Přehled všech témat

Země je třetí planetou od Slunce. Vznikla asi před 4,54 miliardami let. Život je v současnosti známý pouze z ní. Z hlediska tvaru se jedná o geoid (je na pólech zploštělá), její poloměr na rovníku činí 6378 km. Na Zemi se vyskytuje:

• atmosféra – plynný obal
• hydrosféra – soubor vodstva
• biosféra – v rámci ní se vyskytují živé organizmy
• pedosféra – půdní obal

Z hlediska geologie lze Země na průřezu rozčlenit na následující části (od povrchu do středu):

▲ a – oceánská kůra, b – kontinentální kůra, c – astenosféra, d – litosféra (kůra a nejsvrchnější část pláště), e – plášť, f – vnější jádro, g – vnitřní jádro

Magnetické pole chrání planetu před kosmickým zářením. To by jednak přímo ohrožovalo živé organizmy, jednak by způsobovalo úbytek atmosféry.

Zemská kůra a nejsvrchnější část pláště tvoří litosféru, která je rozčleněná v litosférické desky. Ty se v dlouhodobém měřítku pohybují po astenosféře (rychlostí několika cm za rok). Z tohoto důvodu se v geologické minulosti mj. měnily (a stále se pomalu mění) pozice kontinentů.

Teplota stoupá směrem do středu Země, teplota jádra je asi 4400–6000 °C. Vnitřní teplo vzniká rozpadem radioaktivních izotopů.

Minerály (také česky nerosty) jsou většinou anorganické stejnorodé přírodniny. Jejich složení jde vyjádřit chemickým vzorcem (např. křemen je chemicky oxid křemičitý = SiO₂). Minerály jsou většinou krystalické. Minerály tvoří horniny či vyplňují dutiny a pukliny v nich. Dělí se do skupin podle svého chemického složení (např. prvky, halogenidy, oxidy…).

▲ žula (e) je tvořena více minerály: a – křemen, b – plagioklas, c – draselný živec, d – biotit

Horniny jsou přírodniny složené z jednoho či více druhů minerálů. Tvoří geologická tělesa, sestává z nich litosféra. Horniny jsou buď překryté půdou, nebo vystupují v odkryvech a skalních výchozech. Dělí se na:

• magmatické (vyvřelé) – vznikají tuhnutím magmatu, např. žula, čedič
• sedimentární (usazené) – vznikají usazováním úlomků hornin, zbytků organizmů či krystalizací z roztoků, např. vápenec, pískovec
• metamorfované (přeměněné) – vznikají přeměnou magmatických, sedimentárních i metamorfovaných hornin za působení teploty a tlaku, např. mramor, rula

Z jednoho typu horniny může vzniknout jiný typ. Horniny a minerály se nenacházejí jen na Zemi, jsou z nich složena i vesmírná tělesa.

Stonek zajišťuje rozvádění látek po těle rostliny, vyrůstají z něj listy a další orgány. Sám může provádět fotosyntézu (obsahuje buňky s chloroplasty). Stonek je článkovaný, zpravidla se jedná o nadzemní orgán (výjimkou jsou např. přeměněné podzemní stonky, oddenky).

Přesouvání látek zajišťují cévní svazky, ty mají část dřevní (xylém) a lýkovou (floém). Dřevo vede vodu s minerálními látkami od kořenů vzhůru, lýko přesouvá organické látky vzniklé fotosyntézou z místa vzniku (source, např. listy) na místo spotřeby (sink, např. dělivá pletiva, květy, plody, zásobní orgány…).

Podle podoby stonku se rostliny dělí na byliny (stonek nedřevnatí) a dřeviny (stonek dřevnatí, vytváří se u něj druhotná kůra a případně borka). Mezi dřeviny náleží keře a stromy.

Stonek se kromě oddenků může přeměnit na kolce (ostré zkrácené větvičky připomínající trny, např. u trnky), hlízy (např. u bramboru) či úponky (např. u vinné révy).

