Eukariote

Eukariote (Eucaryota) su jednoćelijski i višećelijski organizmi sa eukariotskim tipom građe ćelije svrstani u carstvo Eucarya.
      Primordijalna eukariotska ćelija je živela kao predator, hvatala i proždirala druge ćelije. Zato je bila neophodna fleksibilna membrana i razvijen citoskelet da je podupire i pokreće. Fragilna DNK je trebalo da se žaštiti u odvojenom kompartmentu - jedru. Usložnjavanje organizma je vodilo povećanju površine ćelijske membrane. Stoga se javljaju unutrašnje membrane, odnosno formiraju organele koje imaju određene funkcije.
      Životinjske ćelije su tipične eukariotske ćelije. Za razliku od eukariotskih ćelija biljaka i gljiva, životinjske ćelije nemaju ćelijski zid. Ova funkcija je izgubljena davno u prošlosti na jednom jednoćelijskom organizmu koji je dao povod za carstvo Životinja. Većina ćelija i biljnog i životinjskog porekla ima veličinu u rasponu od 1 do 100 mikrometara te su vidljive samo pomoću mikroskopa. Nedostatak krutog ćelijskog zida kod životinja dozvolio je da se razvije veća raznolikost tipova ćelija, tkiva i organa.
     Životinjsko carstvo je jedinstveno među eukariotskim organizmima po prisustvu proteina kolagena u ekstracelularnom matriksu,koji povezuje većinu životinjskih ćelija. Kolagen čini čak 25% svih proteina organizma sisara. Stvara se u cisternama granulisanog endoplazmatičnog retikuluma kao prokolagen. Kod biljaka tu ulogu vrši pektin.Činjenica da nema drugih organizama koji sadrže kolagen jedan je od pokazatelja da sve životinje potiču od zajedničkog pretka.

Posmatrajmo ćeliju kao jednu fabriku

Ćelijska membrana (plazma membrana)

Membrana je u eukariotskoj ćeliji prisutna na površini ćelije i u njenoj unutrašnjosti gde ograničava pojedine organele. Ove membrane obezbeduju uslove za odvijanje svih životnih procesa i održavanje razlike izmedu unutarćelijske i vanćelijske sredine. Istovremeno plazma membrana uspostavlja kontakte sa drugim ćelijama i vanćelijskom sredinom i razmenjuje materije sa njima. U prokariotskoj ćeliji membrana se nalazi samo kao spoljašnji omotač ćelije, odnosno, ne obrazuje se sistem unutrašnjih membrana, kao u eukariotskoj ćeliji. Ćelijska membrana je tanak (7,5 - 10nm), metabolički aktivan omotač koji odvaja citoplazmu od ekstracelularnog prostora. Posmatrana TEM-om (Transmisioni Elektronski Mikroskop) membrana se vidi kao troslojna struktura, sa dva tamna sloja izmedu kojih je jedan svetao sloj. Plazmalema ima složenu i dinamičnu molekulsku organizaciju i brojne funkcije. Ona je vrlo selektivan filter koji reguliše transport materija u ćeliju i iz ćelije. Liposolubilne materije lako prolaze kroz membranu rastvarajući se u njenim lipidima, a hidrosolubilne materije prolaze uz pomoć membranskih proteina, jonskih kanala i nosača (za taj transport se koristi ili gradijent koncentracije ili metabolička energija). Svojim transportnim sistemima membrana istovremeno reguliše sastav citoplazme i ekstracelularne tečnosti koja okružuje ćeliju. Poseduje specijalizovane delove za prepoznavanje, povezivanje i komunikaciju sa susednim ćelijama, osim njih, ćelija ima hormonske, imune i druge receptore.

Struktura membrane

Osnovu strukture svih membrana ćelije čini kontinuirani fosfolipidni dvosloj koji je relativno nepropustljiv za vodene rastvore. Osim fosfolipida (precizniji naziv: fosfogliceridi), u sastavu membrane su još i holesterol, glikolipidi i proteini. Molekuli fosfolipida se sastoje iz polarne (hidrofilne) glave i nepolarnog (hidrofobnog) repa. Kada se nađu u vodi, spontano stvaraju dvoslojeve koji zatvaraju vezikule, lipozome. U molekulu fosfolipida, masne kiseline imaju paran broj ugljenikovih atoma. Jedna je uvek zasićena, a druga nezasićena masna kiselina. U membrani, molekuli fosfolipida su hidrofilnim krajevima okrenuti prema njenim spoljnim površinama, a hidrofobnim prema unutrašnjosti membrane. Lateralna pokretljivost molekula fosfolipida i drugih molekula membrane, predstavlja osnovnu dinamičnost membrane, odnosno njene fluidnosti u nivou jedne ravni, dok su različiti proteini mozaično rasporedeni u njoj. Zato se ovakva struktura membrane naziva modelom fluidnog mozaika. U membranama su najviše zastupljene četiri vrste fosfolipida: fosfatidilholin, fosfatidiletanolamin, fosfatidilserin i sfingomijelin. Molekuli holesterola se nalaze izmedu molekula fosfolipida, a njihova funkcija je da ograničavaju kretanje fosfolipida i da povećaju stabilnost membrane. Glikolipidi se nalaze samo u spoljnom sloju fosfolipida, odnosno sloju lipida koji nije okrenut prema citosolu.

Transport kroz membranu

Postoje dve osnovne vrste: pasivan i aktivan transport. Pri pasivnom transportu materije se kreću iz sredine sa većom u sredinu sa manjom koncentracijom [niz hemijski gradijent], pri čemu se energija ne troši. Oblici pasivnog transporta su osmoza, difuzija i olakšana difuzija. Aktivan transport se vrši kroz ćelijsku membranu nasuprot hemijskom gradijentu – materije se transportuju iz sredine sa manjom u sredinu sa većom koncentracijom, pomoću proteina nosača i uz utrošak energije. Energija za odvijanje aktivnog transporta dobija se hidrolizom ATP-a u ADP. Proteini nosači rade kao pumpe i kao enzimi ATP - aze [adenozin trifosfataze] jer katalizuju razlaganje ATP -a. Najbolje proučena je Na - K pumpa koja nasuprot hemijskom gradijentu, aktivno ispumpava jone Na+ iz ćelije, a upumpava jone K+ u ćeliju. Natrijum - kalijum pumpa ima glavnu ulogu u stvaranju membranskog potencijala životinjskih ćelija.

Endocitoza i egzocitoza

Makromolekuli kao što su proteini, polisaharidi, polinukleotidi ili čak čitave ćelije [npr. bakterije] ne mogu prolaziti kroz membranu ni jednim od do sada navedenih tipova transporta. Unošenje i izlucivanje velikih molekula obavlja se aktivnim ucešćem ćelijske membrane pri čemu ona obrazuje vezikule, a procesi se nazivaju endocitoza i egzocitoza. Proces unošenja makromolekula i rastvora naziva se endocitoza , dok se izbacivanje specifičnih proizvoda ćelije ili nekih drugih materija u vanćelijsku sredinu naziva egzocitoza. Endocitoza obuhvata dva procesa: fagocitozu i pinocitozu. Unošenje krupnih cestica je fagocitoza [grc. phagein = jesti], a rastvorenih materija je pinocitoza [grc. pino = piti].

