1

Opracowane

tematy

z biologii

dla I klasy

gimnazjum

Iwona Wiśniewska

Raszyn 2008

2

SPIS TREŚCI

1. Ekologia a ochrona środowiska…………………………………….. 3

2. Poznajemy podstawowe pojęcia ekologiczne……………………… 4

3. Dlaczego jedne gatunki rzadko występują, a inne są pospolite?....... 5

4. Rozmieszczenie, liczebność, zagęszczenie. ……………………….. 6

5. Rozrodczość, śmiertelność, imigracja, emigracja i struktura

wiekowa……………………………………………………………. 7

6. Oddziaływania (interakcje) między populacjami…………………. 9

7. Drapieżnictwo……………………………………………………… 10

8. Pasożytnictwo i konkurencja………………………………………. 11

9. Allelopatia…………………………………………………………. 12

10. Stosunki nieantagonistyczne (mutualizm i komensalizm). ……….. 13

11. Najważniejsze cechy biocenozy…………………………………… 14

12. Obieg materii w ekosystemie……………………………………… 15

13. Dlaczego duże drapieżniki są tak mało liczebne?.............................. 16

14. Wpływ człowieka na funkcjonowanie ekosystemu………………… 18

15. Właściwości istot żywych………………………………………….. 19

16. Czy organizmy powstały na Ziemi?................................................... 20

17. Znaczenie makroskładników dla organizmów……………………… 21

18. Znaczenie mikroskładników dla organizmów……………………… 22

19. Woda jako środowisko procesów życiowych………………………. 23

20. Rola związków organicznych w prawidłowym rozwoju

organizmów. ……………………………………………………….. 24

21. Kwasy nukleinowe…………………………………………………. 26

22. Komórka jako najmniejsza funkcjonalna część organizmu………… 28

23. Fotosynteza – to proces anaboliczny, cz kataboliczny?...................... 30

24. Oddychanie jako proces kataboliczny………………………………. 31

Literatura …………………………………………………………… 34

3

Temat: Ekologia a ochrona środowiska.

1. Ochrona środowiska przyrodniczego polega na:

a) tworzeniu: - parków narodowych

- parków krajobrazowych

- rezerwatów przyrody

- obszarów chronionego krajobrazu o dużej wartości

przyrodniczej

b) ustanawianiu pomników przyrody

c) odnowie gatunkowej roślin i zwierząt

d) na racjonalnym wykorzystywaniu zasobów przyrody

2. Ochrona środowiska korzysta z wyników badań następujących nauk:

- geografii

- geologii

- chemii

- biologii

- ekologii

3. Środowisko – to ogół elementów przyrody ożywionej (biotycznych) i

nieożywionej (abiotycznych), bezpośrednio wpływających

na życie organizmu.

Do czynników abiotycznych zaliczamy:

- nasłonecznienie

- wilgotność

- wiatr

- temperatura

- ukształtowanie terenu

- rodzaj podłoża, itp.

Do czynników biotycznych zaliczamy:

- rośliny

- grzyby

- zwierzęta

- mikroorganizmy

4. Ekologia – to nauka o organizmach w ich „domu”, czyli w ich rodzinnym

środowisku. Bada zależności między środowiskiem a

organizmami oraz między samymi organizmami.

4

Temat: Poznajemy podstawowe pojęcia ekologiczne.

Populacja – jest to zbiór osobników jednego gatunku, wzajemnie na siebie

wpływających, zamieszkujących ten sam obszar.

Gatunek – jest to zbiór populacji osobników mających wspólne pochodzenie

i odznaczających się tymi samymi cechami, które są przekazywane

płodnemu potomstwu.

Biotop – jest to abiotyczne środowisko życia organizmów.

Biocenoza – jest to zespół populacji różnych gatunków, występujących

w danym środowisku i powiązanych różnego rodzaju

zależnościami.

Ekosystem – jest to biocenoza wraz z abiotycznym środowiskiem

czyli biotopem.

Producent – jest to organizm samożywny, przede wszystkim roślina,

która wykorzystując energię słoneczną, wytwarza ze związków

nieorganicznych materię organiczną. Jest to pierwsze ogniwo

łańcuchów pokarmowych.

Konsument – jest to organizm cudzożywny.

Konsument I rzędu – to roślinożerca.

Konsument II rzędu – to mięsożerca.

Destruenci – to organizmy przetwarzające materię organiczną (szczątki roślin

i zwierząt) w nieorganiczną. Destruentami są bakterie i grzyby.

5

Temat: Dlaczego jedne gatunki rzadko występują, a inne są pospolite?

Siedlisko - jest to miejsce, które organizm zamieszkuje, np. jelito człowieka

w przypadku tasiemca.

