Részletes tartalom: 1. Bevezetés a biológiába 1.1. A biológia tudománya 1.1.1 vizsgálati szempontok 1.1.2 vizsgálati módszerek 1.2. A biológia történetének főbb lépései, személyiségei 1.3. Az élet jellemzői 1.3.1 az élő rendszerek jellemzői 1.3.2 az életműködések 1.3.3 szerveződési szintek 1.4 Fizikai, kémiai alapismeretek 2. Egyed alatti szerveződési szint 2.1. Szervetlen és szerves alkotóelemek 2.1.1 elemek, ionok 2.1.2 molekulák 2.1.3 lipidek 2.1.4 szénhidrátok 2.1.5 fehérjék 2.1.6 nukleinsavak 2.2. Az anyagcsere folyamatai 2.2.1 anyag- és energiaforgalom 2.2.2 információtartalom 2.3. Sejtalkotók 2.3.1 elhatárolódás 2.3.2 mozgás 2.3.3 anyagcsere 2.3.4 szaporodás 2.3.5 szabályozás 3. Az egyed szerveződési szintje 3.1. Nem sejtes rendszerek 3
3.1.1 vírusok 3.1.2 prionok 3.2. Önálló sejtek 3.2.1 prokarióták 3.2.2 egysejtű eukarióták 3.3. A többsejtűség felé vezető utak 3.3.1 a gombák, növények, állatok elkülönülése 3.3.2 sejtfonalak 3.3.3 teleptest 3.3.4 álszövet 3.4. Szövetek, szervek, szervrendszerek, testtájak 3.4.1 a növényvilág főbb csoportjai a szervi differenciálódás szempontjából 3.4.2 az állatvilág főbb csoportjai a szervi differenciálódás szempontjából 3.4.3 a növények szövetei, szervei szövetek gyökér, szár, levél virág, termés 3.4.4 az állatok szövetei, szervrendszerei szövetek kültakaró mozgás anyagcsere szaporodás szabályozás, (viselkedés) 4. Az ember szervezete 4.1. Homeosztázis 4.2. A kültakaró 4.2.1 a bőr gondozása, védelme 4.3. A mozgás 4.3.1 vázrendszer 4.3.2 izomrendszer 4.3.3 szabályozás 4.3.4 a mozgás és a mozgási rendszer egészségtana 4.4. A táplálkozás 4.4.1 táplálkozás 4.4.2 emésztés 4.4.3 felszívódás 4
4.4.4 szabályozás 4.4.5 egészségtana 4.5. A légzés 4.5.1 légcsere 4.5.2 gázcsere 4.5.3 hangképzés 4.5.4 szabályozás 4.5.5 a légzés és a légzőrendszer egészségtana, elsősegélynyújtás 4.6. Az emberi szervezet anyagszállítása 4.6.1 a testfolyadékok 4.6.2 a szöveti keringés 4.6.3 a keringési rendszer működése 4.6.4 szabályozás 4.6.5 a keringési rendszer egészségtana, elsősegélynyújtás 4.7. A kiválasztás 4.7.1 a vizeletkiválasztó rendszer működése 4.7.2 szabályozás 4.7.3 a kiválasztó szervrendszer egészségtana 4.8. A szabályozás 4.8.1 az idegrendszer információelméleti vonatkozások az idegsejt idegszövet az idegrendszer általános jellemzése gerincvelő agy testérző rendszerek speciális érzőrendszerek (érzékszervek) testmozgató rendszerek vegetatív ( érző-mozgató) rendszerek az idegrendszer kapcsolata más szervekkel 4.8.2 az emberi magatartás biológiai- pszichológia alapjai magatartási elemei öröklött elemek tanult elemek emlékezés társas viselkedés alapjai 5
4.9. Szaporodás pszichés fejlődés 4.8.3 az idegrendszer egészségtana 4.8.4 a hormonrendszer 4.8.5 az immunrendszer 4.9.1 egyedfejlődés 4.9.2 a szaporodás, fejlődés egészségtana 5. Egyed feletti szerveződési szint 5.1.Populáció 5.1.1 kölcsönhatások a környezettel 5.1.2 kölcsönhatások egymással viselkedésbeli kölcsönhatások ökológiai kölcsönhatások 5.1.3 környezetvédelem 5.2. Életközösségek 5.2.1 életközösségek jellemzői 5.2.2 hazai életközösségek 5.2.3 környezetvédelem 5.3. Biomok 5.3.1 tájékozódás a Föld élővilágában 5.3.2 környezetvédelem 5.4. Bioszféra 5.4.1 globális folyamatok 5.4.2 környezetvédelem 5.5. Ökoszisztéma 5.5.1 anyagforgalom 5.5.2 energiaáramlás 5.5.3 információtartalom és annak megváltozása 5.5.4 környezetvédelem 6. Öröklődés, változékonyság, evolúció 6.1. Molekuláris genetika 6.1.1 alapfogalmak 6.1.2 mutáció 6.1.3 a génműködés szabélyozása 6.2. Egyed szintű genetika 6.2.1 minőségi jellegek 6.2.2 mennyiségi jellegek 6
6.3. Populációgenetika és evolúciós folyamatok 6.3.1 ideális populáció 6.3.2 adaptív és nem adaptív evolúciós folyamatok 6.3.3 biotechnológia 6.3.4 bioetika 6.4. A bioszféra evolúciója 6.4.1 Prebiológiai evolúció 6.4.2 A biológiai evolúció korszakai 6.4.3 Az ember evolúciója Mellékletek: Fajlista Életközösségek A biológiai evolúció korszakai 7
