Bemutatjuk a NAT 2012 és a hozzá kapcsolódó új kerettantervek alapján készült BIOLÓGIA tankönyvcsaládjainkat Mindennapok Mindennapok MINDENNAPOK TUDOMÁNYA SOROZAT Csigér István Juhász Katalin Vargáné Lengyel Adrien Csigér István Juhász Katalin Vargáné Lengyel Adrien NAT K e r e t t a n t e r v ÚT A TUDÁSHOZ SOROZAT Mindennapok
BIOLÓGIA A SOROZAT KÖTETEI A KÖVETKEZŐ KERETTANTERVEK ALAPJÁN KÉSZÜLNEK A SOROZAT KONCEPCIÓJA EGYÉB FONTOS INFORMÁCIÓK A KÖTETEK ELKÉSZÍTÉSÉNEK FONTOSABB ALAPELVEI 1. 2. 3. 4. 5. 6. DIGITÁLIS TANANYAGOK Mindennapok Mindennapok A KÖTETEKBEN FELLELHETŐ DIDAKTIKAI ESZKÖZTÁR 11. 22. 33. 44. FORMAI JELLEMZŐK 2 3
K e r e t t a n t e r v K e r e t t a n t e r v BIOLÓGIA A SOROZAT KÖTETEI A KÖVETKEZŐ KERETTANTERVEK ALAPJÁN KÉSZÜLNEK Csigér István Juhász Katalin Vargáné Lengyel Adrien A SOROZAT KONCEPCIÓJA NAT Csigér István Juhász Katalin Vargáné Lengyel Adrien A KÖTETEKBEN FELLELHETŐ DIDAKTIKAI ESZKÖZTÁR 11. 22. Gyermekkorom egyik legkedvesebb népmeséje volt Az égig ér paszuly. Izgalmasnak találtam, hogy a picinyke babmagból ilyen magas növény nhet ki. Azután a nagyi veteményeskertjében én is vetettem babot, és megfigyeltem a szár növekedését. Ma már tudom, hogy a bab lágy szárú növény, és az ilyen típusú szár nem tudná megtartani a mesében szerepl magas növény súlyát. A térkitölt alapszövet valóban nem sok funkciót lát el. Mindazonáltal a gyökérben például szállító szerepe is lehet, hiszen rajta keresztül áramlik a talajoldat a gyökér brszövetébl a központi elhelyezkedés szállítószövetbe. Az evolúció során azonban számos növényben alakult ki olyan feladat, amelynek teljesítéséért a módosult alapszövet felels. Ennek alapján szokás táplálékkészít, raktározó, víztartó, kiválasztó, illetve szilárdító alapszövetrl is beszélni. A táplálékkészít alapszövet a zöld növényi részekre, elssorban a levelekre jellemz (5.18. ábra). A növény leveleinek nagyobb részét az oszlopokba rendezdött vagy lazán álló sejtekbl felépül, fotoszintézisre képes alapszövet teszi ki. A mködésbl az is nyilvánvaló, hogy e szövetek legjellemzbb sejtalkotója a zöld színtest. oszlopos táplálékkészít alapszövet szivacsos táplálékkészít alapszövet 5.18. Táplálékkészít alapszövet levél metszeti képén EGYÉB FONTOS INFORMÁCIÓK A KÖTETEK ELKÉSZÍTÉSÉNEK FONTOSABB ALAPELVEI 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. DIGITÁLIS TANANYAGOK NAT 33. 44. Theodor Schwann (1810 1882) német anatómus elssorban állatokkal foglalkozott (2.7. ábra). fedezte fel például az idegrendszerben szigetel feladatot ellátó támasztósejtet, amelyet késbb róla neveztek el. Mindazonáltal növényi sejteket is vizsgált, így általános tapasztalata volt az élet sejtes alapjáról. Matthias Jakob Schleiden (1804 1881) német természettudós, elssorban botanikus volt (2.8. ábra). Számos növényfaj leíróját tisztelhetjük benne. Munkásságában kiemelked szerepet játszottak mikroszkópos vizsgálatai, amelyek a Schwannal folytatott egyeztetések során a sejtelmélet megfogalmazásához vezettek. A levél a hajtás korlátolt növekedés függelékszerve. F feladata a légzési gázok cseréje és a fotoszintézis. 