Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam 1. anyag 2005. október
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
1/8 anyag, 2. oldal
Levelező tanfolyamunk az emeltszintű biológia érettségire készít fel, de a rendszer megértéséhez mindenképpen fontos a középszintű vizsga menetének ismerete is! A közös felkészülés sikerében bízva, kívánok kitartó elszánást és jó tanulást! Dr. Maróti-Agóts Ákos
Üdvözlünk a TREFF kétszintű érettségi felkészítő tanfolyam szervezőinek nevében! Levelező tanfolyamunk első anyagát tartod a kezedben. Ezek a hónapról hónapra érkező anyagok segítenek a középiskolás biológia tananyag tervszerű rendszerezett elsajátításában, és felkészítenek az emelt szintű érettségi vizsga feladatainak rutinos megoldására. Az általunk küldött 8 darab, levelezőknek szóló csomagban olyan segédanyagokat kapsz majd kézhez, amelyek segítségével jobban átláthatod és átismételheted a középiskolában tanultakat, a tesztek révén pedig ellenőrizheted tudásodat. Lesznek bennük összefoglalók, esszé minták, tételszerűen kidolgozott anyagrészek a szóbelihez, alapvető ismeretek, fogalomtár és a teljes középiskolai anyagrész rendszerezett formában. Ezeken kívül minden csomagban lesznek tesztek és írásbeli házi feladatok (csomagonként egy-két típusfeladat az írásbeli érettségik mintájára), melyeket ha 2 héten belül kitöltve/elkészítve visszaküldesz a gimnázium címére (1088 Budapest, Trefort utca 8.), kijavítom, értékelem és a következő csomagok egyikéhez csatolva postázom. A borítékra feltétlenül írd rá az érettségi tárgy nevét (Biológia)! Ne felejtsd el, hogy a megkapott segédanyagok nem pótolják, csak kiegészítik a tankönyvi anyagrészeket, ezért alkalomról alkalomra mindkettőt tanulmányoznod kell majd. A csomagok elején mindig ismertetem a feldolgozandó anyagrész terjedelmét: megjelölöm, hogy a (Lénárd -féle) biológia tankönyvből mettől meddig kell átismételned a tanultakat. A feladatlap elkészítéséhez csak az anyag átismétlése (vagyis a tankönyvi anyagrész és a csomagban küldött kiegészítő anyagok többszöri elolvasása) után kezdj hozzá, és igyekezz mindig fejből kitölteni a feladatsorokat, így azok a tényleges tudásodat fogják tükrözni. Ha bizonyos kérdésekre nem tudsz kielégítő választ adni, tudni fogod, hogy azt az anyagrészt még egyszer át kell nézned.
TARTALOMJEGYZÉK 1.
2.
3. 4.
A tanfolyam során megírható 2 próbaérettségi tesztet az eddig nyilvánosságra hozott emelt szintű próba- ill. mintaérettségi tesztek alapján, az azokban található feladatokhoz hasonló (de velük nem azonos) típusfeladatokból állítom össze. (Az egyes írásbeli próbaérettségik megírásának dátumáról mindig időben értesítelek.) Ezek az alkalmak egyszersmind konzultációs lehetőséget is kínálnak; a feladatsor megírása után szívesen válaszolok minden – érettségivel ill. továbbtanulással kapcsolatos – kérdésedre. A kétszintű érettségi bevezetésével kapcsolatban gyökeresen megváltozott a középiskolai biológia anyag számonkérése. Vegyük sorra a legfontosabb kérdéseket!A következőkben rendszerezett többszintű listaként (1.fejezet 1.1. alfejezet annak 1.1.1. al-alfejezete és 1.1.2. al-alfejezete stb..) összeállított anyag a biológia kétszintű érettségivel kapcsolatban eddig tudható összes információt tartalmazza. Ezt mindenképpen olvassátok végig figyelmesen és ha valamelyik pontban érthetetlen vagy hihetetlen állítást találtok, kérdezzetek rá levélben vagy e-mailben (
[email protected])! Ha már tudtok néhány dolgot az érettségiről akkor is olvassátok végig mert bizonyos esetekben sorsdöntő lehet, hogy idejében és a megfelelő lépést tegyétek meg a jelentkezés során.
5. 6. 7.
Általános információk a kétszintű érettségivel kapcsolatban ............................................................. 3 1.1. Pontszámítás....................................................................................................................... 3 1.2. A százalékosan elért eredmény átszámítása érettségi bizonyítvány érdemjegyévé ................... 3 1.3. Az érettségi százalékos eredmény átszámítása felvételi pontokká ........................................... 3 1.4. Plusz pontok : ..................................................................................................................... 3 1.5. Az alapképzési szakok szakcsoportok szerinti beosztása és a hozzájuk tartozó 2005-ben érvényes érettségi vizsgatárgyak ......................................................................................................... 4 1.5.1. AGRÁR SZAKCSOPORT .............................................................................................. 4 1.5.2. EGÉSZSÉGÜGYI SZAKCSOPORT ................................................................................. 4 1.5.3. GYÓGYPEDAGÓGIAI SZAKCSOPORT........................................................................... 4 1.5.4. TERMÉSZETTUDOMÁNYOS SZAKCSOPORT ................................................................. 4 A biológia kétszintű érettségi ......................................................................................................... 5 2.1. A vizsga célja ...................................................................................................................... 5 2.2. A részletes követelményrendszer használata ......................................................................... 6 2.3. KÖZÉPSZINTŰ VIZSGA ........................................................................................................ 6 2.3.1. A vizsga célja ............................................................................................................ 6 2.3.2. A vizsga szerkezete ................................................................................................... 6 2.3.3. Írásbeli vizsga ........................................................................................................... 6 2.3.4. Szóbeli vizsga ........................................................................................................... 7 2.4. EMELT SZINTŰ VIZSGA ....................................................................................................... 8 2.4.1. A vizsga célja ............................................................................................................ 8 2.4.2. A vizsga szerkezete ................................................................................................... 8 2.4.3. Írásbeli vizsga ........................................................................................................... 8 2.4.4. Szóbeli vizsga ........................................................................................................... 9 A felkészítő anyagok szerkezete, és használata ............................................................................. 10 TÉMAVÁZLATOK.......................................................................................................................... 13 4.1. Az élőlények rendszerezése................................................................................................ 13 4.2. AZ ANYAGCSERE ÁLTALÁNOS JELLEMZŐI........................................................................... 13 4.3. ENZIMEK .......................................................................................................................... 13 4.4. A sejtet felépítő kémiai anyagok......................................................................................... 14 4.4.1. CSOPORTOSÍTÁSUK I. (LÉNÁRD G.: Biológia III. könyv alapján) ................................ 14 4.4.2. CSOPORTOSÍTÁSUK II. (Fazekas Gy. - LÉNÁRD G.: Biológia IL-III. könyv alapján)...... 14 4.5. SZERVETLEN VEGYÜLETEK ................................................................................................ 16 4.6. Kimutatások:..................................................................................................................... 16 4.7. DISZPERZ RENDSZEREK .................................................................................................... 17 4.8. SZERVES MOLEKULÁK ....................................................................................................... 17 4.8.1. A LIPIDEK............................................................................................................... 17 Az első levelező anyagban szereplő fogalmak................................................................................ 18 TREFF – biológia 2%-os feladatok ............................................................................................ 23 Feladatlap................................................................................................................................... 24 7.1. Adategyeztetés ................................................................................................................. 24 7.2. Feladatok.......................................................................................................................... 24
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
1/8 anyag, 3. oldal
pont tantárgyanként (két tantárgy esetén)
pont tantárgyanként (egy tantárgy esetén)
90 % - 100 %
30
60
85 % - 89 %
29
58
80 % - 84 %
28
56
75 % - 79 %
27
54
70 % - 74 %
26
52
65 % - 69 %
25
50
60 % - 64 %
24
48
55 % - 59 %
23
46
50 % - 54 %
22
44
45 % - 49 %
21
42
40 % - 44 %
20
40
35 % - 39 %
19
38
30 % - 34 %
18
36
25 % - 29 %
17
34
20 % - 24 %
16
32
0 - 19 %
0
0
vizsga százaléka
1.
Általános információk a kétszintű érettségivel kapcsolatban
A 2005-től érvényes, kétszintű érettségi vizsga menete:
1.1.
Pontszámítás
A felvételi pontok összetétele nem változik lényegesen: marad a 120 pontos rendszer, melynek fele hozott, fele szerzett pont. Az érettségi vizsga értékelése mindkét szinten vizsgatárgyanként történik. Az elégséges alsó határa mind közép-, mind emelt szinten az elérhető pontszám 20 százaléka, azzal a megszorítással, hogy a tanulónak a vizsga sikeres teljesítéséhez minden egyes vizsgarészen (például írásbelin és szóbelin egyaránt) külön-külön is legalább 10 százalékos teljesítményt el kell érnie. A vizsgán elért pontszámot az elérhető pontszám százalékában fejezik ki, és ebből számítják az érdemjegyet: a vizsga minősítését ez a százalékérték és az érdemjegy együttesen alkotja. A százalékértékek és az osztályzatok megfeleltetése nem azonos a két szinten! Ugyanaz a százalékérték emelt szinten általában jobb osztályzatnak felelhet meg, mint középszinten.
1.2. A százalékosan elért eredmény átszámítása érettségi bizonyítvány érdemjegyévé Középszint 80 % - 100 % 60 % - 79 % 40 % - 59 % 20 % - 29 % 0 % - 19 %
Osztályzat 5 4 3 2 1
Emelt szint 60 % - 100 % 47 % - 59 % 33 % - 46 % 20 % - 32 % 0 % - 19 %
Művészeti és testkultúrális területeken marad meg a felvételi jelentkezés elbírálására a gyakorlati vizsga. "alkalmas" illetve "nem alkalmas" vagy-e az adott szakon való továbbtanulásra. A hozott pontokat változatlanul a középiskolai teljesítményed alapján fogják kiszámolni. A magyar nyelv és irodalom, matematika, történelem, egy idegen nyelv és egy választott tantárgy utolsó - tanult - két év végi osztályzatainak összege alapján legfeljebb 50 pont szerezhető, az összes érettségi osztályzat átlagának (egész számra kerekített) kétszerese alapján pedig legfeljebb 10 pont. A szerzett pontokat az adott felsőoktatási intézmény által az adott szakcsoportban jelentkezési feltételként, illetve választható módon meghatározott felvételi tárgyakból letett érettségi vizsga alapján szerezheted meg. A legtöbb szakcsoportnál a diáknak két tantárgyat kell, vagy lehet választania, ez esetben az érettségi eredményével 30+30 pontot tud megszerezni. Ha viszont csak egy tantárgyat neveztek meg kötelezően az adott szakcsoportra, akkor annak eredményét kell duplázni.
1.3.
Az érettségi százalékos eredmény átszámítása felvételi pontokká Az érettségi
Felvételi szerzett
Felvételi szerzett
1.4.
