az alapiskola 9. és a nyolcosztályos gimnázium 4. osztálya számára

Átírás

1 Biológia az alapiskola 9. és a nyolcosztályos gimnázium 4. osztálya számára Mária Uhereková Iveta Trévaiová Zuzana Piknová Angelika Matľáková Jana Višňovská Veronika Zvončeková Združenie EDUCO

2 Szerzők Autori PaedDr. Mária Uhereková, PhD., Ing. Iveta Trévaiová, RNDr. Zuzana Piknová, Mgr. Angelika Matľáková, PhDr. Jana Višňovská, RNDr. Veronika Zvončeková, 2012 Lektorálták Lektorovali: RNDr. Tatiana Grandová, RNDr. Erika Piovarčiová, prof. Jozef Halgoš, DrSc. Illusztráció Ilustrácie Daniela Ondreičková, 2012 Fordította Prekladateľ Lacza Tihamér A fényképek szerzői Autori fotografií: Angelika Matľáková, Mária Uhereková, Jaroslava Endrychová és szerepelnek a weboldalakról szabadon letölthető fényképek Grafikai elrendezés Grafický dizajn Bruno Musil, 2012 Jóváhagyta a Szlovák Köztársaság Oktatási, Tudomány- és Kutatásügyi és Sportminisztériuma augusztus 21-én /36924:4-919 szám alatt, mint Biológia tankönyvet az alapiskola 9. és a nyolcosztályos gimnázium 4. osztálya számára. A jóváhagyási záradék 5 évre szól. Schválilo Ministerstvo školstva, vedy, výskumu a športu Slovenskej republiky pod číslom /36924:4-919 zo dňa 21. augusta 2012 ako učebnicu Biológie pre 9. ročník základnej školy a 4. ročník gymnázia s osemročným štúdiom s vyučovacím jazykom maďarským. Schvaľovacia doložka má platnosť 5 rokov. Minden jog fenntartva. Ez a mű sem bármely része a jogtulajdonos beleegyezése nélkül nem reprodukálható. Všetky práva vyhradené. Toto dielo ani žiadnu jeho časť nemožno reprodukovať bez súhlasu majiteľa práv. Első kiadás Prvé vydanie, 2012 Felelős szerkesztő Odborná redaktorka: RNDr. Veronika Zvončeková Nyelvi szerkesztő Jazyková redaktorka: Magdaléna Karafová Szedés és tördelés Sadzba a zalomenie: Koncept Kiadó Vydalo združenie EDUCO Nyomda Tlač: Patria I., spol. s r. o., Prievidza ISBN