Nisza ekologiczna – jest to wszystko to, co umożliwia organizmowi przeżycie

i rozród.

Tolerancja ekologiczna – jest to zdolność przystosowania się do zmian

określonego czynnika środowiska.

Synantropijne rośliny – są to rośliny żyjące w otoczeniu budynków

mieszkalnych i produkcyjnych , dróg oraz pól

uprawnych, wprowadzone nieumyślnie przez

człowieka.

Bioindykatory – organizmy, których obecność, brak lub sposób zachowania się

wskazuje np. występowanie jakiegoś związku w środowisku

(np. porosty wrażliwe na dwutlenek siarki) bądź określa

właściwości środowiska (np. skrzyp – gleba kwaśna).

Gatunki, które rzadko występują to te, których zdolności przystosowania się

(adaptacji) są zbyt małe i w związku z tym znalezienie odpowiedniego miejsca,

czyli niszy, jest dla nich bardzo trudne.

6

Temat: Rozmieszczenie, liczebność i zagęszczenie.

Właściwości populacji biologicznej to:

- rozmieszczenie

- liczebność

- zagęszczenie

- rozrodczość

- śmiertelność

- imigracja

- emigracja

- struktura wiekowa

Rozmieszczenie – jest to sposób występowania osobników danej populacji na

określonym terenie.

Rozmieszczenie może być:

- przypadkowe

- równomierne

- skupiskowe

Rozmieszczenie przypadkowe w przyrodzie występuje bardzo rzadko np. u

kozibrodu pajęczynowatego na wydmach śródlądowych lub u solibrodu zielnego

tylko najstarsze okazy.

Rozmieszczenie skupiskowe polega na tworzeniu stad i kolonii lub kęp roślin.

Zwierzęta tworzące stada (antylopy, pawiany, żubry).

Zwierzęta tworzące kolonie (gawrony, kormorany, pieski preriowe).

Rośliny w skupiskach – pokrzywa, jałowiec, koniczyna łąkowa, kocanki

piaskowe.

Rozmieszczenie równomierne występuje u dziko rosnących traw,

w monokulturach sosnowych, w uprawach warzywnych, u ptaków i ssaków

drapieżnych mających terytorium łowieckie np. u myszołowów lub rysi

i u gniazdujących ptaków śpiewających.

Liczebność – jest to liczba osobników zasiedlających obszar zajęty przez daną

populację.

Zagęszczenie – jest to liczba osobników populacji przypadająca na jednostkę

powierzchni lub objętości środowiska.

7

Temat: Rozrodczość, śmiertelność, imigracja, emigracja i struktura

wiekowa.

Rozrodczość – jest to zdolność populacji do wydawania nowych osobników.

Śmiertelność – jest to wymieranie osobników w czasie w danej populacji.

Imigracja – jest to napływ nowych osobników do danej populacji.

Emigracja – jest to opuszczanie granic zasięgu danej populacji.

Wpływ rozrodczości, śmiertelności, emigracji, imigracji na zagęszczenie

populacji

Krzywa przeżywania typu A (wypukła) jest charakterystyczna dla człowieka i

większych zwierząt kręgowych.

Krzywa przezywania typu B (wklęsła) jest charakterystyczna dla mniejszych

organizmów, np. myszy, wielu zwierząt bezkręgowych i roślin.

8

Liczebność populacji zależy od zróżnicowania wiekowego osobników

tworzących daną populację, czyli struktury wieku.

W życiu osobników wyróżniamy trzy okresy:

- okres młodociany (od urodzenia do osiągnięcia dojrzałości płciowej)

- okres rozrodczy (związany z wydawaniem potomstwa)

- okres starości (po zakończeniu okresu rozrodczego)

Populacja rozwijająca się to taka, gdzie liczba urodzeń jest większa od liczby

zgonów.

Populacja wymierająca to taka, gdzie liczebność osobników młodocianych jest

mniejsza od liczebności osobników starych.

Populacja ustabilizowana to taka, gdzie liczebność osobników okresu

młodocianego i rozrodczego jest podobna.

9

Temat: Oddziaływania (interakcje) między populacjami.

Stosunki antagonistyczne – to takie, gdzie populacja jednego gatunku działa

na niekorzyść populacji innego gatunku.

Do stosunków antagonistycznych zaliczamy:

- drapieżnictwo

- pasożytnictwo

- konkurencja

Stosunki nieantagonistyczne – to takie, gdzie populacja jednego gatunku

działa na korzyść populacji innego gatunku .

Do stosunków nieantagonistycznych zaliczamy:

- mutualizm

- komensalizm

10

Temat: Drapieżnictwo

Drapieżnictwo – jest to stosunek antagonistyczny, w którym jeden gatunek

zwierząt (drapieżca) poluje na drugi gatunek zwierzęcy

(ofiarę), zabija ją i zjada.