Plusz pontok :
Emelt szinten teljesített, legalább közepes eredményű, legfeljebb két érettségi vizsgáért például hét többletpont jár - de csak akkor, ha ez a szint nem feltétele a jelentkezésnek! Azonban a felsőoktatási intézmények megállapodása szerint az elkövetkező két évben a legtöbb szak és kijelölt felvételi tárgy esetében a diákoknak elegendő a középszintű érettségi vizsgát letenni, tehát emelt szinten érettségizve a többletpontokat nagy valószínűséggel igénybe vehetik. (Ennek az ismertető anyagokban található információnak még utánanézünk az egyes egyetemeken – a biztonság kedvéért – és visszatérünk rá) Azoknál a szakcsoportoknál, ahol csak egy érettségi vizsgatárgyat határoztak meg (és nem több vizsgatárgy közül kell egyet választani), második tárgyként bármely kötelező érettségi tárgy emelt szintű vizsgájáért jár a többletpont. Így például egy tanító jelölt nemcsak a szakcsoportban előírt magyar, hanem például mellé egy matematika emelt szintű érettségiért is kaphat 7 többletpontot, legalább közepes érettségi osztályzat esetén.) A középfokú, államilag elismert nyelvvizsga 7 pontot, a felsőfokú, szintén "C" típusú nyelvvizsga 10 pontot ér. "A" vagy "B" típusú nyelvvizsgáért azonban csak akkor jár a 7 vagy 10 pont, ha például sajátos nevelési igényű diákként, igazoltan nem tudja letenni a "C" típusú vizsgát. Összesen két nyelvvizsga-bizonyítványt lehet így elszámolni, illetve az emelt szintű érettségivel szerzett nyelvvizsga-bizonyítvány csak egyszer számítható be a pluszpontokért. Az emelt szintű érettségiért és a nyelvvizsgáért a felsőoktatási intézményeknek kötelező megadniuk a többletpontot. Egy jelentkezőnek összesen 24 többletpont adható.
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
Felvételhez min: 120-as pontrendszerben 72 pontot (a felsőfokú szakképzésben 50 százalékot, 60 pontot) kell elérni.
1.5. Az alapképzési szakok szakcsoportok szerinti beosztása és a hozzájuk tartozó 2006-ben érvényes érettségi vizsgatárgyak 1.5.1.
AGRÁR SZAKCSOPORT
1/8 anyag, 4. oldal
1.5.2.
EGÉSZSÉGÜGYI SZAKCSOPORT
Érettségi vizsgatárgyak egyetemi szinten: biológia és fizika vagy kémia. Két középszintű érettségi vizsgatárgy kötelező. Az állatorvosi szak esetében a fizika nem választható. Érettségi vizsgatárgyak főiskolai szinten: biológia, informatika, fizika, kémia, magyar, a szaknak megfelelő szakmai előkészítő tárgyak. A felsoroltak közül egy középszintű érettségi tárgy választható.
Érettségi vizsgatárgyak: biológia, fizika, kémia, matematika, a szaknak megfelelő egy szakmai előkészítő tárgy. Két középszintű érettségi tárgyat kell választani a jelentkezőnek. Az alkalmazott zoológus szakon a biológia és kémia kötelező.
Egyetemi szint
Főiskolai szint
állatorvosi
ápoló
általános orvostudományi
dietetikus
ápoló
egészségbiztosítási
Egyetemi szint
Főiskolai szint
informatikus egészségügyi menedzser
egészségügyi szakoktató
agrárkémikus agrármérnöki
agrár szakoktató
egészségügyi-tanár
egészségügyi ügyvitelszervező
agrármérnöki
állattenyésztő mérnöki
fogorvostudományi
gyógytornász
alkalmazott zoológus
élelmiszeripari gépészmérnöki
gyógyszerésztudományi
diagnosztikai képalkotó
élelmiszermérnöki
élelmiszer-technológus mérnöki
élelmiszer minőségbiztosító agrármérnöki
népegészségügyi felügyelő
földmérő mérnöki
közegészségügyi járványügyi felügyelő
védőnő
mentőtiszt
erdőmérnöki
földrendező mérnöki
optometrista
gazdasági agrármérnöki
gazdasági mérnöki
orvosdiagnosztikai laboratóriumi analitikus
kertészmérnöki
kertészmérnöki
informatikus agrármérnök
környezetgazdálkodási agrármérnöki
környezetgazdálkodási agrármérmeliorációs mérnöki nöki mérnöktanári
mérnöktanári
mezőgazdasági gépészmérnöki
mezőgazdasági gépészmérnöki
mezőgazdasági gépészmérnöki, páncélos
mezőgazdasági mérnöki
és gépjármű-technikai mérnöktiszti
védőnő
1.5.3.
GYÓGYPEDAGÓGIAI SZAKCSOPORT
Érettségi vizsgatárgy: biológia. Középszintű érettségi vizsgatárgy kötelező. Egyetemi szint
Főiskolai szint
mezőgazdasági szakigazgatási szervező mérnöki
gyógypedagógia
értelmileg akadályozottak pedagógiája
növényorvosi
növénytermesztési mérnöki
gyógypedagógia szakos tanár hallássérültek pedagógiája
tájépítészeti, -védelmi és fejlesztési
repülőmérnöki
vidékfejlesztési agrármérnöki
szőlész-borász
látássérültek pedagógiája logopédia pszichopedagógia
tájgazdálkodási
szomatopedagógia
természetvédelmi mérnöki
tanulásban akadályozottak pedagógiája
vadgazda mérnöki vidékfejlesztési agrármérnöki
1.5.4.
TERMÉSZETTUDOMÁNYOS SZAKCSOPORT
Vizsgatárgyak: biológia, földrajz, fizika, kémia, matematika, a szaknak megfelelő egy szakmai előkészítő tárgy.
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
1/8 anyag, 5. oldal
Középszintű érettségi vizsgatárgyakat kell választani. Egyetemi szinten nem tanári szakokon egy tárgyat kell választani, kétszakos tanári szakokon kettőt. Főiskolai szinten a kétszakos képzésben, ha mindkét szak ebbe a szakcsoportba tartozik egy tárgyat kell választani, a vegyes szakpároknál általában kettőt. Egyetemi szint
a) A vizsga kétszintű, a vizsgázó dönt, hogy melyiket választja. A vizsga mind közép-, mind emelt szinten szóbeli és írásbeli részből áll. b) A középszintű írásbeli feladatsort és az emelt szintű vizsga egészét központilag állítják össze. Emelt szinten az értékelés is központilag történik. c) A középszintű vizsga szóbeli része hasonlít a jelenlegi szóbelihez. Könnyebbséget jelent a vizsgázónak a tematikus szűkítés: a B) altételeket az emberi szervezettel és annak egészségével, valamint a természet- és környezetvédelemmel kapcsolatos témákból kell összeállítani. d) A középszintű vizsga szóbeli részéhez mindig tartozik valamely gyakorlat és annak elemzése-értékelése (A altétel). Ez vagy helyben elvégzendő laboratóriumi vizsgálat, megfigyelés, fajismerettel vagy életközösséggel kapcsolatos feladat, vagy egy már korábban elkészített munka (projekt) bemutatása. e) Az írásbeli és a szóbeli feladatok között is nagyobb hangsúlyt kapnak a szöveges, szövegértést és értelmezést igénylő példák, esetelemzések, problémafeladatok. f) A kérdések között szerepelhetnek olyanok is, melyek a vizsgázó véleményalkotását, vitakultúráját, döntésképességét igénylik. E feladatokban sohasem magát a véleményt értékeljük, hanem annak megfogalmazását és indoklását. g) Az írásos részben előforduló „Rövid válasz” és „Irányított esszé” feladattípusokban éppúgy, mint a szóbeli vizsgákon ügyelni kell a nyelvhelyességi szempontokra is. Ezt a javítási útmutatóban, illetve a vizsgaleírásban megadott keretek között a pontszám megadásánál is figyelembe kell venni. h) A tartalmi rész (Részletes vizsgakövetelmények) sok hagyományos témakört egyszerűsít vagy kihagy (rendszertan) de néhány új ismeretet is megkövetel (főként emelt szinten). A követelményben az ismeretek gyakorlati alkalmazásai fontos szerepet kapnak. Érdemes kiemelni, hogy a lakóhelyünk /iskolánk környezetének természeti értékeivel foglalkozó rész teljesítése szinte elképzelhetetlen tényleges terepismeret, terepgyakorlat nélkül.
Főiskolai szint
alkalmazott matematikus
alkalmazott fizikus
alkalmazott növénybiológus
biológiatanári
ábrázológeometria-tanári
biológus laboratóriumi operátor
biofizikus
fizikatanári
biológiatanári
földrajztanári
biológus
háztartásökonómia-életvitel szakos tanár
csillagász
kémiatanári
fizikatanári
környezetvédelem-tanári
fizikus
matematikatanári
informatikus fizika
technikatanári
fizikus-mérnök
vegyész-fizikus laboratóriumi operátor
földrajztanári geofizikus geográfus geológus humánkineziológia informatikus vegyész kémiatanári klinikai kémikus
A sikeres érettségi vizsga érdekében e szempontokat nyilván már az alapórákon és az emelt szintű képzésben is érdemes figyelembe venni. Ilyen lehetőség például: · a felkészítés és értékelés során hosszabb–rövidebb ismeretlen szövegek olvastatása, elemzése, · a feleltetések és írásos ellenőrzések során a nyelvhelyesség következetes értékelése, · a laboratóriumi vizsgálatokhoz szükséges minimális tárgyi háttér megléte és használata, · a terepgyakorlat beépítése a helyi tantervbe (például az osztálykirándulások részeként vagy attól függetlenül), · véleményalkotás, vitakultúra fejlesztése · a projektmunka (házi dolgozat, esszé írásának) gyakoroltatása.
környezettan-tanári környezettudományi matematikatanári matematikus meteorológus molekuláris biológus technikatanári térképész vegyész
2.
A biológia kétszintű érettségi
A 2005-től életbe lépő kétszintű érettségi vizsga biológiából is sok új vonást mutat. Az újdonságokat az alábbiakban foglaljuk össze:
2.1.
A vizsga célja
Az új érettségi követelményrendszer épít a hazai biológiaoktatás hagyományaira, de több ponton módosítja is azt. A hangsúlyeltolódások főbb okai: · hangsúlyozottan szerepel a mindennapi élettel összefüggő, alkalmazható tudás feltárása, mérése,
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
· a követelményrendszerben megjelenő tudománykép a pusztán empirikus-leíró és statikus jelleg felől közelít a kognitív, többszempontú és dinamikus látásmód felé, · a pusztán elméleteket közlő megközelítés felől a gyakorlatban is használható ismeretek felé, · az értékmentes tudomány absztrakt feltevése felől a megalapozott véleménynyilvánítás lehetősége és igénye felé. Ennek megfelelően: · A puszta kijelentések mellett cél a vizsgálati módszerek (eszközök, eljárások, elméleti háttér) megmutatása, az egyes módszerek korlátainak, problémáinak érzékeltetése is. · Fontos a betegségek, diszharmonikus állapotok felismerése, a várható változások, következmények és a teendők ismerete, valamint a megelőzési lehetőségek, az egészséges életmód szabályainak ismerete. · Fontos Magyarország és lakókörnyezete sajátos problémáinak, szempontjainak figyelembevétele. (Különösen a környezet- és természetvédelem, az egészség, betegségmegelőzés és a kulturális örökség területén). · Az ember és környezete kapcsolatának ismeretében minden témakörben elvárható a helyes döntések fölismerésének képessége. A véleményalkotás szabadságának tiszteletben tartásával elvárható az etikai szempontból fontos kérdésekben az álláspont megfogalmazása, érvekkel való alátámasztása és az ellenérvek ismerete. · Egyszerű biológiai vizsgálatok elvégzése mellett cél ezek értelmezése, értékelése is. A középszintű követelmények a gyakorlathoz közelebb álló, kevésbé elvont és mennyiségében is kisebb ismeretkört tartalmaznak. Az emelt szintű követelmények a középszinthez képest (azon felül és ahhoz kapcsolódva) a biológia tudományának elvontabb területeit is tartalmazzák. Ahol és amennyire szükséges, az ismeretek köre is szélesebb. Az emelt szint alapvetően a biológiából továbbtanulni szándékozók számára készült.
