Meacanoreceptia la vertebrate

MEACANORECEPTIA LA VERTEBRATE

exista mecanoreceptori pentru urmatoarele sensibilitati:

1. Sensibilitatea stato-acustica

receptorii pentru auz si pentru echilibru sunt in urechea interna. In ea exista un labirint osos in interiorul caruia exista un labirint membranos format din utricula, sacula si 3 canale semicirculare membranoase.Sacula da nastere la o formatiune numita lagena. Utricula, sacula si canalele semicirculare au receptori pentru echilibru iar lagena pentru auz.

Pestii au numai ureche interna. Labirintul membranos contine un lichid numit endolimfa in care exista otolitii. La unele specii (crap, somn) intre vezica gazioasa si labirint se interpune un lant de oscioare cu ro in transmiterea vibratiilor din vezica.

Amfibieni La ei apare urechea medie care comunica cu urechea interna prin fereastra ovala. Camera timpanica (urechea medie) prezinta un os numit columela care se sprijina cu un capat de membrana timpanica iar cu celalalt de membrana ferestrei ovale. Urechea medie comunica cu faringele prin trompa lui Eustachio. Urechea interna are exact aceleasi structuri ca si la pesti numai ca receptorii pentru auz sunt situati intr-o prelungire a lagenei numita papila bazilara.

Reptile Urechea medie e acoperita de un tegument ingrosat care la serpi lipseste deoarece la ei columela se articuleaza direct cu osul patrat al craniului. Serpii nu aud vibratiile din aer ci aud doar vibratiile din sol. Utricula si canalele semicirculare apreciaza pozitia corpului in spatiu.

Pasari Apare urechea externa formata numai din conductul auditiv. Urechea medie are columela. Trompele lui Eustachio se deschid in faringe printr-un orificiu comun. Lagena se numeste melc. La zburatoare sacula, utricula si canalele semicirculare au receptori pentru echilibru.

Mamifere

au cel mai complex organ stato-acustic. Urechea externa are si pavilion si conduct auditiv. Urechea medie are trei oscioare scarita nicovala si ciocanelul care sunt actionate de muschi pentru a amplifica sunetele prea slabe sau a diminua sunetele prea puternice. mamiferele percep intre 100 si 100 000 Hz de frecventa

2. Sensibilitatea proprioceptiva

la vertebrate exista in muschi si articulatii fusuri neuromusculare si organe tendinoase Golgi, terminatii nervoase libere sau incapsulate care percep starea de contractie a fiecarui muschi. In tegument vertebratele au terminatii nervoase incapsulate (corpusculi senzitivi Merkel, Meissner, Vater-Paccini, Ruffini)care sunt sensibile la tact, presiune si vibratii, temperatura, durere.Pasarile acvatice inregistreaza vibratiile din apa iar la pesti linia laterala este organ pentru echilibru dar si pentru temperatura.

3. Seismoreceptia

Ciclostomii, pestii si amfibienii prezinta un organ specific de-a lungul corpului numit linie laterala. Ea e formata din celule senzoriale si celule de sustinere si permite inregistrarea variatiilor de presiune din apa, vibratii; inaintea unui cutremur pestii din acvariu sunt agitati

RESPIRATIA ANAEROBA_FERMENTATIILE

respiratia la nivel celular inseamna degradarea substantelor organice pentru a se obtine energie. majoritatea organismelor degradeaza glucoza=glicoliza folosind oxigenul ca acceptor final de protoni si electroni=reactia de oxidare sau ardere. Reactiile de degradare a glucozei pana la CO2 apa si energie au loc in celule in mitocondrii in cadrul ciclului Krebs. In procese intense sau de lunga durata a contractiei musculare, energia se obtine si anaerob(degradare de glucoza in absenta oxigenului) dar acest proces se soldeaza cu produsi toxici-acid lactic care trebuie metabolizati mai departe tot aerob. Rezulta o cantitate mica de energie. Deci respiratia anaeroba se intalneste la ciperci si baterii la care se mai numeste si fermantatie si in mica masura in muschii animalelor si in tesutrile plantelor superioare

FERMENTATIILE

1.Fermentatia lactica

este realizata de bacterii de tipul Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus lactis si reprezinta trecerea glucozei in acid lactic. Sta la baza obtinerii produselor lactate (din lapte rezulta iaurt, branza, smantana…)In muschi degradarea anaeroba a glucozei duce la acid piruvic care trece imediat in acid lactic si inhiba enzimele din muschi(febra musculara). Dupa un timp acidul lactic trece inapoi in piruvic iar acesta intra in degradarea aeroba pana la CO2 apa si energie.