Ćelijske organele - unutrašnje membrane

U odnosu na zapreminu eukariotske ćelije, plazma membrana na površini ćelije je suviše male površine za smeštaj enzima neophodnih za obavljanje svih životnih funkcija. Usled toga se u unutrašnjosti ćelije obrazuje čitav sistem membrana koje dele ćeliju na odeljke za obavljanje različitih funkcija. Ti odeljci su ćelijske organele koje se karakterišu specifičnom ultrastrukturom, funkcijom i enzimskim sadržajem. Veći broj organela je zaodenut sopstvenom membranom (jednostrukom ili dvostrukom) i to su membranske organele (mitohondrije, ER, Goldžijev aparat, lizozomi i peroksizomi), dok ostale organele (ribozomi, centrioli i elementi citoskeleta), nemaju membranski omotač i spadaju u nemembranske organele.Citoplazmine organele se mogu grupisati prema srodnosti njihovih funkcija u ćeliji na one koje učestvuju u procesima sinteze i na one u kojima se skladište hidrolitički enzimi.

 Organele koje učestvuju u procesima sinteze:

- Ribozomi su jedine organele prisutne i u prokariotskoj i u eukariotskoj ćeliji. Građeni su od dve subjedinice velike i male. Kada se povežu sa molekulom i-RNK sintetišu protein. Povezivanjem većeg broja ribozoma sa i-RNK nastaje polizom.

- Endoplazmatični retikulum -ER predstvlja mrežu membrana koje se prostire kroz čitavu ćeliju. Osnovna uloga ove organele je sinteza i transport materija kroz ćeliju. Razlikuju se dve vrste granularni i agranularni. Granularni ER na membranama nosi ribozome pa se u njemu sintetišu proteini. Agranularni ER nema ribozome i u njemu se sintetišu lipidi i njihovi derivati

- Goldžijev aparat se sastoji iz spljoštenih paralelno postavljenih krupnih vezikula, kao naslagani tanjiri, od kojih se odvajaju sitnije vezikule koje sadrže proizvod lučenja ove organele. Uloga mu je u dozrevanju, obeležavanju i usmeravanju kretanja molekula ka tačnom odredištu u ćeliji: ka lizozomima, van ćelije (sekretorna uloga), ka ćelijskoj membrani.

 

 Organele u kojima se skladište hidrolitički enzimi:

- Lizozomi imaju oblik kesica obavijenih jednostrukom membranom. Ispunjeni su mnogobrojnim hidrolitičkim enzimima pa se nazivaju ''organele za varenje''. U njima se mogu razložiti različite materije, strane materije ili čak čitave ćelije (npr. bakterije), delovi sopstvene ćelije a u određenim uslovima i čitava ćelija (''kese samoubice'').

- Peroksizomi su male vezikule okružene jednostrukom membranom . Sadrže enzime za oksidaciju masnih kiselina i aminokiselina, pri čemu se kao sporedan proizvod javlja vodonik-peroksid. Peroksizomima, koji su svojstveni životinjskim ćelijama, odgovaraju glioksizomi u biljnim ćelijama, mada ih dosta citologa smatra jednom te istom organelom. Oksizomi se nalaze u semenima koja su bogata uljima i omogućavaju rast klice tako što joj obezbeđuju energiju razgradnjom masnih kiselina

- Vakuole je karakteristična samo za biljne ćelije. Ima ulogu biljnih lizozoma i daje čvrstinu ćeliji. Njena membrana se naziva tonoplast.

      

 Organele u kojima se sintetiše ATP:

- Mitohondrije su organele sa najvećom količinom membrana. Njihov sadržaj je obavijen dvema membranama - spoljašnjom i unutrašnjom, između kojih se nalazi međuprostor. Spoljašnja membrana je glatka i u kontaktu je sa citoplazmom. Unutrašnja membrana gradi mnoge uvrate označene kao kriste na kojima se nalaze enzimi respiratornog lanca. U mitohondrijalnom matriksu nalaze se ribozomi [70S] i mitohondrijalna DNK (prstenastog oblika). U procesu ćelijskog disanja razlažu se organske materije do krajnjih proizvoda CO2 i H2O i oslobađa se energija u vidu molekula ATP-a. Odvija se kroz dve faze: glikolizu (u citoplazmi u odsustvu O2) i Krebsov ciklus (u mitohondrijama, u prisustvu O2). Osnovni izvor energije u životinjskim ćelijama je glikoza. Razlaganjem 1 mol glikoze kroz obe faze oslobodi se 38mol ATP-a.

- Hloroplasti su prisutni samo u biljnoj ćeliji. Razlikuju se tri vrste hromoplasti, hloroplasti i leukoplasti [bez pigmenta, u njima se magacioniraju hranljive materije]. Hloroplasti su i po gradi i po funkciji slični mitohondrijama. Hloroplasti sadrže pigment hlorofil i u njima se odvija proces fotosinteze. Fotosinteza predstavlja proces kojim se pomocu hlorofila apsorbuje sunčeva svetlost i pretvara u hemijsku energiju [ATP] a zatim se ta energija koristi za sintezu organskih materija iz neorganskih [CO2 i H2O].

Ovom podelom nisu obuhvaćeni jedro u kome su smešteni hromozomi (geni) i centrozomi koji učestvuju u deobi.

Par centriola međusobno povezanih i postavljenih pod pravim uglom, grade strukture zvane centrosom. Centriole predstavljaju šuplje cilindre dijametra 150 nm i 300-500 nm dužine. Karakteristične su za životinjsku ćeliju.

- Najupadljivija, organela eukariotskih ćelija je jedro. Sam latinski naziv - nucleus (jezgro), govori o značaju jedra za ćeliju. U njemu se nalazi DNK (geni) u kojoj je zapisano sve ono što ćelija treba da uradi da bi se održala u životu i prilagodila na promene u okolini. Jedro reguliše (upravlja) sve procese u ćeliji, u njemu se obavlja i sinteza DNK (replikacija) i svih vrsta RNK (transkripcija).    Jedro se sastoji od jedrove opne (nuklearnog ovoja) i jedrovog soka (nukleoplazme). Nuklearni omotač je izgrađen od dve membrane : spoljašnje i unutrašnje između kojih se nalazi perinuklearni prostor. Nuklearni omotač sadrži otvore (nuklearne pore) preko kojih se obavlja razmena materija između nukleoplazme i citoplazme ćelije. Nukleoplazma je unutrašnjost jedra odvojena od citoplazme unutrašnjom jedrovom membranom. U nukleoplazmi se nalaze hromozomi - hromatin i jedarce (nukleolus).

Hromatin

- Hromatin se uočava u interfaznom jedru (to je jedro ćelije koja nije u deobi, već se nalazi u tzv. interfazi). On je u obliku hromatinskih vlakana koja se, kada se obrade određenim enzimima, vide kao niska perli. Tokom ćelijske deobe dolazi do kondezovanja hromatinskih vlakana tako da ona postaju samostalna telašca - hromozomi. Naziv hromatina (hromozoma) potiče od grc. chromos što znaći boja, odnosno, lepo se boji odredenim baznim bojama. Hromatin se sastoji od DNK, male količine RNK i dve vrste proteina: histona i nehistonskih proteiona. Na sledećim slikama možete videti način kondenzacije hromatinskih vlakana.