3 biologia_9_rocnik_madarska_1.indd :05:53 biologia_9_rocnik_madarska_1.indd :05:55 Bevezetés A tankönyv az oktatási sztenderddel összhangban az évfolyam tananyagára épül, amely az élőlények életfolyamataival és az élő anyag szerveződésével foglalkozott, valamint a 8. évfolyam tananyagának ökológiai részére, amelynek tárgya az élőlények és az ember környezete volt. A konstruktivisztikus elvből indul ki, amely a korábban elsajátított alapvető biológiai ismeretekre, tényekre, fogalmakra és összefüggésekre épít. Ezek a tanulás során fokozatosan és más szempontokat is figyelembe véve új ismeretekre kapcsolódnak, és ennek köszönhetően tartós tudást eredményeznek. Tekintettel az oktatási sztenderd tartalmi részének spirális jellegére, a tartalmi rész a fenti elvet az új ismeretek összekapcsolásával segíti. Néhány kép ismétlése az előző évfolyamokból most más összefüggésben szerepel. A törzsanyag és a kiegészítő tananyag, valamint a gyakorlati feladatokkal kapcsolatos ötletek lehetővé teszik a szövegértést, a szöveggel való munkát és a képességfejlesztő feladatok megoldását erősítik. A tananyag témái összefüggően egy duplaoldalon vannak függőlegesen elrendezve, ami segíti a könnyebb eligazodást a szöveges és a képi anyagban. A törzsanyag fontos kifejezéseket és fogalmakat tartalmaz, amelyeket vastagabb betűkkel nyomtattak. A szöveg stilisztikailag és szakmailag segíti a tanulók szövegértelmezését, valamint azt is, hogy önállóan szerezzenek új ismereteket és sajátítsák el azokat. A szövegben kisebb betűkkel szedett kiegészítő tananyag gazdagíthatja a problémakör iránt komolyabban érdeklődő tanulók ismereteit, illetve felhasználható a biológia megemelt heti óraszáma esetén. Az oldal felső részében található kulcsszavak az alapvető fogalmi apparátust érintik, és felhasználhatók pl. a tananyag ismétlése, a legfontosabb fogalmak rögzítése során, esetleg annak ellenőrzésére, hogy a tanulók mennyire értik azokat, valamint arra, hogy képesek-e a szöveggel dolgozni és alkalmazni a kommunikációs módszereket. A gyakorlati feladatok választhatóak, számukat és tartalmukat illetően elsősorban ajánlások az iskola lehetőségeinek, a tanítók és a tanulók érdeklődésének a függvényében. A duplaoldal alsó része munkajellegű, feladatösztönző, motiváló kérdéseket, érdekességeket, a tananyagot rögzítő kérdéseket és képességfejlesztő feladatokat tartalmaz. Amiről már tanultam jellegű kérdések és feladatok a korábbi évfolyamok legfontosabb ismereteinek felelevenítését szolgálják azzal a céllal, hogy szélesebb összefüggésekbe kerüljenek a biológiai folyamatok. Didaktikai szempontból célszerű ezeket a tanítási óra kezdeti, felvezető szakaszában hasznosítani. Az Érdekességek különböző tényeket és ismereteket tartalmaznak. Motiváló tényezőként vagy a biológiai ismeretek iránt komolyabban érdeklődő tanulók tudásának bővítésére használhatók. Amit meg kell tanulnom a törzsanyag elsajátításának a szintjét hivatott felmérni az oktatási sztenderd teljesítményi részével összhangban. A Vizsgálok és felfedezek feladatainak célja az alkalmazás begyakorlása, de a választás lehetősége is, az iskolák adottságai, a tanítók és a tanulók érdeklődése alapján. Segítik a kulcsfontosságú kompetenciákat elsősorban a csapatmunkát, az információk keresését, osztályozását és feldolgozását. Ezek a tanulók a házi és az iskolai egyéni és csoportos foglalkoztatásához kínálnak ötleteket a gyakorlati munka során. A különböző kérdések és problémák önálló és alkotó jellegű megoldását szorgalmazzák, a tankönyvvel való munkára, az információs-kommunikációs technológiák és más források alkalmazására ösztönöznek. A Játék és biológia című melléklet alkotó és szórakoztató jellegű. A feladatok a tanítók és a tanulók (akár más évfolyamokban is) érdeklődése és választása szerint hasznosíthatók. 46 Az élőlények anyagának szerveződése A sejt valamennyi élő szervezet legkisebb építő és funkciós egysége. Itt játszódik le minden életfunkció, pl. a tápanyagfelvétel, a légzés, a salakanyagok kiválasztása, a szaporodás. sejt, növényi sejt sejt szerkezeti elemei, a sejt élő részei, a sejt élettelen részei, sejtfal, citoplazma membrán, riboszómák, mitokondriumok, kloroplasztok, vakuólumok, növényi sejt, állati sejt sejtmag citoplazma membrán állati sejt 47 A sejtben kémiai folyamatok játszódnak le, végbemegy az anyagcsere (metabolizmus), megtörténik a genetikai információk átadása. vakuólumok egysejtű szervezet papucsállatka A sejtben sejtszerkezeti elemek (sejtrészecskék) sejtszervecskék (sejtmag, mitokondriumok, kloroplasztok, vakuólák), felszíni elemek (sejtfal, citoplazma-membrán) vannak. Ezek az élő alkotórészek. mitokondriumok gázcserenyílás a levélben 131. ábra A növényi és az állati sejt felépítése az azonos részek kék betűkkel vannak írva kloroplasztok citoplazma sejtfal kiegészítő tananyag idegsejt vörös vértest a madár sejtje spermium (ondósejt) a gyomorfal sejtjei 128. ábra A sejtek alakja és mérete függ a sejt funkciójától, a szervezet nagyságától vagy elhelyezkedésétől A sejt élettelen alkotórészei a tartalékanyagok kis testecskéi (keményítő és fehérjeszemcsék, glikogén, zsírcseppek, festékanyagok) vagy kristályos alakzatok (kis szervetlen kristályok). A citoplazmában vagy a vakuólumban találhatók. Sejtfala csak a növények (gombák, baktériumok) sejtjeinek van, védi a sejt belsejét, szilárddá teszi őket és meghatározza az alakjukat. Áteresztő átengedi a vizet és az keményítőszemcsék a kalcium-oxalát kristályok a bab sejtjeiben hagyma héjában egyéb anyagokat ábra A sejt élettelen alkotórészei Sejtfal az állati sejtekben csak kivételesen fordul elő (pl. papucsállatka). A növényekben poliszacharidok (cellulóz), a gombákban kitin alkotja, a baktériumokban poliszacharidokból (összetett cukrokból) és zsírokból épül fel. A citoplazma membránja (hártyája) lehetővé teszi a sejt és a külső környezet közötti anyagcserét. Félig áteresztő csak bizonyos anyagokat enged át. Szerkezete összetett, fehérjékből, zsírokból és cukrokból áll. citoplazma-membrán A citoplazma kitölti a sejt belsejét, annak folyékony része, részt vesz az anyagcserében, kémiai folyamatok játszódnak le benne. Pl. sejtszervecskék, tartalék anyagok, kis kristályok találhatók benne. sejtfal A citoplazma változó mennyiségű szervetlen anyagokat (vizet) és szerves anyagokat (fehérjéket, zsírokat, cukrokat) tartalmaz ábra A sejt felszíni elemei bonyolult szerkezetűek sejtmag A sejtmag a sejt életfolyamait irányítja. Nukleinsavakból, fehérjékből áll. A sejtmag kromoszómákat tartalmaz membrán olyan szerkezeteket, amelyek az öröklődéssel kapcsolatos (genetikai) információt adják át. A legnagyobb szervecske a sejtben. A zöld klorofill festékanyagot tartalmazó kloroplasztokban játszódik le a fotoszintézis. A riboszómák a sejtek citoplazmájában szabadon helyezkednek el. Bennük megy végbe a fehérjék képződése. örökítő anyag ebben helyezkednek 132. ábra Sejtmag el a kromoszómák zacskók kloroplasztisszal A mitokondriumok a sejtlégzés, valamint a növényi és állati sejtek energiatermelő központjai. A vakuólumokban sejtnedv található, amelyekben tartalék anyagok vannak főleg víz, és a benne oldott cukrok és fehérjék. Az állati sejtekben (pl. papucsállatka) a vakuólumoknak a raktározás mellett emésztő és kiválasztó funkciójuk is van ábra Kloroplaszt A növényi és az állati sejt hasonló szerkezetű és funkciójú. Az alapvető különbség a táplálkozás módjában van. az enzimek lehetővé A növényi sejtek a kloroplasztokban lejátszódó fotoszintézis során szerves anyagokat készítenek a szer- teszik az energia felszabadulását vetlen anyagokból. Az állati sejtek (a legtöbb baktérium és gomba sejtje) nem tartalmaz kloroplasztot, ezért nem képeznek szerves anyagokat. A szerves anyagokat különböző forrásokból 134. ábra Mitokondriumok nyerik. törzsanyag Amiről már tanultam Érdekességek 1. Milyen egysejtű állatot és egysejtű növényt ismersz? Miben különböznek? hónapig, évig. Például az idegsejtek néhány évig élnek, a 1. A sejtek élettartama eltérő, élhetnek néhány napig, hétig, 2. Melyek a növényi és az állati sejtben egyaránt megtalálható sejtszervecskék? az izomszövet sejtjei 7 napig. vörös vértestek 3 4 hónapig, a bőrszövet sejtjei 3 4 napig, 3. Miben különbözik a növényi sejt az állati sejttől? 2. A legkisebb sejt a spermium (ondósejt), a legnagyobb sejt a 4. Mi a szerepük a szervecskéknek a sejtben? madarak (strucc) tojása. 5. Miért fontos a sejtmag a sejt számára? 3. A növényi sejt (a szőlő gyümölcshúsának sejtje) több vizet 6. A növényi sejt mely részében játszódik le a fotoszintézis és tartalmaz, mint az állati sejt (csontsejt, izomsejt). Az állati miért fontos? sejtben több a fehérje, mint a növényi sejtben. Amit meg kell tanulnom Vizsgálok és felfedezek 1. Mi a sejt szerepe az élőlény számára? 1. Figyelj meg különböző növényi és állati sejtszervezeteket 2. Hasonlítsd össze a növényi és az állati sejtet! Sorold fel a mikroszkóppal! Hasonlítsd össze őket! közös és az eltérő jegyeket! 2. Készíts beszámolót a plasztidok szerepéről a növényi sejtekben! Számolj be erről az osztálytársaidnak! 3. Mi a szerepük az egyes szervecskéknek a sejtben? 4. A növényi sejt mely szervecskéjében megy végbe a fotoszintézisformációkat a sejt egyes szerkezeti elemeiről! Prezentáció 3. Keress az interneten vagy a szakirodalomban érdekes in- 5. Mely szervecskék játszanak szerepet a fehérjék képződésénél? A tanító segítségével bizonyítsd be a cukrok jelenlétét az formájában dolgozd fel ezeket! 6. Melyik szervecskében megy végbe a sejtlégzés? almalében, a burgonyagumó keményítőjében és az árpaszemben! a duplaoldal gyakorlati része kérdések a korábbi évfolyamok tananyagából érdekes tények és információk az oktatási sztender képességfejlesztő részével kapcsolatos kérdések önálló alkotó tevékenységhez kapcsolódó kérdések

4 Tartalom Bevezetés... 3 Alapvető életfolyamatok... 6 Az élőlények alapvető életfolyamatai... 8 A baktériumok, a gombák és a növények életfolyamatai A baktériumok és a gombák tápanyagfelvétele és légzése A növények tápanyagfelvétele és légzése A baktériumok és a gombák szaporodása A növények szaporodása A növények ingerlékenysége és mozgása A növények élete...20 Gyakorlati feladatok A gombák és a növények életfolyamatai...22 Az állatok életfolyamatai Az állatok táplálkozása Az állatok légzése...26 Az állatok kiválasztása...28 A testnedvek keringése az állatokban...30 Az állatok testszabályozása Az állatok érzékelése...34 Az állatok mozgása...36 Az állatok szaporodása és fejlődése...38 Gyakorlati feladatok Az állatok életfolyamatai... 42

5 Az élőlények anyagának szerveződése A sejt és szerkezeti felépítése...46 A sejt élete...48 Gyakorlati feladatok A növényi és az állati sejt életfolyamatai...50 Az öröklődés és az élőlények változékonysága Az öröklődés és annak lényege...54 A genetikai információk átadása...56 Öröklődés és változékonyság...58 Az élőlények és az ember környezete A környezet...62 Az élőlények és az ember környezetét befolyásoló tényezők...64 A természetvédelem és a környezet...66 Melléklet: Játék és biológia...68

6 baktériumok gombák növények állatok

7 Alapvető életfolyamatok Növekedés és fejlődés Táplálkozás és tápanyagfelvétel Kiválasztás Szaporodás Ingerfolyamatok és mozgás

