laborky biologie WEB - Univerzita Palackého v...

Jana Dobroruková, Petra Macháčková, Petr Hašler, Vladimír VinterLukáš Műller (ed.)

BIOLOGIEBIOLOGIE

BADATELSKY orientovaná výuka

Laboratorní a terénní cvičení

EDICE: Badatelsky orientovaná výuka

Laboratorní a terénní cvičeníBIOLOGIE

Jana Dobroruková, Petra Macháčková, Petr Hašler,Vladimír Vinter, Lukáš Műller (ed.)

Olomouc 2015

Univerzita Palackého v OlomouciPřírodovědecká fakulta

Neoprávněné užití díla je porušením autorských práv a může zakládat občanskoprávní,správněprávní, popř. trestněprávní odpovědnost.

1. vydání

© Jana Dobroruková, Petra Macháčková, Petr Hašler, Vladimír Vinter, 2015Editor © Lukáš Műller, 2015Illustrations © Marcel Vrbas, 2015© Univerzita Palackého v Olomouci, 2015

ISBN 978-80-244-4592-2

Publikace vznikla za podpory projektu OPVK s názvem Soubor materiálůk badatelským aktivitám žáků ZŠ a SŠ v přírodních vědách,reg. č. CZ.1.07/1.1.00/26.0032.

Recenze: RNDr. Ivana Doležalová, Ph.D., Ing. Jaromír Mikulík, Ph.D.

OBSAH

Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1. Řasy a sinice 1.1 Sinice jako zdroje toxinů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2 Buněčné stěny řas a sinic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2. Biologie člověka 2.1 Jsme hubení nebo tlustí? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.2 Kefalometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.3 Nervová soustava . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.4 Kůže . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.5 Oběhová soustava . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.6 Smysly člověka – sluch, hmat, vnímání teploty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.7 Smysly člověka – zrak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.8 Trávicí, vylučovací a dýchací soustava . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.9 Zkoumáme otisky plosek nohou, prstů a dlaňové rýhy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3. Kvašení 3.1 Kvasinky – průmyslově nejvyužívanější mikroorganismy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.2 Pozorujeme proces kvašení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.3 Stanovujeme kvalitu kvasinek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

4. Biologie rostlin 4.1 Anatomická stavba letokruhu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 4.2 Anatomická stavba listu u C3 a C4 rostlin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 4.3 Anatomie a morfologie lenticel vybraných zástupců dřevin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 4.4 Srovnání stavby borky nejznámějších zástupců listnatých stromů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 4.5 Buněčně stěny řas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 4.6 Cévní svazky rostlin I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 4.7 Cévní svazky rostlin II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4.8 Jak tvrdé je dřevo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 4.9 Dřevo listnatých a jehličnatých stromů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 4.10 Funkce průduchů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 4.11 Pozorujeme postavení listů na stonku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 4.12 Chloroplasty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 4.13 Chromoplasty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 4.14 Anatomie a morfologie jehlic borovic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 4.15 Klasifi kace listů na základě jejich anatomické stavby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 4.16 Morfologie květenství . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 4.17 Letokruhy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 4.18 Morfologie listu lísky obecné (Colyrus avellana) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 4.19 Měříme výšku stromů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 4.20 Měříme hustotu dřeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 4.21 Měříme transpiraci listnatých dřevin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 4.22 Mezofyl I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 4.23 Typy bifaciálních listů u cévnatých rostlin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

4.24 Nektária. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 4.25 Prozkoumej pelargónii (muškát) – generativní orgány . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 4.26 Prozkoumej pelargónii (muškát) – vegetativní orgány . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 4.27 Rostlinná pletiva – podle tloušťky buněčné stěny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 4.28 Pozorujeme zvláštnosti ve stavbě tyčinek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 4.29 Průduchy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 4.30 Příjem vody u mechů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 4.31 Popisujeme povrch pylových zrn krytosemenných rostlin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 4.32 Popisujeme stavbu tyčinky krytosemenných rostlin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 4.33 Listová žilnatina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 4.34 Stanovení hustoty průduchů u stinného a slunného listu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 4.35 Stélé osových orgánů vybraných zástupců cévnatých rostlin I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 4.36 Stélé osových orgánů vybraných zástupců cévnatých rostlin II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 4.37 Stélé osových orgánů vybraných zástupců cévnatých rostlin III . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 4.38 Stélé osových orgánů vybraných zástupců cévnatých rostlin IV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 4.39 Škrobová zrna rostlin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 4.40 Trichomy rostlin I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 4.41 Trichomy II – odění rostlin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 4.42 Typy listových vernací . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 4.43 Uspořádání cévních svazků v kořeni, hypokotu a stonku hrachu setého . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 4.44 Vedení vody stonkem (kmenem) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 4.45 Xeromorfní a heliomorfní adaptace jehlic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 4.46 Zjišťujeme biomasu dřeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 4.47 Zjišťujeme hmotnost biomasy kořenové soustavy stromu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 4.48 Zjišťujeme celkovou hmotnost biomasy listí stromů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 4.49 Zkoumáme morfologii pylu krytosemenných rostlin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

5. Biologie živočichů 5.1 Řasy jako významná složka potravního řetězce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 5.2 Hrátky s ploštěnkami . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 5.3 Měkkýši . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 5.4 Mnohonožky a stonožky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 5.5 Poznáváme blíže naše ptáky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 5.6 Poznáváme pakobylku indickou . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 5.7 Pozorování drobných vodních korýšů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 5.8 Pozorování žížal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 5.9 Přeměny hmyzích křídel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 5.10 Ptačí pero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 5.11 Srovnání forem bezobratlých živočichů v půdní hrabance listnatého a jehličnatého lesa . . . . . . 146 5.12 Savci – stavba srsti, rozlišovací znaky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 5.13 Srovnání různých pavoukovců . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 5.14 Stavba těla ryb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 5.15 Určování vodního hmyzu a jeho larev podle klíče . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 5.16 Vlastnosti plžů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 5.17 Zajímaví obyvatelé vysychajících mechů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 5.18 Zařazování zástupců hmyzu do řádu podle klíče . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

6. Genetika 6.1 Složení DNA a RNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 6.2 Procvičujeme genetiku kvantitativních znaků (polygenní dědičnosti) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 6.3 Gonozomální dědičnost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 6.4 Procvičujeme základní znalosti z genetiky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

7. Další zajímavé úlohy 7.1 Stanovení obsahu vody v rostlinném pletivu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 7.2 Co je to ekologická stopa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 7.3 Píšeme dopis přírodním inkoustem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 7.4 Vyrábíme papír . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

7

ÚVOD

Vážení čtenáři,v rukou držíte soubor 110 laboratorních prací z biologie, z nichž většina obsahuje několik různých expe-rimentů souvisejících s daným tématem. Celkem lze v publikaci najít více jak 250 experimentů pokrýva-jících celé učivo biologie základní a střední školy. Společným jmenovatelem všech cvičení je badatelsky orientovaný přístup k řešení problémů – žákům není často předkládán kompletní postup prací, nicméně je ponechán prostor pro navržení řešení, resp. postupu prací, či výběr a modifi kaci strategie řešení. Úlohy obsažené v knize jsou různé obtížnosti – od úloh pro začátečníky (žáky základních škol), přes úlohy pro středně pokročilé (studenty chemie gymnázií) až po experty (studenty biologických seminářů). Úlohy jsou sestaveny do kapitol, které odpovídají rámcovým vzdělávacím programům a je pouze na vyučujícím daného předmětu, aby vhodné úlohy vybral, resp. upřesnil pasáže, které budou odpovídat dané hodinové dotaci. Jednotlivá témata byla volena tak, aby nesla alespoň minimální motivační potenciál, který může být kvalitní prací učitele dále rozvíjen. Pro ty (žáky nebo učitele), kteří se budou zajímat o další detaily související s jednotlivými úkoly, jsou vždy důsledně uvedeny použité zdroje literatury, resp. je uveden odkaz na vhodné související publikace, či texty.

Z vlastní zkušenosti víme, že pokud žáci přicházejí do styku s badatelsky orientovanými úlohami, jsou v laboratorním praktiku více aktivní, pamatují si větší množství vědomostí i prováděných aktivit. Tento způsob práce klade zvýšené nároky na práci učitele – jednak při přípravě na praktika, ale také při vlast-ním cvičení, kdy by měl vystupovat v roli poučeného průvodce, který dokáže vytvářet mantinely pro žákovské experimenty a který dokáže pružně reagovat na dotazy svých studentů. Zvýšené úsilí ovšem dříve, či později přinese ovoce ve formě žáků, kteří budou důkladněji rozumět tomu, co ve škole dělají.

Každé cvičení obsahuje přehlednou hlavičku, ve které je uveden odhad času nutného k vypracování laboratorní práce a zodpovězení otázek k jednotlivým úkolům. K odhadu času je třeba přistupovat s ohledem na danou konkrétní skupinu žáků. I když uvedené časy plynou z našich testování jednotlivých textů, v různých školách se mohou dle schopností žáků lišit. V hlavičce následují informace o odhadu obtížnosti (která může být –opět s ohledem na skupinu – značně variabilní), určení, zda je text vhodný pro žáky základních (12–15 let) či středních škol (15–18 let) a poslední skupinou symbolů je doporučené prostředí vhodné pro konání cvičení:

– učebna

– laboratoř

– příroda

– městská příroda, okolí bydliště, okolí školy

Potřebné pomůcky, motivační prostředky a další detaily ke kvalitní pedagogické praxi může čtenář najít na přiloženém DVD v přehledných tabulkách.

Pevně doufám, že náš soubor námětů do laboratorních cvičení z biologie vhodně doplní výuku přírod-ních věd na základních a středních školách a stane se používanou pomůckou. Přejeme vám příjemnou práci s naší knihou!

Lukáš Műller, editor

9

90 min.

1.1 Sinice jako zdroje toxinů

V okolí vašeho domova nebo školy najdete určitě „zelený“ rybník s výskytem vodního květu sinic. Během tohoto cvičení bude vašim úkolem ověřit, zda vámi odebraná populace sinic produkuje nebezpečné cya-notoxiny. Budete pracovat ve skupinách. Jelikož každá skupina bude mít jiný vzorek se sinicemi, na konci cvičení bude vašim úkolem seznámit ostatní skupiny s vašimi výsledky formou krátké prezentace.

Úkol č. 1: Pozorování senného nálevu

Udělejte tři preparáty ze senného nálevu. Za pomocí odborné literatury se pokuste určit jednotlivé zástupce do rodů. Určete, který ze zástupců je ve vašich vzorkách nejvíce zastoupen. Následně ty nejhojněji zastoupené schematicky zakreslete a pojmenujte.

Úkol č. 2: Příprava preparátu z vodního květu sinic

Odeberte vzorek vodního květu, stačí nádobka o objemu cca 100 ml. V laboratoři vzorek přefi ltrujte a rozetřete ve třecí misce v malém objemu vody (cca 5 ml) s trochou mořského písku. Jakmile je vzorek dobře homogenizovaný, přidejte dalších 5 ml a vzorek přefi ltrujte. Získali jste extrakt vzorku vodního květu, kde se mohou vyskytovat nebezpečné cyanotoxiny.

Úkol č. 3: Pozorování aktivity prvoků

Chvíli pozorujte aktivitu prvoků. Potom zboku přikápněte vzorek extraktu ze vzorku z úkolu č. 2 a pozo-rujte opět prvoky. Vytvořte různé ředící řady extraktu. Popište, co se stalo s prvoky po přidání extraktu sinic.

Úkol č. 4: Zpracování výsledků

Jednoduchým vyfotografováním přes okulár mikroskopu vytvořte kolekci fotografi í sinic vodních květů z vašeho okolí. Vytvořte vaší škole informační tabuli o problematice sinic a cyanotoxinů.

Otázky a úkoly:1. Pomocí internetu vyhledejte informace o cynotoxinech. Jak se rozdělují, jaké mají účinky?2. Proč se vyskytují vodní květy sinic?

10

90 min.

1.2 Buněčné stěny řas a sinic

Buněčná stěna je jednou z nejdůležitějších struktur sinic a řas. V jejich mikrosvětě může nabývat nej-různějších struktur a složení. Pomocí následujícího pokusu si tuto skutečnost ověříte. Budete pracovat ve skupinách. Jelikož každá skupina bude mít jiný vzorek, na konci cvičení bude vašim úkolem seznámit ostatní skupiny s vašimi výsledky formou krátké prezentace.

Úkol č. 1: Odběr vzorků

Ve vlhké trávě se na jaře po deštích hojně objevují rozsáhlé slizovité povlaky. Ty seberte do lahvičky a doneste do školní laboratoře. Na vlhkých smáčených skalách a půdě se často vyskytují také různé barevné povlaky, které můžeme k našemu druhému pozorování rovněž využít.

Úkol č. 2: Pozorování vzorku

Připravte preparát. Dejte pozor na drobné pevné částice, které jeho přípravu komplikují. Preparát by měl být tenký. Dobře si sinice a řasy prohlédněte. Za pomocí odborné literatury se pokuste po-zorované zástupce zařadit do systému. Udělejte si dokumentační fotografi e přes okulár, popřípadě je nakreslete.

Úkol č. 3: Obarvení preparátu

Z boku skla přikápněte roztok methylenové modři nebo genciánové violeti a sledujte probarvování struktur. Kolem některých jedinců se mohou objevit zvýrazněné oddálené struktury, které dříve nebyly vůbec nebo dobře pozorovatelné. Popište, jaké struktury jste v mikroskopu pozorovali.

Otázky a úkoly:1. Jaký může mít pozorovaná struktura význam?2. Jaké typy této pozorované struktury u sinic rozeznáváme? Jmenujte zástupce.3. Udělejte informační tabuli o významu pozorované struktury sinic a řas.

11

45 min.

2.1 Jsme hubení nebo tlustí?

Jak vypočítat BMI?

Obezita (zmnožení tukové tkáně nad fyziologickou) mez patří mezi nejčastější chronická onemocnění na světě a je hlavním rizikovým faktorem většiny civilizačních onemocnění. Ke stanovení fyziologického množství tukové tkáně v těle se často používá tzv. BMI (z anglického Body Mass Index). Vzorec pro výpočet BMI je velice jednoduchý: BMI = tělesná váha(kg)/tělesná výška 2 (m). U žen je doporučené rozmezí zhruba v intervalu 17–24 , u mužů v intervalu 18–25 (podrobněji viz tabulka).

Kategorie Muži BMI Ženy BMIVelká podváha x–18,4 x–17,4

Podváha 18,5–19,9 17,5–18,4

Normální 20,0–24,9 18,5–23,9

Nadváha 25,0–29,9 24,0–28,9

Obezita 1. stupně 30,0–34,9 29,0–33,9

Obezita 2. stupně 35,0–39,9 34,0–38,9

Obezita 3. stupně 40,0–x 39,0–x

Úkol č. 1: Výpočet BMI

Proveďte měření výšky a vážení respondentů (např. žáků ve třídě). Následně vypočítejte BMI – kalkulačka např. na http://www.mte.cz/bmi.php, http://www.abcdieta.cz/bmi-kalkulacka, http://www.vypocet.cz/bmi

Úkol č. 2: Zařazení do kategorie podle BMI

Na základě vypočteného BMI zařaďte podle tabulky respondenty do příslušných kategorií. Zjištěné údaje vyhodnoťe statisticky – aritmetický průměr, variační rozpětí, směrodatná odchylka, variační koefi cient, porovnejte BMI sportovců a nesportovců, hochů a dívek, žáků různých ročníků.

Poznámky:*

Použitá literatura:• http://anatomie.lf3.cuni.cz/antropometrie.htm• http://www.vypocet.cz/bmi

12

90 min.

2.2 Kefalometrie

Na hlavě lze provádět mnoho zajímavých antropometrických měření – nejčastěji se měří obvod hlavy a tzv. kraniální (cefalický) délkošířkový index, který je vypočítán z poměru největší šířky a délky moz-kovny násobeného 100. Největší délka hlavy se stanovuje změřením vzdálenosti od bodu glabella k bodu opisthokranion. Glabella je nejvyvýšenější místo na dolním okraji čelní kosti mezi nosním kořenem a nadočnicovými oblouky. Opisthokranion je bod nejvíce vzdálený od glabelly v mediální rovině ležící na týlní části hlavy. Největší šířka hlavy je přímou vzdáleností mezi pravým a levým párovým bodem euryon, který se nachází nejvíce laterálně (na straně) nad ušima.

Antropologická měření odhalila skutečnost, že Češi nerostou jen do výšky a šířky, ale v průběhu času se také mění tvar jejich lebky. K dosud nevysvětleným antropologickým otázkám týkajícím se tvaru české lebky tak patří to, proč ve 13. století došlo k náhlé a prudké proměně do té doby převážně dlouholebých Čechů v krátkolebé typy. Možným vysvětlením může být jak vliv migrací, tak vlny hladomoru či rostoucí urbanizace a sociální aspekty s ní spojené.

Kulatých hlav Čechů si povšiml i básník Guillaume Apollinaire, který popsal Pražany počátku 20.sto-letí jako „kulohlavé lidi popíjející ve svém městě pivo“. Na základě antropologických výzkumů se však ukázalo, že zhruba od 80. let 20. století se hlavy nejmladších Čechů zužují a prodlužují při zachování stejného obvodu.

Antropometrií hlavy (kefalometrií) našich předků, včetně panovníků vládnoucích dynastií se u nás zabývali např. Jindřich Matiegka nebo nověji Emanuel Vlček.

Obr. 1: Antropometrické body hlavy:v – vertex, g – glabella, n – nasion, gn – gnathion, sn – subnasale, eu – euryon, op – opisthokranion

13

Úkol č. 1: Měříme obvod hlavy

Krejčovský metr přiložíme na glabellu, která leží nad kořenem nosu mezi obočím. Měříme ve vo-dorovné rovině. Obvod hlavy se zvětšuje nejvíce v prvních letech života dítěte. U novorozenců měří průměrně 34 cm. Ve 14 letech 54 cm. Po čtrnáctém roce přibývá již velmi málo. Chlapci mají obvod hlavy větší než dívky.

Z naměřených hodnot obvodu hlavy jednotlivců vypočítejte průměrný obvod hlavy všech hochů a dívek, výsledky porovnejte.

Úkol č. 2: Měříme kraniální (cefalický) délkošířkový index hlavy

Pomocí kefalometru změřte šířku a délku hlavy probanda a vypočítejte index. Provedďte zařazení do kefalického typu podle následující tabulky. Výsledky vyhodnoťte statisticky, porovnejte hochy a dívky.

Kraniální (cefalický) délkošířkový index hlavy Muži Ženy

Dolichocephal x–74,9 x–75,9

Mesocephal 75,0–79,9 76,0–80,9

Brachycephal 80,0–x 81,0–x

Poznámky:*

Použitá literatura:• http://www.national-geographic.cz/detail/promeny-ceske-lebky-jak-jsme-se-zmenili-z-kulohlavych-pivaru-na-kratkolebe-31574/• http://anatomie.lf3.cuni.cz/antropometrie.htm

14

90 min.

2.3 Nervová soustava

Dvě nervové buňky – neurony – se spolu spojují v místě zvaném synapse. Dlouhý výběžek jednoho neuronu se svým zakončením dotýká buď některého krátkého výběžku, nebo těla druhého neuronu. Vzruch vedený jako elektrický signál se v místě synapse předává chemickou cestou a dál opět putuje jako elektrický signál.

Úkol č. 1: Refl exní doba

Základem nervové činnosti jsou refl exy, které probíhají po nervové dráze refl exní oblouk, která má pět částí. Pokuste se je vyjmenovat.

Od okamžiku působení podnětu na receptor až do vykonání refl exní odpovědi uplyne určitý čas, který se nazývá refl exní doba. Je zpravidla velmi krátká a trvá několik zlomků sekundy. Refl exní dobu ovlivňuje dále řada faktorů, např. věk, pohlaví, trénink, chyby, únava, tresty, léky atd. Srovnání refl exní doby u několika žáků je možné pomocí jednoduchého pokusu:

1. Uchopte papírové měřítko za spodní okraj mezi palec a ukazovák tak, aby nad stisknutou částí začínala stupnice. Aby se vám pravítko neohýbalo, udělejte z palce a ukazováku druhé ruky kroužek a ten navlékněte na pravítko tak, aby zůstalo svisle. Povolte stisknutí tak, aby pravítko začalo padat. Snažte se jej co nejrychleji zase uchopit. Odečtěte nad místem nového stisknutí, o kolik milimetrů papír poklesl. Soused hodnotu zapíše. Pokus opakujte 3×. Po skončení pokusu se vyměňte.

2. Ze svých takto získaných tří hodnot spočítejte průměr a zapištete na tabuli. Do protokolu za-znamenejte výsledky všech žáků ve skupině, seřazené od nejmenšího čísla k největšímu. Svou hodnotu podtrhněte. Zhodnoťte společně výsledek pokusu.

Úkol č. 2: Zkouška rychlého pohybu ruky – tečkování – Brustmannův ťukací test

Zkouška tečkováním (Brustmannův ťukací test) nám může ukázat schopnost organismu rychle střídat podráždění a útlum v příslušných nervových centrech. Při této zkoušce sledujeme schop-nost organismu vydržet co nejdéle maximálně rychlý pohyb ruky při tečkování. Za předpokladu dokonalé spolupráce s vyšetřovanou osobou můžeme dobře sledovat dynamiku rozvoje únavy (ochranný útlum) na centrálních synapsích. Tato zkouška má význam zejména tehdy, když ji dě-láme před námahou a po zatížení organismu prací. Průměrné hodnoty kolísají asi od 300 do 400 teček za minutu.

15

Zkoušku můžeme provést následujícím způsobem:1. Jeden papír A 5 si označte číslem 1, druhý číslem 2 a rozdělte je na šest polí. Papír č. 1 položte

kratší stranou k sobě. Pohodlně se usaďte, uchopte tužku a ohněte paži tak, jako když chcete začít psát. Na pokyn učitele začněte co nejrychleji ťukat do nejvzdálenějšího pole v levém sloupci polí tak, aby na papíře zůstávaly tečky. Na další povel – teď (po deseti sekundách) přejděte na bližší pole v druhém sloupci, pak na nejbližší, následně na nejvzdálenější pole v pravém sloupci polí a dále stejně jako v levém sloupci. Celkem budete ťukat 1 minutu.

2. Na pokyn učitele intenzivně běžte na místě po dobu jedné minuty a následně celý pokus zopa-kujte, tečkujte papír označený číslem 2.

3. Spočítejte tečky v jednotlivých polích, zjištěné hodnoty vepište do příslušného pole.4. Na milimetrový papír zaneste výsledky do grafů (na vodorovnou osu zaneste desetisekundové

intervaly, na svislou počet teček. Graf před a po námaze rozlište barevně, nezapomeňte připsat, která barva značí graf hodnot před námahou a po námaze. Pokus vyhodnoťte a srovnejte s ostat-ními spolužáky.

Úkol č. 3: Zjišťování laterality párových orgánů

Lateralita znamená, že párové orgány nejsou stejně výkonné, jeden je nadřazený nad druhý. Pro-jevuje se sklonem více používat nadřazený orgán a jeho lepší funkcí. Ukážeme si několik testů laterality rukou a zkoušku na vedoucí oko:

1. Zkoušky na vedoucí rukua) Zkouška sepnutí rukou: Zavřete oči. Na pokyn učitele sepněte ruce a zaklesněte prsty do sebe.

Zapište si, který palec (pravé nebo levé ruky) zůstal nahoře.b) Zkouška navlékání: Navlečte na nit korálky. Zapište, kterou rukou jste drželi korálek a kterou

jehlu.c) Test zápalky: Přes dvě rovnoběžně ležící zápalky položte třetí zápalku. Pokuste se ji zvednout

tak, aby se nepohnuly zápalky ležící vespod. Zapište, jak jste zápalku drželi.d) Kreslení různých obrazců současně oběma rukamae) Současně se snažte nakreslit na papír A4 pravou rukou čtverec a levou kruh. Kreslete plynule!

Následně kreslete pravou rukou kruh a levou čtverec. Která ruka nakreslila obrazec lépe? Jak kreslila druhá ruka?

f) Podle informace učitele k jednotlivým zkouškám a podle svých výsledků zapište, zda jste u sebe ověřili pravorukost, levorukost a nebo případně obourukost.

2. Zkouška na vedoucí okoUchopte papír A 4, který má uprostřed otvor, oběma rukama ve výši očí. Paže natáhněte. Otvorem pozorujte oběma očima menší předmět, který soused drží v ruce asi půl metru za otvorem. Papír přibližujte k obličeji a stále pozorujte předmět. Pokus opakujte čtyřikrát. Po skončení pokusu se vyměňte. Pokus vyhodnoťte podle pokynů učitele.

*

Použitá literatura:• MACHOVÁ, J. Cvičení z biologie pro III. ročník gymnázia. 1. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1984.• SUCHÝ, J., MACHOVÁ, J. Praktická cvičení ze somatologie a antropologie. 2. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1970.

16

90 min.

2.4 Kůže

Kůže zastává mnoho významných funkcí. Chrání tělo před vnějšími vlivy včetně UV záření i před mi-kroorganismy, pomáhá udržovat stálou tělesnou teplotu, je v ní uložena řada receptorů, které vnímají např. teplo, chlad nebo bolest. V podkožním vazivu je uložen tuk, který má funkci zásobní i izolační. Kůže má i funkci vylučovací pomocí mazových a potních žláz. Je schopná i vstřebávat různé látky.

Úkol č. 1: Popis kůže

Vyhledejte v učebnici nebo na internetu schématický průřez kůží člověka. Víte, čím je kůže tvořena?

Úkol č. 2: Mapování potních žláz

Potní žlázy nejsou rovnoměrně rozmístěny po celé ploše lidské kůže. Jsou místa, kde jich je na jed-notku plochy mnohem více než jinde. Následující pokus tato místa bezpečně odhalí:

1. Lupou prohlédněte kůži. Vyústění potních žláz jsou vidět jako jemné tečky. Kousky fi ltračního papíru o velikosti asi 2 × 3 cm namočte do 0,25 % roztoku dusičnanu stříbrného a postupně přikládejte a přitiskněte pomocí kousku obyčejného papíru na různá dostupná místa těla (např. na dlaně, čelo, hřbetní stranu paže, záda těsně nad pasem). Po asi 20 sekundách vždy papírky sejměte a vystavte plnému slunečnímu světlu nebo alespoň položte k oknu. Papírek v místech, kde se vylučoval pot, zčerná.

2. Každý papírek překryjte čtverečkem obyčejného papíru, ve kterém jste vystřihli okénko 1 × 1 cm. V okénku spočítejte pomocí lupy tmavé tečky – počet potních žláz. Srovnejte počet potních žláz na různých místech těla (třeba formou tabulky od nejmenšího po největší počet). Kde jste zjistili největší hustotu potních žláz? Jakou funkci mají potní žlázy?

Poznámky:*


17

90 min.

2.5 Oběhová soustava

Mimobuněčné tělní tekutiny (tkáňový mok, míza a krev), mízní a krevní cévy, srdce a slezina tvoří obě-hovou soustavu. Mezi její hlavní funkce patří přenos dýchacích plynů, rozvod živin a odvádění zplodin, přenášení hormonů a vitamínů, rozvod tepla. Další významnou funkcí je například obrana těla

Úkol č. 1: Popis průřezu srdcem

V odborné literatuře nebo na internetu najděte schéma průřezu srdcem člověka. Obrázek si ně-kolik minut řádně prohlížejte a poté jej zkuste bez pomoci nakreslit a popsat jednotlivé části. Pod vedením učitele pak ústně proveďte společnou kontrolu vašeho řešení.

Úkol č. 2: Pitva srdce (srdce i s částí dýchací soustavy) – práce ve skupinách

Obrázek vypadá vždycky trošku jinak než skutečnost. V anatomických obrázcích je třeba se naučit číst. Můžete to vyzkoušet třeba na hovězím, či vepřovém srdci.

1. Nejprve se pokuste zorientovat srdce podle obrázku. Položte srdce na misku tak, aby směrem k tabuli byla horní část, odkud vycházejí cévy a levá polovina srdce byla z vašeho pohledu vpravo.

2. Nalezněte průdušnici. Jak poznáte průdušnici od cév?3. Skalpelem a nůžkami oddělte průdušnici, vazivo a cévy do vzdálenosti 5–10 cm od srdce.4. Odlište aortu a plicnici (plicní kmen) nejprve pomocí obrazu, následně opatrně vsuňte tyčinku

nebo stisknutou pinzetu do předpokládané aorty a sledujte, do které části srdce se dostanete. Totéž opakujte s předpokládanou plicnicí. Ze které části srdce vychází aorta a ze které plicnice? Jak se liší stavbou aorta a plicnice?

5. Prohlédněte si z vnějšku předsíně (síně). Popište jejich tvar a umístění.6. Pokuste se najít horní a dolní dutou žílu a plicní žíly.7. Skalpelem a nůžkami rozdělte srdce na dvě poloviny na plocho tak, aby byly komory i předsíně

rozkrojeny asi v polovině a srdce se otevře jako knihu. Začínejte od srdečního hrotu.8. Mezi předsíněmi a komorami najděte cípaté chlopně nebo jejich části (lze zastavit rozdělování

srdce, když jsou proříznuté komory a podívat se dovnitř, pak jsou cípaté chlopně vidět celé). Najděte šlašinky. Jaký je význam šlašinek?

9. Najděte poloměsíčité chlopně na začátku velkých tepen. Jak se jejich tvar liší od tvaru cípatých chlopní?

10. Jaká je funkce chlopní? Vysvětlete, jak tuto funkci plní poloměsíčité chlopně.11. Zjistěte a vysvětlete rozdíl v tloušťce stěn levé a pravé komory.12. Po skončení pitvy si pitvající stáhnou rukavice podle pokynů učitele a umyjí si ruce teplou

vodou a mýdlem.

18

Úkol č. 3: Měření tlaku (práce ve dvojicích)

Postupně si měřte tlak tonometrem podle návodu. Pokud se vaše hodnota bude nápadně odchylovat od normálního tlaku (horní 120, dolní 70), pokus opakujte. Ze zjištěných hodnot nevyvozujte závěr, zda máte tlak vysoký nebo nízký, vaše měření tlaku nemusí být přesné. Zaznamenejte pouze, zda se vám podařilo naměřit smysluplnou hodnotu. Na čem je založeno měření tlaku?

Úkol č. 4: Měření tepu fonendoskopem (práce ve dvojicích)

Postupně si pomocí fonendoskopu měřte tep srdce. Zaznamenejte pouze, zda se vám odposlech srdce zdařil. Jaká je průměrná minutová frekvence tepu srdce?

Úkol č. 5: Měření tepu před a po zátěži (práce ve dvojicích)

Činnost srdce je ovlivněna mj. i okamžitou zátěží organismu. O tom se můžete přesvědčit v násle-dujícím experimentu:

1. Vzájemně si zjišťujte tep, minutovou frekvenci, 3× za sebou a spočítejte průměr. Tep měřte na zápěstí, na spánku nebo na krční tepně (zde opatrně, jen lehce stisknout).

2. Pak proveďte zátěžové cvičení – např. 30 rychlých, hlubokých dřepů – a následně vám soused změří tep. Hlásí počet tepů po 20 sekundách tak dlouho, až se vrátí tep ke klidové frekvenci, tzn. k třetině zjištěné minutové klidové frekvence. Postupné hodnoty zapisujte. Po skončení pokusu se vyměňte.

3. Proč došlo po zátěži ke zvýšení počtu tepů?4. Své výsledky (minutovou frekvenci v klidu, minutovou frekvenci po zátěži a dobu, za kterou

se tep vrátil k hodnotám v klidu) napište na tabuli a pokuste se vysvětlit možné příčiny rozdílů mezi žáky (vyšší trénovanost, rozdílná intenzita zátěžového testu, rozdílná fyziologie).

Poznámky:*

Použitá literatura:• BAER, H. W. Biologické pokusy ve škole. 1. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1965.• MACHOVÁ, J. Cvičení z biologie pro III. ročník gymnázia. 1. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1984.• SUCHÝ, J., MACHOVÁ, J. Praktická cvičení ze somatologie a antropologie. 2. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1970.

19

90 min.

2.6 Smysly člověka – sluch, hmat, vnímání teploty

Pro nevidomé jsou sluch a hmat základní smysly, které jim pomáhají orientovat se v prostoru, číst i psát. Sluchové a hmatové vnímání je intenzivnější, jakoby se tělo snažilo alespo částečně nahradit chybějící zrak.

Úkol č. 1: Popis průřezu ucha

V odborné literatuře či na internetu vyhledejte schéma průřezu uchem člověka. Ve dvojici se po-raďte, z jakých částí se ucho skládá. Pod vedením učitele pak ústně proveďte společnou kontrolu vašeho řešení.

Úkol č. 2: Význam ušního boltce

Při poslechu zvuku stejné intenzity si postupně tiskněte boltce k hlavě, povolujte do normální polohy, odklápějte a nastavujte jejich plochu ohnutou dlaní. Všímejte si, zda se mění intenzita vnímaného zvuku. Vysvětlete, proč.

Úkol č. 3: Určování směru zdroje zvuku

Vytvořte se spolužáky kruh, jednomu zavažte oči šátkem a postavte ho do středu kruhu. Učitel postupně ukazuje na jednotlivé žáky, označený žák řekne šeptem číslovku od jedné do deseti. Žák uprostřed kruhu ukáže na místo, odkud zvuk vycházel. Pokud určí směr správně (s přesností na postavení tří žáků vedle sebe, z nichž ten prostřední šeptal), zapíše mu učitel nebo určený žák na tabuli plus, pokud bude určení méně přesné, zapíše mínus. Pokus proběhne 10×. Pak si žák ve středu kruhu ucpe palcem jedno ucho a vše zopakujete. Může se ve středu kruhu vystřídat 3–5 žáků. Vysvětlete společně výsledek.

Úkol č. 4: Popis průřezu kůže

V odborných publikacích či na internetu je možné najít celou řadu vyobrazené průřezu kůží člověka. Vyhledejte je a popište nejdůležitější části lidské kůže. Pod vedením učitele pak ústně proveďte společnou kontrolu vašeho řešení.

20

Úkol č. 5: Rozmístění nervových zakončení pro vnímání doteku

Ve škáře jsou umístěny receptory citlivé na dotek, Meissnerova tělíska. Stanovte vzdálenosti těchto tělísek na různých částech těla. Zavřete oči, odvraťte hlavu a natáhněte k sousedovi ruku. Ten se bude dotýkat (ne bodat!) kůže na bříšku druhého prstu (na posledním článku) vždy naráz na dvou místech. Buď použije odpichovátko, nebo dva špendlíky. Začne s největší možnou vzdáleností a pomalu ji bude po každém doteku zmenšovat. Po každém dotyku hlaste, zda cítíte dva dotyky nebo jeden. Až ohlásíte jeden dotyk, soused změří nebo odhadne vzdálenost hrotů odpichovátka nebo špiček špendlíků a zapíše ji (výhoda odpichovátka, drží se jen jednou rukou). Totéž proveďte na hřbetní straně předloktí, případně na zádech těsně nad pasem. V těchto případech začínejte ve vzdálenosti 8–10 cm. Na každé části těla pokus zopakujte 3×, pak se vystřídejte. Spočítejte prů-měrnou vzdálenost dvou dotyků (vnímaných jako jeden) pro jednotlivé části těla a srovnejte. Své zjištění vysvětlete.

Úkol č. 6: Schopnost vnímat rozdíly v teplotě.

Dvojice se postupně střídají u dvou očíslovaných kádinek. Ponořte prst do jedné a druhé kádinky a zjistěte, kde je voda teplejší a kde chladnější. Své zjištění zapište na papírek (např. 1 – CH, 2 – T) a ten odevzdejte učiteli. Totéž si zapište do protokolu. Po vystřídání všech dvojic učitel vyhodnotí informace od všech žáků skupiny a seznámí vás s rozdílem teplot, který jste schopni vnímat.

Úkol č. 7: Relativita vnímání teploty

Ve škáře jsou uloženy receptory chladu (Krauseova tělíska) a receptory tepla (Ruffi niho tělíska). Receptory chladu reagují, pokud je teplota okolí chladnější než teplota kůže, receptory tepla reagují, pokud je teplota okolí větší než teplota kůže.

Dvojice se postupně střídají u tří očíslovaných kádinek. Ponořte současně do kádinky č. 1 prsty levé a do kádinky č. 2 pravé ruku. Uvědomte si, kde je voda teplejší a kde chladnější. Po asi 15vteřinách vyndejte ruce z kádinek. Prsty levé ruky rychle ponořte do kádinky č. 3 a uvědomte si, zda vnímáte vodu teplejší nebo chladnější. Vzápětí totéž proveďte pravou rukou. Na papírek zaznamenejte, jak jste vnímali teplotu vody v kádince č. 3 levou a pravou rukou ve srovnání s vodou v kádince č. 1 resp. č. 2. (např. L – CH, P – T nebo obě stejně) a odevzdejte papírek učiteli. Totéž si zapište do pro-tokolu. Po vystřídání všech dvojic učitel vyhodnotí informace od všech žáků skupiny a seznámí vás s výsledkem. Na jeho základě vyvoďte, o čem vás tento pokus přesvědčil.

Poznámky:*

Použitá literatura:• BAER, H. W. Biologické pokusy ve škole. 1. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1965.• MACHOVÁ, J. Cvičení z biologie pro III. ročník gymnázia. 1. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1984.

21

90 min.

2.7 Smysly člověka – zrak

Zrak. Čtyři písmena, jedno krátké slovo. Pro většinu lidí samozřejmá schopnost vnímat svět kolem sebe.Význam zraku si člověk uvědomí v lepším případě např. na akci Neviditelná výstava nebo v kavárně, kde v naprosté tmě obsluhují nevidomí. V horším případě, když o tuto schopnost přijde. Seznamte se s některými zajímavými pokusy, které vám přiblíží oko a některé zákonitosti vidění.

Úkol č. 1: Popis oka

V učebnici nebo na internetu si prohlédněte schéma průřezu okem člověka. Srovnejte alespoň dva nalezené obrázky a zaměřte se na jednotlivé části lidského oka. Pod vedením učitele pak zpaměti nakreslete oko na tabuli a popište jednotlivé části.

Úkol č. 2: Zrakové iluze

Pod vedením učitele postupně sledujte obrázky v ruce natažené před sebou. Papír s obrázky je kolmo k zemi, případně jej podle pokynů učitele otáčejte. Na základě výsledků zhodnoťte, zda nás naše oči vždy přesně informují o skutečnosti.

Obr. 1: trojúhelníky

22

Obr. 2: Neckerova krychle Obr. 3: Machův obrazec

Obr. 4: Heringova zraková iluze Obr. 5: Zöllnerův zrakový klam

Úkol č. 3: Měření vzdálenosti mezi zornicemi

Důležitou veličinou např. při výrobě brýlí na míru je i vzdálenost mezi zornicemi člověka. Tuto hodnotu je možné zjistit s využitím dostupných pomůcek (měřítka, či pravítka), nebo s využitím tzv. pupilometru (viz obr. 6).

1. Změřte si vzájemně vzdálenost zornic. Pokusná osoba hledí na vzdálený předmět. Přiložte pu-pilometr začátkem stupnice nad střed jedné zornice a odečtěte na milimetrové stupnici měřítka vzdálenost druhé zornice.

2. Zjištěnou vzdálenost svých zornic zapište na tabuli. Do protokolu zaznamenejte výsledky všech žáků ve skupině, seřazené od nejmenšího čísla k největšímu. Svou hodnotu podtrhněte.

3. U dospělých lidí je uváděna vzdálenost mezi zornicemi většinou od 56–64 mm. Vzdálenost 68–70 mm je považována za velkou. Zhodnoťte z tohoto hlediska svou hodnotu a výsledek celé skupiny.

23

Obr. 6: pupilometr

Úkol č. 4: Důkaz slepé skvrny

Místo při zadním pólu oční koule, kde zrakový nerv opouští sítnici, neobsahuje ani čípky, ani ty-činky. Nazývá se slepá skvrna. Paprsek, který sem dopadne, nevyvolá žádné podráždění. Následující experiment lze použít k demonstraci slepé skvrny.

1. Mariottův obrázek držte v natažené ruce před očima, zavřete levé oko a pravým se upřeně dívejte na trojúhelník. Obrázek pomalu přibližujte k oku. V určité vzdálenosti papíru od oka kolečko zmizí. V tom okamžiku váš soused změří přibližnou vzdálenost papíru od vašeho oka (Oka se pravítkem nesmí dotknout!) Po dalším přibližování papíru k oku se kolečko opět objeví. Následně papír od oka oddalujte, jakmile kolečko zmizí, váš soused zopakuje měření. Pokus zopakujte s malými přestávkami 3×, všechny hodnoty zapisujte. Po skončení pokusu se vyměňte.

2. Ze svých takto získaných šesti hodnot spočítejte průměr a zapište na tabuli. Do protokolu za-znamenejte výsledky všech žáků ve skupině, seřazené od nejmenšího čísla k největšímu. Svou hodnotu podtrhněte.

3. Kolečko většinou mizí ve vzdálenosti 20–25 cm od oka. Zhodnoťte z tohoto hlediska svou hod-notu a výsledek celé skupiny a vysvětlete, proč kolečko mizí.

Obr. 7: Důkaz slepé skvrny

24

Úkol č. 5: Binokulární vidění

V každé ruce držte tužku obrácenou dobře ořezaným hrotem proti druhé. Hroty jsou vzdáleny asi 60 cm, paže jsou předpaženy. Snažte se plynulým pohybem přiblížit tužky tak, aby se hroty dotkly. Pokus 10× opakujte, zaznamenejte výsledek, kolikrát se dotek špiček zdařil. Pak opakujte totéž s jedním zavřeným okem. Vyvoďte význam binokulárního vidění.

Úkol č. 6: Pohyby zornice při změnách osvětlení

Sedněte si obličejem k oknu a během celého pokusu se dívejte na okno. Napněte prsty na rukou a přitiskněte je k sobě. Pak otočte ruce dlaněmi k obličeji, zvedněte lokty. Prsty obou rukou tak směřují proti sobě. V této poloze prsty obou rukou přeložte přes sebe. Zvedněte takto spojené ruce před oči a opřete palce o obočí. Nad očima vám vznikne z rukou jakási stříška. Nyní se soused posadí tak, aby dobře viděl vaše zornice. Pomalu sklápějte stříšku, abyste víc a víc oči zastiňovali a pak ji zase zvedejte. Pokus plynule opakujte 3×. V průběhu pokusu soused nahlas popisuje změny zornice, které pozoruje. Po skončení pokusu se vyměňte. Vysvětlete význam pozorovaných změn.

Poznámky:*


25

90 min.

2.8 Trávicí, vylučovací a dýchací soustava

Tělo má schopnost přijímat látky, zpracovávat je a odpadní produkty metabolismu vylučovat. Toto vše zajišují tři soustavy – trávicí, vylučovací a dýchací za pomoci soustavy oběhové.

A) Trávicí soustava

Úkol č. 1: Působení ptyalinu

V lidských slinách je obsažen i enzym ptyalin, o jehož účincích se můžete přesvědčit v následujícím pokusu. Provádějte ho nejlépe ve dvojicích.

