolowanej genetycznie programowanej śmierci przekształcając się w martwą warstwę łuskowatych złuszczających się komórek.

41 Podstawowe kryteria klasyfikacji nabłonków: Ze względu na liczbę warstw Ze względu na kształt komórek (w przypadku wielowarstwowych warstwy apikalnej) Ze względu na wytwory powierzchni apikalnej (np. nabłonek urzęsiony) Ze względu na funkcję (np. nabłonek wydzielniczy)

42 Tkanka nabłonkowa Nabłonki jednowarstwowe występują u wszystkich zwierząt. Nabłonki wielowarstwowe występują u kręgowców.

43 Charakterystyka tkanki nabłonkowej Nabłonki mają spolaryzowane powierzchnie: szczytową (apikalną) i podstawną (bazalną). Część apikalna - mikrokosmki, rzęski. Część podtawna spoczywa na cienkiej warstewce substancji wydzielanej przez komórki nabłonka zwanej błoną podstawną.

44 Nabłonki pokrywające powierzchnię ciała u wielu larw są zaopatrzone w rzęski. Powierzchnie wielu dróg wyprowadzających (jajowody, przewody oddechowe) są również pokryte rzęskami.

45 Jest wiele wytworów nabłonka: Wydzieliny gruczołów pochodzenia nabłonkowego (potowe, łojowe) Galareta dzwonu meduz, Szkliwo zębów skórnych spodoustych i zębów wszystkich kręgowców Pazury, paznokcie, kopyta, łuski, pióra, włosy potężne nieraz nawarstwienia martwych, skeratynizowanych i silnie z sobą powiązanych komórek płaskich.

46 U wielu bezkręgowców nabłonek wydziela kutikulę (zwaną też rąbkiem oskórkowym). Warstwa kutikuli może być przesycona chityną (stawonogi, szkielet zewnętrzny), która może być dodatkowo wzmocniona kwaśnym węglanem wapnia (kalcyt, rzadziej aragonit). Wówczas zyskuje na twardości.

47 Chityna polisacharyd zbudowany z reszt N-acetylo-D-glukozoaminy połączonych wiązaniami typu β1-4. Powtarzającą się jednostką jest dwucukier chitobioza. Występuje w ścianach komórkowych większości grzybów, a także w pokryciu ciała wielu grup bezkręgowców (głównie stawonogów). Większość zwierząt nie trawi chityny. Rozkładają ją mikroorganizmy produkujące enzymy chitynazę i chitobiazę. Chityna jest syntetyzowana u jednokomórkowców i większości pierwoustych, utraciły ją wtórouste (poza rurkoczułkowcami i osłonicami).

48 Połączenia międzykomórkowe Komórki tkanki nabłonkowej są pomiędzy sobą połączone za pomocą połączeń międzykomórkowych. Łączą one tkanki w elastyczne, zwarte zespoły. Ważną rolę odgrywają tu też białka integralne błony komórkowej, błona podstawna i elementy cytoszkieletu.

49 Połączenie międzykomórkowe Klasyfikacja według funkcji: Uszczelniające: połączenia zamykające (ścisłe, barierowe) Mechaniczne: desmosomy i półdesmosomy związane z cytoszkieletem (połączenie zwierające). Komunikacyjne: (połączenia szczelinowe, konksony). Utworzone z białek integralnych błony komórkowej.

50 Tkanka nerwowa Układ nerwowy

51 Żywy organizm jest integralną częścią środowiska i nie może istnieć bez stałej kontroli warunków zewnętrznych, gdyż wpływają one na jego wewnętrzną równowagę (homeostazę).

52 Środowisko wewnętrzne zwierząt jest chronione przed środowiskiem zewnętrznym poprzez rozmaite powłoki ciała (nabłonek, tkanka łączna).