Hromozomi

Hromozomi su telašca karakterističnog oblika koja se u jedru mogu uočiti za vreme deobe. Najbolje se uočavaju za vreme metafaze mitoze pa se tada i izučavaju i nazivaju metafazni hromozomi. Broj hromozoma je stalan i karakteristican za svaku biološku vrstu i naziva se kariotip.    Telesne (somatske) ćelije imaju diploidan (grc. diploos = dvostruk) broj hromozoma (obeležava se kao 2n). Telesna ćelija čoveka ima 46 hromozoma ili dve garniture po 23 hromozoma, pri čemu jedna garnitura potiče od majke, a druga od oca pa se tako obrazuje 23 para homologih hromozoma.
   Polne ćelije ili gameti (kod čoveka su to spermatozoidi i jajna ćelija) sadrže upola manji broj hromozoma u odnosu na telesne ćelije, nazvan haploidan (grc. haploos = jednostruk) - obeležen kao n. Ako telesna ćelija ima dve, onda ce polna ćelija imati jednu garnituru hromozoma. Broj hromozoma u polnim ćelijama čoveka je 23.
   Svaki metafazni hromozom se sastoji od dve sestrinske hromatide i centromere (primarnog suženja). Ove delove sadrže svi hromozomi, dok se samo kod nekih javlja i sekundarno suženje.

Ćelija

Zamislite da se odmarate na plaži. Zahvatite šakom pesak. Koliko sićušnih mrvica peska bi se našlo u šaci?
Stotine, hiljade?
Koliko bi sićušnih mrvica peska bilo u skulpturi veličine i oblika čoveka? Previše da bi moglo i da se zamisli. Kao i čovek od peska, ljudsko telo se sastoji od sićušnih delića. Nazivaju se ćelije. One su daleko manje od zrna peska, toliko male da se vide jedino pomoću mikroskopa. Ako bolje pogledamo pojedinačno zrno peska, videćemo da se razlikuju po veličini i obliku. Telesne ćelije se takođe razlikuju i to više nego zrna peska. Različite su veličine, oblika i boje. (slika desno)


     Ćelija je osnovna jedinica građe i funkcije svih živih bića. Ćelija se može definisati i kao morfološka, funkcionalna i reproduktivna jedinica svih živih bića.
Svaki živi organizam je napravljen od jedne ili više ćelija. Sve ćelije nastaju iz već postojeće ćelije. Ćelija je najmanja jedinica koja ima sve karakteristike života. Skup ćelija sličnog ili istog izgleda, embrionalnog porekla i funkcije naziva se tkivo. Nauka koja proučava ćeliju naziva se citologija. U ćeliji se nalaze organska i neorganska jedinjenja. Od neorganskih jedinjenja najzastupljeniji su voda i soli. Od organskih jedinjenja u ćeliji se nalaze ugljeni hidrati, masti i proteini.
Kod jednoćelijskih organizama (protozoa) sve bitne životne funkcije (varenje, disanje, izlučivanje) obavlja jedna jedina ćelija. Kod viših životinja (metazoa) situacija je drugačija jer određene funkcije u organizmu obavljaju samo određene grupe ćelija te je iz tog razloga došlo do njihove velike raznovrsnosti u obliku, veličini, strukturi i funkciji. Tako da npr. u organizmu čoveka postoji oko 200 različitih tipova ćelija.
     Upoznavanje građe i funkcije ćelije predstavlja osnovu za svako dublje proučavanje u biologiji i medicini. Rezultati proučavanja ćelije doprinose poznavanju i normalnog i patološkog stanja organizma.

Evolucija ćelije

     Veruje se da su svi organizmi i ćelije koje ih čine nastali od zajedničkog pretka. Iako su evolutivni procesi nedovoljno poznati i objašnjeni, ipak se na osnovu podataka koje pružaju fosili i uporednog izučavanje današnjih ogranizama može pretpostaviti kako je evolucija tekla.
     Izračunato je da je Sunčev sistem nastao pre oko 4,6 milijardi godina i poznato je da od 9 planeta tog sistema život postoji samo na Zemlji (nije isključeno da na drugim planetama u galaksiji postoji život). Smatra se da je pojavi života na Zemlji prethodio dug period hemijske evolucije. Prva ćelija nastala je pre, otprilike, 3,5 ili 4 milijarde godina. Najstariji do sada otkriveni fosili nađeni su u stenama starim 3,4 milijarde godina u Južnoj Africi. Ovi fosili, vidljivi samo pomoću elektronskog mikroskopa, slični su današnjim prokariotama (bakterije i modrozelene alge). Na osnovu toga možemo pretpostaviti da je život počeo veoma rano, u prvoj milijardi Zemljine istorije.

     Nalazi fosila, takođe, ukazuju da je pre oko 1,6 milijardi godina došlo do prelaska prokariota ka znatno složenijim eukariotskim ćelijama. Danas je najprihvatljivija simbiotska teorija koja objašnjava nastanak eukariotskih ćelija (slika desno) . Po toj teoriji se smatra da su prokariote ušle u ćeliju eukariota i postale njene organele (mitohondrije i hloroplasti). Tako je nastala simbioza u kojoj je eukariotska ćelija obezbeđivala hranu, a prokariotska energiju. Ova teorija se potvrđuje građom mitohondrija i hloroplasta koja je slična građi prokariotske ćelije, ali ima i nedostataka ( ne objašnjava npr. pojavu unutrašnjeg ćelijskog skeleta u eukariotskoj ćeliji).
Pored simbiotske postoje i druge teorije koje pokušavaju da objasne evoluciju prokariotske u eukariotsku ćeliju. U svakom slučaju, dogod to ne bude moglo da se u eksperimentu dokaže, biće moguće samo pretpostavljati kako je ovaj proces tekao.
    Evolucija ćelija je trajala od 3-4 milijarde godina, dok su se ostali oblici života, kao i najsavršeniji, razvili u periodu od samo 600 miliona godina. Izgleda da se evolucija života dugo odvijala u ćeliji, usavršavajući njenu građu i funkcije, da bi posle toga došlo do stvaranja različitih organizama za relativno kratko vreme.

 

 

Osobine ćelije

U prirodi postoje brojni organizmi čije se telo sastoji iz jedne ćelije, kao što su bakterije, praživotinje, neke alge i gljive. Sa druge strane višećelijski organizmi mogu imati više miliona, biliona, kvadriliona ćelija. Tako se u organizmu odraslog čoveka nalazi preko 50 miliona ćelija. Iako se sve te ćelije međusobno razlikuju postoje neke osobine koje su zajedničke svim ćelijama:

• rast do veličine koja je karakteristična za datu vrstu ćelije;
• obavljanje određenih zadataka (funkcija, uloga);
• primanje signala iz spoljašnje sredine na koje ćelija na određeni način odgovara;
• život ćelije završava se ili ćelijskom deobom ili ćelijskom smrću; pri deobi ćelija daje nove ćelije;
• jedinstven hemijski sastav;
• jedinstvena građa.