1. Do stojánku dejte 3 zkumavky s vodou (asi do poloviny zkumavky) a s trochou škrobu rozpust-ného za studena, nebo je třeba trochu škrobu předem uvařit. Do dvou zkumavek pak přidejte předem připravený roztok slin (doplnit asi do třech čtvrtin) a promíchejte tyčinkou. Třetí zku-mavku doplňte vodou.

2. Asi po pěti minutách přidejte do zkumavky, kde nebyly sliny, několik kapek Lugolova roztoku (roztok jódu v jodidu draselném) a nebo jodovou tinkturu. Popište s ostatními spolužáky změnu zbarvení roztoku. Přítomnost které látky toto zbarvení dokazuje?

3. Totéž proveďte s jednou zkumavkou, do které byly sliny přidány. Popište s ostatními spolužáky změnu zbarvení roztoku. Pokud se roztok zbarvil jinak, než v prvním pokusu, vysvětlete, co to dokazuje. V tom případě pokus ukončete.

4. Pokud se roztok zbarvil stejně, jako v prvním pokusu, počkejte ještě deset minut a přidejte Lu-golův roztok nebo jodovou tinkturu do druhé zkumavky s roztokem slin. Popište s ostatními spolužáky změnu zbarvení roztoku, vysvětlete, co to dokazuje.

B) Vylučovací soustava

Úkol č. 2: Popis jednotlivých částí ledviny

Prohlédněte si (v odborné literatuře, na internatu) schéma průřezu ledviny člověka. Ve dvojici se poraďte, z jakých částí se ledvina skládá. Pod vedením učitele pak ústně proveďte společnou kontrolu vašeho řešení.

Úkol č. 3: Pitva ledviny (práce ve skupinách)

Ledvina je důležitý orgán, který má velmi důmyslnou stavbu, kterou lze snadno pozorovat při pitvě. Držte se pokynů a pokuste se odpovídat na položené otázky.

1. Zakreslete tvar ledviny, označte místo, odkud vystupuje močovod.

26

2. Rozřízněte podélně ledvinu v místě výstupu močovodu. Podle schematu a obrazu ledviny najděte na průřezu jednotlivé části.

3. Jak se zbarvením liší kůra a dřeň ledviny?4. Základní stavební jednotka ledviny – nefron – se skládá z Bowmanova váčku, ve kterém je

klubíčko vlásečnic, váček pokračuje vinutým kanálkem I. řádu, ten přechází v rovný kanálek, následuje Henleova klička a vinutý kanálek II. řádu. Jeho pokračováním je sběrný kanálek, který vede defi nitivní moč do kalichů ledvinných. Které části nefronu jsou uložené v kůře a které ve dřeni ledviny?

5. Jaký význam má pánvička ledvinná?6. Po skončení pitvy si pitvající stáhnou rukavice podle pokynů učitele a umyjí si ruce teplou vodou

a mýdlem.

C) Dýchací soustava

Úkol č. 4: Měření frekvence dechu před a po zátěži (práce jednotlivců)

Frekvence dechu zrcadlí mnoho vlivů, které je možné poměrně snadno identifi kovat. Pokuste se o to v následujících pokusech!

1. Pohodlně se usaďte a spočítejte vdechy (nebo výdechy) za minutu – minutovou frekvenci. Zjiš-těnou hodnotu zapište a počítejte ještě 2× po minutě. Ze získaných tří hodnot spočítejte průměr. Uvědomte si, že při vědomém dýchání měníte frekvenci, proto se snažte dýchat klidně a lehce.

2. Pak proveďte zátěžové cvičení – např. 30 rychlých, hlubokých dřepů – a následně opět počítejte vdechy (nebo výdechy) po 20 sekundách tak dlouho, až se vrátí dech ke klidové frekvenci, tzn. k třetině zjištěné minutové klidové frekvence. Postupné hodnoty zapisujte.

3. Proč došlo po zátěži ke zvýšení počtu dechů?4. Své výsledky (minutovou frekvenci v klidu, minutovou frekvenci po zátěži a dobu, za kterou se

počet dechů vrátil k hodnotám v klidu) napište na tabuli a pokuste se vysvětlit možné příčiny rozdílů mezi studenty.

Úkol č. 5: Zadržení dechu – apnoická pauza (práce ve dvojicích)

Ve dvojicích můžete zkoumat i tzv. apnoickou pauzu. Můžete se při tom držet následujícího postupu:

1. Postavte se, 2× zhluboka vydechněte a vdechněte, pak se hluboce nadechněte a zadržte dech. Soused měří čas od zadržení dechu po další nadechnutí, hlásí čas po deseti sekundách.

2. Po uklidnění dýchání vyčkejte asi minutu a zopakujte pokus, ale dech zadržte po klidovém – ne hlubokém – výdechu. Po skončení pokusu se vyměňte. Při pokusu sledujte souseda, zda ne-červená a následně nebledne. V tom případě musí pokus ihned ukončit.

3. Co vás donutilo se nadechnout?4. Čím je způsobený rozdíl v délce apnoické pauzy po nádechu a po výdechu?5. Zapište s ostatními žáky délku zadržení dechu po nádechu a po výdechu na tabuli do dvou

sloupců. Výsledky vyhodnoťte pod vedením učitele v závěru cvičení.

27

Úkol č. 6: Obsah oxidu uhličitého ve vydechovaném vzduchu (práce ve dvojicích)

Oxid uhličitý reaguje s vápennou vodou na nerozpustný uhličitan vápenatý, který zakalí roztok. Tohoto poznatku lze využít při důkazu obsahu oxidu uhličitého ve vydechovaném vzduchu. Pro urychlení práce proveďte na stanovišti pouze vlastní pokus a chemické rovnice sestavujte ve své lavici. Po provedení pokusu vypláchněte zkumavky a zavolejte další skupinu.

1. K pokusu použijte čerstvě připravenou vápennou vodu, jinak pokus nefunguje! Vápenná voda se připravuje rozmícháním oxidu vápenatého ve vodě a zfi ltrováním vzniklé směsi. Zapište che-mickou rovnici této reakce a pojmenujte vzniklou látku.

2. Přefi ltrovaný roztok nalejte do dvou zkumavek. Jeden z vás probublávejte roztok v jedné zku-mavce vydechovaným vzduchem pomocí brčka, druhý současně probublávejte roztok v druhé zkumavce vzduchem pomocí balónku s hadičkou a brčkem. Srovnávejte obsah zkumavek vždy po dvou až třech probubláních. Pokus ukončete, až se obsah v jedné zkumavce mírně zakalí.

3. Ve které zkumavce se roztok zakalil?4. Vyjádřete chemickou rovnicí, k jaké reakci v této zkumavce došlo.5. O čem vás tento pokus přesvědčil?

Úkol č. 7: Vydechování vodních par (práce ve dvojicích)

O vydechované vodní páře se můžete přesvědčit dalším jednoduchým experimentem, který opět provádějte ve dvojici.

1. Vyberte si suchou zkumavku a vsypejte do ní malé množství (asi třetinu malé lžičky) bezvodého síranu měďnatého.

2. Vsuňte brčko do zkumavky asi 3 cm nad síran měďnatý a pomalu brčkem vydechujte. Nádech neprovádějte brčkem! Co pozorujete?

3. Vysvětlete pozorovaný jev.4. Změnila se barva síranu měďnatého na kontrolní Petriho misce?5. O čem vás tento pokus přesvědčil?6. Síran měďnatý ze zkumavky vysypejte na Petriho misku, označenou „síran měďnatý po pokusu“.

Poznámky:*


28

90 min.

2.9 Zkoumáme otisky plosek nohou, prstů a dlaňové rýhy

Některé části našeho těla jsou tvarované určitým způsobem a jejich studium může sloužit k různým účelům – v medicíně nebo v kriminalistice, případně i k předpovídání budoucnosti – věštění z dlaně.

Úkol č. 1: Otisky plosky nohy (plantogramy)

Kostra nohy se skládá ze zánártních a nártních kostí a článků prstů. Při stoji se noha opírá o pod-ložku bříšky prstů, hlavičkami nártních kostí, zevním okrajem chodidla a hrbolem patní kosti. Část plochy chodidla a téměř celý vnitřní okraj je vyklenut. Kostra nohy je klenuta podélně i příčně. Na klenbě se účastní vazy mezi zánártními a nártními kostmi, a hlavně svaly. Při únavě svalů se klenba nohy snižuje, až vymizí a vzniká plochá noha. K tomu přispívá i nevhodná obuv (používání tenisek na přezouvání) nebo může vzniknout i jako choroba z povolání při dlouhém stání. Nápravě ploché nohy pomáhá jednak nápravný tělocvik, jednak ortopedické vložky do bot.

Nejčastější poruchou vývoje nohy u mládeže je právě plochá noha, způsobená ochablostí bércového svalstva a krátkých svalů a vazů nohy.

Pro preventivní zjištění, zda je klenba nohy v pořádku, je vhodná rychlá metoda otisku plosky nohou, vytvoření plantogramu.

1. Navlhčete (ne namočte, voda nesmí po chodidle stékat) si houbou plosku nohy včetně spodní strany prstů a krátce se postavte jednou nohou na papír A4. Poté obkreslete co nejpřesněji vznik-lou mokrou skvrnu, na papír poznamenejte své jméno a údaj, zda se jedná o pravou nebo levou nohu. Papír dejte uschnout a opakujte postup s druhou nohou.

2. Po uschnutí papírů porovnejte vaše plantogramy se schématy, která představují normální klenbu a různě deformovaná chodidla. Na tabuli zapište čárku do sloupce s popisem otisku zvlášť pro levou a pravou nohu. Zapište si výsledek celé skupiny.

a b c d e f

Otisky normálních a různě deformovaných chodidel:a) normální noha, b) široká, příčně plochá noha, c) noha s vysokou klenbou, d) lukovitá noha, e) plochá noha, d) těžce plochá noha

29

Úkol č. 2: Otisky prstů

Zkoumáním papilárních linií, jemných a složitě utvářených čar na bříškách prstů ruky, se zabývá vědní obor dermatoglyfi ka, známý spíš jako daktyloskopie. Tento obor se s úspěchem uplatnil v soudní antropologii při řešení sporů o otcovství a v kriminalistice při identifi kaci osob.

Papilární linie na prstech se odvozují od hmatových papil ve škáře kůže. Tvoří obrazce zvané der-matoglyfy, které jsou pro jedince charakteristické a jsou dědičné. Vyskytují se nejen na prstech ruky, ale i nohy. Na jejich souvislost s hmatovou funkcí upozornil J. E. Purkyně, který si také všiml, že jsou i na prstech a dlaních opic a u opic s chápavým ocasem i na jeho lysé spodní straně.

Základní dermatoglyfy:1. plochý oblouček2. stanový oblouček3. smyčka ulnární (papilární linie jsou otevřeny směrem ke kosti loketní – ulna)4. smyčka radiální (papilární linie jsou otevřeny směrem ke kosti vřetenní – radius)5. dvojsmyčka6. spirální závit nebo vír

Při snímání otisků prstů se používá tiskařská čerň. V laboratorní práci použijete barevné křídy, které pro určení základních dermatoglyfů stačí také a očištění rukou je podstatně jednodušší.

1. Natřete si zlehka bříško palce křídou výrazné barvy (červenou, modrou, zelenou).2. Soused přidržuje kousek izolepy lepivou stranou nahoru. Sevřete prsty volně v pěst. Převalte palec

na stole od levého okraje izolepy zleva doprava a prohlédněte lupou otisk. Pokud jsou papilární linie vidět, opatrně nalepte otisk do sešitu nebo do protokolu. Pokud ne, pokus opakujte. Takto pokračujte se všemi prsty. Nalepené otisky označte čísly 1–5 (1 – palec, …), napište, zda jsou to otisky pravé nebo levé ruky. Podle časových možností zhotovte i otisky prstů druhé ruky. Pokud byste měli problém s plynulým převalováním prstů, pomozte si druhou rukou, kterou budete udržovat prsty v pěsti, případně požádejte o pomoc dalšího spolužáka.

3. Prohlédněte postupně otisky lupou (zvětšení 8–10×) a zapište, které dermatoglyfy jste na jed-notlivých prstech identifi kovali. Pak se je pokuste najít přímo i na vašich prstech.

4. Srovnejte své otisky s otisky ostatních spolužáků. Uvědomte si, že srovnáváte jen základní derma-toglyfy. Pro kriminalistickou identifi kaci mají největší význam drobné detaily, jako je přerušování linií, ostrůvkovitost, splývání linií a jejich rozdvojování. A právě tyto detaily jsou charakteristické pro každého člověka.

30

a

d

g

b

e

h

c

f

i

Otisky prstů pravé ruky:a) plochý oblouček, b) stanový oblouček, c) smyčka ulnární, d) smyčka radiální, e) smyčka s jádrem, f) spirální závit, g) h) – závity, i) dvojsmyčka

Úkol č. 3: Otisky dlaní

Na dlaních jsou nápadné dlaňové rýhy. Dlaňové rýhy měly význam v chiromantii – předvídání budoucnosti, věštění z dlaně. Mají vztah k cévním oblastem, a proto se jim v anatomii věnuje i dnes pozornost.

Dlaní člověka probíhají tři hlavní rýhy. Vzhledem k jejich funkci při ohýbání ruky se nazývají také rýhy fl ekční (ohybové). Dvě jdou napříč dlaní. Horní začíná mezi druhým s třetím prstem a obloukem sahá až pod pátý prst. Rýha, která leží pod ní, probíhá přibližně středem dlaně pod druhým až pátým prstem. Obě tyto fl ekční rýhy mají význam při uzavírání dlaně. Třetí nápadná rýha dlaně ohraničuje svalový val pod palcem a prohlubuje se při pohybu palce proti ostatním prstům. Na obrázku v příloze je znázorněna i svislá rýha, která ale není vždy přítomná.

1. Povolte dlaň a mírně ohněte prsty směrem k jejímu středu. Tím rýhy vyniknou. Prohlédněte si dlaňové rýhy na obou rukou a srovnejte s obrázkem v příloze. Jejich průběh se může od obrázku odlišovat.

2. Zakreslete do protokolu ve skutečné velikosti obrys dlaně levé a pravé ruky s naznačenými prsty a vyznačte do nich průběh vašich dlaňových rýh. Rýhy označte písmeny podle obrázku v příloze, pod nákres napište, co které písmeno znamená, a zapište, čím se vaše dlaňové rýhy od obrázku liší. Zakreslete i ty dlaňové rýhy, které na obrázku nejsou. Srovnejte své dlaňové rýhy s dlaňovými rýhami ostatních spolužáků.

31

a

b

cd

Ohybové rýhy na otisku pravé dlaně:a) příčná rýha pod třetím až pátým prstem, b) příčná rýha pod druhým až pátým prstem, c) svislá rýha, která nebývá vždy přítomna, d) rýha ohraničující svalový val palce

Poznámky:*


32

90 min.

3.1 Kvasinky – průmyslově nejvyužívanější mikroorganismy

Kvasinky se řadí mezi jednobuněčné saprofytické organismy. Mohou žít v půdě, na plodech, na těle i uvnitř těla rostlin, zvířat popř. i člověka. Kvasinky netvoří plodnice a množí se zejména za pomocí pučení. Při tomto typu nepohlavního rozmnožování pak mohou vznikat nepravá podhoubí (pseudo-mycelia). Za určitých podmínek se však kvasinky mohou množit i pohlavně a to za pomocí vřecek. Kvasinky jsou hojně využívány v potravinářství a biotechnologiích, ale mohou být i původci různých onemocnění. V rámci následujícího praktického cvičení blíže prozkoumáte tvar kvasinkových buněk, stanovíte fyziologický stav buněk zkoumané kultury kvasinek a popíšete pomocí schematu jejich životní cyklus. Z každého úkolu nakonec vypracujte laboratorní protokol se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Pozorování kvasinek

Do kádinky nalijte 10 ml vlažné vody a rozdrolte přibližně čtvrtinu balíčku droždí. Ze vzniklé mírně zakalené směsi připravte vzorek k pozorování pod mikroskopem. Pro lepší pozorování kvasinek použijte při přípravě vzorku buničitou vatu. Popište tvar pozorovaných buněk a schematicky ně-kolik buněk zakreslete.

Úkol č. 2: Rozlišení fyziologického stavu kvasinek

U kvasinek můžete pozorovat zásobní polysacharid (glykogen), který vám poslouží k určení fyzio-logického stavu buňky. Smíchejte na podložním sklíčku kapku suspenze s kapkou Lugolova roztoku a přiložte krycí sklíčko. Popište, co se stalo s buňkami kvasinek po přidání Lugolova roztoku. Jak od sebe odlišíte mladší a starší buňky? Které buňky budou obsahovat více glykogenu?

Úkol č. 3: Popis životního cyklu kvasinky pivní

Pomocí níže uvedeného schématu a svých znalostí popište označené fáze životního cyklu kvasinky pivní. Naznačte do schématu haploidní a diploidní fázi životního cyklu kvasinky pivní. Ve které fázi se nachází buňky z úkolu č. 1?

Úkol č. 4: Praktické využití kvasinek

S využitím odborné literatury uveďte alespoň 3 příklady praktického využití kvasinek. Ke každému příkladu uveďte i konkrétního zástupce.

33

1

2

3

4

5

6

7

8

Obr. 1: Životní cyklus kvasinky pivní (Saccharomyces cerevisce) (Kalina, 1997, upraveno)

Poznámky:*

Použitá literatura:• ROSYPAL, S. a kol. Nový přehled biologie. 1. vydání. Praha: Scientia, 2003. XXII, ISBN 80-7183-268-5.• NOVÁČEK, J. a kol. Praktická cvičení z biologie: učebnice pro střední zemědělské školy. 1. vydání. Praha: Credit, 2002. ISBN 80-86392-02-3.• STOKLASA, J. a kol. Seminář a praktikum z přírodopisu: pro 2. stupeň základní školy. 1. vydání. Praha: SPN, 2001. ISBN 80-7235-159-1.• KALINA, T. Systém a vývoj sinic a řas. Dotisk. Praha: Karolinum, 1997. ISBN 80-7066-854-7.

34

90 min.

3.2 Pozorujeme proces kvašení

Kvasinky se řadí mezi jednobuněčné saprofytické organismy. Mohou žít v půdě, na plodech, na těle i uvnitř těla rostlin, zvířat popř. i člověka. Kvasinky netvoří plodnice a množí se zejména za pomocí pučením. Při tomto typu nepohlavního rozmnožování pak mohou vznikat nepravá podhoubí (pseu-domycelia). Za určitých podmínek se však kvasinky mohou množit i pohlavně a to za pomocí vřecek. Kvasinky jsou hojně využívány v potravinářství a biotechnologiích, ale mohou být i původci různých onemocnění. Následující praktické cvičení volně navazuje na laboratorní cvičení „Kvasinky-průmyslově nejvyužívanější mikroorganismy“. Tentokrát se podrobněji zaměříte na proces dělení kvasinek a pomocí následujících úkolů se pokusíte objasnit proces kvašení. Z každého úkolu nakonec vypracujte laboratorní protokol se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Objasnění významu cukru pro kvasinky

Do každé ze dvou kádinek nalijte 10 ml vlažné vody a rozdrolte přibližně čtvrtinu balíčku droždí. Do jedné z nich přidejte navíc lžičku cukru. Obsah obou kádinek pečlivě rozmíchejte a obě kádinky zakryjte Petriho miskami. Pozorujte a popište, co se dělo v jednotlivých kádinkách. Na základě pokusu objasněte, k čemu využívají kvasinky cukr.

Úkol č. 2: Pozorování dělení kvasinek

Z kádinky z úkolu 1, do které jste přidali lžičku cukru, následně odeberte kapátkem kapku suspenze na podložní sklíčko, překryjte krycím sklíčkem a pozorujte. Popište, co se stalo s kvasinkovými buňkami, schematicky několik buněk nakreslete a tento proces pojmenujte.

Úkol č. 3: Pozorování kvašení kvasinek z droždí

Do kuželové baňky nalijte trochu teplé vody, nasypte polovinu balíčku sušeného droždí a přidejte lžičku cukru. Přes hrdlo baňky navlečte nafukovací balónek. Krouživým pohybem rozmíchejte ob-sah baňky, následně baňku postavte na teplé místo a pozorujte, co se děje s nafukovacím balónkem. Pozorovaný jev na základě svých znalostí objasněte a zapište pomocí chemické rovnice.

35

Úkol č. 4: Vysvětlení principu kvašení

Nově připravenou suspenzi podle návodu z úkolu 3 nalijte do širší kádinky tak, aby byla zaplněná pouze do 2/3 její výšky a přikryjte ji Petriho miskou. Takto zakrytou kádinku s připravenou směsí postavte na teplé místo a nechte stát 20 minut. Následně odkryjte Petriho misku a vsuňte do nádoby nad hladinu vytvořené suspenze zapálenou špejli. Špejle po čase zhasne. Pokuste se na základě svých znalostí tento popsaný jev vysvětlit.

Poznámky:*


36

90 min.

3.3 Stanovujeme kvalitu kvasinek

Kvasinky se řadí mezi jednobuněčné houby. Mohou žít v půdě, na plodech, na těle i uvnitř těla rostlin, zvířat popř. i člověka. Netvoří plodnice, množí se zejména nepohlavně, tzv. pučením. Mohou se množit i pohlavně, pomocí vřecek, které však nejsou uzavřená v žádných plodnicích. Kvasinky jsou hojně vyu-žívány v potravinářství a biotechnologiích, ale mohou být i původci různých onemocnění. Následující praktické cvičení volně navazuje na laboratorní cvičení „Kvasinky-průmyslově nejvyužívanější mikro-organismy“. Tentokrát se blíže obeznámíte s metodou pro stanovení vitality kvasinek. Z každého úkolu nakonec vypracujte laboratorní protokol se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Metoda pro stanovení vitality kvasinek

Do kádinky rozdrobte kousek kvasnic, přidejte trochu cukru a vlažné vody. Promíchejte a nechte stát na teplém místě, dokud se na povrchu směsi nezačnou tvořit bubliny. Z takto připravené sus-penze vytvořte preparát a přikryjte ho krycím sklíčkem. K hraně krycího sklíčka přikápněte kapku methylenové modři a pomocí fi ltračního papíru ji prosajte přes preparát. Obarvený preparát pozo-rujte pod mikroskopem. Popište, co se stalo s buňkami kvasinek po přidání methylenové modři. Obarvily se všechny buňky stejnou barvou? Výsledek pokusu se pokuste vysvětlit na základě svých znalostí o permeabilitě cytoplazmatické membrány u různě vitálních buněk.

Úkol č. 2: Výpočet vitality vytvořeného vzorku kvasinek

Využijte vytvořeného preparátu z úkolu č. 1. V deseti zorných polích spočítejte mrtvé a živé buňky. Výsledky zapište do tabulky. Víte, že aby se daná kultura kvasinek dala využít pro výrobu piva, nesmí obsahovat více než 5% mrtvých buněk. Spočítejte, kolik procent živých buněk se nachází ve vaší kultuře kvasinek a na základě zjištěných dat napište, zda by se zkoumaná kultura kvasinek dala použít pro výrobu piva.

Úkol č. 3: Provedení vitálního testu na kvasinkách prošlých varem

Přelijte část suspenze kvasinek do zkumavky, tu vložte do kádinky s vodou a krátce povařte nad kahanem. Následně spočítejte vitalitu daného vzorku podle postupu, který je popsaný v úkolu č. 2. Výsledky porovnejte. Popište, co se stalo s kvasinkami, které prošly varem?

*


37

90 min.

4.1 Anatomická stavba letokruhu

V rámci laboratorního cvičení s názvem „Letokruhy“ jste se seznámili se způsobem výpočtu přibližného stáří dřevin a procesem jejich vzniku. Během následujícího laboratorního cvičení se tentokrát zaměříme na jejich anatomickou stavbu u jednotlivých zástupců dřevin. Z každého úkolu nakonec vypracujte laboratorní protokol se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Příčný řez větvičkou dubu letního

K tomuto úkolu budete potřebovat konzervované větvičky dubu letního. Pomocí bezové duše vytvořte z každé větvičky alespoň 3 příčné řezy. Pod mikroskopem pak vyberte ty nejtenčí, které ponořte na 3 minuty do zředěného roztoku safraninu a následně z takto obarvených preparátů vytvořte vodní preparáty (tj. obarvenou strukturu položte do kapky vody).

Během pozorování se zaměřte na následující body:1. Schematicky zakreslete výseč z příčného řezu větvičkou dubu letního a popište jednotlivé

struktury.2. Popište, která část cévního svazku se vám pomocí safraninu obarvila. Tento jev vysvětlete.3. Která pletiva se po aplikaci safraninu ještě obarvila?

Úkol č. 2: Anatomická stavba letokruhu dubu letního

Letokruh je přírůstek dřeva vytvořený kambiem v průběhu jednoho vegetačního období. V našich zeměpisných šířkách jsou letokruhy dobře patrny, neboť jsou tvořeny letním a jarním dřevem.

1. Vytváří se jako první letní, nebo jarní dřevo? 2. Který sekundární meristém je odpovědný za postupnou produkci buněk jarního a letního dřeva?3. Na základě pozorování vytvořených preparátů popište, jak se od sebe buňky jarního a letního

dřeva liší.4. V odborné literatuře vyhledejte, co je to hranice letokruhu a zakreslete ji do schematického

nákresu.

Úkol č. 3: Srovnání letokruhu na příčním řezu u dubu letního a buku lesního

Při tvorbě příčného řezu větvičkou buku lesního postupujte stejný způsobem jako v úkolu č. 1.

1. Schematicky zakreslete výseč z příčného řezu větvičkou buku lesního a popište jednotlivé struktury.2. Z vytvořených preparátů určete u obou dřevin stáří větvičky. Zjištěné výsledky si zapište a popište,

jak jste při určení stáří postupovali.

38

3. Pokud se vám povedlo vytvořit kvalitní preparáty, určitě jste si všimli přítomnosti velkých cév. Nakreslete schematicky jejich umístění v rámci letokruhu u obou zástupců. Popište, zda jste při pozorování těchto velkých cév u dubu a buku našli nějaký rozdíl v jejich rozmístění.

Poznámky:*

Použitá literatura:• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vydání. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. ISBN 978-80-244-2223-7.• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 9. vyd. Olomouc: OLOMOUC, 2007. ISBN 80-7182-217-5.

39

90 min.

4.2 Anatomická stavba listu u C3 a C4 rostlin

Úkol č. 1: Příčný řez listem dubu letního.

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň 3 příčné řezy listem řepky olejky. Pod mikroskopem pak vy-berte ten nejtenčí, pozorně si jej prohlédněte a následně jej ponořte na 2–3 minuty do zředěného roztoku safraninu. Z takto obarveného preparátu vytvořte vodní preparát.

Otázky a úkoly:1. Na základě svých znalostí a pozorování rozhodněte, zda se jedná o C3 nebo C4 rostlinu. Pokud

se jedná o C3 rostlinu určete o jaký typ listu (na základě jeho anatomické stavby) se jedná. 2. Schematicky nakreslete příčný řez listem této rostliny.3. Popište pozorované struktury.4. Z odborné literatury si vyhledejte následující pojmy a popište jimi vytvořený nákres.

I. adaxiální strana listuII. abaxiální strana listu

Úkol č. 2: Příčný řez listem česneku medvědího.

Postupujte stejným způsobem jako v úkolu 1. Při pozorování se zaměřte se na následující otázky.

1. Na základě svých znalostí a pozorování rozhodněte, zda se jedná o C3 nebo C4 rostlinu. Pokud se jedná o C3 rostlinu určete o jaký typ listu (na základě jeho anatomické stavby) se jedná.

2. Schematicky nakreslete příčný řez listem této rostliny.3. Popište pozorované struktury.4. Pozorně si prohlédněte a porovnejte anatomickou stavbu listu česneku s listem dubu (úkol1).

Popište, v čem se listy těchto rostlin lišily.

Úkol č. 3: Příčný řez listem prosa setého

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň 3 příčné řezy listem prosa setého. Pod mikroskopem pak vy-berte ten nejtenčí a vytvořte vodní preparát.

Na základě svých znalostí a pozorování rozhodněte, zda se jedná o C3 nebo C4 rostlinu. Pokud se jedná o C3 rostlinu určete o jaký typ listu (na základě jeho anatomické stavby) se jedná.

Otázky a úkoly: 1. Schematicky nakreslete příčný řez listem této rostliny.2. Popište pozorované struktury.

40

3. Pro C4 rostliny je charakteristický dvojí typ chloroplastů – granální a agranální. Pomocí odborné literatury zjistěte, kde je jednotlivé typy chloroplastů nachází. Získané poznatky si ověřte kon-frontací s vytvořeným preparátem.

Poznámky:*

Použitá literatura:• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. ISBN 978-80-244-2223-7.• KOUSALOVÁ, I. Praktikum z cytologie a anatomie rostlin. 1. vydání. Brno: Masarykova univerzita, 1998. ISBN 80-210-1982-4.• VOTRUBOVÁ, O. Anatomie rostlin. 3. vyd. Praha: Karolinum UK, 1997. ISBN 978-80-246-1867-8.

41

90 min.

4.3 Anatomie a morfologie lenticel vybraných zástupců dřevin

Lenticely neboli čočinky slouží k výměně plynů a par u sekundárně tloustnoucích rostlin. Jelikož je druhotná kůra (peridermis) nepropustná pro plyny a páry, je provětrávání vnitřních pletiv zajištěno prostřednictvím lenticel. První lenticely pak nejčastěji vznikají pod průduchy pokožky (epidermis) děli-vou aktivitou felogenu. Lenticely jsou vyplněné přibližně kulovitými buňkami s velkými intercelulárami, které se napojují na interceluláry dřeňových paprsků. V rámci následujícího praktického cvičení se blíže seznámíte s anatomií a morfologií lenticel a s pomocí svých znalostí se pokusíte popsat některé děje, které probíhají pomocí nich v borce jednotlivých stromů. Každý úkol zapisujte formou laboratorního protokolu se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Srovnejte tvar lenticel borky kmene u vybraných zástupců listnatých stromů

S pomocí botanického klíče popište tvar a barvu lenticel vám přidělených zástupců dřevin. Pozoro-vané lenticely borky kmene jednotlivých zástupců srovnejte vždy s lenticely borky mladších větví.

Úkol č. 2: Příčný řez lenticelou bezu černého

K tomuto úkolu budete používat konzervované větvičky bezu černého nasbíraných v zimě a v létě. Vytvořte aspoň tři příčné řezy lenticelou z každé větvičky, vyberte nejlepší preparáty z každé sku-piny a vzájemně je porovnejte.

Otázky a úkoly:1. Nakreslete příčný řez lenticelou u každé větvičky.2. Jaký typ buněk můžete pozorovat uvnitř lenticely?3. Popište, zda se pozorované lenticely od sebe liší. Svou odpověď zdůvodněte.

Úkol č. 3: Důkaz existence lenticel

Větvičku bezu černého, o průměru o něco menší než je průměr gumové hadičky, uřežte v místě mezi dvěma uzlinami. Jednu řeznou plochu předem namočte do roztaveného parafínu (vosku), druhý konec větvičky navlhčete a pak na ni navlečte gumovou hadičku s balónkem (hustilkou), kterou ještě převažte provázkem (drátkem). Takto upravenou větvičku bezu ponořte do kádinky s vodou a začněte balónkem (hustilkou) pumpovat vzduch do větvičky ponořené ve vodě.

Otázky a úkoly:1. Popište, co jste při pokusu pozorovali na povrchu borky ponořené větvičky?

42

2. Po poradě s ostatními členy skupiny a na základě informací o stavbě lenticely z úkolu č. 2 se pokuste tento jev vysvětit.

3. Závěr každá skupina sdělí přítomnému učiteli.

vyplňovací pletivo

pokožka s kutikulou

korek

felogen

zelená kůra(feloderm)

primární kůra

Obr. 1: Příčný řez lenticelou (Kincl, 1981, upraveno)

Poznámky:*

Použitá literatura:• KINCL, M. Cvičení z anatomie a morfologie rostlin. 1. vydání Ostrava: Pedagogická fakulta Ostravské univerzity, 1981.• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. 191 s. ISBN 978-80-244-2223-7.• HADAČ, E. Práce s rostlinným materiálem. 1. vydání. Praha: SPN, 1964.• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 9. vyd. Olomouc: OLOMOUC, 2007. ISBN 80-7182-217-5.

43

90 min.

4.4 Srovnání stavby borky nejznámějších zástupců listnatých stromů

Borka neboli kůra, jak se často nesprávně lidově označuje, vzniká ve vrstvách nacházejících se vně korku, který z vnitřních částí stonku nepropouští živiny, takže tato pletiva odumírají. Tvar a strukturu borky ovliv-ňuje felogen. Pokud si felogen udržuje funkčnost po celý život dřeviny a rozšiřuje se úměrně s rostoucím obvodem kmene, pak je borka hladká. Častější je však případ, kdy původní felogen časem odumírá a nový se vytváří hlouběji ve stonku, obvykle nepravidelně, nesouvisle a v různých hloubkách. V takových případech vznikají různě rozbrázděné a často dosti mohutné vrstvy borky, které dále praskají a pukají při pnutí vzniklém postupným mohutněním kmene. Tvar borky je u některých dřevin natolik charakteristický, že se stává důle-žitým determinačním znakem. Vašim úkolem nebude pouze tvar borky jednotlivých zástupců mezi sebou porovnat, ale také tyto dřeviny na základě charakteristického tvaru borky poznat. S pomocí svých znalostí se pokusíte popsat některé děje, probíhající pomocí lenticel (čočinek) v borce jednotlivých stromů. Každý úkol zapisujte formou laboratorního protokolu se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Srovnejte tvar borky kmene u vybraných zástupců listnatých stromů

Rozdělte se do skupin. Na základě dostupných charakteristických znaků (tvar, barva, postavení listů, pupenů, květů či plodů) a s pomocí botanického klíče určete druhy vám přidělených dřevin, které budete dále zkoumat.

Při popisu borky si všímejte následujících znaků. • tvaru a barvy borky kmene • zda se liší tvar a barva borky kmene od borky mladších větví • tvaru lenticel borky kmene i mladších větví

Otázky a úkoly:Získané údaje u jednotlivých dřevin si zapište do tabulky a znaky zkoumaných dřevin mezi se-bou porovnejte. Své výsledky prezentujte před svými spolužáky (zapojen musí být každý člen ve skupině), doplňte si na základě prezentovaných údajů informace o dalších dřevinách. Následně si vylosujte jednu z dvojic prezentovaných dřevin (pokud si vylosujete dvojici dřevin, které jste prezentovali, vraťte lísteček zpět a losujte znovu) a bez svých poznámek se pokuste tyto dřeviny charakterizovat. Poté vaše odpovědi konfrontujte se svými zápisky.

Úkol č. 2: Borka břízy bělokoré

Prohlédněte si borku břízy bělokoré na různě starých větvích. Tyto borky vzájemně porovnejte.

Otázky a úkoly:Popište, jaké nejnápadnější změny jste si na borce při porovnání všimli. Pokuste se na základě svých znalostí tento jev vysvětlit.

44

Úkol č. 3: Řez lenticelou lípy srdčité

K tomuto úkolu budete používat konzervované větvičky lípy srdčité nasbíraných v zimě a v létě.Vytvořte aspoň tři příčné řezy lenticelou z každé větvičky, vyberte nejlepší preparáty z každé sku-piny a vzájemně je porovnejte.

Otázky a úkoly:1. Nakreslete příčný řez lenticelou u každé větvičky.2. Jaký typ buněk můžete pozorovat uvnitř lenticely?3. Popište, zda se pozorované lenticely od sebe liší. Svou odpověď zdůvodněte.

Úkol č. 4: Důkaz existence lenticel

Větvičku lípy srdčité (nebo jiného listnatého stromu), o průměru o něco menší než je průměr gumové hadičky, uřežte v místě mezi dvěma uzlinami. Jednu řeznou plochu předem namočte do roztaveného parafínu (vosku), druhý konec větvičky navlhčete a pak na ni navlečte gumovou hadičku s balónkem (hustilkou), kterou ještě převažte provázkem (drátkem). Takto upravenou větvičku bezu ponořte do kádinky s vodou a začněte balónkem (hustilkou) pumpovat vzduch do větvičky ponořené ve vodě.

Otázky a úkoly:1. Popište, co jste při pokusu pozorovali na povrchu borky ponořené větvičky? 2. Po poradě s ostatními členy skupiny a na základě informací o stavbě lenticely z úkolu č. 3 se

pokuste tento jev vysvětit.

Závěr každá skupina sdělí přítomnému učiteli.

Poznámky:*

Použitá literatura:• KINCL, M. Cvičení z anatomie a morfologie rostlin. 1. vydání Ostrava: Pedagogická fakulta Ostravské univerzity, 1981.• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. 191 s. ISBN 978-80-244-2223-7.• HADAČ, E. Práce s rostlinným materiálem. 1. vydání. Praha: SPN, 1964.• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 9. vyd. Olomouc: OLOMOUC, 2007. ISBN 80-7182-217-5.

45

90 min.

4.5 Buněčně stěny řas

Buněčná stěna je jednou z nejdůležitějších struktur řas. V jejich mikrosvětě může nabývat nejrůznějších struktur a složení. Pomocí následujícího pokusu si tuto skutečnost ověříte. Budete pracovat ve skupinách. Jelikož každá skupina bude mít jiný vzorek, na konci cvičení bude vašim úkolem seznámit ostatní skupiny s vašimi výsledky formou krátké prezentace.

Úkol č. 1: Odběr vzorků

Starým zubním kartáčkem nebo nožíkem oškrabejte povrch nahnědlých kamenů z tekoucí vody. Kameny vybírejte takové, které jsou na omak velmi kluzké. Tento vzorek ponechejte v cca 100 ml vody z lokality.

Úkol č. 2: Pozorování řas

V laboratoři z usazeného vzorku vytvořte preparát a pozorujte v mikroskopu. Uvidíte podlouhlé a nahnědlé buňky a mnohé z nich se mohou pohybovat. Za pomocí odborné literatury se pokuste tyto řasy zařadit do systému a zařadit pozorované zástupce do rodů. Udělejte si dokumentační fotografi e přes okulár, popřípadě je nakreslete.

Úkol č. 3: Příprava buněčných stěn rozsivek

Nyní si připravíte vzorek buněčných stěn rozsivek. Přeneste kapku vzorku rozsivek na podložní sklo a nechejte uschnout. Proces můžete urychlit opatrným zahříváním skla nad kahanem. Sklem nad plamenem pohybujeme v podélné ose, aby neprasklo. Max teplota skla je na jeho udržení na hřbetu ruky. Sklo při zahřívání držíme ve dřevěném kolíčku na prádlo. Jakmile je sklo suché, přikápneme koncentrovaný peroxid vodíku a opět zahřejeme do vysušení. Postup s peroxidem opakujeme 3×. Jakmile podložní sklo vychladne, přikápněte čistou vodu a pozorujte preparát. Popište, jaké struk-tury jste v mikroskopu pozorovali.(Pozor! Při práci bude používat koncentrovaný peroxid vodíku! Je to nebezpečná žíravina!).

Úkol č. 4: Hodnocení a otázky

Do závěru protokolu odpovězte na následující otázky:1. Zjistěte z jakého materiálu je buněčná stěna rozsivek? 2. Mají rozsivky nějaký význam pro člověka? Využívá člověk jejich produkty? Zdroje informací

naleznete na internetu.3. Udělejte informační tabuli ve škole o rozsivkách a jejich významu.

46

90 min.

4.6 Cévní svazky rostlin I

Vodivá pletiva tvoří v rostlinných orgánech cévní svazky, které jsou tvořeny částí lýkovou a dřevní. Na základě polohy dřeva a lýka rozlišujeme cévní svazky koncentrické (soustředné) paprsčité (radiální), bočné (kolaterální), dvojbočné (bikolaterální). Podle přítomnosti kambia pak rozeznáváme cévní svazky otevřené či uzavřené. V rámci následujícího laboratorního cvičení se blíže seznámíte s rozčleněním cévních svazků podle přítomnosti kambia i na základě polohy dřeva a lýka v cévním svazku. Každý úkol zapisujte formou laboratorního protokolu se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Cévní svazky stonku kukuřice seté

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň 3 příčné řezy stonkem kukuřice seté. Pod mikroskopem pak vyberte ten nejtenčí, pozorně si jej prohlédněte a následně jej ponořte na 3 minuty do zředěného roztoku safraninu. Z takto obarveného preparátu vytvořte vodní preparát. Která část cévního svazku se po obarvení safraninem zvýraznila? Pro schematický nákres a popis hlavních částí vybraného cévního svazku si nastavte nejprve nejmenší zvětšení. Určete typ cévního svazku podle obou výše uvedených kritérií.

Úkol č. 2: Cévní svazky stonku jetele lučního

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň 3 příčné řezy stonkem jetele lučního. Pod mikroskopem pak vyberte ten nejtenčí a následně jej ponořte na 3 minuty do zředěného roztoku safraninu. Z takto obarveného preparátu vytvořte vodní preparát. Pro schematický nákres a popis hlavních částí vy-braného cévního svazku si nastavte nejprve nejmenší zvětšení. Porovnejte jej s cévním svazkem, který jste pozorovali v úkolu 1 a určete typ cévního svazku podle obou výše uvedených kritérií.

Úkol č. 3: Cévní svazky stonku okurky seté

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň 3 příčné řezy stonkem okurky seté. Pod mikroskopem pak vyberte ten nejtenčí a následně jej ponořte na 3 minuty do zředěného roztoku safraninu. Z takto obarveného preparátu vytvořte vodní preparát. Pro schematický nákres a popis hlavních částí vybraného cévního svazku si nastavte nejprve nejmenší zvětšení. Určete typ cévního svazku podle polohy dřeva a lýka v cévním svazku.

47

Úkol č. 4: Funkce sklerenchymatické pochvy

Kolem cévních svazků se často nachází pochva tvořená sklerenchymatickými nebo parenchyma-tickými buňkami. V odborné literatuře vyhledejte, k čemu tato pochva rostlině slouží. Navrhněte, jakým barvivem by se dala v pozorovaném vzorku tato struktura zvýraznit? Pokud jste ji u některých z výše vytvořených preparátů pozorovali, zakreslete ji dodatečně do nákresu.

Poznámky:*

Použitá literatura:• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. ISBN 978-80-244-2223-7.• KINCL, M. Cvičení z anatomie a morfologie rostlin. 1. vydání Ostrava: Pedagogická fakulta Ostravské univerzity, 1981.• HADAČ, E. Práce s rostlinným materiálem. 1. vydání. Praha: SPN, 1964.

48

90 min.

4.7 Cévní svazky rostlin II

Vodivá pletiva tvoří v rostlinných orgánech cévní svazky, které jsou tvořeny částí lýkovou a dřevní. Na základě polohy dřeva a lýka rozlišujeme cévní svazky koncentrické (soustředné) paprsčité (radiální), bočné (kolaterální), dvojbočné (bikolaterální). Podle přítomnosti kambia pak rozeznáváme cévní svazky otevřené či uzavřené. V rámci následujícího laboratorního cvičení se blíže seznámíte s dalšími typy cév-ních svazků (na základě polohy dřeva a lýka v rámci cévního svazku). Osvojíte si rozčlenění radiálních cévních svazků podle počtu dřevních a lýkových částí na radiální svazky monarchní, diarchní, triarchní, tetrarchní, pentarchní, polyarchní a budete schopni rozlišit koncentrické cévní svazky na lýkostředné a dřevostředné. Každý úkol zapisujte formou laboratorního protokolu se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Cévní svazek kořene prvosenky vyšší

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň 3 příčné řezy kořenem prvosenky vyšší. Pod mikroskopem pak vyberte ten nejtenčí, pozorně si jej prohlédněte a následně jej ponořte na 3 minuty do zředěného roztoku safraninu. Z takto obarveného preparátu vytvořte vodní preparát. Pro schematický nákres a popis hlavních částí vybraného cévního svazku si nastavte nejprve nejmenší zvětšení. Určete typ cévního svazku.

