Gimnazjum podr cznik
Spis tre ci O podr czniku / 5 Od Autorów / 6 I. oraz bli ej istoty ycia 1. Budowa chemiczna organizmów / 8 2. ukry i t uszcze / 12 3. Bia ka / 16 4. B ony biologiczne / 20 5. Budowa komórki zwierz cej / 25 6. Budowa komórki ro linnej / 29 7. Informacja genetyczna i jej odczytywanie / 33 8. Replikacja DNA i mitoza / 40 9. Mejoza / 46 10. Genetyka klasyczna / 51 11. Dziedziczenie cech jednogenowych / 55 12. Dziedziczenie grup krwi / 59 13. Genetyka cz owieka / 62 14. Mutacje. horoby genetyczne / 68 Podsumowanie dzia u I / 74 Test do dzia u I / 77 3
SPIS TRE I II. Ekologia, ochrona rodowiska i ewolucjonizm 15. Ekologia / 80 16. Organizm w rodowisku / 84 17. Przyjazne wspó ycie organizmów i gatunków / 93 18. Konkurencja / 98 19. Zjadaj cy i zjadani / 104 20. O ary kontra drapie niki / 110 21. a cuch pokarmowy i piramida ekologiczna / 117 22. Konsekwencje kr enia materii i przep ywu energii / 126 23. Wp yw aktywno ci cz owieka na zmiany w rodowisku / 134 24. Dowody ewolucji organizmów / 142 25. Za o enia teorii ewolucji / 146 26. Pochodzenie cz owieka / 151 Podsumowanie dzia u II / 157 Test do dzia u II / 160 Literatura dla ucznia / 163 S owniczek / 165 Indeks polsko-angielski / 172 4
6 BUDOWA KOMÓRKI RO LINNEJ Wa ne poj cia chloroplasty grana chloro l wakuole ciana komórkowa W komórkach ro linnych wyst puj plastydy i wakuole Komórki ro lin zawieraj wi cej sk adników ni komórki zwierz t (ryc. 6.1). Wy cznie w komórkach ro linnych wyst puj struktury komórkowe nazywane plastydami (ryc. 6.2). Zalicza si do nich: chloroplasty (nazywane e cia kami zieleni), chromoplasty oraz leukoplasty. wakuola j dro komórkowe rybosom ciana komórkowa mitochondrium b ona komórkowa struktury b oniaste cytoplazma chloroplast Ryc. 6.1. Na rysunku przedstawiono budow komórki ro linnej 29
ORAZ BLI EJ ISTOTY YIA chloroplasty Najwi ksze znaczenie maj chloroplasty. S one otoczone dwiema b onami. W ich wn trzu wyst puj grana, czyli stosy sp aszczonych b oniastych p cherzyków (ryc. 6.3). To w a nie w b onach gran jest zawarty chloro l zielony barwnik wychwytuj cy energi promieni wietlnych, wykorzystywan do fotosyntezy. Najwi cej chloroplastów wyst puje w mi kiszu asymilacyjnym li ci, a e w plesze glonów (ryc. 6.4). chromoplasty leukoplasty Ryc. 6.2. Na zdj ciach przedstawiono komórki ro linne z ró nego rodzaju plastydami: mi kisz li cia z chloroplastami, komórki owocu papryki z chromoplastami, mi kisz spichrzowy bulwy ziemniaka z leukoplastami. S to zdj cia spod mikroskopu wietlnego W komórkach ro linnych wyst puj wakuole nazywane te wodniczkami otoczone pojedyncz b on. S to obszary komórki zawieraj ce wodny roztwór zwi zków chemicznych zwany sokiem komórkowym. hromoplasty plastydy, w których znajduj si ó te, pomara czowe lub czerwone barwniki. Nadaj one kolor np. p atkom kwiatów i owocom. Dzi ki temu wabi zwierz ta, które zapylaj kwiaty i rozsiewaj nasiona. Leukoplasty nie zawieraj barwników, a ich zadaniem jest gromadzenie materia ów zapasowych ro liny, najcz ciej w postaci skrobi. Przez ca e ycie komórki w soku komórkowym zbieraj si niepotrzebne i szkodliwe substancje, gdy komórki ro linne nie usuwaj ich na zewn trz. Dlatego m ode komórki ro linne zawieraj wiele drobnych wakuol, które z czasem cz si i w starszych komórkach tworz jedn wielk wakuol, zajmuj c niekiedy nawet 90 % obj to ci komórki. Wakuola stanowi równie zbiornik wody w komórce. Mi dzy wakuolami s siednich komórek mo e przep ywa woda na zasadzie osmozy. 30