2.2.
1/8 anyag, 6. oldal
Rajzolja le: maga a jelölt készítse el a világos, lényegre törő ábrát. Hasonlítsa össze: legyen képes két vagy több önálló ismerethalmazt egy vagy több, világosan látott szempont alapján leírni és az összevetés eredményét megfogalmazni. Értelmezze, elemezze, magyarázza, indokolja: az ismeretet legyen képes tágabb összefüggések közé helyezni, magyarázni. Ezzel a jelenség okait, illetve funkcióit adhatjuk meg. Foglaljon állást: etikai tartalmú (értékválasztást tartalmazó) feladat. A jelöltnek tudnia kell érvelni valamely általa választott álláspont mellett, a követelményekben megadott tények ismeretében, azokat felhasználva. Végezzen el, mutasson ki stb.: konkrétan elvégzendő gyakorlati feladatra utal (a középszintű szóbeli vizsgán).
2.3.
KÖZÉPSZINTŰ VIZSGA
2.3.1.
A vizsga célja
A középszintű érettségi feladatainak megadásakor az a cél, hogy a feladatsor képet adjon a jelölt általános, és a mindennapi élettel kapcsolatos biológiai műveltségéről. 2.3.2.
A vizsga szerkezete
A középszintű vizsga írásbeli és szóbeli részből áll. Az írásbeli 120 perces, központilag öszszeállított kérdésekből és javítási útmutatóból áll. Az útmutató alapján szaktanár értékeli. A szóbeli – 30 perces felkészülési idő után – 15 perces feleletből áll. A szóbeli tételsort és a hozzá tartozó értékelési útmutatót a megadott szempontok alapján a szaktanár, ill. iskolai szakmai munkaközösség állítja össze. A témakörök nyilvánosak, a konkrét kérdések nem. Az írásbeli vizsgán 100, a szóbelin 50 pont szerezhető. A két pontszám összeadódik, tehát maximum 150 pont érhető el. A vizsgaeredményt az összesített pontszám alapján az általános vizsgaszabályzatban rögzítettnek megfelelően kell megadni.
A részletes követelményrendszer használata 2.3.3.
A részletes követelményrendszer fejezetei témakörök, kulcsfogalmak köré épülnek. A fejezeteken belül a dőlt betűs részek tartalmazzák a gyakorlati ismereteket. [TREFF megjegyzés: a követelményrendszer összes tételére sor fog kerülni a tanfolyam keretében. Információkat, javaslatokat, kapcsolódó cikkeket, anyagokat és figyelemfelhívó kérdéseket fogtok kapni, hogy felkészülésetek mindenben illeszkedhessen az új rendszer követelményeihez.] A követelmények szövegének értelmezésénél a következőket jelentik az aláhúzott szavak: Tudja: a szükséges háttérismeretre utal. Ismertesse, jellemezze: adja meg a fogalom (jelenség, folyamat, szervezet, szerveződési egység) tartalmát, a kívánt részletességgel írja le, sorolja fel alkotóinak körét. Az ismeret tehát a meghatározás és a felosztás logikai képességét jelenti a megadott mélységig, pontosságig. Ismerje fel: ugyanezt ábra segítségével, annak esetleges jelöléseit, részleteit értelmezve (az ábrát nem a vizsgázónak kell elkészítenie).
Írásbeli vizsga 2.3.3.1.Az írásbeli vizsga célja
Az általános, ill. részletes követelményekben megfogalmazott fejlesztési célok közül az írásbeli vizsga az alábbiakra helyezi a hangsúlyt: · biológiai tények és elvek felidézésének képessége, · a jelenségek közti kapcsolatok felismerésének képessége, · a biológiai megfigyelések és kísérletek értelmezésének készsége, · szakmai szövegek, ill. ábrák értelmezésének a képessége. 2.3.3.2.Az írásbeli vizsga leírása
Tartalmi szerkezet
A vizsga tematikája a középszintű követelményrendszerben megadott bármely témakört érintheti.
Feladattípusok
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
1/8 anyag, 7. oldal
A feladattípusok formai szempontból a következők: a) Feleletválasztó feladatok · · · · · ·
igaz/ hamis állítás egyszerű választás összetett választás (a helyes válaszokat jelölő betűk felsorolása) négyféle asszociáció struktúra-funkció ill. ábraelemzés illesztés (párosítás, besorolás, csoportosítás – két halmaz közti kapcsolat)
b) Feleletalkotó feladatok · rövid válasz (nem meghatározás, hacsak a követelményrendszerben nem szerepel ez egyértelműen) · ábrakészítés vagy kiegészítés
A feladatsor felépítése A feladatsor 80 részfeladatból áll. A feladatsoron belül szerepelhetnek egyszerű (ismeretet felidéző), és értékelő (problémára irányuló) részfeladatok is. Ez utóbbiak kapcsolódhatnak kísérlet leírásához, vagy szöveg, kép értelmezéséhez. Egy-egy részfeladat (item) 1 pontos. A részfeladatok közel 50%-a egyszerű zárt végű feladattípus. A feladatok javításakor a megadott javítókulcshoz kell ragaszkodni.
Értékelés A középszintű írásbeli vizsgán 100 vizsgapont szerezhető. Az elért pontszámot 1,25-tel szorozva kapjuk meg a vizsgapontok számát. 80 helyes válasz esetén 80 *1,25 = 100 pont. Nem egész szám esetén 0,5-től fölfelé, ez alatt lefelé kerekítünk. Például 29 dolgozatpont esetén 29*1,25=36,25 pontot lefelé kerekítve kapjuk a 36 vizsgapontot. 2.3.4.
Szóbeli vizsga
A középszintű szóbeli vizsga az eddigi gyakorlatnak megfelelően az iskolában rendezhető meg. Segédeszközként az Állat- és Növényismeret c. – vagy más, az abban található ismereteket is tartalmazó állat- és növényismereti könyv vagy CD, ezen kívül a kísérletekhez szükséges eszközök vehetők igénybe. A tételek száma minimum 20. Valamennyi két altételt tartalmaz. Az A) altétel lehet • önálló munkát bemutató felelet (projekt), ha a jelölt ilyet készített és ezt választja. • laboratóriumi vizsgálat (a részletes követelményekben dőlt betűvel szedett lehetőségek közül) vagy fajismerethez kapcsolódó feladat (ezek a lehetőségek 50-50% arányban szerepelnek az altételek között). Döntését a vizsgára jelentkezés időpontjáig meg kell hoznia, azon később már nem változtathat. Ha projektmunkát választ, az elkészített munkát ekkor a vizsgáztató tanárnak bemutatja, és a jegyzőnek leadja. A rendes vizsgaidőszakon kívül a projektmunkát legkésőbb a szóbeli vizsga előtt három héttel kell leadni. A projektmunka írásbeli dolgozatként kezelendő. A B) altételek egy-egy életközeli témafelvetést fogalmaznak meg.
2.3.4.1.A szóbeli vizsga célja Az általános ill. részletes követelményekben megfogalmazott fejlesztési célok közül a szóbeli vizsga az alábbiakra helyezi a hangsúlyt: · a rendszeres biológiai megfigyelések, egyszerű kísérletek elvégzésének, értelmezésének készsége, · az ismeretek alapján az álláspont megfogalmazása, a mellette való érvelés képessége, · a helyi, ill. regionális problémák ismerete · a biológiai ismeretek alkalmazásának képessége a helyes életmód kialakítása, a fontosabb betegségek és megelőzési módjaik, · környezetvédelmi ismeretetek. 2.3.4.2.A szóbeli vizsga leírása
Tartalmi szerkezet
Mivel a szóbeli vizsgán nem a vizsgakövetelményekben megfogalmazott lexikális ismeretek teljes körű felidézése a cél, a témaköröknek sem kell ezek mindegyikére kiterjednie. A kérdések (B altételek) az ember szervezete és egészsége, valamint a természet- és a környezet védelme témakörből kerüljenek ki.
Feladattípusok
A vizsga két altételből áll. a) Gyakorlati rész: célja a jelölt laboratóriumi vizsgálatokban és/vagy terepmunkában való jártasságának bemutatása. Két lehetőség nyílik: Ha a jelölt önálló projektmunkát (jegyzőkönyvet, szakdolgozatot) készített, feladata ennek bemutatására. Ha a jelölt úgy dönt, hogy az A) altételt húzni fogja, feladata vagy · laboratóriumi vizsgálat elvégzése, vagy · Fajismerethez kapcsolódó feladat. Ez lehet növényfaj meghatározása és ökológiai igényeinek jellemzése a Növényismeret könyv segítségével, vagy több állat- vagy növényfaj morfológiai és ökológiai jellemzőinek összevetése, vagy nemzeti park, természetvédelmi terület, ill. az iskolához közeli életközösség élővilágának jellemzése segédanyag (például képanyag – video, dia, fénykép, fajlista, térkép) alapján, az Állat- és Növényismeret könyv segítségével. b) Elméleti rész: A jelölt véleményalkotásának, önálló előadásmódjának próbája a B) altételben fölvetett téma kapcsán fölmerülő egészségtani, környezetvédelmi problémáról. A két altételre 25-25 pont adható. A szóbeli vizsgán elérhető maximális pontszám 50.
A szóbeli vizsga felépítése és értékelése A) altétel. A jelölt a felkészülési idő alatt elvégzi a vizsgálatot, ill. elemzést, majd rövi-
den – kb. 5 perc alatt – értékeli eredményeit. A felelet megkönnyítésére vázlatot készíthet és használhat (amennyiben a feladat ezt megköveteli, a vázlat készítése szükséges is). A kifejtést önállóan végzi, a tanár a felelet végén segítő, kiegészítő kérdéseket tehet föl. Az értékelést a szaktanár az általa előre elkészített értékelési útmutató alapján pontozással értékeli. Az útmutató alapfölépítése a következő: · A feladat megértése és helyes elvégzése
max.
5-10 pont
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
· Az értékelés tartalmi helyessége · A felelet fölépítése, nyelvi kritériumok
Összesen:
max. max.
1/8 anyag, 8. oldal
10-15 pont 5 pont 25 pont
A részpontokat a feladat jellegének és nehézségének megfelelő felosztásban a részletes útmutató tartalmazza.
A nyelvi kritériumok értékelésének szempontjai:
•
1.
Ha a vizsgázó mondandóját önállóan (segítség nélkül) és logikus gondolatmenetbe illesztve, összefüggően és a nyelvhelyesség szabályainak megfelelően adta elő. • Ha a gondolatmenet nem alkot összefüggő egészet, de az elmondott állítások önmagukban helytállók (például a tapasztalatok és a magyarázatok nem kapcsolódnak egymáshoz). • Ha a tényeket és összefüggéseket önállóan nem, de tanári segítséggel pótlólag sikeresen megválaszolta. • Ha a tények fölidézése tanári segítséggel is csak részlegesen, pontatlanul sikerült • Ha a tanári segítséggel fölidézett tények közt nem vagy alig volt összefüggés. Ha tanári segítséggel sem tudott hozzászólni a témához.