Úkol č. 2: Cévní svazek kořene kosatce žlutého

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň 3 příčné řezy kořenem kosatce žlutého. Pod mikroskopem pak vyberte ten nejtenčí a následně jej ponořte na 3 minuty do zředěného roztoku safraninu. Z takto obarveného preparátu vytvořte vodní preparát. Pro schematický nákres a popis hlavních částí vy-braného cévního svazku si nastavte nejprve nejmenší zvětšení. Určete typ cévního svazku.

Úkol č. 3: Cévní svazek řapíku listu kapradě samce

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň 3 příčné řezy řapíkem kapradě samce. Pod mikroskopem pak vyberte ten nejtenčí a následně jej ponořte na 3 minuty do zředěného roztoku safraninu. Z takto obarveného preparátu vytvořte vodní preparát. Pro schematický nákres a popis hlavních částí vy-braného cévního svazku si nastavte nejprve nejmenší zvětšení. Určete typ cévního svazku.

49

Úkol č. 4: Cévní svazek oddenku konvalinky vonné

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň 3 příčné řezy oddenkem konvalinky vonné. Pod mikrosko-pem pak vyberte ten nejtenčí a následně jej ponořte na 3 minuty do zředěného roztoku safraninu. Z takto obarveného preparátu vytvořte vodní preparát. Pro schematický nákres a popis hlavních částí vybraného cévního svazku si nastavte nejprve nejmenší zvětšení. Určete typ cévního svazku. Která další struktura se zvýraznila po obarvení preparátu safraninem?

Poznámky:*


50

90 min.

4.8 Jak tvrdé je dřevo

Tvrdost dřeva je defi nována jako odpor, který klade dřevo proti pronikání cizího předmětu. Měkká dřeva se snáze opracovávají, oproti tomu jsou dřeva tvrdá vyhledávána pro svou trvanlivost a odolnost. Tvrdost závisí především na:

• anatomické stavbě dřeva, především na množství lignifi kovaných elementů dřeva. Lignin se usazuje v buněčných stěnách vodivých elementů dřeva – u jehličnanů v buněčných stěnách cévic, u listnáčů v buněčných stěnách cévic, cév a také ve stěnách sklerenchymatických libriformních vláken (tato vlákna mají pouze mechanickou zpevňující funkci);

• vlhkosti dřeva – čím je vyšší, tím nižší je tvrdost. Tvrdost dřeva se nejčastěji udává při 12 % vlhkosti. Chceme-li porovnávat tvrdost měřeného vzorku s tvrdostí jiných dřev udávanou v tabulkách je nutno naměřenou hodnotu převézt na 12% vlhkost podle vztahu

H12 = Hw · [1 + α · (w − 12)],

kde w je vlhkost vzorku (změřená např. hrotovým vlhkoměrem), Hw je tvrdost dřeva při vlhkosti w a α přepočtový koefi cient, jehož hodnota je pro naše dřeviny α = 0,03;

• na směru působení tlakové síly při měření (kolmo nebo bočně k průběhu vodivých kapilár a dřevních vláken, tedy kolmo či bočně k průběhu letokruhů) – rozdíl ve tvrdosti může být až 30 % u listnáčů a až 40 % u jehličnanů;

• do jisté míry je tvrdost dřeva v korelaci s měrnou hmotností (hustotou) – čím je dřevo těžší, tím je tvrdší.

Vzhledem k tomu, že dřevo je živým materiálem s proměnlivou strukturou vzniklou v průběhu mnoha let růstu, provádí se zkouška pro každý druh dřeva vícekrát na různých místech a tvrdost uvedená v ta-bulce je průměrem z naměřených hodnot. Dřevo se nejčastěji podle tvrdosti dělí do šesti tříd. Tvrdost některých známějších druhů dřev udávjí následující tabulky (kg cm−2, někdy se tvrdost udává v MPa, 1 MPa = 10 kg cm−2):

Tvrdost kg cm−2 Druh dřeva1. do 350 (velmi měkká) smrk, borovice, limba, jedle, topoly, vrby, lípy

2. 351–500 (měkká) modřín, douglaska, kleč, jalovec, bříza, olše, jíva, střemcha, teak

3. 501–650 (středně tvrdá) kaštan jedlý, platan, jilmy, líska

4. 651–1 000 (tvrdá) dub, ořešák, javor, třešeň, jabloň, jasan, buk, hrušeň, švestka, akát, habr

5. 1 001–1 500 (velmi tvrdá) dřín, svída, ptačí zob, dub pýřitý, zimostráz

6. nad 1 501 (neobyčejně tvrdá) eben cejlonský, africký grenadil, guajak a jiné exotické dřeviny

51

druh dřeva

tvrdost dřeva [MPa]

čelní (transverzální) radiální (podélná vedená středem kmene)

tangenciální (podélná ve-dená mimo střed kmene)

vlhkost dřeva [%] vlhkost dřeva [%] vlhkost dřeva [%]

12 30 a víc 12 30 a víc 12 30 a víc

modřín 43,5 20,5 29 13,5 29 14

borovice 28,5 13,5 24 11 25 11,5

jedle 28 13 17 8 – –

smrk 26 12 18 8,5 18 8,5

limba 22 10,5 – – – –

akát 97 57,5 68 40,5 78 46,5

habr 90,5 54 77 45,5 78,5 47

jasan 80 48 59 35 67 39,5

hruška 79 47 59,5 35 60,5 36

javor klen 76 45 55,5 33 59 35

dub 67,5 40 56 33,5 49 29

buk 61 36,5 43,5 25,5 44,5 26,5

jilm vaz 56 33,5 42,5 25,5 42,5 25

bříza 46 27,5 37 22 33 19,5

olše 40 24 27,5 16 28 17

osika 26,5 15,5 19 11 20,5 12

topol 26,5 15,5 18,5 11,5 – –

lípa 26 15,5 17,5 10 18 10,5

Tvrdost dřeva se měří pomocí ocelové kuličky, která je tlačena proti dřevěnému vzorku. Nejčastěji se užívají dvě metody – Brinellova a Jankova. Princip těchto metod ilustruje obr. 1.

Při Brinellově metodě se ocelová kulička o průměru 10 mm vtlačuje do dřeva určitou silou F v závis-losti na očekávané tvrdosti dřeviny. V laboratorních podmínkách je vhodné použít svěrák, pokud není k dispozici lis. Poté se změří průměr vtisku d a hodnota tvrdosti HB se vypočítá dle vztahu

HB = 2 ∙ Fπ ∙ D ∙ (D − √D2 − d2 )

Čím je je průměr vtisku menší, tím je dřevo tvrdší. Je třeba si uvědomit, že určení okraje vtisku není vždy zcela přesné, jelikož dochází i k deformaci okolních vodivých vláken svázaných s vlákny pod kuličkou. Dále pak je nutné vzít v potaz, že dřevo není homogenní a může obsahovat různé kazy. Proto je měření do jisté míry nepřesné a zatížené chybou.

Jankova metoda využívá podobný princip – rovněž jde o vtlačování ocelové kuličky do dřeva. Avšak v tomto případě má kulička daný průměr d = 11,28 mm, a je zatlačena přesně do poloviny svého průměru. Odečítá se síla, kterou je při tom třeba vyvinout. Výsledná tvrdost HJ je pak dána vztahem

52

HJ =FS

kde F je síla působící na kuličku, S je plocha průřezu kuličkou.

Obr. 1: Princip měření tvrdosti dřeva pomocí ocelové kuličky

Úkol č. 1: Tvrdost dřeva

Metody k určování tvrdosti dřeva jsme popsali výše. Nezbývá než experimentální ověření.

1. Změřte a vypočítejte tvrdost dřeva třech vybraných dřevin pomocí Brinellovy metody. Pro kaž-dou dřevinu proveďte tři až pět měření a vypočítejte střední hodnoty tvrdosti.

2. Změřte a vypočítejte tvrdost dřeva třech různých dřevin pomocí Jankovy metody. Pro každou dřevinu proveďte tři až pět měření a vypočítejte střední hodnoty tvrdosti.

3. Porovnejte dosažené hodnoty získané oběma metodami.4. Pomocí hrotového vlhkoměru změřte vlhkost měřených vzorků a proveďte přepočet na 12%

vlhkost.5. Na základě zjištěných hodnot zařaďte zkoumané vzorky do příslušných tříd dle tabulky. Pokuste

se odhadnout praktické použití zkoumaných dřev.

Poznámky:*

Použitá literatura:• MATOVIČ A. Nauka o dřevě. Brno: Vysoká škola zemědělská, 1977.• http://cs.wikipedia.org/wiki/Tvrdost_d%C5%99eva• http://www.converter.cz/tabulky/tvrdost-dreva.htm• http://www.cdp-praha.cz/content/3-tvrdost-dreva-tabulka-tvrdosti

53

90 min.

4.9 Dřevo listnatých a jehličnatých stromů

Určitě každý z vás někdy v lese viděl poražený kmen či vykotlaný pařez stromu. Z běžného života víte, že dřevo různých druhů stromů se díky svým unikátním vlastnostem může využívat na různé účely, ať už je to například v průmyslu hudebním, stavebním, nábytkářském či v řezbářství nebo vinařství. V rámci následujícího laboratorního cvičení se však podíváte na dřevo nejen z pohledu morfologie, kdy se poku-síte rozlišit jádrové dřeviny od ostatních, ale také z pohledu fyziologie. Na základě jednoduchého pokusu popíšete, jakým způsobem dochází k vedení vody v mladé větvičce a jak se tento způsob liší od vedení vody v kmeni (starší větvičce) statného stromu. Z každého úkolu nakonec vypracujte laboratorní protokol se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Rozlišení jádrových dřevin

Dřevo jádrových dřevin je rozlišené na světlejší část dřeva (běl) a tmavší část dřeva (jádro). Jádro dřeva vzniká odumřením živých částí dřeva, ucpáním jeho vodivých složek a ukládáním impreg-novaných látek a barviv.

Otázky a úkoly:1. Na základě pozorování a charakteristiky jádrových dřevin rozhodněte, zda následující zástupci

patří mezi tyto dřeviny:a) modřín opadavýb) jedle bělokorá c) jabloň obecnád) hrušeň obecná e) bříza bělokorá f) dub letníg) lípa srdčitá

2. Popište, jaké je rozmístění bělové a jádrové části dřeva v rámci kmene jádrových dřevin.

Úkol č. 2: Porovnání stáří světlejší a tmavší části dřeva kmene

Na základě vašich znalostí o procesu vzniku dřeva, výsledků z úkolu 1 a logické úvahy rozhodněte, která z dřevních částí je starší. Svou odpověď zdůvodněte.

54

Úkol č. 3: Primární a sekundární dřeňové paprsky

V cévních svazcích kmene stromů se nachází dva typy dřeňových paprsků, primární a sekundární. Primární dřeňové paprsky začínají ve dřeni a odstředivě zasahují až do oblasti lýka. Sekundární dřeňové paprsky (oproti primárním) spojují vždy dřevní a lýkovou část vzniklé ve stejném roce.

Otázky a úkoly:1. Na příčném řezu kmenem (starší větví) dubu letního rozeznejte primární a sekundární dřeňové

paprsky a schematicky je zakreslete. 2. U výše uvedených zástupců (úkol č. 1) porovnejte šířku dřeňových paprsků a rozdělte tyto dře-

viny do následujících skupin:I. dřeviny se širokými dřeňovými paprsky, dobře viditelnými pouhým okem

II. dřeviny s úzkými dřeňovými paprsky, ale ještě dobře viditelnými pouhým okemIII. dřeviny s úzkými, pouhým okem sotva viditelnými dřeňovými paprsky.Pro pozorování použijte lupu.

Úkol č. 4: Vedení vody mladou větévkou vrby

Do kádinky s vodou obarvenou červeným inkoustem postavíte čerstvě seříznutou olistěnou větévku vrby. Jakmile zrůžoví žilky v listech, proveďte v jedné části příčný řez větévkou a v druhé podélný.

Otázky a úkoly:1. Popište, co jste při vytvoření podélného a příčného řezu větévkou vrby pozorovali?2. Tento jev vysvětlete a pojmenujte.

Úkol č. 5: Vedení vody kmenem dřevin

Vypravte se na exkurzi do lesa či místního parku v době, kdy se budou zařezávat či kácet stromy. Prohlédněte si čerstvé řezné plochy pařezů jádrových dřevin či jejich silnějších větví.

Otázky a úkoly:Popište, která část dřeva se podílela na vedení vody? Svou odpověď zdůvodněte.

Poznámky:*

Použitá literatura:• HADAČ, E. Práce s rostlinným materiálem. 1. vydání. Praha: SPN, 1964.• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vydání. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. ISBN 978-80-244-2223-7.• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 9. vyd. Olomouc: OLOMOUC, 2007. ISBN 80-7182-217-5.

55

90 min.

4.10 Funkce průduchů

Ze školy určitě víte, že průduchy (stomata) tvoří dvě svěrací buňky, mezi nimiž je průduchová štěrbina. Ta slouží k zajištění regulované výměny plynů mezi rostlinou a vnějším prostředím (především k příjmu CO2 a O2). Průduchy se také značnou měrou podílí na transpiraci. Následující laboratorní cvičení volně navazuje na cvičení s názvem Průduchy, ve kterých jste si osvojili techniku zjištění umístění stomat na listu. V rámci tohoto laboratorního cvičení si ověříte funkci průduchů na pelargonii páskaté. Každý úkol za-pisujte formou laboratorního protokolu se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.*

Úkol č. 1: Stanovení strany listu, na které jsou umístěny stomata u pelargonie páskaté

Navrhněte a popište postup, jakým zjistíte, na které straně listu se nachází stomata u pelargonie páskaté.

Úkol č. 2: Funkce průduchů u pelargonie páskaté

K tomuto úkolu budete potřebovat pelargonii, která byla ponechána 2–3 dny ve tmě, izolepu a bez-barvý lak. Odejměte z rostliny list a na základě výsledků z úkolu 1 vytvořte otiskový preparát z té strany listu, kde jste pozorovali průduchy. Následně přeneste pelargonii na slunné místo (popř. využijte umělého světla lampy). Po uplynutí alespoň 15 minut, odejměte z rostliny list a vytvořte nový otiskový preparát. Popište, zda nastala u průduchů pelargonie po přenesení na slunné místo nějaká změna. Svou odpověď zdůvodněte.

Úkol č. 3: Otevírání průduchové štěrbiny

Na základě svých znalostí a odborné literatury se pokuste vysvětlit princip otevírání a zavírání prů-duchů u pelargonie páskaté. Proč se v pravé poledne většina průduchů uzavírá? Pomocí odborné literatury vyhledej, jaké vnější faktory ovlivňují otevírání a zavírání průduchů?

Úkol č. 4: Otevírání průduchů u kaktusů

Víte, že průduchová štěrbina u průduchů kaktusů je přes den zavřená a na noc se otevírá. Na základě svých znalostí o procesu fotosyntézy a funkci průduchů tento jev vysvětlete. Vyhledejte odborný termín, kterým takové rostliny označujeme.

Použitá literatura:• KINCL, M. Cvičení z anatomie a morfologie rostlin. 1. vydání Ostrava: Pedagogická fakulta Ostravské univerzity, 1981.• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. 191 s. ISBN 978-80-244-2223-7.• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 9. vyd. Olomouc: OLOMOUC, 2007. ISBN 80-7182-217-5.

56

90 min.

4.11 Pozorujeme postavení listů na stonku

Vzájemné postavení listových pupenů na stonku může být vstřícné (javor, jasan, jírovec, dřín), střídavé (lípa, jilm, habr, buk dub, hrušeň, jabloň, trnka, hloh, dřišťál) nebo jsou pupeny nahloučené ve zdánlivém přeslenu – vyrůstají na brachyblastech (třešeň). Nejčastější postavení listů je střídavé. Postupujeme--li na stonku se střídavými listy od nejnižšího k nejvyššímu a spojíme-li inzerce těchto listů, získáme (onto)genetickou spirálu. Čára spojující inzerce listů stojících nad sebou se nazývá ortosticha. Rovina proložená ortostichou a osou stonku je mediána. Úhel svírající mediány sousedních listů se označují jako divergence. Divergence se vyjadřuje zlomkem: počet otáček genetické spirály mezi sousedními listy téže ortostichy/počet ortostichů. Divergence je stálá pro určitý druh.*

Úkol č. 1: Stanovení metody výpočtu divergenčního úhlu

K tomuto úkolu budete potřebovat lihovou fi xu, olistěnou větévku lísky. Navrhněte a popište postup, jakým zjistíte divergenční úhel, který mezi sebou svírají listy lísky obecné.

Úkol č. 2: Výpočet divergenčních úhlů u vybraných zástupců

Budete pracovat ve skupinách. Každá skupina vypočítá divergenční úhel u přidělených zástupců. Zís-kané údaje si zapište do tabulky a porovnejte mezi sebou. Své výsledky prezentujte před svými spolu-žáky (zapojen musí být každý člen ve skupině), doplňte si na základě prezentovaných údajů informace o dalších zástupcích. Následně si vyberte druhou skupinu zástupců, které jste neprezentovali a bez svých poznámek se pokuste vypočítat divergenční úhly. Poté vaše odpovědi konfrontujte se svými zápisky.

skupina A: skupina B: a) lípa srdčitá a) dub letní b) olše lekavá b) jilm vaz c) hledíku většího c) ostružiník maliník d) jabloň obecná d) hrušeň obecná

Úkol č. 3: Grafi cké znázornění genetické spirály

Nakreslete postavení jednotlivých listů, uspořádaných do genetické spirály při pohledu shora u lípy srdčité a olše lepkavé. Vysvětlete, proč jsou listy na stonku (větvi) uspořádané do spirály? Proč je toto postavení listů na stonku (větvi) pro rostlinu výhodné?

Použitá literatura:• ČERNOHORSKÝ, Z. Základy rostlinné morfologie. 2. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1967.• NAGYOVÁ, I. Užití zlatého řezu v biologii [online].1995. [cit. 2012-12-24]. Dostupné z: http://www.volny.cz/zlaty.rez/diplomka6.html• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.

57

90 min.

4.12 Chloroplasty

Plastidy jsou považovány za charakteristické organely rostlinných buněk. Podle převažujících barviv je rozdělujeme na bezbarvé leukoplasty, žlutooranžové chromoplasty a zelené chloroplasty. Hlavním foto-syntetickým barvivem je chlorofyl (chlorofyl a, b, c). Ve všech zelených rostlinách je obsažen chlorofyl a, který je většinou v kombinaci s některým ze zbývajících typů. Vedle chlorofylu se v chloroplastech nachází také karotenoidy. Ty spolu s ostatními barvivy slouží pouze jako doprovodné sběrače fotonů pro chlorofyl a, který je schopen zachycenou energii využít. Během plnění zadaných úkolů si ověříte, že chloroplasty nejsou statickými organelami rostlinné buňky, ale že se v rámci buňky pohybují. Jak již víte, chloroplasty nejsou důležitými organelami pouze pro vyšší rostliny, ale můžeme je najít také u rostlin nižších. Chloroplasty nižších rostlin se však mohou od chloroplastů vyšších rostlin značně lišit a dokonce mohou být i důležitým determinačním znakem. V závěru následujícího laboratorního cvi-čení se pokusíte pomocí lehkých pokusů najít objasnit některá fakta, kterých se budete moci vyvarovat při pěstování pokojových rostlin. Každý úkol zapisujte formou laboratorního protokolu se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Chloroplasty v listu vodního moru kanadského

Z olistěné lodyhy vodního moru kanadského odtrhněte pinzetou jeden lístek. Z něho část odstřih-něte nebo odřízněte žiletkou a přeneste ji do kapky vody na podložním sklíčku. Přikryjte krycím sklíčkem a zaostřete na vrstvu protáhlých buněk v blízkosti místa poranění.

Otázky a úkoly:1. Zakreslete tvar buněk a umístění chloroplastů. 2. Následně pozorujte, co se děje v těchto buňkách s chloroplasty.3. Co se stane, když vytvořený preparát mírně zahřejeme?4. Označuje se pohyb organel v buňce jako pohyb aktivní nebo pasivní? Svou odpověď zdůvodněte.5. Zakreslete směr pohybu organel v několika buňkách. Pohybují se organely ve všech buňkách

stejným směrem a stejně rychle?

Úkol č. 2: Struktura chloroplastů vodního moru kanadského

Využijte vytvořený preparát z úkolu č. 1. Pro detailnější pozorovaní chloroplastů použijte imerzní objektiv a dostatečně přicloňte.

Otázky a úkoly:Schematicky nakreslete a popište strukturu pozorovaných chloroplastů.

58

Úkol č. 3: Chloroplasty vybraných zástupců nižších rostlin

K tomuto úkolu budete potřebovat vytvořené preparáty s následujícími zástupci: deskovka (Mou-geotia), jařmatka (Zygnema), šroubatka (Spirogyra) nebo zdařilé fotografi e těchto zástupců Vyu-žijte vytvořený preparát z úkolu 1.

Otázky a úkoly:1. Popište tvary chloroplastů jednotlivých zástupců nižších rostlin.2. Když porovnáte chloroplasty výše uvedených zástupců nižších rostlin s chloroplasty vodního

moru kanadského, jako zástupce vyšších rostlin, popište, jak se od sebe liší?

Úkol č. 4: Proč na silném světle listy blednou?

Za slunečních dnů, kdy intenzita světla dosahuje maxima, můžeme pozorovat, že listy ztrácí sytě zelenou barvu. Chloroplasty se totiž při silném osvětlení stěhují na boční stěny. V tomto postavení setrvávají po většinu dne. Snižuje-li se intenzita slunečního světla, chloroplasty přechází na buněčné stěny rovnoběžně s povrchem listu a listy opět nabývají svou sytě zelenou barvu.

Otázky a úkoly:1. Navrhněte a popište postup, jak byste tuto skutečnost dokázali v praxi.2. Označujeme tento pohyb chloroplastů jako pohyb aktivní nebo pasivní? Srovnejte s úkolem č. 1.

Úkol č. 5: Panošované listy zelence

Vytvořte příčný preparát bílou a zelenou částí z jednoho panašovaného listu zelence.

Otázky a úkoly:1. Oba preparáty porovnejte a popište, v čem se lišily.2. Na základě získaných znalostí se pokuste vysvětlit, proč je nutné pěstovat panašované formy po-

kojových rostlin v dobrých světelných podmínkách (u okna). Co by se s nimi stalo, kdybychom je přenesly a pěstovali nějaký čas na stinném místě? Svou odpověď zdůvodněte.

Poznámky:*

Použitá literatura:• HADAČ, E. Práce s rostlinným materiálem. 1. vydání. Praha: SPN, 1964.• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. ISBN 978-80-244-2223-7.• KINCL, M. Cvičení z anatomie a morfologie rostlin. 1. vydání. Ostrava: Pedagogická fakulta Ostravské univerzity, 1981.• ROUBAL, J. a kol. Botanika pro 1. ročník středních všeobecně vzdělávacích škol. 1. vydání. Praha, 1965.• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.

59

90 min.

4.13 Chromoplasty

Plastidy jsou považovány za charakteristické organely rostlinných buněk. Podle převažujících barviv je rozdělujeme na bezbarvé leukoplasty, zelené chloroplasty (obsahující převážně chlorofyly) a žlutooran-žové chromoplasty. Zbarvení chromoplastů je podmíněno přítomností specifi ckých barviv – žlutých xantofylů (z řec. xanthós = žlutý) a červených až oranžových karotenů (z lat. carota = mrkev). Během plnění zadaných úkolů zjistíte, jakým procesem vznikají chromoplasty ve zralých plodech. Pokusíte se odvodit jejich funkci a také se seznámíte s jejich tvarovou rozmanitostí u různých rostlinných zástupců. Každý úkol zapisujte formou laboratorního protokolu se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Plastidy v češuli šípku

K tomuto úkolu budete potřebovat zelený a červený šípek nebo šípek na jedné straně červený a na druhé zelený. Žiletkou nebo skalpelem prořízněte pokožku červeného šípku. Preparační jehlou seškrábněte malé množství oranžově zbarveného pletiva pod pokožkou. Přeneste ho do kapky vody na podložním sklíčku a preparační jehlou ho rozmělněte. Stejně postupujte v případě zeleného šípku.

Otázky a úkoly:1. Schematicky zakreslete z obou preparátů (při stejném zvětšení) několik plastidů, které jste po-

zorovali. 2. Při porovnávání plastidů z obou vytvořených preparátů si všímejte barvy, tvaru, velikosti a uspo-

řádání plastidů. 3. Pojmenujte typy plastidů, které jste ve vytvořených preparátech pozorovali.4. Popřemýšlejte, zda u obou typů plastidů probíhá fotosyntéza. Svou odpověď zdůvodněte.

Úkol č. 2: Typy chromoplastů u vybraných zástupců

K tomuto úkolu budete potřebovat zralý plod rajčete jedlého, plod papriky a okvětní lístek prys-kyřníku prudkého. Navrhněte a popište postup, jakým zjistíte typ chromoplastů u výše uvedených zástupců. Následně schematicky nakreslete a popište tvar a barvu chromoplastů u jednotlivých zástupců.

Otázky a úkoly:1. Na základě svých znalostí a provedených úkolů vysvětlete, jakou funkci plní chromoplasty pro

rostliny. Popřemýšlejte, jak je možné, že listy javoru, které jsou na jaře a v létě zelené, se na pod-zim postupně barví do žlutooranžové barvy?

2. Popřemýšlejte, zda v přírodě existuje stav, kdy se chromoplasty přeměňují na chloroplasty, popř. uveďte příklad a postup, jak byste své tvrzení zdůvodnili.

60

Poznámky:*


61

90 min.

4.14 Anatomie a morfologie jehlic borovic

Borovice patří mezi nejpočetnější rod nahosemenných rostlin, který se přirozeně vyskytuje převážně na severní polokouli. Tvoří většinou rozsáhlé lesy, mnohé z nich vystupují až k horní hranici lesa. V rámci následujícího laboratorního cvičení si vyzkoušíte rozlišit nejznámější druhy borovic nejen na základě morfologie, ale také pomocí anatomie samotných jehlic. Z každého úkolu nakonec vypracujete labora-torní protokol se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Porovnejte morfologii jehlic borovice černé (Pinus nigra) a borovice vejmu-tovky (Pinus strobus).

Pozorujte a porovnejte morfologické znaky jehlic borovice černé a borovice vejmutovky. Při po-rovnávání si všímejte následujících znaků:1. počet jehlic ve svazečku2. barva jehlic3. tuhost jehlic4. zakončení jehlic5. tvar jehlic na příčném řezu

Úkol č. 2: Brachyblasty borovic

K tomuto úkolu budete potřebovat olistěnou větévku borovice a modřínu.

Otázky a úkoly:1. Vysvětlete, co jsou to brachyblasty. Jakou mají funkci? 2. Pozorujte a schematicky nakreslete brachyblasty borovice a modřínu. Vysvětlete, zda se bra-

chyblasty jednotlivých zástupců od sebe nějak liší?

Úkol č. 3: Anatomie jehlic jednotlivých druhů borovic

K tomuto úkolu budete potřebovat jehlici borovice černé a borovice lesní. Z jehlice každého druhu borovice si pomocí bezové duše vytvořte aspoň 3 příčné řezy. Pod mikroskopem pak vyberte ty nej-tenčí, ze kterých vytvořte vodní preparát (tj. vytvořené příčné řezy z jehlice ponořte do kapky vody).

Otázky a úkoly:1. Schematicky nakreslete a popište příčný řez jehlicí borovice černé.2. Při větším zvětšení pozorujte pryskyřičné kanálky borovice černé a popište, které typy buněk

tyto kanálky tvoří. Popřemýšlejte, k čemu tyto kanálky asi budou sloužit?

62

3. Pozorujte příčný řez borovicí lesní. Srovnejte anatomickou stavbu jehlice borovice lesní s borovicí černou a popište, zda se tyto druhy od sebe nějak v anatomické stavbě svých jehlic liší.

Úkol č. 4: Xeromorfní a heliomorfní adaptace jehlic

K tomuto úkolu budete potřebovat schéma (fotografi i) příčného řezu listem. Každý z vás ví, že většina jehličnanů nechává své jehlice na svých větvích i přes zimu (oproti listnatým stromům).

Otázky a úkoly:Na základě porovnání schématu příčného řezu listem listnaté dřeviny a příčného řezu jehlicí bo-rovice černé se pokuste určit, které znaky umožňují jehličnanům přežít zimní období (tj. období fyziologického sucha). Závěry z vašeho pozorování prodiskutujte s ostatními spolužáky.

Poznámky:*

Použitá literatura:• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vydání. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. ISBN 978-80-244-2223-7.• MUSIL, I. Lesnická dendrologie 4. Návody do cvičení. 3. vydání. Praha: Česká zemědělská univerzita, 2003. ISBN 80-213-0991-1.• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 9. vyd. Olomouc: OLOMOUC, 2007. ISBN 80-7182-217-5.

63

90 min.

4.15 Klasifi kace listů na základě jejich anatomické stavby

V rámci anatomické stavby asimilačního listu můžeme popsat následující struktury – svrchní a spodní epidermis (spolu s jejími deriváty – průduchy, trichomy, hydatody), mezofyl, cévní svazky a jejich po-chvy. Mezofyl, který řadíme mezi základní asimilační pletivo, tvoří chlorenchym a systém intercelulár. Je uložen mezi svrchní a spodní epidermis listu a může být u některých zástupců cévnatých rostlin rozlišen na palisádový a houbový parenchym.

Na základě symetrie anatomické stavby listů na jejich příčném řezu rozlišujeme (obr. 1) list bifaciální (příčným řezem listu nelze proložit žádná rovina souměrnosti, je zřetelně odlišena svrchní a spodní strana listu), unifaciální – válcovitý (příčným řezem listu lze proložit několik rovin souměrnosti, list má na řezu kruhovitý tvar) a unifaciální – monosymetrický (příčným řezem listu lze proložit pouze jednu rovinu souměrnosti). V rámci následujícího laboratorního cvičení si prakticky vyzkoušíte klasifi kovat listy vybraných zástupců cévnatých rostlin podle jejich anatomické stavby. Každý úkol zapisujte formou laboratorního protokolu se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

list bifaciální list unifaciální – válcovitý list unifaciální – monosymetrický

Obr. 1: Základní rozdělení listů na základě jejich anatomické stavby (Vinter, 2009, upraveno)

Úkol č. 1: Příčný řez listem řepky olejky


Otázky a úkoly:1. Na základě výše uvedeného rozdělení a schematického nákresu (obr. 1) určete, o jaký typ listu

se jedná. 2. Schematicky nakreslete příčný řez listem této rostliny.3. Popište pozorované struktury.4. Rozhodněte, zda u této rostliny můžete rozlišit mezofyl na palisádový a houbový parenchym.

Případně tyto struktury zakreslete do schematického nákresu.

64

Úkol č. 2: Příčný řez listem kosatce německého


1. Na základě výše uvedeného rozdělení a schematického nákresu (obr. 1) určete, o jaký typ listu se jedná.

2. Schematicky nakreslete příčný řez listem této rostliny.3. Popište pozorované struktury.4. Rozhodněte, zda u této rostliny můžete rozlišit mezofyl na palisádový a houbový parenchym.

Případně tyto struktury zakreslete do schematického nákresu.5. S použitím odborné literatury (internetu) zjistěte, jakými procesy mohou tyto typy listů vznikat.

Úkol č. 3: Příčný řez listem sítiny rozkladité.

Postupujte stejným způsobem jako v úkolu 1 a 2. Při pozorování se zaměřte se na následující otázky.

1. Na základě výše uvedeného rozdělení a schematického nákresu (obr. 1) určete, o jaký typ listu se jedná.

2. Schematicky nakreslete příčný řez listem této rostliny.3. Popište pozorované struktury.4. S použitím odborné literatury (internetu) zjistěte, jakými procesy mohou tyto typy listů vznikat.

Poznámky:*

Použitá literatura:• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. ISBN 978-80-244-2223-7.• HADAČ, E. Práce s rostlinným materiálem. 1. vydání. Praha: SPN, 1964.• KOUSALOVÁ, I. Praktikum z cytologie a anatomie rostlin. 1. vydání. Brno: Masarykova univerzita, 1998. ISBN 80-210-1982-4.• VOTRUBOVÁ, O. Anatomie rostlin. 3. vyd. Praha: Karolinum UK, 1997. ISBN 978-80-246-1867-8.

65

90 min.

4.16 Morfologie květenství

Květenství představuje soubor květů, který je uspořádaný určitým způsobem na společném stonku (vřetenu květenství). Listy, jež zůstaly na vřetenu zachovány, jsou označovány jako listeny. Květenství rozdělujeme na jednoduchá a složená. Jednoduchá květenství se dále dělí na květenství hroznovitá (ra-cemózní – lata, hrozen, klas, jehněda, palice, klásek, okolík, strboul a úbor) a květenství vrcholičnatá (cymózní – mnohoramenný vrcholík, kružel, vidlan, vějířek, srpek, vijan a šroubel). Ze složených kvě-tenství bychom mohli jmenovat např. složený okolík či zvláštní květenství nazývané cyatium. V rámci následujícího praktického cvičení se pokusíte rozeznat jednotlivé typy květenství u vybraných zástupců cévnatých rostlin. Z každého úkolu nakonec vypracujte laboratorní protokol se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Květenství kosatce německého

Pozorujte květenství kosatce na fotografi i (popř. živé květenství).

Otázky a úkoly:1. Určete, zda květenství kosatce lze označit za květenství hroznovité nebo vrcholičnaté.2. Určete, o který konkrétní typ daného květenství se v případě kosatce jedná a schematicky jej

nakreslete. 3. Vyhledejte si defi nici daného typu květenství v botanickém klíči a zkontrolujte, zda daná defi nice

odpovídá pozorovanému květenství.

Úkol č. 2: Květenství trnovníku akátu

Prohlédněte si pozorně květenství akátu na fotografi i (popř. živé květenství).

Otázky a úkoly:1. Určete, zda květenstvím akátu lze označit za květenství hroznovité nebo vrcholičnaté.2. Určete, o který konkrétní typ daného květenství se v případě akátu jedná a schematicky jej



66

Úkol č. 3: Květenství rožce rolního

Pozorujte květenstvím rožce na fotografi i (popř. živé květenství).

Otázky a úkoly:1. Určete, zda květenstvím rožce lze označit za květenství hroznovité nebo vrcholičnaté.2. Určete, o který konkrétní typ daného květenství se v případě rožce jedná a schematicky jej na-

kreslete. 3. Vyhledejte si defi nici daného typu květenství v botanickém klíči a zkontrolujte, zda daná defi nice


Úkol č. 4: Květenství bromélie

Prohlédněte si pozorně květenství bromélie na fotografi i (popř. živé květenství).

Otázky a úkoly:1. Určete, zda květenstvím bromélie lze označit za květenství hroznovité nebo vrcholičnaté.2. Určete, o který konkrétní typ daného květenství se v případě bromélie jedná a schematicky jej



Úkol č. 5: Srovnání hroznovitého a vrcholičnatého květenství

Srovnejte květenství z úkolů č. 1, 2, 3 a 4. Na základě srovnání těchto květenství vysvětlete, jaký je rozdíl mezi hroznovitým a vrcholičnatým květenstvím.

Úkol č. 6: Největší a nejmenší květenství

Užitím odborné literatury nalezněte zástupce, pyšnící se největším a nejmenším květenstvím na světě.

Poznámky:*

Použitá literatura:• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 9. vyd. Olomouc: OLOMOUC, 2007. ISBN 80-7182-217-5.• Květenství (infl orescentia; infl orescence; Blütenstand)[online]. 8. 3. 2006 [cit. 2012-11-26]. Dostupné z: http://botanika.bf.jcu.cz/morfologie/MorfologieKvetenstvi.htm• ROSYPAL, S. a kol. Přehled biologie. 3. upr. vydání. Praha: Scientia, 1998. ISBN 80-7183-110-7.• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.• BĚLOHLÁVKOVÁ, R. a kol. Klíč ke květeně České republiky. 1. vydání. Praha: Academia, 2002. ISBN 80-200-0836-5.

67

90 min.

4.17 Letokruhy

Z běžného života víte, že pomocí letokruhů lze vypočítat přibližné stáří dřeviny. Během následujícího laboratorního cvičení se však zaměříte hlavně na proces vzniku těchto struktur a jejich anatomickou stavbu u jednotlivých zástupců dřevin. Z každého úkolu nakonec vypracujte laboratorní protokol se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Vypočítejte stáří zkoumané dřeviny

Vypočítejte pomocí letokruhů přibližné stáří zkoumané dřeviny. Získaný výsledek si zapište a na zá-kladě svých znalostí o tvorbě letokruhů následně vysvětlete, proč je pomocí této metody možné určit přibližné stáří dřeviny?

Úkol č. 2: Porovnání šířky letokruhů u zástupců stejného druhu rostoucí v různých lokalitách

Pozorně si prohlédněte letokruhy zkoumaných jedinců stejného druhu, porovnejte jejich šířku, získaný výsledek si zapište a pokuste se ho vysvětlit.

Úkol č. 3: Anatomická stavba letokruhu dubu letního a buku lesního

K tomuto úkolu budete potřebovat konzervované větvičky dubu letního a buku lesního. Pomocí bezové duše vytvořte z každé větvičky alespoň 3 příčné řezy. Pod mikroskopem pak vyberte ty nejtenčí, které ponořte na 3 minuty do zředěného roztoku safraninu a následně z takto obarvených preparátů vytvořte vodní preparáty (tj. obarvenou strukturu položte do kapky vody).

Otázky a úkoly:1. Popište, která část cévního svazku se vám pomocí safraninu obarvila.2. Z vytvořených preparátů určete u obou dřevin stáří větvičky. Zjištěné výsledky si zapište a popište,

jak jste při určení stáří postupovali. 3. Víte, že letokruh tvoří letní a jarní dřevo. Které z nich se vytváří jako první? Který sekundární

meristém je odpovědný za postupnou produkci buněk jarního a letního dřeva? Na základě po-zorování vytvořených preparátů popište, jak se od sebe buňky jarního a letního dřeva liší.

4. Pokud se vám povedlo vytvořit kvalitní preparáty, určitě jste si všimli přítomnosti velkých cév. Nakreslete schematicky jejich umístění v rámci letokruhu u obou zástupců. Popište, zda jste při pozorování těchto velkých cév u dubu a buku našli nějaký rozdíl v jejich rozmístění.

68

Úkol č. 4: Letokruhy u tropických dřevin

Kdybyste se vydali do tropického deštného lesa a pozorně prozkoumali dřevo těchto dřevin na příč-ném řezu, zjistili byste, že některé dřeviny letokruhy vůbec nevytváří nebo jsou jejich letokruhy méně výrazné než u dřevin, se kterými se setkáváme u nás, v oblasti mírného pásu.

Otázky a úkoly:Pokuste se tento jev na základě svých znalostí vysvětlit. Své závěry konfrontujte se svými spolužáky.

Poznámky:*


69

90 min.

4.18 Morfologie listu lísky obecné (Colyrus avellana)

Líska obecná je vám známá především díky svým chutným plodům, navíc, kdo z vás by neznal pohádku Tři oříšky pro Popelku, kde kouzelné oříšky z tohoto stromu plnily Popelce její přání. V rámci násle-dujícího laboratorního cvičení se však nebudete zabývat plody lísky obecné, ale zaměříte na zkoumání neméně zajímavého vegetativního orgánu, kterým jsou listy. Podrobněji se seznámíte s jejich morfologií i charakteristickým postavení na stonku (větvi). Z každého úkolu nakonec vypracujte laboratorní pro-tokol se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem

Úkol č. 1: Popište morfologii listu lísky obecné

Pozorujte morfologii listové čepele lísky obecné. K popisu listu lísky využijte botanického klíče s příslušnými perokresbami listů.

Otázky a úkoly:1. Nakreslete a popište jednotlivé části listu lísky obecné.2. Zařaďte list lísky podle základního třídění (list jednoduchý × složený).3. Charakterizujte list lísky podle následujících znaků:

a) nasedání listu na stonekb) typu listové žilnatinyc) utváření listové čepele (celistvá × členěná čepel)d) tvaru, vrcholu a okraje listové čepele

Úkol č. 2: Genetická spirála

K tomuto úkolu budete potřebovat lihovou fi xu, olistěnou větévku lísky, lípy a dubu.

Nejčastějším postavení listů u rostlin je střídavé. Střídavé listy po sobě vyrůstající jsou však méně často od sebe vychýleny o úhel 180°. Většinou svírají úhel (divergenční) menší, takže místa (inserce), z nichž na stonku listy vyrůstají, tvoří vzestupnou šroubovici (genetickou spirálu). U některých rostlin se může genetická spirála několikrát otočit kolem stonku, než nalezneme list, který stojí svisle (v ortostichu) nad listem výchozím.

Otázky a úkoly:1. Navrhněte a popište postup, jakým zjistíte divergenční úhel, který mezi sebou svírají listy lísky

obecné.2. Spočítejte, jaký divergenční úhel svírají listy na větvičce dubu a lípy. Svírají listy některého z uve-

dených zástupců dřevin mezi sebou divergenční úhel 180°?

70

Úkol č. 3: Stanovení plochy listu lísky obecné

K tomuto úkolu budete potřebovat list lísky obecné, papír velikosti A4, digitální váhy a kalkulačku.Navrhněte a popište postup, jakým zjistíte plochu listu lísky obecné.

Úkol č. 4: Stanovení plochy listu lísky obecné bodovou (zásahovou) metodou

K tomuto úkolu budete potřebovat předem vytvořenou síť bodů (0,5 × 0,5 cm) k projekci na meo-tar, kalkulačku a list stejný list lísky obecné, který jste použili v úkolu 3. List lísky překryjte fólii a spočítejte zásahy. Zásahy na okraji listové čepele počítejte pouze každý druhý nebo jenom zásahy na polovině obvodu čepele. Každý zásah představuje 0,25 cm2 listové plochy. Výslednou plochu listu lísky vypočítejte užitím následujícího vzorce:

výsledná plocha listu = počet zásahů ∙ 0, 25

Otázky a úkoly:1. Při výpočtu plochy listu lísky bodovou metodou se pro větší přesnost pokuste změřit list lísky

alespoň třikrát. Při každém měření listu lísky jej otočte zhruba o 30°. Z takto naměřených hodnot vypočítejte aritmetický průměr.

2. Získaný výsledek bodovou metodou si zapište a porovnejte s výsledky, které jste získali v úkolu 3. Závěry z vašeho měření prodiskutujte s ostatními spolužáky.