53 Zwierzęta również oddziałują na stan środowiska. Największy wpływ na środowisko ma jeden gatunek człowiek. Uważa się, że stało się tak dlatego, że człowiek ma ogromną zdolność kojarzenia, przewidywania i syntetycznego myślenia. Podporządkowując sobie środowisko robi to na ogromną skalę (miasta, zmiany krajobrazu, kwaśne deszcze, dziura ozonowa, zawracanie rzek, pestycydy uśmiercające głównie bezkręgowce, monokultury, introdukcje obcych gatunków, skażenia).

54 Zwierzęta odbierają bodźce ze środowiska za pomocą układu nerwowego. Podstawową jednostką układu nerwowego jest komórka nerwowa neuron. Zespół neuronów tworzy tkankę nerwową.

55 Tkanka nerwowa

56 Neuron, akson, dendryt. Kształt komórce nerwowej nadaje cytoszkielet: filamenty pośrednie (neurofilamenty) i mikrotubule

57 Neurony w tkance nerwowej przekazują impuls elektryczny z komórki do komórki. Impuls tworzy się poprzez chwilową depolaryzację błony komórkowej neuronu.

58 Depolaryzacja jest wynikiem przepływu jonów pomiędzy cytoplazmą komórki nerwowej i jej środowiskiem. Cytoplazma ma w stanie spoczynku ładunek ujemny. Kontrolowany napływ jonów dodatnich do komórki zmienia ładunek na dodatni.

59 Neurony w tkance nerwowej przekazują impuls z komórki do komórki. Przekazywanie impulsu jest kontrolowane i dotyczy tylko części układu nerwowego. Kontrolę nad tym, która część jest pobudzona sprawują synapsy. Synapsy dzielimy na elektryczne i chemiczne. Synapsy elektryczne komunikacyjne połączenia międzykomórkowe Synapsy chemiczne neuroprzekaźniki.

60 W jaki sposób zwierzęta reagują na zmiany środowiskowe?

61 Narządy zmysłów Środowisko wewnętrzne zwierząt jest chronione przed środowiskiem zewnętrznym poprzez powłoki ciała (nabłonek, tkanka łączna, szkielet zewnętrzny) stanowiące barierę utrudniającą odbiór bodźców.

62 Im lepsza jest ta bariera, tym większa jest konieczność odbierania sygnałów ze środowiska poprzez wyspecjalizowane organy receptory. Są to różne wyspecjalizowane narządy, najczęściej pochodzące z przekształconego nabłonka zewnętrznego lub będące bezpośrednimi wypustkami mózgu.

63 Receptory mechaniczne (czuciowe, słuchowe, sensillae u stawongów, statocysty, linia naboczna). Receptory chemiczne (smak, węch). Receptory fotonów światła (wzrok). Foton światła powoduje kaskadową reakcję biochemiczną w błonie i cytoplazmie, co w ostateczności prowadzi do depolaryzacji błony i do wytworzenia impulsu nerwowego, który przekazywany jest do mózgu.

64 W jaki sposób informacja odebrana przez komórki receptorów jest przekazywana do komórek innych części organizmu? Komunikacja międzykomórkowa. Cząsteczki sygnałowe i hormony.

65 Sygnalizacja międzykomórkowa. Komórki produkują specyficzne cząsteczki sygnałowe hormony. Działanie hormonów: zmiany konfiguracji enzymów hamowanie lub pobudzenie syntezy enzymów zmiana dostępności substratów dla reakcji enzymatycznej przez zmianę przepuszczalności błony komórkowej hamowanie lub aktywacja genów

66 Hormony mogą być produkowane i wydzielane w różnej odległości od komórek odbierających sygnał. Autokrynne - komórka sama wydziela hormon i sama go odbiera. Parakrynne - komórka wydziela hormon, który może być przekazywany przez substancję międzykomórkową do sąsiednich komórek ( hormony tkankowe ). Endokrynne - hormony mogą oddziaływać na tkanki czy narządy oddalane od źródła produkcji hormonu, gdzie docierają wraz z krwią ( gruczoły wydzielania wewnętrznego ).