Przystosowania drapieżników do wykrycia ofiary, schwytania jej i zjedzenia:

- dobry wzrok (sokół)

- węch (pies, kret)

- echolokacja (nietoperz, delfiny)

- budowa sieci (pająk)

- zastawianie pułapek (mrówkolew)

- język (żaba, kameleon)

- parzydełka (stułbia)

- świecący wyrostek (ryby głębinowe)

- polowanie z zasadzki ( jaguar, szczupak)

- itp.

Metody obrony ofiary przed atakiem drapieżników:

- ucieczka (mysz, zając, antylopa)

- muszle (małże, ślimaki)

- pancerz (żółw)

- substancje chemiczne odstraszające wroga(tchórz, skunks)

- żądło (pszczoły, osy)

- kolce (jeż)

- rogi (jelenie)

- jaskrawe ubarwienie (kumaki)

- upodobnienie się kształtem do otoczenia ( patyczaki)

- upodobnienie się kolorem do otoczenia (płastugi, ćmy)

- itp.

11

Temat: Pasożytnictwo i konkurencja.

Pasożytnictwo – jest to antagonistyczna forma współżycia gatunków. Pasożyt

bytuje i zdobywa pokarm w organizmie (pasożyt wewnętrzny)

lub na organizmie (pasożyt zewnętrzny) żywiciela, osłabiając

go, a niekiedy prowadząc do jego śmierci.

Pasożyty zewnętrzne to, np. : pijawki, kleszcze, wszy, pchły, komary,

z roślin np. kanianka.

Pasożyty wewnętrzne to, np. : glista ludzka, tasiemce.

Konkurencja – jest to współżycie antagonistyczne dwóch gatunków

występujących w tym samym siedlisku i mających te same

wymagania, np. pokarmowe (żubr i sarna).

Dwa gatunki nie mogą żyć w jednej niszy ekologicznej.

Populacje dwóch a nawet kilku gatunków, występujące w tym samym siedlisku i

mające takie same wymagania, konkurują ze sobą, np. o pokarm, wodę,

przestrzeń, światło, kryjówki przed drapieżnikiem, miejsce i materiał na

gniazdo, dominację w stadzie, itp.

12

Temat: Allelopatia

Allelopatia – jest to wzajemne oddziaływanie roślin na siebie, przyspieszające

(dodatnie) lub hamujące (ujemne) wzrost i rozwój poprzez

wydzielane substancje chemiczne.

Wydzieliny korzeni i liści niektórych roślin:

- odstraszają owady

- zapobiegają chorobą roślin

- hamują inwazję innych roślin

Przykłady allelopatii dodatniej:

- posadzenie cebuli obok truskawek zapobiega rozwojowi szarej pleśni (grzyba)

- na polach kukurydzy i fasoli posadzenie dyni eliminuje inne niepożądane

gatunki roślin.

- posianie gryki lub gorczycy eliminuje uporczywy chwast jakim jest perz

- większe plony daje niewielka ilość chabra w życie, kąkolu w pszenicy,

rumianku w rzepaku, czy łubinu w ziemniakach

Przykłady allelopatii ujemnej:

- nie należy siać pszenicy po jęczmieniu

- maku po ziemniakach (będą bardziej podatne na choroby i dadzą mniejsze

polny)

13

Temat: Stosunki nieantagonistyczne.

Mutualizm - jest to nieantagonistyczna forma współżycia dwóch gatunków, dla

obu stron korzystna ; w wielu przypadkach jest niezbędna do

przetrwania.

Przykłady mutualizmu:

-) porost= komórki glonów + strzępki grzyba

-) mikoryza współżycie grzybów z korzeniami drzew

-) współżycie roślin motylkowych z bakteriami brodawkowymi

-) trzmiele zapylające koniczynę czerwoną

-) bąkojady odżywiające się owadami na skórze hipopotamów

-) mrówki broniące mszyce przed biedronkami

-) owady zapylające kwiaty

Komensalizm - jest to nieantagonistyczne współżycie dwóch gatunków

korzystne tylko dla jednego, a dla drugiego zupełnie obojętne.

Przykłady komensalizmu:

-) lew i hiena

-) lew i sęp

-) rekin i podnawka

14

Temat: Najważniejsze cechy biocenozy.

Łańcuch troficzny tworzą: producenci, konsumenci i destruenci. Grupa

organizmów, która zajmuje w łańcuchu troficznym

to samo miejsce, wchodzi w skład określonego

poziomu troficznego.

Producentem jest roślina, ewentualnie porost lub bakteria samożywna.

Konsumentem I rzędu są zwierzęta roślinożerne, np. : ssaki, owady, ślimaki,

ptaki.