RÉSZLETES KÖVETELMÉNYRENDSZER TÉMAKÖR 1.1. A biológia tudománya 1.1.1 vizsgálati szempontok 1. BEVEZETÉS A BIOLÓGIÁBA Tudja, hogy a biológia a természettudományok egyik ága, amely az élőlényekkel, életjelenségekkel foglalkozik. Főbb területei: sejtbiológia, rendszertan, evolúcióbiológia, anatómia, élettan, genetika, ökológia, etológia, szaporodásés fejlődésbiológia, ökológia, biotechnológia. Tudja mi a különbség a hipotézis és a teória (elmélet) között. Tudja ismertetni, hogy miben járult és járulhat hozzá a biológia tudás az egészséges életmód és környezet fenntartásához. Értse, hogy a biológiai tudás nem megfelelő felhasználása hozzájárulhat az élővilág pusztulásához. Értse, hogy az élő rendszerek vizsgálatához gyakran integrált természettudományos ismeretek szükségesek. Értelmezze, hogy a szerkezet és a funkció egymást feltételezi, de adott esetben külön-külön is vizsgálható (pl. anatómia élettan). Értse, hogy a csoportosítás (rendszerezés) az azonosításhoz nélkülözhetetlen. Tudja, hogy a rendszerezés alapegysége a faj, de ennél kisebb és nagyobb rendszertani kategóriák is vannak az ország, törzs, osztály). Tudjon megtervezni biológiai kísérletet, ismertesse a szempontokat. Tudja miért fontos a modellalkotás. Tudja mi a kísérleti változó, mondjon rá példát. Tudja, hogy az ország, törzs, osztály, rend, család, nemzetség, faj, alfaj egyre kisebb rendszertani kategória. Tudja, mit jelent a kettős nevezéktan. 9
Tudja, hogy a természetes rendszer alapja az élővilág fejlődéstörténete. 1.1.2 vizsgálómódszerek Ismerje az alábbi módszereket: megfigyelés, adatgyűjtés, mérés, adatelemzés; képalkotó eljárások gyakorlati alkalmazását: mikroszkóp, elektronmikroszkóp, röntgen, ultrahang, számítógépes rétegfelvétel (CT), mágneses rezonancia vizsgálat(mr), pozitron emissziós tomográfia (PET), anatómiai vizsgálatokat: boncolás, átvágás, kiiktatás; élettani vizsgálatok gyakorlati alkalmazását: EKG, EEG, szövettenyésztés, kromatográfia, gyógyszeres kezelés. Tudjon felsorolni természettudományos folyóiratokat. Ismertesse az elválasztási technikák rövid elvi alapjait ( kromatográfia, elektroforézis) Végezze el a levél színanyagainak a szétválasztását. Tudja a fénymikroszkóp működési elvét (nagyítás, feloldóképesség). Ismerje az elektronmikroszkóp rövid elvi alapját, feloldóképességét. Legyen jártas a szakirodalom, a könyvtár és az Internet használatában. 1.2. A biológia történetének főbb lépései, személyiségei Tudja használni a fénymikroszkópot: kaparék, nyúzat, metszet készítése és elemzése. rendszerezés: Arisztotelész, Linné leírás: Kitaibel állattan, néprajzi vonatkozások: Herman Ottó evolúció: Darwin mikroorganizmusok: Pasteur orvostudomány: Semmelweis Ignác genetika: Mendel DNS: Watson és Crick, Wilkins élettan: Pavlov, Szentágothai János növényélettan: Liebig Nobel-díjasaink: C-vitamin, biológiai oxidáció: Szent-Györgyi Albert helyzetérző szerv működése, kórélettana: Bárány Róbert ókori orvoslás: Hippokratész anatómia: Vesalius mikroszkóp: Leuwenhoek sejttan: Hooke, Schwann vérkeringés: Harvey őslénytan, korrelációtan: Cuvier kísérleti élettan, homeosztázis: Bernard biogenetikai alaptörvény: Haeckel vírus: Ivanovszkij idegrendszer-kutatás: Cajal, Golgi növényélettan: Paál Árpád pszichoanalízis: Freud Ismerje az alább felsorolt tudósok kutatási módszereit: 10