2.7. Theodor Schwann (1810 1882) A levelek felépítésében fként a brszövet és a táplálékkészít alapszövet vesz részt, emellett a levélerekben szállítószövetet is találunk. A levél fontos részei a levélalap, a levélnyél és a levéllemez, amelynek alakja, széle és erezete fajra jellemz. A módosult levelek szolgálhatnak védekezésre, kapaszkodásra, illetve a rovarfogó növények különleges szerveiként. A gázcserenyílások mködése a zárósejtek víztartalmának változásán alapul. A levelek a fotoszintézis során nappal elállított szlcukor egy részét folyamatosan továbbítják, másik részét keményít formájában idlegesen raktározzák, és ezt bontják le éjszaka a szlcukor-ellátás folyamatosságának biztosítására. 4 FORMAI JELLEMZŐK 5
BIOLÓGIA 10. - TARTALOM TARTALOMJEGYZÉK 5 8 I. ÉLET A MIKROSZKÓP ALATT MIKROBIOLÓGIA 10 12 14 16 18 20 II. A FÖLD BENÉPESÍTŐI: A NÖVÉNYEK ÉS A GOMBÁK 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 III. A FÖLD BENÉPESÍTŐI: AZ ÁLLATOK 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 IV. KAPCSOLATOK AZ ÉLŐ ÉS ÉLETTELEN KÖZÖTT 84 86 88 90 92 94 96 98 100 V. ÉRTHETJÜK ŐKET? AZ ÁLLATOK VISELKEDÉSE 104 106 108 110 112 114 116 VI. MÁSFÉLMILLIÓ LÉPÉS MAGYARORSZÁGON 120 122 124 126 128 130 132 135 6 7 6 7
BIOLÓGIA 10. - TARTALOM I. BEVEZETÉS A BIOLÓGIÁBA 11 II. ÁLLATOK VILÁGA 67 1. Miről szól a biológia? 12 A biológia 2. Az élet egységei és a mikroszkóp 17 A sejtek vizsgálati módszerei 3. Ami él és mozog 20 4. Veszélyes betolakodók 23 A vírusok 1. Több sejt többre megy 68 A hámszövetek 2. Egy erős kötelék 70 3. Csupa erő, csupa izom, reggel este tejet iszom 72 Az izomszövetek 4. A csalánozókba nem üt a mennykő? 74 A csalánozók 5. A kétoldali szimmetria első képviselői 78 13. A tollas hüllők: a levegő urai 131 A madarak 14. Végül, de nem utolsósorban 136 15. Másolni vagy tanulni? Melyik a nyerő? 143 Öröklött és tanult magatartás 7. Elsôkbôl is lehetnek utolsók 194 8. Beszéljünk nyiltan a zárvatermőkről! 197 9. Kapaszkodom, tehát vagyok 199 A magvak és a csírázás 10. Az égig ér paszuly 206 A szár 11. A növények gazdasági központja 212 A levél 5. Kicsi a baktérium, de erôs 30 6. A baktériumok sokszínű élete 35 A baktériumok életmódja 16. Van, aki eszik, és van akit megesznek 147 12. Aki a virágot szereti 217 A virág és a termés 7. Harcban a baktériumokkal 39 Kórokozó baktériumok 8. Egyéni vállalkozásból részvénytársaság 45 9. Már ezek is állatok? 46 Az állatszerû eukarióták 10. Ne maszatoljuk el a moszatokat! 