Poznámky:*

Použitá literatura:• ČERNOHORSKÝ, Z. Základy rostlinné morfologie. 2. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1967.• VINTER, V. Listy. 1. vydání. Olomouc: Univerzita Palackého, 2008. ISBN 978-80-244-2186-5.• MIŽÍK, P. CORYLUS AVELLANA L. – líska obecná / lieska obyčejná. [online]. 11. 8. 2008. [cit. 2012-07-24]. Dostupné z: http: //botany.cz/cs/corylus-avellana/• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vydání. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. 191 s. ISBN 978-80-244-2223-7.• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 9. vyd. Olomouc: OLOMOUC, 2007. ISBN 80-7182-217-5.

71

90 min.

4.19 Měříme výšku stromů

Výška stromu, jako typický kvantitativní znak, je podmíněna nejen geneticky (polygení dědičnost), ale také podmínkami prostředí. Samozřejmě závisí také na stáří stromu. Stromy rostou do výšky dělením buněk vrcholových primárních meristémů, sekundárně tloustnou činností kambia a felogenu. Nejvyšší stromy planety mohou dosahovat výšek až přes 100 m, např. blahovičníky (Eucalyptus), sekvoje (Sequoia), sekvojovce (Sequoiodendron), douglasky (Pseudotsuga). Naše stromy dosahují výšek maximálně kolem 60 metrů, šumavské smrky nebo beskydské jedle.

Metody určování výšky stromu vychází ze znalosti trigonometrie, konkrétně využívají podobnosti troj-úhelníků. Nejpoužívanějšími metodami jsou měření výšky pomocí palce, pomocí výškoměru, kterým rozumíme jakékoli měřidlo, které má defi novanou měřící stupnici a metoda tyče a stínu.

Měření pomocí palce je nejrychlejší a nejjednodušší metoda, ale je také nejméně přesná.

Namíříme ruku se zvednutým palcem směrem k měřenému stromu. Palec se bude překrývat s určitou částí stromu. Změříme, kolikrát se palec „vejde“ do velikosti stromu a použijeme následující vzoreček:

A = C D = B · CB D A

A . . . . . . . . . . . délka natažené pažeB . . . . . . . . . . . . velikost palce (v cm) × kolikrát se vejde do výšky stromuC . . . . . . . . . . . vzdálenost ke stromuD . . . . . . . . . . . výška stromu

Měření výškoměrem u této metody vycházíme z toho, že známe vzdálenost pozorovatele od stromu (změříme pásmem, popř. odkrokujem – je třeba znát délku kroku) a kolmou vzdálenost mezi zemí a očima pozorovatele (viz obr.). Zejména u listnatých dřevin je nutno měřit výšky ze vzdálenosti od mě-řeného stromu přibližně shodné s výškou stromu.

72

Pozorovatel se na výškoměr dívá pod úhlem ABC tak, že úhel ABC je roven úhlu DBE, pod kterým lze vidět strom s a zároveň část měřidla o velikosti x.

Nejdříve je nutno spočítat velikost y (s rostoucím d bude rozdíl y a d čím dál menší):

y = √d2 + v2

Dále využijeme podobnosti trojúhelníků:

| AB | = | AD | y = r s = x ∙ y s = x ∙ √d2 + v2

| BC | | DE | s x r r

Metoda tyče a stínu je použitelná pokud alespoň občas vykukuje slunce a měřené objekty vrhají stín. Vedle stromu, jehož výšku chceme měřit, zapíchneme kolmo do země tyč o známé výšce (nejlépe 1 m). Díky slunečnímu světlu budou strom i tyč vrhat stíny ve stejném směru a poměr délek stínů je roven poměru výšek stromu a tyče:

t2 = t1

s2 s1

kde s1 je výška stromu, t1 výška tyče, s2 délka stínu stromu a t2 délka stínu tyče.

Výšku stromu pak vypočítáme jako:

s1 =t1 ∙ s2

t2

Úkol č. 1: Měření výšky stromů různými metodami

1. V parku či v lese vyberte vhodné stromy k měření, určete o jaké druhy stromů se jedná. Před vlastním měřením se pokuste odhadnout výšku vybraných stromů.

2. U každého stromu vyzkoušejte všechny tři metody měření, každé měření zopakujte 3–4× (každý člen skupiny), vždy v různých vzdálenostech od stromu. Výsledky vyhodnoťte statisticky a po-rovnejte výsledky dosažené různými metodami měření.

3. Určete výškového rekordmana, pokuste se odhadnout jeho stáří.

Poznámky:*

Použitá literatura:• http://www.uhul.cz/il/metodika/metodika6/kap_3_6_0.pdf• http://www.salamander.webz.cz/mereni.html• http://www.junakrovensko.websnadno.cz/Odhad-vzdalenosti-a-mereni.html

73

90 min.

4.20 Měříme hustotu dřeva

Hustota (objemová hmotnost) je odvozená fyzikální veličina (označovaná řeckým písmenem ró – ρ), kterou lze vypočítat podle vzorce ,

kde m je hmotnost měřeného vzorku dřeva a V jeho objem. Jednotkou hustoty je tudíž kg m−3, případně g cm−3.

Hustota dřeva je ovlivněna především druhem dřeviny a vlhkostí dřeva. Jako mnoho dalších fyzikálních veličin je i hustota dřeva tabelována při vlhkosti 12 %. Pro tuto hodnotu rozdělujeme dřevo dle hustoty na dřevo s nízkou, střední a vysokou hodnotou hustoty. Podrobněji toto rozdělení vystihuje tabulka našich dřevin. Hustota čerstvě poraženého dřeva většiny stromů je zhruba 0,6–1,1 (600–1 100 kg m−3), na vzduchu vyschlého dřeva 0,4–0,8 (400–800 kg m−3). Hustota závisí na stupni vysušení – vysušením ztrácí dřevo asi 30% hmotnosti. Nejlehčí dřevo s hustotou 0,044 má ambač (Aeschynomene elaphroxy-lon), nevysoký strom rostoucí u Viktoriina jezera. Z hospodářského hlediska je významné lehké a pevné balzové dřevo (hustota 0,12; přibližně dvakrát lehčí než korek) získávané ze stromů Ochroma lagopus. Balzové stromy rostou velmi rychle, za optimálních podmínek mohou v deseti letech dorůst výšky až přes 20 metrů. Z našich dřevin mají lehké dřevo např. borovice vejmutovka, smrk, jedle, vrby, topoly, lípy. Hustota jejich vyschlého dřeva je přibližně 0,4–0,5. Za nejtěžší dřevo bývá považováno dřevo pomalu rostoucího nevysokého stromu guajaku (Guajacum) – 1,2–1,4 (obsahuje přes 80 % ligninu, naše dřeviny 20–30 %). Velmi těžká dřeva jsou i velmi tvrdá a bývají označovány jako železná dřeva. Ze známějších dřevin má těžké dřevo eben (Diospyros) – 1,12. Z našich dřevin mají těžké dřevo zimostráz (Buxus), dřín (Cornus), ptačí zob (Ligustrum), šeřík (Syringa), hloh (Crataegus), akát (Robinia), habr (Carpinus), hrušeň (Pyrus), dub (Quercus), tis (Taxus) aj. – kolem 0,7–0,8.

dřevo(do 650 kg m−3)

ρ (kg m−3)typické čerstvé suché dosušené rozpětí

balsa 140 – – – 120–200

smrk 455 – – – 440–470

topol 470 – – – 440–500

lípa 480 – – – 410–553

borovice lesní 515 700 520 510 490–543

jedle 515 – – – 430–560

olše 525 – – – 523–530

douglaska 535 910 570 550 502–570

jalovec obecný 550 – – – –

jilm habrolistý 560 – – – –

kaštanovník setý 563 – – – –

modřín 570 – – – 550–590

ořech 590 – – – 500–680

74

dřevo(od 650 kg m−3)

ρ (kg m−3)typické čerstvé suché dosušené rozpětí

bříza 610 940 600 590 550–673

třešeň ptačí 610 – – – 603–610

javor klen 630 980 660 530 610–660

jasan 640 920 720 620 560–720

švestka 660 – – – 560–760

jabloň 670 – – – –

hrušeň 670 – – – 600–740

borovice černá 670 900 670 590 –

buk lesní 670 990 720 570 620–720

dub letní 680 1 000 760 660 600–760

jilm vaz, horský 680 – – – –

ořech (vlašák) 685 – – – 673–700

mahagon 700 – – – –

jeřáb břek 742 – – – –

habr 770 1 080 820 720 720–820

akát 780 – – – 761–800

tis červen 800 970–1 100 800 – 640–940

dub cer 850 1 110 850 730 –

dřín 850 – – – –

jeřáb muk 875 1 020–1 210 734–1 020 – –

zimolez obecný 900 – – – –

zimostráz vždyzelený 950 – – – –

eben cejlonský 1 000 – – – –

guajak posvátný 1 360 – – – 1 280–1 370

Název TvrdostObjemová hmotnost při normální vlhkosti

[kg m−3]

Průměrný stupeň sesy-chání při dané vlhkosti

modifi kováno 1%

Rychlost přizpů-sobení se vlhkosti

dřevaDub tvrdý 690 0,22% nízká

Buk tvrdý 720 0,31% vysoká

Javor(Evropský) střední 620 0,25% střední

Javor(Kanadský) tvrdý 710 0,23% střední

Jasan tvrdý 690 0,27% střední

Bříza střední 650 0,25% střední

Akát velmi tvrdý 770 0,30% nízká

Hrušeň tvrdý 740 0,24% velmi nízká

75

Třešeň tvrdý 610 0,23% střední

Ořech tvrdý 680 0,24% nízká

Afzelia(Doussie) velmi tvrdý 830 0,18% velmi nízká

Merbau velmi tvrdý 840 0,21% velmi nízká

Kambala(Iroko) tvrdý 680 0,23% nízká

Jedle střední 430 0,24% střední

Modřín střední 590 0,22% střední

Úkol č. 1: Určování hustoty dřeva

Při stanovení hustoty je třeba určit objem a hmotnost měřeného vzorku. Při určení objemu pravidel-ných těles (krychle, kvádr) vycházíme ze vzorců pro dané prostorové útvary, které nalezneme v M-F tabulkách. U nepravidelných těles je však situace složitější a objem je nutné určit experimentálně. Nejjednodušší postup je ponořit dřevo do vody v odměrném válci. Využitím Archimedova zákona se pak objem ponořeného dřeva určí jako objem vody, která byla dřevem vytlačena. Je důležité mít na paměti, že dřevo může bobtnáním ve vodě zvětšit svůj objem, proto dřevo necháváme ponořené co nejkratší dobu, aby měření nebylo příliš zkreslené.

Otázky a úkoly:1. Při přírodovědných vycházkách si obstarejte vzorky dřev různých druhů stromů a keřů. Je možno

využít i odpadního dřeva (malé hranolky) na stavbách a pilách. Zde je nutná spolupráce s od-borníkem (tesař, stolař, řezbář) při určování dřev. Při vlastním měření je třeba rozlišovat dřevo v čerstvém stavu (získané např. při těžbě dřeva v lese) a dřevo vysušené (stavební dřevo, dřevo používané v truhlárnách, při výrově nábytku…).

2. Každý vzorek proměřte 3× a vypočítejte aritmetický průměr.3. Sestavte pořadí zkoumaných dřevin podle hustoty – vytvořte škálu dřev od nejlehčích po nejtěžší.4. Na internetu či v literatuře vyhledejte příklady hospodářského využití zkoumaných dřev.5. Výsledky srovnejte s údaji v tabulce a pokuste se vysvětlit případné rozdíly mezi vámi zjištěnou

hustotou a hustotou udávanou v tabulce.

Poznámky:*

Použitá literatura:• MATOVIČ A. Nauka o dřevě. Brno: Vysoká škola zemědělská, 1977.• http://cs.wikipedia.org/wiki/D%C5%99evo• http://www.mizici.com/article.php?aid=520• http://wood.mendelu.cz/cz/sections/Props/?q=node/45

76

90 min.

4.21 Měříme transpiraci listnatých dřevin

Odpařování vody z povrchu rostlin se děje především průduchy (stomatární transpirace). Stomata tvoří dvě svěrací buňky ledvinovitého nebo činkovitého tvaru, mezi nimiž je průduchová štěrbina. Slouží také k zajištění regulované výměny CO2 a O2.

Rostliny transpirují i povrchem listů (kutikulární transpirace) a lenticelami (lenticelární transpirace). Podíl kutikulární transpirace na celkové transpiraci činí u hygrofytů a sciofytů 20–30 %, u stálezelených keřů se sklerofytními listy a u jehličnanů 3–10 %, u sukulentů pouze 1–2 %. Lenticelární transpirace je zanedbatelná – u stromů mírného pásma tvoří asi 1 % celkové transpirace.

Transpirace pohání transpirační proud a slouží k ochlazování rostliny.

Výdej vody v kapalné podobě se nazývá gutace a děje se hydatodami.

Úkol č. 1: Transpirace našich dřevin

Ztrátu vody odparem z povrchu lze sledovat jednoduchým experimentem, který umožní srovnat chování různých druhů našich dřevin.

1. Větvičky dřevin (alespoň 10 druhů) s několika plně vyvinutými listy dej do odměrných válců a válce dolij vodou na objem 50 ml. Na hladinu vody poté do každého válce nalij asi 0,5 cm vysokou vrstvu oleje.

2. Rostliny vystav na slunné místo a průběžně pozoruj. Po dobu 2 dnů sleduj po 3 hodinách, jaký objem vody ve válcích ubývá, hodnoty si zaznamenávej. V nočních hodinách měření provádět nemusíš!

3. Po skončení experimentu z větviček otrhej listy a spočítej jejich celkovou plochu – bodová me-toda (počet zásahů × 0,25 = výsledná plocha listové čepele v cm2).

4. Do tabulky zanes pro každou dřevinu celkový odpar vody (v mililitrech, odečteš na odměrném válci, převeď objem na hmotnost, jestliže víš, že hustota vody je 1 g cm−3), celkovou plochu listů a poměr m/S, tedy poměr odpařené vody na celkovou plochu.

5. Která rostlina měla největší a která nejmenší odpar vody na jednotku plochy?6. Porovnej intenzitu transpirace (sestav do přehledné tabulky) a srovnej to (s využitím literatury)

s přirozeným prostředím, kde se vyskytují.

*

Použitá literatura:• ANDĚROVÁ R., ŠÍMA P. (2010): http://www.biologickaolympiada.cz/fi les/45_BiO_CD_vstupn%C3%AD%20%C3%BAkoly.pdf• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. ISBN 978-80-244-2223-7.• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.

77

90 min.

4.22 Mezofyl I

V rámci anatomické stavby asimilačního listu můžeme popsat následující struktury – svrchní a spodní epidermis (spolu s jejími deriváty – průduchy, trichomy, hydatody), mezofyl, cévní svazky a jejich po-chvy. Mezofyl, který řadíme mezi základní asimilační pletivo, tvoří chlorenchym a systém intercelulár. Je uložen mezi svrchní a spodní epidermis listu a může být u některých zástupců cévnatých rostlin rozlišen na palisádový a houbový parenchym.

Na základě symetrie anatomické stavby listů na jejich příčném řezu rozlišujeme (obr. 1) list bifaciální (příčným řezem listu nelze proložit žádná rovina souměrnosti, je zřetelně odlišena svrchní a spodní strana listu), unifaciální – válcovitý (příčným řezem listu lze proložit několik rovin souměrnosti, list má na řezu kruhovitý tvar) a unifaciální – monosymetrický (příčným řezem listu lze proložit pouze jednu rovinu souměrnosti). V rámci následujícího laboratorního cvičení si prakticky vyzkoušíte klasifi kovat listy vybraných zástupců cévnatých rostlin podle jejich anatomické stavby. Každý úkol zapisujte formou laboratorního protokolu se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

list bifaciální list unifaciální – válcovitý list unifaciální – monosymetrický

Obr. 1: Základní rozdělení listů na základě jejich anatomické stavby (Vinter, 2009, upraveno)

Úkol č. 1: Příčný řez listem řepky olejky





78





Případně tyto struktury zakreslete do schematického nákresu.5. S použitím odborné literatury (internetu) zjistěte, jakými procesy mohou tyto typy listů vznikat.

Úkol č. 3: Příčný řez listem sítiny rozkladité

Postupujte stejným způsobem jako v úkolu 1 a 2. Při pozorování se zaměřte se na následující otázky.


se jedná. 2. Schematicky nakreslete příčný řez listem této rostliny.3. Popište pozorované struktury.4. S použitím odborné literatury (internetu) zjistěte, jakými procesy mohou tyto typy listů vznikat.

Poznámky:*


79

90 min.

4.23 Typy bifaciálních listů u cévnatých rostlin

V rámci minulého cvičení jste se seznámili se základní klasifi kací listů na základě symetrie jejich anato-mické stavby. Jak již víte, pro bifaciální list platí, že na příčném řezu listem nelze proložit žádná rovina souměrnosti. Navíc je to takový list, u něhož dokážeme zřetelně odlišit jeho svrchní a spodní stranu. Tento list můžeme rozlišit na tři další typy – bifaciální list s rozlišeným mezofylem (na palisádový a houbový parenchym), bifaciální list s nerozlišeným mezofylem (tvořený většinou jen houbovým parenchymem) a ekvifaciální list (představující anatomicky bifaciální list, jehož svrchní a spodní strana je morfologicky podobná). V rámci následujícího laboratorního cvičení, které na minulé cvičení volně navazuje, si prakticky vyzkoušíte rozlišit jednotlivé typy bifaciálního listu na vybraných zástupcích cév-natých rostlin. Každý úkol zapisujte formou laboratorního protokolu se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

list bifaciálnís rozlišeným mezofylem

list bifaciálnís nerozlišeným mezofylem

list ekvifaciální

Obr. 1: Typy bifaciálních listů (Vinter, 2009, upraveno)

Úkol č. 1: Příčný řez listem srhy říznačky

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň 3 příčné řezy listem srhy říznačky. Pod mikroskopem pak vy-berte ten nejtenčí, pozorně si jej prohlédněte a následně jej ponořte na 2–3 minuty do zředěného roztoku safraninu. Z takto obarveného preparátu vytvořte vodní preparát.

Otázky a úkoly:1. Na základě výše uvedeného rozdělení a schematického nákresu (obr. 1) určete, o jaký typ bifa-

ciálního listu se jedná. 2. Schematicky nakreslete příčný řez listem této rostliny.3. Popište pozorované struktury.4. Rozhodněte, zda u této rostliny můžete rozlišit mezofyl na palisádový a houbový parenchym.


80

Úkol č. 2: Příčný řez listem buku lesního



ciálního listu se jedná. 2. Schematicky nakreslete příčný řez listem této rostliny.3. Popište pozorované struktury.4. Rozhodněte, zda u této rostliny můžete rozlišit mezofyl na palisádový a houbový parenchym.


Úkol č. 3: Příčný řez listem lociky kompasové

Postupujte stejným způsobem jako v úkolu č. 1 a 2. Při pozorování se zaměřte se na následující otázky.


ciálního listu se jedná. 2. Schematicky nakreslete příčný řez listem této rostliny.3. Popište pozorované struktury.4. Vysvětlete, proč se čepele listů lociky kompasové při poledním slunci staví svou hranou proti

slunci.

Poznámky:*


81

90 min.

4.24 Nektária

Nektária (medníky) jsou žláznatá pletiva, která vylučují cukerný roztok, nektar. Nektar je tvořen přede-vším glukózou, fruktózou, aminokyselinami, vitamíny a dalšími látkami. Nektária rozdělujeme podle jejich umístění na nektária fl orální (nuptiální) a extrafl orální (extranuptiální). Florální nektária se nachází na květních lůžcích, květních obalech, pestících i na tyčinkách popř. v přehrádkách semeníků (septální nektária), kdyžto extrafl orální nektária bychom, už podle názvu, hledali i na jiných orgánech, než je už zmíněný květ. V rámci následujícího laboratorního cvičení se seznámíte s různými typy nektárií, jejich tvary a umístěním. U každého pozorovaného nektária budete schopni určit, zda se jedná o fl orální či extrafl orální nektárium a následně na základě pozorování bude schopni vyvodit jejich funkci. Každý úkol zapisujte formou laboratorního protokolu se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.*

Úkol č. 1: Nektária dřišťálu a pryskyřníku.

Pinzetou odtrhněte korunní lístek z květu dřišťálu a pryskyřníku prudkého a pozorujte pod bino-kulární lupou. Umístění nektárií schematicky zakreslete a určete, zda se jedná o nektária fl orální či extrafl orální.

Úkol č. 2: Nektária hluchavky a řepky olejky

Pinzetou odtrhněte korunní a kališní lístky z květu hluchavky (řepky olejky) a zbytek květu po-zorujte pod binokulární lupou. Umístění nektárií schematicky zakreslete a určete, zda se jedná o nektária fl orální či extrafl orální.

Úkol č. 3: Nektária třešně

Pod binokulární lupou pozorujte nektaria třešně. Umístění nektárií schematicky zakreslete a určete, zda se jedná o nektária fl orální či extrafl orální.

Úkol č. 4: Mechanismus fungování nektárií

Nektar se vylučuje na povrch nektárií otvory mezi dvojicemi buněk popř. přímo buněčnými stě-nami (při jejich absenci) na základě difúze. Omyjte nektárium (s vyloučeným nektarem) důkladně pod tekoucí vodou. Nechte jej uschnout a pozorujte. Vylučuje nektárium nový nektar? Následně umístěte na nektarium zrnka cukru. Popište, co jste pozorovali. Pokuste se tento proces vysvětlit.

Použitá literatura:• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. ISBN 978-80-244-2223-7.• KINCL, M. Cvičení z anatomie a morfologie rostlin. 1. vydání Ostrava: Pedagogická fakulta Ostravské univerzity, 1981.

82

90 min.

4.25 Prozkoumej pelargónii (muškát) – generativní orgány

Pelargónie (muškáty) z čeledi kakostovitých (Geraniaceae) patří k nejčastěji pěstovaným okrasným rostlinám s dlouhou kulturní historií (především pelargónie páskatá – Pelargonium zonale). Tento druh pelargónií řadíme mezi tzv. „zonálky“, jejichž název je odvozen od typického tmavého prstence při okraji listové čepele. Původním areálem pelargónií je oblast jižní Afriky, kde tvoří součást kapské fl óry. Právě zde roste 230 druhů dnes známých pelargónií z celkem cca 250 druhů. Do Evropy byla pelargónie páskatá poprvé poslána v letech 1699–1706 holanďanem a guvernérem Kapské provincie Adrianem van der Stelem. Největší zásluhu na rozšíření „muškátů“ do evropských přístavišť měli holandští mořeplavci, kteří při dlouhých plavbách do Indie pro zásoby koření často kotvili u břehů mysu Dobré naděje aby zde doplnili zásoby vody na zbytek plavby. Bylo zvykem, že na lodích byl téměř vždy přítomen zahradník či botanik, který sbíral semena plodů či celé rostliny. A tak byly první pelargónie dovezené do evropských zemí, kde vzbudily obrovský zájem botaniků. Ti je pak dopodrobna studovali a popisovali. Během ná-sledujících staletí byly pelargónie kříženy a šlechtěny. Za krátkou dobu se staly pelargónie oblíbenou rostlinou, o čemž svědčí i populární italská hra „Far il verde“. Při této hře prohrál ten, kdo se v kteroukoliv dobu a na jakémkoliv místě nebyl schopen prokázat čerstvým muškátovým listem.

Zahradní páskatá pelargónie (Pelargonium zonale), jak ji známe dnes, vznikla poměrně nejasným me-zidruhovým křížením P. zonale, P. inquinans. a dalších. V roce 1780 vznikli v Anglii první kříženci. Z Anglie se šlechtění páskatých pelargónií rozšířilo i do Francie a Německa.

Velkou zajímavostí je u pelargónií vůně listů. U muškátů totiž, na rozdíl od většiny běžných rostlin, nevoní květy, nýbrž listy (velmi výrazně především u tzv. aromatických muškátů). Ty mohou vonět po růžích, ja-blkách, ananasu, mandlích, mátě, muškátovém oříšku, citrónech, pomerančích atd. Pelargónie s vonnými listy se hojně pěstovaly především v 18. století, aby zakryly někdy nepříjemný zápach lidských obydlí. Všechny druhy pelargónií mají zejména na listech rozprostřeny žláznaté trichomy, které jsou zakončeny hlavičkou vyplněnou vonnou geraniovou silicí (Oleum geranii). Pelargóniový olej obsahuje 70–80 % al-koholů, především monoterpenový alkohol geraniol, ale i linalol, citronelol, menthol či terpineoleraniol a mnoho dalších. Při doteku hlavička praskne a silice se vypařuje, což způsobuje typickou muškátovou vůni. Geraniová silice je osvěžující, uvolňující, aplikuje se formou aromaterapie. Díky obsahu gerani-ových silic, které vykazují antibiotické účinky se např. známá pelargónie vonná (Pelargonium graveolens) účelně používá k ničení bakterií ze vzduchu, čímž působí jako přirozený desinfekční antimikrobiální fi ltr vzduchu. Jiné vonné pelargónie účinně působí jako repetent proti hmyzím škůdcům.

Úkol č. 1: Reprodukční orgány

Prozkoumejte květenství pelargonie, které jistě nebude problém někde najít. Pokuste se správně odpovědět na následující otázky a splnit uvedené úkoly!

1. Zjednodušeně nakreslete daný typ květenství pelargónie pyskaté, jaký typ květenství vytváří?2. Zjednodušeně nakreslete květ pelargónie a popište jednotlivé květní části.

83

3. Jak jsou u pelargónie rozlišené květní obaly?4. Jaký význam mají pro pelargónii (ostatní rostliny) květní obaly?5. Kolik má květ korunních, kališních lístků?6. Je květ pelargónie jednopohlavný či oboupohlavný?7. Pokuste se zapsat květní vzorec pelargónie.8. Nakreslete květní diagram květu pelargónie.9. Jakým způsobem jsou květy opyleny?

10. Jakou funkci plní papily korunních lístků?11. Čím je způsobena červená barva korunních lístků?12. Jaký typ semeníku z hlediska postavení květních částí k semeníku u pelargónie najdeme?13. Jaký je typ placentace. Do kolika přihrádek je rozdělen semeník květu?14. Schematicky zakreslete tyčinku květu a popište jednotlivé části.15. Jaký význam plní tyčinky v květu?16. Jak se nazývá soubor tyčinek v květu?17. Kolik tyčinek se obvykle vyskytuje v květu pelargónie?18. Jak nazýváme květ pelargónie obsahující pestík i tyčinky?19. V jaké části tyčinky vznikají pylová zrna, jakým procesem vznikají?20. Jaký tvar mají pylová zrna? Jak to zjistíš?21. Nakreslete plod pelargónie.22. Jak nazýváme plod pelargónie dle typu oplodí, podle způsobu jeho otevírání?23. Jak nazýváme plod pelargónie dle typu gynecea?24. Proč se plod pelargónie nazývá poltivý plod? 25. Jak se lidově říká tomuto plodu?

Poznámky:*

Použitá literatura:• HIEKE, Karel. Pelargónie. Praha: Tisková,ediční a propagační služba, 1969. 121 s.• JAKÁBOVÁ, Anna. Muškáty. Bratislava: Príroda, 1983. 115 s.• RIEDMILLER, Andreas. Pelargónie a kakosty: Aby vám bohatě kvetly. Praha: Jan Vašut, 2000. 62 s.• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. 191 s. ISBN 978-80-244-2223-7.• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.

84

90 min.

4.26 Prozkoumej pelargónii (muškát) – vegetativní orgány

Pelargónie (muškáty) z čeledi kakostovitých (Geraniaceae) patří k nejčastěji pěstovaným okrasným rostlinám s dlouhou kulturní historií (především pelargónie páskatá – Pelargonium zonale). Tento druh pelargónií řadíme mezi tzv. „zonálky“, jejichž název je odvozen od typického tmavého prstence při okraji listové čepele. Původním areálem pelargónií je oblast jižní Afriky, kde tvoří součást kapské fl óry. Právě zde roste 230 druhů dnes známých pelargónií z celkem cca 250 druhů. Do Evropy byla pelargónie páskatá poprvé poslána v letech 1699–1706 holanďanem a guvernérem Kapské provincie Adrianem van der Stelem. Největší zásluhu na rozšíření „muškátů“ do evropských přístavišť měli holandští mořeplavci, kteří při dlouhých plavbách do Indie pro zásoby koření často kotvili u břehů mysu Dobré naděje aby zde doplnili zásoby vody na zbytek plavby. Bylo zvykem, že na lodích byl téměř vždy přítomen zahradník či botanik, který sbíral semena plodů či celé rostliny. A tak byly první pelargónie dovezené do evropských zemí, kde vzbudily obrovský zájem botaniků. Ti je pak dopodrobna studovali a popisovali. Během ná-sledujících staletí byly pelargónie kříženy a šlechtěny. Za krátkou dobu se staly pelargónie oblíbenou rostlinou, o čemž svědčí i populární italská hra „Far il verde“. Při této hře prohrál ten, kdo se v kteroukoliv dobu a na jakémkoliv místě nebyl schopen prokázat čerstvým muškátovým listem.

Zahradní páskatá pelargónie (Pelargonium zonale), jak ji známe dnes, vznikla poměrně nejasným me-zidruhovým křížením P. zonale, P. inquinans. a dalších. V roce 1780 vznikli v Anglii první kříženci. Z Anglie se šlechtění páskatých pelargónií rozšířilo i do Francie a Německa.

Velkou zajímavostí je u pelargónií vůně listů. U muškátů totiž, na rozdíl od většiny běžných rostlin, nevoní květy, nýbrž listy (velmi výrazně především u tzv. aromatických muškátů). Ty mohou vonět po růžích, ja-blkách, ananasu, mandlích, mátě, muškátovém oříšku, citrónech, pomerančích atd. Pelargónie s vonnými listy se hojně pěstovaly především v 18. století, aby zakryly někdy nepříjemný zápach lidských obydlí. Všechny druhy pelargónií mají zejména na listech rozprostřeny žláznaté trichomy, které jsou zakončeny hlavičkou vyplněnou vonnou geraniovou silicí (Oleum geranii). Pelargóniový olej obsahuje 70–80 % al-koholů, především monoterpenový alkohol geraniol, ale i linalol, citronelol, menthol či terpineoleraniol a mnoho dalších. Při doteku hlavička praskne a silice se vypařuje, což způsobuje typickou muškátovou vůni. Geraniová silice je osvěžující, uvolňující, aplikuje se formou aromaterapie. Díky obsahu gerani-ových silic, které vykazují antibiotické účinky se např. známá pelargónie vonná (Pelargonium graveolens) účelně používá k ničení bakterií ze vzduchu, čímž působí jako přirozený desinfekční antimikrobiální fi ltr vzduchu. Jiné vonné pelargónie účinně působí jako repetent proti hmyzím škůdcům.

Úkol č. 1: Kořen pelargonie

V následujícím úkolu se pokuste splnit úkoly a odpovědět na položené otázky týkající se kořene pelargonie.

1. Nakreslete kořenový systém pelargónie pyskaté, jakou kořenovou soustavu má pelargónie páskatá (alorhizie) a popište jednotlivé části.

85

2. Jaké funkce má pro rostlinu kořen?3. Jakou funkci mají kořenové vlásky?4. Je tato kořenová soustava typická pro dvouděložné rostliny?5. Nakreslete podélný řez mladým kořenem v primární stavbě a popište jednotlivé části.6. Pokuste se najít a zakreslit kořenové vlásky (rhiziny). Jakou funkci plní?7. V jaké části kořene jsou uloženy amyloplasty?8. Srovnejte příčné řezy mladým kořenem (primární stavba) a starším kořenem (sekundární

stavba – sekundárně tloustne činností kambia

Úkol č. 2: Stonek pelargonie

V následujícím úkolu se pokuste splnit úkoly a odpovědět na položené otázky týkající se stonku pelargonií:

1. Nakresli stonek s listy pelargónie páskaté2. Jaký typ stonku má pelargónie páskatá?3. Jakým způsobem jsou listy na stonku uspořádané?4. Co jsou to palisty, kde se nachází a jakou mají funkci?5. Jmenuj základní funkce stonku.6. Schematicky zakreslete průřez stonkem a popište význačné struktury.7. Nakreslete cévní svazek pelargónie páskaté a popište jednotlivé části.8. Napište, o jaký typ cévního svazku se jedná?9. Co je to sklerenchymatická pochva a jakou plní funkci?

10. Jaký typ stélé tvoří cévní svazky ve stonku pelargónie páskaté?11. Je tento typ stélé běžný pro stonek dvouděložných rostlin?12. Zakreslete trichomy pozorované v mikroskopu.13. Určete typy trichomů podle stavby a funkce.14. Vysvětlete, jakým způsobem vzniká trichom.15. Čím je vyplněna hlavička žláznatého trichomu?

Úkol č. 3: List pelargonie

V následujícím úkolu se pokuste splnit úkoly a odpovědět na položené otázky týkající se listů pelargonií:

1. Nakreslete list pelargónie páskaté a popište jednotlivé části.2. Popište tvar listové čepele, okraj a žilnatinu listové čepele3. Jaké funkce plní žilnatina v listové čepeli?4. Jakým způsobem jsou listy na stonku uspořádané?5. Jaký význam mají listy pro život pelargónie?6. Nakreslete a popište příčný řez listovou čepelí pelargónie7. V jaké části listu na příčném řezu můžeme pozorovat chloroplasty?8. Na jaké straně listu se nacházejí průduchy?

86

9. Pokuste se zakreslit průduch pozorovaný v epidermis a popsat jeho části.10. Zakreslete a popište řez řapíkem11. Jaké druhy trichomů se nacházejí na listu pelargónie?12. Jakou funkci plní trichomy na listech pelargónií?13. Mohou mít pelargónie nějaký praktický význam pro člověka?

*

Použitá literatura:• HIEKE, Karel. Pelargónie. Praha: Tisková,ediční a propagační služba, 1969. 121 s.• JAKÁBOVÁ, Anna. Muškáty. Bratislava: Príroda, 1983. 115 s.• RIEDMILLER, Andreas. Pelargónie a kakosty: Aby vám bohatě kvetly. Praha: Jan Vašut, 2000. 62 s.• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. 191 s. ISBN 978-80-244-2223-7.• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.

87

90 min.

4.27 Rostlinná pletiva – podle tloušťky buněčné stěny

Rostlinná pletiva klasifi kujeme nejčastěji podle tří kritérií: tloušťky buněčné stěny, dělivé aktivity a funkce buněk. V následujícím laboratorním cvičení se blíže seznámíte s klasifi kací rostlinných pletiv podle tloušťky buněčné stěny. Ze školy už víte, že se rostlinná pletiva podle tohoto kritéria rozlišují na paren-chym, sklerenchym a kolenchym. Během plnění zadaných úkolů zjistíte, že i tyto typy pletiv vykazují jistou variabilitu nejen ve tvaru buněk, ale také v jejich funkci. Vašim úkolem bude se s jednotlivými typy pletiv seznámit, rozpoznat je a na základě pozorování vyvodit jejich funkci. Každý úkol zapisujte formou laboratorního protokolu se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Zakreslete, popište a poznejte typ rostlinného pletiva.

Budete pracovat ve skupinách. Každý ze skupiny bude pracovat na jednom z dílčích úkolů. Následně se ve skupině společně poradíte a na základě svých znalostí se pokusíte pojmenovat typ pletiva, který je společný pro všechny vytvořené preparáty. Do protokolu schematicky zakreslete každý preparát, popište tvary jednotlivých buněk, popř. pokuste se určit jeho funkci či název. Jelikož ka-ždá ze skupin bude zpracovávat jiný typ pletiva, po dokončení zadaných úkolů se každá ze skupin seznámí s výsledky ostatních skupin a získané výsledky si zaznamená do protokolu.

Skupina A:1. Příčný řez stonkem hluchavky bílé (pozorujte vrstvu buněk nacházející se v rozích čtyřhranného

stonku, pod epidermis stonku).2. Příčný řez větvičkou lípy srdčité (pozorujte vrstvu buněk nacházející se pod sekundárním krycím

pletivem stonku).3. Příčný řez řapíkem devětsilu bílého (pozorujte vrstvu buněk nacházející se pod sekundárním krycím

pletivem stonku).4. Porovnejte buněčné stěny buněk z předchozích tří preparátů a popište, jak se od sebe liší. Pokuste se

jednotlivé typy tohoto rostlinného pletiva pojmenovat.

Skupina B:1. Příčný řez listem vodního moru kanadského.2. Preparát z vnitřní pokožky suknice cibule kuchyňské.3. Příčný řez primární kůrou stonku sítiny rozkladité.4. Příčný řez dření stonku pelargonie páskaté (pro zvýraznění pozorovaných struktur použijte Lugolův roztok).5. U jednoho z preparátu je pletivo tvořené velkými intercelulárami. Popřemýšlejte, na jakém stanovišti

byste hledali zmíněnou rostlinu a pokuste se vyvodit, k čemu tyto interceluláry rostlině slouží?

Skupina C:1. Příčný řez stonkem šáchoru hnědého (pozorujte vrstvu buněk připomínající svým tvarem trojúhelníky,

vybíhající z epidermis k lýkové části cévních svazků, popř. vrstvu buněk obklopující z vnější strany dřevní část cévních svazků).

88

2. Na sklíčko do kapky vody přeneste pomocí preparační jehly co nejmenší kousek dužiny z blízkosti jádřince malvice hrušně. Preparační jehlou rozrušte tvrdé shluky buněk a pozorujte pod mikroskopem. Pokud jste vytvořili kvalitní preparát, zjistíte, že se v buněčných stěnách nachází kanálky. Pokuste se vysvětit jejich funkci.

3. Preparační jehlou přeneste na podložní sklíčko do kapky vody velmi malé množství dužiny ze středu šípku. Preparát opatrně rozetřete, přikryjte krycím sklíčkem a pozorujte pod mikroskopem.

Úkol č. 2: Popis rostlinných pletiv na příčném řezu listu srhy laločnaté.

Vytvořte příčný řez listem srhy říznačky. Nakreslete schematicky několik buněk z každé vrstvy a určete o který, typ pletiva se jedná. Pokud jste vytvořili kvalitní preparát, můžete pozorovat ve svrchní pokožce listu nápadně velké buňky. Určete, jaký typ pletiva představují? Tyto buňky obsahují velké vakuoly. Popřemýšlejte, co se stane s listem srhy říznačky, když se sníží v těchto buňkách turgor? K čemu daný proces této rostlině slouží?

Poznámky:*

Použitá literatura:• HADAČ, E. Práce s rostlinným materiálem. 1. vydání. Praha: SPN, 1964.• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. ISBN 978-80-244-2223-7.• KINCL, M. Cvičení z anatomie a morfologie rostlin. 1. vydání Ostrava: Pedagogická fakulta Ostravské univerzity, 1981.• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 9. vyd. Olomouc: OLOMOUC, 2007. ISBN 80-7182-217-5.

89

90 min.

4.28 Pozorujeme zvláštnosti ve stavbě tyčinek

Tyčinka představuje samčí pohlavní orgán nahosemenných a krytosemenných rostlin. Soubor tyčinek v jednom květu vytváří andreceum. Klasickou stavbu tyčinky tvoří tenká nitka a prašník. Prašník se skládá ze dvou prašných váčků, z nichž většinou každý má dvě prašná pouzdra. Prašné váčky pak spo-juje parenchymatické pletivo, které nazýváme konektiv. V době zralosti pylu se prašná pouzdra otevírají a dochází k uvolnění pylu.

Morfologická stavba tyčinek bývá velice rozmanitá. U některých rostlin se mohou tyčinky li-šit (v rámci jednoho květu) délkou nitek. V takovém případě pak mluvíme o mocnosti tyčinek. Např. v květu huseníčku rolního jsou tyčinky čtyřmocné (tzn. čtyři tyčinky delší a dvě kratší). Někdy srůstají tyčinky svými nitkami ve skupiny (bratrstva). Pak hovoříme o bratrosti tyčinek. Např. v květu vikve ptačí jsou tyčinky dvoubratré (9 + 1).

V rámci následujícího praktického cvičení se seznámíte se zvláštnostmi v morfologické stavbě tyčinek u vybraných zástupců krytosemenných rostlin. Z každého úkolu nakonec vypracujte laboratorní protokol se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Pozorování tyčinek brukve řepky olejky a hluchavky nachové

Z květu řepky olejky (hluchavky nachové) opatrně odpreparujte květní obaly.

Otázky a úkoly:1. U výše zmíněných rostlin si všímejte počtu, postavení tyčinek v květu a délky jejich nitek.2. U zmíněných rostlin uveďte odborný název tyčinek (podle jejich postavení).3. Schematicky zakreslete umístění tyčinek v květu u obou rostlin a zároveň pozorované struktury

popište.

Úkol č. 2: Pozorování tyčinek hrachu setého, topolovky růžové a třezalky tečkované

Z květu hrachu setého (topolovky růžové, třezalky tečkované) opatrně odpreparujte květní obaly.

Otázky a úkoly:1. U výše zmíněných rostlin si všímejte počtu a postavení tyčinek v květu.2. U zmíněných rostlin uveďte odborný název tyčinek (podle jejich postavení).3. Schematicky zakreslete umístění tyčinek v květu u všech rostlin a zároveň pozorované struktury

popište.

90

Úkol č. 3: Pozorování tyčinek prvosenky jarní

Z květu prvosenky jarní opatrně odpreparujte jeden korunní lístek.

Otázky a úkoly:1. Všímejte si počtu a postavení tyčinek v květu. Na které květní části jsou tyčinky prvosenky

upevněny? 2. Určitě jste si všimli, že u některých květů prvosenky jarní, prašníky přesahují bliznu. Existují

však i květy prvosenky jarní, kde se prašníky nachází až pod bliznou. Pomocí odborné literatury vyhledejte odborný název popisovaného jevu. Popřemýšlejte, jakému procesu rostlina tvorbou těchto květů zabraňuje?

3. Schematicky zakreslete postavení tyčinek v květu u prvosenky jarní a zároveň všechny pozoro-vané květní struktury popište.

Úkol č. 4: Pozorování tyčinek lipnice obecné

Z květu lipnice obecné opatrně vypreparujte tyčinku.

1. Pozorujte tyčinku pod binokulární lupou a schematicky zakreslete její stavbu.2. Popište, jakým způsobem nasedají prašníky na nitku. Pokuste se vysvětlit, k čemu lipnici slouží

toto charakteristické spojení mezi prašníkem a nitkou? 3. Pomocí odborné literatury vyhledejte, jak se pozorovaný typ prašníků nazývá.

Poznámky:*

Použitá literatura:• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 9. vyd. Olomouc: OLOMOUC, 2007. ISBN 80-7182-217-5.• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.• VINTER, V. Základy anatomie cévnatých rostlin. [online]. 2004 [cit. 2013-2-27]. Dostupné z: http://www.botanika.upol.cz/atlasy/anatomie/index.htm• VINTER, V., MACHÁČKOVÁ P. Přehled morfologie cévnatých rostlin: Studijní opora e-learningových vzdělávacích modulů projektu BOTASKA. 1. vydání. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2013. ISBN 978-80-244-3322-6.

91

90 min.

