Biologia przed maturą może wydawać się ogromna. Spróbujemy to uporządkować.
Komórka – Podstawowa Jednostka Życia
Komórka to podstawowa jednostka strukturalna i funkcjonalna wszystkich organizmów. Wyróżniamy dwa główne typy komórek: prokariotyczne (bez jądra komórkowego) i eukariotyczne (z jądrem komórkowym). Komórki prokariotyczne, jak bakterie, są prostsze. Komórki eukariotyczne, występujące u roślin, zwierząt i grzybów, są bardziej złożone i mają wiele organelli.
Organelle komórkowe pełnią różne funkcje. Jądro komórkowe zawiera DNA i kontroluje działanie komórki. Mitochondria odpowiadają za produkcję energii w procesie oddychania komórkowego. Rybosomy syntetyzują białka. Siateczka śródplazmatyczna (ER) transportuje substancje i uczestniczy w syntezie lipidów i białek. Aparat Golgiego modyfikuje i pakuje białka. Lizosomy trawią zużyte organelle i substancje obce.
Błona komórkowa oddziela wnętrze komórki od środowiska zewnętrznego. Składa się z warstwy lipidów i białek. Błona kontroluje transport substancji do i z komórki. Transport może być bierny (zgodnie z gradientem stężeń) lub czynny (wymagający energii).
Genetyka – Dziedziczenie Cech
Genetyka zajmuje się dziedziczeniem cech. Gen to odcinek DNA zawierający informację o budowie danego białka. DNA (kwas deoksyrybonukleinowy) to nośnik informacji genetycznej. Ma strukturę podwójnej helisy.
Kod genetyczny to sposób, w jaki informacja zawarta w DNA jest tłumaczona na sekwencję aminokwasów w białkach. Transkrypcja to proces przepisywania informacji z DNA na RNA. Translacja to proces tłumaczenia informacji z RNA na białko. Proces ten odbywa się na rybosomach.
Prawo Mendla opisują zasady dziedziczenia cech. Pierwsze prawo Mendla mówi, że allele danego genu rozdzielają się podczas tworzenia gamet. Drugie prawo Mendla mówi, że allele różnych genów dziedziczą się niezależnie od siebie, o ile geny te leżą na różnych chromosomach.
Mutacje to zmiany w materiale genetycznym. Mogą być spontaniczne lub wywołane czynnikami zewnętrznymi. Mutacje mogą być korzystne, szkodliwe lub neutralne. Mutacje genowe dotyczą pojedynczych genów. Mutacje chromosomowe dotyczą zmian w strukturze lub liczbie chromosomów.
Ewolucja – Zmiany w Czasie
Ewolucja to proces stopniowych zmian w populacjach organizmów na przestrzeni czasu. Dobór naturalny to mechanizm ewolucji, polegający na przeżywaniu i rozmnażaniu się osobników najlepiej przystosowanych do środowiska. Mutacje i rekombinacja genetyczna dostarczają zmienności, na której działa dobór naturalny.
Dowody ewolucji pochodzą z różnych źródeł. Należą do nich skamieniałości, struktury homologiczne (o wspólnym pochodzeniu, ale różnej funkcji), struktury analogiczne (o różnym pochodzeniu, ale podobnej funkcji) i embriologia. Biogeografia, czyli rozmieszczenie organizmów na Ziemi, również dostarcza dowodów na ewolucję.
Specjacja to proces powstawania nowych gatunków. Może zachodzić na drodze specjacji allopatrycznej (oddzielenie geograficzne) lub specjacji sympatrycznej (bez oddzielenia geograficznego). Dryf genetyczny, czyli losowe zmiany w częstości alleli, również może prowadzić do specjacji.
Fizjologia – Funkcje Organizmów
Fizjologia zajmuje się funkcjami organizmów. Układ krążenia transportuje krew, tlen i substancje odżywcze. Układ oddechowy umożliwia wymianę gazową (pobieranie tlenu i usuwanie dwutlenku węgla). Układ pokarmowy trawi pokarm i wchłania substancje odżywcze.
Układ nerwowy kontroluje i koordynuje działanie organizmu. Składa się z mózgu, rdzenia kręgowego i nerwów. Neurony to komórki nerwowe, które przekazują informacje za pomocą impulsów elektrycznych i chemicznych. Hormony to substancje chemiczne, które regulują różne procesy fizjologiczne.
Układ wydalniczy usuwa zbędne produkty przemiany materii. Nerki filtrują krew i produkują mocz. Skóra również pełni funkcję wydalniczą, usuwając pot.
Układ odpornościowy chroni organizm przed patogenami (bakteriami, wirusami, grzybami). Składa się z komórek (np. limfocytów) i narządów (np. węzłów chłonnych). Odpowiedź odpornościowa może być nieswoista (np. bariera skórna) lub swoista (np. produkcja przeciwciał).
Ekologia – Relacje Między Organizmami i Środowiskiem
Ekologia zajmuje się relacjami między organizmami a ich środowiskiem. Populacja to grupa osobników tego samego gatunku żyjących na danym obszarze. Społeczność to zbiór populacji różnych gatunków żyjących na danym obszarze. Ekosystem to społeczność i jej środowisko abiotyczne (np. klimat, gleba).
Czynniki ekologiczne wpływają na organizmy. Dzielimy je na biotyczne (np. konkurencja, drapieżnictwo, pasożytnictwo) i abiotyczne (np. temperatura, wilgotność, światło). Nisza ekologiczna to rola, jaką dany gatunek pełni w ekosystemie.
Łańcuch pokarmowy to sekwencja organizmów, w której jedne organizmy zjadają drugie. Siatka pokarmowa to złożony układ powiązań pokarmowych w ekosystemie. Producenci (rośliny) wytwarzają pokarm. Konsumenci (zwierzęta) zjadają inne organizmy. Reducenci (bakterie i grzyby) rozkładają martwą materię organiczną.
Sukcesja ekologiczna to proces stopniowych zmian w strukturze i składzie gatunkowym ekosystemu. Może być pierwotna (na obszarze, gdzie wcześniej nie było życia) lub wtórna (na obszarze, gdzie wcześniej istniało życie).
Życzę powodzenia na maturze!