Listy vyrůstají ze stonku. Mají plochou čepel, která může ke stonku být připojena řapíkem. Listy obvykle fotosyntetizují. Pomocí průduchů v jejich pokožce dochází k výměně plynů s okolím. Cévní svazky v listech jsou navenek vidět jako žilnatina.

▲ Listy mohou být jednoduché (a), nebo složené z více menších lístků (b, c, d). Složené listy se dále dělí na dlanitě složené (b, lístky vyrůstají z jednoho místa) a zpeřené (lístky vyrůstají z prodlouženého řapíku; c – lichozpeřený list, d – sudozpeřený list).

Listy se mohou přeměňovat např. na úponky (hrách), trny (růže, kaktus), pasti masožravých rostlin, listeny (listy, v jejichž úžlabí vyrůstají květy či květenství) či palisty. Ze zdužnatělých listů a zkráceného stonku vznikají cibule (např. u cibule kuchyňské používané v kuchyni).

▲ Listy mohou na stonku být postavené střídavě (a), vstřícně (b), v přeslenech (c) či v přízemní růžici (d).

Vegetativní rozmnožování rostlin spočívá v tom, že přímo z těla původní rostliny vyroste rostlina nová. V přírodě se vegetivně rostliny rozmnožují např. pomocí šlahounů (jahodník), cibulí (tulipán) či oddenků (přeslička, sasanka hajní).

Vegetativní rozmnožování využívá i člověk (v zemědělství, zahradnictví), lze díky němu efektivně získat mnoho geneticky shodných rostlin (klonů). Dochází při něm k zachování vlastností rostlin a konkrétních odrůd (kultivarů).

Květ je rozmnožovací orgán krytosemenných (někdy též „kvetoucích“) rostlin. Obsahuje samotné pohlavní orgány: samčí tyčinky vytvářejí pyl. Samičí součástí květu je pestík, v jehož semeníku jsou uložena vajíčka. Tyčinek v květu bývá více, pestík často bývá jeden.

Tyčinky a pestíky bývají chráněny květními obaly. Pokud jejich části vypadají stejně, jedná se o nerozlišené okvětí. Květní obaly též mohou být rozlišené na kalich (zpravidla zelený) a korunu (ta je zpravidla pestrobarevná). Části květu jsou umístěné na rozšířeném konci stonku – květním lůžku.

▲ stavba květu: a – tyčinka (b – prašník, c – nitka), d – pestík (e – blizna, f – čnělka, g – semeník s vajíčky), h – květní lůžko, i – květní stopka, j – nektárium, k – květní obaly (l – koruna, m – kalich; též mohou být nerozlišené = okvětí)

Podoba květu souvisí s tím, jakým způsobem je opylovaný. Hmyzosprašné rostliny zpravidla vytvářejí nektar (tedy mají vyvinuté medníky = nektária) a lákají hmyz barvou či vůní květů. Zvláště v tropech a subtropech rostliny mohou opylovat i ptáci (např. kolibříci, strdimilové) či letouni. Větrosprašné rostliny mívají květy méně nápadné. Nemusejí vytvářet nektar k lákání živočichů, zato obvykle tvoří více pylu.

Více rovin souměrnosti mají květy pravidelné (např. u zvonku, na obrázku vlevo). Pokud jde květ rozdělit jen na dvě zrcadlově stejné poloviny (má jednu rovinu souměrnosti), je souměrný (např. u hrachu). Stavba květu lze vyjádřit grafickými květními diagramy (na obrázku dole) či textovými květními vzorci. Souměrnost květu a počet jeho částí jsou důležitými určovacími znaky skupin či druhů rostlin.

Rostliny většinou mívají oboupohlavné květy. Pokud jsou na jedné rostlině oddělené samčí (tyčinkové) a samičí (pestíkové) květy, je rostlina jednodomá. U dvoudomých rostlin jsou samčí a samičí květy na různých jedincích (např. na chmelnicích se pěstují pouze samičí rostliny chmele).