4 pont
3 pont 2 pont 1 pont 0 pont
2 pont
A megfigyelés / kísérlet módszereinek, eszközeinek leírása A megfigyelés/kísérlet eredményeinek ábrázolása, megjelenítése
3 pont 5 pont
Az irodalom (pontosság, célszerűség, hivatkozások) Nyelvhelyesség, tagolás, cím, fejezetcímek pontossága
2 pont 3 pont 15 pont
A munka céljának, a téma választásának pontos megfogalmazása
2 pont
A megfigyelés / kísérletből levonható következtetések megfogalmazása Az előadás módja: logikus, lényegre törő, pontos, nyelvileg igényes formában
3 pont 5 pont
Összesen
B) altétel
25 pont
A nyelvi kifejezőkészség értékelésénél az A) altételben leírtak az irányadók.
A fölvetett kérdés (probléma) pontos megfogalmazása
A munka önálló bemutatása, válasz a kérdésekre
Összesen
5 pont
A projektmunka értékelésének szempontjai Ha a jelölt a projektmunka bemutatását választotta, a kész munkát és az azt bemutató rövid (5–10 perces) ismertetőt is értékelni kell az alábbi szempontok szerint:
Az elkészült munka
A jelölt a felkészülési idő alatt végiggondolja – esetleg lejegyzi – mondandójának lényegét. Az értékelést a szaktanár az előre elkészített értékelési útmutató alapján pontozással értékeli. Az útmutató alapfölépítése a következő: max. 15–20 pont · Az érvelés alapjául szolgáló tények ismerete · A véleményalkotás képessége, ellentétes vélemények max. 5 pont · összevetésének képessége 5 pont · Nyelvi kifejezőkészség
25 pont
A B) altétel az ember életműködéseivel, egészségével és környezet- vagy természetvédelemmel, ökológiával kapcsolatos kérdés lehet. Ennek – ha a téma ezt indokolja – képezze részét az egyéni vélemény megfogalmazása is.
2.4.
EMELT SZINTŰ VIZSGA
2.4.1.
A vizsga célja
Az emelt szintű érettségi vizsga speciális célja az, hogy a jelölt továbbtanulásra való alkalmasságát bizonyítsa. 2.4.2.
A vizsga szerkezete
Az emelt szintű vizsga írásbeli és szóbeli részből áll. Mindkettőre központilag kijelölt helyen kerül sor. Az írásbelire 100 pont adható és 240 perc áll rendelkezésre. A feladatsort és a javítási útmutatót is központilag állítják össze és javítása is központilag történik. A feladatlapon az egyes feladatok pontszámait föl kell tüntetni. A szóbeli vizsgabizottság előtt történik. A szóbeli – 30 perces felkészülési idő után – 20 perces feleletből áll. A szóbelin 50 pont szerezhető, a két pontszám összeadódik, így emelt szinten összesen 150 pont szerezhető. 2.4.3.
Írásbeli vizsga
Az írásbeli vizsgán zsebszámológép használható. 2.4.3.1.Az írásbeli vizsga leírása
Tartalmi szerkezet
Az emelt szintű írásos érettséginek lehetőséget kell adnia arra, hogy a jelölt általános biológiai műveltségén túl egy általa választott témában elmélyült tudását is bizonyítsa. Mivel ez feltehetően egybeesik a választott felsőfokú oktatási intézmény profiljával, a vizsga olyan kötelezően választható egységet is tartalmaz, amely az egyetemek, főiskolák igényeinek is megfelel, ugyanakkor nem bontja meg az érettségi egységes formáját.
Feladattípusok
A fentiek figyelembe vételével az emelt szintű írásbeli feladattípusok formai szempontból a következők: a) Feleletválasztó feladatok · igaz/ hamis állítás · egyszerű választás
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
· · · ·
összetett választás (a helyes válaszok betűjeleinek felsorolása) négyféle asszociáció struktúra-funkció ill. ábraelemzés illesztés (párosítás, besorolás, csoportosítás – két halmaz közti kapcsolat)
1/8 anyag, 9. oldal
2.4.4.2.A szóbeli vizsga menete
b) Feleletalkotó feladatok · rövid válasz (nem meghatározás, hacsak a követelményrendszerben nem szerepel ez egyértelműen) · számolásos feladat (számológép használható) · ábrakészítés vagy kiegészítés · irányított esszé (a szempontok – nem feltétlenül a megoldás sorrendjében történő – pontos megadásával, valamint a tartalomra kapható részpontszámok feltüntetésével). A fontosabb készségek, képességek: · egyszerű ismeretfelidézés (reproduktív feladat) · adatértés és értelmezés, szabályfelismerés (grafikonok, táblázatok) · szövegértés és elemzés · példamegoldás · problémafeladat (a probléma, a választott módszer, az eredmények érvényessége és a hibalehetőségek felismerése, elemzése) · halmazba sorolás (a felosztás logikai alapjának egyértelmű megjelölésével) ill. fordítottja: a felosztás logikai alapjának keresése (a megadott halmazok értelmezésével) · képek sorba rendezése, kiegészítése, magyarázata
Szóbeli vizsgán 30 perc felkészülési idő adott, a felelet 20 perces. Az emelt szintű vizsga a középszintűhöz hasonlóan két altételből áll. Az „A” és „B” altétel más témakörből származik. A) altétel: A közzétett témakörök egyikéhez kapcsolódó tétel kifejtése 25 irányító kérdések alapján. pont B) altétel: Biológiai problémát tartalmazó szöveg, illetve az abban leírt 25 kísérlet elemzése, értékelése irányító kérdések alapján. pont Mind az „A”, mind a „B” altétel értékelésénél 20–20 pont adható a tartalomra és 5–5 pont a kifejtés módjára. A felelet felépítése és a nyelvi kifejezőkészség értékelésénél a középszintű szóbeli vizsgánál leírtak (2.3.4.2. fejezet) az irányadók. A vizsga menete:
A feladatsor felépítése
A vizsga két részből áll. a) A témakör egészét lefedő, egyszerűbb feladatok és problémafeladatok b) A jelölt által választható témakör (esszé, probléma feladat) Összesen:
80 pont 20 pont 100 pont
· A jelölt által szabadon választható feladatok minden évben az alábbi két témakörből kerülnek ki (mindkét változat azonos feladattípusú és pontszámú): a) Az ember élettana és szervezettana, egészséges életmód b) Ökológia, környezet- és természetvédelem, növényélettan 2.4.4.
Szóbeli vizsga 2.4.4.1.A szóbeli vizsga célja
A szóbeli vizsga célja, hogy a felsőoktatásban (is) szükséges készségek, képességek meglétét bizonyítsa, önálló ismeretszerzésre és feldolgozásra serkentsen, elősegítse a lényegretörő, pontos fogalmazást. Cél, hogy a tárgyi tudás birtokában kifejezőkészségéről, problémaérzékenységéről, olvasottságáról is bizonyságot tegyen. A vizsgázónak olyan feladatokat kell kapnia, melyek részleges egységességet biztosítanak (tematikailag és értékelésben is), ugyanakkor a különböző képzési irányoknak megfelelő sajátos igényeket is képesek kielégíteni.
Figyelem! Ez a 150 pont százalékokban kifejezve lesz alapja a felvételi pontszámhoz, és az érettségi vizsgához szükséges pontok kiszámításának (lásd táblázat feljebb)
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
3.
•
Ha megvannak a tételcímek, következő lépésünk a feleletvázlatok kidolgozása lehet. Mi az a feleletvázlat? Minden szóbelizőnek ideje van a felkészülés során a kihúzott tétel vázlatos kidolgozására, azaz felkészülési idő alatt felépítheti a kérdésre adandó válasz szerkezetét, kiemelhet fontos részeket (ezeket részletesebben bemutatva), és röviden megemlítheti a kevésbé fontos részleteket. Ennek előzetes terve a felelet vázlata. Itt érdemes elmondani, hogy a jól felépített vázlat elkendőzheti a hiányos felkészültséget, ha megfelelő módon adják elő, de a – csúnya szóval – „rizsázást” vagy „süketelést” biztosan észreveszik!
•
Az előadásmód gyakorlása Hogyan adjam elő feleletemet, hogyan érveljek? Ezt a képességet általában az egyetem első félévét lezáró vizsgákon szerzi meg az ember kisebb nagyobb sikerek és kudarcok árán. Ezeknél a vizsgáknál még utóvizsga is van, de a kétszintű érettségit nem nagyon lehet kijavítani! Tehát marad a gyakorlás! A kiküldött anyagok visszaküldős feladatai között mindig találhatsz egy szóbeli tételt amelyet neked kell kidolgoznod és visszaküldened. Természetesen nem teljes részletességgel, hanem valahogy úgy, mint ahogyan majd élesben kell megcsinálnod – mindenesetre küldök egy példa vázlatot. Az előadást élesben gyakorolhatjuk a konzultációkon és a TREFF tervbe vett tréningjén is, valamint mindenki jelentkezzen minden elérhető próba érettségi alkalomra! Az iskolában, otthon, barátok közt mindenképpen keressük a próba szóbeli vizsgák lehetőségét, mert az új érettségi rendszernek ez a legkevésbé előkészített része!
A felkészítő anyagok szerkezete, és használata
A hónapról-hónapra küldött anyagok szerkezete eltér a felkészülésben eddig használt segédletek és könyvek tagolásától. Alapvetően az új követelményrendszer fejezeteire, pontjaira, témáira épül és nem egy meghatározott könyv tartalomjegyzéke szerint halad. Ez jóval nehezebbé teszi a felkészülést számotokra, hiszen sokkal biztonságosabbnak tűnik egy könyv végigtanulása, mint általános megfogalmazású témák saját vagy közös feldolgozása. A segítséget az egyes témákhoz adott kiegészítő információk, cikkek, definíciók, képes magyarázatok és természetesen az új rendszernek megfelelő ellenőrző feladatok jelenthetik. Mivel számotokra is teljesen új a rendszer, az egyes témákhoz tartozó tankönyvi részeket (fejezetcím, lapszám) mindig feltüntetem egy kis ikon után. Az első anyagban csak a Lénárd-féle könyvből vannak feltüntetve az oldalszámok, a következő anyagtól kezdődően a után a visszajelzések szerint leggyakrabban használt tankönyvekből is jelzem az oldalszámot. Az első anyagban (1/8 –as) a hivatalos követelményrendszer egy „bevezető, szoktató” méretű részletét tárgyaljuk. A felkészülés hónapjai alatt az összes fejezetre sor kerül. Hogyan készüljek az írásbeli vizsgára? A feladatlapok végén minden alkalommal találsz egy az anyaggal kapcsolatos FELADATLAPOT. Ezt otthon megoldva gyakorolhatod a típusfeladatokat. A megoldást külön lapra írva megtartva a feladatok számozását küldd vissza az előkészítő címére, hogy kijavíthassam és visszaküldhessem azt! A követelményrendszer némelyik pontjának definícióját, leírását szándékosan kivettük az anyagból, mert a feladatlapban rákérdezünk ezekre, és csak így biztosított, hogy az önálló otthoni felkészülést megkezditek! Ezeket természetesen a következő anyagban megtaláljátok! Hogyan készüljek a szóbeli vizsgára? A levelező tanfolyam egyik fontos kérdése az, hogy a mindkét szinten meglévő szóbeli vizsgára hogyan készít fel. A szóbeli vizsga nagy súllyal esik latba a pontok kiszámításánál. A szóbeli vizsgán megszerezhető pontok nagy hányadát a vizsgázó előadásmódja, vitakészsége, nyelvhelyessége adja, valamint érvelések megalapozottsága, és a téma sokrétű ismerete. Mi lehet a megoldás? A tervszerű, kitartó felkészülés a szóbeli vizsgán való szereplésre. •
1/8 anyag, 10. oldal
A tervszerű felkészülést a lehetséges tételcímek számbevétele segítheti (középszintnél: „A szóbeli tételsort és a hozzá tartozó értékelési útmutatót a megadott szempontok alapján a szaktanár, ill. iskolai szakmai munkaközösség állítja össze.” -tehát az iskolád tanárai által elkészített, emeltszintnél: „A vizsgázónak olyan feladatokat kell kapnia, melyek részleges egységességet biztosítanak (tematikailag és értékelésben is), ugyanakkor a különböző képzési irányoknak megfelelő sajátos igényeket is képesek kielégíteni.” – tehát központilag elkészített tételek címeit kell kitalálnunk). Mivel ezek a tételek a Követelményrendszer pontjaira támaszkodnak, nagy valószínűséggel megjósolhatóak, ráadásul az első kétszintű érettségi vizsga tapasztalatai már rendelkezésre állnak.
