BIOLOGI 1
BokGym
Bengt Weidow
Innehåll
Biologi, nivå 1
Centralt innehåll
Undervisningen i ämnet biologi på nivå 1 ska behandla följande centrala innehåll:
1
Ekologi och evolution
CENTRALT INNEHÅLL:
• Olika ekosystems struktur, dynamik och bärkraft. Biologisk mångfald och ekosystemtjänster.
• Naturvetenskapliga modeller för livets uppkomst samt evolutionens mekanismer för livets utveckling.
xyz
Cellbiologi och genetik
• Cellers och virus uppbyggnad och funktion.
• Ärftlighetens mekanismer samt celldelning och mutationer. Genernas uttryck och koppling till organismens egenskaper. Proteinsyntes.
• Gentekniska tillämpningar.
Fysiologi, anatomi och hälsa
• Några organsystem hos människan, till exempel respirations-, cirkulations- och matspjälkningssystemen samt evolutionär jämförelse med andra djur. Hälsa och sjukdom kopplat till olika organsystem.
• Sexualitet och sexuell hälsa samt hur dessa kan kopplas till relationer, identitet och samtycke.
Biologin i omvärlden
• Biologins betydelse för vetenskap, individ och samhälle med exempel från historiska och aktuella händelser.
• Frågor om etik och hållbar utveckling med koppling till biologi.
Biologins arbetsmetoder
• Fältstudier och laborationer. Insamling av data från observationer, mätningar, simuleringar och databaser. Formulering av frågeställningar samt planering, riskbedömning och utförande av systematiska undersökningar. Bearbetning av data samt beräkningar och värdering av metod och resultat. Redovisning med olika uttrycksformer.
• Modeller som beskrivning av verkligheten. Modellers och teoriers giltighet samt det experimentella arbetets betydelse för deras utveckling över tid.
• Granskning av information och argumentation som rör biologi. Skillnader mellan vetenskapliga och ickevetenskapliga påståenden.
Betygskriterier
Av 15 kap. 24 § andra stycket och 20 kap. 37 § andra stycket skollagen (2010:800) följer att läraren vid betygssättningen i ett ämne ska göra en sammantagen bedömning av elevens kunskaper på den aktuella nivån i ämnet i förhållande till de betygskriterier som gäller för ämnet som helhet och sätta det betyg som bäst motsvarar elevens kunskaper. Samtliga kriterier för betyget E ska dock vara uppfyllda för att eleven ska kunna få ett godkänt betyg.
Betyget E
F Eleven visar godtagbara kunskaper om biologins begrepp, modeller och teorier och ger enkla förklaringar av biologiska samband.
F Eleven gör enkla analyser av biologiska frågeställningar och samband. Dessutom kommunicerar eleven i frågor som rör biologi med godtagbar naturvetenskaplig underbyggnad och med användning av ämnesspecifika begrepp och uttrycksformer.
F Eleven planerar och genomför naturvetenskapliga undersökningar på ett riskmedvetet och i huvudsak systematiskt sätt. Eleven redovisar sina undersökningar och för enkla resonemang om metod och resultat.
F Eleven för enkla resonemang om biologin som vetenskap och dess betydelse för människors levnadsvillkor och samhällsutvecklingen.
Betyget D
F Elevens kunskaper bedöms sammantaget vara mellan C och E.
Betyget C
F Eleven visar goda kunskaper om biologins begrepp, modeller och teorier och ger utvecklade förklaringar av biologiska samband.
F Eleven gör utvecklade analyser av biologiska frågeställningar och samband. Dessutom kommunicerar eleven i frågor som rör biologi med god naturvetenskaplig underbyggnad och med användning av ämnesspecifika begrepp och uttrycksformer.
F Eleven planerar och genomför naturvetenskapliga undersökningar på ett riskmedvetet och systematiskt sätt. Eleven redovisar sina undersökningar och för utvecklade resonemang om metod och resultat.
F Eleven för utvecklade resonemang om biologin som vetenskap och dess betydelse för människors levnadsvillkor och samhällsutvecklingen.
Betyget B
F Elevens kunskaper bedöms sammantaget vara mellan A och C.
Betyget A
F Eleven visar mycket goda kunskaper om biologins begrepp, modeller och teorier och ger välutvecklade förklaringar av biologiska samband.
F Eleven gör välutvecklade analyser av biologiska frågeställningar och samband. Dessutom kommunicerar eleven i frågor som rör biologi med mycket god naturvetenskaplig underbyggnad och med användning av ämnesspecifika begrepp och uttrycksformer.
F Eleven planerar och genomför naturvetenskapliga undersökningar på ett riskmedvetet, systematiskt och ändamålsenligt sätt. Eleven redovisar sina undersökningar och för välutvecklade resonemang om metod och resultat.
F Eleven för välutvecklade resonemang om biologin som vetenskap och dess betydelse för människors levnadsvillkor och samhällsutvecklingen.
1
CENTRALT INNEHÅLL:
■ Naturvetenskapliga modeller för livets uppkomst samt evolutionens mekanismer för livets utveckling.
Det går inte att se på ett frö om det finns liv i det eller inte. Först när fröet placerats i jord och fått vatten får man svaret. Finns det liv i fröet gror det och utvecklar rötter och skott.
Livets uppkomst och evolution
Denna bok inleds med en kort beskrivning av livets uppkomst på vår jord. Från enkla organismer till det myller av olika växt- och djurarter som genom evolutionen utvecklats till vad vi idag känner till.
Livets uppkomst
De skilda stegen i livets uppkomst är mycket förenklat:
• kemisk evolution
• urcellens tillkomst
• de första organismerna
• cyanobakterier
• flercelliga djur.
Kemisk evolution
Redan 600 miljoner efter sin födelse hade jorden blivit rejält avkyld. Den glödande planeten med den brinnande lavan hade blivit kallare. Efter hand som jorden blev kallare, kondenserades den vattenånga som fanns i atmosfären till vatten. Regnet vräkte ner på jordens yta, som så småningom täcktes av oceaner till tre fjärdedelar.
Det är nu som livets grundmolekyler, aminosyrorna uppstår. Atmosfären med sitt innehåll av ammoniak, väte, vattenånga och metan utsattes ständigt för elektriska urladdningar i form av åskväder. Sannolikt framträdde på detta sätt ett 20-tal enkla aminosyror. I processen spelade vatten en avgörande roll som lösningsmedel. Det är troligt att också enkla kolföreningar bildades samtidigt med aminosyrorna.
De processer vid vilka aminosyror och enkla kolföreningar bildades kallas för den kemiska evolutionen. Den var en förutsättning för att liv sedan skulle kunna uppkomma på jorden.
Kemiska evolutionen innebar att ammoniak, väte, vattenånga och metan tillsammans med elektriska urladdningar gav upphovet till olika aminosyror.
Urcellens tillkomst
Hur och när liv på jorden uppkom är oklart, men man tror att det hela började för cirka 4 000 miljoner år sedan. Det skedde då de första cellerna med självständig funktion bildades. På något vis sammanfördes proteiner, DNA och RNA. Celler bildades som både kunde utnyttja omgivningens energi och reproducera sig. Även detta steg i utvecklingen mot liv är ett stort mysterium.