1.3. Az élet jellemzői modern halláselmélet, Corti-szerv működése: Békésy György nyomjelző izotópok: Hevesy György Tudja a tudósok nevét kapcsolni egy tudományterülethez. Darwin, Semmelwieis, Pasteur, Mendel, Pavlov, Paál Árpád, Ivanovszkij, Liebig, Miller; Tudja a Human Genom Project célját és jelentőségét. 1.3.1 az élő rendszerek jellemzői Legyen képes - a szerveződési szinteken belül - működő rendszerként értelmezni az élő szervezeteket. 1.3.2 életműködések Fogalmazza meg az élő rendszerek általános tulajdonságait: anyagcsere, homeosztázis, ingerlékenység, mozgás, alkalmazkodás, belső egység, időzítő és irányító mechanizmusok (biológiai óra), növekedés, szaporodás, öröklődés és öröklődő változékonyság, evolúció, halandóság. Hozzon példákat ezekre. 1.3.3 szerveződési szintek Ismertesse a szerveződési szint fogalmát és biológiai tartalmát: sejt alatti, sejtszintű, egyed alatti és egyed feletti, szövet, szerv, szervrendszer, egyed, populáció, társulás, biom, bioszféra. Értelmezze, hogy a magasabb szerveződési szintek működései magukba foglalják az alacsonyabb szintűekét, de azokból nem vezethetők le (pl. a fizikai kémiai folyamatok az életműködések részjelenségei). 1.4. Fizikai, kémiai alapismeretek. Építsen kémiai ismereteire, tudja a következő fogalmakat: atom, molekula, kémiai kötések, oldat, ph, izotópok, radioaktív izotópok. Különböztesse meg a termodinamikailag nyílt és zárt rendszereket. Értelmezze az egyensúly és a stabilitás fogalmát. Különböztesse meg a statikus és dinamikus egyensúlyt a stacioner állapottól és a homeosztázistól. Különböztesse meg a cél-oksági (teleologikus) folyamatokat és az alkalmazkodást (adaptívitást). Ismertesse a chemoton elmélet lényegét ( körfolyamat, táplálkozás, kiválasztás, membránképzés). Tudja a következő fogalmakat: kolloid, szol, gél, puffer, emulzió, durva diszperz rendszer. Tudja a kolloid oldatok jellemző tulajdonságait (nagy a 11
Magyarázza az oldódást kémiai polaritás alapján, tudjon példákat erre a köznapi életből. Ismerje a diffúzió és az ozmózis jelenségét. Magyarázza, hogy a tengervíz és a desztillált víz miért nem alkalmas ivóvízként. Értse a só felhasználásával történő tartósítás biológiai alapjait. Ismerje az élettani (fiziológiás) sóoldat fogalmát. Ismertesse a felületen való megkötődés biológiai jelentőségét (enzimműködés, talajkolloidok, kapillaritás). Mutassa ki az orvosi szén nagy felületi megkötőképességét festékoldattal. Tudja az aktiválási energia, és a katalizátor fogalmát. Ismertesse az enzimműködés lényegét, optimális feltételeit, utóbbit hozza összefüggésbe szervezete jellemző értékeivel (testhőmérséklet, ph - ozmotikus viszonyok). Tudja, hogy egyes enzimek vitamint vagy fémiont tartalmaznak. Tudja, hogy az emberi szervezetben nemcsak a tápcsatornában, hanem a szervezet minden sejtben működnek enzimek. Ismerjen enzimhibán alapuló öröklődő emberi betegségeket (lisztérzékenység, fenilketonúria), ismerje a betegség megnyilvánulásának a megelőzhetőségét. fajlagos felületük, nem ülepednek). Magyarázza az ozmózis jelenségének folyamatát. Végezzen élő anyaggal ozmózisos kísérletet NaCl, szaharóz felhasználásával). Ismertesse a szervezet ozmotikusan aktív anyagainak szerepét az életfolyamatokban (vérfehérjék a visszaszívásban, nyirokképzés). Lássa a turgornyomás és az ozmotikus nyomás kapcsolatát. Ismertesse a turgor jelentőségét a zárósejtek működésében. Végezzen el egyszerű plazmolízises kísérletet hagyma bőrszöveti nyúzatával. Tudja felírni az etanol, az ecetsav, a glicerin, a glükóz szerkezeti és összegképletét; ismerje fel az alkoholos hidroxilcsoportot, az aldehidcsoportot és a karboxilcsoportot. Ismertesse az enzimmérgek működési mechanizmusát. Hozza összefüggésbe az ATP-bontó enzimeket az energiaigényes folyamatokkal (miozin, Na-K pumpa), illetve az ATP szintézist az egyenlőtlen ioneloszlással (mitokondrium). Végezzen el egy enzimes bontást kémcsőben. Tervezzen meg egy olyan kísérletet, amely az enzim működéséhez szükséges optimális kémhatást és hőmérsékletet bemutató kísérletet. 12