8 8 1. ábra A zöld növények a szerves anyagokat szervetlen anyagokból állítják elő 2. ábra Az állatok a tápanyagokat, a szerves anyagokat más élőlényekből nyerik 3. ábra A növények légzése és a gáznemű anyagok kiválasztása a növények leveleiben halak kopoltyúi Az élőlények alapvető életfolyamatai a madarak tüdeje és légzsákjai Az életfolyamatok biztosítják az élőlények életét és létezését. Az élőlények alapvető életfolyamatai a következők: táplálkozás és táplálékfelvétel, légzés, kiválasztás, szaporodás, növekedés, fejlődés, ingerlékenység és mozgás. A táplálkozás és táplálékfelvétel azoknak a folyamatoknak az együttese, amelyek a tápanyagok felvételével és feldolgozásával függenek össze. A táplálkozás az életfunkciók ellátásához szükséges építőanyagok és az energia forrása. A tápanyagok biztosítják az élőlények táplálkozását, növekedését és fejlődését. A tápanyagok feldolgozása összetett kémiai folyamat, amelyet metabolizmusnak (anyagcserének) neveznek. A növények alapvető tápanyagai szervetlen anyagok főleg az oxigén, a víz, a szén-dioxid, a sók, az ásványi anyagok, mikroelemek. Az állatok és az emberek számára az alapvető tápanyagok szerves anyagok a fehérjék, a cukrok, a zsírok és egy szervetlen anyag a víz. Azokat az élőlényeket, amelyek a táplálkozás során a szervetlen anyagokból szerves anyagokat állítanak elő autotróf szervezeteknek nevezik. A szerves anyagokat fotoszintézis útján (zöld növények) vagy kémiai szintézissel (baktériumok) állítják elő. Más élőlények (gombák, állatok, ember) a kész szerves anyagokat veszik fel és ezeket heterotróf szervezeteknek nevezik. Ebbe a táplálkozási módba soroljuk a parazita (élősködő) szervezetek táplálkozását, amelyek a gazdaszervezettől vonják el a tápanyagot (galandféreg, tetű), vagy a szaprofiták táplálkozást is, amikor a szerves anyagot az elhalt szervezetekből vonják el vagy szerves maradványokkal táplálkoznak (a legtöbb baktérium, gomba). Bizonyos élőlényekre mindkét táplálkozási mód jellemző lehet és képesek átváltani az autotróf táplálkozásról a heterotróf táplálkozásra (némely egysejtűek, pl. az Euglena zöldostoros és a húsevő növények). 4. ábra Kiválasztott víz a levelek peremén 5. ábra Az állatok légzését a légzőrendszer szervei biztosítják A légzés az oxigén felvételével és a szén-dioxid leadásával kapcsolatos folyamat, miközben a szerves anyagok felbomlanak, szervetlen anyagok keletkeznek és energia szabadul fel. Az energia a további életfolyamatoknál használódik fel. Valamennyi élőlény lélegzik, függetlenül a táplálkozás módjától. Az élőlények különböző módon lélegeznek, pl. az egysejtű szervezeteknek szervecskéik vannak a mitokondriumok, a növényeknek gázcserenyílásaik, a legtöbb állatnak és az embernek légzőszervrendszerük van. A kiválasztás egy folyamat, amely során az élőlény testéből eltávoznak a fölösleges és a salakanyagok. A növények a fotoszintézis és a légzés során a levelek gázcserenyílásain gázokat oxigént és szén-dioxidot, valamint vízpára formájában vizet bocsátanak ki. A levelek peremén elhelyezkedő nyílásokon vízcseppeket bocsátanak ki. Az állatok testében az anyagcsere során a sejtekben fölösleges víz és salakanyagok keletkeznek, amelyek a testnedvekben gyülemlenek fel és bejutnak a kiválasztó szervekbe. Itt történik a szűrés, majd eltávoznak a testből. Amiről már tanultam 1. Milyen alapvető életfolyamatokat ismersz? 2. Hogyan megy végbe a zöld növények fotoszintézise? 3. Néhány példán szemléltesd, hogyan lélegeznek a gerinctelenek és gerincesek! 4. A gerincesek mely szervei vesznek részt a kiválasztásban? 5. Milyen feltételektől függ a növények szabályos növekedése? 6. Mi a különbség a gerincesek ösztönös és a tanult viselkedése között? 7. Milyen mozgást figyelhetsz meg a növényeken? 8. Mitől függ az állatok különböző mozgása? Érdekességek 1. A tápanyagok közül a növények fejlődéséhez nélkülözhetetlenek a biogén elemek. Ha valamelyik hiányzik közülük, a növény csak addig él, amíg a tartalékanyagok ki nem merülnek, ezt követően elpusztul. 2. A lélegzés során az állatok a vízből, a levegőből és a talajból nyerik az oxigént. Az oxigén a levegőből kerül a vízbe, valamint a vízi növények fotoszintézise révén. A mennyisége a víz hőmérsékletétől, nyomásától és áramlásától, a vízi növények számától és fajától függ. A talaj oxigénmennyisége a talajtípustól és a talajban lévő (eső)víz mennyiségétől függ.

9 táplálkozás, tápanyagok, szervetlen anyagok, szerves anyagok, oxigén, szén-dioxid, energia, kiválasztás, salakanyagok, szaporodás, növekedés, ingerlékenység, mozgás A szaporodás új egyedek (utódok) keletkezése a szülőegyedekből. Ez a faj és az élet fennmaradásának a feltétele. Az élőlények ivarosan és ivartalanul szaporodnak. Az ivartalan szaporodás során az új egyed a szülői szervezet valamely részének a leválásával keletkezik. Végbemehet pl. osztódással (az egysejtű szervezeteknél), sarjadzással, illetve bimbózással (élesztőgombák, édesvízi hidra), vagy bizonyos növények egy részének (pl. levelének, szárának, gyökerének) a leválásával. Az ivaros szaporodás során az új egyed a csírából fejlődik, amely a szülőegyedek hím- és női ivarsejtjének összeolvadásával keletkezik. Az élőlények növekedése és fejlődése olyan folyamat, amely során gyarapodik az élő anyag és az élőlények testében vagy valamely részében változások játszódnak le. Ez az elegendő tápanyagtól függ. A sejtek fejlődése és növekedése során osztódnak, különböző szövetek, fonalak, szervek képződnek, majd kifejlődik a felnőtt egyed. Az egyedek növekedése és fejlődése különböző, az egyes fajok genetikai adottságaitól (információitól) függően megy végbe ábra Ivartalan szaporodás a nagy papucsállatka osztódása 7. ábra Ivaros szaporodás az ivarsejtek cseréje két közönséges földigiliszta egyed között 8. ábra Az állatok mozgása különböző lehet Az ingerlékenység a belső és a külső ingerek érzékelésének és az ezekre való reagálásnak a képessége. Az élőlények az ingerlésre különböző módon reagálnak leggyakrabban bizonyos mozgásokkal (növények, állatok) vagy viselkedésük megváltozásával (állatok és ember). A mozgás lehetővé teszi az élőlények számára a tápanyagok szállítását, a védelmet, a táplálékot és a szaporodást. A növényi és az állati sejtben mozog a citoplazma. A növények mozgási lehetősége korlátozott. A növényi testben csak bizonyos részek mozognak a virágok, a szár és a levelek pl. meghajolhatnak, kinyílhatnak vagy bezáródhatnak. Az állatok mozgása jól látható. A fejlődés során az állatoknak különböző mozgásszervei és mozgási módjai alakultak ki attól függően, hogy milyen környezetben élnek. 9. ábra A szaporodás, a növekedés és a fejlődés lehetővé teszi az élet folytatását 10. ábra Az állatok ingerlékenysége kiváltja a mozgást és a viselkedés változásához vezet Amit meg kell tanulnom 1. Hogyan jutnak tápanyagokhoz az autotróf és a heterotróf szervezetek? 2. Hasonlítsd össze a gerincesek és a gerinctelenek légzőszerveit! 3. Állapítsd meg a legfontosabb eltéréseket a növények és az állatok kiválasztásában! 4. Egy példán hasonlítsd össze az élőlény növekedését és fejlődését! 5. Milyen közös életfolyamatai vannak a növényeknek és az állatoknak? 6. Jellemezd az állatok különböző mozgási módjait! Vizsgálok és felfedezek 1. Figyelj meg egy háziállatot és saját szavaiddal jellemezd az egyes életfolyamatait! 2. Győződj meg a papucsállatka sejtjének ingerlékenységéről! Készíts szénalevet! A tárgylemezre cseppents a szénaléből egy cseppit! A csepp pereméhez helyezz néhány konyhasókristályt! Fedd le fedőlemezzel és figyeld meg, hogyan reagál a papucsállatka a sóra. 3. Keress a szakirodalomban (az interneten) felvételeket különböző gerinctelenek szájszerveiről! Hasonlítsd össze az alakjukat és a funkciójukat a táplálék típusának és a táplálkozás módjának a függvényében!