En teori är att olika organiska molekyler efter hand samlades i oceanerna. Koncentrationen var möjligen störst vid stränderna. Där i bottenslammet kunde vissa molekyler hållas kvar i leran medan andra passerade. Med hjälp av UV-strålningens energi kunde sedan vissa molekyler förenas och nya ämnen bildas.
När olika proteiner, DNA och RNA väl var sammanförda till en enhet bildade föreningarna ett slutet system med någon sorts cellorganisation. Urcellen var nu född.
Ifrån samma urcell härstammar allt levande på jorden. Man är ense om att alla levande celler har en grundläggande likhet oavsett vilken organism det handlar om.
Det är en olöst gåta hur ett antal relativt enkla föreningar av skilda aminosyror kunde bilda olika slags proteiner och nukleinsyror. Gåtan är svårlöst, beroende både på att både proteiner och nukleinsyror är mycket komplexa föreningar, som består av hundratals eller oftast tusentals olika aminosyror sammansatta i mycket bestämda ordningar.
FAKTA:
DNA och RNA
FAKTA:
Liv och död
Det finns anledning att fundera över avsnittets rubrik ”Vad är liv?” . Frågan kan också formuleras: Vad skiljer det levande från det döda? När övergår till exempel en potatis från att vara en levande växtdel till att vara en död växtdel?
Samma fråga kan gälla ett frö, en bakterie eller exempelvis ett ägg. Det är svåra frågor och någon entydig definition när en levande organism ska betraktas som död finns inte.
I stället är det flera funktioner som tillsammans avgör om något är levande eller dött. De funktioner som karakteriserar en levande organism är följande:
• Ämnesomsättning (upptag och avgivande av ämnen).
• Energiomsättning.
• Förmåga till fortplantning.
• Förmåga att registrera förhållanden i sin omgivning.
• Ärftliga egenskaper som kan förändras med tiden.
Om en potatis, frö, bakterie eller ägg, nu eller i framtiden, har dessa funktioner är det en levande organism. Cellen är den minsta beståndsdel som uppfyller dessa villkor. Men en levande cell betyder inte att den organism den tillhör också är levande. Det finns till exempel döda celler hos levande individer och tvärtom. Cellerna i päls och fjädrar är döda, men fyller ändå en viktig funktion hos det djur de sitter på.
Virus intar en mellanställning mellan liv och icke-liv. När ett virus finns utanför sin värdcell är det ett helt livlöst organiskt material. Inuti sin värdcell har viruset däremot förmåga att föröka sig.
DNA (deoxiribonukleinsyra) är det genetiska materialet som lagrar och överför ärftlig information i celler, medan RNA (ribonukleinsyra) fungerar som en budbärare som överför genetisk information från DNA till ribosomer för proteinsyntes. Man kan säga att DNA är som en receptbok som berättar hur kroppen ska byggas, medan RNA är som en kock som läser recepten och hjälper till att laga maten (proteinerna) i kroppen.
CENTRALT INNEHÅLL:
Evolution
FAKTA:
Evolution
Evolution pågår ständigt. För det mesta går den långsamt och vi har svårt att se den. Men det finns exempel på evolution som går snabbt. Det är exempelvis det som händer när antibiotikaresistenta bakterier uppkommer. När en sjukdomsalstrande bakterie delar sig kan en mutation inträffa, som gör att en av de nya bakterierna blir resistent mot antibiotika. Den nya bakterien förökar sig, och de nya resistenta bakterierna sprider sig snabbt från människa till människa eller från djur till djur.
Det naturliga urvalets principer
Det naturliga urvalet bygger på tre principer:
1. De flesta organismer i form av växter och djur har ett födelseöverskott och producerar en större avkomma än det finns utrymme för.
2. Det finns en variation mellan individerna inom en art – en variation som delvis är ärftlig.
3. Födelseöverskottet skapar konkurrens. De individer som är bäst lämpade och anpassade till den miljö de befinner sig i kommer att gynnas och så småningom att överleva.
Evolution är ett av biologins grundläggande begrepp. Den bygger på det naturliga urvalet som formulerades av Charles Darwin.
Ett grundläggande begrepp
Evolution beskriver en process då organismers ärftliga egenskaper förändras genom tiden. Det innebär att ärftliga egenskaper i en population förändras från en generation till nästa generation genom olika processer. Evolutionen är förklaringen till den stora variation som finns i den biologiska världen.
Alla växt- respektive djurarter är besläktade genom ett gemensamt ursprung. Med tiden utvecklas fortfarande nya arter från de existerande genom artbildning. Detta sker genom små successiva förändringar mellan varje generation under mycket lång tid. Det naturliga urvalet är för evolutionen ett grundläggande begrepp.
Som beskrivits ovan har allt levande på jorden ett gemensamt ursprung. De tidigaste levande organismerna var encelliga och levde för tre och en halv miljarder år sedan. Evolutionen, som sker genom gradvisa förändringar av nedärvda egenskaper, har lett till en variation av liv som en anpassning till omgivningen.
Giraffer lever på akaciablad som växer på träd. Evolutionen och det naturliga urvalet har gynnat giraffindivider som haft en lång hals.
Många bytesdjur, som här en morkulla, har en kamouflerande fjäderdräkt eller päls för att smälta in i sin omgivning. Det är en följd av det naturliga urvalet som gynnat individer som bäst smälter in med omgivningen.
Naturligt urval
Individer av olika arter och inom samma art har varierande egenskaper. Dessa egenskaper är ärftliga, och variationen ger individen fördelar och nackdelar i olika miljöer. De individer med egenskaper (arvsanlag) som ger hög överlevnad i en viss miljö, kommer kunna få avkommor och föröka sig. Individer som har sämre egenskaper för just den miljön har mindre chans att överleva och föröka sig.
För varje generation med ett naturligt urval kommer de bäst anpassade individerna (de med bäst arvsanlag) bli vanligare, och de med sämre egenskaper bli färre. Det naturliga urvalet gäller för alla slags organismer. För ett djur kan det vara egenskapen att undkomma ett rovdjur, och för en växt att överleva torka och kunna producera frön.
Det naturliga urvalet tillsammans med slumpmässiga händelser är evolution. Det är individen som för sina gener vidare, och det är både individen och arten som har fördel av detta.
FAKTA:
Art och ras
En art är en grupp organismer som kan få fertila ungar tillsammans, medan en ras är en variation inom en art med särskilda egenskaper men som fortfarande kan para sig med andra raser inom samma art.
FAKTA:
Arvsanlag och överlevnad
Vilka egenskaper (arvsanlag) som ger störst överlevnad beror på vilken miljö individen lever i. Nedan följer exempel på miljöfaktorer som påverkar:
• Temperatur, som kan vara sträng kyla eller extrem hetta. Det kan också vara stora variationer mellan årstiderna eller under dygnet, vilket kräver speciella egenskaper hos växter och djur.