Konsumentami II rzędu, czyli drapieżcami, są zarówno pierwotniaki jak i małe

owady oraz wiele ssaków.

Konsumentami III rzędu, czyli drapieżcami szczytowymi, są np. : niektóre

ryby, ptaki, czy ssaki.

Destruentami są przede wszystkim bakterie i grzyby.

Kolejność ogniw łańcucha jest stała.

Im większa różnorodność gatunków ,tym większa liczba różnego rodzaju

układów w biocenozie, tym łatwiej o równowagę w biocenozie.

15

Temat: Obieg materii w ekosystemie.

Biocenoza jest ściśle związana ze swym środowiskiem – biotopem i tworzy z

nim razem układ, zwany ekosystemem, w którym krąży materia i przez który

przepływa energia.

Materię organiczną, wytwarzają organizmy samożywne w procesie fotosyntezy.

Producenci, korzystając z energii świetlnej, przetwarzają pobrane ze

środowiska proste związki nieorganiczne w złożone związki organiczne, które

konsumenci zużywają jako materiał budulcowy i źródło energii.

Obumarłe szczątki, zarówno producentów, jak i konsumentów, są przez

destruentów rozkładane do prostych związków nieorganicznych i w ten sposób

materia wraca do środowiska, skąd znowu może zostać pobrana przez

producentów. Obieg materii zostaje zamknięty.

Materia krąży między biocenozą a jej biotopem.

16

Temat: Dlaczego duże drapiezniki sa tak mało liczebne?

Między poziomami troficznymi istnieją ścisłe zależności ilościowe.

W ekosystemie liczba organizmów tworzących kolejne, wyższe poziomy

trofinzne jest coraz mniejsza.

Każdy ekosystem można przedstawić za pomocą piramidy liczb, która jest

również piramidą masy.

Odpowiedź na pytanie - dlaczego jest tak mało dużych zwierząt?, podano

wówczas, gdy przeliczono masę żywego organizmu (biomasę) na energię

chemiczną zawartą w związkach organicznych budujących jego ciało.

Wyniki badań Oduma wykazują, że na kolejnych poziomach troficznych ilość

energii, która przepływa przez ekosystem, jest coraz mniejsza. Najwięcej mają

jej producenci, najmniej drapieżcy szczytowi. Minimalne ilości energii

pozostające w martwych szczątkach ostatniego ogniwa całkowicie wykorzystują

destruenci.

17

Rośliny magazynują w związkach organicznych około 1,2% energii słonecznej.

Przyswojona przez rośliny energia jest potrzebna do wykonania czynności

życiowych, takich jak wzrost, rozmnażanie, wymiana gazowa. Duża ilość

energii w czasie tych procesów jest uwalniana w postaci ciepła.

Roślinożercy od producentów uzyskują tylko 16% energii pobranej przez nich

od słońca (co stanowi 0,2% energii początkowej, dochodzącej ze Słońca na

Ziemię).

Roślinożercy zużyją część tej energii na oddychanie, rozmnażanie, wzrost,

trawienie, ruch, itp.

Zwierzęta mięsożerne otrzymują już tylko 11% z wyjściowych 16%

( co stanowi 0,02% energii początkowej, dochodzącej ze Słońca na Ziemię).

Dla drapieżców szczytowych pozostaje tylko 5,5% energii z wyjściowych 16%,

(co stanowi 0,001% energii początkowej, dochodzącej ze Słońca na Ziemię).

Jest to tak mała ilość, iż niemożliwe jest, aby wystarczyła dla większej liczby

szczytowych drapieżców, (dlatego nie spotyka się łańcuchów pokarmowych

zawierających więcej niż pięć gatunków organizmów).

Podczas przepływu energii przez ekosystem, następują jej ubytki w czasie

przejścia z jednego poziomu troficznego na drugi.

18

Temat: Wpływ człowieka na funkcjonowanie ekosystemu

Człowiek jako gatunek istnieje już co najmniej 100 tysięcy lat.

Rozwój cywilizacji naukowo-technicznej od około 500 lat spowodował bardzo

szybki wzrost populacji ludzkich na Ziemi.

W starożytności ludzie średnio żyli 22 lata, a dziś średnia długość życia wynosi

około 70 lat.

W 2000 roku było nas 6 mld

Ludzie zaczynają dostrzegać ujemny wpływ powstającego zagęszczenia. Jest

nim stres wynikający z braków pożywienia i z przeludnienia, a objawiający się

agresją, nietolerancją, zachowaniami prowadzącymi do samozniszczenia.

Obecnie na świecie jest około 1,5 mld ludzi jest źle odżywionych lub

niedożywionych, a około 500 mln jest stale niedożywionych lub umierających

z głodu.