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
1/8 anyag, 11. oldal
A követelményrendszer aktuális fejezetei 1. Bevezetés a biológiába VIZSGASZINTEK TÉMÁK Emelt szint
Középszint 1.1. A biológia tudománya Vizsgálati szempontok
Vizsgálómódszerek 1.2. Az élet jellemzői 1.2.1 Az élő rendszerek 1.2.2 Szerveződési szintek
Tudja, hogy a rendszerezés alapegysége a faj, de ennél Fogalmazza meg a különbséget a feltevés (hipotézis) és az elmélet (teória) között. nagyobb rendszertani kategóriák is vannak: ország, törzs, osztály. Értelmezze a természetes rendszert az élővilág fejlődés- Értelmezzen biológiai kísérletet, ismertesse a szempontokat, ismerje föl a kísérleti változót. története alapján. Tudja használni a fénymikroszkópot: tudjon kaparékot, Ismertesse a modellalkotás lényegét.
nyúzatot készíteni, metszetet elemezni.
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).
Értelmezze működő rendszerként az élő szervezeteket. 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.
VIZSGASZINTEK TÉMÁK Középszint
Emelt szint
1.3. Fizikai, kémiai alapismeretek Ismertesse a diffúzió és az ozmózis biológiai jelentőségét. Ismertesse a szervezet ozmotikusan aktív anyagainak szerepét az életfolyamatokban
Végezzen el egyszerű plazmolízises kísérletet hagyma (vérfehérjék a visszaszívásban, nyirokképzés). bőrszöveti nyúzatával.
Ismertesse a felületen való megkötődés biológiai jelentőségét (enzimműködés, talajkolloidok, kapillaritás).
Mutassa ki az orvosi szén nagy felületi megkötőképességét festékoldattal.
Magyarázza a kromatográfia elvi alapját. Hozza összefüggésbe az ATP-bontó enzimeket az energiaigényes folyamatokkal (miozin, Na-K pumpa), illetve az ATP szintézist az egyenlőtlen ioneloszlással (mitokondrium).
Tudja az aktiválási energia, és a katalizátor fogalmát. Ismertesse az enzimek előfordulását (minden sejtben Magyarázzon egy olyan kísérletet, amely az enzim működéséhez szükséges optimális működnek), az enzimműködés lényegét, optimális feltét- kémhatást és hőmérsékletet mutatja be. eleit, utóbbit hozza összefüggésbe szervezete jellemző értékeivel (testhőmérséklet, pH – ozmotikus viszonyok). Ismerjen enzimhibán alapuló öröklődő emberi betegséget
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
1/8 anyag, 12. oldal
VIZSGASZINTEK TÉMÁK Emelt szint
Középszint (pl. tejcukorérzékenység), ismerje megnyilvánulásuk megelőzhetőségét.
2. Egyed alatti szerveződési szint VIZSGASZINTEK TÉMÁK Középszint 2.1. Szervetlen és szerves alkotóelemek 2.1.1 elemek, ionok
2.1.2 szervetlen molekulák
Emelt szint
Ismertesse a C, H, O, N, S, P szerepét az élő szervezetben. Ismertesse a I, F, Si szerepét az élő szervezetben. Ismertesse a H+, Ca2+, Mg2+, Fe2+-3+ HCO3–, a CO32–, NO3– ionok természetes előfordulásait. Ismertesse a Na+, K+, Cl- ,NO2–, NO3–, PO43– ionok természetes előfordulásait. Ismertesse, miért jódozzák a sót, miért tesznek a fogkrémekbe fluort. Értelmezze a víz, a szén-dioxid és az ammónia jelentőségét az élővilágban.
Mutasson ki szén-dioxidot meszes vízzel. 2.1.3 lipidek
Ismertesse a lipidek oldódási tulajdonságait, hozzon rá Tudja, hogy mely mirigyek hormonjai szteránvázasak. köznapi példákat. Értelmezze, hogy a zsírban oldódó vitaminokat miért nem kell mindennap fogyasztani. Ismertesse és ismerje fel a zsírok szerkezetét (glicerin+zsírsavak). Ismertesse a zsírok és olajok biológiai szerepét (energia- Magyarázza, hogy mi az összefüggés a karotinoidok konjugált kettőskötés-rendszere és raktározás, hőszigetelés, mechanikai védelem), és hozza ezt fotokémiai szerepe között a növényekben (karotin, xantofill) és az ember látási folyamaösszefüggésbe a zsírszövet szervezeten belüli előfordulásá- tában (A-vitamin, rodopszin). val. Magyarázza a foszfatidok polaritási tulajdonságai alapján, miért alkalmasak a biológiai membránok kialakítására (hártyaképzés). Ismertesse az epesav polaritása alapján az epe zsírokat szétoszlató szerepét.
Végezzen kísérletet az epe zsírokat szétoszlató szerepének bemutatására.
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
4. TÉMAVÁZLATOK Tk. II -35.
4.1. • • • • •
Az élőlények rendszerezése A rendszerezés alapjai A rendszerezés szükségessége Linné mesterséges rendszere - erényei, hibái Viták a változékonyságról A természetes rendszer - DARWIN szerepe, jelentősége Hazai vonatkozások
• A RENDSZEREZÉS SZÜKSÉGESSÉGE Földünkön több mint egymillió állatfaj és félmilliónál több növényfaj él szükség van ezek rendszerbe sorolására, rendszerezésére. • C. LINNÉ (1707-1778) MESTERSÉGES RENDSZERE 1735. Systema naturae - az első olyan rendszer, amelyet a Föld bármely pontján élő, bármely nyelvet beszélő kutató, természetjáró stb. használhat, mert a fajokat egységesen latin névvel látja el. Rendszerének erényei: • megalkotja az alapvető - ma is használatos - rendszertani kategóriákat (faj, nemzetség, rend, osztály ...) • bevezeti a kettős nevezéktant, a binominális nómenklatúrát: nemzetségnév differentia specifica melyik nagyobb mi az a speciális (specifica) egységbe tartozik különbség (differentia) ami a nemzetség összes többi egyedtől megkülönbözteti Quercus - tölgy cerris - cser Quercus robur – kocsányos tölgy Rendszerének hibái: • önkényesen kiragadott bélyegek alapján osztályoz • nem veszi (veheti?) figyelembe a származást • Viták a változékonyságról LAMARCK (1744-1829) - a zsiráfnak azért hosszú a nyaka, mert állandóan nyújtogatja a fa ágai után. Bár a gondolat hibás, viszont az, hogy szóba hozza a környezet-élőlény kapcsolatot, főleg az adott kor szellemét figyelembe véve jelent óriási lépést. CUVIER (1769-1832) túlhangsúlyozza az élőlény - környezet kapcsolat jelentőségét, annak az élőlényre gyakorolt hatását. A fajok keletkezésére vonatkozó egyházi nézetek és a kihalt példányok közötti konfliktust a katasztrófaelmélettel magyarázza. GEOFFROY SAINT-HIALIRE (1772-1844) bevezeti a változékonyság fogalmát. • A TERMÉSZETES RENDSZER
1/8 anyag, 13. oldal
1859: A fajok eredete. DARWIN (1809-1882) ebben a munkában foglalja össze egy világ körüli út következtében kialakult gondolatait az élővilág sokféleségéről, változatosságáról. Szerinte a környezet kihívásaival az élőlény adottságaival próbál alkalmazkodni. A természetes szelekció során a kevésbé rátermett, alkalmazkodóképes, kevésbé sokféle típusok kiválogatódnak, kiszelektálódnak a populációból. A ma elfogadott fejlődéstörténeti rendszer az élőlényeket származásuk alapján rendszerezi. Egy fajba tartoznak azok az élőlények, amelyek származása közös, külső és belső felépítésük megegyezik vagy csaknem hasonló, és önmagukhoz hasonló termékeny utódok létrehozására képesek.
• HAZAI VONATKOZÁSOK KITAIBEL PÁL (1757-1817) - természettudós, a hazai botanikai kutatások úttörője, több mint 150 növényfajt írt le. (Mecénása az a WALDSTEIN gróf, aki BEETHOVENT is támogatta - waldstein pimpó (növényfaj) - Waldsteinia ←geoides) FAZEKAS MIHÁLY (1766-1828) és DIÓSZEGI Sámuel (1760-1813) a debreceni Kollégium tanárai elsők között alkalmazzák LINNÉ rendszerét a magyar fajokra. (1807 Magyar Füvészkönyv)
4.2.
AZ ANYAGCSERE ÁLTALÁNOS JELLEMZŐI
1, Az élőlényeket alapvetően jellemzik az életjelenségek: ÖNFENNTARTÁS -anyagcsere - táplálkozás - légzés - keringés- kiválasztás ... ÖNREPRODUKCIÓ – szaporodás - növekedés – fejlődés - öröklődés ÖNSZABÁLYOZÁS - -ingerlékenység - változékonyság Életjelenségek: az élő szervezetekre jellemző folyamatok összessége. Ilyenek: anyagcsere, növekedés, fejlődés, ingerlékenység, mozgás, szaporodás, öröklődés és változékonyság, de a születés és a halál is.
Tk.III – 20 4.3.