2. EGYED ALATTI SZERVEZŐDÉSI SZINT 2.1. Szervetlen és szerves alkotóelemek 2.1.1 elemek, ionok Ismertesse a C, H, O, N, S, P, Ca, Mg, Na, K, Cl, Fe, I, F, Si szerepét az élő szervezetben. Tudja a Liebig törvény ismeretében értelmezni az elemek mennyiségi viszonyainak következményeit a vízkultúrás kísérletben. Tudja, miért jódozzák a sót, miért tesznek a fogkrémekbe fluort. 2.1.2 molekulák Tudja mindennapi példákkal is alátámasztani a víz fontosságát az élő szervezetekben (oldószer, hőszabályozás, fotoszintézis, csírázás, anyagszállítás). Ismertesse a szén-dioxid és az ammónia jelentőségét az élővilágban. Tudja magyarázni, hogy miért C, H, O, N fordul elő legnagyobb mennyiségben az élőlényekben, hozza összefüggésbe az elemek kémiai jellemzőivel és bolygónk keletkezésével. Ismertesse a HCO 3, a CO 3 2, NO 2, NO 3, H 2 PO 4, HPO 4 2, PO 4 3 ionok természetes előfordulásait. Tervezzen kísérletet: milyen elemeket lehet kimutatni növényi részek égetése során, és a keletkezett hamuból. (Fe 3+ és Cl -) Tudja a hidrolízis és a kondenzáció fogalmát, hozzon rá példákat a makromolekula- alapegységek összekapcsolódása és szétbomlása folyamatában. Mutasson ki szén-dioxidot meszes vízzel. Mutasson ki szén-dioxidot lúgos, fenolftaleines vízzel. Mutassa ki az élőlények víztartalmát. 2.1.3 lipidek Ismerje a lipidek oldódási tulajdonságait, hozzon rá köznapi Tudja, hogy a karotinoidok és a viaszok, a szteroidok is a példákat. lipidek közé tartoznak. Tudja, hogy a lipidek közé tartoznak a zsírok, az Ismerje fel a zsírok, olajok, foszfatidok, szteroidok, olajok, a foszfatidok. karotinoidok és viaszok molekulavázát. Ismerje fel a zsírokban az észterkötést. 13
Értelmezze, hogy a zsírban oldódó vitaminokat miért nem kell mindennap fogyasztani. Tudja, hogy a zsírok glicerinből és zsírsavakból épülnek fel. Tudja, hogy egyes zsírsavakat az ember szervezete nem tud előállítani, ezek az esszenciális zsírsavak. Ismertesse a zsírok és olajok biológiai szerepét (energiaraktározás, hőszigetelés, mechanikai védelem), és hozza ezt összefüggésbe a zsírszövet szervezeten belüli előfordulásával. Ismertesse a foszfatidok oldódási tulajdonságai alapján, miért alkalmasak a biológiai membránok kialakítására (hártyaképzés). Ismertesse a koleszterin táplálkozás-élettani szerepét. Ismertesse az epesav oldódási tulajdonságai alapján az epe zsírokat szétoszlató szerepét. Magyarázza, hogy mi az összefüggés a karotinoidok konjugált kettőskötés-rendszere és fotokémiai szerepe között a növényekben (karotin, xantofill) és az ember látási folyamatában (A-vitamin, rodopszin). Mutasson ki festési eljárással lipideket növényi szövetekből. Értelmezze, hogy a vérben miért szállítófehérjéhez kötve szállítódik a koleszterin. Ismerje az emulgeálás és emulzió fogalmát. Tudja adatok alapján kiszámítani a legáltalánosabb élelmiszerek %-os zsírtartalmának ismeretében az adott mennyiségű élelmiszerben levő zsír energia tartalmát. Végezzen kísérletet az epe zsírokat szétoszlató szerepének bemutatására. 2.1.4 szénhidrátok Ismerje a szénhidrátok tulajdonságait, hozzon rá köznapi Ismerje a mono-, di- és poliszacharid fogalmát. példákat. Ismerje fel a keményítőben az éterkötést. 14
Tudja, hogy vannak kis molekulájú, édes ízű, vízoldható szénhidrátok (glükóz, azaz szőlőcukor, gyümölcscukor, répacukor, tejcukor) és nagy molekulájú, glükózegységekből felépülő, nem édes ízű, vízben rosszul vagy egyáltalán nem oldódó szénhidrátok (keményítő, glikogén, cellulóz). Ismerje természetes előfordulásukat és az élő szervezetben betöltött szerepüket. Tudja a glükóz összegképletét. Tudja magyarázni, hogy az élőlények általában miért nem cukrot, miért inkább keményítőt raktároznak. Ismertesse a keményítő, a glikogén és a cellulóz szerepét az élővilágban (energiaraktárak, szerkezeti anyagok). Ismerje fel a ribóz, dezoxiribóz, glükóz, fruktóz, szacharóz molekulájának vázát. Tudja, hogy a cellobióz, a laktóz és a maltóz diszaharid, és ismerje előfordulásukat. Értse, hogy különböző növények más összetételű keményítőt termelnek. Biológiai anyagból mutasson ki redukáló szénhidrátot (Fehling-reakció és az ezüsttükörpróbát. Tudja kiszámítani a legáltalánosabb élelmiszerek %-os szénhidráttartalmának ismeretében az adott mennyiségű élelmiszerben levő szénhidrát energia tartalmát. Végezze el a keményítő kimutatását jóddal, vizsgálatát mikroszkóppal. Magyarázza, miért édes a sokáig rágott kenyérhéj. Értse a cukorbetegség ozmotikus következményeit. 