4.29 Průduchy

Ze školy určitě víte, že průduchy tvoří dvě svěrací buňky, mezi nimiž je průduchová štěrbina. Ta slouží k zajištění regulované výměny plynů mezi rostlinou a vnějším prostředím (především k příjmu CO2 a O2). Průduchy se také značnou měrou podílí na transpiraci. V rámci následujícího laboratorního cvičení si zopakujete stavbu průduchu a za pomocí dvou metod si ověříte, že pozice průduchů u jednotlivých rostlin se může lišit. Každý úkol zapisujte formou laboratorního protokolu se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Navrhněte postup, jak zjistíte, na které straně listu se nachází průduchy

K tomuto úkolu budete potřebovat izolepu a bezbarvý lak. Popište postup pokusu a zapište výsledek u následujících zástupců:

1. kostřava luční2. kosatec německý3. oleandr

Úkol č. 2: Xylenová metoda zjištění umístění průduchů na listu

Pro tento úkol budete potřebovat xylen. Ze závěrů, které jste zjistili z úkolu jedna, aplikujte xylen nejprve na stranu listu uvedených zástupců, kde se podle vás nachází stomata. Alespoň 5 minut vyčkejte a následně xylen aplikujte i na druhou stranu listu.

Otázky a úkoly:Zapište, co se po aplikaci xylenu dělo na obou stranách listu u jednotlivých zástupců. Porovnejte své výsledky se závěry, ke kterým jste dospěli v úkolu 2. Odvoďte, k čemu se xylenová metoda používá.

Úkol č. 3: Popis průduchu

Z vytvořených preparátů v úkolu č. 1 u každého zástupce schematicky zakreslete tvar a rozmístění průduchů. Každý nákres opatřete popisem jednotlivých částí průduchu.

*

Použitá literatura:• KINCL, M. Cvičení z anatomie a morfologie rostlin. 1. vydání Ostrava: Pedagogická fakulta Ostravské univerzity, 1981.• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. 191 s. ISBN 978-80-244-2223-7.• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 9. vyd. Olomouc: OLOMOUC, 2007. ISBN 80-7182-217-5.

92

90 min.

4.30 Příjem vody u mechů

Mechy se řadí mezi nejdokonalejší a druhově nejbohatší třídu mechorostů, u kterých převažuje game-tofyt nad sporofytem. Gametofyt je rozlišen na lodyžku (kauloid) a lístky (fyloidy), k podkladu je pak připevněn pomocí příchytných vláken (rhizoidů). Ve středu lodyžky se u nejdokonalejších typů mechů nachází pruh vodivého pletiva. Jelikož však mechy patří mezi mechorosty, nejprimitivnější skupinu vyšších rostlin, nemůžeme zde hovořit o pravých cévních svazcích. V rámci následujícího laboratorního cvičení se prakticky seznámíte s tím, jakým způsobem dochází k přijímání vody u vybraných zástupců z třídy mechů. Každý úkol zapisujte formou laboratorního protokolu se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Stanovení množství vody, které mohou mechy přijmout.

Každá ze skupin si zvolí jeden druh z nabízených mechů (vždy jeden předem předsušený a jeden v čerstvém stavu), který bude dále zkoumat. Na konci praktického cvičení bude každá skupina prezentovat své výsledky před svými spolužáky.

Otázky a úkoly:1. Z předsušeného mechu si odvažte 3 vzorky po 5 g a každý z nich umístěte do kádinky s vodou

a po 15 minutových intervalech jednotlivé vzorky zvažte. Získané údaje zapisujte do tabulky. V každém časovém intervalu stanovte průměrnou hmotnost ze všech tři zvážených vzorků a tuto hodnotu následně použijte do výsledného grafu.

2. Pozorně si prohlédněte čerstvý vzorek mechu a pomocí botanického klíče se pokuste společně ve skupině určit, o jaký mech se jedná (postačí určení do rodu).

Úkol č. 2: Srovnání mechanismů přijmu vody u ploníku obecného a dvouhrotce chvostnatého.

Mechanismus příjmu vody může být u různých mechů různá. Následujícím jednoduchým pokusem to můžete snadno pozorovat.

1. S použitím odborné literatury (internetu) zjistěte, kterými částmi rostlinného těla přijímají mechy vodu?

2. Následně se pokuste vysvětlit níže popsaný pokus. Do dvou kádinek byly umístěny lodyžky ploníku a lodyžky dvouhrotce. V první kádince byly lodyžky obou druhů ponořené celé (fy-loidy byly u obou druhů ponechány). Ve druhé kádince byla u obou druhů část lodyžky, pono-řená ve vodě zbavená fyloidů a namazána vazelínou, tak aby byl zajištěný pouze vnitřní rozvod vody (v neponořené části lodyžky byly fyloidy ponechány). Obě kádinky byly umístěny do pro-středí se stejnou teplotou a vlhkostí po několik dnů. Po ukončení pokusu byly zvadlé pouze lodyžky dvouhrotce umístěné v druhé kádince. Pokuste se na základě zjištěných informací tento

93

výsledek pokusu vysvětlit. Popřemýšlejte, co by se stalo, kdybychom opětovně navlhčily takto zvadlé fyloidy dvouhrotce vodou?

Poznámky:*

Použitá literatura:• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. ISBN 978-80-244-2223-7.• GRDIČOVÁ, B. Praktikum z fyziologie rostlin. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1975.

94

90 min.

4.31 Popisujeme povrch pylových zrn krytosemenných rostlin

Pylová zrna (mikrospory) představují samčí výtrusy krytosemenných rostlin. Obal pylového zrna, spo-rodermu, je dvouvrstevný. Tenká a hladká vnitřní vrstva – intina je tvořena pektinovými látkami. K ní přiléhá vnější silná vrstva – exina. Ta obsahuje kromě pektinu a celulózy také kutin a sporopolenin. U hmyzosprašných rostlin jsou na povrchu exiny různé hrbolky, háčky, paličky a kapičky vyloučené ole-jovité lepkavé hmoty. Pomocí ní drží pylová zrna pohromadě a nalepují se těla opylovačů. U větrospraš-ných rostlin bývá povrch exiny hladký a nelepkavý. Exina však není celistvá, nachází se v ní ztenčeniny (apertury), jimiž klíčí pylová láčka.

Při popisu ztenčenin exiny pylového zrna se udává v tomto pořadí (viz obr. 1):

1. počet ztenčenin – používají se předpony – pro 1 (mono(uni)-), 2 (di-), 3 (tri-), 4 (tetra-), 5 (penta-), …, až pro mnoho ztenčenin (poly)

2. poloha apertur – panto- (ztenčeniny se nachází po celém povrchu pylového zrna), zono- (ztenčeniny se nachází pouze v ekvatoriální rovině pylového zrna).

3. typ ztenčeniny – porus (ztenčenina okrouhlého až mírně oválného tvaru), kolpus (ztenčenina ovál-ného až úzce štěrbinovitého tvaru)

V rámci následujícího praktického cvičení se seznámíte s popisem ztenčenin pylových zrn a naučíte se je popisovat na vybraných zástupcích krytosemenných rostlin. Z každého úkolu nakonec vypracujte laboratorní protokol se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

pohled shora

boční pohled

a b c d

Obr. 1: Popis ztenčenin pylových zrna) trizonoporátní, b) trizonokolpátní, c) polypantoporátní, d) hexapantokolpátní (Vinter, 2004, upraveno)

Úkol č. 1: Popis jednotlivých částí pylového zrna dubu letního

Na podložní sklíčko přeneste na špičce preparační jehly pylová zrna dubu letního.Vytvořte vodní preparát. Následně obarvěte vodní preparát methylenovou modří a pozorujte sporodermu pylu. Obarvením preparátu methylenovou modří se exina pylu zbarví modrozeleně a intina jasně modře.

95

Otázky a úkoly:1. Popište a schematicky nakreslete tvar alespoň dvou pylových zrn dubu letního.2. Zakreslete sporodermu pylového zrna a rozlište ji na exinu a intinu.

Úkol č. 2: Popis povrchu pylového zrna dubu letního

Využíjte vytvořený preparát z úkolu č. 1 a obrázku 1

Otázky a úkoly:1. Zaměřte se při pozorování na ztenčeniny pylového zrna dubu letního a popište je. 2. Na základě morfologie povrchu pylových zrn rozhodněte, zda dub letní patří mezi hmyzospraš-

nou či větrosprašnou dřevinu? Svou odpověď si ověřte v odborné literatuře.

Úkol č. 3: Popis povrchu pylového zrna olše šedé

Na podložní sklíčko přeneste na špičce preparační jehly pylová zrna olše šedé. Pokuste se je od sebe opatrně oddělit, aby na sklíčku nebyl příliš velký nános pylu. Preparát pozorujte nejprve na jen na podložním sklíčku (nepřikrývejte krycím sklem) a následně vytvořte vodní preparát. Následně obarvěte vodní preparát methylenovou modří.

Otázky a úkoly:1. Popište a schematicky nakreslete tvar alespoň dvou pylových zrn olše šedé.2. Zaměřte se při pozorování na ztenčeniny pylového zrna olše šedé a za pomocí obr. 1 je popište.3. Na základě morfologie povrchu pylových zrn rozhodněte, zda olše šedá patří mezi hmyzospraš-

nou či větrosprašnou dřevinu? Svou odpověď si ověřte v odborné literatuře.

Úkol č. 4: Popis povrchu pylového zrna merlíku bílého

Na podložní sklíčko přeneste na špičce preparační jehly pylová zrna merlíku bílého. Pokuste se je od sebe opatrně oddělit, aby na sklíčku nebyl příliš velký nános pylu. Preparát pozorujte nejprve na jen na podložním sklíčku (nepřikrývejte krycím sklem) a následně vytvořte vodní preparát. Následně obarvěte vodní preparát methylenovou modří.

1. Popište a schematicky nakreslete tvar alespoň dvou pylových zrn merlíku bílého.2. Zaměřte se při pozorování na ztenčeniny pylového zrna merlíku bílého a za pomocí obr. 1 je

popište.3. Na základě morfologie povrchu pylových zrn rozhodněte, zda merlík bílý patří mezi hmyzo-

sprašnou či větrosprašnou rostlinu? Svou odpověď si ověřte v odborné literatuře.

96

Úkol č. 5: Popis povrchu pylového zrna břízy bělokoré

Na podložní sklíčko přeneste na špičce preparační jehly pylová zrna břízy bělokoré. Pokuste se je od sebe opatrně oddělit, aby na sklíčku nebyl příliš velký nános pylu. Preparát pozorujte nejprve na jen na podložním sklíčku (nepřikrývejte krycím sklem) a následně vytvořte vodní preparát. Následně obarvěte vodní preparát methylenovou modří.

Otázky a úkoly:1. Popište a schematicky nakreslete tvar alespoň dvou pylových břízy bělokoré.2. Zaměřte se při pozorování na ztenčeniny pylového zrna břízy bělokoré a za pomocí obr. 1 je

popište.3. Na základě morfologie povrchu pylových zrn rozhodněte, zda bříza bělokorá patří mezi hmyzo-

sprašnou či větrosprašnou dřevinu? Svou odpověď si ověřte v odborné literatuře.

Poznámky:*

Použitá literatura:• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 9. vyd. Olomouc: OLOMOUC, 2007. ISBN 80-7182-217-5.• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.• VINTER, V. Základy anatomie cévnatých rostlin. [online]. 2004 [cit. 2013-2-12]. Dostupné z: http://www.botanika.upol.cz/atlasy/anatomie/index.htm

97

90 min.

4.32 Popisujeme stavbu tyčinky krytosemenných rostlin

Tyčinka představuje samčí pohlavní orgán nahosemenných a krytosemenných rostlin. Soubor tyčinek v jednom květu vytváří andreceum. Klasickou stavbu tyčinky tvoří tenká nitka a prašník. Prašník se skládá ze dvou prašných váčků, z nichž většinou každý má dvě prašná pouzdra. Prašné váčky pak spojuje parenchymatické pletivo, které nazýváme konektiv. Povrch prašníku kryje epidermis (exothecium). Pod epidermis se nachází vrstva silnostěnných, radiálně protažených buněk (endothecium), které v době zralosti prašníku vysýchají, odumírají a zkracují se, čímž zapříčiní praskání prašných pouzder. Výstelku prašných pouzder tvoří tzv. tapetum, které zajišťuje pylu nutriční a stavební látky. Produkuje také enzym kalázu, který uvolňuje pylová zrna z tetrád. V době zralosti pylu se prašná pouzdra otevírají a dochází k uvolnění pylu. Způsob, kterým se prašné váčky u různých rostlin otevírají, může být různý (např. pomocí chlopní, otvorem na vrcholu prašných váčků či jejich podélnou skulinou), ale druhově stálý.

V rámci následujícího praktického cvičení si zopakujete, ze kterých částí se skládá tyčinka krytosemen-ných rostlin, provedete příčný řez zralým a nezralým prašníkem u vybraných zástupců krytosemenných rostlin a popíšete pozorované struktury. Z každého úkolu nakonec vypracujte laboratorní protokol se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Popis stavby tyčinky z květu vrby jívy

Pomocí preparační jehly a pinzety (příp. jen pomocí prstů) opatrně vypreparujte z jednotlivých květů jehnědovitého květenství vrby jívy jednu tyčinku s nezralými prašnými váčky. Pozorujte ji pod binokulární lupou. Schematicky nakreslete její stavbu a popište pozorované struktury.

Úkol č. 2: Popis stavba tyčinky z květu plaménku a jírovce maďalu

Pomocí preparační jehly a pinzety (příp. jen pomocí prstů) opatrně vypreparujte z květu plaménku (jírovce maďalu) jednu tyčinku s nezralými prašnými váčky.

Otázky a úkoly:1. Pozorujte ji pod binokulární lupou. Schematicky nakreslete její stavbu a popište pozorované

struktury.2. Porovnejte tyčinku plaménku a jírovce s tyčinkou vrby a popište, jak se morfologicky od sebe liší.

98

Úkol č. 3: Příčný řez prašníkem tulipánu zahradního

Pomocí preparační jehly a pinzety (příp. jen pomocí prstů) opatrně vypreparujte z květu tulipánu zahradního jednu tyčinku s nezralými a jednu se zralými prašnými váčky.

Otázky a úkoly:1. Zhruba v půlce obou prašníků (se zralými i nezralými prašnými váčky) proveďte příčné řezy,

ty umístěte na Petriho misku a pozorujte pod binokulární lupou. Řezy z obou typů prašníků schematicky nakreslete a popište pozorované struktury. Následně je mezi sebou porovnejte a popište, co jste pozorovali.

2. Vytvořte alespoň 3 příčné řezy nezralým prašníkem, vyberte ten nejtenčí řez, vytvořte vodní preparát a pozorujte pod mikroskopem. Schematicky příčný řez nakreslete a popište.

Úkol č. 4: Tigmonastie tyčinek dřišťálu obecného

Tigmonastie je pohyb vyvolaný dotykovým podrážděním. V otevřeném květu dřišťálu se tyčinky nachází pod korunními lístky. Dotknete se preparační jehlou spodní části tyčinky, kde se nachází nektária, pozorujte reakci květu a následně ji popište. Pokuste se za pomocí odborné literatury a svých vědomostí vysvětlit, k čemu tigmonastie tyčinek zkoumané dřevině slouží.

Poznámky:*

Použitá literatura:• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 9. vyd. Olomouc: OLOMOUC, 2007. ISBN 80-7182-217-5.• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.• VINTER, V. Základy anatomie cévnatých rostlin. [online]. 2004 [cit. 2013-3-18]. Dostupné z: http://www.botanika.upol.cz/atlasy/anatomie/index.htm• VINTER, V., MACHÁČKOVÁ P. Přehled morfologie cévnatých rostlin: Studijní opora e-learningových vzdělávacích modulů projektu BOTASKA. 1. vydání. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2013. ISBN 978-80-244-3322-6.• Praktický průvodce mikrosvětem I: Tyčinky IV. – Zvláštnosti ve stavbě tyčinek [online]. 2010 [cit. 2013-3-18]. Dostupné z: http://mikrosvet.mimoni.cz/ulohy

99

90 min.

4.33 Listová žilnatina

Cévní svazky a jejich pochvy vytvářejí v listové čepeli listovou žilnatinu (listová venace). Žilnatina fun-guje jako potrubí (transportní funkce), vyztužuje list a udržuje listovou čepel rozprostřenou do plochy, slouží k šíření elektrických signálů, představuje spojení mezi orgány (transport fytohormonů, signálních molekul). Jeden bukový list může údajně obsahovat až 30 m žilnatiny. Některé listy mohou být bezžilné, např. listy drobné vodní rostliny drobničky bezkořenné (Wolffi a arrhiza). Žilky mohou být vzájemně spojeny anastomózami – uzavřená žilnatina nebo jsou bez anastomóz, končí slepě – otevřená žilnatina.

Podle větvení a průběhu žilek v listu bývá tradičně rozlišována žilnatina (sledujte i obrázky níže):

1. vidličnatá: původní typ, některé kapradiny, např. netík (Adiantum), jinan (Ginkgo);2. zpeřená: hlavní (střední) žilka probíhá od báze k vrcholu, z ní odbočují žilky postranní, které se dále

větví a končící na okraji listu – žilnatina typická pro většinu dvouděložných, např. dub (Quercus), buk (Fagus), habr (Carpinus);

3. dlanitá: charakteristická zejména pro dlanité listy, z báze listové čepele vystupuje paprsčitě několik žilek, které se dále větví, např. javor (Acer);

4. znožená: z báze čepele vybíhá jediná hlavní žilka, ze které odbočuje na každou stranu směrem ven opět jen jedna žilka atd., např. čemeřice (Helleborus);

5. síťnatá: žilky vyšších řádů tvoří hustou síť, např. mydlice lékařská (Saponaria offi cinalis);6. rovnoběžná: žilky probíhají rovnoběžně vedle sebe, např. lipnicovité (Poaceae);7. souběžná: žilky probíhají obloukovitě souběžně s okrajem listu od báze k vrcholu, např. kýchavice

(Veratrum).

1 2 3 4 5 6 7

100

Úkol č. 1: Zhotovení sbírky skeletované listové žilnatiny

Pletivo listu se rozpouští ve vroucím roztoku KOH a zůstává pouze listová žilnatina impregnovaná ligninem. Ze získaných žilnatin je možné po vyschnutí vyrobit domácí sbírku.

1. Na vycházce do přírody nasbírej různé druhy listů (s rozdílnými typy žilnatin).2. Listy ponoříme do roztoku KOH v kádince a uvedeme do varu. Pinzetou průběžně kontrolu-

jeme, jestli se již parenchym listu nerozpadá (20–45 min podle typu listů). Lepší je vařit jeden druh listů.

3. Poté za pomoci pinzety listy vyjmeme, vypláchneme pod tekoucí vodou a zubním kartáčkem jemně vyčešeme zbytky pokožky a parenchymu.

4. Nakonec můžeme skelet listové žilnatiny namočit do Sava, čímž se vybělí.5. Opět opláchneme vodou, rozložíme na list fi ltračního papíru, překryjeme druhým a přežehlíme. 6. Po zaschnutí je možné žilnatinu nalepit na kartony papíru, případně uchovat v průhledných

deskách.

Poznámky:*

Použitá literatura:• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.• ŠÍMA. P. Sbírka atraktivních úloh z botaniky. Gymnázium Botičská v Praze 2, 2011.• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. 191 s. ISBN 978-80-244-2223-7.

101

90 min.

4.34 Stanovení hustoty průduchů u stinného a slunného listu

Průduchy neboli stomata tvoří dvě svěrací buňky, mezi nimiž je průduchová štěrbina. Ta slouží k za-jištění regulované výměny plynů mezi rostlinou a vnějším prostředím (především k příjmu CO2 a O2). Průduchy se také značnou měrou podílí na transpiraci. Následující laboratorní cvičení volně navazuje na cvičení s názvem Průduchy, ve kterých jste si osvojili techniku zjištění umístění průduchů na listu. V rámci tohoto laboratorního cvičení porovnáte hustotu průduchů mezi stinným a slunným listem dubu letního, zjistíte, zda se v tomto znaku tyto listy liší a pokusíte se vysvětlit, proč tomu tak je. Každý úkol zapisujte formou laboratorního protokolu se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.*

Úkol č. 1: Stanovení strany listu, na které jsou umístěny stomata u dubu letního

Navrhněte a popište postup, jakým zjistíte, na které straně listu se nachází stomata u pelargonie páskaté.

Úkol č. 2: Stinný a slunný list dubu letního

Použitím odborné literatury najděte, kde byste hledali slunný (stinný) list v koruně stromů.

Úkol č. 3: Otiskový preparát stinného a slunného listu dubu letního

Vytvořte otiskový preparát pro oba typy listů a popište, jak budete postupovat.

Úkol č. 4: Stanovení hustoty průduchů u stinného a slunného listu dubu letního

Do okuláru vložte kruhovou destičku s vyrytým čtvercem. Tento čtverec překryje náhodně část preparátu. Průduchy v tomto čtverci spočítejte (průduchy na obvodu zasahující mimo čtverec počítejte jen na dvou stranách). Objektivovým mikrometrem změřte stranu čtverce, vypočítejte plochu (μm²) a trojčlenkou přepočtěte počet průduchů na 1 mm². Na každém preparátu proveďte 5 měření, tak že čtverec posuňte na jiné místo preparátu.

Tento postup použijte pro oba typy listů. Výsledky u obou typů listů si zapište a následně výsledné průměrné hustoty mezi sebou porovnejte. U kterého typu listů jste naměřili vetší hustotu průdu-chů? Na základě svých znalostí se pokuste tento výsledek zdůvodnit. Závěry z vašeho pozorování prodiskutujte s ostatními spolužáky.

Použitá literatura:• HADAČ, E. Práce s rostlinným materiálem. 1. vydání. Praha: SPN, 1964.• VINTER, V. Listy. 1. vydání. Olomouc: Univerzita Palackého, 2008. ISBN 978-80-244-2186-5.• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. 191 s. ISBN 978-80-244-2223-7.• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 9. vyd. Olomouc: OLOMOUC, 2007. ISBN 80-7182-217-5.

102

90 min.

4.35 Stélé osových orgánů vybraných zástupců cévnatých rostlin I

Vodivá pletiva jsou zastoupena cévními svazky, jejichž specifi cké uspořádání v rostlinných orgánech vytváří samostatnou anatomickou jednotku zvanou stélé. Stéle je v osových orgánech nejčastěji součástí středního válce. Uspořádání cévních svazků ve stonku je dáno způsobem jejich větvení v nodech, ze kte-rých odstupují cévní svazky ve formě listových stop. Rozlišujeme několik typů stélé (obr. 1). Nejčastější typ, který najdeme ve stoncích recentních rostlin, se nazývá eustélé. Tvoří ho systém kruhovitě uspořá-daných otevřených kolaterálních cévních svazků oddělených parenchymatickými dřeňovými paprsky. Systém rozptýlených uzavřených kolaterálních cévních svazků, nacházející se ve stoncích, nerozlišených na primární kůru a střední válec, se nazývá ataktostélé. Stélé, které tvoří radiální cévní svazek v primární stavbě kořene většiny recentních rostlin, nazýváme aktinostélé. Pokud kořeny sekundárně tloustnou, vy-tváří se otevřený kolaterální typ cévních svazků a takovýto typ stélé nazýváme pseudoeustélé. Ve stoncích některých fosilních skupin rostlin najdeme typ zvaný plektostélé. Je charakteristický svým uspořádáním xylémové (dřevní) části, vytvářející samostatné nepravidelné pruhy. Dalším typ stélé, zvané arthrostélé, je tvořeno do kruhu uspořádanými uzavřenými kolaterálními cévními svazky. V oddencích některých rostlin se setkáváme s polystélé, které je tvořeno samostatnými dřevostřednými (hadrocentrickými) cévními svazky. Každý dřevostředný cévní svazek je pak obklopen vlastní endodermis. V rámci následu-jícího laboratorního cvičení se prakticky seznámíte s některými výše popsanými typy stélé u vybraných zástupců cévnatých rostlin. Každý úkol zapisujte formou laboratorního protokolu se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Obr. 1: Přehled základních typů stélé cévnatých rostlin (Vinter, 2009, upraveno)Značení: tečkovaně – primární lýko, světle šedá – sekundární lýko, černá – primární dřevo, tmavě šedá – sekun-dární dřevo, tečkovaná kružnice – kambium, šedá kružnice (obrys) – endodermis

103

Úkol č. 1: Příčný řez mladým kořenem blatouchu bahenního

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň 3 příčné řezy kořenem blatouchu bahenního. Pod mikroskopem pak vyberte ten nejtenčí, pozorně si jej prohlédněte a následně jej ponořte na 2–3 minuty do zře-děného roztoku safraninu. Z takto obarveného preparátu vytvořte vodní preparát.

Otázky a úkoly:1. Na základě výše uvedeného popisu a schematického nákresu jednotlivých typů stélé (obr. 1)

určete, jaký typ stélé je charakteristický pro mladší kořen blatouchu bahenního, schematicky jej zakreslete a popište pozorované struktury.

2. Určete typ cévních svazků.3. Zjistěte, jaký typ pletiva vyplňuje primární kůru kořene blatouchu bahenního.

Úkol č. 2: Příčný řez starším kořenem lociky kompasové

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň 3 příčné řezy kořenem lociky kompasové. Pod mikroskopem pak vyberte ten nejtenčí a následně jej ponořte na 2–3 minuty do zředěného roztoku safraninu. Z takto obarveného preparátu vytvořte vodní preparát.


určete, jaký typ stélé je charakteristický pro starší kořen lociky kompasové, schematicky jej za-kreslete a popište pozorované struktury. Při pozorování si nastavte nejprve nejmenší zvětšení.

2. Určete typ cévních svazků.

Úkol č. 3: Porovnání typů stélé u různě starých kořenů vybraných rostlin

Vytvořte příčný řez z mladšího kořene lociky kompasové (staršího kořene blatouchu bahenního). Porovnejte ho s preparátem, které jste vytvořili v úkolu 2 (úkolu 1). Popište, zda jste pozorovali nějakou změnu v typu a uspořádání cévních svazků u různě starých kořenů vybraných rostlin. Pokuste se své závěry s pozorování vysvětlit.

Poznámky:*

Použitá literatura:• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. ISBN 978-80-244-2223-7.• HADAČ, E. Práce s rostlinným materiálem. 1. vydání. Praha: SPN, 1964.

104

90 min.

4.36 Stélé osových orgánů vybraných zástupců cévnatých rostlin II



105

Úkol č. 1: Příčný řez stonkem podražce velkolistého

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň 3 příčné řezy stonkem podražce velkolistého. Pod mikroskopem pak vyberte ten nejtenčí, pozorně si jej prohlédněte a následně jej ponořte na 2–3 minuty do zře-děného roztoku safraninu. Z takto obarveného preparátu vytvořte vodní preparát.

Otázky a úkoly:1. Na základě výše uvedeného popisu a schematického nákresu jednotlivých typů stélé (obr. 1) ur-

čete, jaký typ stélé je charakteristický pro stonek podražce velkolistého, schematicky jej zakreslete a popište pozorované struktury.

2. Určete typ cévních svazků.3. Z jakých typů pletiv je tvořena primární kůra stonku podražce velkolistého?

Úkol č. 2: Příčný řez stonkem šáchoru střídavolistého

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň 3 příčné řezy stonkem šáchoru střídavolistého. Pod mikrosko-pem pak vyberte ten nejtenčí a následně jej ponořte na 2–3 minuty do zředěného roztoku safraninu. Z takto obarveného preparátu vytvořte vodní preparát.


určete, jaký typ stélé je charakteristický pro stonek šáchoru střídavolistého, schematicky jej zakreslete a popište pozorované struktury. Při pozorování si nastavte nejprve nejmenší zvětšení.

2. Určete typ cévních svazků.3. Jaký typ mezisvazkového pletiva lze pozorovat na příčném řezu stonkem šáchoru střídavolistého?

Úkol č. 3: Stélé u jednoděložných a dvouděložných rostlin

Na základě pozorování jednotlivých typů stélé v úkolu 1 a 2, vyvoďte, který typ stélé je charakteri-stický pro většinu recentních jednoděložných a dvouděložných rostlin.

Poznámky:*


106

90 min.

4.37 Stélé osových orgánů vybraných zástupců cévnatých rostlin III



107

Úkol č. 1: Příčný řez oddenkem osladiče obecného

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň 3 příčné řezy oddenkem osladiče obecného. Pod mikroskopem pak vyberte ten nejtenčí, pozorně si jej prohlédněte a následně jej ponořte na 2–3 minuty do zře-děného roztoku safraninu. Z takto obarveného preparátu vytvořte vodní preparát.

Otázky a úkoly:1. Na základě výše uvedeného popisu a schematického nákresu jednotlivých typů stélé (obr. 1) ur-

čete, jaký typ stélé je charakteristický pro oddenek osladiče obecného, schematicky jej zakreslete a popište pozorované struktury.

2. Určete typ cévních svazků.3. Popište, co se stane, když přidáme preparát do Lugolova roztoku?4. Z internetu (odborné literatury) zjistěte, jaké vodivé elementy se nachází v dřevní a lýkové části

cévních svazků.

Úkol č. 2: Příčný řez stonkem plavuně vidlačky

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň 3 příčné řezy stonkem plavuně vidlačky. Pod mikroskopem pak vyberte ten nejtenčí a následně jej ponořte na 2–3 minuty do zředěného roztoku safraninu. Z takto obarveného preparátu vytvořte vodní preparát.


určete, jaký typ stélé je charakteristický pro stonek plavuně vidlačky, schematicky jej zakreslete a popište pozorované struktury. Při pozorování si nastavte nejprve nejmenší zvětšení.

2. Z jakých typů pletiv se skládá primární kůra stonku plavuně vidlačky?3. V primární kůře stonku plavuně můžete pozorovat tmavé skvrny. Pokuste se za pomocí internetu

(odborné literatury) tyto struktury pojmenovat a charakterizovat.

Poznámky:*


108

90 min.

4.38 Stélé osových orgánů vybraných zástupců cévnatých rostlin IV



109

Úkol č. 1: Příčný řez stonkem přesličky rolní

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň 3 příčné řezy stonkem přesličky rolní. Pod mikroskopem pak vyberte ten nejtenčí, pozorně si jej prohlédněte a následně jej ponořte na 2–3 minuty do zředěného roztoku safraninu. Z takto obarveného preparátu vytvořte vodní preparát.


určete, jaký typ stélé je charakteristický pro stonek přesličky rolní, schematicky jej zakreslete a popište pozorované struktury.

2. Určete typ cévních svazků. 3. Stonek přesličky je na povrchu rýhovaný. Z internetu (odborné literatury) zjistěte, jak se nazývají

jednotlivé části tohoto rýhovaného stonku.4. Z jakých pletiv je tvořena primární kůra stonku pozorované přesličky?5. Při pečlivém prostudování příčného řezu stonkem přesličky můžete pozorovat systém kanálů,

které vertikálně prostupují stonkem přesliček. Schematicky tento systém kanálu zakreslete a po-pište, ve kterých anatomických strukturách stonku se nachází. Následně z internetu (odborné literatury) vyhledejte jejich názvy. Vysvětlete, kde se nachází karinální kanál a k čemu slouží.

Úkol č. 2: Příčný řez stonkem přesličky lesní

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň 3 příčné řezy stonkem přesličky lesní. Pod mikroskopem pak vyberte ten nejtenčí a následně jej ponořte na 2–3 minuty do zředěného roztoku safraninu. Z takto obarveného preparátu vytvořte vodní preparát. Porovnejte vytvořený preparát s preparátem z úkolu č. 1. Popište, zda se tyto druhy přesliček od sebe na příčném řezu stonkem nějak odlišují.

Poznámky:*


110

90 min.

4.39 Škrobová zrna rostlin

Leukoplasty (z řec. leucós = bílý) představují plastidy neobsahující barviva. Hromadí v sobě rozmanité látky, jako jsou zejména škrob, oleje a bílkoviny. Nejhojnějším typem leukoplastů jsou tzv. amyloplasty (tj, leukoplasty hromadící škrob). Škrob je nejdůležitější zásobní látkou vyšších rostlin. Slouží k ulo-žení energie získané v průběhu fotosyntézy. Škrob se v amyloplastech ukládá v nestejně silných, často excentricky uspořádaných vrstvách. Tato vrstevnatost je dána kolísajícím obsahem vody. Přikládá-li se v leukoplastu škrob kolem jednoho bodu, vzniká škrobové zrno jednoduché. Naopak složené škrobové zrno je výsledkem toho, že se škrob v leukoplastu ukládá do několika bodů současně. V průběhu vývoje mohou škrobová zrna narůst do takových rozměrů, že dojde k protržení membrán amyloplastů a tím k uvolnění škrobových zrn do cytoplazmy. Obdobou škrobových zrn jsou aleuronová zrna, v nichž se místo škrobu usazují bílkoviny. Během plnění zadaných úkolů zjistíte, že škrobová zrna jsou z hlediska tvaru i velikosti velmi proměnlivá, charakteristická pro určitý rostlinný druh. Naučíte se rozpoznat škro-bová zrna jednoduchá od složených. Každý úkol zapisujte formou laboratorního protokolu se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Amyloplasty hlízy bramboru

K tomuto úkolu budete potřebovat oddenkovou hlízu lilku bramboru, která rostla těšně u povrchu a tudíž osvětlená část hlízy bude zelená. Když hlízu příčně rozříznete, zjistíte, že zeleně zbarvená je pouze na obvodě, zatímco nitro je nažloutlé. Ze zelené části zhotovte příčný preparát a pozo-rujte. Následně preparační jehlou seškrábněte trochu pletiva z vnitřku hlízy bramboru. To přeneste do kapky vody na podložním sklíčku. K oběma preparátům přikápněte Lugolův roztok.

Otázky a úkoly:1. Vysvětlete, co se stalo s pozorovanými buňkami po přidání Lugolova roztoku. Na co se tento

roztok používá?2. Schematicky nakreslete a popište buňky z obou preparátů.3. Pozorované buňky obou preparátů porovnejte a popište rozdíly. Pokuste se tento proces vysvětit. 4. Jaký typ škrobových zrn se nalézá v hlíze lilku bramboru?

Úkol č. 2: Popis škrobových zrn různých zástupců

Pro tento úkol budete potřebovat obilky ječmene, pšenice, ovsa a kukuřice, banán a stonek pryšce. Schematicky nakreslete a popište tvar škrobových zrn. Rozhodněte, zda se jedná o škrobová zrna jednoduchá nebo složená.

111

Otázky a úkoly:1. Při tvorbě preparátů z obilek obilovin postupujte následující způsobem. Obilku rozřízněte skal-

pelem a preparační jehlou nebo žiletkou vyškrábněte trochu endospermu. Ten přeneste do kapky vody na podložním sklíčku a pozorujte.

2. V případě banánu seškrábněte preparační jehlou malé množství dužiny, kterou přeneste do kapky vody a pozorujte.

3. K pozorování škrobových zrn pryšce odřízněte skalpelem kousek větvičky pryšce. Do kapky vody na podložním sklíčku zachyťte kapku vytékajícího latexu a pozorujte.

Úkol č. 3: Pozorování škrobových zrn naklíčených obilek ječmene

Pozorujte škrobová zrna naklíčených obilek ječmene. Při vytváření preparátu postupujte stejný způsobem, jako v úkolu 2.

Otázky a úkoly:1. Porovnejte škrobová zrna z naklíčených a nenaklíčených obilek ječmene. Popište, zda existuje

mezi nimi rozdíl.2. Škrob je polysacharid, který se může díky působení enzymů rozložit na jednodušší cukry.

Za pomocí této informace, vytvořeného preparátu a svých znalostí se pokuste vysvětlit, jev, ke kterému v naklíčených obilkách ječmene dochází?

Poznámky:*


112

90 min.

4.40 Trichomy rostlin I

Trichomy (chlupy) představují vychlípeniny pokožkových buněk, chrání rostliny před nadměrnou ra-diací a přehřátím, snižují transpiraci, omezují konzumaci rostlin herbivory, u některých vodních rostlin mohou vytvářet i nesmáčivý povrch. Na povrchu plodů a semen usnadňují jejich epizoochorické šíření. Trichomy mohou mít různý tvar, hustotu či rozmístění. Podle počtu buněk rozlišujeme trichomy jedno-buněčné nebo mnohobuněčné. Podle funkce rozeznáváme trichomy krycí, žahavé, žlaznaté a absorpční. V rámci následujícího laboratorního cvičení se blíže seznámíte s rozčleněním trichomů podle počtu buněk. Každý pozorovaný trichom se pokusíte schematicky zakreslit a určit, zda se jedná o trichom jednobuněčný či mnohobuněčný.

Úkol č. 1: Trichomy na korunních lístcích macešky

Pinzetou odtrhněte korunní lístek z květu macešky. Pozorujte jej nejprve pod binokulární lupou, následně vytvořte preparát a pozorujte pod mikroskopem. Schematicky nakreslete tvar pozoro-vaných trichomů a určete, zda se jedná o jednoduché nebo mnohobuněčné trichomy. Jak se tyto trichomy odborně nazývají?

Úkol č. 2: Trichomy kališních lístků kostivalu lékařského

Pinzetou odtrhněte kališní lístky z kostivalu a pozorujte nejprve pod binokulární lupou, následně použijte mikroskop. Schematicky nakreslete tvar pozorovaných trichomů a určete, zda se jedná o jednoduché nebo mnohobuněčné trichomy.

Úkol č. 3: Trichomy listů hluchavky bílé.

Ostrou žiletkou seřízněte pokožkové buňky ze spodní strany listu a vytvořte preparát, pozorujte pod mikroskopem. Schematicky nakreslete tvar pozorovaných trichomů a určete, zda se jedná o jednoduché nebo mnohobuněčné trichomy. Jsou pozorované trichomy větvené či nevětvené?

Úkol č. 4: Trichomy listů divizny velkokvěté

Ostrou žiletkou seřízněte malý kousek spodní pokožky listu a pozorujte nejprve pod binokulární lu-pou, následně použijte mikroskop. Schematicky nakreslete tvar pozorovaných trichomů a určete, zda se jedná o jednoduché nebo mnohobuněčné trichomy. Jsou pozorované trichomy větvené či nevětvené?

*

Použitá literatura:• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. ISBN 978-80-244-2223-7.• KINCL, M. Cvičení z anatomie a morfologie rostlin. 1. vydání Ostrava: Pedagogická fakulta Ostravské univerzity, 1981.

113

90 min.

4.41 Trichomy II – odění rostlin

Trichomy (chlupy) představují vychlípeniny pokožkových buněk, chrání rostliny před nadměrnou radiací a přehřátím, snižují transpiraci, omezují konzumaci rostlin herbivory, u některých vodních rostlin mohou vytvářet i nesmáčivý povrch. Na povrchu plodů a semen usnadňují jejich epizoochorické šíření. Trichomy mohou mít různý tvar, hustotu či rozmístění. Podle počtu buněk rozlišujeme trichomy jednobuněčné nebo mnohobuněčné. Podle funkce rozeznáváme trichomy krycí, žahavé, žlaznaté a absorpční. V rámci následujícího laboratorního cvičení se blíže seznámíte s rozčleněním trichomů podle jejich funkce. Každý pozorovaný trichom se pokusíte schematicky zakreslit a určit jeho funkci.

Úkol č. 1: Trichomy na spodní straně listu hlošiny úzkolisté

Ostrou žiletkou seřízněte pokožkové buňky ze spodní strany listu a vytvořte preparát, pozorujte pod mikroskopem. Schematicky nakreslete tvar jednoho pozorovaného trichomu a určete, zda se jedná o jednoduchý nebo mnohobuněčný trichom. Pokuste se pozorované trichomy zařadit podle jejich funkce.

Úkol č. 2: Trichomy listu pelargonie páskaté

Ostrou žiletkou seřízněte pokožkové buňky ze spodní strany listu a vytvořte preparát, pozorujte pod mikroskopem. Schematicky nakreslete tvar jednoho pozorovaného trichomu a určete, zda se jedná o jednoduchý nebo mnohobuněčný trichom. Pokuste se pozorované trichomy zařadit podle jejich funkce. Popište jednotlivé části pozorovaného trichomu.

Úkol č. 3: Trichomy listů kopřivy dvoudomé

Ostrou žiletkou pokožkové buňky ze spodní strany listové žilnatiny s trichomy a vytvořte prepa-rát, pozorujte pod mikroskopem. Schematicky nakreslete tvar jednoho pozorovaného trichomu a určete, zda se jedná o jednoduchý nebo mnohobuněčný trichom. Pokuste se pozorované trichomy zařadit podle jejich funkce. Popište jednotlivé části pozorovaného trichomu.

Úkol č. 4: Trichomy kořene pokojové rostliny

Ostrou žiletkou seřízněte malý kousek pokožky kořene s trichomy a pozorujte nejprve pod bino-kulární lupou, následně použijte mikroskop. Schematicky nakreslete tvar pozorovaných trichomů a určete, zda se jedná o jednoduché nebo mnohobuněčné trichomy. Pokuste se pozorované trichomy zařadit podle jejich funkce. Jak se tyto trichomy odborně nazývají?

114

Poznámky:*


115

90 min.

4.42 Typy listových vernací

Pojem listová vernace značí charakteristické složení čepele mladých listů v pupenu ještě před jeho roz-vinutím. Rozlišujeme 7 typů vernací (obr. 1): vernace složená (a), vernace podvinutá (b), vernace nadvi-nutá (c), vernace svinutá (d), vernace plochá (e), vernace circinátní (f) a vernace smuchlaná (g). V rámci následujícího praktického cvičení se pokusíte rozeznat jednotlivé typy listových vernací na vybraných zástupcích cévnatých rostlin. Z každého úkolu nakonec vypracujte laboratorní protokol se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

a c

b

d e f g

Obr. 1: Typy listových vernací (Vinter, 2004, upraveno)

Úkol č. 1: Určení typu vernace v pupenu buku lesního

Pomocí žiletky veďte příčný řez pupenem buku lesního. Užitím lupy a obr. 1 se pokuste určit typ listové vernace buku lesního. Příčný řez pupenem schematicky nakreslete a popište.

Úkol č. 2: Určení typu vernace v pupenu dubu zimního

Při určování typu vernace dubu zimního postupujte stejným způsobem jako v úkolu č. 1. Příčný řez pupenem schematicky nakreslete a popište.

Úkol č. 3: Určení typu vernace v pupenu topolu

Při určování typu vernace topolu postupujte stejným způsobem jako v úkolu č. 1. Příčný řez pu-penem schematicky nakreslete a popište.

Úkol č. 4: Určení typu vernace u listů kapradě samce

Při určování typu vernace u listu kapradě využijte obr. 1. Vernaci listu kapradě schematicky na-kreslete a případně opatřete popisem pozorovaných částí.

116

Úkol č. 5: Ostatní typy vernací

Užitím odborné literatury vyhledejte zástupce, u kterých byste mohli najít zbývající z výše uvede-ných typů vernací.

Poznámky:*

Použitá literatura:• VINTER, V. Základy anatomie cévnatých rostlin. [online]. 2004 [cit. 2012-11-26]. Dostupné z: http://www.botanika.upol.cz/atlasy/anatomie/index.html• PAZDERA, Z. Vernace [online]. [cit. 2012-11-26]. Dostupné z: http://botanika.wendys.cz/slovnik/heslo.php?355• NOVÁK, J. Přezimování rostlin [online]. [cit. 2012-11-26]. Dostupné z: http://etext.czu.cz/php/skripta/kapitola.php?titul_key=64&idkapitola=20• ŠTECH, M. Morfologie list [online]. 2006-03-08 [cit. 2012-11-26]. Dostupné z: http://botanika.bf.jcu.cz/morfologie/MorfologieList.htm• BĚLOHLÁVKOVÁ, R a kol. Klíč ke květeně České republiky. 1. vydání. Praha: Academia, 2002. ISBN 80-200-0836-5.