67 Neuroprzekaźniki substancje umożliwiające przepływ impulsu w synapsach chemicznych. Wybrane neuroprzekaźniki serotonina, adrenalina (epinefryna) Neurosekrecja czynność wydzielnicza komórek nerwowych.

68 Tkanka łączna

69 Różne rodzaje tkanki łącznej tkanka łączna właściwa tkanka łączna włóknista zbita (zwarta) o utkaniu regularnym o utkaniu nieregularnym tkanka łączna włóknista luźna (wiotka) tkanka łączna siateczkowa tkanka tłuszczowa żółta brunatna tkanka galaretowata tkanka chrzęstna tkanka kostna krew i szpik

70 Tkanka łączna Budowa tkanki łącznej zbudowana z komórek i z substancji międzykomórkowej Różnorodność funkcji: podporowa odżywcza transportowa obronna Każdy typ tkanki łącznej ma charakterystyczne komórki Fibrocyty-tkanka łączna właściwa chondrocyty-tkanka łączna chrzestna osteocyty- tkanka kostna histiocyty komórki tuczne komórki plazmatyczne komórki krwi komórki tłuszczowe komórki barwnikowe

71 Proteoglikany Ich funkcją jest zapobieganie kompresji (zgniatania) tkanki Proteoglikany łączą się z ujemnie naładowanymi glikozoaminoglikanami (GAG).

72 Do tkanek łącznych należy również: parenchyma płazińców i mięczaków tkanka struny grzbietowej tkanka glejowa, towarzysząca tkance nerwowej

73 Charakterystyka tkanki łącznej brak bezpośredniego kontaktu między komórkami obfita substancja międzykomórkowa wytwarzana przez komórki tkanki łącznej

74 Charakterystyka tkanki łącznej Komórki tkanki łącznej nazywane są w zależności od typu tkanki: fibrocyty tkanka łączna właściwa osteocyty - tkanka kostna chondrocyty tkanka chrzęstna adipocyty tkanka tłuszczowa

75 Charakterystyka tkanki łącznej W substancji międzykomórkowej znajdują się włókna: kolagenowe (klejodajne, klejorodne) siateczkowe (retikularne, srebrochłonne) elastynowe (sprężyste)

76 Kolagen Kolla (gr.) klej (stąd włókna klejodajne) Kolagen jest charakterystyczny dla wszystkich zwierząt wielokomórkowych. Różne tkanki łączne posiadają różne typy kolagenu Ssaki posiadają ok. 20 genów kodujących różne typy kolagenu W organizmie ssaków jest ok. 25% kolagenu, czyli najwięcej ze wszystkich białek.

77 Kolagen Typowa cząsteczka kolagenu jest długa, sztywna i skręcona z 3 łańcuchów. Te cząsteczki są z kolei splecione we włókienka kolagenowe, a te z kolei we włókna kolagenowe.

78 Kolagen jest syntetyzowany i wydzielana przez komórki tkanki łącznej w postaci prokolagenu. Krótkie łańcuchy prokolagenu zabezpieczone są na końcach białkiem zapobiegającym agregacji. Prokolagen na zewnątrz komórki ulega agregacji. Na zewnątrz komórki enzym kolagenaza odcina końcowe peptydy, co umożliwia stworzenie agregatów.

79 Kolagen Włókna kolagenowe są różnie splecione w rożnych tkankach. Jest to wynikiem aktywnego działania samych fibrocytów, które aktywnie pełzając po wydzielonym przez siebie kolagenie organizują go. Kolagen zapewnia wytrzymałość tkanki na rozciąganie. Oprócz kolagenu występują też włókna elastynowe i fibronektyna.