Zagospodarowanie przez człowieka coraz większych terenów, sprawia, że

wymiera wiele gatunków roślin i zwierząt. Naturalne środowisko jest niszczone

na skutek:

- rozwoju przemysłu

- budowy kopalń odkrywkowych

- zastępowania ekosystemów naturalnych sztucznymi

- chemizacji rolnictwa

- budowy dróg i autostrad

- niekontrolowanego łowiectwa i zbieractwa

19

Temat: Właściwości istot żywych.

Wszystkie organizmy zbudowane są z komórek.

Organizm – to istota żywa, która wykazuje objawy życia czyl:i

- oddycha,

- odżywia się,

- wydala,

- rośnie,

- rozwija się

- rozmnaża,

- reaguje na zmiany zachodzące w środowisku.

Komórka – to podstawowa jednostka strukturalna i funkcjonalna organizmu.

Elementy budowy Komórka

roślinna

Komórka

zwierzęca

Bakterie Komórka

grzybów

ściana komórkowa + - + +

błona komórkowa + + + +

jądro komórkowe + + - +

chloroplasty + - - -

wodniczki duże liczne, małe - duże

mitochondria + + - +

Tkanka – zbiór komórek o tym samym pochodzeniu, podobnej budowie

i wielkości, spełniających takie same czynności w organizmie.

Narząd – zbiór tkanek wyspecjalizowany do pełnienia określonej funkcji

w organizmie.

20

Temat: Czy organizmy żywe powstały na Ziemi?

Organizmy żywe zbudowane są ze :

-związków organicznych tj. : białek, węglowodanów, tłuszczy i kwasów

nukleinowych

- związków nieorganicznych: wody i soli mineralnych.

Materia organiczna i nieorganiczna zbudowana jest z pierwiastków.

Na Ziemi w stanie naturalnym wykryto 92 pierwiastki.

Z tych pierwiastków tylko 19 występuje w organizmach żywych.

Istoty żywe zawierają bardzo dużo azotu, węgla, wodory i tlenu, są to tzw.

pierwiastki biogenne. Stanowią one 96% składu istot żywych.

Glin występuje w dużej ilości w przyrodzie nieożywionej, w organizmach

nie odgrywa żadnej roli.

Jeśli organizmy i skorupa ziemska zbudowane są z takich samych

pierwiastków, tylko że w innych proporcjach, to można uznać, że życie

powstało na Ziemi.

Stromatolity – to ślady form żywych, znalezione w skałach liczących sobie

3,5 miliarda lat.

Dowodem, że żywe istoty powstały z materii nieożywionej, świadczącym

o jedności budowy naszego świata, jest występowanie aminokwasów

w kosmosie poza Ziemią.

21

Temat: Znaczenie makroskładników dla organizmów.

Zależnie od ilości, w jakiej pierwiastki występują w organizmach, można je

podzielić na dwie grupy:

- makroskładniki (makroelementy) – węgiel, wodór, tlen, azot, siarka, wapń,

magnez, sód, fosfor, potas

- mikroelementy ( mikroskładniki) - żelazo, miedź, cynk, mangan, bor,

molibden, jod, kobalt

Znaczenie makroskładników

Pierwia

stek

Symbol

chemi-

czny

Występowanie

w organizmie

Rola w organizmie

węgiel

wodór

tlen

C

H

O

wchodzą w skład

podstawowych związków

chemicznych, np.: białek

i węglowodanów

są materiałem służącym do

budowy struktur komórkowych;

ich brak powoduje śmierć

organizmów

azot N składnik białek, witamin,

hormonów wzrostowych

wpływa na wzrost organizmów

fosfor P wchodzi w skład kości,

kwasów nukleinowych

jego brak powoduje krzywicę,

zaburzenia przemian

metabolicznych i zaburzenia

oddychania

wapń Ca składnik kości, muszli

mięczaków, płynów

ustrojowych

niedobór wapnia u kręgowców

powoduje krzywicę i łamliwość

kości, próchnicę zębów; wapń

uczestniczy w procesie

krzepnięcia krwi, przyczyniając

się do tworzenia skrzepów

sód

potas

Na

K

składnik płynów

ustrojowych i komórek

uczestniczą w transporcie

substancji przez błonę

komórkową; wpływają na

pobudliwość, np. nerwowych,

mięśniowych

magnez Mg wchodzi w skład chlorofilu

u roślin; u kręgowców

występuje w małych

ilościach w kościach oraz w

komórkach w cytoplazmie

u roślin jego brak powoduje

żółknięcie liści, u zwierząt brak

może wywołać kurcze mięśni

siarka S wchodzi w skład białek;

występuje w paznokciach

i włosach

brak powoduje u człowieka

kruchość i łamliwość paznokci

i włosów

22

Temat: Znaczenie mikroskładników dla organizmu.