117

90 min.

4.43 Uspořádání cévních svazků v kořeni, hypokotu a stonku hrachu setého

Z předcházejících laboratorních cvičení jste se již seznámili s jednotlivými typy cévních svazků osových orgánů cévnatých rostlin. Také jste si ověřili, že cévní svazky v těchto orgánech vytváří samostatnou ana-tomickou jednotku zvanou stélé a naučili jste se rozpoznat jeho jednotlivé typy na praktických příkladech. Hlavním úkolem dnešního laboratorního cvičení bude na základě získaných vědomostí určit typ stélé ve stonku a kořeni hrachu setého, schematicky zakreslit postavení dřevní a lýkové části cévních svazků na příčném řezu hypokotylem a pokusit se tento jev objasnit. Každý úkol zapisujte formou laboratorního protokolu se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Příčný řez mladším a starším kořenem hrachu setého

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň tři příčné řezy z mladšího a staršího kořene hrachu setého. Pod mikroskopem pak vyberte z každého typu ty nejtenčí, pozorně si je prohlédněte a následně je ponořte na tři minuty do zředěného roztoku safraninu. Z takto obarvených preparátů vytvořte vodní preparáty.

1. Určete, jaký typ stélé je charakteristický pro mladší a starší kořen hrachu setého, schematicky jej zakreslete a popište pozorované struktury. Pro schematický nákres a popis pozorovaných struktur si nastavte nejprve nejmenší zvětšení.

2. Určete typ cévních svazků u obou vytvořených preparátů.

Úkol č. 2: Příčný řez stonkem hrachu setého

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň 3 příčné řezy stonkem hrachu setého. Pod mikroskopem pak vyberte ten nejtenčí a následně jej ponořte na 3 minuty do zředěného roztoku safraninu. Z takto obarveného preparátu vytvořte vodní preparát.

1. Určete, jaký typ stélé je charakteristický pro stonek hrachu setého, schematicky jej zakreslete a popište pozorované struktury. Pro schematický nákres a popis pozorovaných struktur si na-stavte nejprve nejmenší zvětšení.

2. Určete typ cévních svazků.

Úkol č. 3: Příčný řez hypokotylem hrachu setého

Postupujte stejný způsobem jako v úkolu č. 1 a 2. Schematicky zakreslete příčný řez hypokotylem hrachu setého a popište pozorované struktury. Na základě porovnání výsledků, které jste získali z úkolu č. 1 a 2 se pokuste vysvětlit pozorované postavení dřevní a lýkové části cévních svazků v oblasti hypokotylu hrachu setého.

118

Poznámky:*


119

90 min.

4.44 Vedení vody stonkem (kmenem)

Ze svých zkušeností již víte, že transportní funkci na dlouhé vzdálenosti v rostlinných orgánech zajišťují cévní svazky. V rámci tohoto laboratorního cvičení se blíže zaměříme na proces vedení vody stonkem (kmenem) rostlin. Na základě jednoduchého pokusu zjistíte, jakým způsobem dochází k vedení vody v mladé větvičce a jak se tento způsob liší od vedení vody v kmeni (starší větvičce) statného stromu. Z každého úkolu nakonec vypracujte laboratorní protokol se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Vedení vody mladou větévkou vrby

Do kádinky s vodou obarvenou červeným inkoustem postavíte čerstvě seříznutou olistěnou větévku vrby. Jakmile zrůžoví žilky v listech, proveďte v jedné části příčný řez větévkou a v druhé podélný.

Otázky a úkoly:1. Popište, co jste při vytvoření podélného a příčného řezu větévkou vrby pozorovali?2. Tento jev vysvětlete a pojmenujte.3. Popište, co je hlavní hybnou silou tohoto procesu.4. Dochází při tomto procesu ke spotřebě vlastní energie rostliny?

Úkol č. 2: Vedení vody kmenem dřevin

Vypravte se na exkurzi do lesa či místního parku v době, kdy se budou zařezávat či kácet stromy. Prohlédněte si čerstvé řezné plochy pařezů jádrových dřevin či jejich silnějších větví.

Otázky a úkoly:1. Popište, která část dřeva se podílela na vedení vody? Svou odpověď zdůvodněte.2. Na základě svých znalostí z fyziky vysvětlete, jak je možné, že u statných stromů může vodní

sloupec vystoupat do tak velkých výšek. Jak to, že při tom nedojde k přetržení vodního sloupce?3. V odborné literatuře vyhledejte odborný termín pro přerušení vodního sloupce. 4. Popřemýšlejte a navrhněte situaci, kdy mohlo dojít u statných stromů k přerušení vodního

sloupce.

Poznámky:*

Použitá literatura:• HADAČ, E. Práce s rostlinným materiálem. 1. vydání. Praha: SPN, 1964.• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vydání. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. ISBN 978-80-244-2223-7.• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 9. vyd. Olomouc: OLOMOUC, 2007. ISBN 80-7182-217-5.

120

90 min.

4.45 Xeromorfní a heliomorfní adaptace jehlic

Každý z vás ví, že většina jehličnanů nechává své jehlice na svých větvích i přes zimu na rozdíl od listna-tých stromů. V rámci následujícího laboratorního cvičení na základě srovnání anatomické stavby listu jehličnatého a listnatého stromu odvodíte anatomické znaky jehlic, které vedou ke snížení transpirace a ochraně asimilačního pletiva před nadměrnou radiací. Z každého úkolu nakonec vypracujete labora-torní protokol se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.


Pomocí bezové duše vytvořte aspoň tři příčné řezy listem kosatce německého. Pod mikroskopem pak vyberte ten nejtenčí, pozorně si jej prohlédněte a následně jej ponořte na tři minuty do zře-děného roztoku safraninu. Z takto obarveného preparátu vytvořte vodní preparát. Schematicky zakreslete příčný řez listem a popište pozorované struktury.

Úkol č. 2: Příčný řez jehlicí borovice černé

Pomocí bezové duše vytvořte aspoň tři příčné řezy borovice černé. Pod mikroskopem pak vyberte ten nejtenčí, pozorně si jej prohlédněte a následně jej ponořte na tři minuty do zředěného roztoku safraninu. Z takto obarveného preparátu vytvořte vodní preparát. Schematicky zakreslete příčný řez jehlicí a popište pozorované struktury.

Úkol č. 3: Xeromorfní a heliomorfní adaptace jehlic

Zaměřte se nejprve na celkovou plochu listu a následně srovnejte anatomickou stavbu jehlice bo-rovice a listu kosatce vytvořených v úkolu č. 1 a 2. Při srovnávání jednotlivých struktur se zaměřte na následující body: šířka kutikuly, epidermis, hypodermis a poloha průduchů.

Závěry z vašeho pozorování prodiskutujte s ostatními spolužáky.

Úkol č. 4: Jehličnany s opadavými jehlicemi

Vyhledej v odborné literatuře alespoň tři zástupce jehličnanů, jejichž jehlice na zimu opadávají.

*


121

90 min.

4.46 Zjišťujeme biomasu dřeva

Značnou část fotosyntézou vytvořených organických látek investují stromy do tvorby dřeva kmenů a stromů. Dřevo tvoří podstatnou část hmotnosti stromu, ostatní struktury (lýko, borka, dřeň) jsou u většiny stromů (co se hmotnosti týká) zanedbatelné. Čerstvou hmotnost dřevní hmoty označujeme termínem biomasa.

Při zjišťování biomasy stromu nejprve změříme obvod kmene ve výšce 130 cm pomocí provázku a vypoč-teme průměr kmene – obvod (cm)/π = průměr kmene (d). Poté vypočteme přibližnou výšku stromu h (viz cvičení Měříme výšku stromu). Konečný výsledek získáme tak, že odečteme z grafu pro příslušnou hodnotu h a d hmotnost biomasy kmene a větví m (q).

Graf k výpočtu biomasy dřeva kmene a větví v závislosti na průměru a výšce kmene. V grafu je zane-sen modelový příklad pro strom 20 m vysoký s průměrem kmene 30 cm – z grafu odečtená hmotnost biomasy je přibližně 12 q.

Úkol č. 1: Zjišťujeme biomasu dřeva

Důležitým parametrem (zejména v praxi) je množství biomasy stromů. Využít k tomu můžete např. metodu popsanou výše. Postupujte dle uvedených bodů:

1. V parku či lese vyberte vhodné stromy k měření, určete druhy stromů.2. Změřte jejich výšku a průměr kmene ve výšce 130 cm.3. Z grafu odečtěte hmotnost biomasy dřeva větví a kmene.4. Výsledky sestavte do tabulky, porovnejte údaje u jednotlivých druhů stromů, vysvětlete zjištěné rozdíly.

*

Použitá literatura:• Stoklasa, J. Klíče a návody k praktickým činnostem v přírodopisu, biologii a ekologii pro ZŠ a SŠ. Praha: SPN, 2006.

122

90 min.

4.47 Zjišťujeme hmotnost biomasy kořenové soustavy stromu

Kořen (radix) je vegetativní, zpravidla podzemní, heterotrofní (vzácně asimilující), vždy bezlistý, nečlán-kovaný orgán sporofytu cévnatých rostlin, sloužící především k příjmu vody a živin a k ukotvení rostliny v půdě. Růst kořene je většinou pozitivně gravitropický (geotropický), v ojedinělých případech i negativně gravitropický, např. dýchací kořeny dřevin mangrovů. Větvící se kořeny vytvářejí kořenovou soustavu.

Při odhadu hmotnosti biomasy kořenů vycházíme z předpokladu, že hmotnost větví stromu přibližně odpovídá hmotnosti kořenové soustavy.

Postup měření:1. Změříme výšku stromu (h) a výšku kmene (hk), tj. do místa větvení (nasazení koruny stromu).

Použijeme postup ze cvičení Měříme výšku stromu.2. Ve výšce 130 cm změříme obvod kmene a vypočteme jeho poloměr r. Na základě podobnosti s válcem

vypočteme objem kmene: Vk = πr2. hk. Vypočtenou hodnotu vynásobíme hustotou čerstvého dřeva (tabulka) a zjistíme tak hmotnost biomasy kmene (kg). Celkovou hmotnost biomasy stromu – kmene i větví odečteme na základě výšky stromu a průměru kmene ve výšce 130 cm z grafu (viz cvičení Zjišťujeme hmotnost biomasy dřevní hmoty stromu – kmene a větví).

3. Hmotnost biomasy kořenové soustavy vypočteme tak, že od celkové biomasy kmene a větví stromu odečteme biomasu kmene.

Druh stromu Hustota (ρ, kg m−3)Borovice, jedle, smrk 600

Modřín 800

Bříza, buk, jasan, dub, habr, akát, jilm, javor 800

Osika, topol, lípa, olše 600

Orientační hodnoty průměrné hustoty přirozeně vlhkého dřeva našich běžných stromů.

Otázky a úkoly:1. V parku či lese vyberte vhodné stromy k měření, určete druhy stromů.2. Změřte jejich výšku a průměr kmene ve výšce 130 cm.3. Z grafu odečtěte hmotnost biomasy dřeva větví a kmene.4. Vypočtěte objem kmene a jeho hmotnost.5. Vypočtěte přibližnou hmotnost biomasy kořenové soustavy stromu6. Výsledky sestavte do tabulky, porovnejte údaje u jednotlivých druhů stromů, vysvětlete zjištěné rozdíly.*


123

90 min.

4.48 Zjišťujeme celkovou hmotnost biomasy listí stromů

Listy stromu jsou hlavním orgánem asimilace (fotosyntéza) a transpirace (odpařování). Čerstvou hmot-nost listí označujeme termínem biomasa.

Při zjišťování celkové biomasy listí stromu nejprve změříme obvod kmene ve výšce 130 cm pomocí provázku a vypočteme průměr kmene – obvod (cm)/π = průměr kmene (d). Poté vypočteme přibližnou výšku stromu (viz cvičení Měříme výšku stromu). Konečný výsledek získáme tak, že odečteme z grafu pro příslušnou hodnotu h (výška stromu) a d hmotnost biomasy listí stromu m (kg).

Graf k výpočtu celkové biomasy listí stromu v závislosti na průměru a výšce kmene.

Úkol č. 1: Hmotnost biomasy listů stromů

Zajímavou veličinou je i hmotnost biomasy listů stromů, kterou můžeš zjistit dle následujících bodů:

1. V parku či lese vyberte vhodné stromy (listnáče) k měření, určete druhy stromů.2. Změřte jejich výšku a průměr kmene ve výšce 130 cm.3. Z grafu odečtěte hmotnost biomasy listí stromu.4. Výsledky sestavte do tabulky, porovnejte údaje u jednotlivých druhů stromů, vysvětlete zjištěné

rozdíly.

Poznámky:*


124

90 min.

4.49 Zkoumáme morfologii pylu krytosemenných rostlin

Pylová zrna (mikrospory) představují samčí výtrusy krytosemenných rostlin. Obal pylového zrna (spo-rodermu) je dvouvrstevný. Tenká a hladká vnitřní vrstva – intina je tvořena pektinovými látkami. K ní přiléhá vnější silná vrstva – exina. Ta obsahuje kromě pektinu a celulózy také kutin a sporopolenin. U hmyzosprašných rostlin jsou na povrchu exiny různé hrbolky, háčky, paličky a kapičky vyloučené olejo-vité lepkavé hmoty. Pomocí ní drží pylová zrna pohromadě a nalepují se těla opylovačů. U větrosprašných rostlin bývá povrch exiny hladký a nelepkavý. V rámci následujícího praktického cvičení se seznámíte s morfologií pylových zrn u vybraných zástupců krytosemenných rostlin a pokusíte se na základě mor-fologie pylových zrn zjistit, zda se jedná o rostlinu hmyzosprašnou či větrosprašnou. Z každého úkolu nakonec vypracujte laboratorní protokol se soupisem použitých pomůcek, popisem postupu a závěrem.

Úkol č. 1: Pozorování pylových zrn u slunečnice roční

Na podložní sklíčko přeneste na špičce preparační jehly pylová zrna slunečnice roční. Pokuste se je od sebe opatrně oddělit, aby na sklíčku nebyl příliš velký nános pylu. Preparát pozorujte nejprve na jen na podložním sklíčku (nepřikrývejte krycím sklem) a následně vytvořte vodní preparát.

Otázky a úkoly:1. Popište a schematicky nakreslete tvar alespoň dvou pylových zrn slunečnice roční.2. Podrobněji se zaměřte a popište povrch pylového zrna slunečnice roční.3. Patří slunečnice roční, na základě morfologie pylových zrn, mezi hmyzosprašnou či větrospraš-

nou rostlinu? Svou odpověď si ověřte v odborné literatuře.

Úkol č. 2: Pozorování pylových zrn u lopatkovce

Na podložní sklíčko přeneste na špičce preparační jehly pylová zrna lopatkovce. Pokuste se je od sebe opatrně oddělit, aby na sklíčku nebyl příliš velký nános pylu. Preparát pozorujte nejprve na jen na podložním sklíčku (nepřikrývejte krycím sklem) a následně vytvořte vodní preparát.

Otázky a úkoly:1. Popište a schematicky nakreslete tvar alespoň dvou pylových zrn lopatkovce.2. Podrobněji se zaměřte a popište povrch pylového zrna lopatkovce.

Úkol č. 3: Pozorování pylových zrn u ostřice liščí

Na podložní sklíčko přeneste na špičce preparační jehly pylová zrna ostřice liščí. Pokuste se je od sebe opatrně oddělit, aby na sklíčku nebyl příliš velký nános pylu. Preparát pozorujte nejprve na jen na podložním sklíčku (nepřikrývejte krycím sklem) a následně vytvořte vodní preparát.

125

Otázky a úkoly:1. Popište a schematicky nakreslete tvar alespoň dvou pylových zrn ostřice liščí.2. Podrobněji se zaměřte a popište povrch pylového zrna ostřice liščí.3. Patří ostřice liščí, na základě morfologie pylových zrn, mezi hmyzosprašnou či větrosprašnou

rostlinu? Svou odpověď si ověřte v odborné literatuře.

Úkol č. 4: Pozorování pylových zrn javoru klene – ornamentika pylového zrna

Na podložní sklíčko přeneste na špičce preparační jehly pylová zrna javoru klene. Pokuste se je od sebe opatrně oddělit, aby na sklíčku nebyl příliš velký nános pylu. Preparát pozorujte nejprve na jen na podložním sklíčku (nepřikrývejte krycím sklem) a následně vytvořte vodní preparát.

Otázky a úkoly:1. Popište a schematicky nakreslete tvar alespoň dvou pylových zrn javoru klene.2. Podrobněji se zaměřte a popište povrch pylového zrna javoru klene.3. Patří javor klen, na základě morfologie pylových zrn, mezi hmyzosprašnou či větrosprašnou

dřevinu? Svou odpověď si ověřte v odborné literatuře.

Úkol č. 5: Pozorování pylových zrn orobince širolistého

Na podložní sklíčko přeneste na špičce preparační jehly pylová zrna orobince širolistého. Pokuste se je od sebe opatrně oddělit, aby na sklíčku nebyl příliš velký nános pylu. Preparát pozorujte nejprve na jen na podložním sklíčku (nepřikrývejte krycím sklem) a následně vytvořte vodní preparát.

Otázky a úkoly:1. Popište a schematicky nakreslete tvar alespoň dvou pylových zrn orobince širolistého.2. Jak se odborně nazývá útvar, který zaujímají pylová zrna orobince širolistého? 3. Podrobněji se zaměřte a popište povrch pylového zrna orobince širolistého.4. Patří orobinec širolistý, na základě morfologie pylových zrn, mezi hmyzosprašnou či větrospraš-

nou rostlinu? Svou odpověď si ověřte v odborné literatuře.

Poznámky:*

Použitá literatura:• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 9. vyd. Olomouc: OLOMOUC, 2007. ISBN 80-7182-217-5.• Praktický průvodce mikrosvětem I: Pylová zrna I. – krytosemenné rostliny [online]. 2010 [cit. 2013-02-18]. Dostupné z: http://mikrosvet.mimoni.cz/ulohy• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.• VINTER, V. Základy anatomie cévnatých rostlin. [online]. 2004 [cit. 2013-02-18]. Dostupné z: http://www.botanika.upol.cz/atlasy/anatomie/index.html

126

90 min.

5.1 Řasy jako významná složka potravního řetězce

V okolí vašeho domova nebo školy najdete určitě rybník s výskytem drobných vodních korýšů, jako jsou perloočky nebo buchanky. Během tohoto cvičení bude vašim úkolem ověřit pomocí jednoduchého experimentu vztahy uvnitř planktonu. Budete pracovat ve skupinách. Jelikož každá skupina bude mít jiný vzorek, na konci cvičení bude vašim úkolem seznámit ostatní skupiny s vašimi výsledky formou krátké prezentace.

Úkol č. 1: Odběr vzorků vody z okolního rybníka

Odeberte vzorek vody (stačí cca 0,5 l) s výskytem buchanek a perlooček. Pozorujte vodu nejprve pouhým okem, popř. využijte lupu. Všimněte si drobných vodních korýšů, jejich množství a prů-hlednosti vody. Zároveň si opatřete vzorek vody, která vykazuje výraznější vegetační zabarvení od přítomných řas. Postupujte při zkoumání vzorku stejným postupem, jako v prvním případě.

Úkol č. 2: Pozorování korýšů a řas

Ve školní laboratoři proveďte mikroskopické pozorování. Sledujte množství řas ve vzorku, prostu-dujte korýše. Všimněte si jejich zažívacího traktu. Přiložením kompaktního digitálního fotoaparátu k okuláru můžete vyhotovit dokumentační fotografi e.

Úkol č. 3: Přenesení korýšů do nádobky s řasami

Ze vzorku obsahující řasy odeberte asi 100 ml do kádinky nebo lahvičky, do které se pak pipetou pokusíte přenést jednotlivé korýše. Přeneste jich co nejvíce, aby výsledek pokusu byl dobře pozo-rovatelný. Postupujte opatrně, abyste zvířata neporanili. Nádobku s takto nachystaným pokusem umístěte na stinné a chladnější místo, aby nedošlo k přehřátí pokusu. Perloočky by mohly v pře-hřátém vzorku uhynout! Udělejte si dokumentační fotografi i z hustoty řas v pokusu. Můžete vyfotit nebo nakreslit nejčastější tvary řas.

Úkol č. 4: Pozorování a vyhodnocení změn

Asi po uplynutí minimálně 45 minut udělejte další odběr vody a sledujte v preparátu změny složení a množství řas. Opět dokumentujte kresebně a fotografi cky.

127

Úkol č. 5: Hodnocení a otázky

Do závěru protokolu odpovězte na následující otázky:

1. Jaká byla průhlednost vody z lokality s perloočkami? 2. Lišily se mikroskopické preparáty z obou lokalit?3. Co se stalo se vzorkem vody s vegetačním zákalem po přidání perlooček?4. Jaký je vztah planktonních řas a perlooček?

Poznámky:

128

90 min.

5.2 Hrátky s ploštěnkami

Pokud jste někdy pozorovali ploštěnku lezoucí po kameni, asi vám toto ploché stvoření nepřipadalo příliš zajímavé. Možná vás ale následující pokusy překvapí.

Úkol č. 1: Opakujeme ploštěnce

Nejprve si krátké zopakujte poznatky o kmenu ploštěnci. Odpovědi si můžete ve dvojicích připravit ústně nebo písemně. Můžete využít učebnici nebo odbornou literaturu.

1. Od čeho je odvozen název ploštěnci?2. Jakou mají tito živočichové souměrnost?3. Které skupiny živočichů patří mezi ploštěnce?4. Ve které z těchto skupin převažují ploštěnci volně žijící?5. V jakém prostředí žijí ploštěnky?6. Jaký vývoj mají ploštěnky?7. Pomocí čeho se ploštěnky pohybují?8. Kde přesně můžeme u nás ploštěnky nalézt?

Úkol č. 2: Pokusy ve dvojicích

1. a) Přeneste z nádoby, ve které byly ploštěnky uloženy, pomocí štětečku 2 ploštěnky do Petriho misky, do poloviny naplněné vodou, případně Petriho misku s ploštěnkami převezměte od uči-tele.

b) Pod binokulární lupou nebo pomocí lupy pozorujte tvar těla ploštěnek a způsob pohybu. c) Zakreslete tvar ploštěnky, co nejpřesněji hlavovou část a umístění očí. Prohlédněte i druhou

ploštěnku na misce. Pokud se tvarem hlavové části a umístěním očí liší, zakreslete ji také. d) Porovnejte nákres s nákresy hlavových částí našich běžných ploštěnek a zapište, se kterou

ploštěnkou (se kterými ploštěnkami) pracujete. e) Popište způsob pohybu ploštěnky.2. a) Otočte štětečkem ploštěnku na hřbetní stranu a popište otáčecí refl ex. b) Otočte jinou ploštěnku a po započetí otáčení se dotkněte její břišní strany skleněnou tyčinkou.

Co pozorujete?3. Lezoucí ploštěnku opatrně podrážděte preparační jehlou na přední části těla. Jak reaguje na me-

chanické podráždění?4. Ploštěnky vraťte do nádoby.

129

Úkol č. 3: Pokusy ve větších skupinách

1. Do Petriho misky přeneste štětečkem z nádoby, která byla několik hodin uložena v temnu, 6, případně i více ploštěnek a polovinu nádoby zakryjte černým papírem tak, aby byla osvětlena jen polovina misky. Pozorujte a popište reakci ploštěnek. Po 3 minutách spočítejte a zapište, kolik ploštěnek je na osvětlené a kolik na tmavé části misky.

2. Odkryjte misku, přemístěte štětečkem ploštěnky doprostřed misky a podložte pod misku kolečko papíru s jednou bílou a jednou černou polovinou. Nechte Petriho misku mírně zastíněnou. Pozorujte a popište reakci ploštěnek.

3. Vysuňte z pod misky kolečko papíru a dejte doprostřed misky (ne na ploštěnky!) plochý kamínek s nerovným povrchem. Nechte Petriho misku mírně zastíněnou. Pozorujte a popište reakci ploštěnek. Po 3 minutách spočítejte a zapište, kolik ploštěnek je pod kamínkem a kolik volně leze.

4. Přesuňte štětečkem ploštěnky k okraji misky, co nejvíc k sobě. Dejte k protějšímu okraji misky 2–3 kousky jater o velikosti rýžových zrnek. Pozorujte a popište reakci ploštěnek. Pokud začnou přijímat potravu, můžete pozorovat vychlípení svalnatého hltanu z břišní strany ploštěnky.

5. Ploštěnky vraťte do nádoby, bez potravy.

Úkol č. 4: Společné vyhodnocení pokusů pod vedením učitele

1. Kontrola průběhu pokusů ve dvojicích.2. Kontrola průběhu pokusů ve větších skupinách. U úkolu č. 2 (bod 1 až 3) sečtěte, kolik celkově

zůstalo ploštěnek na osvětlené a neosvětlené straně misky, kolik jich bylo celkově na bílém a kolik na tmavém podkladu a kolik ploštěnek celkově zalezlo pod kamínek a kolik se volně pohybovalo.

3. Závěrečné otázky:a) Vyplývá z úkolu č. 2, bod 1, zda ploštěnky vyhledávají spíše světlo nebo tmu (jsou pozitivně

nebo negativně fototaxické)?b) Vyplývá z úkolu č. 2, bod 2, zda ploštěnky vnímají barvu podkladu a pokud ano, kterému

dávají přednost?c) Vyplývá z úkolu č. 2, bod 3, zda ploštěnky dávají přednost úkrytu nebo volnému pohybu?d) Vyplývá z úkolu č. 2, bod 4, zda ploštěnky jsou schopné vnímat chemické látky, rozpuštěné

ve vodě a na základě toho vyhledat potravu?e) Pozorovali jste, že by se ploštěnky pohybovaly ještě jinde, než po dně a po stěnách

misky? Pokud ano, tak kde? Vysvětlete tuto možnost.

*

Použitá literatura:• HANZÁK, J., HALÍK, L., MIKULOVÁ, M. Světem zvířat. V. díl. Bezobratlí. 1.část. 1. vydání. Praha: Albatros, 1973.• LANG, J., PRAVDA, O., DOSKOČIL, J., HŮRKA, K. Zoologie. 1. díl. 3. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1974.• MOTYČKA, V., ROLLER, Z. Svět zvířat. X. svazek. Bezobratlí. 1. část. 1. vydání. Praha: Albatros, 2001. ISBN 80-00-00884-X.• ALTMAN, A., LIŠKOVÁ, E. Praktikum ze zoologie. 1. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1979.• STOKLASA, J. Klíče a návody k praktickým činnostem v přírodopisu, biologii a ekologii pro základní a střední školy. 1. vydání. Praha: SPN, 2006. ISBN 80-7235-320-9.

130

90 min.

5.3 Měkkýši

Cílem laboratorního cvičení je zopakovat systematické zařazení měkkýšů do tří hlavních tříd, zařazení do prostředí a přiřazení morfologických a anatomických pojmů k jednotlivým třídám.

Úkol č. 1: Měkkýši I

Pokuste se splnit zadaný úkol.

1. Přiražte k sobě dvě lavice, abyste získali větší pracovní plochu. Při řešení úkolů nejprve využijte svých znalostí, pak teprve použijte odbornou literaturu nebo internet.

2. Pojmy z obálky č. 1 smysluplně rozložte na lavici (k názvu každé třídy měkkýšů přiřaďte příslušné pojmy, které platí alespoň pro některé zástupce třídy). Některé kartičky zůstanou nevyužité.

3. V obálce č. 2 je označení měkkýšů podle prostředí, které obývají. Přiřaďte je pod příslušné třídy (pod pojmy, které k ní patří). Některé kartičky zůstanou nevyužité.

4. Názvy živočichů přiřaďte k příslušné třídě pod označení živočichů podle prostředí, které obývají.5. Ke kartičkám s názvy živočichů přiřaďte schránky, preparáty a obrázky měkkýšů.

Úkol č. 2: Měkkýši II

Odpovězte na následující otázky:

1. K čemu slouží svalnatá nálevka?2. K čemu slouží hektokotylové rameno?3. Čím se liší schránka plže a mlže?4. Čím se liší schránka loděnky od schránky zvané ulita?5. Co to je sépiová kost?6. Který hlavonožec (pouze samice) z uvedených zástupců (kromě loděnky) tvoří vnější schránku?7. K čemu slouží radula?8. Kteří měkkýši mají nepřímý vývoj a larvu veliger? Uveďte co nejpřesněji.9. Který sladkovodní plž z uvedených zástupců dýchá žábrami?

10. Co je to zámek?11. Jak poznáte lastury škeble a velevruba?12. Kteří plži z uvedených zástupců nemají schránku?

Poznámky:*

Použitá literatura:• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 3. vydání. Olomouc: Olomouc, 1998. ISBN 80-7182-070-9.• LANG, J., PRAVDA, O., DOSKOČIL, J., HŮRKA, K. Zoologie. 1. díl. 3. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1974.• MOTYČKA, V., ROLLER, Z. Svět zvířat. X. svazek. Bezobratlí. 1. část. 1. vydání. Praha: Albatros, 2001. ISBN 80-00-00884-X.

131

90 min.

5.4 Mnohonožky a stonožky

V následujícím cvičení budete porovnávat zástupce rodu stonožka (různočlenky) se zástupcem rodu mnohonožka.

Úkol č. 1: Pozorujeme stonožky a mnohonožky I

Vyndejte pomocí entomologické pinzety ze skleniček jednu stonožku a jednu mnohonožku a po-ložte je do středu papíru A3.

1. Podívejte se na pohybující se stonožku a mnohonožku ze shora. Vidíte jejich končetiny?2. Který z organismů se pohybuje rychleji?3. Jak se pohybuje celé tělo obou organismů?

Úkol č. 2: Pozorujeme stonožky a mnohonožky II

Přelovte pomocí entomologické pinzety stonožku a mnohonožku každou do samostatné Petriho misky, a pozorujte je z boku i zespoda.

U kterého ze sledovaných organismů:1. Jsou jednotlivé končetiny více pohyblivé?2. Jsou nohy s porovnání s tělem delší?3. Vzniká při pohybu končetin dojem vlnění?4. Pozorujete na konci těla nápadně delší pár končetin, které vyrůstají z předposledního článku,

neslouží k pohybu a nazývají se vlečné nohy?

Vraťte živočichy do skleniček.

Úkol č. 3: Pozorujeme stonožky a mnohonožky III

Z etanolu vyndejte jednu stonožku a jednu mnohonožku, umístěte je na podložní skla a pozorujte pod binokulární lupou nebo lupou zvětšující 8–10×. Stonožku i mnohonožku zakreslete při pohledu na hřbetní část (mnohonožka bude asi mírně stočená, takže si ji přidržte entomologickou pinzetou), zaměřte se na články, resp. na hřbetní štítky, na článkování tykadel a u stonožek na stavbu končetin (stačí podrobně zakreslit jednu, ostatní schematicky).

Který ze sledovaných organismů:1. Má delší tykadla, složená z více článků?2. Má nestejně velké hřbetní štítky článků trupu?

132

Úkol č. 4:

Otočte pomocí entomologické pinzety a jehly mnohonožku na bok a stonožku na hřbet.

1. U mnohonožek můžeme rozlišit hrudní část, která je tvořena čtyřmi články a zadečkovou část, kde každý článek vznikl splynutím dvou článků. Srovnejte počty končetin, které vyrůstají z článků hrudi a ze zadečkových článků.

2. Jaký počet končetin vyrůstá z každého článku stonožky?3. Z jakého místa článku vyrůstají končetiny mnohonožky? Zakreslete jejich umístění na příčném

průřezu těla živočicha.4. Z jakého místa článku vyrůstají končetiny stonožky? Zakreslete jejich umístění na příčném

průřezu těla živočicha.

Úkol č. 5:

Prohlédněte si spodní část hlavy stonožky a srovnejte s obrázkem. Ústní ústrojí je tvořeno kusadly a dvěma páry čelistí. Je ale částečně zakryto velkýma čelistníma (kusadlovýma) nožkama s háko-vitým dutým drápkem a s jedovou žlázou. Tyto nožky vyrůstají z prvního článku trupu a vznikly přeměnou páru končetin.

Zakreslete pouze tvar hlavy ze spodní části včetně tykadel a podrobně stavbu čelistních (kusadlo-vých) nožek na prvním trupovém článku. U kterého ze sledovaných živočichů odpovídají vypsané znaky dravému způsobu života?

Poznámky:*

Použitá literatura:• BOHÁČ, D., OŠMERA, S., PAPÁČEK, M. Cvičení z biologie II. 1. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1984.• LANG, J., PRAVDA, O., DOSKOČIL, J., HŮRKA, K. Zoologie. 1. díl. 3. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1974.• SEDLÁK, E. Zoologie bezobratlých. 2. vydání. Brno: Masarykova univerzita v Brně, 2005. ISBN 80-210-2892-0.

133

90 min.

5.5 Poznáváme blíže naše ptáky

V biologických a ekologických soutěžích je kladen důraz i na poznávání organismů. Pro snazší poznávání je třeba si všímat rozdílů mezi organismy, v našem případě mezi ptáky, kteří jsou si více podobní, naučit se vyhledávat charakteristické znaky. Poznávat organismy je důležité nejen pro soutěže, ale i pro získání bližšího vztahu k obyvatelům naší přírody.

Úkol č. 1: Třídíme ptáky

Roztřiďte předložené ptáky na lavice podle řádů (práce celé skupiny).

Úkol č. 2: Ve dvojicích řešte dílčí úkoly

1. Porovnejte první tři křídelní letky sovy a dravce, zejména jejich okraje a povrch. Popište rozdíly, vyvoďte závěr v souvislosti s letem těchto ptáků.

2. Zakreslete a názvy ptáků označte čtyři typy končetin vodních ptáků (různé typy plovacích blan).3. Co je to zejk? Zakreslete příslušnou část těla ptáka, na které se zejk nachází, označte jej šipkou.4. Co je to vratiprst? Zakreslete nohu ptáka a vratiprst označte šipkou. Připište příklad ptáka,

který vratiprst má.5. Zakreslete a názvy ptáků označte čtyři různé typy zobáků ptáků z řádu vrubozobých.6. Který pták (s výjimkou vodních ptáků) má všechny čtyři prsty směrované dopředu? Vyvoďte

význam této adaptace.7. Co je to šplhavá noha? Zakreslete ji a připište příklad ptáka, který má šplhavé končetiny.8. Porovnejte souměrnost praporů letek a rýdovacích per na některém z větších ptáků s delším

ocasem.9. Porovnejte délku složených křídel a ocasu jestřába lesního a káně lesní (na jakou část ocasu

křídla dosahují). Vyvoďte význam zjištěných rozdílů pro pohyb ptáka v jeho typickém prostředí.10. Podle jakých znaků poznáte káně lesní od včelojeda lesního?11. Co je to zrcátko? U kterých ptáků a na jaké části těla je naleznete?12. Prohlédněte si modré zbarvení na perech sojky v dopadajícím a v procházejícím světle (při

pohledu proti světlu). Totéž proveďte s pery např. papoušků. Rozhodněte, které zbarvení je způsobeno barvivy a u kterého se jedná o fyzikální jev.

13. Na které části těla ptáka leží kostřec? Jak se liší zbarvením kostřec vlaštovky a jiřičky?14. Zakreslete nohu a trup čápa nebo volavky a označte šipkami, kde se nachází pata a kde koleno.15. Vysvětlete název řádu měkkozobých. Zakreslete příslušnou část těla ptáka a šipkou označte

a pojmenujte místo, podle kterého název řádu vznikl.

134

Poznámky:*

Doporučená literatura:• ČERNÝ, W. Ptáci. 6. vydání. Praha: Aventinum, 2001. ISBN 80-7151-185-4.• HANZÁK, J., HUDEC, K. Světem zvířat. II. díl. Ptáci. 1. část. 2. vydání. Praha: Albatros, 1974.• HANZÁK, J., HUDEC, K. Světem zvířat. II. díl. Ptáci. 2. část. 2. vydání. Praha: Albatros, 1974.• GAISLER, J. Zoologie obratlovců. 1.vydání. Praha: Academia, 1983.• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 3. vydání. Olomouc: Olomouc, 1998. ISBN 80-7182-070-9.• KREJČA, J., KORBEL, L. Velká kniha živočichů. 1. vydání. Bratislava: Príroda, 1993. ISBN 80-07-00510-2.• ŠŤASTNÝ, K., BEJČEK, V., VAŠÁK, P. Svět zvířat. V. svazek. Ptáci. 1.část. 1. vydání. Praha: Albatros, 1998.• ŠŤASTNÝ, K., BEJČEK, V., VAŠÁK, P. Svět zvířat. V. svazek. Ptáci. 2.část. 1. vydání. Praha: Albatros, 1998.

135

90 min.

5.6 Poznáváme pakobylku indickou

O řádu strašilek je v učebnicích většinou jen krátká zmínka. Nepatří do naší fauny a času na probírání podrobností je málo. Strašilky a z nich asi nejčastěji pakobylka indická jsou ale poměrně často chovány zájemci o zajímavé živočichy. Jsou oblíbené pro svou nenáročnost, nezvyklý tvar těla i způsob života. Pakobylka indická – jak název napovídá – pochází z Indie a v Evropě je chována již od konce 19. století. Je zbarvena hnědě až zeleně, tvarem těla se podobá větvičce. Tomu je přizpůsobeno i její chování, za dne se nepohybuje.

Nejprve si ujasníte několik pojmů, které se týkají pakobylek. Odpovědi zaznamenejte na zvláštní papír.

1. Přesný název zařízení na chov pakobylek:a) akváriumb) teráriumc) insektárium

2. Pakobylky se mohou rozmnožovat:a) partenogenezíb) dělenímc) pouze z oplozených vajíček

3. Pakobylky patří k hmyzu s proměnou:a) dokonaloub) nedokonalouc) střídavou

4. Růst nymf pakobylek je umožněn:a) rozpouštěním kutikulyb) svlékáním kutikulyc) měkkým povrchem těla

5. Křídla u pakobylek indickýcha) mají pouze samcib) mají pouze samicec) druhotně chybějí

6. Potravu pakobylky indické tvoří převážněa) listy různých stromů a keřůb) trávac) drobní živočichové

7. Pakobylky mají ochranný tvar těla i zbarven, napodobují větvičky. Tento jev se nazývá:a) mimikryb) mimezec) kineze

136

Úkol č. 1: Morfologie těla pakobylky

Za dne jsou pakobylky v chovném zařízení obvykle ve stavu strnulosti (katalepsie), končetiny, kterými se nepřidržují podkladu, mají přitisknuté k tělu. Katalepsie je způsobena současným stahem antagonistických (protichůdně působících) svalů. Strnulost přerušte tím, že se dotknete zadečku pakobylky. Pak zakreslete a popište podrobně vnější stavbu těla pakobylky. Jednu kon-četinu zakreslete co nejpřesněji a podrobně popište její části, ostatní končetiny stačí zakreslit schematicky.

Úkol č. 2: Ověření padacího refl exu

Pakobylku nechte lézt po prkénku nebo tužším kartonu, který držíte asi půl metru nad stolem. Pak pomalu otočte prkénko nebo karton tak, aby pakobylka byla obrácena hřbětní stranou dolů a lehkým úderem na horní stranu podložky ji sklepněte. Pokus proveďte 10×, zaznamenejte, kolikrát dopadla pakobylka na končetiny a kolikrát na záda. Pokuste se vysledovat, jakou polohu zaujímá tělo pakobylky při pádu, příp.jak se tato poloha při dopadu změní.

Úkol č. 3: Pohyb pakobylky

Sledujte pohybující se pakobylku – střídání končetin (je vhodné tlumené světlo). Jak se pohybuje po větvích? Jak se pohybuje po rovné podložce?

Úkol č. 4: Sledování otevírání průduchů (stigmat)

Pozorujte lupou a zaznamenávejte otevírání a zavírání průduchů na hrudních článcích za 2. a 3. pá-rem končetin. Zapisujte čas po dobu 5 minut.

Poznámky:Pokud vás sledování pakobylek zaujalo, založte si vlastní insektárium. Manuálně zruční si ho mohou vyrobit. Základem je dřevěná nebo kovová kostra, základna je nejvhodnější čtvercová (např. 20 × 20 cm), výška má být dvakrát větší než strana dna. Stěny a strop stačí síťové, jednu stěnu tvoří dvířka nebo zasunovatelné sklo. Lze i koupit akvárium podobných rozměrů a zasíťovat strop. Na dno dát misku stejných rozměrů jako dno a do ní 1 cm vysokou vrstvu bílého písku nebo položit na dno arch bílého papíru.

Do nádobky s uzším hrdlem vkládejte větvičky s listy, hrdlo mezi okrajem a větvemi utěsněte např. vatou, aby se nymfy pakobylek neutopily. Můžete vyzkoušet např. tyto rostliny: rybíz, ptačí zob, maliník, ostruži-ník, růže, švestka, topol, bříza, jabloň, hrušeň, višeň, břečťan. Břečťan a ostružiník jsou zelené i v zimě, jen při silnějších mrazech je třeba dát větvičky pomalu rozmrznout. Insektárium pravidelně čistěte, k přenosu mladých pakobylek používejte nejlépe měkkou entomologickou pinzetu. Za horka je třeba vnitřek insektária občas postříkat vodou ze střičky. Vajíčka pakobylek – pokud chcete chovat další pakobylky – dejte na malou misku s jemným pískem a každé 2–3 dny je lehce přestříkněte vodou. Písek je vhodné předem sterilizovat

137

např. zahřátím v troubě. Za 3–4 měsíce se vylíhnou nymfy asi 1 cm dlouhé, do dospělosti se běhen 3–4 měsíců asi 6× svléknou. Můžete tak pozorovat celý vývojový cyklus tohoto zajímavého hmyzu.

*

Použitá literatura:• ALTMAN, A., LIŠKOVÁ, E. Praktikum ze zoologie. 1. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1979.• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 3. vydání. Olomouc: Olomouc, 1998. ISBN 80-7182-070-9.• JAKRLOVÁ, J., PELIKÁN, J. Ekologický slovník terminologický a výkladový. 1. vydání. Praha: Fortuna, 1999. ISBN 80-7168-644-1.

138

90 min.

5.7 Pozorování drobných vodních korýšů

Rybáři i akvaristé vědí, že v rybnících žijí drobní korýši, kteří se ve vodě pobybují drobnými skoky, proto o nich často hovoří jako o „vodních blechách“. Pokud zalovíme v rybníku na jaře planktonkou, naplní se nám její špička velkou masou drobných organismů. Největší podíl z nich budou zaujímat různé perloočky a buchanky. Vaším úkolem bude zjistit co nejvíc rozdílů mezi dvěma drobnými korýši – perloočkou hrotnatkou a buchankou.

Úkol č. 1: Popis těla hrotnatky a buchanky

Zapište do protokolu, které orgány označují čísla na obrázcích. Použijte tyto pojmy:

1. hrotnatka: oko, první pár tykadel (antenuly), druhý pár tykadel (antény), schránka, plodová komůrka s vajíčky, srdce, zadeček, dvojitý drápek

2. buchanka: první pár tykadel (antenuly), druhý pár tykadel (antény), hlavohruď,volné hrudní články, váček s vajíčky, vidlička (furka), oko

Úkol č. 2: Srovnat pohyb hrotnatky a buchanky

Pozorujte okem i lupou pohyb hrotnatek a buchanek.