Budowa komórki ro linnej dwie b ony biologiczne grana Ryc. 6.3. W chloroplastach zachodzi fotosynteza GWIAZDOSZEK (u góry) i NOWIK (u do u) SKR TNIA Ryc. 6.4. Wi kszo glonów zawiera chloroplasty i dlatego zalicza si je do organizmów samo ywnych Komórki ro lin i grzybów maj ciany komórkowe Komórki ro linne i grzybowe s zaopatrzone w cian komórkow, otaczaj c od zewn trz b on komórkow (patrz ryc. 6.1). ciana nie stanowi bariery dla transportowanych do lub z komórki substancji, poniewa zawiera liczne otworki, przez które nawet du e cz steczki z atwo ci si przemieszczaj. G ównym zadaniem ciany komórkowej jest nadawanie komórce kszta tu i jej mechaniczna ochrona. Podstawowym budulcem cian komórek ro linnych jest celuloza, natomiast cian komórek grzybowych chityna. 31
ORAZ BLI EJ ISTOTY YIA Struktury autonomiczne w komórce Mitochondria i chloroplasty ró ni si od innych struktur komórek zawieraj cych j dro: s otoczone dwiema b onami, maj w asne koliste cz steczki DNA oraz rybosomy, na których mog tworzy w asne bia ka. Mog te dzieli si niezale nie od podzia ów komórki. Struktury te s zatem cz ciowo autonomiczne, czyli niezale ne. Biologowie uwa aj, e wywodz si one od bakterii, b d cych kiedy organizmami, które y y w symbiozie z pierwotnymi komórkami, a z czasem sta y si ich integraln cz ci. Najwa niejszymi plastydami s chloroplasty (zwane cia kami zieleni), w których zachodzi fotosynteza. W komórkach ro linnych wyst puj ponadto wakuole i ciana komórkowa. ciana komórkowa ochrania komórk i nadaje jej kszta t. Rol wakuol jest gromadzenie wody i substancji szkodliwych. POLEENIA 1. Omów budow i funkcje wakuoli. 2. Wymie rodzaje plastydów i okre l rol ka dego z nich. 3. Omów budow i funkcj ciany komórkowej. 32
I STRUKTURA KOMÓRKOWA FUNKJE STRUKTUR KOMÓRKOWY FUNKJA YTOPLAZMA s w niej zawieszone inne struktury; jest rodowiskiem zachodzenia reakcji biochemicznych J DRO KOMÓRKOWE zawiera materia genetyczny (DNA); kieruje yciem i podzia ami komórki B ONA KOMÓRKOWA oddziela komórk od otoczenia; transportuje substancje do i z komórki; odbiera informacje z otoczenia ZNAJDUJE SI W: KOMÓRE RO LINNEJ KOMÓRE ZWIERZ EJ IANA KOMÓRKOWA chroni komórk i nadaje jej kszta t nie MITOONDRIA w nich zachodzi oddychanie tlenowe uwalnianie energii LOROPLASTY w nich zachodzi fotosynteza nie RYBOSOMY syntetyzuj bia ka WAKUOLA gromadzi szkodliwe i niepotrzebne substancje nie PORÓWNANIE MITOZY I MEJOZY PORÓWNYWANE EY MITOZA MEJOZA Liczba powstaj cych komórek 2 4 Zmniejszenie liczby chromosomów w komórkach potomnych Rekombinacja genetyczna Zachodzenie w organizmie cz owieka nie nie podczas wzrostu i rozwoju od zap odnienia do ko ca ycia; odtwarzanie zu ytych komórek, np. naskórka, krwi podczas powstawania komórek rozrodczych 74
Podsumowanie dzia u I DNA PORÓWNANIE BUDOWY DNA I RNA SK ADNIKI BUDULOWE RNA deoksyryboza reszta fosforanowa adenina guanina ryboza reszta fosforanowa adenina guanina tymina cytozyna uracyl cytozyna DNA BUDOWA Z STEZKI RNA nukleotydy nukleotydy wi zanie wodorowe 75