Zahvaljujući razvoju tehnike i instrumenata saznanja o ćeliji su postala veća i potpunija. Tehnika mikroskopiranja je danas dovedena skoro do savršenstva – pronalaskom različitih vrsta mikroskopa (elektronski, fazni, i dr.).

Veličina ćelije

   

Zašto su ćelije male?

Ćelija treba da ima dovoljno veliku površinu za razmenu materija sa okolinom. Odnos površina : volumen zahteva da ćelija bude što manja.      Svaka ćelija jetre ili hepatocit ima 10-20 mikrona u prečniku (ili dvestoti deo milimetra). Sadrži većinu glavnih organela i izvodi komplikovane hemijske reakcije koje podrazumevaju varenje hrane i reciklažu hranljivih materija.
      Crvene krvne ćelije ili eritrociti su veoma neobične u poređenju sa ćelijama jetre. Imaju oblik krofne i jedne su od najmanjih ćelija u organizmu. Ne sadrže odgovarajuće organele a funcija im je u prenosu kiseonika.

Svojstva koja su zajednička svim ćelijama su sledeća:

     -Citoplazmatska (ćelijska) membrana -reguliše prolaz supstanci iz ćelije i u ćeliju.

     - Citoplazma - u njoj se odvijaju sve hemijske reakcije potrebne za rast i reprodukciju ćelije.

     - DNK - molekul u kome je zapisana nasledna informacija.

     - Ribosomi - strukture na kojima se sintetiziju proteini.

     - ATP - energijom bogat molekul.

Nove ćelije umesto starih

      Postoje desetine vrsta ćelija u našem telu. Koštane ćelije u obliku pauka ( osteociti ) stvaraju kosti, a onda ostaju u njima. Ćelije hrskavice (hondrociti) grade hrskavicu u zglobovima kostiju. Mišićne ćelije, koje su zaista mnogobrojne, povezuju se u džinovske multićelije i grade naše mišiće. Većina ćelijskih vrsta ima ograničen vek trajanja. Bele krvne ćelije mogu da žive samo nekoliko sati, kada se bore protiv bacila u toku bolesti. Ćelija kože traje oko mesec dana, dok se ne isperuta sa površine tela.
      Prosečna crvena krvna ćelija živi oko 4 meseca, dok ne ostari i izgubi oblik. Ona se onda razlaže i njeni delovi se recikliraju u jetri i slezini. U telu ima toliko mnogo crvenih krvih ćelija da se svakog sekunda proizvede 2 miliona novih, koje zamenjuju one koje prirodno propadaju. S druge strane, neke nervne ćelije (neuroni) u mozgu i nervnom sistemu stare zajedno sa čovekom.

Hemijski sastav ćelije

Hemijski elementi koji ulaze u sastav ćelija živih bića nazivaju se biogeni elementi. Od 92 prirodna elementa samo 6 elemenata – C, H, N, O, P i S – ulazi u sastav i čini oko 99% živog tkiva. Prema količini u kojoj su prisutni u ćeliji biogeni elementi se dele na:

• makroelemente (grc. macro= mnogo) i
• mikroelemente ( micro= malo,sitno).

     Makroelementi su O, H, C, N, Ca, S, P, K i dr.
     Mikroelementi se nalaze u znatno manjim količinama od makroelemenata, ali je njihovo prisustvo u živim bićima neophodno za normalno odvijanje životnih procesa. Takvi su npr. Cu, I, Br, Mn, F, Fe i dr. Oko dve trećine, odnosno, oko 60% težine odraslog čoveka čini voda (kod embriona oko 80%), dok belančevine čine oko 17%, masti oko 10%, ugljeni hidrati oko 1-2% i mineralne materije oko 5%.

Voda

Voda predstavlja najrasprostranjenije jedinjenje u organizmima i neophodan uslov za njihov opstanak. Voda je jedna od glavnih komponenti živih sistema i čini čak 50-95% težine ćelije. Osim u samoj ćeliji, voda se nalazi u međućelijskim prostorima i krvi životinja. U telu nekih nižih beskičmenjaka nalazimo preko 90% vode (dupljari, hidra na pr.). Kod mladih listova, stabala i korenova voda čini 80-90% sveže mase, a kod sočnih plodova (krastavaca, lubenice, paradajza) čak preko 90%. Semena sadrže svega oko 10% vode, a ponekad samo 5% (seme kikirikija). Količina vode u ćelijama čoveka zavisi od:

• starosti (sa starošću ćelija opada i količina vode u njima);
• vrste tkiva (krvno tkivo ima veću količinu vode od npr. masnog tkiva),
• metaboličke aktivnosti ćelije (aktivnije ćelije imaju više vode),
• pola (žene imaju manje vode od muškaraca).

Da bi organizam čoveka ispravno funkcionisao potrebno mu je oko 10 l vode dnevno. Dva litra dobija spolja: unese hranom i pićem, dok ostatak stvaraju sama tkiva. Voda koja nastaje u unutrašnjosti organizma pri kataboličkim procesima (procesi razgradnje složenih jedinjenja) naziva se endogena voda (lat. endo = unutra) ili metabolička voda. Sve životinje i biljke žive od vode koju uglavnom same stvaraju. Endogena voda se zatim razlaže u tkivima i koristi u različite svrhe.

Neorganske soli

Neorganske soli su takođe veoma zastupljene u ćelijama, a njihovi katjoni i anjoni su neophodni za:

• održavanje bioloških struktura (gradivna uloga) i
• biološku aktivnost jedinjenja (metabolička uloga).

Najzastupljeniji katjoni su:

• K+,
• Na+,
• Ca++

Medu anjonima su to:

• hloridi,
• karbonati,
• bikarbonati i
• fosfati.

     * Na+ i K+ obezbeđuju polarizovanost membrane nervnih i mišićnih ćelija, a time i njihov normalan rad.
     * Medu anjonima najvažniji su fosfati jer predstavljaju osnovne oblike iz kojih se koristi energija - izgrađuju ATP (adenozintrifosfat).
     * Karbonati i bikarbonati imaju ulogu pufera, odnosno, regulišu stalnost pH vrednost vodenog rastvora. (Pri padu pH vrednosti ispod 7 čovek može da živi samo nekoliko minuta.)

Uloge mineralnih materija u organizmu čoveka

Mineralne materije organizam ne stvara sam , već ih unosi hranom. Radi razumevanja značaja ovih materija biće navedene uloge nekih najbitnijih:       * Fe (gvožde) je veoma važan sastojak hemoglobina; nedostatak gvožda u organizmu ometa normalno stvaranje crvenih krvnih zrnaca, što prouzrokuje malokrvnost – anemiju (mada se mora napomenuti da za ovu bolest postoje i drugi uzroci);
     * Ca i P grade kalcijum-fosfate koji su glavni sastojci kostiju;
     * S ulazi u sastav nekih aminokiselina;
     * Na, K i Cl učestvuju u osmoregulaciji:
     * F sprečava karijes zuba;
     * Co je sastavni deo vitamina B12 itd.