1. Jak a pomocí jakých orgánů se pohybuje hrotnatka a jak buchanka?2. Jaké orgány umožňují těmto organismům jen pomalé klesání při zastavení pohybu?

Úkol č. 3: Srovnat vnější stavbu těla hrotnatky

Pomocí pipety přeneste do jamky jednoho podložního skla s kapkou vody hrotnatku a do jamky druhého podložního skla buchanku, opatrně přiklopte krycím sklem. Pozorujte střídavě oba ži-vočichy.

1. Mají tělo rozlišené na jednotlivé články?2. Mají tělo chráněné schránkou?3. Jak se liší stavbou jejich dlouhá tykadla?4. Čím je zakončen jejich zadeček?

139

Úkol č. 4: Vliv teploty na činnost srdce hrotnatky

Připravte do jedné kádinky vodu teplou 15°C, do druhé teplou 40°C. Dejte kapku chladnější vody do jamky podložního skla a vložte do ní hrotnatku. Pozorujte srdce hrotnatky a tečkami nebo čár-kami zaznamenejte počet tepů za půl minuty. Pak přikápněte teplejší vodu a ihned znovu měřte počet tepů za půl minuty. Protože voda rychle chladne, přikapávejte po deseti sekundách vždy další kapku teplé vody. Po skončení měření přebytečnou vodu odsajte fi ltračním papírem. Pak položte na půl minuty na kousek ledu. Po ochlazení znovu změřte počet tepů za půl minuty. Výsledky přepočítejte na počet tepů za minutu.

Úkoly k textu:1. Co jste tímto pokusem zjistili? 2. Jak se liší vámi zjištěný počet tepů za minutu od udávaných hodnot?3. Mezi jaké živočichy vzhledem k teplotě těla patří hrotnatka?

Úkol č. 5: Výskyt hrotnatek a buchanek v průběhu roku

Ve kterém ročním období lze současně získat jak perloočky, tak buchanky a ve kterém ne? Vysvětlete.

Poznámky:*

Použitá literatura:• ALTMAN, A., LIŠKOVÁ, E. Praktikum ze zoologie. 1. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1979.• HANZÁK, J., HALÍK, L., MIKULOVÁ, M. Světem zvířat. V. díl. Bezobratlí. 1.část. 1. vydání. Praha: Albatros, 1973.• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 3. vydání. Olomouc: Olomouc, 1998. ISBN 80-7182-070-9.• LANG, J., PRAVDA, O., DOSKOČIL, J., HŮRKA, K. Zoologie. 1. díl. 3. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství,1974

140

90 min.

5.8 Pozorování žížal

Žížaly zná každé malé dítě. Ví, že žijí v zemi a že při dešti vylézají ven. A že jsou potravou např. kosů. Asi by vám také dovedlo vysvětlit, jak se žížala pohybuje, prostě by řeklo, že leze. Vy znáte o morfologii, anatomii a způsobu života žížal mnohem víc, takže na následné otázky určitě budete umět odpovědět a jednoduché pokusy zvládnete správně vyhodnotit. Vaším úkolem ale bude navíc některé vám známé věci dokázat a příslušné pokusy k tomu vymyslet. Vše zapisujte formou laboratorního protokolu, po-můcky a vypracování pro každý úkol zvlášť. Nezapomeňte, že pro průkaznost vašeho zjištění je třeba pokus nejméně 2–3× opakovat.

Úkol č. 1: Pohyb žížaly

Máte před sebou papír A3 (čtvrtku nebo balicí papír, drsnější strana je otočená nahoru) a 4 žížaly. Položte žížalu na papír a sledujte její pohyb.

Odpovězte na otázky:1. Jak se žížala pohybuje? Popište změny tvaru jejího těla při pohybu.2. Jaká část těla se začne pohybovat jako první?3. Čím je tato část těla zakončena?4. Dejte pohybující se žížale do cesty překážku (např. tužku, postavené pravítko). Jak se

zachová? Snaží se překážku obejít nebo začne couvat?

Úkol č. 2: Dokažte existenci štětinek na těle žížaly a směr jejich růstu.

K tomuto úkolu budete navíc potřebovat lupu.

1. Skloňte hlavu k pohybující se žížale a dobře poslouchejte. Co slyšíte?2. Prohlédněte si lupou tělo žížaly, zjistěte a zapište, zda štětinky vyrůstají z celého povrchu nebo

jen na bocích článků.3. Navrhněte a popište způsob, jak jednoduše ověřit, zda štětinky rostou kolmo k povrchu těla nebo

jsou skloněné šikmo vzad nebo šikmo vpřed. Pokus proveďte, výsledek zapište.

Úkol č. 3: Navrhněte pokus, jak dokázat, zda vnímají žížaly vlhkost. Zjistěte, zda jejich reakce na vlhkost je pozitivní nebo negativní.

Pro tento pokus budete potřebovat navíc kapátko a Petriho misku s vodou. Popište postup pokusu a zapište výsledek.

141

Úkol č. 4: Navrhněte pokus, jak dokázat, zda žížala rozlišuje světlo a tmu a zda je fotofobní nebo fotofi lní (světlo ji odpuzuje nebo přitahuje).

Máte k dispozici žížaly, dvě velké zkumavky nebo průhledné trubičky o průměru asi 1–2 cm a délce asi 20 cm, tmavý papír, izolepu a nůžky.

Úkol č. 5: Z výsledků práce přírodovědného tábora vyvoďte, který biotop je pro žížalu obecnou vhodný a jaký mají žížaly, žijící v půdě, význam pro kvalitu půdy.

K vypracování tohoto úkolu budete potřebovat kalkulačku.

Na přírodovědném táboře Klubu NATURA v roce 2006, který proběhl v Doubravici u Dvora Krá-lové n/L, měla jedna skupina jako téma samostatné práce pozorování žížal a ověření jejich významu pro vznik půdy. Jeden z úkolů byl sběr trusu žížal po dobu 7 dní na dvou různých lokalitách, vždy na ploše tvaru čtverce o rozměrech 1 × 1 m. Za 7 dní bylo na louce u potoka sebráno 416 hromádek trusu. Vysušený trus měl hmotnost 200 g. Na výše položené louce ve stráni bylo sebráno 251 hro-mádek o celkové hmotnosti 101 g.

Úkoly k textu:1. Jaký faktor ovlivnil vyšší výskyt žížal na první louce?2. Jak se většinou živí žížala obecná?3. Co převážně obsahuje trus žížal?4. Spočítejte, jakou hmotnost by měl trus odložený žížalami na povrch zkoumaného čtverce louky

u potoka za celé vegetační období (počítejte jen období od dubna do září, každý měsíc průměrně 30 dní).

5. Spočítejte, jakou hmotnost by měl trus odložený žížalami na povrch celé louky o rozměrech 20 × 30 m.

6. Z předchozích výpočtů vyvoďte, jaký význam mají žížaly pro kvalitu půdy.

A na závěr otázka související s úvodním textem: Proč při velkém nebo dlouhodobém dešti vylézají žížaly na povrch? Svou odpověď si ověřte u učitele.

Poznámky:*

Použitá literatura:• Dobroruková, J., Dobroruka, L. J. Malá tajemství přírody. 1. vydání. Praha: Albatros, 1989.• Jelínek, J., Zicháček, V. Biologie pro gymnázia. 3. vydání. Olomouc: Olomouc, 1998. ISBN 80-7182-070-9.• Motyčka, V., Roller, Z. Svět zvířat. X. svazek. Bezobratlí. 1. část. 1. vydání. Praha: Albatros, 2001. ISBN 80-00-00884-X.

142

90 min.

5.9 Přeměny hmyzích křídel

Křídla hmyzu vznikla podle dvou hlavních teorií buď jako vychlípeniny pokožky z hřbetní části druhého a třetího článku hrudi, nebo z žaberních výběžků z prvního článku hrudní končetiny. Jsou protkaná soustavou podélných a příčných ztluštěnin, tzv. žilkami. Žilky zvyšují pevnost křídla, zasahují do nich větve vzdušnic, nervy a cévy. Charakteristickým útvarem křídla je plamka, sklerotizované, často tmavě zbarvené políčko u předního okraje křídel. Je dobře pozorovatelná např. u vážek. Většina hmyzu má dva páry křídel, někdy bývá druhý pár redukovaný až na malé tyčinky. Křídla hmyzu mohou být různým způsobem přeměněna (modifi kována). A právě těchto přeměn křídel u různých skupin hmyzu se týkají následné úkoly.

Úkol č. 1: Křídla včely

Pinzetou přendejte včelu na volnou Petriho misku a prohlédněte lupou její křídla.

1. Jaký typ křídel má včela?2. Do jakého řádu hmyzu včela patří?3. S pomocí pinzet porovnejte velikost, tvar a stavbu obou párů křídel. 4. Odstřihněte nebo pinzetou odtrhněte jedno křídlo z prvního páru, položte na podložní sklo

a překryjte krycím sklem.5. Pozorujte preparát pod mikroskopem, část křídla zakreslete a popište.6. Křídlo položte na další volnou Petriho misku, včelu vraťte k ostatním hmyzím zástupcům.

Úkol č. 2: Křídla mouchy

Postupujte podle úkolu č. 1.

Doplněk: Pokuste se odpreparovat i jedno křídlo z druhého páru a položte ho také na misku.

Úkol č. 3: Křídla potemníka

Postupujte podle úkolu č. 1 – bod 1, 2 a 3.

4. Odpreparujte jedno křídlo z prvního páru a položte na misku k ostatním křídlům.5. K mikroskopování použijte křídlo z druhého páru, případně jeho část.

143

Úkol č. 4: Křídla ruměnice

Postupujte podle úkolu č. 3.

Úkol č. 5: Křídla cvrčka

Postupujte podle úkolu č. 3

Úkol č. 6: Křídla motýla

Postupujte podle úkolu č. 1 až k bodu 3.

4. Odstřihněte z okraje křídla čtvereček menší než krycí sklo a položte jej na jednu polovinu podložního skla.

5. Přidržte část křídla pinzetou a skalpelem seškrabujte na podložní sklo povrch svrchní strany křídla (stačí z části preparátu). Seškrabané místo bude téměř průhledné.

6. Seškrabaný povrch přikryjte krycím sklem, čtvereček položte na druhou polovinu podložního skla a také přikryjte krycím sklem.

7. Takto připravený suchý preparát pozorujte pod mikroskopem. 8. Jak se nazývají jednotlivé seškrabané útvary? Zakreslete několik různých tvarů.9. Co pozorujete na seškrabaném místě křídla? Proveďte schematický nákres.

10. Jedno křídlo motýla položte na misku k ostatním křídlům.

Závěr:

a) Čím se shodovala a čím se lišila křídla pozorovaná pod mikroskopem?b) Jaké typy křídel jste nalezli? Prohlédněte si křídla na misce i vaše odpovědi v úkolech u bodu a).

Poznámky:*

Použitá literatura:• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 3. vydání. Olomouc: Olomouc, 1998. ISBN 80-7182-070-9.• LANG, J., PRAVDA, O., DOSKOČIL, J., HŮRKA, K. Zoologie. 1. díl. 3. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství 1974.• MACEK, J. Svět zvířat. XI. svazek. Bezobratlí. 2. část. 1. vydání. Praha: Albatros, 2001. ISBN 80-00-00918-8.

144

90 min.

5.10 Ptačí pero

Vlastnosti ptačího peraSvětová moře jsou znečišťována nejen při ztroskotání tankerů, ale i běžnými úniky ropy z těchto plavidel. Po každé havárii tankeru a vylití ropy do moře mají ekologičtí aktivisté plné ruce práce se zachraňováním mořských živočichů, zejména mořských ptáků. Při plnění následujících úkolů zjistíte, proč právě jim hrozí při této ekologické katastrofě tak velké nebezpečí.

Úkol č. 1: Význam péče ptáků o peří

Prapor letky na několika místech „roztrhněte“ až ke stvolu. Pak rozpojená místa lehce stiskněte u stvolu mezi dva prsty (jeden položte na spodní a jeden na svrchní stranu pera) a přejeďte něko-likrát trhlinu směrem k okraji praporu.

1. Co jste zjistili?2. Jak toto vaše zjištění souvisí s pravidelnou péčí ptáků o peří?

Úkol č. 2: Stavba praporu ptačího pera

1. Vystřihněte z letky čtvereček menší než je krycí sklo a položte pinzetou na jednu polovinu pod-ložního skla. Pomocí 2 jehel nebo 2 špendlíků jej na dvou místech roztrhněte a přikryjte krycím sklem. Na druhou polovinu podložního skla položte přibližně stejně velký kousek prachového pera a opět přikryjte krycím sklem. Pozorujte oba suché preparáty pod mikroskopem při vhod-ném zvětšení, nalezněte část preparátu, kde je dobře vidět stavba pera a tuto část preparátu zakreslete. U preparátu z letky zakreslete část jednoho rozpojeného místa.K popisu použijte tyto pojmy: větev, paprsky, háčky.

2. Popište, jaké rozdíly ve stavbě letky (obrysové pero) a prachového pera jste zjistili.

Úkol č. 3: Zjistit, co se stane s peřím ptáků, když přistanou na ropné skvrně na hladině oceánu

1. Na misky laboratorních vah položte Petriho misky a vyvažte. V případě digitálních vah zvažte Petriho misku a zapište její hmotnost. Označte si obě letky (zářezy na brku, tečky fi xem, …), zvažte je a zapište jejich hmotnost. Prohlédněte si prapor per.

2. Do obou kelímků dejte vodu promíchanou se lžičkou soli, do jednoho z nich zamíchejte lžičku rostlinného oleje a půl lžičky kakaového prášku, aby byl vytvořen dojem ropy. Po třech minutách na-močte do každého kelímku jednu letku (protáhněte je pomalu kapalinou). Modelová situace – jeden pták usedl na čistou hladinu, jeden na ropnou skvrnu. Obě pera pak pomalu protáhněte přeloženým ubrouskem nebo utěrkou (pták se otřepal) a položte na kousek igelitu nebo mikrotenový sáček.

145

3. Prohlédněte si stavbu praporu obou per a popište, zda pozorujete rozdíly ve srovnání s pery před pokusem. Vyvoďte, jaký může mít pro vodního ptáka důsledek usednutí na čistou nebo znečistěnou hladinu.

4. Zvažte opět obě pera, zapište hmotnost. Spočítejte, o kolik procent vzrostla hmotnost jednotli-vých per. Vyvoďte, jaký důsledek z toho vyplývá pro vodního ptáka.

Úkol č. 4: Zjistěte nejvhodnější metodu vyčištění per vodního ptáka zasaženého ropou

1. Namočte do kelímků s „ropou“ 4 letky (každou si vhodně označte) a každou několikrát protáh-něte přeloženou papírovou utěrkou nebo ubrouskem. Obnovila se po odsátí „ropy“ praporům per jejich stavba? Tvoří prapory spojenou plochu?

2. Do dvou kelímků dejte studenou vodu (odtočte vodu z vodovodu), do dalších dvou tak teplou vodu, abyste v ní ještě udrželi ruku. Do jednoho kelímku se studenou vodou kápněte 5 kapek jaru nebo jiného detergentu, do jednoho kelímku s teplou vodou také.

3. Pokuste se co nejlépe „vyprat“ čtyři znečištěná pera: jedno ve studené vodě, druhé ve studené vodě s jarem, třetí v teplé vodě, čtvrté v teplé vodě s jarem. Po „vyprání“ každé pero dobře osušte v přeložené papírové utěrce nebo ubrousku. Pokuste se u jednotlivých per obnovit spojenou plo-chu praporu protahováním částí praporu v prstech (viz úkol 1). Kde se vám to povedlo nejlépe? Co z toho všeho plyne pro práci ekologických dobrovolníků, kteří se snaží mořským ptákům zasaženým ropou pomoci?

Poznámky:*

Použitá literatura:• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 3. vydání. Olomouc: Olomouc, 1998. ISBN 80-7182-070-9.• http://response.restoration.noaa.gov/training-and-education/education-students-and-teachers/fi nd-best-way-clean-oil-bird-feathers.html• http://www.ehow.com/info_7944159_science-detergent-oil-bird-feathers.html

146

90 min.

5.11 Srovnání forem bezobratlých živočichů v půdní hrabance listna-tého a jehličnatého lesa

Srovnání forem bezobratlých živočichů v půdní hrabance listnatého a jehličnatého lesaMálokdo z nás si při procházce lesem uvědomí, jaké množství bezobratlých živočichů žije na každém místě, kam šlápne. Pro jejich malou velikost a nesmírnou druhovou pestrost se hned na počátku vašeho zkoumání vzdejte představy, že je budete určovat do druhů nebo rodů. Někdy pro vás budou proble-matické i vyšší systematické kategorie. To ale není pro splnění cíle vašeho úkolu podstatné. Jak z názvu úkolu vyplývá, máte zjistit rozdíly mezi obyvateli hrabanky dvou typů lesa a vyvodit z toho ekologický závěr. K tomu vám bude stačit rozlišování různých forem organismů (tzn. živočichů, které jste schopni od sebe odlišit okem nebo lupou) a jejich pečlivé zapisování.

Úkol č. 1: V hrabance listnatého lesa zjišťujte po dobu půl hodiny počet různých forem bezobratlých živočichů

Jak budete postupovat?

Rozdělte se do skupin pokud možno nejvýše po čtyřech. Najděte si místo, kde je větší množství spadaného listí (u kořenů velkých stromů, v terénních prohlubních). Odhrňte čerstvě spadané listí. Naberte do síta hrst hrabanky (listí již v určitém stupni rozkladu) a prosívejte na misku. Prosátou hmotou pokryjte dno misky pouze do tenké vrstvy. Pak chvíli počkejte, aby se živočichové uklidnili a začali se pohybovat. Odchytávejte větší živočichy pomocí pinzety, drobné živočichy je nejlepší nasát do exhaustoru a pak přemístit do lékovky nebo zkumavky. Rozdělte si úkoly a střídejte se: někdo zapisuje, někdo určuje, někdo prosévá a loví. Pracujte soustředěně po dobu asi půl hodiny. Nejasnosti řešte s přítomným učitelem.

Příklad zápisu: drobný, asi 1 mm velký pavouk, asi 5 mm velký pavouk s hnědým zadečkem, šedě zbarvený po-dlouhlý chvostoskok, silně chlupatý chvostoskok, velice tenká žlutohnědá stonožka (zemivka), hnědá stonožka, mnohonožka, schránka plže, sekáč, stínka, žlutohnědá tvrdá larva, prudce se kroutí (larva kovaříka), asi 1 cm velký hnědý brouk atd.

Po uplynutí dohodnuté doby uložte pečlivě všechny pomůcky a srovnejte si s ostatními skupi-nami své nálezy. Pak chycené živočichy vypusťte. Společně spočítejte, kolik různých forem jste ve skupinách průměrně chytili.

Úkol č. 2: V hrabance jehličnatého lesa zjišťujte po dobu půl hodiny počet různých forem bezobratlých živočichů

Postupujte stejně jako v listnatém lese.

147

Úkol č. 3: Zjištěné formy živočichů rozdělte na dravé a na ty, kteří se živí detritem – rozkládající se organickou hmotou.

Společně srovnejte za přítomnosti učitele výsledky práce jednotlivých skupin.

Úkol č. 4: Srovnejte průměrný počet forem půdních bezobratlých živočichů v hra-bance listnatého a jehličnatého lesa. Své zjištění zdůvodněte.

Pokud jste pracovali srovnatelným způsobem, zjistili jste, že v hrabance jednoho typu lesa žije více forem živočichů, dravých i živících se detritem, než v hrabance druhého typu lesa. Poraďte se ve skupinách, čím je to způsobeno. Závěr každá skupina sdělí přítomnému učiteli, následně provedete společně vyhodnocení celého úkolu.

Z terénního laboratorního cvičení zhotovte doma ze svých poznámek přehledný zápis i se závěrem.

Poznámky:*

Doporučená literatura:• KREJČA, J., KORBEL, L. Velká kniha živočichů. 1. vydání. Bratislava: Príroda, 1993. ISBN 80-07-00510-2.

148

90 min.

5.12 Savci – stavba srsti, rozlišovací znaky

V biologických a ekologických soutěžích je kladen důraz i na poznávání organismů. Pro snazší poznávání je třeba si všímat rozdílů mezi organismy, v našem případě mezi savci, kteří jsou si více podobní, naučit se vyhledávat charakteristické znaky. Poznávat organismy je důležité nejen pro soutěže, ale i pro získání bližšího vztahu k obyvatelům naší přírody. Pro tuto laboratorní práci byli vybráni někteří zástupci hmy-zožravců, hlodavců a lasicovitých šelem. Posuzujte viditelné znaky, k odpovědím na otázky o biologii zvířat využijte své znalosti, hledejte v odborných publikacích nebo na internetu.

Úkol č. 1: Stavba srsti

1. Pinzetou vytrhněte ze srsti savce velice drobný chomáček tak, aby obsahoval jak svrchní, tak spodní vrstvu srsti. Vložte chomáček do kapky vody na podložní sklo. Přikryjte krycím sklem.

2. Podle obrázků jednotlivých chlupů se pokuste najít v preparátu všechny tři, nebo alespoň dva druhy chlupů, zakreslete je a popište.

3. Jak poznáte bezpečně osiník od pesíku a vlníku?

Úkol č. 2: Rozlišovací znaky

Roztřiďte předložené savce na lavice podle řádů (práce celé skupiny). Na dalších úkolech pracujte ve dvojicích.

1. Podle jakého znaku poznáte od sebe bezpečně předložené zástupce hmyzožravců a hlodavců?2. Najděte 2 znaky, podle kterých odlišíte rejsce od rejska.3. Najděte znak, podle kterého rozlišíte bělozubku od rejska.4. Životu v jakém prostředí je přizpůsoben rejsec? (Všímejte si zejména ocasu a tlapek.)5. a) Zakreslete z boku tělo myši, myšice a hraboše, zejména dodržte velikost uší a ocasu v poměru

k tělu.b) Z pozorování a nákresů vyvoďte, jak tyto tři hlodavce od sebe poznáte, pokud je uvidíte

vedle sebe.6. Když na louce na jaře roztaje sníh, můžete tam najít množství cestiček – chodníčků. Komu

patří? Jak vznikly?7. Podle jakého znaku (nehleďte na velikost) poznáte bezpečně lasici kolčavu od lasice hranostaje?8. Najděte 2 znaky (nehleďte na velikost), podle kterých poznáte tchoře od kuny.9. Podle jakého znaku poznáte kunu skalní od kuny lesní?

10. Porovnejte tvar těla jezevce s tělem ostatních lasicovitých šelem.11. Která lasicovitá šelma je nejvíce všežravá, rostlinná potrava tvoří velkou část jídelníčku?12. Která z vyjmenovaných lasicovitých šelem se ukládá k zimnímu spánku?13. V jakém prostředí loví vydra? Jak je k tomuto prostředí přizpůsobena?14. Co tvoří hlavní složku potravy vydry?

149

Poznámky:*

Použitá literatura:• DOBRORUKA, L. J. Savci. 1. vydání. Praha: Aventinum, 2004. ISBN 80-903284-9-0.• GAISLER, J. Zoologie obratlovců. 1.vydání. Praha: Academia, 1983.• KREJČA, J., KORBEL, L. Velká kniha živočichů. 1. vydání. Bratislava: Príroda, 1993. ISBN 80-07-00510-2.

150

90 min.

5.13 Srovnání různých pavoukovců

Běžné pavoukovce u nás představují řády pavouci, sekáči, štírci a roztoči. Štíři jsou u nás zastoupeni štírem kýlnatým, který byl v r. 1959 nalezen v okolí Slapské přehrady, kde se vyskytuje dodnes. Původně byl považován za zavlečeného, protože nejblíže k nám žije v Rakousku, je ale možné, že by mohlo jít i o původní přežívající populaci. Na jiná místa republiky, kde je občas nalézán, byl ale nejspíš zavlečen. Solifugy nejsou součástí naší fauny, žijí v subtropech a tropech Starého světa a na jihu Severní Ame-riky. V Evropě žije 6 druhů, ale málokdo tohoto zajímavého živočicha na svých prázdninových cestách do jižní Evropy viděl.

Úkol č. 1: Srovnání stavby těla pavouka a sekáče

Zakreslete tělo pavouka a sekáče. Popište – pokud jsou viditelné – tyto části: hlavohruď, zadeček, klepítka (chelicery), makadla (pedipalpy), končetiny. Jednu končetinu zakreslete co nejpřesněji, ostatní končetiny stačí zakreslit schematicky.

1. Jak se liší spojení hlavohrudi a zadečku pavouka a sekáče?2. Kolik párů končetin má pavouk a sekáč?3. Ze které části těla končetiny vyrůstají?4. Srovnejte pomocí lupy povrch těla a končetin pavouka a sekáče.5. Klepítka i makadla jsou přeměněné končetiny. Ze kterého páru vznikla klepítka a ze kterého

makadla?6. Který orgán je delší? Klepítka nebo makadla?

Úkol č. 2: Stavba těla klíštěte

Zakreslete tělo klíštěte z hřbetní části a popište, pokud jsou viditelné: hlavohruď, zadeček, štít, končetiny, chobotek

1. Jak je spojena hlavohruď klíštěte se zadečkem?2. Kolik párů končetin má klíště?3. Ze které části těla vyrůstají?4. Který orgán je delší? Klepítka nebo makadla?5. Čím je opatřený chobotek?

151

Úkol č. 3: Srovnání stavby těla štíra a štírka

Zakreslete tělo štíra a štírka. Popište – pokud jsou viditelné – tyto části: hlavohruď, zadeček, klepítka (chelicery), makadla (pedipalpy), končetiny. Jednu končetinu zakreslete co nejpřesněji, ostatní končetiny stačí zakreslit schematicky.

1. Jak se liší spojení hlavohrudi a zadečku štíra a štírka?2. Jak se liší tvar zadečku štíra a štírka?3. Kolik párů končetin má štír a štírek?4. Ze které části těla končetiny vyrůstají?5. Který orgán je delší? Klepítka nebo makadla?6. Čím jsou makadla štíra a štírka zakončená?

Úkol č. 4: Stavba těla solifugy

Na obrázku vidíte solifugu v obranném postoji. Hlavohruď solifugy je nezvykle členěna – přední hrudní články jsou spojeny s hlavou v jeden celek a dva hrudní články jsou volné. To umožňuje zaujmutí tohoto obranného postoje.

1. Jak je spojena hlavohruď solifugy se zadečkem?2. Kolik párů končetin má solifuga?3. Který orgán je delší? Klepítka nebo makadla?4. Jak vypadají chelicery solifugy ve srovnání s ostatními pavoukovci?5. Které všechny části těla namíří solifuga při ohrožení dopředu?6. Jak vypadají makadla solifugy?

Závěr:Z odpovědí v úkolech vyberte ty, které se u všech zástupců opakují, a sestavte z nich společné znaky sledovaných pavoukovců. Uveďte i ty znaky, které platí s nějakou výjimkou.

Poznámky:*

Použitá literatura:• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 3. vydání. Olomouc: Olomouc, 1998. ISBN 80-7182-070-9.• LANG, J., PRAVDA, O., DOSKOČIL, J., HŮRKA, K. Zoologie. 1. díl. 3. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství 1974.• MOTYČKA, V., ROLLER, Z. Svět zvířat. X. svazek. Bezobratlí. 1. část. 1. vydání. Praha: Albatros, 2001. ISBN 80-00-00884-X.

152

90 min.

5.14 Stavba těla ryb

Životním prostředím ryb je voda. Tomu je přizpůsobena jak jejich morfologie, tak anatomie i celý způsob života. S morfologií a anatomií ryb se blíže seznámíte při tomto cvičení.

Úkol č. 1: Tvar těla zkoumané ryby

Popište tvar těla zkoumané ryby. Jak tento tvar nazýváme?

Úkol č. 2: Ploutve

1. Nakreslete tvar těla ryby na celou stránku A4. Zakreslete ploutve, napište jejich názvy a připište, zda jsou párové nebo nepárové.

2. Jak se liší umístěním na trupu ryby párové ploutve?3. Ploutve jsou vyztužené dvěma typy paprsků. Tvrdé paprsky jsou nevětvené a špičaté, měkké jsou

větvené. Zjistěte, jaké typy paprsků jsou v jednotlivých ploutvích.

Úkol č. 3: Povrch těla

1. Najděte na povrchu těla ryby postranní čáru. Jak se tento orgán jinak nazývá a jakou má funkci?2. Tělo ryb je kryto šupinami. Vytrhněte jednu šupinu z postranní čáry a jednu jiného místa. Pro-

hlédněte je lupou. Jak se od sebe liší stavbou? Jaký typ šupin má zkoumaná ryba? 3. Nad ústy jsou patrné čichové jamky. Každá jamka má dva otvory, takže může k chemoreceptorům

proudit voda. Zkuste jemně vsunout jehlu do jednoho otvoru a druhým vysunout ven.

Úkol č. 4: Pitva

1. Odstřihněte víčko skřele a pozorujte žaberní oblouky. Na 1. až 4. žaberním oblouku jsou žábry – červené žaberní plátky (lístky), na vnitřním obvodu jsou krátké, bíle zbarvené žaberní tyčinky Jsou při otevření žaberní dutiny patrné na 1. žaberním oblouku směrem k hlavě. Jaký význam mají žaberní plátky a jaký žaberní tyčinky? 5. žaberní oblouk má na vnitřní ploše požerákové zuby, což uvidíte později.

2. Otočte rybu břišní stranou nahoru, do řitního otvoru vsuňte hrot nůžek a rozstřihněte břišní stěnu až mezi skřele. Stříhejte opatrně, abyste nepoškodili vnitřní orgány. Pak položte rybu na bok a proveďte řez skalpelem (případně použijte i nůžky) v zadní části od páteře k řitnímu otvoru a v přední části od hřbetu kolem žaber k břišní části. Nakonec spojte oba řezy v hřbetní části, protněte skalpelem svalstvo hřbetu až k páteři. Celou odstřiženou stěnu sejměte – nad-zdvihujte pinzetou a přestřihujte svalová spojení.

153

3. V místě těsně pod žábrami se nalézá srdce. Z jakých částí se skládá srdce ryby? Jaká krev jím protéká? Jak se tento typ srdce nazývá? Srdce opatrně vyjměte pomocí pinzety a jemných nůžek a srovnejte s nákresem.

4. Prohlédněte si útrobní orgány. Pod páteří leží plynový měchýř. Z kolika dílů se skládá? Jaká je jeho funkce?

5. Mezi plynovým měchýřem a páteří leží hnědočervený orgán, který odstraňuje z krve škodlivé produkty metabolismu. Jak se tento orgán nazývá?

6. U dospělých ryb, zejména u samic, je často většina orgánů zakryta velkými pohlavními orgány. U samic jsou v nich vidět vajíčka, u samců jsou bělavě zbarvené. Jak se nazývá pohlavní orgán sa-mic a jak samců? Jak se nazývají vajíčka ryb? Co je to mlíčí? Pitvaná ryba je samec nebo samice?

7. Vyjměte pohlavní orgán ryby.8. Vyjměte najednou všechny zbylé orgány z břišní dutiny a na misce je opatrně od sebe oddělujte.

Mezi kličkami střev naleznete světle červenou hmotu – játra. Pokuste se najít do zelena zbar-vený kulovitý orgán – žlučník. V něm se nachází žluč. Tmavočervený plochý orgán je slezina.Jakou funkci mají játra a slezina?

9. Vraťte se k hlavě ryby. U ryb, které nemají v ústní dutině zuby, nahrazují jejich funkci tzv. zuby požerákové, umístěné na 5. (někdy i 4.) žaberním oblouku. Uchopte silnou pinzetou 5. žaberní oblouk za spodní (břišní) stranu a opatrně jej vylomte. Po očištění od svalstva najdete na jeho vnitřním okraji požerákové zuby. K čemu slouží?

10. Vypreparujte pomocí nůžek a pinzety oko, rozstřihněte ho a vyjměte čočku. Očistěte ji posu-nováním po čistém papíru a pak ji položte na potištěný papír. Pozorujte text na papíru přes čočku. Co vidíte? Jakou funkci čočky jste si ověřili?

Doplňkové úkoly:

1. Poněkud obtížnější je preparace mozku. Do týlního otvoru vsuňte opatrně špičaté rameno anato-mických nůžek a prostřihněte lebeční klenbu k jedné i druhé čichové jamce. Pak vezměte silnější pinzetu a nastřiženou část lebeční klenby postupně odlamujte. Tím uvolníte mozek z hřbetní strany. Mírným proudem vody vyplavte tukový polštář a porovnejte mozek s nákresem.

2. Ustřihněte tenký okraj skřelové kosti a očistěte mezi prsty od zbytků kůže a vaziva. Vložte do kapky glycerolu na podložní sklo a přiklopte krycím sklem. Při velkém zvětšení lze v zaclo-něném zorném poli pozorovat kostní buňky se složitě rozvětvenými výběžky (osteocyty), které jsou řídce rozmístěné v mezibuněčné kostní hmotě.

3. Šupinu z postranní čáry vložte do kapky glycerolu na podložní sklo a přiklopte krycím sklem. V zevní části šupiny jsou vidět tmavé větvené buňky, chromatofory. Obsahují barvivo melanin.

Závěr:Teoretické znalosti o stavbě těla ryby jste si ověřili v praxi. Shodovaly se všechny vaše představy se sku-tečností? Pokud ne, který orgán ryby jste si představovali jinak?*

Použitá literatura:• ALTMAN, A., LIŠKOVÁ, E. Praktikum ze zoologie. 1. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1979.• BUCHAR, J. Práce ze zoologie. 2. vydání. Praha: Karolinum, 1993.• GAISLER, J. Zoologie obratlovců. 1.vydání. Praha: Academia, 1983.• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 3. vydání. Olomouc: Olomouc, 1998. ISBN 80-7182-070-9.• SIGMUND, L., HANÁK, V., Pravda, O. Zoologie strunatců. 1. vydání. Praha: Karolinum, 1994.

154

90 min.

5.15 Určování vodního hmyzu a jeho larev podle klíče

Připevněte jeden cedník pevně na tyč. Podle přístupnosti prostředí používejte buď samotný cedník, nebo cedník na tyči. Prozkoumávejte postupně tři prostředí: volnou vodu (pelagiál), dno (bentál) a příbřežní rostliny (litorál). Zapisujte, ve kterém prostředí právě lovíte a které organismy jste v něm nalezli.

Postup odchytu v jednotlivých prostředích:Ve volné vodě lovte tak, aby cedník opisoval osmičky. Ze dna nabírejte materiál, následně těsně u hladiny pomalu pohybujte cedníkem, abyste vyplavili co nejvíce bahna. V příbřežních rostlinách táhněte cedník ode dna rostlinami vzhůru. Lov několikrát opakujte. Ve skupině se střídejte při jednotlivých aktivitách (lov, práce v misce, zapisování a určování). V každém prostředí pracujte dále podle následujícího postupu:

Úkol č. 1: Pozorování vodních živočichů

1. Připravte si do misek rybniční vodu.2. Obsah cedníku vyklopte do jedné misky, pokud obsahuje hrubé části (kousky větví, větší ka-

mínky), nejprve je vyberte, ale přitom je pečlivě prohlížejte, zda na nich nejsou živočichové. Ty přelovte opatrně pomocí entomologické pinzety do misky s čistou vodou.

3. Prohlížejte pomalu obsah misky a nalezené živočichy přelovujte opatrně pomocí entomologické pinzety do druhé misky s čistou vodou.

4. Odlovte do přesnídávkové skleničky všechny živočichy kromě hmyzu (vodní kroužkovce, ploš-těnky, vodní korýše atd.), označte skleničku písmenem prostředí (V – volná voda, D – dno, R – rostliny).

5. Zástupce vodního hmyzu nebo jejich larvy nejprve postupně pozorujte v misce. Pozorovanému živočichu vždy přiřaďte číslo, které pak zapíšete na nádobku, do které ho uložíte. Pozorujte a za-pište k číslu příslušného živočicha, jak se pohybuje, případně další jeho chování a pak ho umístěte do přesnídávkové skleničky nebo do epruvety (podle velikosti živočicha), kterou označíte fi xem jeho číslem a písmenem prostředí.

6. Pomocí klíče a obrázků s použitím lupy určete postupně jednotlivé živočichy, do zápisníku za-znamenávejte k poznámkám o chování určitého živočicha jednotlivé kroky při jeho určování a název živočicha.

7. Učitel bude postupně vaše výsledky kontrolovat.8. Podle pokynů učitele proveďte společnou kontrolu vždy po prozkoumání každého prostředí.

Všechny skupiny předvedou odchycený hmyz a jeho larvy, vzájemně se seznámí s poznatky o pohybu živočicha v misce. Živočichy, které určitá skupina nechytila, si prohlédne.

155

Úkol č. 2: Systém v ulovených bezobratlých

1. Prohlédněte si nádobky, do kterých jste odlovili jiné živočichy než je hmyz a pokuste se živočichy určit nebo alespoň zařadit do skupin podle obrázkových klíčů. Svá zjištění zapište.

2. Podle pokynů učitele proveďte společnou kontrolu.3. Všechny odlovené živočichy vypusťte zpět do vody.

Poznámka: Při odchytu v příbřežních rostlinách můžete ulovit i živočichy pleustonu, tedy ty, kteří žijí nebo se občas pohybují na vodní blance (pavouky, vodoměrky). Při odchytu ve volné vodě můžete ulovit i brus-lařku. Pokud ji pouze uvidíte, můžete si ji také zapsat.

Poznámky:*

Použitá literatura:• STOKLASA, J. Klíče a návody k praktickým činnostem v přírodopisu, biologii a ekologii pro základní a střední školy. 1. vydání. Praha: SPN, 2006. ISBN 80-7235-320-9.• Rezekvítek, Lipová 20, 602 00 Brno, Život ve vodě. Vyobrazení základních skupin vodních bezobratlých: Tereza, ZO ČSOP Praha• KREJČA, J., KORBEL, L. Velká kniha živočichů. 1. vydání. Bratislava: Príroda, 1993. ISBN 80-07-00510-2.

156

90 min.

5.16 Vlastnosti plžů

Plže všichni dobře znáte, alespoň jejich nejčastější zástupce. Zahrádkáři z nich moc nejásají, zejména ne tehdy, když se jim pustí do úrody. Hlemýždě zahradního pozná každý, ale málokdo si uvědomí, že má mnoho zajímavých vlastností, které lze pozorovat pomocí jednoduchých pokusů.

Úkol č. 1: Jak bezpečně poznat slimáka a plzáka?

Prohlédněte si oba živočichy v nádobách. Patří mezi bezulitnaté plže, slimákům zůstala jen vápe-nitá destička pod pláštěm a plzáci mají na stejném místě jen několik vápenitých zrnek. Ale abyste je dobře rozeznali, stačí se pozorně dívat. Podívejte se na štít obou plžů (štít je hladká plocha na hřbetní části za hlavou). Na pravé straně se chvílemi otevírá dýchací otvor do plicního vaku. U plzáků je umístěn v přední třetině štítu, u slimáků v zadní třetině. Zapište podle tohoto znaku, ve které sklenici (podle čísla) je slimák a kde plzák. Další, trochu méně nápadný znak je na hřbetní straně těla. Prohlédněte si dobře hřbetní stranu obou plžů od štítu k zádi. Pokud jste zjistili nějaký rozdíl, zapište ho. Upozornění: Rozdíl se netýká ani rozměrů, ani barvy.

Úkol č. 2: Stavba ulity a její složení

1. Podívejte se na nákres ulity a k jednotlivým číslům přiřaďte do protokolu názvy z nabídky:2. vrchol, sloupek, ústí, píštěl. Najděte tyto části na ulitě, jednu ulitu pomocí pinzety rozeberte tak,

abyste viděli její vnitřní stavbu.3. Zvedněte ulitu vrcholem vzhůru tak, aby ústí ulity směřovalo k vám. Představte si svislou osu,

jak prochází z vrcholu ulitou. Na které straně od osy je ústí? Pokud vpravo, je ulita pravotočivá, pokud vlevo, je levotočivá. Odpověď zapište.

4. Ulita hlemýždě není hladká, jsou na ní vystouplé, zřetelné přírůstkové proužky. Sečtěte tyto proužky od ústí k vrcholu a zapište stáří hlemýždě.

5. U dospělých jedinců má ulita 4,5 až 5 závitů. Kolik závitů má pozorovaná ulita? Byl obyvatel této ulity již dospělý?

6. Prohlédněte si dobře úlomky ulity. Pokud není ulita příliš stará, liší se její svrchní i spodní vrstva na pohled i na dotek. U mlžů, např. u škeble, se skládá lastura ze tří vrstev – na povrchu je tvořena organickou látkou – konchiolinem, pod ním je vrstva uhličitanu vápenatého a nejvnitřnější vrstva je perleťová. Hlemýždí ulita má vrstvy jen dvě. Která vrstva u hlemýždě chybí?

7. Položte na Petriho misku dva větší úlomky ulity, jeden svrchní a druhý spodní stranou vzhůru. Na oba úlomky kápněte svrchu kapku HCl. Co pozorujete? Pokud jste to již probírali, zapište rovnici chemické reakce. Z dalšího úlomku seškrabejte svrchní vrstvu a na oškrabané místo kápněte kapku HCl. Co pozorujete?

157

Úkol č. 3: Morfologie těla hlemýždě

Pozorujte pohybujícího se hlemýždě, zakreslete a popište vnější stavbu jeho těla.

Úkol č. 4: Význam tykadel hlemýždě

Tykadla hlemýždě mají smyslovou funkci? Jakou?

Úkol č. 5: Pohyb hlemýždě

Uchopte pohybujícího se hlemýždě za ulitu a vyndejte ho rychle z nádoby. Co pozorujete? Položte ho na skleněnou desku. Kterou část těla vystrčí z ulity nejdřív? Zvedněte skleněnou desku a pozo-rujte pohyb hlemýždě odspodu. Co pozorujete? Zkuste pozorovaný jev vysvětlit.

Úkol č. 6: Zjištění síly svalstva

Nákladní autíčko (do 15 cm délky) připojte tenkým provázkem k ulitě hlemýždě (provázek protáh-něte kabinou a oba konce provázku k ulitě pevně přilepte). Až hlemýžď poleze a potáhne autíčko, přidávejte na korbu olověné broky, dokud se hlemýžď nezastaví. Pak broky zvažte. Pokus zopakujte s jiným hlemýžděm. Jak těžký náklad hlemýžď utáhl?

Úkol č. 7: Reakce na dotek a na zastínění

Dotkněte se zlehka tykadel pohybujícího se hlemýždě. Co pozorujete? Nechte lézt hlemýždě po skle-něné desce na slunci nebo pod lampou. Po chvíli vsuňte ruku do světla tak, aby stín prudce dopadl na hlemýždě. Co pozorujete? Vysvětlete význam pozorovaných jevů.

Nyní si porovnejte své výsledky s ostatními skupinami. Vzhledem k tomu, že jste dělali pokusy s živými jedinci, které nelze donutit k pohybu, když nechtějí, nemusely se vám všem všechny úkoly podařit. Výsledky, které jste nezískali, si můžete napsat podle skupin, které měly větší úspěch.