10 10 A baktériumok, a gombák és a növények életfolyamatai A baktériumok és a gombák tápanyagfelvétele és légzése 11. ábra A baktériumok az őket körülvevő közegből nyerik a tápanyagokat, a táplálkozás módja a baktérium fajától függ 12. ábra A parazita (élősködő) baktériumok a tápanyagokat a szerves anyagokat élő szervezetekből nyerik 13. ábra A gyökérgümő baktériumok szimbiotikus baktériumok, amelyek a hüvelyesekből nyerik a szerves anyagokat, miközben nitrogénvegyületeket (ammóniát, aminosavat) biztosítanak számukra A baktériumok tápanyagfelvételének a folyamata különböző közegben játszódik le (előfordulási helyüktől függően a talajban, a vízben, más élőlények testében). A baktériumok testfelszínükkel veszik fel a táplálékot. A baktériumok különböző energiaforrásokat (napsugárzást, kémiai energiát) és szénforrásokat (szén-dioxidot, szerves anyagokat) hasznosítanak. Bizonyos baktériumfajok bakterioklorofillt tartalmaznak, a szerves anyagokat fotoszintézis révén maguk termelik (a növényekhez hasonlóan), ugyanakkor nem juttatnak a környezetbe oxigént. Némely talaj- vagy vízlakó baktérium maga készít szerves anyagokat szén-dioxidból, az ehhez szükséges energiát főleg a szervetlen anyagok oxidációjával nyeri. A legtöbb baktérium azonban nem képes önállóan szerves anyagot cukrokat előállítani. A parazita (élősködő) baktériumok az élő szervezetekből, a szaprofita baktériumok az elhalt növények vagy állatok bomló testéből nyerik a szerves anyagokat. A szaprofita baktériumok közé tartoznak a lebontó és az erjesztő baktériumok. A lebontó baktériumok a szénforrásnak számító szerves anyagok oxidációjából nyerik az energiát. Lebontják az elhalt szervezetek szerves anyagát (pl. a humusz egy részét) egyszerű szervetlen anyagokra, amelyeket a növények a vízzel együtt a gyökereikkel szívnak fel. Közreműködnek a természet anyagkörforgalmában. Az erjesztő baktériumok számos faja, köztük a legismertebb tejsavbaktériumok a szükséges energiát a szerves anyagok (cukrok, zsírok, szénhidrogének, alkohol, szerves savak) erjesztésével nyerik. Az erjedés a szerves anyagok, főleg a cukrok átalakulása egyszerűbb anyagokká enzimek, mint katalizátorok jelenlétében. Az erjedés folyamata többnyire oxigénmentes közegben megy végbe, és pl. a tejtermékek, az ecet, a savanyú uborka és káposzta készítésénél hasznosítják. A gyökérgümő baktériumok (nitrifikáló baktériumok) a tápanyagokat a szerves anyagokat (cukrokat) a hüvelyes növények (bükköny, borsó, bab) hajszálgyökereiből nyerik, amelyekkel szimbiózisban élnek. A légzéshez a legtöbb baktériumfajnak oxigénre van szüksége. Bizonyos baktériumoknak (erjesztő baktériumok) nincs szükségük oxigénre, oxigénmentes közegben élnek, mások képesek oxigén jelenlétében is élni, de nélküle is. Amiről már tanultam 1. Mi a szerepük a talajlakó baktériumoknak az erdőben, a kertben és a mezőn? 2. Magyarázd meg a zöldtrágyázás fogalmát, miért fontosak a gyökérgümő baktériumok a hüvelyesek számára? 3. Miért tartoznak a baktériumok a mikroorganizmusok közé és miben különböznek a vírusoktól? 4. Miért fontosak a baktériumok az ember számára? 5. Milyen betegségeket okoznak a parazita baktériumok? 6. Milyen gáznemű anyagra van szükségük a növényeknek és az állatoknak a légzéshez? 7. Nevezz meg néhány erdei és mezei gombát! Érdekességek 1. Amerikai és európai tudósok egy csoportja felfedezett egy talajlakó baktériumot, amely a hematit ásványból képes oxigént felszabadítani. 2. Bizonyos baktériumfajok citoplazmájában tartalékanyagok találhatók (pl. glikogén), amelyeket tápanyag- és energiahiány esetén hasznosítanak. 3. Bizonyos tejsavbaktériumok hasznosak az ember egészsége szempontjából. Elsősorban a savanyú tejtermékekben, pl. a joghurtokban élnek. Segítik a mikroorganizmusok egyensúlyának a fenntartását, megkönnyítik az emésztést és erősítik az immunrendszert.

11 baktériumok szaprofita b., talajlakó b., lebontó b., tejsavas b., erjesztő b., gyökérgümő b., a parazita (élősködő) b., erjedés, gombák szaprofita g., parazita g. b 11 c 14. ábra A gombák élesztőgombák (a), penészgombák (b) és pl. a légyölő galóca (c) a tápanyagfelvétel során más élőlényekre szorulnak A gombák a tápanyagokat a szerves anyagokat a környezetükből nyerik. Nem játszódik le bennük fotoszintézis, mert nem tartalmaznak zöld klorofill festékanyagot (pigmentet). Ezért nem képesek szerves anyagokat (cukrokat) termelni. A szaprofita gombák a penészgombák (fejes penész, kannapenész) és néhány termőtestes gomba (csiperke, galóca) elhalt szervezetek (elhalt fa, állat) vagy szerves eredetű maradványok (avar, humusz) anyagainak a lebontásával szerzik a tápanyagokat. A gombák tápanyagfelvételének ez a leggyakoribb módja a természetben. A gombák a természetben fontos szerepet játszanak mint lebontók és részt vesznek a természet anyagkörforgalmában. Az egysejtű gombák az élesztőgombák az energiát az erjedés során termelik, lebontják a cukrokat, amit a sörgyártásnál, a bor és a sütőipari élesztő készítésénél hasznosítanak. A parazita (élősködő) gombák (üszöggomba, rozsdagomba, pisztricgomba, bizonyos penészfajok) az élő szervezetek növények, állatok, ember testének a felületén vagy a belsejében élősködve szerzik meg a szerves anyagokat. A szimbiotikus gombák bizonyos termőtestes gombák (vörös érdestinóru, nyári vargánya) gombafonalai együtt élnek a fák gyökereivel, a kékmoszatokkal és a moszatokkal, amelyek táplálják őket. A növények (moszatok) cukrokkal (a fotoszintézis termékeivel) látják el őket, a gombák pedig vizet biztosítanak számukra. A gombák a legtöbb baktériumhoz, növényhez, állathoz és az emberhez hasonlóan oxigént lélegeznek be. Amit meg kell tanulnom 1. A legtöbb baktérium miért nyeri a szerves anyagokat más szervezetekből? 2. Hasonlítsd össze a parazita és a szaprofita baktériumok tápanyagfelvételét! 3. Magyarázd el a baktériumok tápanyagfelvételét! 4. Melyik a legfontosabb eltérés a szaprofita és a parazita baktériumok és gombák tápanyagfelvételében? 5. Milyen gázra van szükségük a légzéshez a gombáknak és a baktériumok többségének? 6. Magyarázd meg a baktériumok és a gombák más élőlényekkel történő együttélésének a szerepét! 15. ábra A gyűrűs tuskógomba szaprofita és parazita módon is táplálkozik, a fák tönkjein vagy törzsein nő, innen szívja fel a tápanyagokat 16. A pisztricgomba parazita gomba, a tápanyagokat az élő fa törzséből nyeri Vizsgálok és felfedezek 1. Állíts össze egy áttekintő táblázatot a baktériumok, a gombák, a moszatok, a növények és az állatok táplálkozásmódjáról! Állapítsd meg, melyek a közös, illetve az eltérő jegyek a táplálkozásukban! 2. Keresd meg az interneten az erjesztő, a lebontó és a parazita baktériumok képviselőit! Hasonlítsd össze a táplálkozásuk és a légzésük módját. Megfigyeléseidet dolgozd fel prezentáció formájában! 3. Keress az interneten olyan gombákat, amelyek szaprofita és parazita módon is képesek tápanyaghoz jutni! 4. Keresd meg a gombahatározóban a szimbiotikus gombákat, a megállapításaidat projekt formájában dolgozd fel!