ENZIMEK
A kémiai reakciók feltétele: a résztvevők reakcióképessége, megfelelő hőmérséklet, nagy felületű érintkezés. Csak azok az ütközések hatásosak, melyeknél a résztvevő részecskék energiatöbblettel rendelkeznek. Aktiválási energia: az az energiatöbblet, ami ahhoz szükséges, hogy az ütközés hatásos legyen, kémiai reakció következzen be. A biológiai rendszerek állapotjellemzői mellett önként nem menne végbe valamennyi lehetséges folyamat -~ katalizátorokra van szükség. Az
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
élő rendszerek katalizátorai: a biokatalizátorok, az enzimek: olyan aktiválási energiájú új reakcióutat nyitnak meg, melyen a biológiai rendszerekben a kémiai reakciók végbemehetnek. Szerkezetük: egyszerű enzim - protein enzim, csak aminosavakat tartalmaz (fajlagosság szubsztrátspecifitás) összetett enzim - aminosav + más, nem fehérje alkotó koenzim - könnyen leválik prosztetikus csoport - nem választható le (reakcióspecifitás) Hatásmechanizmus: E + S1 + S2 → ES, S2 → T + E (E - enzim, S - szubsztrátum, T - termék) az aktív centrumon: kötőhely - szubsztrátspecifitás katalitikus hely – reakcióspecifitás Elnevezés: hagyományos - pepszin, tripszin ... tudományos pl.: szubsztrát neve + reakció típusa + áz alkohol dehidrogen - áz glikogén szintet áz Működésük vizsgálata: Mivel az enzimek fehérje természetűek, minden, a fehérjékre ható tényezők az enzimaktivitást is befolyásolják -~ optimális működés (pl.: pH, hőmérséklet, koncentráció viszonyok nyok: ion, szubsztrátum). 3. Az intermedier anyagcsere a makromolekulák bioszintézisének és bontásának folyamatai: INTERMEDIER ANYAGCSERE felépítés/asszimiláció • monomerekből makromolekula • energiaigényes (ATP) • redukciós folyamatok • fotoautotróf • kemoautotróf • szénhidrátszintézis • nukleinsav szintézis • fehérjeszintézis lebontás/disszimiláció • makromolekulából egyszerűbb szerves vagy szervetlen vegyületek • oxidációs folyamatok • energiatermelő (ATP) • biológiai oxidáció • erjedés 4.4.
A sejtet felépítő kémiai anyagok
Az élő szervezetet felépítő kb. 30 elemet biogén elemnek nevezzük. Ezek az élettelen természetben is megtalálhatók. Lehetnek szerkezeti anyagok, vagy az anyagcsere-folyamatok résztvevői. A témakör általános tárgyalási szempontjai részekből áll • Kémiai jellemzés • Típusok, • Formák • Biológiai jelentőség, • előfordulás • Vizsgálatuk
1/8 anyag, 14. oldal
4.4.1.
CSOPORTOSÍTÁSUK I. (LÉNÁRD G.: Biológia III. könyv alapján)
Nagy mennyiségben szükségesek: • C: - négy erős kovalens kötés, tetraéderes, egyenletes térkitöltés egymáshoz változatos formában kapcsolódva nyílt láncú és ; gyűrűs szerkezetű szerves molekulák jöhetnek létre - a földi élet szén alapú (a sci-fi irodalom kedvelt szilíciuma, hasonló tulajdonságokkal bír, hiszen a periódusos rendszer azonos oszlopában található) H: - második leggyakoribb elem - a szerves vegyületek hidrogénjeinek elégetése biztosítja az folyamatokhoz szükséges energiát - a nélkülözhetetlen víz alkotója - fontos a biopolimerek szerkezetének stabilizálásában - hidrogénkötés~ O: - a hidrogénatomok oxidálója az energiatermeléskor - a nélkülözhetetlen víz alkotója N: - a fehérjék, nukleinsavak nélkülözhetetlen alkotója P. _ fontos az energiaforgalomban, molekulák felépítésében: a nukleinsavakban,foszfatidokban S: _ fontos a fehérjék finomabb szerkezetének kialakításában Na, K, Cl; - mint ionok, biokémiai, elektrofiziológiai folyamatok résztvevői nagy mennyiségben szükségesek: Fe2+ Fe3+, Cu+, Cu2+: - redox folyamatok elektron felvevői, leadói Mg, Co, I: - makromolekulák alkotórészei Egyes fajok/élőlények számára igen fontosak: Si: - moszatok, szivacsok kovavázának alkotója B: - a növények fejlődéséhez szükséges F: - az emlősök fogzománcába épül be
4.4.2. CSOPORTOSÍTÁSUK II. (Fazekas Gy. - LÉNÁRD G.: Biológia IL-III. könyv alapján) • • •
Elsődleges biogén elemek: elsősorban szerkezeti elemek, 95%-ban fordulnak elő): C, H, O, N Másodlagos bioén elemek: szerves molekulák alkotói, életfolyamatokhoz szükségesek, 2-0,05%-ban fordulnak elő. P, S Mg2+ Fe2/3+, Na+, K+, Ca2+, Cl-, P043-, Mikroelemek: kis mennyiségben (néhány ezrelék) előforduló, de nélkülözhetetlen elemek. Az életfolyamatokban fontos makromolekulák alkotóelemei. Hiányukban jellegzetes hiánybetegségek alakulnak ki. Si, Mn, Cu, Co, Zn, I.
Néhány biogén elem, forrás, és hiánybetegség a heterotróf szervezetekben Kalcium funkc: csont, fog, tojáshéj szabad formában enzimaktivitáshoz (rennin- tejoltó enzim) (véralvadási faktorok egyike, ha megkötjük nincs véralvadás!) forrás: gabona magvak, pillangós termések, hús hiány: angolkór (tünete az angolkóros olvasó : mellkason a bordaporc és a szegycsont ízesülésénél a megkésett Ca beépülés eredményeként gyöngysor szerűen gömb alakú dudorok hasonlóan a rózsafüzérhez-olvasó ellési bénulás – ellés után a meginduló tejtermeléssel
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
rengeteg Ca ion ürül a tejjel Ca hiány izom tónus megszünik ernyedten összecsuklik kezelés Ca infúzió 30 percen belül gyógyultan legel tovább P - foszfor
Magnézium
S - Kén
Na - Nátrium
Fe - vas
Zn - cink
Se - szelén
Cu - réz
funkc: csont (Ca(H2Po4)) DNS, RNS, nukleotidok, ATP, ADP szintéziséhez foszforsav! testfolyadék pufferolása forrás: szinte minden táplálékban hiány: csontosodási problémák meddőség túlad: P: Ca arány fontos mert fölöslegben egymás felszívódását gátolják! funkc: ideg-izom ingerlékenység enzim működés, növényi klorofill forrás: növényi, állati táplálékok hiány: kómás állapot a hiánydiétán felnevelt borjaknál funkc:
kéntartalmú as. felépítéséhez ezért a fehérjeszintézishaz kell szőr - haj forrás: növényi tápl, keresztesvirágúak hiány: tejtermelés, gyapjútermelés csökkenése forrás: tej, túró, sajt funkc: ozmotikus nyomás és elektrolit egyensúly biztosítása hiány: tejtermelés csökken ozmtikus koncentráció csökken forrás: állati eredetű takarmányok sok: sómérgezés, vérnyomást emeli (népegészségügyi jelentőség hipertónia diétás kezelése) funkc: hemoglobin, mioglobin, légzési lánc, enzimek (oxid-redukc forrás: spenót, táplálék-kiegészítők hiány: vérszegénység (anémia), fejlődés lassabb a fiatal egyednél sok: baktériumok elszaporodnak funkc: metalloenzim, szem retina- érhártya kapcsolat, DNS szintézishez, az immunrendszer működéséhez is kell pl: májban az alkohol közömbösítését végző alkohol-dehidrogenáz komponense forrás: hiány: károsodott enzimműködések, parakeratózis funkc: peroxid (reakcióba könnyen vihető Oxigén atomot tartalmazó molekula, amely könnyen roncsolja a szervezet molekuláit –pl: DNS-t –) semlegesítés, glutation peroxidáz (E vitamin), immunrendszer működését segíti forrás: növényi tápl, tápl kieg. hiány: parakeratózis, ízérzés zavara a vassal együtt a mitokondriumban működő terminális oxidáció utolsó enzimének, a citokróm-oxidáznak az alkotója (ez az az enzim,
1/8 anyag, 15. oldal
amely az elektronokat az oxigénhez továbbítja). a glutamin nevű aminosavat előállító enzim (a glutamin-szintetáz) működéséhez kell. Cl - klór (hefunkc: gyomorsósav alkotóeleme lyesebben klo- forrás: NaCl, KCl rid) hiány: ritkán, erős izzadásnál sok: klórgáz maró Cr-króm az inzulint stabilizálja és néhány szénhidrát-anyagcsere enzim alkotórésze Mn –mangán
Mo –molibdén
vassal és kénatomokkal egy összetett konfigurációban a nitrogenáz enzim aktív centrumát képezi (ezzel az enzimmel képes néhány baktérium egyedülálló módon a levegő nitrogéntartalmát megkötni):
Nitrogén- és fehérjeszükséglet:
Az energiatermelésben a legfontosabb tápanyagok messzemenően helyettesíthetik egymást. A szénhidrátok,amelyek legtöbbször a kalóriaszükséglet fő részét fedezik, nem nélkülözhetetlenek, amint azt pl. az eszkimók életmódja mutatja. A kémiai elemek összanyagcseremérlegének természetesen egyensúlyban kell lennie. A szén és hidrogén minden tápanyagban van, az oxigén a belélegzett levegőben,a nitrogén pedig túlnyomórész t a fehérjékben található. Nitrogénmérlegnek nevezzük a felvett fehérje-N és a kiválasztott (karbamid)-N közti különbséget. Ha a kiválasztás túlsúlyban van, a mérleg negatív. Miután bizonyos mennyiségű fehérje folyamatosan lebomlik és a nitrogén mint karbamid kiürül, a tápláléknak megfelelő fehérjemennyiséget kell tartalmaznia ahhoz, hogy a mérleg egyensúlyban maradhasson. A fehérjeminimum emberben napi 35-50 g körül van (0,5-0,6 g/kg testsúly). A helyes táplálkozás természetesen nagyobb mennyiségű fehérje felvételét követeli meg, a javasolt, fehérjeadag naponta 70-90 g. Emellett alapfelvétel az is, hogy a fehérje minőségileg magas értékű, azaz egyrészt jól emészthető legyen, másrészt az esszenciális aminosavakat kielégítő mennyiségben tartalmazza. Kedvezőtlen aminosavarányoknak az a következménye, hogy a táplálékfehérje nem használható fel optimálisan a test saját fehérjéinek felépítéséhez és az aminosavak nagyobb része lebomlik. Emiatt nagyobb mennyiségű fehérje szükséges ahhoz, hogy a mérleg egyensúlyba jusson. Számos növényi fehérje ilyen vonatkozásban nem teljes értékű, a gabonafehérjék pl. lizinben szegények,hüvelyes növények kevés metionint tartalmaznak. Az állati fehérje legtöbbször teljes értékű ( kivéve a zselatint). A szervezet megfelelő ellátása fehérjével és esszenciális aminosavakkal különösen a fejlődésben lévő államokban okoz problémát. Ázsiában és Afrikában számos ember fogyaszt fehérjeminimumot tartalmazó étrendet. Ez különösen a kisgyermekre van súlyos kihatással, akiknek aránylag nagyobb a fehérjeigényük, mert a szervezet még növekedésben van. A kwashiorkor nevű Afrikában és Ázsiában elterjedt betegség a fehérjehiányra vezethető viszsza.
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
4.5.