Pierwiastek Symbol

chemiczny Występowanie

w organizmie

Rola w organizmie

żelazo Fe u zwierząt wchodzi

w skład hemoglobiny

transport tlenu w postaci

oksyhemoglobiny u roślin

uczestniczy w wytwarzaniu

chlorofilu

jod J składnik tyroksyny –

hormonu

produkowanego przez

tarczycę

wpływa na tempo przemiany

materii i energii

mangan Mn wchodzi w skład

enzymów

wpływa na wzrost kości

u ludzi, jego brak ogranicza

rozmnażanie

miedź Cu wchodzi w skład

enzymów

wpływających

na proces oddychania

uczestniczy w wytwarzaniu

chlorofilu u roślin

i hemoglobiny u ludzi

kobalt Co składnik witaminy B12 uczestniczy przy produkcji

hemoglobiny

fluor F szkliwo nazębne jego brak wywołuje próchnicę

zębów

cynk Zn składnik enzymów

czynnych

w przemianie białek

i węglowodanów,

składnik insuliny

jego brak powoduje powolne

gojenie się ran, choroby

skóry, łamliwość paznokci

23

Temat: Woda jako środowisko procesów życiowych.

Woda to substancja nieorganiczna, stanowi od 65 do 85% masy każdego

organizmu. Cząsteczka wody zbudowana jest z jednego atomu tlenu i

dwóch atomów wodoru.

Cząsteczka wody charakteryzuje się:

- dobrą rozpuszczalnością,

- wysoką pojemnością cieplną,

- dużym naporem powierzchniowym,

- dużym ciepłem parowania.

Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla wielu substancji zarówno

organicznych ja i nieorganicznych, dlatego ma ogromne znaczenie jako czynnik

transportujący. Krew zawiera 90% wody, dzięki czemu może przenosić

produkty przemiany materii, substancje pokarmowe, hormony i witaminy.

Woda stanowi środowisko, w którym zachodzą prawie wszystkie procesy

życiowe.

Woda posiada duże ciepło właściwe, z czym związana jest duża pojemność

cieplna. Nagrzewanie i ochładzanie wody następuje bardzo powoli, a to chroni

organizmy przed gwałtownymi zmianami temperatury wewnątrz ciała.

Woda ze względu na duże ciepło parowania skutecznie uczestniczy w procesie

termoregulacji. Gdy się pocimy, wraz z parującą wodą pozbywamy się

nadmiaru ciepła i w ten sposób ochładzamy swoje ciało, chroniąc je przed

przegrzaniem.

Woda ma największą gęstość w temperaturze +40 C.

Temperatura powietrza oraz wody na różnych

głębokościach jeziora latem (a) i zimą (b)

24

Temat: Rola związków organicznych w prawidłowym rozwoju organizmów.

Związki organiczne występujące w komórkach

cukry tłuszcze białka kwasy nukleinowe

Cukry to przede wszystkim materiał energetyczny i budulcowy. Ze względu na

budowę wyróżniamy cukry proste (glukoza), dwucukry (laktoza,

sacharoza) i wielocukry (skrobia, celuloza, czyli błonnik, glikogen,

chityna).

Podstawowym cukrem jest glukoza. Jest ona łatwo dostępnym dla

organizmu źródłem energii. Glukoza jest substratem w procesie

oddychania komórkowego, w którego wyniku wyzwala się energia

potrzebna do życia. Nadwyżka glukozy w organizmach zwierzęcych

magazynowana jest w wątrobie w postaci glikogenu.

Sacharoza jest używana do słodzenia herbaty.

Skrobia jest zawarta np. w ryżu, pszenicy, kukurydzy i ziemniakach.

Celuloza czyli błonnik zwiększa objętość treści pokarmowej oraz

ułatwia jej przechodzenie przez jelita. Powoduje też zmniejszenie

wchłaniania cholesterolu i kwasów nasyconych. Celuloza jest cukrem

budulcowym roślin, wchodzącym w skład ściany komórkowej roślin.

Tłuszcze są zbudowane z węgla, wodoru i tlenu, nie rozpuszczają się w wodzie.

Służą jako:

- materiał energetyczny: w wyniku spalania tłuszczów uzyskuje się

energię potrzebną do pracy komórek,

- materiał budulcowy: wchodzą w skład błon komórkowych,

- materiał zapasowy: u roślin i zwierząt.

Ponadto tłuszcze:

- ochraniają rośliny przed utratą wody, np. woski na liściach,

- stanowią warstwę termoizolacyjną (chroniącą przed utratą ciepła) u

zwierząt,

- ochraniają niektóre narządy wewnętrzne, np. nerki przed urazami

mechanicznymi.