49 A növényszerû szatok 11. A gombákról általában 53 12. A gombák sokszínű világa 57 13. Kísérletek és kísértetek 63 A szivacsok 6. Az állatvilág keményfi úi 90 7. Az ízeltlábúak sikere 97 Az ízeltlábúak 8. Az élő helikopterek világa 104 A rovarok 9. A belső váz sikere (emelt szintű tananyag) 111 10. A vizek urai 115 A halak 11. A szárazföld harmadik meghódítása 121 12. A középidő lovagjai 127 17. Önző gének, önzetlen szülők 145 viselkedések 18. Állati (jó) közösségi oldalak 155 A társas viselkedés és a kommunikáció 19. Élj emberül! 161 III. NÖVÉNYEK VILÁGA 163 1. Mitől növény a növény? 164 A növények általános tulajdonságai 2. Nemcsak a méret számít 169 A mohák 3. A sejtek együttműködési szerződése 174 4. A sejtek szállítási szerződése 179 5. A munkamegosztás elônyei 184 A harasztok 6. A virágzó karácsonyfa 189 13. Mibôl lesz a kukorica? 223 A termés és a mag 14. Beszélget növényi sejtek (emelt szintû tananyag) 231 A növényi hormonok és mozgások IV. FÜGGELÉK 238
II. A FÖLD BENÉPESÍTŐI: A NÖVÉNYEK ÉS GOMBÁK 7. Észrevetted? Szinte mindent csoportosítunk, valamilyen szempont szerint rendszerezünk. rabok, tisztítószerek, vagy éppen zonyítottan velünk születik. Minden tudomány rendszerezi az ismereteit. A biológia (biosz élet; logosz az kel a kémiai felépítéssel és reakciókkal a biokémia foglalkozik. Milyen más tudományágakat ismersz? Nézz utána, mivel, szaporodásra alkalmas pl. a virágok színe, porzóinak száma, mint pl. Godet Európa virágai csoportosításra TEGYÜNK A LEGKISEBB RENDET NAGY A TÚLÉLŐK SOKASÁGBAN! A RENDSZEREZÉS BAKTÉRIUMOK FELÉPÍTÉSE ALAPJAI ÉS ÉS LEHETOSÉGEI SZAPORODÁSA EGY MÁSIK CSOPORTOSÍTÁSI származásevolúciós az alapja a természetes rendszer A FAJOKAT TUDOMÁNYOSAN la- nem a faj nevezésben is gyakran megjelenik, fordított sorrendben. Pl. Colchicum hungaricum magyar kikerics. A fajokat mindkét rendszerezésben rendszertani kategóriák Tekintsük pl. a házi veréb (Passer domesticus) faj modern rendszertani besorolását! Gazdag illusztrációk ország törzs (altörzs) osztály rend család nem(zetség) FAJ állatok verébfélék A LÉNYEG Az élőlények csoportosításával foglalkozó biológiai tudományág a rendszertan. A rendszerezés alapegysége a faj. A mesterséges és a természetes rendszerezésben is rendszertani kategóriákba sorolják a fajokat. A rendszertan megalapítójának Carl von Linné rendszertani kategóriákat. Mesterséges rendszerezésének eredményeit Kitaibel Pál A természetes rendszerezés alapját Charles R. Darwin Elgondolásai kisebb változtatásokkal, lataid alapján! EGY FAJ EGYEDEI IS KÜLÖNBÖZNEK egy alfaj táblázatok változatoknak nincs saját forma egyed a fajon belül, 2. Tudománytörténeti érdekesség A fajta OLDD MEG! 1. Sorolj fel a biológián belüli tudományágakat! Melyik mivel foglalkozik? 2. Arisztotelész a vérük színe szerint osztotta két csoportba az állatokat. Melyik rendszerezéstípus ez? Indokold! 3. Nézz utána az éti csiga, a veteményborsó és a tőkés réce rendszertani besorolásának! 1. 20 Praktikus szempont a csoportosításra 21 10 11