2.1.5 fehérjék Tudja, hogy a fehérjék alapegységei az aminosavak (20 féle). Tudja, hogy adott környezetben az aminosavsorrend egyértelműen meghatározza a fehérje térbeli szerkezetét. Ismertesse a fehérjék biológiai szerepét (enzimek, összhúzékony fehérjék, vázanyagok, receptorok, szállítófehérjék, tartalék tápanyagok, antitestek, jelölő fehérjék, véralvadás, szabályozó fehérjék). Tudjon ezek előfordulására a mindennapi életből vett példákat mondani. Írja fel az aminosavak általános képletét és a peptidképződést. Találjon összefüggést az aminosav-oldalláncok képlete és polaritásuk, ill. sav bázis tulajdonságaik között. Ismertesse az amidcsoport szerkezetének és az oldalláncok méretének hatását a fehérjék térszerkezetére. Ismertesse a fehérjék térszerkezetét kialakító kötéseket. 15
Magyarázza, miért elengedhetetlen alkotói étrendünknek az esszenciális aminosavak. Tudja, hogy a vegetáriánus étrend összeállításánál a fehérjeforrásokat úgy kell kombinálni, hogy ne alakuljon ki fehérjehiány. Tudjon példákat mondani a mindennapi életből a fehérjék szerkezetének megváltozására (tojás- és hússütés, dauer). Végezzen el fehérjék kicsapódását bemutató kísérleteket (hő, nehézfémsók, mechanikai hatás). 2.1.6 nukleinsavak Tudja, hogyan rejlik a DNS szerkezetében az információhordozó, örökítő (önmegkettőződő) szerep. Tudja, hogy kapcsolat van a nukleinsavak, a fehérjék és a tulajdonságok között. Ismertesse az ATP biológiai szerepét. Magyarázza a DNS kettős hélix szerkezetét és a bázispárosodást. Tudja a nukleinsavak biológiai jelentőségét. Tudja adatok alapján kiszámítani a legáltalánosabb élelmiszerek %-os fehérjetartalmának ismeretében az adott mennyiségű élelmiszerben levő fehérje energiatartalmát. Magyarázza el, mit jelent a fehérjék elsődleges, másodlagos, harmadlagos, negyedleges szerkezete, és ennek milyen biológiai szerepe van. Értelmezze, hogyan függ össze a fehérjék fajlagossága (specificitása) a fehérjék térszerkezetével. Ismertesse a visszafordítható (reverzibilis) és a visszafordíthatatlan (irreverzibilis) kicsapás, a denaturáció és a koaguláció lehetséges okait és következményeit. Tervezzen kísérletet a fehérjék denaturációjának bemutatására. Értelmezze, miért nem alkalmas a xantoproteinreakció minden fehérje kimutatására. Tudjon a stresszfehérjékről (hősokkfehérjék), hozza összefüggésbe működésüket a sejt öngyógyító folyamataival. Ismerje fel a nukleotidok és a nukleinsavak általános, cukor-bázis-foszfát egységekből felépülő molekulavázát. Tudja a nukleotidok (camp, NAD, NADP, KoA) és nukleinsavak (RNS, DNS) biológiai jelentőségét. Tudja, miért a DNS vált az általános örökítő anyagá, és miért nem az RNS. Tudja, hogyan hozható összefüggésbe a trns szerkezete funkciójával. Ismerjen kísérleteket a DNS örökítő szerepének bizonyítására (Griffith és Avery, Hersney és Chase kísérlete) 16