▲ a – rostlina s oboupohlavnými květy, b – jednodomá rostlina, c – dvoudomá rostlina

Květy často bývají seskupené do květenství:

▲ typy květenství: a – úbor, b – (složený) okolík, c – klas, d – hrozen, e – lata, f – hlávka, g – jehněda

Opylení je přenos pylu na bliznu pestíku (u krytosemenných). Z pylového zrna vyklíčí pylová láčka, ta proroste do vajíčka. Zde proběhne splynutí pohlavních buněk neboli oplození.

Z oplozených vajíček tedy vzniknou semena, z pestíku (a případně dalších částí květu) vznikne plod.

Ze semen vyrůstají nahosemenné a krytosemenné rostliny. Zvnějšku je semeno kryto osemením. Uvnitř je zárodek nové rostliny, ten obsahuje 1–2 děložní lístky (dělohy) se zásobními látkami. Semena vznikají oplozením vajíček. U krytosemenných rostlin jsou ukryta v plodu. Ke klíčení semena potřebují zejména vodu.

Plod mají krytosemenné rostliny, vzniká z pestíku (hlavně ze semeníku) a případně dalších částí květu. Obsahuje jedno či více semen. Semena chrání, vyživuje, může napomáhat jejich šíření. Plody se mohou dělit takto:

• dužnaté
  • bobule – např. u borůvky, banánovníku, vinné révy, papriky, rajčete, okurky
  • peckovice – např. u meruňky, třešně
  • malvice – např. u jabloně, hrušně
• suché
  • pukavé – po dozrání pukají a vypadávají z nich semena
    • lusk – u bobovitých rostlin, např. sója luštinatá, hrách setý
    • tobolka – např. mák, kosatec, violka
  • nepukavé – po dozrání nepukají, obsahují obvykle jedno semeno
    • oříšek – např. líska, lípa
    • nažka – např. kopretina bílá, slunečnice roční, dub letní
    • obilka – u lipnicovitých (např. žito, pšenice)

Z jednoho květu s více pestíky vzniká souplodí (např. souplodí nažek u jahodníku, peckoviček u ostružiníku), z květenství vzniká plodenství (např. u vinné révy)

Semena či plody se mnohdy rozšiřují na větší vzdálenosti. Při přenášení větrem mívají křídla nebo chmýr. Plody/semena přenášená vodou musejí být odolná proti vlhkosti, např. díky zesíleným stěnám či voskové vrstvičce. Obvykle dobře plavou na hladině.

Plody/semena se též mohou šířit na těle živočichů (např. u lopuchu, mrkve), k tomu jim pomáhají háčky či lepkavé výrůstky. Při šíření uvnitř těla živočichů plody/semena procházejí trávicí soustavou (např. u hlohu, ptačího zobu, jmelí, tisu, jeřábu).

Některá semena (např. dymnivky, violek či vlaštovičníku) mají zvláštní lepkavé výrůstky, tzv. masíčko. To láká mravence, kteří semena pak přenášejí. Některé rostliny svá semena „vystřelují“ na určitou vzdálenost (např. u netýkavky).

Na šíření rostlin se podílí i člověk. To může vést k zavlečení nepůvodních druhů na nová místa. Tyto druhy se můžou stát až invazními.

Rostliny mohou mít různou délku života:

• jednoleté rostliny vyrostou a vytvoří plody během jednoho roku (např. slunečnice roční, hrách setý)
• dvouleté rostliny prvním rokem vytvářejí vegetativní orgány, druhým rokem kvetou a plodí (např. divizna velkokvětá, mrkev obecná)
• víceleté rostliny žijí déle než dva roky, kvetou a plodí pouze jednou (např. netřesk střešní)
• vytrvalé rostliny kvetou a plodí opakovaně, zpravidla od určitého věku (např. dub letní, jabloň)