• Kemiska faktorer, som tillgång till syre, pHvärde och växtnäringsämnen. Vissa växter gynnas av näringsrik jord för att trivas, andra klarar sig bäst på näringsfattiga marker.
• Topografi, som är höjdskillnader i terrängen. Vissa djur har anpassat sig till klippbranter och är duktiga klättrare, medan andra lever på slätten och gynnas av att kunna springa fort eller gömma sig.
• Andra arter i området, som vilka växter och djur som finns i området, och hur konkurrensen med andra arter fungerar just där.
Det som leder till framgång för individerna och arten är samspelet mellan deras egenskaper och den miljö de lever i.
1
2CENTRALT INNEHÅLL:
■ Olika ekosystems struktur, dynamik och bärkraft. Biologisk mångfald och ekosystemtjänster.
Ekologi
Ekologi är läran om samspelet och samverkan mellan organismer och den miljö de lever i. En ekolog studerar hur detta samspel fungerar, exempelvis varför vissa arter av växter och djur trivs i ökenområden medan andra endast kan leva i vatten, eller varför vissa skalbaggar måste ha död ved för att överleva. Ekologi omfattar i denna framställning områdena ekosystem, ekosystemtjänster, kretslopp, näringskedjor och biologisk mångfald.
FAKTA:
Ordet ekologi
Ordet ekologi betyder ordagrant: vetenskapen om de levande varelsernas relation till sin omvärld.
Ekologisk
Begreppet ekologisk (eko), används ofta för att beskriva och göra reklam för produkter som odlats och producerats utan användning av kemiska bekämpningsmedel och handelsgödsel. Det är viktigt att hålla isär vetenskapen ekologi och värdeladdade begrepp som "ekologisk".
Ekologi handlar om samspel och kretslopp, såsom hur döda växtdelar blir näring till bakterier och svampar, och hur de bryts ner och blir till nytta för andra växter.
Ekosystem
FAKTA:
Producenter, konsumenter och nedbrytare
De biotiska miljöfaktorerna delas in i tre grupper:
• Producenter – där de gröna växterna har huvudrollen när de med fotosyntes omvandlar solens energi till syre och socker.
• Konsumenter – som till skillnad mot producenter inte tillverkar sin egen mat utan försörjer sig på energi som bundits i andra växter eller djur, exempelvis växtätare, allätare och köttätare.
• Nedbrytare – organismer som livnär sig på döda djur och växter, exempelvis svampar och bakterier.
Ett ekosystem är den miljö och allt levande som finns i ett visst område. Ett ekosystem kan vara stort eller litet. Exempelvis kan det vara begränsat till ett enda träd eller en hel skog alternativt en liten damm i en trädgård eller ett helt hav. Djur, växter, svampar och mikroorganismer som lever i ett ekosystem är beroende av varandra och av sin omgivning för att överleva. På ett övergripande plan är vi människor beroende av fungerande ekosystem för att få vatten, mat, skydd, energi och för att få luft att andas. Alla ekosystem behöver energi för att kunna fungera och den stora huvudsakliga energikällan är solen.
Alla organismer påverkas av sin omvärld. Inom ekologin studerar man hur de levande organismerna (de biotiska) påverkas av de ickelevande (de abiotiska). Man gör detta för att försöka förstå relationer mellan de levande organismerna och deras miljö.
För att tydligare beskriva ekosystem på avgränsade områden används begreppen vegetationsområden, biotop, habitat och ståndort. Med andra begrepp kan man utgå från vissa växtarter och djurarter och beskriva deras utbredning med ord som bland annat revir och population.
Ekosystem är summan av biotiska och abiotiska miljöfaktorer.
Biotiska miljöfaktorer
Vegetationsområden
Ekosystem
Abiotiska miljöfaktorer
FAKTA:
Biotiska och abiotiska
De levande organismerna (de biotiska) är :
• djur
• växter
• svampar
• bakterier.
De icke-levande omvärldsfaktorerna (de abiotiska) är exempelvis:
• tillgång till syre
• pHvärde
• tillgång till olika växtnäringsämnen
• temperatur
• fuktighet
• slag av jordmån
• höjd över havet
• topografi.
Jorden har olika typer av vegetationsområden som innehåller skilda djur- och växtsamhällen, där specifika arter av djur och växter trivs. Detta gäller vegetationsområden både på land och i vatten. Exempel på vegetationsområden är:
• öken
• stäpp
• savann
• tempererad barrskog
• insjöar
• korallrev
• kelpskogar.
Vilka djur och växter som finns inom de olika vegetationsområdena beror på de geologiska och klimatiska förhållandena i området. Utbredningen av vegetationsområdena varierar över tid. Det kan bero på att en öken breder ut sig eller att landhöjning gör att gränsen mellan land och vatten flyttas.
Den tempererade barrskogen är en vanlig vegetationstyp i Sverige.
Kretslopp
Inom biologin används ordet kretslopp för att beskriva den cirkulation som olika ämnen tar på sin väg genom de biotiska och abiotiska delarna av vårt ekosystem. Livsnödvändiga ämnen för växterna och djuren, exempelvis vatten, tar aldrig slut för att de ingår i ett kretslopp.
1
Inom naturbruket hör det till rutinen att arbeta efter kretsloppet, exempelvis genom att ta gödsel från djuren för att gödsla grödor, som sedan äts av djuren, varvid ny gödsel produceras som används till nya grödor. Olika ämnens kretslopp är mer eller mindre komplicerade, och det krävs god kunskap för att förstå hur olika kretslopp fungerar och vilken påverkan människans aktiviteter inom exempelvis naturbruk har på kretsloppen.
CENTRALT INNEHÅLL: xyz
Vattnets kretslopp
Människans aktiviteter, som odling, hållande av djur, och hur vi dämmer upp älvar, påverkar vattnets väg och hur fort det passerar i kretsloppet. Det vatten som vi ska använda som dricksvatten hämtas från dricksvattentäkter. Det kan vara sjövatten som i viss utsträckning kan renas i vattenverk, eller grundvatten som har renats när det naturligt infiltrerades genom jord och gruslager. När dricksvattnet är använt spolas det ut via avloppsnät till reningsverk där det renas, eller via brunnar till infiltrationsanläggningar ute på gårdar.
I Sverige är tillgången på dricksvatten på de flesta ställen god. Knappt 10 % av Sveriges yta utgörs av sjöar och vattendrag, och vi använder mindre än 1 % av det sötvatten som finns. Under långa torrperioder kan det dock periodvis råda viss brist på dricksvatten i vissa delar av landet. Då kan bevattningsförbud införas.
Ytvatten
Avdunstning av nederbörd
Infiltration
Nederbörd på land
Avdunstning från land Kondensation
Nederbörd på havet
Avdunstning från jord
Avdunstning från sjöar
Avdunstning från vattendrag
• Nederbörd i form av regn och snö faller ner och infiltreras genom jorden ner till grundvattnet eller rinner direkt ut i sjöar och vattendrag och sedan vidare ut till haven.