2.2. Az anyagcsere folyamatai 2.2.1 anyag- és energiaforgalom Ismertesse az autotróf és a heterotróf élőlények felépítő és lebontó folyamatainak lényegét és kapcsolatait. Ismertesse a fotoszintézist és a biológiai oxidáció lényegét, tudja hogy több lépésben végbemenő folyamatok Tudja, hogyan függ össze napszakaszosan is a fotoszintézis és a sejtlégzés. Tudja, hogy a légzési oxigén víz bontásából keletkezik a fényszakaszban. Tudja a fotoszintézis két lépését, és azt, hogy a fényszakasz lényege a fényenergia kémiai energiává alakulása és a sötétszakaszban a szén-dioxidból ATP és H felhasználásával glükóz keletkezik. Tudja az erjedés lényegét, ismerje mindennapi felhasználását. Tudja, hogy az autotrófok a fotoszintézissel felépített köztestermékekből vagy glükózból építik saját szerves anyagaikat. Ismerje fel, hogy a fotoszintetizáló élőlények az ökoszisztémában termelők, és hogy a fotoszintézissel termelt oxigént használják az élőlények a légzéshez. Magyarázza a növények, a fotoszintézis alapvető szükségességét a földi életben. Tudja, hogy a nukleinsavak is tölthetnek be enzimfunkciót, aminek fontos szerepe lehetett az élet kialakulásában. Tudja, hogy energiaforrás szempontjából az élőlények fototrófok vagy kemotrófok és mixotrófok lehetnek. Tudja, hogy a felépítő folyamatok reduktívak, a lebontók oxidatívak. Tudja, hogy a végső oxidáció során a szállító molekulához kötődő hidrogén molekula oxigénnel egyesül, víz keletkezik, és közben ATP képződik. Tudja, hogy a gükolízis, a citromsavciklus, a terminális oxidáció és az erjedés, illetve a fényszakasz és a sötétszakasz folyamataiban milyen anyagok lépnek be és ki, energia kell-e hozzájuk vagy ATP keletkezik-e. Tudja magyarázni sematikus ábrán, hogy a lebontó folyamat fő útja a glükóz (C 6 ) lebontása. Ennek három lépése a glükolízis (C 6 C 3 -ig, kevés energia, NADH), a citromsavciklus (acetil-koa, + H 2 O CO 2 és H-ig) és a végső oxidáció (H + O 2 H 2 O, sok energia). A lipidek, egyéb szénhidrátok, fehérjék ebbe a lebontásba kapcsolódnak be. Ismerje az autotróf és heterotróf élőlények nitrogénforrásait. Tudja, hogy az erjedés lényege, hogy a végtermék még redukált állapotú. Tudja összekapcsolni a lebontó és felépítő folyamatokat (pl. egy növény fotoszintetizál és olajcseppeket raktároz; vagy a fogyókúrázó saját zsírját bontja, és ezt részben elégeti, részben pedig a vércukorszintjét növeli). 17
2.2.2 információtartalom Tudja, hogy minden átépítés energiaveszteséggel jár. Tudja, hogy a sejtek az átalakított fényenergiát a szerves molekulák kémiai kötéseiben raktározzák, és ATP-n keresztül használják fel. Tudja, hogy a fehérjék és a nukleinsavak monomerjeik sorrendjében információt hordoznak. Értelmezze, hogy hogyan működik a kapcsolat a nukleinsavak, a fehérjék működése és a tulajdonságok között. Ismerje a genetikai kód, a gén fogalmát. Értse, mi a biológiai alapja annak, hogy a baktériumokkal emberi fehérjéket is meg tudunk termeltetni. Tudja, hogy nem mindig aktív minden gén. Ismertesse a biológiai fehérjeszintézist (átírás, fordítás, kodon, antikodon, m-rns, r-rns és t-rns). Értse, miért 3 bázis egy kodon. Értse, hogy pl. egy 30 bázispárból álló DNS-szakasz max. 8 aminosavból álló fehérjét tud előállítani, a folyamatban 9 trns vesz részt. Értse, hogyan igazolták a transzformációs kísérletek, hogy a gének DNS-szakaszok. Tudja, hogy vannak konzervált DNS-szakaszok (homeobox), pl. a muslicák és az emlősök génjeinek a hasonlósága megnyilvánul a szövetek vagy szervek fejlődése, a fiziológiai szabályozás, az idegrendszer működése és a viselkedés szintjén is. Tudja, hogy vannak rákkeltő gének (onkogének), melyek rendes génjeink megváltozott formái. 18
2. 3. Sejtalkotók (az eukarióta sejtben) Ismerje fel rajzolt ábrán a sejthártyát, citoplazmát, sejtközpontot, ostort, csillót, endoplazmatikus hálózatot, riboszómát, Golgi-készüléket, lizoszómát, sejtmagot, mitokondriumot; sejtfalat, zöld színtestet, zárványt. Ismerje e sejtalkotók szerepét a sejt életében, vonjon párhuzamot a sejt és saját szervezete szervrendszereinek az működése között. Példákkal bizonyítsa, mely sejtekben és miért fordul elő egy-egy sejtalkotó nagyobb számban. 2.3.1 elhatárolás Ismerje a biológiai hártyák (membránok) szerepét (határolás, összekötés, jelölés, jelfogás) és felépítésének általános elvét. Ismerje a passzív és az aktív szállítás lényegét. Rajzolja fel és magyarázza az endo- és exocitózis folyamatát, és tudja jelentőségét. 