Cévní (nebo také oběhová) soustava zajišťuje rozvod látek po těle. U člověka se tyto látky přenášejí krví, která proudí v uzavřené soustavě cév a je poháněna srdcem. Cévní soustava přenáší dýchací plyny: vdechnutý kyslík (O₂) je třeba dostat ke tkáním, kde jej mitochondrie buněk potřebují pro získání energie ze živin. Vzniklého oxidu uhličitého (CO₂) je třeba se naopak zbavovat. Mezi další přenášené látky patří hormony ovlivňující funkci těla, živiny, anorganické látky, ale i odpadní látky a zplodiny metabolizmu, které tělo odstraňuje zejména díky vylučovací soustavě.

Krev je tekutá tkáň. Sestává z krevních tělísek (červené a bílé krvinky, krevní destičky) v krevní plazmě. Červené krvinky přenášejí kyslík, bílé krvinky se podílejí na imunitě a krevní destičky zastavují krvácení. Krev může být různých krevních skupin (např. z hlediska systému AB0 a Rh), což je důležité posoudit při její transfuzi – vpravení do krevního oběhu příjemce.

Cévy vedou krev po těle. Tepny vedou krev od srdce (většinou okysličenou, výjimkou je plicnice), žíly do srdce (většinou odkysličenou, výjimkou jsou plicní žíly). Vlásečnice zprostředkovávají výměnu látek mezi krví a tkáněmi.

Krevní oběh člověka je možné rozdělit na plicní (někdy také „malý“), který zajišťuje okysličení krve v plicích. Další část krevního oběhu, tělní (někdy také „velký“) oběh zajišťuje rozvod krve po těle a přepravu látek k orgánům a tkáním.

▲ a – tělní oběh, b – plicní oběh, c – srdce

Srdce je orgán zejména ze srdeční svaloviny, který pohání krev. Pravá a levá část srdce zdravého člověka jsou oddělené, pravá obsahuje krev odkysličenou, levá okysličenou. Srdce samotné potřebuje ke své práci živiny a kyslík: je vyživováno tzv. věnčitými (koronárními) cévami.

Soustava žláz s vnitřním vyměšováním (s vnitřní sekrecí) se také označuje jako endokrinní soustava (někdy též zjednodušeně hormonální). Společně s nervovou a imunitní soustavou řídí organizmus. Činí tak prostřednictvím hormonů, což jsou organické látky (odvozené od cholesterolu, nebo bílkovinné povahy). Hormony se přenášejí krví. Ovlivňují tělo pomaleji než nervová soustava, ale zato mají dlouhodobější účinek.

Mezi významné endokrinní žlázy patří:

• podvěsek mozkový (hypofýza) – dělí se na přední lalok (adenohypofýzu) a zadní lalok (neurohypofýzu)
  • adenohypofýza vylučuje hormony ovlivňující další endokrinní žlázy
  • v neurohypofýze se skladují hormony z hypothalamu (to je část mozku), které ovlivňují např. výdej vody ledvinami (antidiuretický hormon) či rozmnožování (oxytocin)
• šišinka (epifýza) – vytváří hormon melatonin, který souvisí s cyklem bdění a spánku (vytváří se v temnu), navozuje únavu
• štítná žláza – vytváří hormony ovlivňují tělesný a duševní vývoj (např. thyroxin), tyto hormony obsahují jodidové ionty (I⁻), které jsou pro funkci štítné žlázy zásadní – proto se sloučeniny jodu přidávají do kuchyňské soli
• příštítná tělíska se nacházejí na zadní části štítné žlázy, ovlivňují množství iontů vápníku a fosforu v krvi
• nadledviny obsahují kůru a dřeň
  • kůra svými hormony ovlivňuje zpětné vstřebávání minerálů v ledvinách
  • ve dřeni se vytváří např. hormon adrenalin, který připravuje organizmus na výkon (reakce „fight or flight“)
• slinivka břišní (pankreas) – v Langerhansových ostrůvcích vytváří inzulin, ten ovlivňuje využívání glukózy buňkami a tím reguluje její množství v krvi
• pohlavní žlázy – u obou pohlaví ovlivňují vývoj pohlavních znaků
  • vaječníky (u ženy) – vytvářejí zejména estrogeny a progesteron, tyto hormony mají vliv na menstruační cyklus, těhotenství…
  • varlata (u muže) – produkují testosteron, ten podporuje např. tvorbu spermií či svalové hmoty