C₆H₁₂O_{6  →}C₃H₆O₃ +H₂O

glucozaacid lactic 

2. Fermentatia alcoolica

e realizata de ciuperci de tip Saccharomyces cerevisiae si ellipsoideus adica drojdia de bere si drojdia vinului si reprezinta transformarea glucozei in alcool etilic(vin, tuica…) Sta la baza intregii industrii de bauturi spirtoase. CO2 rezultat umfla toata coca in industria de panificatie (gaurile din paine, prajituri, cozonac must)

C₆H₁₂O_{6  →}2C₂H₅OH +2CO₂

glucoza alcool etilic

Fermentatia butirica

realizeaza descompunerea unor polizaharide din plante (celuloza, amidon la glucoza si apoi acid butiric) Frunzele iau un aspect dantelat si au un miros neplacut caracteristic. Sefoloseste la descompunerea reziduurilor menajere pentru a obtine biogaz(gaz metan). Nu sunt mentionate denumirile bacteriilor.

C₆H₁₂O_{6  →}CH₃-(CH₂)₂-COOH +2CO₂+2H₂↑

glucozaacid butiric

4.”Fermentatia” acetica

nu este o fermentatie deoarece reprezinta o transformare aeroba (cu oxigen) a alcoolului etilic in acid acetic(otetirea vinului) E realizata de Acetobacter pasteurianum

CH₃CH₂OH +O_{2 →}CH₃COOH +H₂O

alcool etilic  acid acetic

FOTOSINTEZA=reprezinta procesul de sinteza a substantelor organice(glucoza) din substante anorganice(CO2 si apa) in prezenta luminii cu degajare de oxigen

ecuatie generala:

fotosinteza se desfasoara in doua faze:

1. Faza de lumina(faza HILL)

se desfasoara in grana din cloroplaste deoarece aici sunt plasati pigmentii clorofilieni care pot capta energia luminoasa numiti P680(clorofila a) si P700 dupa lungimea de unda la care absorb.

Fotonul absorbit de P680 este trecut printr-un lant de acceptori numit sistemul fotoreceptor II. Acesta este un lant de proteine numite citocromi dispuse in forma literei Z care transporta fotoni . Ultimul acceptor din sistemul II transmite fotonul la P700 si de aici printr-un nou lant care formeaza sistemul fotoreceptor I pana ce fotonul(electronul) ajunge la ultimul acceptor care este oxigenul. oxigenul rezulta din fotoliza apei adica din ruperea moleculei de apa in doi protoni si doi electroni

Faza de lumina se soldeaza cu sinteza a doua substante care vor fi folosite in faza de intuneric: ATP(adenozin trifosfat) si NADPH(niacin adenin dinucleotid fosfat)

2. Faza de intuneric(BLACKMAN) se desfasoara in stroma si reprezinta fixarea CO2 in glucoza. Dupa nr de atomi de carbon in care se fixeaza CO2 deosebim trei tipuri de plante:

a)     plante C3 (cartofi, leguminoase, cereale) fixeaza CO2 in acid fosfogliceric

b)     plante C4 (trestie de zahar, citrice, floarea soarelui) fixeaza CO2 in acid oxaloacetic

c)     plante CAM (calea metabolismului acid de la Crassulaceae) se bazeaza pe C4

plantele C3 fixeaza Co2 in ciclul Calvin. deoarece ele traiesc in regiuni secetoase vara, consuma oxigen in fotorespiratie asa ca randamentul fotosintezei e scazut-consuma tot ele oxigenul pe care-l produc in fotosinteza. la plantele C4 randamentul este mai mare deoarece ele au o enzima de 6 ori mai eficienta decat cele C3

plantele verzi nu sunt singurele care realizeaza fotosinteza ci si bacteriile fotosintetizatoare. clorofila nu este singurul pigment capabil sa absoarba lumina. Pigmentii carotenoizi α β γ carotenii (portocalii), ficobilinici cum sunt ficocianina(albastru) sau ficoeritrina(rosu) pot absorbi radiatiile luminoase dar nu le pot transfera. Nu fac parte din nici un sistem si doar transfera energia (fotonul) la clorofila a. Ficobilinele se gasesc in algele rosii si albastre(cianobacterii). Formula clorofilei este: C₅₅H₇₂O₅N₄Mg

Influenta factorilor de mediu asupra intensitatii fotosintezei

1. Lumina Fotosinteza incepe de la o iluminare slaba de 50-100 de lucsi si creste odata cu cresterea intensitatii luminii pana la 50000 de lucsi cand atinge un platou care tine pana la 100000 de lucsi. O iluminare mai puternica de 100000 inhiba fotosinteza (se ard frunzele). Zilele de vara au 100000 de lucsi, noptile au 0 lucsi sau cateva zeci daca e luna plina. Iarna sau in zilele cetoase intensitatea e scazuta

2. Concentratia CO2 In aer este de 0,03% Intensitatea fotosintezei creste cu cresterea concentratiei CO2 de pana la 15% in aer dupa care scade brusc. In sere daca se asigura 15% CO2 in aer productia creste cu 100%. CO2 in aer provine din respiratia animalelor si din fotorespiratia plantelor