25

Białka to związki organiczne, w których skład oprócz węgla, wodoru i tlenu

wchodzą jeszcze azot i siarka. Związki te składają się z drobnych

elementów – 20 różnych aminokwasów. Białka stanowią podstawowy

materiał budulcowy organizmów, jeżeli występują w nadmiarze,

mogą być wykorzystywane jako źródło energii.

Złożonymi białkami są enzymy regulujące procesy w komórkach oraz

niektóre hormony np. insulina. Białka są też magazynowane w

roślinach i stanowią materiał zapasowy, np. : u pszenicy.

Białka występują między komórkami, gdzie stanowią materiał

podtrzymujący i wzmacniający, np. kolagen w kościach, ścięgnach,

więzadłach, chrząstkach. Mogą również występować w płynach

ustrojowych jako białka odpornościowe.

26

Temat: Kwasy nukleinowe

Kwasy nukleinowe występują w organizmach w minimalnej ilości –

stanowią 1% suchej masy. Ich cząsteczki tworzą łańcuchy składające się z

tysięcy powtarzających się w różnym układzie 4 jednostek, zwanych

nukleotydami.

Wyróżniamy dwa rodzaje kwasów nukleinowych: deoksyrybonukleinowy

(DNA), i rybonukleinowy (RNA).

DNA – kwas deoksyrybonukleinowy

Cząsteczka DNA składa się z dwóch spiralnie skręconych nici na których są

umieszczone nukleotydy.

Wyróżniamy cztery rodzaje nukleotydów:

Każdy nukleotyd DNA składa się z trzech części:

1) zasadowego związku azotowego (Z)

2) węglowodanu czyli deoksyrybozy (D)

3) kwasu fosforowego (P)

zasada (Z) + deoksyryboza (D) + kwas fosforowy (P) = nukleotyd wchodzący

w skład DNA

adenina (A) + D + P = nukleotyd adeninowy

guanina (G) + D + P = nukleotyd guaninowy

tymina (T) + D + P = nukleotyd tyminowy

cytozyna (C) + D + P = nukleotyd cytozy nowy

W skład DNA wchodzą nukleotydy czterech rodzajów. Budowę cząsteczki

DNA cechuje zasada uzupełniana się nukleotydów, tj. A odpowiada T,

a G odpowiada C.

Kwasy nukleinowe kierują syntezą białek, zarówno budulcowych, jak i

enzymatycznych.

DNA jest odpowiedzialny za przekazywanie cech rodziców potomstwu, czyli za

proces dziedziczenia.

27

Cechą charakterystyczną danego typu DNA jest:

- liczba nukleotydów wchodzących w skład każdego łańcucha,

(może sięgać kilkunastu tysięcy nukleotydów)

- sekwencja czyli specyficzny układ nukleotydów,

- zasada uzupełniania się nukleotydów.

PODWÓJNA NIĆ DNA

28

Temat: Komórka jako najmniejsza funkcjonalna część organizmu

Komórka - jest to najmniejsza strukturalna i funkcjonalna część

żywego organizmu.

Życie całego organizmu warunkują procesy chemiczne i fizyczne zachodzące w

komórkach, czyli przemiana materii i energii – metabolizm.

29

Organizmy zwierzęce pobierają pokarm z otoczenia. Aby zawarte w pożywieniu

białko, cukry i tłuszcze zostały wykorzystane przez komórki, muszą ulec

strawieniu, czyli rozkładowi na związki proste. Następnie krew transportuje je

do komórek ciała. Na teren komórek dostarczany jest także tlen przez krew.

Z otrzymanych prostych związków organicznych komórki budują takie

związki, które są im bezpośrednio potrzebne lub takie, których wytwarzanie jest

właściwą funkcją komórek.

Organizmy roślinne pokarm czyli cukry produkują w procesie fotosyntezy.

Te wszystkie procesy syntezy, czyli anabolizmu, wymagają stałego

dostarczania energii.

W komórce oprócz procesów asymilacji, zachodzą również procesy dysymilacji,

polegające na rozkładzie związków organicznych wytworzonych w procesie

anabolizmu. Zawsze w takim wypadku wyzwala się energia, potrzebna do

wykonywania czynności życiowych oraz budowy związków organicznych.

Jednocześnie powstają produkty metabolizmu, które są wydalane z organizmu.

Organizm przez całe swoje życie tworzy jedne związki, a rozkłada jednocześnie

inne. Przy czym, nie ma równowagi między tymi procesami w ciągu życia

organizmu.

W okresie wzrastania, przeważają w komórkach procesy anabolizmu.

W okresie względnej stabilizacji życia między tymi procesami zachodzi

równowaga.

W okresie starości przeważają procesy kataboliczne, ponieważ komórki nie

nadążają z reperacją swych struktur, nawet jeżeli dostarczymy im wszystkich

potrzebnych składników.