II. A FÖLD BENÉPESÍTŐI: A NÖVÉNYEK ÉS GOMBÁK 17. SOHASEM VESZTIK EL A FONALAT! A GOMBÁK FELÉPÍTÉSE ÉS ÉLETMŰKÖDÉSE EMLÉKSZEL? fotoautotróf heterotróf heterotróf Sejtfal van nincs van anyaga cellulóz sejtfonal, teleptest, szövetes kitines) teleptest (= álszövetes), szövetes kitin sejtfonal, teleptest Tartalék tápanya gok glikogén, zsír glikogén, olaj Ivartalan szaporodás spóra, vegetatív szerv bimbózás (RITKA!) spóra, bimbózás, telepdarab Ivaros szaporodás ivarsejtek ivarsejtek fonalak egyesülése kalap tönk termőtest tenyésztest vagy más néven penészek). Az utóbbi esetben a testfelépítési egység a (= gombák la), melyek ) alakul ki a. Ennek két megjelenési formája van. A szakaszban egyes fonalkötegek a tömörebb, fajra hozzák mikor szólal meg kalapos bará- tündérlány, vagy egy elcsatangolt Alighanem a világ egyik legismertebb, hiszen rajz- sokan már gyermekkorban megismerik. Bájos megjelenítése és impozáns látványa ellenére életveszélyesen sokáig növénynek tartott csoport tagja, százezernyi más fajjal együtt. Ne csak nézd! Tekintsd át alaposan a három eukarióta ország összehasonlító táblázatát! Milyen következtetésre jutsz? Mi lehet az oka, hogy a gombáknak van a másik két csoportra jellemző tulajdonsága? életmódra áttért jöhettek létre. Fotoszintézisre alkalmas színanyagaik nincsenek, környezetük szerves anyagait fogyasztják. Kitines uk és szaporodásuk, valamint helyhez kötöttségük miatt Linné besorolása alapján sokáig furcsa növényeknek tartották fajaikat. Ne csak nézd! Penészedő ételmaradékon jól látható a gombák fonalhálózata. Helyezd el a testszerveződés rendszerébe a gombák felépítését! A tudomány kb. 100 ezer gombafajt tart számon. A legismertebb a spórás szaporodásuk, de életciklusuk hasonlít a növényekére. A spórákból kialakult egyes Sokan szenvednek tól, amely gyakran a házi ják, hogy lítani. 1. kibocsátott katalizátorokkal (enzimekkel) bontják a környezetük szerves anyagait, részük, a növényeknek, az állatoknak, de még az embernek is megvannak a maga parazita gombái, pl. monília, Candida-fajok ( szájpenész gombák, mint pl. a növények, gyilkos galóca, ízletes vargánya stb.), amelyek t hoznak létre (miko = gomba; rhiza = gyökér) (5. kép). Gombák és más mikroogranizmusok szimbiózisával alakultak ki a zuzmók is. Sporuláció (spóraszószás) A gombák ul szaporodnak, egyesek sal, mások anyasejt felületén kitüremkedés keletkezik, amely egyre nagyobb lesz, majd rendszerint leválik róla (1. kép). A fonalvégek alakítják ki jellegzetes osztódással a at, melyek szétszóródnak, vagy radnak a külön- EMLÉKSZEL? A baktériumoknál már szó esett a heterotróf életmód A LÉNYEG A gombák heterotróf élőlények, növényi és állati jellegzetességekkel. Egysejtűek és telepes szerveződésűek, ennek alapja a gombafonal. Spórával szaporodnak, de életciklusuk bonyolult. Két fő csoportjuk: tömlős- és bazídiumos gombák. Lebontók, élősködők és szimbionták. 