• Vatten avdunstar med hjälp av solens värme och blir till vattenånga som stiger uppåt. När ångan kyls av i luften bildas vattendroppar.
• Dessa formar moln som ger upphov till nederbörd, som faller ner.
• Var och när nederbörden faller beror på bland annat temperatur, topografi och vindar.
Saltvatten tränger in
Jordfuktighet Grundvatten
Havet
Vattnets kretslopp
Mänsklig verksamhet påverkar vattnets kretslopp på många skilda sätt.
Energi (biogas, el, värme)
Växtnäring
Naturbruk och vatten
Avloppsverk
Vattenverk
Dagvatten
Användningen av vatten inom naturbruk varierar mellan olika företag och regioner. Bevattning förbrukar stora mängder vatten, medan djurhållning ställer krav på både säker och ständig tillgång på dricksvatten. Vattnets kretslopp hänger starkt ihop med kretsloppet för vissa näringsämnen, exempelvis fosfor, eftersom vattnet transporterar en del näringsämnen.
Förbrukar naturbruksföretaget stora mängder vatten kan det behövas en plan för hur man hushållar med vattnet och hur man hanterar behovet av vatten vid torka. Detta gäller i all synnerhet om det är ett företag med djur, där dessa ständigt måste ha tillgång till dricksvatten. Djur dricker mycket, särskilt heta och varma dagar.
FAKTA:
Skydda grundvatten och vattendrag
Verksamheter inom naturbruk måste alltid tillse att grundvatten och vattendrag skyddas från föroreningar. Gödselvårdsanläggningar, såsom gödselplatta, brunnar och dammar måste fungera och ha tillräcklig kapacitet. Gödsel får spridas endast under godkända tidpunkter. Växtskyddsmedel, oljor, diesel och andra farliga ämnen hanteras så de inte kan förorena grundvatten och vattendrag.
CENTRALT INNEHÅLL:
■ Cellers och virus uppbyggnad och funktion.
■ Ärftlighetens mekanismer samt celldelning och mutationer. Genernas uttryck och koppling till organismens egenskaper. Proteinsyntes.
■ Gentekniska tillämpningar.
DJURCELL
Cellmembran
Cellkärna
Ribosomer
Cellbiologi och genetik
Detta kapitel beskriver växt- och djurcellens uppbyggnad, cellens metabolism och hur celler delar sig. Vidare handlar kapitlet om virus samt genetik med växtförädling och avel av djur.
Cellerna
Alla levande organismer består av celler. Cellerna är de minsta levande enheterna som bygger upp de levande organismerna. I fråga om storlek kan växt- och djurceller variera i hög grad. Röda blodkroppar och spermier hos däggdjur är exempel på mycket små celler. Motsatsen är de långa celler som finns i skelettmusklerna och fåglars äggceller, det vill säga äggulan.
Växt- och djurceller
Växtceller och djurceller är uppbyggda på ungefär samma sätt. Hos båda finns följande organ:
• Cellmembran, som omger och skyddar cellen. Genom cellmembranet släpps olika ämnen in och ut.
• Cellplasma (cytoplasma), som är en geléartad proteinrik substans. Den upptar nästan hälften av den totala cellvolymen. I cellplasman finns organeller såsom mitokondrier, ribosomer, kloroplaster samt endoplasmatiskt nätverk.
• Mitokondrier, som är den plats där cellandningen sker. Det innebär att det är där som sockret används för att utvinna energi. Förbränning av socker och syre kallas cellandning.
• Ribosomer, som är platsen där cellen kopplar ihop aminosyror för att bygga upp egna proteiner.
• Endoplasmatiskt nätverk, som bland annat transporterar kemiska föreningar i cellen.
• Cellkärna, som innehåller cellens gener i form av DNA.
Cellplasma (cytoplasma)
Cellvägg
Kloroplast
Mitokondrie
Endoplasmatiskt nätverk
VÄXTCELL
Cellmembran
Cellkärna
Hos växtcellerna finns dessutom följande organ:
• Cellvägg, som omsluter cellen.
• Vakuol, som är en vätskeblåsa. I den finns det en vattenlösning av organiska och oorganiska ämnen. När vakuolen är utspänd hålls växten upprätt.
• Kloroplaster, som innehåller klorofyll. Det är här som fotosyntesen äger rum, då växtcellen av koldioxid och vatten bildar sockermolekyler.
Mitokondrie
Cellplasma
Ribosomer Vakuol
Världens största celler finns i strutsägg – med äggulor som har en diameter på cirka 8 centimeter.
Endoplasmatiskt nätverk
FAKTA:
Cellvägg hos växtceller
När cellen är ung är cellväggen elastisk. Efter hand som cellen når slutlig form och storlek blir cellväggen tjockare och styvare. Cellulosa är en viktig beståndsdel i cellväggen, där också kisel finns inlagrad hos en del växtarter. Cellväggen kan också förvedas genom inlagring av vedämnet lignin.
Cellkärnan
Kloroplaster i växtceller
Kloroplaster finns endast i växters celler. Kloroplaster innehåller det gröna färgämnet klorofyll, som ger växterna deras gröna färg. Klorofyllet spelar en viktig roll i samband med fotosyntesen. Det finns även gula och röda färgämnen (karotenoider) i kloroplasterna. Dessa färger ser man bland annat på höstlöven, då klorofyllet bryts ner. Andra växter som är rika på karotenoider är tomat, nypon och morot. I varje cell finns det 50-100 kloroplaster.
I cellkärnan finns kromosomer, som är bärare av arvsanlag. Kemiskt består de av deoxyribonukleinsyra (DNA) och proteiner. Varje kromosom består av en enda mycket stor DNA-molekyl.
DNA-molekylen
DNA är sammansatt av två långa kedjor nukleotider. Varje nukleotid består av en pentos (sockerart), en fosforsyra samt en kvävehaltig bas. Basen kan antingen vara adenin, tymin, guanin eller cytosin. De båda nukleotidkedjorna hålls samman med hjälp av vätebindningar mellan baserna på så sätt att adenin alltid binds samman med tymin och guanin med cytosin. Strukturen av DNA-molekylen är alltså två sammanhållna vridna nukleotidkedjor som bildar en dubbelspiral.
Bakterier saknar cellkärna till skillnad från högre organismer. Hos dessa mikroorganismer finns DNA i stället fritt inne i cellen.
Vakuol hos växtceller
De unga växtcellerna är ofta helt fyllda av cytoplasma. När de blir större och äldre utbildas en vätskeblåsa, vakuol, inne i cellerna. Vakuolen fungerar dels som växtens ”soptunna”, men även som tillfällig lagringsplats för användbara ämnen. I vakuolen finns också giftiga ämnen, som skyddar växten från parasiter och växtätande djur. En växtcell som är gammal och fullt utbildad har ofta en vakuol som upptar det mesta av cellens volym.
Höstlöv där det mesta av det gröna klorofyllet brutits ned och vi i stället ser gula och röda färgämnen.