30

Temat: Fotosynteza – to proces anaboliczny, czy kataboliczny?

Fotosynteza - jest to proces anaboliczny, tworzenia cukrów z dwutlenku węgla

i wody z udziałem energii świetlnej w obecności chlorofilu.

Produktami ubocznymi są tlen i woda.

Schemat przebiegu fotosyntezy

6CO2 + 6H2O + energia chlorofil

C6H12O6 + 6O2

I faza świetlna:

24H2O + energia 24H + 24OH

24OH 12H2O2 12H2O + 6O2

II faza ciemna: 24H + 6CO2 C6H12O6 + 6H2O

Zapis przebiegu procesu fotosyntezy, uwzględniający ilości cząsteczkowe.

6CO2 + 24H2O + energia chlorofil

C6H12O6 + 18H2O + 6O2

Pierwszy etap to fotoliza wody. Polega ona na rozbiciu cząsteczki wody pod

wpływem energii świetlnej pochłoniętej przez chlorofil na wodór i grupę

wodorotlenowa , a energia świetlna zostaje przekształcona w energię chemiczną.

Grupy wodorotlenowe łączą się ze sobą tworząc nietrwały związek – nadtlenek

wodoru, który natychmiast rozpada się na wodę i atomy tlenu. Natomiast atomy

tlenu łącza się ze sobą, ponieważ w warunkach naturalnych tlen występuje w

postaci cząsteczkowej.

W drugiej fazie wodór i energia przenoszone są na dwutlenek węgla i w ten

sposób powstaje związek organiczny, którym jest cukier.

31

Temat: Oddychanie jako proces kataboliczny.

Oddychanie – jest to proces kataboliczny zachodzący w komórkach, polegający

na utlenianiu lub rozkładzie substancji organicznych, w wyniku

czego uwalnia się energia potrzebna do wykonania każdej

czynności życiowej.

Glukoza + tlen dwutlenek węgla + woda + energia

Aby uzyskać energię ze związku organicznego komórka potrzebuje tlenu.

Organizmy pobierają go ze środowiska w procesie wymiany gazowej. Różne

organizmy mają różne narządy wymiany gazowej, np. : skrzela, tchawki,

płucotchawki, skóra czy płuca.

Podczas utleniania energia wiązań chemicznych zamienia się w energię

mechaniczną, cieplną lub inną jej formę.

32

Niektóre organizmy uzyskują energię potrzebną do procesów życiowych

podczas oddychania beztlenowego.

*Oddychanie tlenowe – to fermentacja i gnicie

Oddychanie beztlenowe jest mało wydajne, ponieważ ilość uzyskanej energii

jest bardzo mała. Na tak małą ilość energii mogą sobie pozwolić jedynie

organizmy najmniejsze, jak bakterie czy jednokomórkowe grzyby, oraz mające

dużo pokarmu pasożytnicze płazińce. Ten sposób oddychania umożliwia im

życie w środowisku beztlenowym.

W czasie dużego wysiłku , gdy krew nie nadąża z dostarczaniem tlenu, nasze

mięśnie również uzyskują energię w wyniku oddychania beztlenowego.

W anabolizmie zachodzi proces magazynowania energii,

a substraty zawierają jej mniej niż produkty. Natomiast w katabolizmie energia

jest uwalniana, przy czym substraty są związkami bogatszymi w energię niż

produkty.

33

Rośliny energię otrzymują od słońca, natomiast zwierzęta wykorzystują

energię uzyskaną w procesach katabolizmu.

Odżywianie może zachodzić dwoma sposobami, ale oddychanie jest procesem

odbywającym się w taki sam sposób w komórkach wszystkich organizmów. W

przyrodzie istnieje jedność nie tylko podstawowych schematów budowy, lecz i

funkcji życiowych organizmów żyjących na tej planecie.

34

LITERATURA:

- Podręcznik dla uczniów klasy II gimnazjum. Biologia. Organizm a

środowisko. Autor: Barbara Klimuszko, Wydawnictwo Edukacyjne Zofii

Dobkowskiej ŻAK, Warszawa 2001 r.

- Repetytorium gimnazjalisty. Biologia. Autor – Ilona Jarosz, Wydawnictwo

Zielona Sowa Kraków 2008 r.

- Biologia. Vademecum. Gimnazjum. Autor – Krystyna Stypińska.

Wydawnictwo GREG Kraków

- Biologia. Podręcznik dla klasy czwartej szkoły podstawowej.

Autor – Kazimierz Stępczak. Wydawnictwo Szkolne i Pedagogiczne ,

Warszawa 1990 r.

- Biologia. Podręcznik dla klasy ósmej szkoły podstawowej. Autor – Kazimierz

Stępczak. Wydawnictwo Szkolne i Pedagogiczne. Warszawa 1987 r.