2.3.2 mozgás Tudja, hogy a sejtmozgások sejtváz működésének eredményei. Tudjon példákat az állábas, ostoros, csillós mozgásokra a saját szervezetében. 2.3.3 anyagcsere Tudja, hogy a sejt belső hártyarendszere felületnagyobbító szerepű. Ismertesse a sejtbe bejutó anyagok vagy belső felesleges anyagok lebontásának lehetőségét (lizoszóma). Ismertesse a mitokondrium és a színtest szerepét ( biológiai oxidáció, fotoszintézis). Értelmezze a levelek őszi színváltozását. Ismerje a passzív és az aktív szállítás mechanizmusát, végrehajtóit (kettős lipidréteg, membráncsatornák, szállítók, pumpák), hajtóerőit. Ábra segítségével vázolja a váladéktermelés folyamatát és a váladék útját a sejtben a kiválasztásig. Ismertesse a váladéktermelés nyomon követésének főbb módszereit (mikroszkópos megfigyelés, nyomon követés radioaktív izotópokkal). Ismertesse a citoplazma és az endoplazmatikus membránok felépítését, ezek és a szabad riboszómák 19
2.3.4 osztódás Ismertesse a sejtmag felépítését és működését nem osztódó és osztódó sejtben. Értse, hogy egy idős ember érett vörösvérsejtje fiatalabb, mint egy fiatal ember érett agysejtje. Ismerje a sejtek osztódási ciklusát (nyugalmi szakasz, DNSmegkettőződés, nyugalmi szakasz, osztódás). Ismerje a kromoszóma fogalmát. Tudja, hogy az ember testi sejtjében 23 pár, az ivarsejtjében 23 kromoszóma van (22 testi és 1 ivari kromoszóma). Értse a mitózis és a meiózis különbségét, jelentőségét. Tudja, a meiózis folyamatában a genetikai változatosság egyik oka az anyai és az apai eredetű kromoszómák véletlenszerű szétválása. Tudja, hogy a sejtosztódás előtt DNS-megkettőződés, folyamán DNS elosztás megy végbe. 2.3.5 szabályozás Tudja, hogy a sejtek a belső és a külső környezetből ingerek érik. Tudja, hogy ingerek hatására valamilyen belső anyag koncentrációja változik meg. Tudja, hogy a sejt válasza működésének megváltozása lehet (alakváltozás, szekréció vagy elektromos változás). szerepét a belső fehérjék képzésében. Tudja a lebontó és felépítő folyamatok megismert szakaszait a megfelelő sejtalkotóhoz, a megfelelő struktúrához kötni. Ismertesse az energiatermelő sejtalkotókat (a mitokondrium és a színtest) felépítését és működését, osztódóképességét. Ismertesse a kemiozmózis-teória lényegét. Ismerje a sejtközpont és az osztódási orsó funkcióját. Ábrasoron tudja sorrendbe tenni a sejtosztódás fázisait. Tudja, mi a különbség a kromoszóma és a kromatida között. Tudja a kromoszómaszerelvény fogalmát. Példákon tudja bemutatni, hogy a hormonok milyen mechanizmusokkal befolyásolhatják a sejtanyagcserét (adrenalin camp, ioncsatorna-nyitás). Értelmezze a K Na-pumpa fontosságát. Értse, hogy szervezetünkben van programozott és nem programozott sejthalál. Hozzon ezekre példákat. 20
3. AZ EGYED SZERVEZŐDÉSI SZINTJE 3.1. Nem sejtes rendszerek 3.1.1 vírusok Ismertesse a vírusok biológiai, egészségügyi jelentőségét. Ismertesse a vírusok felépítését és a vírusfertőzés folyamatát. Ismerjen vírus által okozott emberi megbetegedéseket (influenza, rubeola, herpesz, kanyaró, AIDS, kullancs által terjesztett vírusos megbetegedések, hepatitis, veszettség). Legyen tisztában alapvető járványtani fogalmakkal (fertőzés, járvány, higiénia). Ismerje a vírusok kialakulására vonatkozó elméletet. Ismerje a következő fogalmakat: vegetatív vírus, virion, lizogénia, bakteriofág. 3.1.1 prionok Tudja, hogy az örökítő anyagot nem tartalmazó prionok is képesek betegséget okozni. 