Organska jedinjenja

Organska jedinjenja obavezno sadrže ugljenik (C) i njihovim razlaganjem se oslobađa manja ili veća količina energije (razlika u odnosu na neorganske materije). Razlikuju se četiri grupe ovih jedinjenja:

• ugljeni hidrati
• lipidi
• proteini
• nukleinske kiseline

Metabolizam ćelije

U živoj ćeliji se neprekidno odvija ogroman broj hemijskih reakcija. Celina svih hemijskih procesa, odnosno, ukupan promet materije i za materiju vezane energije naziva se metabolizam. Metabolizam karakterišu dva osnovna procesa:
     * anabolizam i

     * katabolizam.

Anabolizam predstavlja sintezu složenih jedinjenja iz prostih, uz potrošnju energije kakvi su npr.fotosinteza, sinteza proteina itd.
Katabolizam su reakcije razgradnje složenih jedinjenja na prosta, uz oslobađanje energije, pripadaju mu procesi kao što su disanje, varenje i dr.
U ćeliji se neprekidno odvijaju tesno povezani procesi razlaganja organske materije uz oslobađanje energije i sinteza složenih sastojaka ćelije uz utrošak energije. Pošto se anabolizam neprekidno odvija (ćelija neprekidno sintetiše proteine, šecere, masti idr.) ćelija ima stalnu potrebu za energijom. Živa ćelija, bez obzira na vrstu organizma, energiju dobija oksidacijom organskih jedinjenja, tj. njihovim sagorevanjem (što pripada kataboličkim procesima). Organska jedinjenja se polako i postupno oksidišu tako da se energija iz njih otpušta sporo, delimično u vidu toplote, a delom i kao hemijska energija (ATP) koju ćelija može da koristi u anabolizmu.
Po načinu dobijanja organskih molekula, koji služe kao izvor energije živa bića se dele u dve velike grupe:

     * autotrofe
     * heterotrofe

Autotrofi su sposobni da vrše fotosintezu (ili hemosintezu), da sunčevu energiju (ili hemijsku energiju) iskoriste za sintezu organskih materija koje će im služiti za dobijanje energije.
Heterotrofi uzimaju gotove organske materije hranom i sagorevanjem tih materija obezbeđuju potrebnu energiju. Hrana heterotrofa direktno ili indirektno potiče iz organskih materija nastalih fotosintezom.

Citosol i citoplazma

Citoplazma predstavlja unutrašnji sadržaj ćelije, odvojen od jedra, u kome se nalaze ćelijske organele. Citoplazmu, dakle, čine citosol i ćelijske organele. Citosol je deo citoplazme van ćelijskih organela koji zauzima oko 55% ukupne ćelijske zapremine. U citosolu se nalaze:   * na hiljade enzima koji učestvuju u ćelijskom metabolizmu;
  * niz različitih proteinskih vlakana koja grade citoskelet (ćelijski skelet);
  * granule (zrnca) ispunjene rezervnim materijama, kao što su granule glikogena u ćelijama jetre i mišića ili velike kapljice masti u masnim ćelijama;
  * veliki broj ribozoma na kojima se sintetišu proteini citosola i enzimi koji učestvuju u ćelijskom metabolizmu.

Ćelijski skelet (citoskelet)

Citoskelet je izgraden od preko 20 vrsta citoplazmatičnih proteina koji omogućavaju promenu oblika ćelije, kretanje organela i same ćelije kao i međusobno povezivanje ćelija. Osnovni strukturni delovi citoskeleta su:
  

	Mikrofilamenti među kojima su najznačajniji oni u mišićnim ćelijama; miozinski filamenti zajedno sa drugim faktorima (joni Ca++, ATP idr.) omogućavaju klizanje aktinskih filamenata što dovodi do kontrakcije mišićnih ćelija;
	Mikrotubule (mikrocevčice) su u obliku šupljeg cilindra; u ćeliji se mogu nalaziti kao pojedinačne ili grupisane u snopove; izgrađene su od proteina tubulina;
	Prelazni (intermedijerni) filamenti dobili su ime po tome što im je prečnik nešto veći od mikrofilamenata, a manji od prečnika mikrotubula; koliko je za sada poznato, imaju ih samo životinjske ćelije; grade ih veoma različiti proteini.

      

Građa ćelije sa akcentom na citoskelet

Ćelijski ciklus

Ćelijski ciklus je život ćelije između dve deobe, pri čemu je jedna deoba uključena u ciklus. Prema tome ćelijski ciklus se sastoji od dve faze:   * faza deobe (D-faza)

  * interfaza

Faza deobe kod eukariotskih ćelija obuhvata podelu jedra (kariokineza) i podelu citoplazme i njenih organela (citokineza). Ćelijski ciklus ima različito vreme trajanja kod različitih ćelija (kod bakterija najčešće traje 20 min, a kod različitih ljudskih i životinjskih ćelija od 16 – 25 sati). Interfaza obuhvata period u toku koga se ćelija priprema za deobu. Pre deobe ćelija mora da udvostruči svoju masu, da bi sve svoje delove podjednako podelila između ćerki-ćelija.

Citogerontologija

Starenje predstavlja univerzalan biološki proces, prirodnu fazu u životnom ciklusu svake jedinke, koja se završava smrću. To je proces koji predstavlja genetički programirano otkazivanje mehanizama koji održavaju homeostazu (stalnost unutrašnje sredine organizma). Starenje ćelije predstavlja postepeno smanjenje njenih funkcija i sposobnosti rasta što je zasnovano na diskoordinaciji interaktivnih puteva u samim ćelijama, kao i između njih i tkiva.

Prokariotske i eukariotske ćelije

     Dakle, prva ćelija nastala je pre oko 3,5 – 4 milijarde godina i bila je prokariotske građe. Smatra se da su najstarije prokariote bile anaerobni organizmi koji su vršili fotosintezu. Pošto se u procesu fotosinteze, kao sporedan proizvod, stvara kiseonik, ove prokariote su omogućile nastanak aerobnih organizama. Pre oko 1,6 milijardi godina došlo je do prelaska prokariota ka znatno složenijim eukariotskim ćelijama. Današnjim prokariotama pripadaju bakterije i modrozelene alge (cijanobakterije). Prokariote su jednoćelijski organizmi bez diferenciranog jedra i ćelijsklh organela (imaju samo ribozome). Genetički materijal (DNK) prokariota nalazi se u citoplazmi i naziva nukleoid. Ribozomi prokariota su sitniji [70S] od eukariotskih [80S]. Ćelijska membrana prokariota gradi uvrate mezozome i za nju su vezani enzimi ćelijskog disanja.
     Sve žive sisteme, prema složenosti grade, možemo podeliti na:


* nećelijske (acelularne ;lat. a= ne, bez; celulla = ćelija) i
* ćelijske (celularne).

Pod acelularnim se podrazumevaju oni organizmi koji nisu dostigli nivo ćelijske građe, kakvi su virusi, dok su ostali organizmi ćelijske građe. Prema složenosti građe ćelije svi celularni organizmi se dele na:

 - prokariote

 - eukariote .
Dakle, prokariotama pripadaju bakterije i cijanobakterije (modrozelelne alge), dok su eukariote svi ostali jednoćelijski i višećelijski organizmi.