FAKTA:
DNA-molekylen
DNA-molekylen är stor, flera centimeter lång i jämförelse med cellkärnan som endast är någon tusendels millimeter stor. För att DNAmolekylen ska kunna rymmas i cellkärnan måste kromosomen vara effektivt packad.
DNA-molekylen utgörs av en mycket lång dubbelspiral. De spiralvridna banden utgörs av pentoser och fosforsyra. Tvärribborna som håller ihop spiralen består av basparen adenin (A), tymin (T), cytosin (C) och guanin (G).
Metabolism
Metabolismen omfattar cellandning och proteinsyntes. Metabolism (ämnesomsättning) är de processer i en cell eller en hel individ där näringsämnen tas upp, bryts ner, omsätter energi eller avlägsnas ur växt- eller djurcellen. I metabolismen ingår ett stort antal processer som är grunden till det vi kallar liv. Det här gör att cellerna kan växa och dela sig och därmed överleva.
Cellandning
CENTRALT INNEHÅLL:
xyz
En växtcell och en djurcell har skilda sätt att skaffa näring. Växtcellen tillverkar själv socker genom fotosyntesen. Energin får sedan växten genom att i mitokondrierna bryta ner sockret till energi. Det är växtens cellandning. Organismer som inte använder sig av fotosyntes (exempelvis djur) måste äta för att få energi och överleva. Vid djurs cellandning används den kemiska energin i socker och tillsammans med syre omvandlas den till kemisk energi ATP. ATP är en form av energi som djurcellen kan använda direkt. Enkelt förklarat omvandlas bränslet (socker och syre) i cellandningen till energi och restprodukter (koldioxid och vatten).
CELLANDNING
Glukos
Proteinsyntes
SyrgasKoldioxid Vatten + + + ENERGI
Proteiner är mycket stora molekyler som är uppbyggda av kedjor av aminosyror. Det finns 20 olika aminosyror som används vid uppbyggnaden av proteiner. Denna process, proteinsyntesen, är en central och absolut livsnödvändig process i alla levande organismer och sker i ribosomerna. I grunden är det kromosomernas DNA som styr alla processer i cellen, exempelvis den viktiga bildningen av proteiner.
FAKTA:
Bildning av protein
Bildning av protein sker genom att DNAspiralens baser i form av adenin, uracil, cytosin och guanin tillsammans i olika kombinationer av de tre baserna kan skapa olika koder för de 20 olika aminosyrorna. Sambandet mellan tre speciella baser och en viss aminosyra kallas för den genetiska koden. De tre baserna guanin, cytosin och adenin (GCA) är exempelvis koden för aminosyran alanin.
FAKTA:
Proteinsyntesens två steg
Vårt DNA innehåller recept på vilka proteiner som ska bildas i våra olika celler. Proteinsyntesen sker i två steg. Första steget innebär att cellen i cellkärnan skapar en kopia av sitt DNA, som kallas mRNA (från engelskans messenger-RNA). Denna kopia transporteras därefter från cellkärnan till ribosomerna. Här, det andra steget, är platsen där ribosomerna medverkar till att bilda de proteiner som cellen behöver. Vid denna proteinsyntes placeras aminosyrorna i den ordningen som mRNA:t visar. I ett mRNA finns nämligen all information om vilka, och i vilken ordning, aminosyrorna ska monteras ihop till ett protein.
Celldelning
När flercelliga växt- och djurarter antingen växer eller förökar sig sker celldelning. Den kan vara av två slag, dels vanlig celldelning (mitos) som inträffar i vanliga kroppsceller, dels reduktionsdelning (meios) som endast äger rum i de celler som ger upphov till könscellerna (gameterna).
Vanlig celldelning (mitos)
Vid vanlig celldelning i växter och djur delar sig en cell till två celler som är identiskt lika med modercellen. Det är det som sker när en växt eller ett djur växer.
Interfas
De skilda faserna vid vanlig celldelning:
Interfas: cellen innan celldelningen.
Profas: cellkärnans kromosomer framträder tydligt. Alla kromosomerna delar sig på längden utom på ett ställe som kallas centromeren.
Metafas: cellkärnan löses upp och kromosomerna lägger sig på rad.
Anafas: varje kromosompar delar sig vid centromeren.
Telofas: de nybildade kromosomerna går åt motsatta håll. De dras till de båda poler som finns i varsin ände på cellen. När kromosomerna nått varsin ände på cellen återskapas ett membran som omsluter de nya cellkärnorna. Kromosomerna blir mindre tydliga.
Interfas: två nya cellkärnor bildas runt kromosomerna. Celldelningen är fullbordad och de båda dottercellerna är identiskt lika modercellen.
Reduktionsdelning (meios)
Vid reduktionsdelning delar sig en cell till fyra celler, som vardera bara har halva antalet kromosomer jämfört med modercellen. Delningsfasen sker genom två celldelningar, som vardera kan delas upp i samma steg som vid vanlig celldelning. Den stora skillnaden mot vanlig celldelning är att det i vardera cellen endast finns ett exemplar av varje kromosom. Kromosomerna delar sig vid centromeren och de båda kromosomhalvorna går till varsin ända av cellen. Slutresultatet av reduktionsdelningen är att vi får fyra celler med vardera halva antalet kromosomer jämfört med modercellen.
De fyra cellerna utvecklas sedan vidare till könsceller (gameter). Dessa har en mycket speciell roll vid fortplantningen och uppkomsten av nya individer.
REDUKTIONSDELNING
Vid reduktionsdelningen får könscellerna halva antalet kromosomer jämfört med antalet i den ursprungliga cellen.
Haploida könsceller 23 23
FAKTA:
Diploid och haploid
Celler har normalt en diploid kromosomuppsättning. Det innebär att det av varje kromosom finns två exemplar. En haploid har en enkel uppsättning av kromosomer, vilket inträffar vid reduktionsdelningen av celler.
CENTRALT INNEHÅLL:
■ Några organsystem hos människan, till exempel respirations-, cirkulationsoch matspjälkningssystemen samt evolutionär jämförelse med andra djur. Hälsa och sjukdom kopplat till olika organsystem.
■ Sexualitet och sexuell hälsa samt hur dessa kan kopplas till relationer, identitet och samtycke.
Däggdjur
Däggdjur är den högst utvecklade klassen bland ryggradsdjuren. Dess hjärna är relativt större än hos andra djur och också mer komplicerat byggd. I likhet med fåglar har däggdjuren en inre värmereglering. Denna förmåga är en viktig orsak till att däggdjuren lyckats kolonisera i stort sett alla jordens miljöer. Många däggdjur är helt eller delvis aktiva på nätterna. Däggdjurens omvårdnad av sina ungar är avancerad och påtagligt utvecklad. I grunden har alla däggdjurs anatomi och fysiologi en liknande utformning.