Poznámky:*

Použitá literatura:• ALTMAN, A., LIŠKOVÁ, E. Praktikum ze zoologie. 1. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1979.• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 3. vydání. Olomouc: Olomouc, 1998. ISBN 80-7182-070-9.• LANG, J., PRAVDA, O., DOSKOČIL, J., HŮRKA, K. Zoologie. 1. díl. 3. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství,1974

158

90 min.

5.17 Zajímaví obyvatelé vysychajících mechů

VířníciVířníci jsou tak malí, že byli dříve řazeni do jedné skupiny s prvoky. Žijí zejména ve sladkých vodách, i ve velice miniaturních nádržkách, někteří v mechu. Čistě mořských druhů je málo, někteří obývají brakické vody.

Tělo vířníků kryje kutikula, některé druhy vytvářejí na povrchu pevné krunýře z desek a ostnů. Na těle vířníků lze většinou dobře pozorovat tři části: hlavovou, tělovou a nožní. Nožní část může někdy chybět. Na hlavové části je většinou vířivý aparát, kterým si neustále přihánějí vodu s potravou k ústnímu otvoru, nožní část slouží k přichycení k podkladu (zpravidla má na konci prstovité přívěsky s lepivými žlázami). Vířníci se mohou od podkladu odpojit a odplavat na jiné místo.

Vířníci jsou gonochoristé se značně vyvinutým sexuálním dimorfi smem. Samečkové jsou proti samič-kám trpasličí velikosti, bývají vzácní a u několika druhů nejsou vůbec známí. Vířníci se na jaře a v létě rozmnožují partenogeneticky – neoplozenými diploidními vajíčky, ze kterých se líhnou jen samičky. Na podzim začnou samičky určité generace snášet haploidní vajíčka dvojího typu, z drobnějších se bez oplození líhnou drobní samečkové, kteří oplodní samičky. Ty nakladou velká diploidní vajíčka, ze kterých se na jaře líhnou diploidní partenogenetické samičky, a celý cyklus se opakuje. Vývoj vířníků je přímý, jen u trvale přisedlých druhů se z vajíček líhnou volně pohybliví juvenilní jedinci.

Nepříznivé podmínky, například vyschnutí mechu, přežívají vířníci ve stavu strnulosti – anabiózy, kdy vytvoří na povrchu těla pevnou schránku, zbaví se velkého množství vody a všechny životní funkce jsou velmi omezené. Po obnovení vhodných podmínek schránku opustí a v několika hodinách se opět všechny životní funkce obnoví.

ŽelvuškyŽelvušky jsou mikroskopičtí obyvatelé mechů, lišejníků a půdy, jsou sladkovodní i mořské, některé druhy jsou kosmopolitní.

Mezi želvuškami jsou druhy živící se vysáváním rostlinných tkání, někteří vysávají drobné živočichy, např. vířníky.

Želvušky mají válcovité tělo bez zřetelné členitosti, pokryté tenkou kutikulou s dlouhými chloupky, čtyři páry komolcovitých nečlánkovaných končetin zakončených drápky, ústní otvor vybavený dlouhými štíhlými bodci.

Želvušky jsou gonochoristé, jejich vývoj je přímý.

Při vyschnutí prostředí přečkávají želvušky nepříznivé období ve stavu strnulosti – anabiózy. Zatáh-nou svých osm končetin, zbaví se velkého množství vody a změní se ve svraštělá soudečkovitá tělíska. Všechny jejich životní funkce klesají na minimum. V této podobě mohou být želvušky roznášeny jako prach větrem na obrovské vzdálenosti a jsou nesmírně odolné proti nepříznivým vlivům, mohou přečkat

159

např. až 6,5 roku trvající vyschnutí. Pokusy bylo zjištěno, že přežijí osmihodinové ponoření do tekutého hélia, odolávají výkyvům teploty od mínus 271 °C do plus 100 °C, bezkyslíkovému prostředí i škodlivému záření a působení chemikálií. Není divu, že želvušky nalézáme i v Antarktidě.

Úkol č. 1: Sbíráme mechy

Nejprve sesbírejte několik polštářů mechů o velikosti asi 8 cm2 ze střech a nechat zcela vyschnout. Část nechejte v suchu, část vložit jednotlivě do Petriho misek a zalít asi 12 hodin před laboratorním cvičením vodou tak, aby byly mechy zcela nasáklé, ale aby neležely ve vodě.

Úkol č. 2: „Ožívající“ bezobratlí

Před vlastní prací nejprve suché mechy krátce namočte. Poté ždímejte do jiné Petriho misky kapa-linu a postupně prohlížejte několik preparátů z této vody. Hledejte soudečkovité útvary želvušek v anabióze. Vše pečlivě zakreslete je a sledujte, zda začnou projevovat známky života. Případné pozorované změny zapište.

Úkol č. 3: Pozorování želvušek a vířníků

Vodu z mechů namočených 12 hodin vyždímejte do další Petriho misky a postupně prohlížejte několik preparátů z této vody. Hledejte živé želvušky a vířníky. Pozorujte a zakresete je. Pokuste se popsat způsob jejich pohybu.

Úkol č. 4: Vysušování mechů

Nechejte pod mikroskopem s osvětlením vydávajícím teplo jeden preparát postupně vyschnout. Sledujte a popišujte chování želvušek, případně i vířníků.

Poznámky:*

Použitá literatura:• LANG, J., PRAVDA, O., DOSKOČIL, J., HŮRKA, K. Zoologie. 1. díl. 3. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství 1974.• MOTYČKA, V., ROLLER, Z. Svět zvířat. X. svazek. Bezobratlí. 1. část. 1. vydání. Praha: Albatros, 2001. ISBN 80-00-00884-X.• HANZÁK, J., HALÍK, L., MIKULOVÁ, M. Světem zvířat. V. díl. Bezobratlí. 1.část. 1. vydání. Praha: Albatros, 1973.• VOŽENÍLKOVÁ, K. Vliv prostředí na výskyt želvušek (Tardigrada) v polštářích vysýchajících mechů. Středoškolská odborná činnost 1996.• http://www.biolib.cz/cz/taxon/id14940/

160

90 min.

5.18 Zařazování zástupců hmyzu do řádu podle klíče

Práce ve dvojicích:

Úkol č. 1:

1. Hledejte na louce a na keřích, případně na spodních větvích stromů různé zástupce hmyzu, odchytávejte je buď přímo do skleniček od přesnídávky, nebo pomocí entomologické pinzety. Živočichy umísťujte jednotlivě do epruvet, které označíte fi xem čísly.

2. Pomocí klíče s použitím lupy určete živočichy do řádů, do zápisníku zaznamenávejte pod čísly na epruvetách jednotlivé kroky při určování a výsledný řád zapište.

3. Podle pokynů učitele proveďte společnou kontrolu.

Práce ve dvou skupinách:

Úkol č. 2: Smýkání

1. Procházejte pomalu loukou a opisujte smýkadlem v trávě osmičky (podle pokynů učitele). Pro-jděte asi 10 m, pak spodní část smýkadla přehoďte přes okraj tak, aby hmyz nemohl ze spodní části vylétnout.

2. Položte smýkadlo na trávu a pomalu vytahujte tkaninu středem smýkadla. Hmyz, který se po-stupně objevuje, chytejte buď přímo do epruvet, nebo do přesnídávkových skleniček. Živočichy, které jste při práci ve dvojicích nechytili, umísťujte jednotlivě do epruvet, které označíte fi xem čísly.

3. Pomocí klíče s použitím lupy určete živočichy do řádů, do zápisníku zaznamenávejte pod čísly na epruvetách jednotlivé kroky při určování a výsledný řád zapište.

Úkol č. 3: Sklepávání

1. Pod keř nebo strom s nízkými větvemi položte prostěradlo a keřem nebo větvemi silně zatřeste.2. Spadaný hmyz sbírejte buď přímo do epruvet, nebo do přesnídávkových skleniček. Živočichy,

které jste při práci ve dvojicích nechytili, umísťujte jednotlivě do epruvet, které označíte fi xem čísly. 3. Pomocí klíče s použitím lupy určete živočichy do řádů, do zápisníku zaznamenávejte pod čísly

na epruvetách jednotlivé kroky při určování a výsledný řád zapište.

Podle pokynů učitele proveďte společnou kontrolu a všechen chycený hmyz vypusťte.

*

Použitá literatura:• STOKLASA, J. Klíče a návody k praktickým činnostem v přírodopisu, biologii a ekologii pro základní a střední školy. 1. vydání. Praha: SPN, 2006. ISBN 80-7235-320-9.

161

90 min.

6.1 Složení DNA a RNA

Nukleové kyselinyNukleové kyseliny jsou makromolekulární sloučeniny, které obsahují heterocyklické dusíkaté báze, sa-charidy a kyselinu fosforečnou. Cukernou složkou je buď riboza nebo 2-deoxyribosa, mezi heterocykly patří purinové – adenin (A), guanin (G) nebo pyrimidinové báze – thymin(T), cytozin (C), uracil (U). Kyselina fosforečná zde funguje jako silné spojení těchto struktur neboť zde vznikají fosfodiesterové vazby. Celá tato struktura vytváří lineární polynukleotidové řetězce.

Baze thymidin se vyskytuje pouze u DNA a uridin pouze u RNA. Podle druhu sacharidu obsaženého v molekule nukleových kyselin rozeznáváme kyselinu deoxyribonukleotidovou (DNA), která obsahuje cukr 2-deoxyribosu a kyselinu ribonukleovou (RNA), která obsahuje ribosu.

Úkol č. 1: Izolace DNA ze sleziny

DNA lze získat z vepřové sleziny tímto postupem:1. 10 g nakrájené sleziny rozetřeme pomocí mořského písku v třecí misce2. postupně přidáme 100 ml nachystaného jedno molárního roztoku NaCl a roztíráme3. směs centrifugujeme dle pokynů učitele (je možnost pomalejšího způsobu – fi ltrace) 4. do 600 ml vychlazené destilované vody pomalu sléváme výsledek centrifugace5. DNA se sráží jako vlákna, které namotáváme na dřevěnou tyčinku

Otázky a úkoly:1. Popiš barvu a konzistenci DNA.2. Co to je DNA?

Úkol č. 2: Důkaz RNA a DNA reakcí s difenylaminem

Cukerná část nukleových kyselin reaguje rozdílně s difenylaminem. RNA (cukr ribosa) poskytuje zelené zbarvení a DNA (cukr deoxyribosa) modré zbarvení.

Postup:1. Od učitele dostanete vzorek 1, 2 a 3, do vzorků přidejte 1 ml 0,5% nachystaného NaOH a 1 ml

difenylaminu.2. Zahřívejte, sledujte změnu zbarvení a výsledek zapište.

Otázky a úkoly:Urči, který z tří vzorků je DNA, RNA a který neobsahuje nukleovou kyselinu a proč.

*

Použitá literatura:• PAVEL, Peč. Laboratorní cvičení s biochemie.

162

45 min.

6.2 Procvičujeme genetiku kvantitativních znaků (polygenní dědičnosti)

Co jsou to kvantitativní znaky – jsou měřitelné (např. délka, výška, objem, hmotnost aj.) – mají kontinuální proměnlivost (= variabilitu), tzn., že je lze seřadit od nejmenšího k největšímu, nej-lehčího k nejtěžšímu atd.

– při dostatečném počtu měření vykazují nejčastěji rozdělení četností podle Gaussovy křivky (tzv. nor-mální rozdělení) – nejvíce je průměrných hodnot, směrem k extrémům se jejich četnost snižuje;

– kvantitativní znaky jsou podmíněny mnoha geny malého účinku (polygeny), které spolupůsobí (jsou v interakci) – polygenní dědičnost

– jsou ovlivnitelné prostředím – dědičnost kvantitativních znaků je mnohem složitější, než dědičnost znaků kvalitativních, poměry v F1 nejsou mendelistické

– genetici jsou schopni mapovat lokusy pro kvantitativní znaky (QTL – quantitative trait locus) pomocí molekulárních markerů

– studium genetiky kvantitativních znaků vyžaduje znalost biostatistiky (výpočty základních statistických charakteristik, regrese, korelace, testování hypotéz, analýzy rozptylu aj.)

Proč je třeba věnovat pozornost genetice kvantitativních znakůGenetika kvantitativních znaků je základem šlechtění rostlin a základem plemenářské práce hospo-dářských zvířat. Většina ekonomicky významných užitkových vlastností spojená s výživou lidstva je kvantitativního charakteru.

Genetika kvantitativních znaků se také zabývá studiem vztahů mezi užitkovými znaky (regrese, kore-lace). Mezi hodnotami užitkových vlastností bývají často negativní korelace, např. korelační koefi cient vyjadřující míru závislosti mezi produkcí mléka u skotu a procentem tuku, popř. procentem bílkovin v mléce nabývá hodnot od −0,1 do −0,2 (je záporný, negativní korelace) – zvýší-li se metodami pleme-nitby dojivost, klesne obsah tuku i bílkovin v mléce.

Polygenní dědičnost vykazuje mnoho chorob, včetně chorob civilizačních.

Příklady kvantitativních znaků u rostlin: hmotnost biomasy, výnos (hospodářsky využitelná část bio-masy), listová plocha, výška rostliny, hmotnost semen, množství obsahových látek v rostlině, hustota stomat, délka trichomů, rezistence vůči chorobám aj.

Příklady kvantitativních znaků u zvířat: výška zvířete (u hospodářských zvířat se udává výška v ko-houtku), hmotnost, délka končetin, rezistence vůči chorobám, reprodukční vlastnosti, dojivost, výkrm-nost, zmasilost obsah tuku v mase, aj.

Příklady kvantitativních znaků u lidí: výška, hmotnost, IQ, schopnost učit se, znaky lidského chování, krevní tlak, civilizační choroby.

163

Co je to heritabilitaHeritabilita neboli dědivost je hodnota, udávající, do jaké míry je variabilita znaku podmíněna geno-typem a nakolik je ovlivněna působením vnějších vlivů, tedy prostředím. Označení heritability je h2.

Heritabilitu lze obecně vypočíst pomocí následujícího vzorce:

h2 = VGVP

kde VG představuje variabilitu genotypu a VP představuje variabilitu fenotypu (tato je dána proměnlivostí genotypovou + proměnlivostí podmíněnou vlivy prostředí).

koefi cient heritability teoreticky nabývá hodnot od 0 (znak by však byl podmíněn pouze vlivy prostředí) až 1 (kvalitativní znak, podmíněn pouze genotypem).

Pro výzkum polygenní dědičnosti lidských dědičných znaků je obzvláště užitečné sledování dvojčat. Dizygotní dvojčata, vyrůstající ve stejném prostředí, podávají obrázek o tom, jak působí stejné vnější faktory na dva jedince s odlišným (byť mírně) genotypem. Naopak monozygotní dvojčata poskytují unikátní možnost hodnotit dva jedince se stejným genotypem. Pokud tato monozygotní dvojčata navíc vyrůstají každé v jiném prostředí, můžeme hodnotit vliv různého prostředí na jedince se stejným geno-typem. Obecně hodnotíme konkordanci (shoda – oba jedinci mají sledovaný znak) nebo diskordanci (neshoda – jedno z dvojčat daný znak nemá) pro určitý znak. Porovnáváním těchto konkordancí či diskordancí můžeme zjistit, jaká je heritabilita sledovaného znaku.

K odhadu koefi cientu heritability pro určitý znak v určité populaci lze využít např. analýzu variance fenotypové proměnlivosti příbuzných jedinců (rodiče-potomci, sourozenci, polosourozenci), regresní a korelační analýzy blízce příbuzných jedinců (rodiče-potomci, sourozenci, polosourozenci), včetně studia dvojčat

Podle toho, do jaké míry se na fenotypovém projevu znaku podílí genotyp a do jaké míry vlivy prostředí lze kvantitativní znaky rozdělit na:

– nízkodědivé: h2 do 0,3 (např. reprodukční a psychické vlastnosti); – strednědědivé: h2 od 0,3 do 0,5 (např. produkční vlastnosti); – vysokodědivé: h2 nad 0,5 (např. jatečné vlastnosti).

Znalost koefi cientu heritability má zásadní význam pro postupy ve šlechtění a plemenářství. Následující tabulka uvádí na příkladu hospodářsky významných vlastností u skotu s různou dědivostí očekávané efekty selekce, heteroze, inbridingu, výsledné efekty metod selekce a používané metody plemenitby.

Znak (vlastnost) Koefi cient heritability

Selekční efekt Metoda selekce Metoda

plemenitbyEfekt

heterozeEfekt

inbridinguVlastnosti souvi-sející s reprodukcí

nízký(do 0,3) malý problematická křížení značný značný

Výkrmnost střední(0,3–0,5) střední komplikovaná reciproká

plemenitba střední střední

Jatečná hodnota vysoký(0,5 a výše) výrazný jednoduchá čistokrevná

plemenitba nepatrný nepatrný

164

Často diskutovanými otázkami humánní genetiky je genetická podmíněnost psychických vlastností, cho-vání, inteligence. Rozsáhlou studii zorganizovali vědci z Minnesotské univerzity. Sledovali monozygotní dvojčata, která byla záhy po narození oddělena a vychovávána nezávisle na sobě v odlišných podmínkách. V této studii byly zjištěny překvapivě vysoké koefi cienty heritability – u výsledků testů behaviorálních vlastností osobnosti kolem 0,5 a v případě IQ až 0,7.

Úkol č.1: Trocha teorie z genetiky

Řádně si přečtěte uvedený text a pokuste se mi porozumět. Ve dvojici se spolužákem jej řádně prodiskutujte tak, aby vám byly všechny pojmy zcela zřejmé. K doplnění informací je možné po-užít odbornou literaturu, učebnici, nebo internet. Poté se pokuste zodpovědět následující otázky:

1. Byla měřena výška 500 rostlin, rozdělení četností je normální, byl vypočten aritmetický průměr 100 cm, směrodatná odchylka 20 cm. Interpretujte výsledek a vypočtěte variační koefi cient.

2. Z uvedených znaků vyberte kvantitativní znaky: barva květu, velikost květu, rohatost skotu, dojivost, barva srsti, psychické vlastnosti, hmotnost semen.

3. Koefi cient heritability produkce mléka se pohybuje v rozmezí 0,15–0,40. Odhadněte efekt hete-roze, inbridingu, selekční efekt a vyberte vhodnou metodu plemenitby.

4. U alkoholizmu je v případě monozygotních dvojčat konkordance 55 %, u dizygotních dvojčat 28 %. Naznačují tyto údaje, že alkoholizmus je založen geneticky?

5. V rámci třídy diskutujte dědivost psychických vlastností člověka. Jak může výchova a vzdělávání ovlivnit osobnost člověka?

Poznámky:*

Použitá literatura:• SNUSTAD, D. P. a SIMMONS, M. J. Genetika. Brno: Nakladatelství Masarykovy univerzity, 2009.• http://www.genetika-biologie.cz/polygenni-dedicnost• http://user.mendelu.cz/urban/vsg3/kvantita/kvant4.html

165

45 min.

6.3 Gonozomální dědičnost

Octomilka (Drosophila melanogaster) byla poprvé využita ke genetickým pokusům T. H. Morganem roku 1909. Již o rok později Morgan poprvé popsal mutanta s bílýma očima. Objevil ho úplnou náho-dou a považoval jej za projev velmi vzácného recesivního znaku. Při dalším křížení F1 generace, jež byla uniformní (všichni jedinci byli červenoocí), získal však velmi vzácnou odchylku od mendelistických poměrů, zároveň si všiml důležitého znaku – všichni běloocí jedinci byli samci. Objevil tak gonozomální dědičnost. Dnes víme, že bílá barva očí u octomilek je podmíněna recesivní alelou w vázanou na X chromozom. Také v oblasti genetiky člověka bylo učiněno několik významných objevů. Bylo zjištěno, že některé choroby – např. hemofi lie, daltonismus – jsou vázané na pohlaví (obě choroby jsou podmíněné recesivní alelou lokalizovanou na chromozom X.

Úkol č. 1: Krížíme drozofi ly

1. Uveďte, jaké potomstvo u drosofi l lze očekávat při křížení červenooké homozygotní samice s bílým samečkem. S jakou pravděpodobností lze u tohoto křížení očekávat v F2 generaci čer-venookého samečka?

2. S jakou pravděpodobností lze u drozofi l očekávat v potomstvu bělookou samici při křížení bě-looké samice a červenookého samce? Jak se tato pravděpodobnost změní, budeme-li stejný jev zkoumat v F2 generaci?

Úkol č. 2: Problémy s hemofi lií

1. Dvěma fenotypově zdravým rodičům se narodil syn hemofi lik. Jaká je pravděpodobnost, že další dítě bude opět hemofi lik?

2. Zdravý muž se ožení se ženou, jejíž otec je hemofi lik. Jaké děti (z hlediska hemofi lie) se mohou narodit?

3. Syn je hemofi lik, dcera je homozygotně zdravá. Jaké jsou genotypy rodičů?

Úkol č. 3: Dědičnost barvosleposti

1. Zdravý muž se ožení s barvoslepou ženou. Jaké děti (z hlediska daltonismu) se mohou narodit?2. Manželé mají barvoslepou dceru, matka vidí normálně. Určete genotypy rodičů.3. Otec i syn jsou daltonici. Matka rozlišuje barvy normálně. Po kom zdědil syn chorobu?

166

Poznámky:*

Použitá literatura:• LUBOMÍR, Kincl, Vlatimila CHALUPOVÁ a Vítězslav BIČÍK. Biologie: 1850 testových otázek a odpovědí. Olomouc: Rubico, 2004.• KINCL, L. a kol. Biologie rostlin pro 1. ročník gymnázií. 3. vydání. Praha: FORTUNA, 2000. ISBN 80-7168-736-7.• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 9. vyd. Olomouc: OLOMOUC, 2007. ISBN 80-7182-217-5.

167

90 min.

6.4 Procvičujeme základní znalosti z genetiky

Genetika používá – stejně jako jiné vědy – mnoho specielních pojmů, jejichž znalost je pro studium genetiky nezbytná. V následujících úkolech si ověřte, zda jsou vám tyto základní pojmy jasné.

Úkol č. 1: Z uvedených možností je jedna správná. Označte ji.

1. Řetězec DNA je tvořen nukleotidy, které se skládají:a) ze dvou dusíkatých bází, cukru a fosfátub) z dusíkaté báze, cukru a dvou fosfátůc) z dusíkaté báze, cukru a fosfátu

2. Molekula DNA je tvořena:a) jednořetězcovou dvoušroubovicíb) dvouřetězcovou dvoušroubovicíc) kombinací obou

3. Před dělením jádra buňky musí dojít k:a) replikaci DNAb) vycestování DNA z jádrac) rozpuštění DNA

Úkol č. 2: Zapište odpovědi na následující otázky:

1. Zápis pořadí nukleotidů v nukleové kyselině se skládá z písmen C, G, A, T, U, která představují dusíkaté báze.a) Co tato písmena přesně znamenají?C –G –A –T –U –b) Která z písmen se vyskytují v zápisu DNA?c) Která z písmen se vyskytují v zápisu RNA?

2. Napište pomocí začátečních písmen dusíkatých bází pořadí nukleotidů v řetězci DNA, který vznikl replikací podle řetězce:CGGATGAATCGATCC

168

3. Napište pořadí nukleotidů, které jsou v molekule DNA komplementární k následujícímu pořadí nukleotidů v jednom řetězci DNA:ACGTTACCAGTCAAC

4. Při expresi genu (proteosyntéze) se určitý úsek jednoho vlákna DNA přepisuje do mRNA. Jaké bude pořadí nukleotidů v mRNA, vytvořené podle části vlákna DNA s pořadím nukleotidů:TCAATGGTACTTAGC

5. Kolik nukleotidů za sebou v řetězci DNA kóduje jednu aminokyselinu v bílkovině, která podle tohoto předpisu vznikne? Každou odpověď zdůvodněte.a) 1 – ano – neb) 2 – ano – nec) 3 – ano – ne

6. Gen je úsek makromolekuly DNA, který pořadím nukleotidů určuje pořadí aminokyselin v ur-čité bílkovině a obsahuje tak informaci pro vznik určitého znaku, případně pořadí nukleotidů v molekulách RNA.Gen pro určitý znak, např. pro barvu očí, se může vyskytovat v populaci v různých konkrétních formách – alelách. Základní vztah mezi dvěma alelami určitého genu je vztah dominance a re-cesivity. Např. při kombinaci alel pro modrou a hnědou barvu očí je alela pro modrou barvu recesivní a pro hnědou dominantní.

Přiřaďte k jednotlivým genotypům označených čísly písmena správných názvů:I. Aa a) dominantní homozygot

II. AA b) heterozygotIII. aa c) recesivní homozygot

7. a) Pod jednotlivá schémata křížení alel připište, zda představují 1. nebo 2. Mendelův zákonb) Před jednotlivé generace genotypů napište označení P, F1, F2.

c) Označení vysvětlete.

. . . . . . . . . . . . . AA × aa . . . . . . . . . . . . . Aa × Aa . . . . . . . . . . . . . Aa . . . . . . . . . . . . . AA Aa Aa aa . . . . . . . . . . . . . Mendelův zákon . . . . . . . . . . . . . Mendelův zákon

P –F1 –F2 –

169

8. Dědičnost znaku s úplnou dominancí:Gen pro vznik černé barvy srsti u skotu je dominantní nad genem pro červenou barvu (jedná se o dvě různé alely téhož genu).

a) Jaké potomstvo (F1) získáme po křížení čistokrevného, tj. homozygotního černého býka (např. plemena východofriského) s červenými kravami (např. plemena červenostrakatého)?

b) Jaké bude složení potomstva (F2) po vzájemném zkřížení získaných kříženců z úkolu a)?c) Jaká telata získáme zkřížením červeného býka s hybridními kravami z F1?

9. Dědičnost znaků s neúplnou dominancí:Pokud se u sledovaného heterozygotního alelového páru neprojeví úplná dominance jedné a úplná recesivita druhé alely, není fenotyp vzniklého jedince shodný ani s jedním z rodičů.

U některých plemen ovcí se kromě jedinců s normální délkou ušních boltců (označíme je jako dlouhouché) vyskytují i jedinci bez boltců (africké polodivoké bezuché ovce). Vzájemné křížení dlouhouchých zvířat dává vždy dlouhouché potomstvo, při křížení zvířat bez boltců se rodí vždy jen bezuchá jehňata. Kříženci mezi dlouhouchými a bezuchými ovcemi mají uši krátké.

a) Jaké bude potomstvo po vzájemném zkřížení těchto krátkouchých kříženců?b) Jaká jehňata získáme, jestliže zkřížíme krátkouchou ovci s bezuchým beranem?

10. Dědičnost dvou znaků s úplnou dominancí:V předchozích příkladech jsme sledovali vždy jeden znak, tedy tzv. monohybridní křížení. Pokud sledujeme současně dva znaky, mluvíme o dihybridním křížení.Červená barva plodů rajčat je dominantní nad žlutou barvou, normální vzrůst rostlin je do-minantní nad zakrslostí.

Předpokládejme, že obě výchozí rodičovské formy (P) jsou homozygotní a že geny, odpovída-jící za dědičnost obou znaků, leží na různých chromozomech (volná kombinovatelnost genů).

a) Jaký fenotyp budou vykazovat hybridní rajčata, získaná křížením červenoplodých rostlin nor-málního vzrůstu se žlutoplodými zakrslými rostlinami? Jak budete při řešení tohoto příkladu postupovat? Nejprve zapište genotypy obou rodičů (pro barvu použijte písmena A, a, pro vzrůst B, b). Pod genotypy rodičů zapište, jaké gamety bude každý rodič tvořit. Zkřížením gamet zapište genotyp potomků (F1) a odpovězte na výše uvedenou otázku.

b) Jedinci s jakými genotypy a s jakými fenotypy vzniknou křížením těchto hybridů mezi se-bou? Spočítejte genotypový a fenotypový poměr. Jak budete postupovat? Nejprve zapište genotypy obou hybridů z F1. Pod genotypy zapište, jaké gamety budou jedinci tvořit (stále sledujeme dva znaky). Pro nejsnadnější zjištění všech genotypů, které zkřížením gamet mo-hou vzniknout, použijte kombinační tabulku. Nejprve do prvního sloupce zapište gamety jednoho jedince a do první řádky gamety druhého jedince. Rohové políčko vlevo nahoře se nevyplňuje. Pak do všech políček vepište genotypy (kombinace gamet), vždy – pokud to jde – pište od každého písmene nejprve alelu dominantní a pak recesivní.

170

X

Postup vyhodnocení:1. Po vyplnění tabulky zapisujte pod sebe odlišné genotypy (postupujte po jednotlivých řádcích).

Při nalezení stejného genotypu připište k již zapsanému genotypu čárku. Po prohlédnutí celé tabulky čárky u jednotlivých genotypů sečtěte, přičtěte jednu (za první zápis) a napište za čárky výsledný počet. Porovnáním těchto počtů získáte genotypový poměr. Kolik různých genotypů může při tomto křížení vzniknout?

2. K jednotlivým genotypům zapište, jaký fenotyp bude rostlina mít. Použijte vždy dvě písmena (Č – červené plody nebo Ž žluté plody a N – normální vzrůst nebo Z zakrslá). Spočítejte, kolik různých genotypů patří k určitému fenotypu. Toto zjištění zapište štěpným fenotypovým po-měrem. Kolik různých fenotypů může při tomto křížení vzniknout?

*

Použitá literatura:• JELÍNEK, J., ZICHÁČEK, V. Biologie pro gymnázia. 3. vydání. Olomouc: Olomouc, 1998. ISBN 80-7182-070-9.• SOKOLOVSKAJA, B. CH. Genetika v příkladech. 1. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1974.

171

90 min.

7.1 Stanovení obsahu vody v rostlinném pletivu

Nejrozšířenější složkou živých soustav je voda, která tvoří v průměru 60% hmotnostního obsahu živo-čišných buněk a 75% obsahu rostlinných buněk. V některých organismech může voda dosahovat až přes 90% z celkové hmotnosti. Velmi rozdílný je však obsah vody v různých tkáních či pletivech jednoho organismu. Voda vytváří jedinečné prostředí pro existenci a biochemickou aktivitu živých soustav.

Úkol č. 1: Voda v rostlině

Množství vody v rostlině lze stanovit velmi jednoduše s využitím sušárny.

1. Na Petriho misce odvažte přesně čerstvé rostlinné pletivo (5 g).2. V sušárně při teplotě okolo 110 °C vysušte vzorek do konstantní hmotnosti.3. Před vážením nechte sušinu na Petriho misce v exsikátoru vychladnout a poté vzorek zvažte.4. Z rozdílu hmotností vypočítejte hmotnostní zlomek vody ve zkoumaném vzorku.5. Takto postupujte s různými vzorky rostlin. Odeberte různá rostlinná pletiva z jedné rostliny,

např. kopretina, listnatý či jehličnatý strom (kořen, stonek, dřevo, listy, květy, plody, semena).6. Porovnejte obsah vody v jednotlivých pletivech, sestavte tabulku a graf .7. Které orgány obsahují nejvíce a které nejméně vody?8. Zjištěné údaje porovnejte s údaji v odborné literatuře.

Podobně můžete postupovat s živočišnými tkáněmi.

Poznámky:*

Použitá literatura:• JELÍNEK, Jan, ZICHÁČEK, Vladimír. Biologie pro gymnázia. Olomouc: Olomouc, 2005. 575 s. ISBN 80-7182-177-2.• LELLÁK, Jan, KUBÍČEK, František. Hydrobiologie. Praha: Karolinum, 1992. 252 s. ISBN 80-7066-530-0.• Kol. Člověk a příroda. Voda. Plzeň: Fraus, 2005. 63 s. ISBN 80-7238-337-X.• KUBIENOVÁ L., BAIZOVÁ P. Chemické pokusy. http://vedajezabava.upol.cz/?sekce=manualy

172

45 min.

7.2 Co je to ekologická stopa

Koncept ekologické stopy byl vytvořen, aby odpověděl na otázku, zda lidská populace žije v hranicích únosné ekologické kapacity či nikoliv a aby odhadl (ve formě plochy) dopad, jaký mají aktivity člověka na přírodu. Ekologická stopa je tedy souhrnným ukazatelem vlivu člověka (města, státu) na životní prostředí. Převádí spotřebované zdroje (např. elektrický proud, zemní plyn, benzín, stavební materiál, potraviny, dřevo, atd.) na odpovídající bioproduktivní plochy (udává se v globálních hektarech). Po-rovnává je se zdroji, které má město k dispozici – s jeho biokapacitou. Biokapacita představuje souhrn produktivních ploch, její porovnání s ekologickou stopou umožňuje zjistit, zda daná jednotka (území, město, továrna, škola, stát) vytváří ekologický přebytek či defi cit.

Podle posledních analýz má každý obyvatel planety v průměru k dispozici 1,8 globálního hektaru, aby nežil na ekologický dluh a vývoj na Zemi byl udržitelný. Ekologická stopa jednoho Čecha se v posledních letech pohybuje okolo pěti globálních hektarů.

Úkol č. 1: Naše ekologická stopa

Vypočítejte každý svoji ekologickou stopu s využitím kalkulátoru na http://www.hraozemi.cz/ekostopa.html, popř. ekologickou stopu vesnice či města, v němž žijete – http://www.ekostopa.cz/mesto/orientacni-vypocet/.

Úkol č. 2: Zmenšujeme ekostopu

Na základě vámi zjištěných výsledků vypracujte návrhy na snížení vaší ekostopy, ekostopy školy, vesnice či města.

Poznámky:*

Použitá literatura:• http://www.hraozemi.cz/ekostopa.html• http://www.ekostopa.cz/mesto/• http://cs.wikipedia.org/wiki/Ekologick%C3%A1_stopa

173

90 min.

7.3 Píšeme dopis přírodním inkoustem

Ve středověku byl hlavním používaným inkoustem modrý inkoust z duběnkového odvaru, kterým se psaly např. i papežské buly. Vajíčka a larvy parazitických žlabatek vyvolají na listech či pupenech dubů tvorbu hálek, nejčastěji kulovitých útvarů, kterým se říká duběnky. Do těchto útvarů rostlina soustřeďuje různé látky, které vývoj larev reguluje. Mezi tyto látky patří také třísloviny (taniny), hořké látky, které jsou polymerem kyseliny gallové. Sloučeniny fenolické povahy (i třísloviny) vytvářejí s železnatými kationty modře zbarvené komplexní sloučeniny.

K vytvoření neviditelného písma lze využít lehce dostupné přírodní látky – mléko, ocet, citrónová šťáva a další ovocné šťávy, šťáva z cibule, roztok cukru a mnoho jiných. Text lze zviditelnit lehkým zahřáním. Tepelným rozkladem organických látek (cukrů, popř. bílkovin) dochází ke zbarvení produktu dohněda.

Úkol č. 1: Duběnkový inkoust

Duběnkový inkoust je velmi starý prostředek k psaní. Popíšeme si jeho přípravu:

1. V 1 litru vody svaříte drcené sušené duběnky, vaříte alespoň 10 minut. 2. Zfi ltrujte a ještě do teplého fi ltrátu přidávejte arabskou gumu a zelenou a modrou skalici a dů-

kladně promícháte. 3. Plnicím perem nebo pomocí kapiláry napíšeme na papír vzkaz.

Úkol č. 2: Příprava neviditelného inkoustu

Neviditelný inkoust můžete použít při různých hrách (šifrování apod.). Jeho příprava je velmi snadná.

1. K psaní použijte např. mléko, ocet, citrónovou šťávu a další ovocné šťávy, šťávu z cibule, roztok cukru.

2. Písmo musíte nechat pomalu zaschnout, aby se stalo neviditelným. Text zviditelníte zahřátou žehličkou, kterou budete papír přejíždět, popř. přidržením textu u žárovky.

Poznámky:*

Použitá literatura:• VONDRUŠKA P. Kryptologie, šifrování a tajná písma. Albatros, edice OKO, 2006. ISBN 80-00-01888-8.

174

90 min.

7.4 Vyrábíme papír

Historie a výroba papíruKaždodenní život si nedovedeme představit bez papíru. Papír byl vynalezen ve 3. tisíciletí př. n. l. v Číně, kdy byl vyráběn z konopí, později, v 1. století př. n. l. z hedvábných a lněných hadrů, pravděpodobně od roku 105 n.l. z dřevoviny (vynalezl čínský úředník). Postupně nahradil kámen (tesané nápisy), hliněné destičky, březovou kůru, papyrus (z parenchymu stonků báchoru papírodárného) či pergamen (z ovčích kůží). Do Evropy se papír dostal prostřednictvím Arabů ve 13. století. První papírny v Evropě vznikaly ve Španělsku, odkud se pak šířily do Itálie a Francie (12. – 14. století). Od 16. století se pak začaly obje-vovat papírny i v českých zemích (Zbraslav, Turnov, Frýdlant, Praha).

Moderní výrobní proces papíru probíhá na papírenském stroji a má tyto fáze:Výroba vláknoviny – buničiny z dřevěné štěpky, mletí – přísady škrob (zvýšení pevností papíru), barvy, klížidlo (proti rozpíjení tiskových barev nebo inkoustu), plniva – kaolin nebo uhličitan vápenatý (aby nebyl papír průsvitný) a další chemické přísady. Vláknitá suspenze natéká na podélné nekonečné síto, kde dochází k odvodnění vlákniny. Dále se papírový list snímá ze síta pomocí plstěnce do lisové části (několik válcových lisů za sebou), kde se lisováním odstraní další množství vody z papírového listu. Protože již není možné mechanicky odstranit zbylou vodu v papírovém listu, musí se papírový list sušit na válcích, které jsou vytápěny párou. Na konci papírenského stroje může být kalandr. Jedná se o zvláštní lis, kde se papír povrchově uhlazuje. Pak následuje navíječ, kde se papírový list navíjí do rolí nebo řeže formování do archů, na závěr probíhá úprava povrchu (podle využití papíru).

Papír patří mezi recyklovatelné materiály. V Česku se na jeho třídění používá modrý kontejner. Na ozna-čení papírových obalů vhodných k recyklaci se používá standardní recyklační symbol s číslem uvnitř nebo s označením PAP podle normy ČSN 77 0052-2. Papíry vhodné k recyklaci jsou kancelářský papír, sešity, noviny, časopisy, reklamní letáky, krabice, kartony a lepenka. Naopak nevhodné k recyklaci jsou mokré, mastné a znečištěné papíry, voskový a uhlový papír (kopírák), termopapír, použité papírové kapesníky, hygienické vložky, obvazy, obaly ze směsi papíru a jiného materiálu, např. obaly Tetra-pak obsahující také hliníkovou a polyetylenovou fólii.

Úkol č. 1: Vytváříme papír

Vyrobte dle popsaného pracovního postupu různé druhy ručních papírů. Výsledky srovnejte mezi sebou a pochlubte se jimi doma!

175

Výroba domácího ručního papíru

Papír rozmělníme na kaši – čím bude hrubší, tím bude i papír hrubší a naopak (ale pozor ať papír není příliš rozmělněný – to by se pořádně nespojil a trhal by se). Použijeme buď mixér, nebo z papíru vymačkáme vodu a uděláme kouli, kterou „nastrouháme“, nebo jednoduše papír ve vodě roztrháme a rozmělníme manuálně. Pro zpevnění přimícháme škrob (na 1 talíř asi 1 lžici). Do vzniklé kaše můžeme zapracovat také různé příměsi a barviva, např. borůvky (modrá), kurkuma, kari (žlutá), ostružiny, černý rybíz (fi alová), maliny, jahody, čer-vený rybíz (červená), káva (hnědá) aj. Dále připravíme „pracovní plochu“. Na desku či stůl dáme savou látku, na kterou položíme vrstvu novin a na ně balicí papír. Z papíroviny vymačkáme přebytečnou vodu (ale dáváme pozor, aby nebyla příliš suchá – měla by být asi tak mokrá, aby se dala lehce rozprostřít na dlani) a vytvoříme z ní na balicím papíře svůj vlastní aršík. Můžeme jej ještě přizdobit vylisovanými kvítky. Arch potom pomocí novin zbavujeme přebytečné vody, měníme také noviny pod balicím papírem. Nakonec arch můžeme ještě přejet válečkem, aby byl rovnější. Pak jej necháme sušit na slunci (nezapomeneme podložit suchými novinami), popř. sušení urychlíme teplým fénem na vlasy. Usušený arch opatrně sloupneme z balicího papíru. Pokud se zkroutil, můžeme jej zabalený do látky, přejet napařovací žehličkou.

Poznámky:*

Použitá literatura:• VINTER, V. Rostliny pod mikroskopem – Základy anatomie cévnatých rostlin. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009. 191 s. ISBN 978-80-244-2223-7.• http://web.quick.cz/iveta_kulhava/Vyrpapiru.htm• http://www.stream.cz/video/2263-jak-se-co-dela-papir• http://cs.wikipedia.org/wiki/Pap%C3%ADr#V.C3.BDroba

RNDr. Jana Dobroruková, Mgr. Petra Macháčková, doc. RNDr. Petr Hašler, Ph.D., PaedDr. Ing. Vladimír Vinter, Ph.D.

EDICE: Badatelsky orientovaná výukaLaboratorní a terénní cvičení BIOLOGIE

Editor RNDr. Lukáš Műller, Ph.D.

Výkonný redaktor prof. RNDr. Zdeněk Dvořák, DrSc., Ph.D.Odpovědný redaktor Bc. Otakar LoutockýJazyková korektura Mgr. Robert JordánGrafi cká úprava a návrh obálky Marcel VrbasSazba Vydavatelství Univerzity PalackéhoIlustrace Marcel VrbasDalší spolupráce na textech Jaromír Gamba

Vydala a vytiskla Univerzita Palackého v OlomouciKřížkovského 8, 771 47 [email protected]

Publikace neprošla jazykovou redakční úpravou ve VUP

1. vydáníOlomouc 2015Ediční řada – UčebniceISBN 978-80-244-4592-2Neprodejná publikaceVUP 2015/0219



Lenka Bartáková, Pavel Daniš, Jaroslava Jáčová Lukáš Műller (ed.)

CHEMIECHEMIETomáš Lehotský, Martin Faměra, Lukáš Műller

GEOLOGIEA PALEONTOLOGIEGEOLOGIEA PALEONTOLOGIE



Laboratorní a terénní cvičení BIOLOGIE z edice Badatelsky orientovaná výuka vznikla v rámci projektu OPVK Soubor materiálů k badatelským aktivitám žáků ZŠ a SŠ v přírodních vědách (reg. č. CZ.1.07/1.1.00/26.0032), řešeného na Univerzitě Palackého v Olomouci. Autorský kolektiv byl tvořen praktikujícími středoškolskými a vysokoškolskými pedagogy. Jejich spolupráce vyústila v neobvyklou publikaci, hojně využitelnou na 2. stupni základních a všech typech středních škol. Unikátní kniha obsahuje více jak 250 experimentů a pozorování z biologie formulovaných jako problémové úlohy vhodné pro zavádění badatelsky orientované výuky. Laboratorní práce a zařazené experimenty byly vybrány tak, aby byly pokryty všechny související kapitoly RVP pro základní školy a gymnázia. Většina zařazených badatelských úkolů obsahuje i návodné otázky a úkoly, které tento způsob výuky podpoří.

V rámci projektu dále vyšly tyto tituly:


BIOLOGIEBIOLOGIE


Date post:	21-Dec-2020
Category:	Documents
Upload:	others
View:	3 times
Download:	0 times

laborky biologie WEB - Univerzita Palackého v...

Documents