12 12 A növények tápanyagfelvétele és légzése csalán szádorgó a szén-dioxid felvétele gázcserenyílás 17. ábra A növények eltérő tápanyagfelvétele a csalán klorofillt tartalmaz és autotróf módon táplálkozik, a szádorgó nem tartalmaz klorofillt, és heterotróf módon táplálkozik A növényeknek a többi élőlényhez hasonlóan életfunkcióik fenntartásához tápanyagokra és energiára van szükségük. A növények a szervetlen anyagokat az élettelen természetből a talajból és a levegőből nyerik. A talajból gyökereikkel a vizet és a benne oldott szervetlen anyagokat sók formájában, a levegőből pedig leveleikkel a szén-dioxidot veszik fel. A zöld növények táplálkozása autotróf fotoszintézissel szerves anyagokat (cukrokat) állítanak elő szervetlen anyagokból (szén-dioxidból és vízből). Táplálkozásuk módja független más élőlényektől önellátóak. Az autotróf módon táplálkozó növények a producensek. Bizonyos növényekben nem található klorofill és így nem állítanak elő szerves anyagokat. Ezeket elhalt szervezetekből (szaprofiták egyes orchideafajok) vagy élőlényekből (paraziták pl. a szádorgó) nyerik. Táplálkozásuk heterotróf. a víz áramlása a szerves anyagok felvétele szállítónyalábokkal a víz és a szervetlen anyagok felvétele gyökerekkel 18. ábra A tápanyagok felvétele a levegőből és a talajból 20. ábra A félparazita fagyöngy szerves anyagokat termel, a vizet és a szervetlen anyagokat abból a növényből szívja ki, amelyen élősködik Amiről már tanultam 1. Sorold fel az élőlényekben lejátszódó legfontosabb életfolyamatokat! 2. Mondj néhány szervetlen és szerves anyagot! 3. Miben tér el a baktériumok, a gombák, a növények és az állatok táplálkozása? 4. Nevezz meg olyan egysejtűt, amely fotoszintézissel szerzi be a tápanyagokat! 5. Mely növényi szervek fontosak a növények tápanyagfelvétele szempontjából? 6. Mi a szerepük a növény leveleinek? 7. A növényi sejt mely szervecskéi biztosítják a légzést? 19. ábra Húsevő növény autotróf és heterotróf módon is táplálkozik Érdekességek kereklevelű harmatfű 1. A csírázó magvak heterotróf módon táplálkoznak. A szerves anyagokat a csíralevelekben található tartalék anyagokból nyerik, ezért a csírázáskor nincs szükségük fényre. 2. A nitrogénszegény talajon élő húsevő növények a nitrogént az állati testekből nyert szerves anyagokkal pótolják. Tartalmaznak klorofillt, ezért fotoszintézisre képesek, és autotróf módon jutnak a tápanyagokhoz. 3. A legerőteljesebben a csírázó magvak és a növényi rügyek lélegeznek. A növényi gyökerek is részt vesznek a légzésben.

13 A szén-dioxid a levegőből a gázcserenyílásokon jut be a levelekbe. A víz a talajból a szállítónyalábokon a gyökerekből a szárba és a levelekbe jut. A napenergiát a levelek klorofillja fogja fel, egy része a levelekben kémiai energiává alakul át. A víz és a szén-dioxid a kloroplasztokban összetett kémiai reakciók során egyszerű cukorrá (glükózzá) és oxigénné alakul át, amelyet a levegőbe juttat. Ennél a folyamatnál energia használódik fel. A növények a további kémiai reakciók során az egyszerű cukrot a glükózt összetett cukorrá keményítővé alakítják át, amely tartalék anyagként raktározódik el a gyökerekben és a növényi gumókban. A légzés gázok (oxigén, szén-dioxid) cseréje a külső környezet és a szervezet között. A légzés lényege valamenynyi élőlény esetében azonos. fény hatására megy végbe fotoszintézis oxigén táplálkozás, tápanyagok, szervetlen anyagok, szerves anyagok, autotróf szervezetek, fotoszintézis, napenergia, klorofill, oxigén, szén-dioxid, víz, cukor, légzés keletkeznek felhasználódik szerves anyagok 21. ábra A fotoszintézis lefolyása elbomlanak felszabadul napenergia víz szén-dioxid légzés oxigén cukor 13 oxigén fény hatására és sötétben is végbemegy víz szén-dioxid A növények, akárcsak a többi élőlény is a légzés során oxigént vesznek fel és szén-dioxidot bocsátanak ki. A légzés olyan folyamat, amelyben energia szabadul fel a szerves anyagok cukrok, glükóz egyszerű anyagokra, szén-dioxidra és vízre történő lebomlása következtében. A gázcserét a levelekben található gázcserenyílások teszik lehetővé. A növényi test minden része lélegzik a gyökerek, a termések és a magvak is, de a légzésük intenzitása különböző. A légzés a fotoszintézis ellentéte. Kémiai szempontból energiatermelő reakcióról van szó. A fotoszintézis szerepe elsősorban a szerves anyagok előállításában nyilvánul meg. A levegőbe oxigén szabadul fel, amely nélkülözhetetlen a légzésnél, miközben állandósul a légkör oxigén és szén-dioxid koncentrációja. A légzéskor a növekedéshez, a tápanyagfelvételhez és a tápanyagok feldolgozásához, valamint a szaporodáshoz és a növények egyéb életfunkcióihoz szükséges energia szabadul fel. szén-dioxid, energia felszabadul felhasználódik oxigén szén-dioxid 22. ábra A fotoszintézis és a légzés összehasonlítása a gázcserét a levelekben levő gázcserenyílások teszik lehetővé víz Amit meg kell tanulnom 1. Magyarázd el a növények tápanyagfelvételét! 2. Miben különbözik a növények autotróf táplálkozási módja a gombák és az állatok heterotróf táplálkozásától? 3. Mi a fotoszintézis? A növények mely részeiben megy végbe? 4. Sorold fel a fotoszintézis végtermékeit és röviden jellemezd a folyamatot! 5. Milyen anyagokat vesznek fel a növények a légzés során és milyen anyagokat választanak ki? 6. Miért fontos a fotoszintézis és a légzés az élőlények számára? Vizsgálok és felfedezek 1. Készíts projektet a következő témára: A növények a Föld tüdeje! Dolgozatodat prezentáld osztálytársaid előtt! 2. Állapítsd meg és magyarázd meg, miért ártalmas a növények számára, ha leveleiket megrágják a kártevő rovarok! 3. Keress az interneten növényeket, amelyek csak heterotróf módon jutnak tápanyagokhoz! 4. Mutasd ki a keményítő (cukor) jelenlétét a burgonyagumóban és fogalmazd meg a kísérlet alapján a következtetéseket! 5. Vázlatosan jellemezd a gázok körforgását a természetben a fotoszintézissel és a légzéssel kapcsolatban!