Prokariote

Bakterije su najbrojnija grupa organizama koja imaju prokariotsku građu. Bile su bitne u biološkoj evoluciji, a i danas su osnova svakog lanca ishrane u prirodi. Nalazimo ih svuda oko nas, u zemljištu, vodi, uključujući i ljudski organizam. Dakle, bakterije su pripadnici i fiziološke flore ljudi i životinja- nalazimo ih na koži, u usnoj i nosnoj sluznici, crevima, donjem delu ženskih polnih organa, gde učestvuju u veoma korisnim hemijskim procesima. Od oko 1500 opisanih vrsta bakterija, samo je stotinak vrsta patogeno za čoveka. Za čoveka je veoma značajna i korisna bakterija Escherichia coli koja živi u crevima i pomaže u varenju hrane. Ona u crevima predstavlja deo normalne flore dok u drugim organima može biti patogena (npr.upala mokraćne bešike). Morfologiju, rast, gajenje, metabolizam i genetiku bakteriju proučava deo mikrobiologije koji se zove bakteriologija.
     Prva posmatranja bakterija vršio je Antoni van Leeuwenhoek davne 1683. godine, pomoću mikroskopa koji je sam napravio. Naziv bakterija uveden je u upotrebu 1828.(grč. bakterion što znači "štapić, palica"). Proučavanjem bakterija kao uzročnika i prenosioca bolesti bavili su se Louis Pasteur i Robert Koch.
     Prokariotske ćelije su prve ćelije koje su se javile u evoluciji živog sveta. Najstariji fosili ovih ćelija su stari 2.8 milijardi godina i pronađeni su u sedimentnim stenama zapadne Australije. To su sitne (1- 1.5 µm) relativno jednostavne ćelije koje imaju ćelijsku membranu i izvan nje dosta čvrst ćelijski zid dok nemaju jedro niti ćelijske organele, osim ribozoma. Pošto u citoplazmi nemaju organela njihovu funkciju obavljaju supramolekularne strukture. Ove ćelije imaju malo membranskih struktura i najčešće je to samo ćelijska membrana ili njene invaginacije kao što su mezozomi u bakterijskim ćelijama i tilakoidi u ćelijama cijanobakterija. Mezozomi predstavljaju uvrate membrane a doprinose povećanju njene površine a time povećavaju i intetnzitet procesa vezanih za membranu. Kod cijanobakterija, koje mogu da obavljaju fotosintezu, za uvrate membrane su vezani pigmenti i enzimi koji učestvuju u fotosintezi.






     Ćelijska membrana je semipermeabilna tj. polupropustljiva te kao takva kontroliše kretanje materija u ćeliju i izvan nje i predstavlja selektivnu barijeru. Debljina ćelijske membrane je 5-10 nm i predstavlja dvoslujnu strukturu tj. čine je molekuli fosfolipida poređani u dva paralelna niza. Vidljiva je elektronskim mikroskopom.

     Unutrašnji matriks ćelije je koloidnog karaktera sa sitnim granuliranim česticama. Sadrži 80% vode, ugljene-hidrate, proteine, lipide, neorganske materije, ribozome, inkluzije i genetski materijal.

     Genetski materijal u ovim ćelijama predstavlja kružno uobličen lanac DNK koji nije zaodenut membranom nego se nalazi slobodno u citoplazmi i označen je kao nukleoid. Sadrži sve genetičke informacije vezane za strukturu i funkciju ćelije. Ne sadrži histone. Prokariotske ćelije imaju najčešće jedan nukleoid a razmnožavaju se prostom ćelijskom deobom. Dakle kod njih ne postoji mitoza i mejoza.
      Isto tako, prokariotske ćelije nemaju endoplazmatski retikulum kao ni mitohondrije, ali imaju respiratorne enzime koji su vezani za unutrašnju stranu njihove ćelijske membrane. Premda imaju relativno jednostavnu strukturu, prokariotske ćelije su u biohemijskom pogledu veoma raznovrsne i dinamične, tako da se kod njih mogu sresti svi glavni metabolički putevi uključujući tri glavna procesa u kojima se oslobađa energija: glikolizu, respiraciju i fosforilaciju.
      Ribozomi su mesta sinteze proteina, građeni su od dve subjedinice koje se sastoje od proteina i ribozomske RNK (r-RNK), ali im je sedimentacijski koeficijent, za razliku od eukariotskih ribozoma,70S (S je koeficijent sedimentacije, tj. taloženja, koji određuje veličinu i oblik nekog molekula; naziva se još i Svedbergova konstanta),te su sitniji od eukariotskih ribozoma. Mogu biti slobodni ili vezani za citoplazmatsku membranu.



      U citoplazmi se mogu videti i plazmidi koji imaju ulogu naslednog aparata ali nisu vezani za nukleoid te se i replikuju nezavisno od njega. Predstavljaju male kružne dvolančane molekule DNK, po veličini veoma različite koje pod određenim uslovima mogu proći kroz ćelijsku membranu. Bakterijskoj ćeliji plazmidi nisu preko potrebni za život ali joj mogu pomoći da preživi nepovoljne uslove. Mnogi tipovi plazmida nose gene koji bakterije čine otpornim na antibiotike, teške metale ili ultraljubičasto zračenje. Zaštitu od antibiotika plazmidi obavljaju tako što sprečavaju da antibiotici prodru u bakteriju ili se u samoj bakterijskoj ćeliji sintetišu enzimi koji razlažu antibiotike. Za čoveka su najznačajniji R-plazmidi jer sadrže gene kojima bakterija stiče otpornost na antibiotike.


   

 Ćelijski zid je jedinstven po sastavu jer sadrži peptidoglikan - murein. Prema strukturi mureina i udelu dodatnih materija u ćelijskom zidu razlikujemo:

1. Gram-pozitivne bakterije - građene su od nekoliko slojeva mureina unutar kojih se nalazi teihonska kiselina, te imaju deblji ćelijski zid.




2. Gram-negativne bakterije - imaju manji broj slojeva mureina i ne sadrže teihonsku kiselinu.




Skoro sve vrste bakterija poseduju ćelijski zid koji okružuje i štiti unutrašnjost bakterijske ćelije od mehaničkih oštećenja i promene pritiska. Za razliku od biljaka eukariota, prokariotski ćelijski zid nikada ne sadrži celulozu. Neke bakterije na površini imaju i sluzavi omotač označen kao kapsula koji ih štiti od nepovoljnih uticaja okoline tj. od odbrambenog sistema organizma u koji je dospela. Izgrađena je od polisaharida. Kod mnogih bakterija je zapaženo da obrazuju gust, somotast omotač od kapsulinih polisaharida nazvan glikokaliks. Tako npr. bakterija (streptokoka) koja izaziva karijes, se najbolje pričvršćuje za površinu zuba onda kada stvara glikokaliks. Za proizvodnju glikokaliksa neophodni su šećeri.      Ćelijski zid ne sadrži samo nekoliko vrsta bakterija. Njegovo oštećenje dovodi do smrti bakterije. Antibiotik penicilin sprečava stvaranje ćelijskog zida.