3. gombafonalak (hifák) Spórák osztódása kalap átmenetileg benne ma- és a, melyek mindegyike termőtestté válás tömlő nyolc, illetve négy spórát hoz létre (2. kép). A valódi,, lisztharmat, kucsmagomba, ecsetpenészku- koricaüszög (4. kép), gyilkos galóca, mezei csiperke stb. (a kalapos gombák nagy része). 5. gombafonalak tápanyagfelvételi zóna spóra gombafonal OLDD MEG! 1. Miért nem sorolhatók a gombák sem a növények, sem az állatok közé? 2. Vázold fel a leckében levő ábra segítségével a gombák kétszakaszos fejlődését! Mi a lényeges különbség a növényekétől? 3. Gyűjts az internetről különböző életmódú gombákat, ismertesd jelentőségüket! 4. 2. bazídium spóra 44 45 12 13
III. A FÖLD BENÉPESÍTŐI: AZ ÁLLATOK 28. NEKIK ELŐNYÖS A MESZESEDÉS A PUHATESTŰEK EMLÉKSZEL? csigák kagylók FEJ fej ZSIGERZACSKÓ módosult vesécske tüdő idegdúc LÁB véredény tápcsatorna középbéli mirigy zsigerzacskó Kültakarójukhám kutikulaköpeny IDEGRENDSZERE idegkötegek- szaruhártya lencse sugárizom szivárványhártya agy hólyagszem éticsiga és pannon csiga tritonkürt tavikagylófolyami kagyló 5. 1. ideghártya 4. látóideg A CSIGÁK EGY RÉSZE kagylók átalakulás közvetlen éti osztriga csigáspolipnak közönséges tintahal közönséges polip 6. 2. 3. 7. A ragadozó radulakagylók csillós szájvitorlá ragadozószájszerv nyelőcső izmok reszelőnyelv szájnyílás Tápcsatorná Nyálmirigyük és középbéli mirigyük nyílt keringési rendszer A zárt keringés Kiválasztás vesécske A LÉNYEG A puhatestűek testtájai: fej, láb, zsigerzacskó. Fontos képződményük a köpeny. Többségüknek külső, meszes védőváza van. Növényevők és ragadozók; kopoltyúval, illetve tüdővel lélegeznek. A fejlábúak mozgása és agya jóval fejlettebb a többinél. OLDD MEG! 1. Mely tulajdonságok igazolják a puhatestűek férgekkel közös származását? 2. Miért előnyös a fejlábúak zárt keringése? 3. Készíts összehasonlító táblázatot a három puhatestű csoportról! 68 69 14 15
V. ÉRTHETJÜK ŐKET? AZ ÁLLATOK VISELKEDÉSE 44. JÓ MAGATARTÁS HATÉKONY TÚLÉLÉS A VISELKEDÉS ÁLTALÁNOS JELLEMZŐI ÉS VIZSGÁLATA AZ ÁLLATOK ÉS AZ EMBER viselkedés magatartás viselkedéstudomány (etológia kísérlet Darwin Pavlov Lorenz Frisch Tinbergen érzékelinger válaszidegrendszer bonyolultság öröklöttkulcsinger késztetésmotiváció A LÉNYEG Az ingerekre adott választevékenységek együttese a viselkedés. A viselkedés kutatható megfigyeléssel és kísérlettel is. A legfontosabb magatartásformák: öröklött, tanult; létfenntartó, szaporodási; társas. A VÁLTOZÓ KÖRNYEZETHEZ rugalmas tanult örökölt egyéni tapasztalat létfenntartó szaporodási Társas OLDD MEG! 1. Készíts ppt-t az általad legérdekesebbnek gondolt Nobel-díjas kísérletekből! 2. Milyen összefüggés van a kulcsinger és a motiváció hatása között? 3. Mutass be egy szabadon választott állati viselkedést, elemezd különböző szempontok alapján! 104 105 16 17
Bevezetés a biológiába 1. Miről szól a biológia? A biológia 1.1. Ne csak nézd! 1.2. 1.3. 1.4. Rafflesia 1.5. A képekhez kapcsolódó Ráhangoló A lényeg kiemelése 1.6. a 1.7. Egy kis tudománytörténet 1.8. 12 13 18 19