Hud och extremiteter
Huden är normalt täckt med hår, som byts (fälls) ett par gånger om året. Hos en del arter är håren kraftigt reducerade eller ersatta med taggar eller fjällplåtar. På kroppen finns två par extremiteter. Dessa varierar i utformning och funktion. Flertalet däggdjur använder extremiteterna som förflyttnings-och/eller griporgan. De är då försedda med förstärkningar och anpassningar i form av förhårdnader (klor, hovar, klövar, trampdynor) eller fingrar.
Skelettet och muskulatur
Stommen i skelettet är ryggraden, som består av ett antal kotor. Ryggraden bär upp huvudet, de fyra extremiteterna och revbenen. Inuti skelettet finns benmärg, vars främsta funktion är att producera blodkroppar.
Alla däggdjurs skelett har en likartad uppbyggnad. Bilden visar skelettet hos en brunbjörn.
På skelettet är musklerna fästade. Det är senor i musklernas ändar som fäster i skelettet. Med hjälp av musklerna kan djuren röra sig. Däggdjurens muskelvävnad är av skilda slag och påverkas av viljan i varierande grad. Exempelvis påverkas hela rörelseapparaten av viljan att förflytta sig medan hjärtats muskler inte alls påverkas av djurets egen vilja.
En muskel består av ett antal muskelbuntar som hålls samman av bindvävnad. Varje muskelbunt består i sin tur av ett stort antal muskelfibrer. Varje muskelfiber innehåller ett stort antal myofibriller. Dessa består av ett regelbundet mönster av tjocka och tunna proteintrådar, som består av proteinerna aktin och myosin. När muskeln ska arbeta sker en impuls från hjärnan som leder till sammandragningar i muskeln. Reaktionerna sker under en bråkdels sekund och leder till att djuret kan röra sig.
FAKTA:
Skelettets beståndsdelar
Skelettet består av ben, och benet i sin tur består av benvävnad och vissa mjukdelar. Benvävnaden består av olika celler och en bensubstans som främst innehåller kalciumfosfat. Mineralerna kalcium och fosfor är särskilt viktigt för skelettets uppbyggnad. För att kalcium ska kunna tas upp från tarmen är vitamin D särskilt viktigt.
Hjärt- och kärlsystemet
Hjärtat har fyra kamrar och pumpar runt blodet. Dels pumpas blodet till lungorna (lilla kretsloppet), och dels genom stora kroppspulsådern till resten av kroppen (stora kretsloppet). Det är i lungorna som blodet syresätts. Härifrån går det åter till hjärtat och pumpas ut till kroppens alla celler. När blodet avlämnat syret i cellerna går det åter till hjärtat och ett nytt kretslopp kan påbörjas.
Lungorna
Alla däggdjur andas med lungor. Lungorna påminner om ett träd vars förgreningar i spetsarna är mycket tunna rör. Rören slutar med lungblåssäckarna. Omkring de halvklotformiga lungblåsorna finns ytterst små blodkärl. Här sker överföringen av syre från lungorna till blodet. Det är behovet av syre till kroppens alla celler som styr andningsbehovet. När ett djur anstränger sig behöver muskelcellerna mer syre och djuret andas fortare.
Luftstrupe, bronker och lungblåssäckar. Omkring de halvklotformiga lungblåsorna finns ytterst små blodkärl. Här sker överföringen av syre från lungorna till blodet.
Den nakna apan
”Den nakna apan” skrevs av Desmond Morris. Boken blev mycket uppmärksammad över hela världen när den kom ut 1967. Författaren, som är zoolog, studerar människan som djurart. Desmond Morris betraktar Homo sapiens som ”den nakna apan” och jämför henne med andra nu levande aparter. Han koncentrerar sig på de aspekter av människans liv som har klart framträdande motsvarigheter hos andra arter: aktiviteter som intagande av föda, kroppsvård, sömn, strid, parning och omhändertagande av unga.
En muskels olika delar.
FAKTA:
Schimpanshane.
CENTRALT INNEHÅLL:
■ Biologins betydelse för vetenskap, individ och samhälle med exempel från historiska och aktuella händelser.
■ Frågor om etik och hållbar utveckling med koppling till biologi.
Biologin i omvärlden
Biologin i omvärlden omfattar dels biologins historia, det vill säga historiska händelser och betydelsefulla upptäckter som visar biologins betydelse för samhällsutvecklingen. Dels nutidens frågor om etik och hållbar utveckling med anknytning till biologi.
Biologins historia
Människan har i alla tider varit nyfiken och funderat över hur livet uppstod, vilka som var de första människorna på jorden, var alla djur kommer ifrån samt hur en planta kan växa. Tidigt förstod man samband mellan sådd och skörd och mellan parning och nytt liv. I detta avsnitt följer en kort och enkel översikt över några av av de mest framgångsrika forskarna som på ett avgörande sätt vidgat människans kunskap, intresse och förståelse för biologi.
Kunskapssökandet
För cirka 4 500 miljoner år sedan bildades jorden, vår sol och vårt planetsystem. Men det var inte förrän cirka 10 000 år sedan som människan började bli bofast och bruka vår jord.
Biologi
Biologi kommer från grekiskans bi’os ”liv” och logi’a ”lära eller vetenskap”, vilket innebär att biologi betyder vetenskapen om de levande organismerna.
När odlingstekniker utvecklades och människor kunde producera tillräckligt med mat, kunde några ägna sig åt filosofi och att söka kunskap som inte var direkt livsnödvändig. I antikens Grekland ägnade sig filosofer åt att tänka och diskutera olika ämnen, exempelvis naturen.
Aristoteles
Aristoteles var en grekisk filosof som levde mellan 384–322 f.Kr. Han blev så småningom lärare till Alexander den store. Aristoteles anses vara en naturvetenskaplig föregångare och en tidig forskare. Detta eftersom han inte bara tänkte och ”filosoferade”, utan även ägnade sig åt att söka kunskap i naturen. Han ansåg att det var viktigt att både resonera och undersöka, och att logiskt tänkande skulle gå före tron på slumpen, ödet och religiös uppfattning.
Aristoteles ansåg att jorden var universums centrum och att den var en orörlig kropp. När Alexander den store avled vände sig många atenare mot Aristoteles. Han anklagades för bristande vördnad mot gudarna, och tvingades fly från Aten där han sedan avled. Aristoteles anses vara en av historiens största vetenskapsmän. Hans skrifter omfattar en mängd ämnen, bland annat fysik, biologi, zoologi, etik, estetik och politik. I sina skrifter visade Aristoteles på naturens ordning, från lägre mot högre former.
Vidskepelse
Under de närmaste 2000 åren efter Aristoteles fick vidskepelse övertaget. Viljan att fördomsfritt undersöka och förstå naturen tynade bort. Nya vetenskapsmän blandade berättelser om märkliga djur, religion och naturvetenskap i sina skrifter. Under medeltiden skrev bland annat munkarna många skrifter. Men i stället för att korrekt beskriva naturen återberättade de gamla religiösa berättelser. Även medeltidens kemi (alkemi) blandade vetenskap med magi. En föreställning bland många var att djur kunde förvandlas till varandra.