Organele za kretanje

     Razlikujemo dve vrste organela za kretanje:

1. Bičevi (flagele) predstavljaju duge i tanke izraštaje pričvršćene za ćelijski zid i ćelijsku membranu, koji rotirajućim pokretima pokreću ćeliju. Njihovim gubitkom bakterije postaju nepokretne.Za razliku od bičeva eukariota ovi nisu pokriveni ćelijskom membranom.
      Prema broju i položaju bičeva razlikujemo:

a) MONOTRIH- jedan bič na jednom kraju
b) AMFITRIH - po jedan bič na oba kraja ćelije
c) LOFOTRIH - dva ili više bičeva na oba kraja ćelije
d) PERITRIH - bičevi se nalaze okolo čitave ćelije





2.Pili predstavljaju tvorevine nalik na vlasi kose pričvršćene na bakterijsku ćeliju na polovima ili na celoj površini ćelije. Kraće su i tanje od bičeva, ali su brojnije. Omogućuju bakterijama da se pričvrste za drugu ćeliju ili na određen supstrat.

Najbrojniji oblici bakterija

     * Loptaste bakterije ili koke - imaju oblik kugle. Ukoliko nakon deobe ćelije ostaju zajedno, tada nastaju diplokoke (dve ćelije), streptokoke (u vidu lanca), stafilokoke(u obliku grozda), tetrakoke (dva para) ili sarcine (osam jedinki).

     * Štapićaste bakterije ili bacili - mogu biti različite dužine i prečnika. Kada se nakon deobe ne razdvoje, nazivamo ih diplobacili (u paru) a grade i streptobacile (lanac) i palisade (poređani paralelno)

     * Spiralne bakterije ili spirili - su u osnovi štapićaste bakterije, jednom ili više puta zavijene oko svoje zamišljene ose. Mogu imati i oblik zareza te se tada nazivaju vibrioni a mogu formirati i više zavoje kada se nazivaju spirohete.



          

Razmnožavanje

     Bakterije se počinju razmnožavati kada njihove ćelije narastu do veličine karakteristične za datu vrsti. Najveći broj bakterijskih vrsta se razmnožavaja binarnom deobom pri kojoj se jedna ćelija podeli na dve nove ćelije. Rast bakterija podrazumeva povećanje njihove veličine, ali i povećanje njihovog broja nakon razmnožavanja, a kao rezultat toga stvara se kolonija. Neke bakterije se veoma brzo razmnožavaju. Pod povoljnim uslovima dele se na svakih 20-30 minuta.

     U slučaju nepovoljnih ekoloških uslova (nedostatak hrane i vode, nepovoljan ph, temperatura, toksični agensi, zračenja) unutar bakterijskih ćelija stvaraju se endospore, dolazi do gubljenja bičeva i kapsule. Endospore ne služe za razmnožavanje već za preživljavanje nepovoljnih uslova.Proces stvaranja spora naziva se sporulacija, a bakterije sa tom sposobnošću su sporogene bakterije. Spore se obrazuju kao zaštita genetičkog materijala i mogu imati različit položaj u ćeliji, terminalo, subterminalno i centralno. Prečnik spore može biti manji, jednjak ili veći od prečnika bakterijske ćelije. Kada u spoljašnjoj sredini ulovi postanu povoljni iz spore isklija nova bakterija.




             

Putevi širenja zaraze bakterijama

     Bakterijama se možemo zaraziti hranom i vodom, vazduhom, direktim kontakom sa životinjama. Bakterije unete preko digestivnog sistema mogu izazvati tifus, koleru...Preko vazduha, govorom, kijanjem i kašljanjem prenose se uzrocnici upale disajnih puteva, pluća, tuberkuloza, difterija. Uši kao paraziti životinja prenose uzročnike pegavog tifusa. Uzročnik Lajmske bolesti je bakterija koja se prenosi ujedom krpelja.
     Zarazu možemo sprečiti: održavanjem čistoće i lične higijene, vakcinacijom, pročišćavanjem vode za piće, mikrobiološkom kontrolom hrane, postupcima pasterizacije i sterilizacije, izolacijom obolelih životinja.
     Pasterizacija je postupak zagrevanja tečnosti (npr.mleka, voćnih sokova) pola sata na oko 65 stepeni, pri čemu ugiba većina prisutnih bakterija, a ostaju sačuvani vitamini i drugi korisni sastojci.
     Sterilizacija je postupak uništenja živih bakterija i njihovih spora na visokoj temperaturi ili hemijskim sredstvima. Primenjuje se u zdravstvenim ustanovama.

Raznovrsnost života

Život predstavlja najvišu formu kretanja materije, najsloženiju i najznačajniju pojavu prirode. Priroda života je još nedovoljno poznata da bi se mogla dati jedna zadovoljavajuća i nesporna definicija.       U biologiji, glavnoj nauci koja se bavi proučavanjem života, živo biće je svaka jedinka koju odlikuju životni procesi. Živa bića podležu evolutivnim mehanizmima, što znači da su podložna promenama. Takođe, svaki živi organizam je sačinjen iz ćelija. Što se tiče ostalih niova organizacije, oni se razlikuju u zavisnosti od složenosti samog organizma.
      Jedino mesto u svemiru za koje se zna da je na njemu moguć život jeste Zemlja. Kao i ostala živa bića životinje su zauzele sva područja između donjeg sloja Zemljine atmosfere i dna okeana. Životinje naseljavaju svaki ugao zemaljske kugle i mogu se naći u izuzetnom mnoštvu oblika, veličina i boja; shodno tome predmet izučavanja zoologije veoma je obiman.
      Koliko vrsta životinja postoji na Zemlji? Jedan milion, deset miliona, 50 miliona?

Do danas je opisano oko dva miliona vrsta - smatra se da je stvaran broj nekoliko puta veći. Koliko nepoznatih vrsta riba je skriveno u dubinama okeana, koliko vrsta insekata je ostalo neotkriveno u tropskim prašumama? Sudeći po broju "novih" insekata koji se pronalaze svake godine, oni za koje se zna, su samo delić onoga što postoji. Zbog toga neki istraživači procenjuju da možda samo insekata postoji 50 miliona vrsta.
    

Velika raznovrsnost života sadržana u drugim grupama ne može da se meri s najpoznatijim kičmenjacima po pitanju veličine, snage ili opšte popularnosti.      Za većinu ljudi lenjivci se ne nalaze u istoj ligi u kojoj su tigrovi, niti se cvrčci i rakovi mogu takmičiti sa delfinima i pandama. Ipak, ove relativno nepopularne životinje sposobne su za zadivljujuće podvige. Na primer, sipa putuje na mlazni pogon, dagnje menjaju pol kad ostare, mravi žive u slozi u kolonijama od više miliona članova.
     Raznovrsnost života među kičmenjacima je zbunjujuća. Plavi kit je dug 30m dok je najmanji salamander kraći od 3 cm. Ostatak se pojavljuje u svim oblicima i veličinama između ove dve krajnosti. Ipak, kičmenjaci se ne ističu samo telom, nego neobičnim načinima njihovog korišcenja. Na primer, gušterica će odbaciti rep ako gladni predator sklopi čeljusti oko njega. I dok bezrepi gmizavac beži, njegov napadač se bavi priveskom koji se još vrti.
     Čudnovata žaba predstavlja još jedno iznenađenje. Dok svi drugi kičmenjaci starenjem rastu, ovaj vodozemac u stvari urasta tako da su punoglavci veći nego odrasla žaba.
     A slepi miševi, koji lete zahvaljujući koži koja je razapeta preko izduženih kostiju prednjih nogu, uspevaju da lociraju plen u mraku koristeći sonar. Oni ispuštaju visoke krikove koji se odbijaju od okolnih predmeta, a vreme potrebno za povratak jeke označava veličinu i mesto onoga što se tamo nalazi. Ovo su samo tri primera izuzetne raznovrsnosti prisutne u kraljevstvu kičmenjaka.
     Svi živi organizmi se kreću, pa čak i biljke, iako pokreti biljaka nisu toliko očigledni kao kod ostalih. Životinje se kreću da bi umakle grabljivcima, da bi pronašle hranu ili partnera ili da bi izbegle neku neprijatnu situaciju. Pokret kod životinja i kod ljudi podrazumeva pokretanje mišića skeleta. Kod nekih beskičmenjaka, kao na primer kod insekata, skelet se nalazi van tela (trupa). Sisari i ostali kičmenjaci imaju skelet sačinjen od kostiju koji se nalazi unutar tela (trupa). Kosti se međusobno dodiruju preko zglobova, koji skeletu daju pokretljivost, fleksibilnost i omogućavaju mnoštvo pokreta.