3. Temperatura Optima e de 25-30 ˚C dar plantele din regiunile calde (rosii castraveti cartofi) fac optim fotosinteza la 35-40 C. La 0 C fotosinteza inceteaza (acele coniferelor fac fotosinteza si la -6 C)

4. Apa intensitatea fotosintezei creste pana cand apa atinge 70% dingreutatea proaspata a plantei dupa care scade brusc

5. Ingrasamintele pe baza de azot, fosfor si sulf au o influenta benefica asupra intensitatii fotosintezei dar fiecare planta are necesitati specifice de apa si saruri minerale mai ales ca apa este reactant in ecuatia fotosintezei.

ecuatia fotosintezei 6CO₂+6H₂O→C₆H₁₂O₆+6O₂

Importanta fotosintezei

-plantele, algele si bacteriile fotosintetizatoare sunt singurele capabile sa produca oxigen in natura deoarece toate celelalte organisme il consuma in respiratie

-consumul de dioxid de carbon din fotosinteza e foarte important deoarece este un gaz toxic si s-ar acumula in atosfera daca nu ar fi fotosinteza

-fotosinteza asigura compozitia constanta a aerului in atmosfera

-circulatia elementelor in natura C,N, P, S se realizeaza prin fotosinteza

-determina direct productia agricola si silvica si indirect pe cea zootehnica

Nutritia saprofita si parazita

saprofita-este prezenta la ciuperci si bacterii care se mai numesc si descompunatori

aceste organisme absorb prin membrana celualra substante organice dizolvate in apa

-pot fi saprofite specializate-utilizeaza numai anumite substante organice pentru hrana (ex bacteriile fixatoare de azot, stafilococul auriu, drojdia de bere)

-pot fi saprofite nespecializate-consuma orice substanta organica(de obicei din cadavre pe care le descompun) ex mucegaiurile

parazita-parazitul se hraneste in sau pe seama unei gazde

-parazitii de obicei nu-si omoara gazda dar exista si cazuri in care acest lucru se intampla

-paraziti se intalnesc in toate regnurile

bacterii parazite: Chlamydia e parazita intracelular obligatoriu, la fel  si virusurile care sunt paraziti absoluti (nu pot trai in afara unei celule vii)

protiste: Giardia intestinalis, Entamoeba histolitica, Plasmodium malariae

ciuperci: Candida albicans la animale si om, Ustilago maydis-taciunele porumbului, rugina graului Puccinia graminis, mana vitei  de vie plasmopara viticola

plante: semiparazite:vascul(Viscum), iedera, parazite: cuscuta(Cuscuta) si lupoaia(Orobanche)

-plante carnivore: digera insecte mici in dispozitive de tip cupa(frunze modificate) Ex roua cerului (Drosera) si la noi in tara

Ex Nepenthes, Utricularia(otratelul de balta) au cupe frumos colorate care atrag insectele

Miscare si sensibilitate la plante

-nu se deplaseaza dar au miscari de curbare-indoire numite TROPISME sau de inchidere-deschidere numite NASTII

Tropismele pot fi:

determinate de diferiti factori de ex lumina In acest caz se numesc fototropisme si planta se indoaie spre lumina(tulpina sau frunzele su fototropism pozitiv in timp ce radacinile su fototropism negativ adica fug de lumina). Se presupune ca plantele receptioneaza lumina albastra printr-un fotoreceptor similar cu riboflavina care produce migrarea unui hormon numit auxina  de pe partea luminata pe cea umbrita. Celulele de pe aceasta parte unde a migrat hormonul se elongheaza mai rapid sub influenta auxinei si planta se indoaie spre partea luminata

gravitropismul e miscarea de orientare in sens gravitational la radacina si in sens invers la tulpina. Explicatia sta tot in auxina doar ca auxina inhiba cresterea celulelor radacinii si o stimuleaza pe cea a tulpinii. Celulele scufiei sunt sensibile deoarece indepartarea ei anuleaza reactia radacinii la forta de gravitatie

tigmotropismul-se refera la cresterea pe un suport: rasucirea carceilor de vita si a tulpinilor plantelor volubile(iedera, Ipomea-splendoarea diminetii)

Nastiile

sunt fotonastii, termonastii, seismonastii

trecerea de la zi la noapte produce nictinastii(lalea papadie, se deschid ziua si inchid noaptea isr la regina noptii invers)Apropieri si indepartari ale frunzelor apar si la trifoi, fasole, rugaciune

Seismonastia-e indusa de atingeri sau socuri mecanice La mimosa atingerea provoaca raspuns rapid de curbare a marginilor frunzelor(foliolelor) si in final si a petiolului Raspunsul apare datorita pierderii presiunii de turgescenta a celulelor din structura pulvinulelor de la baza fiecarei foliole. raspuns intr-o secunda dar isi revin in 10 minute Si plantele carnivore au raspuns la vibratii. Dracila daca insectele ii ating staminele acestea se curbeaza instantaneu catre pistil realizand autopolenizarea