Vetenskap
På 1600-talet verkade Galileo Galilei (1564-1642). Han var naturvetare och begreppet vetenskap utvecklades bland andra av honom. Galilei utförde noggranna observationer och experiment och undersökte om gamla föreställningar var sanna.
djurböcker blandade verkliga djur med fantasiväsen, som ansågs finnas. Många av dessa fantasier finns avbildade på målningar och som statyer och dekorationer på byggnader.
FAKTA:
Monstra marina
På medeltiden namngav människan först djur på land och i luften, därefter namngavs fiskar och andra djur i vattnet. De vattenlevande djurens namn byggde på likheter med de landlevande djuren i beteende, form och färg, exempelvis sjölejon (leo marinus), som ansågs vara ett havsvidunder (monstra marina).
FAKTA:
Mikroskop
På 1400-talet kom de första mikroskopen, vilka kan jämföras med våra förstoringsglas. På 1600-talet utvecklades mikroskop som kunde förstora upp till 500 gånger. Därmed var det möjligt att kunna se celler och så småningom kom insikten att allt levande består av celler.
Aristoteles.
Medeltida
Galileo Galilei var en italiensk astronom, fysiker och ingenjör.
FAKTA:
Vetenskap
Biologi som vetenskap
Biologi är ett omfattande vetenskapligt område som är indelat i många olika grenar och undergrupper:
• Botanik; är vetenskapen om växterna.
• Ekologi; är vetenskapen om samspelet mellan organismer och dess miljö, och hur organismer påverkas av och påverkar sin omvärld.
CENTRALT INNEHÅLL:
Vetenskap är forskning som har publicerats i vetenskapliga publikationer. Arbetet ska vanligen ha granskats av oberoende referenter och/ eller opponenter. Forskningen måste vara systematisk, vetenskapliga metoder ska ha använts och redovisats, och slutsatserna i forskningen måste vara tillförlitliga och användbara.
Konrad Lorenz studerade särskilt gäss i sina arbeten om djurs beteende. Det är ett forskningsområde som numera kallas etologi.
En säl kan vara studieobjekt i många olika forskningskategorier.
• Etologi; är vetenskapen om djurens beteende, och varför djuren beter sig som de gör.
• Fysiologi; är vetenskapen om hur levande organismer och organsystem fungerar.
• Genetik; är vetenskapen som handlar om arvsanlag.
• Limnologi; är vetenskapen om inlandsvatten, såsom sjöar, dammar, vattendrag, våtmarker och grundvatten.
• Marinbiologi; är vetenskapen om djur, växter och organismer i havet.
• Mikrobiologi; är vetenskapen om mikroorganismer, exempelvis svampar, bakterier och virus.
• Oceanografi; är vetenskapen om hav och oceaner.
• Zoologi; är vetenskapen om djuren och hur de samverkar med sin miljö. Zoologi är ett brett område om hela djurriket och alla former av kunskap om djur.
En botaniker kan artbestämma blommor bland annat genom att räkna blommans ståndare och pistiller.
Hållbar utveckling
Begreppet ”hållbar utveckling” betyder en samhällsutveckling som innebär att dagens behov blir tillfredsställda utan att de riskerar kommande generationers möjligheter att tillfredsställa sina behov.
Målet med hållbar utveckling brukar beskrivas som att människan ska kunna leva ett bra liv i en värld med begränsade resurser, samtidigt som miljön och den biologiska mångfalden värnas. Man kan säga att i alla delar av samhället, även inom naturbruket, ska målsättningen vara att använda resurser på ett miljömässigt och effektivt sätt, att bruka utan att förbruka samt att hålla utsläpp och icke önskvärda restprodukter på en så låg nivå som möjligt. Allt vi gör påverkar vår omgivning och vår miljö.
Begreppet hållbar utveckling är ett tämligen nytt uttryck som började användas i större utsträckning i slutet på 1980-talet. Sedan 2003 finns begreppet med i Sveriges grundlag. Det finns i regeringsformens 1 kapitel 2 §, ”Det allmänna ska främja en hållbar utveckling som leder till en god miljö för nuvarande och kommande generationer”.
Begreppet hållbar utveckling omfattar tre dimensioner: social hållbarhet, ekonomisk hållbarhet och miljömässig hållbarhet.
En bärande tanke i begreppet ”hållbar utveckling” är återvinning och kretslopp.
Jordens dramatiska befolkningsökning är det grundläggande problemet för den hållbara utvecklingen.
Världens befolkning under 2000 år
Befolkningsutveckling (befolkning just nu)
CENTRALT INNEHÅLL:
■ Fältstudier och laborationer. Insamling av data från observationer, mätningar, simuleringar och databaser. Formulering av frågeställningar samt planering, riskbedömning och utförande av systematiska undersökningar. Bearbetning av data samt beräkningar och värdering av metod och resultat. Redovisning med olika uttrycksformer.
■ Modeller som beskrivning av verkligheten. Modellers och teoriers giltighet samt det experimentella arbetets betydelse för deras utveckling över tid.
■ Granskning av information och argumentation som rör biologi. Skillnader mellan vetenskapliga och ickevetenskapliga påståenden.
Upptäckten av att bin har ett språk var en epokgörande upptäckt.
Arbetsmetoder
Alla kan göra fältstudier och biologiska undersökningar, till det behövs ingen formell utbildning. Väldigt många människor har det dessutom som fritidsintresse att vistas i naturen och göra biologiska iakttagelser. Det kan gälla studier av fåglar, växter, däggdjur eller insekter. Antingen gäller det en särskild djurart eller undersökningar av faunan eller floran på en eller flera platser.
För att sådana fältstudier och biologiska undersökningar ska kallas forskning ställs det dock en del krav. Detta kapitel omfattar därför dels en beskrivning vad som gäller för att något ska benämnas forskning, dels en beskrivning av olika slag av fältstudier i biologi.
Forskning
Att forska är att systematiskt söka ny kunskap och ökat vetande. Att sökandet är systematiskt innebär att forskaren följer en plan, som gör att de resultat han eller hon kommer fram till kan kontrolleras och upprepas.
Ett exempel på en fråga som inleder ett forskningsprojekt kan vara om temperaturen påverkar hur mycket vatten en ko dricker per dygn. Frågan innehar ett mätbart svar och den motsäger inte heller några vetenskapliga principer. Däremot är sammanhanget oklart. För att svaret på frågan ska bli användbart behöver frågan kompletteras med frågorna hur mycket kon mjölkar och hur mycket vatten den får i sig via fodret (fodrets vattenhalt). Om inte detta också undersöks går det inte att dra några slutsatser grundat enbart på den ursprungliga frågan.
FAKTA:
Epokgörande upptäckter
Genom historien har många briljanta forskare gjort epokgörande och oväntade upptäckter i samband med sin forskning. Upptäckterna har inte alltid varit planerade inom ramen för en frågeställning. Istället har det varit forskaren som varit observant och upptäckt något hittills helt okänt fenomen. Ett exempel på en sådan upptäckt var de hoppande generna som upptäcktes redan under 1940-talet av Barbara McClintock (1902-1992). Det skedde i samband med att hon undersökte kromosomförändringar hos majs. För sin upptäckt belönades hon med ett nobelpris 1983. Ett annat exempel är upptäckten att bin har ett språk. Bin kan bland annat överföra information till varandra genom en dans om avstånd och riktning till någon näringskälla. Upptäckten av binas språk gjordes av Karl von Frisch (1886 – 1982), som belönades med nobelpriset år 1973.