     Živi svet se deli na 5 carstava:

     MONERA-jednoćelijski prokariotski organizmi (bakterije)

     PROTISTA-jednoćelijski eukariotski organizmi

     PLANTAE-carstvo biljaka

     ANIMALIA- carstvo životinja, gde pripada i čovek

     FUNGI-carstvo gljiva

Osnovni principi taksonomije i sistematike živih bića

     Pod klasifikacijom organizama podrazumeva se njihovo sređivanje i grupisanje po sličnosti i srodstvu, redosledom kojim su nastajali u prirodi tokom evolucije. Klasifikacija organizama neophodna je zbog njihovog ogromnog broja (biolozi pretpostavljaju da danas na planeti Zemlji živi izmedu 3 i 10 miliona različitih vrsta organizama).
     Da bi se obavila klasifikacija organizama, neophodno je poznavanje morfologije, ekologije i embrionalnog razvoja tih organizama, a izuzetno su korisni i paleontološki podaci.
     Najstarije klasifikacije bile su zasnovane, po pravilu, na izraženim morfološkim karakteristikama, načinu života i mestu na kome organizmi žive. To su bile vrlo često veštačke klasifikacije, jer je pri grupisanju kao primaran parametar uziman spoljašnji izgled. Takav pristup dovodio je do brojnih grešaka, na primer do grupisanja vrsta koje uopšte nisu srodne (npr. kitovi su svrstavani u ribe samo zato što na prvi pogled podsećaju na ribe). Sa druge strane, mnogi srodni organizmi su razdvajani samo zato što po spoljašnjoj morfologiji nisu ličili. U savremenoj klasifikaciji ima mnogo primera da su ekološka, fiziološka, citološka, molekularno-genetička i druga istraživanja pomogla u determinaciji organizama i njihovoj klasifikaciji, a često su odlučujuću ulogu imali paleontološki podaci.
     Ekološka proučavanja su pokazala da se biljke i životinje prilagođavaju uslovima sredine na vrlo aktivan nacin.
Adaptiranost organizama na spoljašnju sredinu ogleda se u:

     - njihovom spoljašnjem izgledu,

     - anatomskoj građi i

     - u karakteru fizioloških procesa




Priroda je puna primera koji pokazuju blisku povezanost oblika i funkcija sa uslovima spoljašnje sredine (primer: razlike između rasa - crnci, arapi, kinezi; razlike između polarne lisice i tropske lisice). Upravo zbog te povezanosti, odnosno sposobnosti adaptacije uslovima sredine, često se, pod sličnim životnim uslovima javljaju slične životne forme biljaka i životinja koje su u sistematskom pogledu vrlo udaljene. Pojava sličnosti u obliku i funkciji kod filogenetski vrlo udaljenih organizama naziva se EKOLOŠKA KONVERGENCIJA ili ANALOGIJA.

SISTEMATIKA - predstavlja naučno proučavanje tipova i različitosti organizama i svih srodničkih odnosa među njima.

TAKSONOMIJA -(poreklom od grčkih reči taxis, red, položaj i nomos, zakon) bavi se klasifikovanjem organizama, tako da se često kaže da je ”TAKSONOMIJA - teorija i praksa klasifikovanja organizama”. Ona obuhvata imenovanje, opisivanje, rangiranje i razvrstavanje organizama po hijerarhijskom principu od evolutivno starijih i jednostavnijih do mladih, savremenih i složenijih oblika. Sistem klasifikacije počinje konceptom VRSTE.

• VRSTA (species) predstavlja skup jedinki koje imaju suštinske sličnosti u anatomskoj građi i koje se slobodno ukrštaju i daju plodno potomstvo.
• Srodne vrste grupisane su u ROD (genus)
  
• Srodni rodovi čine FAMILIJU (familia)
  
• Srodne familije svrstavaju se u RED (ordo)
  
• Srodni redovi objedinjuju se u KLASU (classis)
  
• Klase organizama sa istom opštom građom čine TIP (phylum)
  
• Svi filumi objedinjeni su u CARSTVO (regnum)
  

NOMENKLATURA je deo sistematike koji se bavi davanjem naziva taksonima. Danas je u upotrebi binarna nomenklatura koju je uveo Karl Line, 1758 godine (Hipoderma bovis, Linne, 1758 ).      "Karl Line je uspostavio konzistentnu upotrebu binominalnog imenovanja biljaka i životinja, kao i klasifikaciju utemeljenu na hijerarhijskom principu srodničkih grupa (taksona višeg ranga), zbog čega se izvesno može smatrati "ocem taksonomije".
     Predlog nove klasifikacije Line izneo je u dva dela, Systema Naturae i Species Plantarum, štampana iste, 1753 godine. Do današnjih dana ovakvo razvrstavanje i imenovanje živih bića na Zemlji prepoznaje se kao Lineova taksonomija. Veliki, ako ne i najveći broj biljnih i životinjskih vrsta i danas nosi iza svog naučnog imena oznaku L., kao prepoznatljivo Lineovo autorstvo."


Klasifikacija čoveka

KATEGORIJA	TAKSON	KARAKTERISTIKE
Carstvo	Animalia	Heterotrofni, višećelijski organizmi bez ćelijskog zida, poseduju pokretni stadijum u okviru životnog ciklusa
Phylum	Chordata	Životinje sa dorzalnim cevastim nervnim stablom,notohordom, ždrelnim škržnim prorezima bar na nekom stadijumu životnog ciklusa
Classis	Mammalia	Hordata sa samo jednom kosti u donjoj vilici,telo pokriveno dlakom, mlade uzgajaju mlekom iz mlečnih žlezda majke
Ordo	Primates	Prvobitno arborealni (živeli na drveću) sisari,sa spljoštenim prstima i noktima, vidom kao najznacajnijim čulom i smanjenom ulogom čula mirisa
Familia	Hominidae	Primate sa bipednim načinom lokomocije,spljoštenim licem, binokularnim vidom
Genus	Homo	Hominide sa velikim mozgom, sposobnošću govora, produženim periodom brige o potomstvu
Species	Homo sapiens	Visoko čelo, dlakav pokrivač redukovan, istaknuta brada