▲ a – šišinka (epifýza), b – podvěsek mozkový (hypofýza), c – příštítné tělísko, d – štítná žláza, e – nadledvina, f – slinivka břišní, g – vaječník, h – varle

Mezi časté poruchy endokrinní soustavy patří cukrovka (diabetes mellitus). V rámci 1. typu diabetu slinivka břišní neprodukuje dostatek inzulinu, při 2. typu (častějším) jsou tkáně necitlivé k inzulinu. Neléčený diabetes vede k zásadním zdravotním komplikacím. Léčí se podáváním inzulinu, 2. typ i antidiabetiky (zvyšují citlivost tkání k inzulinu).

Při jaderných haváriích se užívá jodid draselný (KI), aby štítná žláza měla dostatek jodu a nevstřebávala jeho radioaktivní izotop. Přítomnost radioaktivního jodu ve štítné žláze by mohla vyvolat např. rakovinné bujení.

Nervová soustava koordinuje činnost těla, zajišťuje zpracování podnětů a odpověď na ně. Dělí se na:

• centrální nervovou soustavu (CNS) – zahrnuje mozek a míchu
• periferní nervovou soustavu (PNS, také někdy obvodová) – zahrnuje nervy

Součásti nervové soustavy se skládají z nervové tkáně. Ta sestává z:

• neuronů – zajišťují rychlé vedení vzruchů, v dospělosti se obvykle nedělí
• gliových buněk (glie) – obnovují se, zajišťují mj. ochranu a výživu neuronů (je jich přibližně stejné množství)

Signál do těla neuronu přichází obvykle krátkými výběžky (dendrity) a poté odstředivě putuje axonem. Ten je izolován myelinovou pochvou. Mezi jejími částmi jsou Ranvierovy zářezy, díky tomu se signál může šířit skokově. Spojení neuronu a další buňky (např. dalšího neuronu) se nazývá synapse, v té se signál šíří díky vyplavení látek – neurotransmiterů.

▲ stavba neuronu: a – dendrity, b – tělo neuronu, c – axon, d – myelinová pochva, e – Ranvierovy zářezy, f – synapse, g – tělo dalšího neuronu

Reflex je odpověď organizmu na podnět, probíhá v tzv. reflexním oblouku. Ten může vypadat takto:

• vznik signálu v receptoru (např. porušení kůže při sáhnutí na horkou plotnu)
• dostředivá dráha
• nervové centrum (např. mícha)
• odstředivá dráha
• výkonný orgán (např. stáhnutí svalu → ucuknutí)

Reflexy mohou být nepodmíněné (vrozené) či podmíněné (utvářejí se v průběhu života, zkoumal je I. P. Pavlov).

Mícha je součástí centrální nervové soustavy. Prochází otvory obratlů, skládá se z bílé hmoty (výběžky neuronů) a šedé hmoty (těla neuronů). Uprostřed je kanálek s mozkomíšním mokem. Přerušení míchy vede ke ztrátě hybnosti a citlivosti v určité části těla.

Mozek zahrnuje mozkový kmen, ten sestává z prodloužené míchy, Varolova mostu a středního mozku. Mozeček zajišťuje zejména přesnost pohybů. Mezimozek sjednocuje činnost orgánů (návaznost na endokrinní soustavu, jeho součástí je i epifýza – šišinka, navazuje na něj hypofýza – podvěsek mozkový), prochází tudy množství nervových drah. Koncový mozek se skládá ze dvou hemisfér, na jejichž povrchu je mozková kůra. Části mozkové kůry mají konkrétní funkce (např. motorická oblast, zraková oblast…). Aktivitu mozku lze sledovat pomocí EEG (elektroencefalografie).