SZERVETLEN VEGYÜLETEK
Vizes oldatokban lejátszódó folyamatok
A/ Szervetlen sók • ionos alakban; fehérjékhez, lipidekhez, szénhidrátokhoz köt kationok: Na+, K+, Mg2+, Fe3+, Ca2+ ; • anionok: Cl- , F , HC03 , S042- , P043 (hasonlóság a tengervíz ionösszetételéhez (az élet az ősóceánban alakult ki.) • szerepük: - Na-K pumpa (Na+, K+) - ozmózis irányítása sav-bázisarány kialakítása - véralvadás (K+, Ca2+,) csontszerkezet (Ca2+, Mg2+, pQ43-) - izomműködés (Mg2+, CaZ+) hormonális szabályozás (parathormon, aldoszteron) B/ A víz néhány tulajdonsága víztartalom: húsos gyümölcsök fiatal palánta levelek fás részek száraz magvak moszatok medúzák három hónapos emberi magzat újszülött csecsemő felnőtt ember (nemek között különbség) az élőlények átlagos víztartalma
1/8 anyag, 16. oldal
80-90 % 75-80 % 50-80 % 30-60 % 10-25 % 95-98 % 94-96 % 94 % 70-72 % 52 % 60-80 %
Kémiai jellemzése A molekula kovalens kötései a nagy elektronegativitásbeli különbséf miatt erősen torzultak. Egyenlőtlen lesz az elektroneloszlás - a hidrogének felőli rész pozitív, az oxigén negatív töltésjellegű lesz – dipólus, poláros molekula. Ez ad lehetőséget a biológiai rendszerekben gyakori fontos hidrogénkötések kialakítására. Szerepe • oldószer • diszpergáló közeg • szállítóközeg • reakcióközeg • reakciópartner, reakciótermék • hőkiegyenlítő tényező /nagy hőkapacitás/ • jó hűtőközeg /nagy párolgáshő/ • sűrűségmaximuma +4 °C-on van /vízi élőlények téli áttelelése/ • nagy kohéziós erő - szállítás a növényekben • nagy a felületi feszültsége - határhártyaképzés, vízfelszíni mozgások • élettér • az élet bölcsője
Diffuzió anyagáramlás. Oka a koncentrációkülönbség. Tényezője: a Brown-féle hőmozgás. A nagyobb nyomású/koncentrációjú hely felél történik az áramlás a kisebb felé. Azaz másként fogalmazva: a víz molekulák és a benne oldott atomok, molekulák, kolloid vagy egyéb anyagi részecskék az adott tér egyenletes betöltésére törekednek a hőmozgás révén Ozmózis: a diffúzió speciális esete; olyan féligáteresztő hártyán át megvalósuló diffúzió, melynek irányát a féligáteresztő hártya tulajdonságai szabják meg. endozmózis : a féligáteresztő hártyán belül töményebb oldat van ezért befelé áramlik az oldószer exozmózis: a féligáteresztő hártyán belül hígabb oldat van ezért kifelé áramlik az oldószer Ozmózisnyomás: ozmózisnyomás: az ozmózis során a töményebb oldat hígulása miatt bekövetkező térfogatnövekedéssel kapcsolatos nyomás. Nagyságát az ábrán látható szerkezet az ozmózisnyomás által kialakított h magasságú folyadékoszlop magasságával jellemezhetjük Izotóniás közeg: azonos koncentráció; a sejt és a környezete között nincs koncentrációkülönbség. Hipertóniás közeg: magasabb koncentráció; a sejt koncentrációja alacsonyabb, mint a környezeté. A sejt oldószert (vizet) ad le, térfogata csökken. Hipotóniás közeg: alacsonyabb koncentráció; a sejt koncentrációja magasabb, mint a környezeté. A sejt oldószert (vizet) vesz föl, térfogata nő.
4.6.
Kimutatások:
A víz kimutatása (H, O): a kobalt papír dehidratált állapotában kék, hidratáltan rózsaszín. A biológiai anyagokból melegítéssel felszabaduló vízgőz kimutatható. Széndioxid kimutatása (C, O): a biológiai anyagok hevítésekor felszabaduló CO2-ot meszes vízbe vezetve zavarosodás tapasztalható: CO2+ Ca(OH)2 = CaC03 Ammónia kimutatása (N): biológiai anyagból óvatos hevítésre felszaba- duló NH3 hatására a Nessler-reagensből sárga csapadék válik ki. Foszfor kimutatása: a hamuból híg HN03-val feloldott foszfort, a színtelen ammóniummolibdenát, sárga ammónium-foszfor-molibdenát formában köti meg. Kén kimutatása: a HCl-val feloldott hamuból a BaC12 hatására fehér csapadék (BaS04 válik ki). Vas kimutatása: a hamut híg HN03-val feloldjuk, a szűrlethez kálium rodanidot adunk -> vas jelenlétében vörös színreakciót tapasztalunk (Fe(SCN)2.
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
4.7. DISZPERZ RENDSZEREK A diszpergálás szétoszlatást jelent. A diszperz rendszerek olyan rendszerek, amelyeknél valamilyen közegben valamilyen halmazállapotú anyagot szétoszlattunk. (Zsigmondy Richárd ultramikroszkóp a kolloidok vizsgálatára 1925 Nobel-díj) csoportosítás
a) részecskeméret szerint:
1. valódi oldat: a szétoszlatott részecske mérete kisebb mint 1 nm (pl. NaCI-oldat) 2. kolloid oldat: a szétoszlatott részecske mérete 1-500 nm között van. a hidrofil kolloid - vizet köt meg szól állapot: - a hidrátburkával el tud mozdulni a kolloid részecske,folyékonyjelleg gél állapot: - a hidrátburokkal összekapcsolódva térhálós szerkezet alakul ki, kocsonyás jelleg a hidrofób kolloid - ionokat köt meg 3. durva diszperz rendszer: a szétoszlatott részecske mérete nagyobb mint 5 nm
b) halmazállapot szerint:
emulzió: folyadékban - folyadék szuszpenzió: folyadékban szilárd anyag A kolloid állapot vizsgálata A kolloid állapot kimutatása: a közönséges szűrőpapírok a kolloid mérettartományú (1-500 nm) részecskéket átengedik. A felmelegített (diszpergált) keményítőoldat szűrlete mutatja a Lugol-próbát. Adszorpció vizsgálata: A kolloidokra jellemző a nagy fajlagos felület és az ehhez kapcsolható adszorpciós képesség. Az aktív szén megköti felületén a mikroszkópszínezéket, a szűrlet színtelen lesz. (Etanollal deszorpciót idézhetünk elő.) Szól-gél állapot: a megdermedt zselatint (gél állapot) felmelegítve hígan folyó, (szól) állapotot kapunk. Diffúzió jelensége: a megdermedt zselatinra csöpögtetett tinta, rézszulfát oldat idővel bediffundál a gélbe. Ozmózis növényi szövetben: a meghámozott burgonyába lyukat fúrunk, a lyukat teletömjük sóval, és üvegcsövet helyezünk bele, majd a burgonyát vízbe téve az üvegcsőben vízszintemelkedést tapasztalunk -~ a burgonya féligáteresztő hártyáin keresztül ozmózis játszódott le.
4.8.
SZERVES MOLEKULÁK 4.8.1.
A LIPIDEK
Közös jellemzőjük, hogy poláros oldószerekben nem, apoláros, zsíroldószerekben viszont jól oldódó, kémiailag eltérő szerkezetű anyagok. Csoportjaik: • egyszerű v. neutrális zsírok: gliceridek: glicerin + 3 zsírsav észtere •
Összetett lipidek vagy lipoidok: Foszfatidok Szteroidok
1/8 anyag, 17. oldal
Karotinoidok
4.8.1.1.NEUTRÁLIS ZSÍROK / egyszerű zsírok Glicerinnek zsírsavakkal alkotott észterei. A palmitinsav, sztearinsav telített, míg az olajsav telítetlen zsírsavak. Biológiai jelentőség: - tartaléktápanyag, energiaforrás - mechanikai védelem - hőszigetelés - apoláros molekulák - zsírban oldódó vitaminok (DEKA!, A,D,E,K) oldószere A neutrális zsírok felépítése az emberi szervezetben A neutrális zsírok bioszintézisének első lépése a zsírsavak előállítása. Ez olyankor indulhat be a sejtek citoplazmájában, ha kellően sok acetil-Koenzim-A (AcKoA, azaz CH3-CO-KoA) áll rendelkezésre (pl. ha sok szénhidrátot fogyasztottunk). Ilyenkor egy enzim (AcKoAkarboxiláz) CO2 és ATP felhasználásával az AcKoA-t malonil-KoA-vá alakítja (COOH-CH2-COKoA). A malonilcsoport ezek után egy speciális hordozófehérjére kerül (ACP, azaz acil carrier protein). Ennek felületén további enzimek kihasítják a korábban beépült CO2-t (ez azért "éri meg", mert viszonylag sok energia szabadul fel ilyenkor), majd acetilcsoporttal egyesítik és így egy 4 C-atomos átmeneti terméket hoznak létre (CH3-CO-CH2-CO-ACP). Ennek oxigéntartalmát a NADPH víz formájában részben elvonja s így máris egy ACP-hez kötött butánsavhoz jutunk (CH3-CH2-CH2-CO-ACP). Ez utóbbihoz újabb malonil-KoA kapcsolódhat, majd végigjárva az előzőekben említett lépéseket, mindig 2-2 szénatommal hosszabb zsírsavláncot kapunk, egészen a palmitinsavig (C = 16). Ennél nagyobb zsírsavakat az ACP nem tud megtartani, ezért az esetleges további hosszabbodás már az endoplazmatikus hálózatban (ER) fog végbemenni. Az így létrejött zsírsavakat már csak glicerinhez kell kapcsolni (ez a glikolízisből nyerhető), és kész is a neutrális zsírmolekula. Mindezek a folyamatok zajlanak pl. akkor, amikor elhízunk. Ha viszont fogyókúrába kezdünk, akkor a neutrális zsírok lebontása fog végbemenni. Ennek során először a zsírsejt enzimei glicerinre és zsírsavakra bontják a zsírmolekulákat. A glicerin a glikolízisbe kapcsolódhat, a zsírsavakat viszont a mitokondrium fogja feldolgozni. Mindenekelőtt a zsírsavak KoA-hoz kötődnek (az acetil-KoA mintájára ilyenkor zsíracil-KoA-nak nevezzük őket) és a mitokondriumban a NAD valamint H2O felhasználásával lépésenként AcKoA hasad le róluk (ezt a folyamatot nevezzük b-oxidációnak). Az AcKoA bekerülve a lebontó folyamatokba, energiát szolgáltat. Esszenciális zsírsavak: A patkányok számára a nagyobb szénatomszámú telítetlen zsírsavak esszenciálisak. Teljes megvonásuk a szőrzet kihullásához, a vízháztartás zavarához és a nemzőképesség elvesztéséhez vezet, és végül az állat halálát okozza. Embereken eddig még semmiféle ennek megfe-
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
lelő hiányállapotot sem észleltek, mert a szükség ugyanis igen kevés (patkányoknál napi 20 mg linolsav) és teljesen zsírmentes táplálkozás gyakorlatilag nem fordul elő. Azonban kétségtelen, hogy az ember sem képes a nagyobb szénatomszámú telítetlen zsírsavakat felépíteni. Ezek különösen a csecsemőtáplálkozásban lehetnek igen fontosak, a felnőtt szervezetnek ugyanis nagyok a tartalékai.
1/8 anyag, 18. oldal
xantofill - fotoszintetikus pigment Kimutatások: A Szudán-III zsírokban vörös színnel oldódó festékanyag. Főzéskor, amikor pirospaprikával színezzük ételeinket, egyben lipidkimutatást is végzünk.