Forskning kan ha tre olika inriktningar:
1 Grundforskning, är ett systematiskt och metodiskt sökande efter ny kunskap utan någon bestämd tillämpning i sikte.
2 Tillämpad forskning, är samma sak men med en bestämd tillämpning i sikte.
3 Utvecklingsarbete, är verksamhet som systematiskt och metodiskt utnyttjar forskningsresultat för att åstadkomma nya produkter, nya system eller väsentliga förbättringar av dem som redan finns.
Forskaren inleder sitt arbete med att formulera en fråga. Därefter formas en hypotes, som följs av en undersökning. Efter undersökningen sker en hypotesprövning och en bedömning av tillförlitligheten. Den gjorda forskningen dokumenteras. Dokumentationen avslutas med att forskaren drar slutsatser grundat på den gjorda forskningen.
Frågeställning
Ett forskningsprojekt inleds med att en fråga formuleras. Det är en fråga som den kommande forskningen förväntas ge svar på. För att resultatet av forskning ska bli användbar, ställs krav på hur en naturvetenskaplig fråga ska utformas. Svaret ska vara möjligt att mäta och baseras på naturvetenskapliga principer. Vidare måste frågan sättas i ett sammanhang, så att inte andra förhållanden gör det omöjligt att dra några säkra slutsatser från forskningsprojektet.
Hypotes
Efter det att frågeställningen är formulerad, ska en hypotes ställas. En hypotes är ett påstående som beskriver vilket resultat man tror att man ska få i en vetenskaplig undersökning. Hypotesen baseras på tidigare kunskap eller teorier. Den är således inte en ren gissning.
Ett forskningsprojekt kan vara att få svar på frågan vilket som är bästa metoden att få hästar att återhämta sig snabbt efter träning.
FRÅGESTÄLLNING
Formuleras
Genom iakttagelser försöka finna
Hypotesen håller inte
HYPOTES
Hypotesen håller
Prövas
UNDERSÖKNING
Material och metod för observationer, experiment osv.
Dokumenteras
RESULTAT
SLUTSATS
Återkoppling
Ett forskningsprojekt följer alltid en bestämd arbetsgång.
FAKTA:
Hypotesformulering
En frågeställning kan vara: ”Vad är en bra metod för att få hästar att återhämta sig snabbare efter träning?”. En sådan fråga behöver kompletteras med en fråga om vad som ska mätas, exempelvis tid eller mätvärden. Ett bakomliggande syfte med frågeställningen är att undersöka om återhämtningen efter arbete påverkas av vilket uppstallningssystem som hästar hålls i.
Med utgångspunkt från frågeställningen kan en hypotes vara: ”Hästar som kan röra sig fritt i grupp återhämtar sig snabbare än hästar som hålls individuellt i box”.
Förstå omvärlden
någon förklaring
TEORI
Lösa problemen
1
CENTRALT INNEHÅLL:
FAKTA:
Botanik
Botanik är det vetenskapliga studiet av växter.
Det är en gren av biologin. En botanist är således en person som studerar växter.
Växter
En skicklig botanist kan artbestämma träd och buskar enbart genom att studera bladens utseende.
Till skillnad från fåglar så är växter lätta att komma nära och artbestämma. Även fältstudier och undersökning av växter kan ha ett par huvudinriktningar: Inventering av växter eller undersökning av en viss arts utbredning.
Inventering av växter För att inventera växtarterna inom ett visst område behövs en flora och en lupp. En sådan inventering kan i det extrema fallet omfatta endast en kvadratmeter. Det kan vara nog så krävande. Det sker om man i vetenskapligt syfte vill göra jämförelse gällande artrikedom och artsammansättning med andra områden. Genom att välja en bestämd och begränsad yta och slumpmässigt placera ut kvadratmetern går det fram ett mått på olika lokalers biologiska värde.
Till en systematiserad botanisk inventering behövs en ram på en kvadratmeter, lupp, flora samt anteckningsmaterial. Ramen placeras slumpmässigt på marken och samtliga växtarter inom ramen artbestämmes och antalet av varje art uppskattas.
Att inventera alla arter på en blomsteräng, inklusive alla arter gräs, kan vara ett stort nöje, men är också krävande. Det kräver betydande kunskaper om blommor och erfarenhet av att artbestämma växter.
En inventering av växter kan naturligtvis omfatta vilket geografiskt område som helst: ett avsatt naturreservat, en ö, en tomt, en kommun eller annat område.
Ett alternativ till att inventera alla slag av växter inom ett visst område är att välja ut en viss grupp. Det kan exempelvis vara enbart växter tillhöriga en viss familj: korgblommiga växter, flockblommiga växter, korsblommiga växter, ärtväxter, gräs, liljeväxter, videväxter eller orkidéer.
Dokumentationen av inventeringen kan antingen ske skriftligen eller genom att fotografera de funna arterna. Många gånger är det lämpligt att i samband med inventeringen ange något om antalet exemplar av de olika arterna. Det kan vara att växtarten är påträffad i 1-5 exemplar, 6-10 exemplar, 11-25 exemplar eller fler än 26 exemplar. Naturligtvis kan man välja andra intervall i antal.
Utbredningen av en art
Ett alternativ till att inventera samtliga växtarter inom ett visst område är att undersöka en enskild växtarts utbredning. Då fokuserar man helt på denna art och noterar på en karta påträffade platser för arten. Grundat på sådana inventeringar är det möjligt att sedan skapa utbredningskartor för olika arter. Särskilt spännande och intressant är det att skapa utbredningskartor för ovanliga växter.
Inventering av Sveriges största orkidé är tämligen enkel, då den är lätt att känna igen i samband med att den blommar.
BokGym
BIOLOGI 1
Bengt Weidow
Biologi nivå 1 riktar sig till studerande på gymnasiet och vuxenutbildningar. Läromedlet täcker ekosystems struktur och dynamik, biologisk mångfald, evolutionens mekanismer, samt cellers och virusfunktion. Ämnet behandlar ärftlighet, proteinsyntes, genteknik, människans organsystem och kopplingar till hälsa och sjukdom, liksom sexualitet, relationer och samtycke. Biologins roll i vetenskap, individ och samhälle belyses med fokus på etik och hållbar utveckling. Praktiska moment som fältstudier, laborationer och datainsamling ingår, tillsammans med analys av resultat och granskning av biologiska frågor. Genom att behandla dessa områden ges studerande goda förutsättningar att klara Skolverkets betygskriterier. Boken är strukturerad med kunskapskontroller och övningsuppgifter som de studerande kontinuerligt kan arbeta med. Läromedlet är utvecklat för Biologi nivå 1 enligt Gy25.