80 Tkanka łączna właściwa luźna, zbita,

81 Tkanka łączna właściwa jest siedliskiem wolnych komórek. komórki płynów ciała: leukocyty, makrofagi chromatofory: komórki barwnikowe zawierające pigment

82 Chromatofory komórki barwnikowe Chromatofory zawierające melaninę (żółtą, brunatną lub czarną) to melanofory, zawierające substancje lipochromowe podobne do karotenu to ksantofory, erytrofory, Guanofory (irydiofory) zawierają srebrzyste, kryształki guaniny. Różnie załamują światło. Barwa ogólna jest wypadkową rozmieszczenia poszczególnych typów chromatoforów, ich stanu, prześwitującej krwi.

83 Tkanka chrzęstna szklista, włóknista, sprężysta

84 Proteoglikany Ich funkcją jest zapobieganie kompresji (zgniatania) tkanki Proteoglikany łączą się z ujemnie naładowanymi glikozoaminoglikanami (GAG).

85 Glikozoaminoglikany (GAG) GAGi są silnie hydrofilowe. Ich silny ładunek ujemny przyciąga jony dodatnie, np. sód. Powoduje to wytworzenie olbrzymiej siły osmotycznej i wiązanie wody. Przy dużym nacisku spomiędzy GAGów jest wyciskana woda, a po ustaniu napięcia znowu jest wiązana. Stąd bierze się sprężystość chrząstki. Oprócz funkcji mechanicznej GAGi mogą tworzyć żele, zatrzymujące rozmaite cząsteczki i regulujące ich dostęp do komórek. Mogą to być np. cząsteczki sygnałowe, które regulują funkcjonowanie komórek.

86 Tkanka kostna

87 Tkanka kostna blaszkowata (drobnowłóknista) splotowata (grubowłóknista) - występuje w wielu kościach u ryb i płazów, a u ssaków w życiu płodowym. W tkance splotowatej włókna kolagenowe mają przebieg nieregularny i oznaczają się różną grubością. Zwykle brak w niej naczyń. W tkance splotowatej układ jamek (osteocytów) jest bezładny.

88 Tkanka tłuszczowa

89 Tkanka tłuszczowa Mało substancji międzykomórkowej Wewnątrz komórek wakuole z tłuszczem Tkanka tłuszczowa biała (zapasowa) Tkanka podskórna. Ciało tłuszczowe owadów i płazów. Tkanka tłuszczowa brunatna (gruczoł snu zimowego) Torebka nerkowa, krezka, u gryzoni zraziki między łopatkami i na karku, śródpiersiu, w pachwinach. Brunatny kolor pochodzi od cytochromu w mitochondriach. Obecnie dyskutuje się, czy nie jest to pochodna tkanki mięśniowej.

90 Tkanka tłuszczowa brunatna Zwierzęta stałocieplne zachowują stałą temperaturę kosztem znacznych zmian metabolizmu. Przy niskiej temperaturze zewnętrznej następuje przyśpieszenie metabolizmu dzięki termogenezie drżeniowej (dreszcze, szybkie skurcze) i bedrżeniowej. Drżenie: uwalnianie energii z ATP w postaci ciepła. Termogeneza bezdrżeniowa - temperatura tkanki brunatnej jest wyższa niż otaczających tkanek (min. o 1 st. C). Ciepło powstaje wskutek modyfikacji funkcji mitochondriów: energia nie powstaje w tak dużych ilościach w postaci ATP, lecz zamienia się na ciepło.

91 krew i szpik Krew - płynna tkanka łączna składająca się z nieupostaciowanego osocza i elementów morfotycznych

92 Mechanizmy ruchu zwierząt Ruch na poziomie organizmów Ruch na poziomie komórek

93 Ruch na poziomie komórek mięś ęśniowych

94 Białka motoryczne Białka motoryczne mają zdolność wiązania się z mikrotubulami lub filamentami aktynowymi. Zużywają energię powstałą podczas hydrolizy ATP i mogą dzięki temu przemieszczać się wzdłuż tych elementów cytoszkieletu.