ORAZ BLI EJ ISTOTY YIA OD GENU DO EY Gen odcinek DNA transkrypcja ( j dro komórkowe) mrna translacja ( rybosomy) bia ko (enzym) reakcja biochemiczna cecha RÓ NE SPOSOBY DZIEDZIZENIA SPOSÓB DZIEDZIZENIA ISTOTA PRZYK ADY Dominowanie zupe ne u heterozygot ujawniaj si wy cznie allele dominuj ce dziedziczenie zdolno ci do zwijania j zyka i odstaj cych uszu u cz owieka Allele wielokrotne Dziedziczenie cech sprz onych z p ci istniej wi cej ni dwa allele tego samego genu warunkuj ce cech gen warunkuj cy cech znajduje si w chromosomie X dziedziczenie grup krwi uk adu AB0 u cz owieka dziedziczenie daltonizmu i hemo lii u cz owieka MUTAJE MUTAJE GENOWE ROMOSOMOWE SAMORZUTNE WYWO ANE PRZEZ ZYNNIKI MUTAGENNE Allele recesywne: fenyloketonuria MUTAJE WYWO UJ E OROBY GENETYZNE GENOWE mukowiscydoza, Allele recesywne sprz one z p ci : dystro a mi niowa Duchenne a Allele dominuj ce: hemo lia, pl sawica untingtona ROMOSOMOWE Zwi kszona o 1 liczba chromosomów: zespó Downa 76
1. Na podstawie schematu wska poprawne doko czenie zdania. wodór 10 % w giel 18 % pozosta e 2 % tlen 70 % BIOSFERA Biosfera wyró nia si spo ród innych sfer du zawarto ci : A wodoru. B krzemu. w gla. D tlenu. 2. Na podstawie analizy przedstawionych wzorów strukturalnych cukru prostego, dwucukru i wielocukru wska poprawne doko czenie zdania. UKIER PROSTY GLUKOZA DWUUKIER SAAROZA O O O O O O O O O O O O O WIELOUKIER SKROBIA O O O O O O O O O O O O O O O z steczka sacharozy jest: A wi ksza od cz steczki glukozy, lecz mniejsza od cz steczki glikogenu. B wielko ci podobnej do cz steczki glukozy, lecz znacznie mniejsza od cz steczki skrobi. wi ksza od cz steczki skrobi, lecz mniejsza od cz steczki celulozy. D wi ksza od cz steczki glukozy i cz steczki celulozy. 3. Wybierz b dne zdanie dotycz ce enzymów. A. Wi kszo enzymów to bia ka. B. Enzymy s katalizatorami reakcji biochemicznych.. z steczka enzymu wielokrotnie powtarza t sam reakcj. D. z steczki enzymu zu ywaj si podczas katalizowanych reakcji. 77
ORAZ BLI EJ ISTOTY YIA 4. Wska poprawne doko czenie zdania. Osmoza powoduje, e: A woda nap ywa do korzeni ro liny w warunkach suszy zjologicznej. B ryby s odkowodne musz pi wod, by uzupe ni jej straty. s odkowodne jednokomórkowce musz pozbywa si nadmiaru wody. D ryby morskie musz aktywnie usuwa nadmiar wody. 5. Wska i podpisz na schemacie element budowy komórki odpowiedzialny za oddychanie tlenowe. 78 6. Wska poprawne doko czenie zdania. W wyniku mitozy komórki diploidalnej o 30 chromosomach powstan : A dwie komórki haploidalne o 15 chromosomach ka da. B cztery komórki haploidalne o 15 chromosomach ka da. dwie komórki diploidalne o 30 chromosomach ka da. D cztery komórki diploidalne o 30 chromosomach ka da. 7. echa oczu piwnych dominuje nad cech oczu niebieskich. Wska odpowied poprawnie ilustruj c prawdopodobie stwo wyst pienia oczu niebieskich u dziecka homozygotycznych rodziców o oczach piwnych. A 0 %. 50 %. B 25 %. D 75 %. 8. Wska poprawne doko czenie zdania. Osoba o grupie krwi 0 nie mo e mie dziecka o grupie krwi: A A. B B. AB. D 0. 9. Wska poprawne doko czenie zdania. Je eli m czyzna chory na daltonizm ma dziecko ze zdrow kobiet (nie nosicielk ), to prawdopodobie stwo, e to dziecko b dzie cierpia o na daltonizm, wynosi: A 0 %. B 25 %. 50 %. D 75 %. 10. Zaznacz odpowied, która okre la przyczyn choroby zwanej mukowiscydoz. A allel dominuj cy. B allel recesywny sprz ony z p ci. allel recesywny niesprz ony z p ci. D zmiana liczby chromosomów.