3.2. Önálló sejtek 3.2.1. prokarióták Ismertesse a baktériumok biológiai, evolúciós, ipari, mezőgazdasági és egészségügyi jelentőségét; lássa ezek kapcsolatát változatos anyagcseréjükkel. Ehhez használja fel a mindennapi életben tapasztaltakat: bélbaktériumaink szerepe, a tej savanyodása, borkészítés, fogszuvasodás. Ismertesse a baktériumok szaporodását, spóraképzését, testfelépítését, alakjait. Tudja, hogy a felelőtlen antibiotikum-szedés rezisztens formák szaporodását idézheti elő. Ismerjen baktérium által okozott emberi megbetegedéseket: tetanusz, Tbc, szalmonella, Lyme-kór, gyulladásos folyamatok. Ismerje ezek megelőzését és az antibiotikumos védekezés lehetőségét. Ismerjen fertőtlenítési, sterilizálási eljárásokat. Ismerje, hogy a baktériumok anyagcseréjük sajátosságai miatt autotrófok és heterotrófok, illetve szimbióták, paraziták, szaprofitonok lehetnek. Ismerje a baktériumok DNS-ének jellemzőjét, és a baktériumok ivaros jellegű folyamatait. 21
Tudja, hogy a prokarióták gyors szaporodása, oka lehet a vízvirágzásnak és az élelmiszerek romlásának. Tudja az ősbaktériumok evolúciós jelentőségét. 3.2.2. egysejtű eukarióták Vizsgáljon mikroszkóppal szénabacilust, és ennek kapcsán ismertesse a baktériumok jellemzőit. Hasonlítsa össze a prokarióta és az eukarióta sejt szerveződését és működését. Tudja, hogy a felépítés, illetve a működés mely jellemzői tették lehetővé az eukarióták robbanásszerű fejlődését (az anyagcsere lépései elkülönültebbek, jobban szabályozottak, lehetőség van a teljes információcserére ). Ismertessen emberben is előforduló amőboid, ostoros, csillós mozgást. Ismerje az endoszimbióta elméletet. Legyen képes az egysejtűek életmódjával összefüggő kísérletek elemzésére. Ismerje az amőba, a papucsállatka, a zöldszemes ostoros és az élesztőgomba testfelépítését, életmódját. 3.3. A többsejtűség felé vezető utak 3.3.1 a gombák, növények, állatok elkülönülése Ismerje fel ezeket az élőlényeket fénymikroszkóppal, és figyelje meg mozgásukat. Magyarázza, hogy a testszerveződés és az anyagcserefolyamatok alapján miért alkotnak külön országot az élőlények természetes rendszerében a növények, a gombák és az állatok. Tudja, hogy a sejtek működésbeli különbsége felépítésbeli differenciálódással jár. Tudja részletesebben, hogy miben különböznek a gombák, a növények és az állatok (életszakaszok típusa, haploid és diploid szakasz hossza, ivarsejtképzés, spóraképzés). Ismertesse a gombostűfej moszat és a fejespenész testfelépítésének hasonlóságait, különbözőségeit. 22
A zöldmoszatok példáján mutassa be az egysejtű szerveződéstől a többsejtű szerveződés típusait (sejttársulás, sejtfonal, teleptest). 3.3.2 sejtfonalak Ismerje a gombák fonalas testfelépítését, spórás szaporodását. Ismertesse az ecsetpenész gyakorlati jelentőségét. Tudja, hogy vannak gombás bőrbetegségek, allergiát okozó gombák és a szervezetben élősködő fajok. Hasonlítsa össze a tömlős és a bazidiumos gombákat, példafajokon keresztül. 3.3.3 teleptest Vizsgáljon fénymikroszkóppal penészgombát és fonalas zöldmoszatokat, rajzolja és jellemezze a mikroszkópban látottakat. Tudja, hogy ez a szerveződés jellemző a vörös- és barnamoszatok többségére, sok zöldmoszatra (pl. csillárkamoszat), a kalapos gombákra és a mohákra. Ismerje a kalapos gombák jellemzőit és spórából való kialakulásának folyamatát. Sorolja fel a hétköznapi életben legismertebb ehető, táplálkozásra alkalmatlan és mérgező kalapos gombákat. Tudja a gombafogyasztás szabályait, tudja, hogy a gyilkos galóca halálosan mérgező. A moszatok színanyagait hozza összefüggésbe a különböző színű moszatok tengerekben elfoglalt mélységével. Rajzolt ábrán tudja értelmezni a mohák kétszakaszos egyedfejlődésének lépéseit, magyarázza helyüket a törzsfán. Hozza összefüggésbe a mohák testfelépítését és társulásokban elfoglalt helyét. Vizsgáljon kézinagyítóval és mikroszkóppal lombosmohákat, zuzmókat, ismertesse a megfigyeltek alapján testfelépítésüket. Tudja, hogy a zuzmók gombák és moszatok szimbiózisai. Ismerje a zuzmók testfelépítését Tudja, hogy a zuzmók a levegő szennyezettségének indikátorai. 23