14 14 A baktériumok és a gombák szaporodása A természetben az élet állandóan keletkezik, fejlődik és elhal. Ez a vég nélküli folyamat a szaporodásnak reprodukciónak köszönhető. A szaporodás az élőlények alapvető jellemzője. Biztosítja az új egyedek születését és a faj fennmaradását. A baktériumok ivartalanul szaporodnak. Az ivartalan szaporodás során új egyed csak egy szervezetből (egyedből) keletkezik. A születő egyed genetikailag teljesen azonos a szülő egyeddel. A baktériumok leggyakrabban harántosztódással (hasadással) szaporodnak. Ez a szaporodás gyors módja (mintegy percig tart). baktériumsejt a baktériumsejt megnyúlik megfestett mikroszkópos preparátum 23. ábra A baktériumok ivartalan szaporodása harántosztódással (hasadással) új egyedek kialakul egy kis harántfal, a sejt két egyforma részre osztódik (hasad), ezekből új egyedek keletkeznek sarj 24. ábra Az élesztőgombák ivartalan szaporodása sarjadzással (bimbózással) Bizonyos baktériumfajok sarjadzással (bimbózással) szaporodnak. A baktérium felszínén egy kis dudor vagy kinövés alakul ki az új sejt. Ez fokozatosan megnő és leválik az eredeti baktériumsejtről. Önálló egyedként kezd élni, amely további szaporodásra képes. A fonalas baktériumok a fonál szétesésével vagy elválasztódásával szaporodnak. Az elválasztódott fonálból új egyed fejlődik. A gombák ivartalanul szaporodnak leggyakrabban sarjadzással (bimbózással, pl. a sörélesztő), vagy különböző típusú spórákkal (pl. a fejespenész, az erdőszéli csiperke, a nyári vargánya). A gombák élesztőgombák sarjadzással történő szaporodásakor az anyasejten sarj új sejt alakul ki. A baktériumokhoz hasonlóan fokozatosan növekedik és leválik az anyasejtről. Amiről már tanultam 1. Miért nevezik a baktériumokat mikroorganizmusoknak? 2. Mi a különbség a lebontó baktériumok és az élősködő baktériumok tápanyaga között? 3. Hol találhatók a genetikai információk a baktériumsejtben? 4. Sorolj fel olyan szervezeteket, amelyek ivartalanul: osztódással és sarjadzással szaporodnak! 5. Hasonlítsd össze az élesztőgomba és az édesvízi hidra szaporodását! 6. Mi az összefüggés a spóra és a gombák szaporodása között? Érdekességek 1. A parazita és a szaprofita gombák, amelyek nyálkás bevonatokat képeznek a fán, ivarosan és ivartalanul is szaporodnak, pl. osztódással vagy spórákkal. 2. Bizonyos gombafajok (főleg a penészgombák) nagy menynyiségű spórát termelnek, amelyek a széllel terjednek és allergiát okozhatnak. 3. A spórák jól tűrik a kedvezőtlen feltételeket, évek múltán is képesek kicsírázni, némelyek akár 20 évig is életképesek maradnak a talajban. 4. A spórák mikroszkopikus méretűek, nagyságuk mikrométer (µm) között mozog.

15 ivartalan szaporodás, ivaros szaporodás, harántosztódás, sarjadzás, sarj, spórák A parazita (élősködő) gombák, amelyek megtámadják a növények gyökereit, a gombafonalak (hifák) vagy a micélium részeivel szaporodnak. A leggyakoribb szaporodási mód a micélium szétesése kisebb egyszerű részekre. A termőtestes gombák jobbára spórákkal szaporodnak, amelyek nagy mennyiségben képződnek a termőtesteken elhelyezkedő spóratartó tokokban, de ezeken kívül is. A szaporodás nagyon gyorsan végbemegy. A spórák nagyon ellenállóak, képesek túlélni a kedvezőtlen körülményeket. A szél, a víz, valamint az állatok főleg a rovarok és az emberek terjesztik őket. spóratartó tok 15 a gombák spórái szaporító testek (nagyítva) micélium fejespenész 25. ábra A gombák ivartalan szaporodása spórákkal a penészgomba és a laskagomba is a spóratartó tokokban elhelyezkedő spórákkal szaporodnak, de eltérő a spóratartó tokjuk és a spóráik típusa késői laskagomba A termőtestes gombák ivarosan is szaporodnak, többnyire ősszel. Az ivaros szaporodás az ivarsejtek, az ivaros spórák vagy az ivarszervek összeolvadásával, de bizonyos gombák esetében összekapcsolódással megy végbe. A talajban a spórákból fonalak (hifák) fejlődnek. Amikor a különböző spórák fonalai összefonódnak, kialakul a micélium, amelyen később kifejlődnek a termőtestek. Két ilyen fonál egyesülését a gombák ivaros szaporodásának összeolvadásnak nevezik. nagy őzlábgomba barna érdestinóru 26. ábra Termőtestes gombák spóráik vannak (ezekkel szaporodnak), amelyek a lemezekben vagy a csövekben elhelyezkedő spóratartó tokokban (termőrétegen) találhatók Amit meg kell tanulnom 1. Hogyan szaporodnak a baktériumok? 2. Sorolj fel olyan élőlényeket, amelyek osztódással, sarjadzással vagy spórákkal szaporodnak! 3. Hasonlítsd össze a baktériumok és az élesztőgombák szaporodását! 4. A 23. ábra alapján magyarázd el a baktériumok harántosztódását (hasadását)! 5. Nevezd meg a baktériumok és a gombák ivartalan szaporodásának a közös jegyeit! 6. Mi a különbség a gombák ivartalan és ivaros szaporodása között? Vizsgálok és felfedezek 1. A baktériumok kb. 20 percenként szaporodnak. Számítsd ki, hány baktérium keletkezik 5 óra alatt! 2. Keress az interneten információkat a különböző parazita baktériumfajok szaporodásmódjáról! 3. Készíts projektet a különböző gombafajok spóráinak típusairól és színéről! 4. Mikroszkóppal figyeld meg az élesztőgombák szaporodását! Készíts rajzot a megfigyelésről! 5. A szakirodalomban tanulmányozd át, hogy mi a jelentősége a természet és az ember szempontjából a baktériumok és a gombák ivartalan szaporodásának.

16 16 A növények szaporodása 27. ábra A páfrány szaporodása spórákkal, amelyek a levelek fonákján elhelyezkedő sporofillumokban találhatók 28. ábra Ivartalan szaporítás testszelvényekkel (dugványokkal) Az élőlények alapvető életfolyamata a szaporodás (reprodukció), amely biztosítja az új egyedek keletkezését és a faj fennmaradását. A növények ivartalanul és ivarosan szaporodnak. Az ivartalan szaporodás különböző növényi testrészekkel gyökérrel, szárral, levéllel és spórákkal történő szaporodás (kivéve a magvakat). Némely növények testszelvényekkel, gyökértörzsekkel, gumókkal, hagymákkal, indákkal szaporíthatók ivartalanul. A gyümölcsfákat oltással, szemzéssel szaporítják. Az ivartalan szaporodás a szaporodás egyszerű és gyors módja, a keletkező új egyedek genetikailag azonosak a szülőegyedekkel. Ivartalanul szaporodnak a virágtalan növények a mohák, a páfrányok, a zuzmók a spóratartókban levő spórákkal és gyökértörzzsel. A virágzó növények ivartalan szaporodása különböző. A föld alatti szárral gyökértörzzsel történő szaporodás a szellőrózsára és a gyöngyvirágra jellemző. gyökérdugvány szárdugvány levéldugvány rügydugvány tőosztás inda gumó 30. ábra gumó hagyma Ivartalan szaporodás gumóval, gyökértörzzsel, hagymával Amiről már tanultam 29. ábra A szamóca ivartalan szaporítása indákkal ezekből kinőnek a gyökerek és a levelek, amikor elhalnak, az új növény elválik az anyanövénytől gyökértörzs 1. Mely növények szaporodnak ivartalanul? 2. Nevezd meg a növény szaporítószerveit! 3. Nevezd meg a virágszerkezetben a szaporító részeket! 4. Magyarázd meg, mi a különbség az egyivarú és a kétivarú növények között! 5. Hasonlítsd össze a 6. osztályos ismereteid alapján a beporzás és megtermékenyítés közötti különbséget! 6. Miben különböznek a gyümölcshúsú és a száraz termések? Mondj néhány példát! A testszelvények (dugványok) a gyökér, a szár és a levelek lemetszett részei, gyökerek és sarjak képződnek rajtuk, amelyekből új növények fejlődnek. Gyökérdugványokkal szaporodik pl. a torma és a málna, szárdugványokkal a szobanövények (muskátli, fukszia), levéldugványokkal a fokföldi ibolya, az anyósnyelv (Sansevieria), csúcsrügydugványokkal a díszfák és díszcserjék (puszpáng). Tőosztással szaporodnak a sűrű tövű és sok hajtású évelő növények (krizantém, díszfüvek) és gumók (begónia). Az indák a szamócalevelek hónaljából nőnek ki és a talaj felszínén kúsznak. Gumókkal szaporodik a burgonya és a dália. Hagymával szaporodik pl. a tulipán, a hóvirág és a fokhagyma. Érdekességek 1. Közvetett vegetatív szaporodással oltással szaporítják a gyümölcsfákat. A nemesített fajtából az alanyba az oltás során egy oltóvesszőt (rügyet a kéreg részével), a szemzés során szemzőhajtást (egy ágrészt 3 4 rüggyel) helyeznek. 2. Azokat a növényeket (ribizli, szőlő), amelyek dugványai nehezebben gyökeresednek meg, bujtással szaporítják. Az anyanövény egyéves hajtásait ívelten a talajba helyezik, letakarják, 1 2 év alatt meggyökeresednek, majd elválasztják az anyanövénytől.