▲ stavba mozku: a – koncový mozek, b – mezimozek, c – mozeček, d – střední mozek, e – Varolův most, f – prodloužená mícha

Mícha i mozek jsou kryté obaly. V mozkových komorách, okolo mozku a v míše se nachází mozkomíšní mok. Ten např. obsahuje živiny, odvádí odpadní látky, jeho odběrem lze zjišťovat mnohá onemocnění.

Periferní nervová soustava zahrnuje 31 párů míšních nervů, které se spojují v pleteně. 12 párů hlavových nervů inervuje oblast hlavy a krku, vycházejí převážně z mozkového kmene. Součástí periferní nervové soustavy je tzv. autonomní (vegetativní) nervstvo, to řídí vnitřní orgány. Člení se na sympatikus (působí obvykle budivě) a parasympatikus (působí obvykle tlumivě).

Mezi onemocnění nervové soustavy patří např. cévní mozková příhoda („mozková mrtvice“), klíšťová (meningo)encefalitida či Alzheimerova nemoc.

Spánek slouží k regeneraci orgánových soustav, udržení paměti a nálady. Při non-REM fázi je utlumen dech, srdeční frekvence i aktivita mozku. Naopak při REM fázi (z angl. rapid eye movement) je mozek aktivní, při této fázi spánku dochází obvykle ke snění.

Jako prvoci se označují obvykle jednobuněčné eukaryotní organizmy, které nepatří mezi rostliny, živočichy ani houby. Jedná se o umělou skupinu organizmů, mezi sebou nemusejí být blízce příbuzné. V některých pojetích se k prvokům řadí i organizmy mnohobuněčné (např. chaluhy, hlenky…).

Prvoci mají rozmanité způsoby života: mohou žít volně, ale i jako paraziti jiných organizmů (a způsobovat onemocnění). Také mohou žít s jinými organizmy v mutualistickém vztahu (vzájemně prospěšné symbióze): např. bachořci v trávicí soustavě dobytka či různé druhy prvoků v trávicí soustavě termitů. Někteří prvoci získávají energii z organických látek (jsou heterotrofní), někteří (navíc) dokáží provádět fotosyntézu (takoví zástupci se zvláště dříve vyčleňovali do další umělé skupiny organizmů – mezi řasy).

Buňky prvoků vypadají podobně jako buňky dalších eukaryotních organizmů: mají pravé jádro ohraničené membránou. Na povrchu buňky je cytoplazmatická membrána, někdy si prvoci mohou vytvářet schránky (např. dírkonošci mají schránky z uhličitanu vápenatého a tím se podílejí na vzniku hornin). Fotosyntetizující druhy mají chloroplasty (např. krásnoočko štíhlé či zelené). Většina druhů má mitochondrie pro získávání energie ze živin (ovšem u oxymonád tyto organely zcela vymizely, u jiných druhů jsou redukované či přeměněné).

▲ znázornění stavby buněk prvoků: I – krásnoočko, II – trepka, a – chloroplasty, b – cytoplazmatická membrána, c – mitochondrie, d – jádro, e – stažitelná vakuola, f – bičík, g – brvy, h – potravní vakuola

Prvoci se mohou pohybovat pomocí brv (řasinek) (např. trepka), obdobně stavěných avšak delších bičíků (např. krásnoočko, trypanozoma ve spojení s undulující membránou) či pomocí panožek (např. měňavka). Potravu obvykle pohlcují, odpadních látek se často zbavují pomocí stažitelné (či pulzující) vakuoly.

Mezi parazitické druhy způsobující nemoci patří trypanozoma spavičná (způsobuje spavou nemoc, přenáší ji moucha bodalka – tse tse), zimnička (způsobuje malárii, přenášejí ji komáři) či toxoplazma (nejčastějším přenašečem jsou kočky).