95 U zwierząt tkankowych za ruch odpowiedzialne są wyspecjalizowane elementy mięśniowe, które przenoszą napięcia kurczących się mięśni na elementy szkieletowe, co powoduje zmianę pozycji poszczególnych części organizmu między sobą, a synchronizacja tych procesów powoduje ukierunkowany ruch.

96 Ruch na poziomie organizmu i komórki: Ruch na poziomie organizmów to wynik współdziałania elementów mięśniowych z elementami szkieletowymi Ruch na poziomie komórkowym to wynik współdziałania białek motorycznych z elementami cytoszkieletowymi

97 Mechanizm skurczu mięśnia jest najlepiej poznanym mechanizmem ruchu. Odbywa się dzięki wyspecjalizowanym komórkom mięśniowym, czyli komórkom o wybitnie dobrze wykształconym i bogatym cytoszkielecie aktynowym wraz z fialamentami utworzonymi z białka motorycznego - miozyny. W zależności od ułożenia tych elementów wyróżnia się mięśnie gładkie i poprzecznie prążkowane.

98 Białka motoryczne Mechanizm skurczu mięśnia jest przykładem bardzo szczególnie wykształconego cytoszkieletu aktynowego i współdziałających z nim białek motorycznych miozyn splecionych w grube filamenty miozynowe.

99 Ewolucja komórek mięśniowych Komórki nabłonkowo-mięśniowe Komórki nabłonkowe zawierające w swojej cytoplazmie pęczek włókien aktynowo-miozynowych. Komórki mięśniowe Mofibryle mogą występować pod powierzchnią błony, jednostronnie lub w całej objętości komórki. Pochodzą prawdopodobnie od komórek nabłonkowomięśniowych.

100 Komórki mięśniowe różnych grup zwierząt Gąbki wokół otworu gębowego są komórki (miocyty) o charakterze mięśni gładkich. Te komórki powodują zamykanie się otworu (trwa to ok. 7 minut) Jamochłony komórki nabłonkowo-mięśniowe (głównie u polipów, np. u stułbi). U meduz i ukwiałów pęczki miofibryli tracą kontakt z nabłonkiem i tworzą włókna przypominające włókna mięśniowe gładkie. Te włókna są często zatopione w mezoglei bezpostaciowej substancji pomiędzy ektoendodermą.

101 Komórki mięśniowe różnych grup zwierząt Płazińce wirki i tasiemce: głównie mięśnie gładkie, chociaż są też elementy o strukturze mięśni prążkowanych. Niektóre gatunki wrotków mają włókna poprzecznie prążkowane. Obleńce Komórki przypominają wyglądem komórki nabłonkowo-mięśniowe, ale są pochodzenia mezenchymatycznego. Pierścienice mięśnie gładkie. Tylko u niektórych gatunków mogą być elementy mięśni poprzecznie prążkowanych. Stawonogi mięśnie poprzecznie prążkowane. Onychophora i Tardigrada mają mięśnie gładkie. Mięśnie gładkie też występują u innych stawonogów np. w przewodzie pokarmowym. Mięczaki mięśnie gładkie (np. noga ślimaka), ale też występują prążkowane, np. mięśnie błyskawicznie zwierające muszlę. Szkarłupnie mięśnie gładkie. Kręgowce mięśnie poprzecznie prążkowane i gładkie.

102 Ruch na poziomie komórek nie-mi mięśniowych

103 Ruch komórek - pseudopodia Pseudopodia: lobopodia, lamellipodia, filopodia ruch generowany rozmaite białka motoryczne współdziałające z włóknami aktynowymi cytoszkieletu

104 Ruch komórek wici i rzęski ruch generowany przez rozmaite białka motoryczne współdziałające z mikrotubulami

105 Białka motoryczne Białka motoryczne są specyficzne pod względem kierunku wędrowania. kinezyny idą po mikrotubulach w kierunku plus, dyneiny - w kierunku minus.