17 ivartalan szaporodás, dugványok, indák, gumó, hagyma, gyökértörzs, ivaros szaporodás ivarsejtek, megporzás, megtermékenyítés, megtermékenyített növényi pete, embrió Az ivartalan szaporodást a növénynemesítésben, a dísznövénytermesztésben, a kertészetben és a gyümölcstermesztésben hasznosítják új dísznövény- és gyümölcsfajták kialakítására. Az ivaros szaporodás során a szülőegyedektől származó két ivarsejt összeolvadásával keletkeznek az új egyedek. A legtöbb virágos növény ivarosan magvakkal szaporodik, amelyekből új növények lesznek. A növények szaporítószerve a virág, amelyben a hím szaporítószervek a porzók és női szaporítószervek a bibék találhatók. A lombos fák és a lágyszárú növények női ivarsejtjei a bibe magházában, a hím ivarsejtek a porzó portokjában elhelyezkedő pollenszemcsében (virágporában) találhatók. A megporzás a pollen áthelyeződése a porzóról a bibeszál bibéjére. A virág megporzását a saját pollenjével vagy ugyanannak a növénynek egy másik virágjából származó pollenjével önmegporzásnak, esetleg szomszédmegporzásnak nevezik. Az idegenmegporzás a virág megporzása egy másik, azonos fajú növényi egyed pollenjével. A virágport a szél vagy a rovarok szállítják, olykor a madarak is. a pollenszem a bibeszálban kicsírázik és vékony fonalat pollentömlőt képez, amely lehatol a bibeszálba elhelyezkedő magkezdeményhez húsos levelek tönk a porzószálon levő pollent a méh átviszi a bibeszálra ábra A hagyma metszete magkezdemény porzószál bibeszál anyanövény a hím és a női ivarsejt összeolvadásával létrejön a megtermékenyített petesejt, amelyből kifejlődik az embrió bibeszál új növény csírázó mag mag termés 33. ábra A növények rovarok által való megporzása 32. ábra Megtermékenyítés és az új növény fejlődése a hím toboz A megtermékenyítés a magkezdemény női ivarsejtjének és a pollen hím ivarsejtjének az összeolvadása. A megtermékenyített petesejtből kialakul az új növény embriója. A magkezdemény fokozatosan maggá fejlődik, létrejön a termés. A tűlevelű és a lombos fák, valamint a lágyszárú növények ivarsejtjeinek és magvainak az elhelyezkedése különbözik. A lombos fák és a lágyszárú növények magvai el vannak zárva a termésbe (zárvatermők), a tűlevelű fák magvai szabadon ülnek a tobozok fás pikkelyein (nyitvatermők). porzószálán pollenszemcsék találhatók a női toboz magkezdeményei a pikkelyen helyezkednek el 34. ábra A pollenszemcsék és a magkezdemények elhelyezkedése a tűlevelű fákon Amit meg kell tanulnom 1. Példákon magyarázd el az ivaros és az ivartalan szaporodás közti különbséget! 2. Mondj olyan növényeket, amelyek hagymával, gumóval, gyökértörzzsel és dugványokkal szaporodnak! 3. Magyarázd meg a növények megporzásának és megtermékenyítésének a lényegét! 4. A virág mely részeiből keletkezik a termés és a mag? 5. Mi a különbség a tűlevelű és a lombos fák ivarsejtjeinek és magvainak az elhelyezkedése között? 6. Indokold meg a növényi ivarsejtek jelentőségét! Vizsgálok és felfedezek 1. Keresd meg az interneten (a lexikonban), mely növényfajok szaporodnak ivartalanul! Készíts rövid beszámolót és tájékoztasd az osztálytársaidat! 2. Szaporíts és nevelj fel egy szobanövényt rügydugványból vagy levéldugványból! 3. Mesterségesen porozd meg a tulipán virágát, figyeld meg a változásokat a virágon, a fokozatos elvirágzást és a bibeszál átalakulását terméssé! 4. Figyeld meg a tűlevelű fák virágzását, a magképződést és elhelyezkedésüket a tobozokban! Megfigyeléseidet jegyezd le, esetleg készíts foto-dokumentációt!

18 18 A növények ingerlékenysége és mozgása Az érzékenység az ingerek érzékelésének a képessége. Az érzékenység alapja az ingerlékenység a belső és külső ingerek érzékelésének és az ezekre adott válaszoknak (reakcióknak) a képessége. A növények az egyes szerveik vagy sejtjeik mozgásával reagálnak az ingerekre. A növényi részek mozgása lassú és alig észrevehető, nem történik helyről helyre való áthelyeződés, mint az állatoknál. Csak az egysejtű moszatok (Chlorella, Euglena) mozognak helyről helyre. A belső ingerek okozzák a növekedési mozgást a szár a csírázás és a további növekedés során ingó vagy körkörös mozgást végez. A külső ingerek elhajló mozgásokat elhajlásokat okoznak. A mozgásokat különböző tényezők idézik elő fi z i k a i (fény, hőmérséklet, nyomás, hang, a föld gravitációja, sugárzás), kémiai (víz, kémiai anyagok) és biológiai (paraziták, vírusok). A föld gravitációja (tömegvonzása) a szervek elhajlását váltja ki a növények gyökerei függőlegesen lefelé nőnek a gravitáció irányában, a szár függőlegesen felfelé, a gravitáció irányával szemben. A fény elhajlást okoz a fényforrás irányában intenzitásától függően. A növények támasztékkal (fa és a fém rudakkal) érintkezve a szár mozgásával és a kacsok körbefutásával reagálnak (bab, komló, szőlő). A húsevő harmatfű növény a rovarok érintésére szőröcskéik elhajlásával reagálnak. 38. ábra Mozgás a föld gravitációja következtében a vízszintesen (lefektetve) elhelyezett edényben a gyökér elhajlik és függőlegesen lefelé növekszik, a szár is elhajlik és felfelé növekszik 35. ábra A csírázó növények növekedési mozgása a szárcsúcsok oldalirányú lengőmozgása 36. ábra A napraforgó virágainak mozgása a fény irányába a nap keleti-nyugati mozgását követve 37. ábra A szár mozgása elhajlás a fényforrás irányába A kémiai anyag hatásának irányában végzett mozgás a gyökérnek a tápanyag vagy a nagy sómennyiség (nátrium-klorid) előfordulása felé történő elhajlásában jelentkezik. Kémiai anyagok okozzák a pollenszemcsék mozgását a magkezdemény (petesejt) felé. A víz hatása idézi elő pl. a gyökerek elhajlását a víz irányában, a levelek gázcsere nyílásainak és a tűlevelűek tobozainak a kinyílását és bezáródását, a spórák kilökődését a spóratartó tokokból. 39. ábra A szőlőkacsok az érintkezés hatására körbetekerednek a támasztó karó körül 40. A sövényszulák szárának körbecsavarodása érintkezés hatására a rúd körül 41. ábra A húsevő harmatfű szőröcskéinek az elhajlása a rovarral való érintkezéskor Amiről már tanultam 1. Mi az összefüggés a nap és a napraforgó között? 2. Hogyan terjednek a nebáncsvirág magvai? Emlékezz a magvakkal és a termésekkel kapcsolatos 6. osztályos tananyagra! 3. Mi teszi lehetővé a virágok és a levelek szétterülését a víz színén? 4. Milyen a mohanövény külleme száraz és nedves környezetben? Emlékezz az 5. osztályos tananyagra! 5. Milyen közegre van szükségük a csírázó magvaknak? 6. Jellemezd a magvak csírázásának folyamatát! Érdekességek 1. A sáfrány csak napsütéses időben nyitja ki a virágait, a habszegfű, bizonyos kaktuszfajok és a Victoria amazonica vízinövény pedig éjszaka. A viktória virága pirkadatkor bezárul, majd elmerül a vízben és este ismét kinyílik. 2. Néha a parkokban kör formájában ültetik ki a virágokat a várható nyílásuk időpontja szerint. Így készülnek az ún. virágórák. A pipacs 5.00 óra körül nyílik és kb óra tájban záródik be. Az estike óra körül nyílik. 3. A húsevő növények leveleinek és ragadós mirigyecskéinek a mozgása szinte észrevehetetlen, 2 4 óráig tart.

19 érzékenység, ingerlékenység, mozgás, tényezők fizikai t., kémiai t., biológiai t., A fény vagy a hőmérséklet intenzitásának a változása okozza a virágok kinyílását és bezáródását, pl. a gyermekláncfű, tulipán, százszorszép esetében. A nappalok és az éjszakák váltakozása váltja ki a virágok és a levelek mozgását. A szellőrózsa virágai éjszakára bezárulnak, reggel pedig kinyílnak. A madársóska és az akác leveleinek a helyzete más éjszaka, mint nappal. A harmatfű nemzetség húsevő növényeinek a levelei igen lassú mozgást végeznek, amikor a csapdába esett rovarok megérintik őket, pl. a fokföldi harmatfű az elfogott rovar köré hajlítja az egész levelét. Bizonyos harmatfűfajok esetében csak a termések ragadós mirigyszőrei mozognak. A növények más mozgásokat is végeznek, amelyek összefüggenek a szövetek és a sejtfal ama képességével, hogy nedves környezetben megduzzadnak. Ezek közé tartozik a termések a hüvely, a tok, a tűlevelű fák tobozpikkelyeinek a kinyílása és összezáródása. Amint beérnek a bíbor nebáncsvirág toktermései, megváltozik szöveteinek és sejtjeinek a belső nyomása, és a növény kilövi a magvait (akár 7 m távolra is). Az UV sugárzás lelassítja, sőt leállítja a növények növekedését, a fotoszintézis folyamatát, ami elhalásukhoz vezet. növekedési mozgás, a föld gravitációja, fény, hőmérséklet, víz, kémiai anyagok, nyomás, érintés, rázkódás, sugárzás 19 reggel és este a tulipán lepellevelei az alacsonyabb hőmérséklet következtében összezáródnak, a hőmérséklet emelkedésével kinyílnak A váratlan rázkódás kiváltja a madársóska vagy a mimóza leveleinek a mozgását. A sóskafa virágainak megporzásakor a rovar érintésére a porzószálak a bibe felé hajolnak. A kémiai anyagok hatására a növények gyakran fony- nyadni kezdenek, pl. dohányfüstös helyiségekben. a madársóska levelei a hőmérséklet és a fény változásának függvényében, de érintésre és rázkódásra is megváltoztatják a helyzetüket, esős időben függőleges helyzetbe kerülnek 42. ábra A fény és a hőmérséklet változása a virágok és a levelek mozgásához vezet 43. ábra Az érintés kiváltotta rázkódás és a kémiai anyagok kihatnak a mimózára, elég ujjunkkal végigsimítani a leveleket és néhány másodperc alatt szorosan egymásra tapadnak, és lefelé borulnak. 44. ábra A nyomásváltozások okozzák a nebáncsvirág magjainak a kilövését a termésekből Amit meg kell tanulnom 1. Egy példán magyarázd meg a növények ingerlékenysége és mozgása közötti összefüggést! 2. Miben különbözik a növények és az állatok mozgása? 3. Hogyan reagálnak a növények az ingerlésre? 4. Milyen tényezők okozzák a növények mozgását? 5. Milyen mozgással reagálnak a növények a fényre, a hőre, az érintésre és a vízre? 6. Miért hajlik el előbb a növény gyökere, ha akadályra bukkan, majd függőlegesen lefelé nő? 7. Hogyan reagál a gyermekláncfű az esőre és a hidegre? Vizsgálok és felfedezek 1. Végezz kísérletet a növények fénykövető mozgásának megállapítására! Készíts összefoglalót, vonj le következtetéseket a kísérletből és számolj be róluk az osztálytársaidnak! 2. Helyezd a virágzó tulipán virágcserepét egy hűvös helyiségbe, majd egy óra elteltével vidd át a cserepet egy szobahőmérsékletű helyiségbe! Írd le a megfigyelt változásokat! 3. Keress információkat az interneten vagy a lexikonokban a húsevő növények leveleinek és ragadós mirigyszőreinek a mozgásformájáról rovarfogás közben! Készíts prezentációt és ismertesd az osztálytársaiddal!

20 20 A növények élete 45. ábra A növények élete egész éven át a külső környezet változó tényezőinek és az évszakok váltakozásának függvényében alakul A növény életciklusa a megtermékenyítéssel és a megtermékenyített petesejt kialakulásával kezdődik és a növény elhalásával ér véget. A növényben élete során különböző minőségi és mennyiségi változások játszódnak le, amelyeket külső és belső körülmények befolyásolnak. Nedves környezetben a magvak vizet vesznek fel, megduzzadnak megnövelik térfogatukat és csírázni kezdenek. A csírázás olyan folyamat, amely során folytatódik az embrió fejlődése, új növény fejlődik. A magvak csírázásához nélkülözhetetlen feltétel a víz, a levegő és a hő. A vízre a mag megduzzadásához és az embrió növekedéséhez van szükség. A levegőből a magvaknak oxigénre van szükségük a légzéshez, ezért víz alatt vagy mélyen a talajban nem csíráznak ki. Az embrió növekedéséhez elegendő hőre van szükség. A csírázás hőmérséklete eltérő, függ az egyes növényfajok hőigényétől. a mag megduzzadását követően a maghéj megreped és az embrió növekedni kezd. 46. ábra A növények virágnyílása a különböző évszakokban a hóvirág koratavasszal nyílik A sziklevelek a csírázás során fokozatosan betekerednek, a tartalék anyagok kimerülésével elszáradnak és leválnak. A kicsírázott növények kezdetben a sziklevelekből nyerik a tápanyagokat, később a kifejlődött leveleikkel szén-dioxidot kezdenek felvenni a levegőből. A víz, a levegő és a hő mellett egy további feltételre fényre is szükségük van a fotoszintézishez. Az egy sziklevéllel csírázó növényeket egyszikű növényeknek nevezik, pl. a kukorica, a kétszikű növényeknek két sziklevelük van, pl. a borsónak. a szükséges tápanyagokat és az energiát a sziklevelekben levő tartalék anyagokból nyeri, ezért nincs szüksége fényre, a csírázás során az embrióban sejtosztódásra kerül sor, kifejlődik a gyökér, a szár és a levél az őszi kikerics ősszel virágzik Amiről már tanultam sziklevelek 1. Jellemezd a lombos fa és a lágyszárú növény változásait az év folyamán! 2. Melyek a növényi élet nélkülözhetetlen feltételei? 3. A virág melyik részéből keletkezik a termés és a mag? 4. Indokold meg a sziklevelek jelentőségét a csírázó mag és a fiatal kicsírázott növény számára! 5. Hasonlítsd össze a növény életét az emberi élet főbb szakaszaival! Mely időszakban a legerőteljesebb a növény és az ember növekedése? 47. ábra A magvak csírázása elegendő víz, hő és levegő jelenlétében megy végbe Érdekességek 1. A borsószemek 2 C, az uborkák magvai 12 C, a paprikamagok C hőmérsékleten csíráznak. 2. A csírázás elmaradásának az oka a nem megfelelő hőmérséklet, a levegő és a vízhiány, a túl sok víz, a víz és az oxigén felvételét akadályozó kemény maghéjak. Ezek megakadályozzák az embrió növekedését. 3. A belső feltételek közül a növekedésre kihatnak a növekedési anyagok, a növekedést serkentik a stimulátorok, az inhibítorok viszont lelassítják. 4. A tavaszi ködvirág néhány hét alatt kifejlődő növény.