5. Az első levelező anyagban szereplő fogalmak magyarázata, definíciója vagy azokhoz kapcsolódó szöveges anyagok. 4.8.1.2.Összetett lipidek/lipoidok FOSZFATIDOK A glicerin egyik hidroxil csoportját, (rendszerint a 3-ast) foszforsav maradék észteresíti - a molekulán belül poláros (foszforsavrészHydrophyllic glycerols), apoláros rész (zsírsavláncHidrophobic Fatty Acid) is van. foszfatidsav + 2 db zsírsav + glicerin Biológiai jelentőség: Víz belsejében micellát, monomolekuláris gömböt, vízfelszin monomolekuláris filmet képez: határhártyák kialakításában jelentős (sejthártya, maghártya...)
4.8.1.3.SZTEROIDOK Alapvázuk a szteránváz. Szintézisük a zsírsavakéhoz hasonló csak koleszterinből indul. Biológiaijelentőség: • Szterinek/szterolok: ergoszterin/ergoszterol, koleszterinlkoleszterol Epesavak: emulgeálás, cseppekké alakítás, felületnövelés (pl: kolsav, taurokolsav) • Nemi hormonok: nemi működések szabályozása, másodlagos nemi jelleg kialakítása • D-vitamin: normális csontosodás (parathormonnal együtt!)
Hipotézis • Csak részben igazolt tételeken alapuló tudományos feltevés, elmélet valamely jelenség megmagyarázására. Elmélet (teória) • A tapasztalatilag szerzett ismeretek elvi általánosítása. Homeosztázis • Az élő szervezeteknek a változó külső és belső körülményekhez való alkalmazkodó képessége, amellyel önmaguk viszonylagos biológiai állandóságát biztosítják. 1. Izovolémia (vízterek állandósága). (☺ a bevitt és kiválasztott folyadék mennyisége megeggyezik belül ugyanannyi marad!) 2. Izozmózis (állandó ozmotikus koncentráció). (☺ a bevitt és kiválasztott ozmotikusan aktív anyagok a benti koncentrációt , stabil értéken tartják) 3. Izoiónia (állandó ionösszetétel). 4. Izohidria (állandó vegyhatás). (pH mindig 7.35 körül) 5. Izotermia (állandó testhőmérséklet) (☺ a termelt+felvett és leadott hőmennyiség egyenlő a benti állandó!) Laktózérzékenység (ez a jel hosszabb szöveget jelöl amely a tárgyalt témával kapcsolatos és önálló értő olvasást, feldolgozást igényel!) •
4.8.1.4.KAROTINOIDOK Szerkezetükre jellemző, hogy konjugált kettőskötéseket tartalmaznak --~ gerjeszthetők, a fény egy részét elnyelik, a másikat visszaverik -~ színesek. Biológiai jelentőség: - színanyagok, fotoszintetikus pigmentek alkatrészei likopin - paradicsom piros színe karotin - a sárgarépa narancsvörös színét adja, az A-vitamin kiindulási vegyülete (elővitamin prekurzor anyag)
•
A tejcukor (laktóz) a tejben és egyes tejtermékben előforduló természetes, kettőscukor, amely nem képes közvetlenül felszívódni. A vékonybél bolyhainak tövében található laktáz enzim bontja a tejcukrot felszívódásra képes egyszerű cukorrá: szőlőcukorrá és galaktózzá. A tejcukor-érzékenység a laktáz nevű enzim hiánya (☺ oka: DNS hiba mert az enzimet kódoló rész sérült – ez Mo.-n gyakori! ), illetve csökkent termelődése, aminek következtében a tejcukor lebontatlanul kerül tovább a vékonybélből. Az elbontatlan laktózt végül a vastagbél baktériumai (☺ az értékes tápanyagon elszaporodva sok gázt termelnek!) bontják el rövid szénláncú zsírsavakká és gázokká. Tejcukor-érzékenység esetén egy bizonyos mennyiségű laktóz tartalmú táplálék elfogyasztása után a tünetek fél-két órával jelentkeznek és 24-48 óra után múlnak el. Jellemző tünetek: puffadás, hangos bélhangok, görcsös hasi fájdalom, hasmenés, émelygés, rossz közérzet, hányinger, visszatérő fejfájás, gyerekeken gyakran a köldök körüli hasfájás. Ismerünk elsődleges és másodlagos tejcukor-érzékenységet.
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
•
Az elsődleges forma lehet veleszületett enzimhiány – ami elég ritkán fordul elő -, vagy a sokkal gyakoribb felszívódási zavar, amikor normális vékonybél boholy-szerkezet a laktáz enzim aktivitása az életkor előre haladtával fokozatosan csökken, majd megszűnik. Ilyenkor a tünetek nagyobb gyermekeknél és felnőtteknél jelentkeznek. Legkorábban 3 éves kor körül. Általában 5 éves kor után kezdődik a laktáz enzim aktivitásának csökkenése. A másodlagos laktózfelszívódási zavar valamilyen ok következménye, így a kiváltó ok megszüntetése után visszatér a megfelelő enzimaktivitás. A kiváltó okok lehetnek: tehéntej-fehérje-allergia, lisztérzékenység, krónikus gyulladásos bélbetegségek, hasmenéses állapotok. A tejcukor-érzékenység azonban nem tévesztendő össze a tejfehérje-allergiával. A tejallergia a fehérje összetevőire való érzékenységet jelenti. Gyermekeknél sokkal gyakoribb, mint felnőttek körében. A kezelés lényege a laktózmentes, vagy csökkentett laktóztartalmú étrend. Csecsemőés kisgyermekkorban a súlyosságától függően csökkent laktóztartalmú, vagy laktóz mentes tápszer adható. Gyermek- és felnőttkorban kezdetben teljes tejelvonásra van szükség, majd fokozatosan kis laktóztartalmú ételek beépítése következhet. Általában más ételekkel együtt adva a laktóz kevésbé okoz tüneteket, mint önmagában. Létezik egy olyan modern enzimkészítmény, amelynek alkalmazásával tejes ételeket is lehet fogyasztani. Ehhez a patikákban lehet hozzájutni. Alternatíva lehet még a laktózmentes tej és tejtermékek fogyasztása. Gyakori probléma hogy egyesek indokolatlanul kerülik azokat a tejtermékeket, amelyeket következmények nélkül fogyaszthatnának, mint például a kemény és félkemény sajtok, vagy a penésszel érő sajtok.
Enzim • A sejtekben lejátszódó anyagcsere-folyamatok biokémiai reakciók sorozatából épülnek fel. Ahhoz, hogy ezek végbemenjenek, a részt vevő anyagoknak aktivált állapotba kell jutniuk. A kiindulási és az aktivált állapot energiaszintje közti különbség az aktiválási energia. Energiagát - katalizátorok. Az anyagcsere-folyamatok katalizátorai az enzimek, amelyek fehérjék. A katalizált folyamatban az enzimek aktívan vesznek részt - először az átalakuló vegyületekhez kapcsolódik - szubsztrát - átalakítja termékké, változatlanul leválik róla. Az enzimmolekulának azt a részét, ahol a katalizált átalakulás lépései lejátszódnak, aktív centrumnak nevezzük - az aminosavak oldalláncai alakítják ki. Ezek térbeli elhelyezkedése pontosan megfelel az enzimhez kötődő szubsztrát szerkezetének - az enzimek fajlagosak. Az enzimek nagy része összetett fehérje. A nem fehérjecsoportok egy része leválhat a fehérjerészről, de visszajutása után az enzim ismét működőképes. Ilyenek a koenzimek (NAD, koenzim-A). Ezek felépítésében vitaminjellegű csoport is részt vesz (B-vitamin). ☺ Az enzimek érzékenyek a környezeti tényezők változásaira (hő, pH, ozmotikus koncentráció stb.). pl: • Lázas állapotban 41C° fölött az emberi test enzimeinek fehérjeszerkezete megváltozik működésképtelenné válnak életveszélyes állapot!
1/8 anyag, 19. oldal
• befőzéssel, fagyasztással a szervezetben (növényi termés) lévő enzimeket tudjuk megállítani működésüket gátolni. Aktív transzport • Az aktív transzportok a sejt részéről energiát igényelnek. A felhasznált kémiai energia az ATP bontásából származik. Aktív transzporttal a sejt a számára szükséges anyagot a nagyobb koncentrációjú hely irányába is képes szállítani. Passzív transzport • A passzív transzportok a sejt részéről energiát nem igényelnek. A különböző transzportok esetében az anyagokat a membrán két oldala között fennálló koncentrációkülönbség hajtja. A szállítófolyamat típusát a sejthártya szerkezete határozza meg, valamint az, hogy a szállítandó anyag milyen fizikai tulajdonságokkal rendelkezik o Diffúzió: szabad anyagáramlás egy közegben a nagyobb koncentrációjú hely felől a kisebb koncentrációjú hely felé. o Ozmózis: egy féligáteresztő hártyán keresztül az oldószer a hígabb oldatból a töményebb oldat felé halad o Membránban való oldódás: az apoláros kismolekulák a véletlenszerűen szétnyíló membránon jutnak át o Ioncsatorna: két szomszédos membránfehérje alkotta szállítórendszer Szerveződési szintek (ez a jel hosszabb szöveget jelöl amely a tárgyalt témával kapcsolatos és önálló értő olvasást, feldolgozást igényel) Természetesen az első szerves molekulák kialakulása még nem jelentette rögtön az élet megszületését, ezeknek a vegyületeknek előbb bonyolult kölcsönhatásba kellett kerülniük egymással. Olyan kapcsolatoknak kellett kiépülni közöttük, amelyek biztosították az alapvető életkritériumok megvalósulásának lehetőségeit. Ez hosszú ideig tartott, és a legjellemzőbb vonása az volt, hogy a létrejövő makromolekulák bizonyos kapcsolatai állandósultak, működési rendszerekké szerveződtek, organizálódtak. Az élet megjelenésének feltétele azonban csak akkor valósult meg, amikor kialakult a sejt. Az élővilág fejlődése ezzel nem állt meg, tovább folytatódott. A legősibb, egyszerű felépítésű prokarióta sejtek később belső membránrendszerekkel rendelkező eukarióta sejtekké váltak. A jelentősen megnövekedett belső sejtfelületek egyszerre mind több és több biokémiai reakció végbemenetelét biztosították. Ráadásul a membránok gyűrődéseikkel térben egymástól elhatárolt apró üregeket, kamrácskákat is létrehoztak a citoplazmában, tovább javítva ezzel az egymástól elkülönülő kémiai reakciók megvalósulásának feltételeit. A továbblépés újabb állomását az jelentette, amikor az osztódó sejtek együtt maradtak és soksejtű élőlények jöttek létre. A soksejtű szervezetek evolúciójának velejárója volt, a sejtek működésének elkülönülése, a funkcionális differenciáció, hiszen például a felszínen lévő sejtek közvetlenül érintkeztek a külső környezetükkel, a táplálékkal stb, a belsők viszont nem. Így ki kellett alakulni a működésekhez szükséges táplálék felvételi majd továbbítási módszereinek is, mert energiára minden sejtnek szüksége van. Ez további differenciálódással járt, aminek eredményeképp kialakultak a szövetek.
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
A soksejtű növények és állatok szövetei, később szervekké organizálódtak. Ez azt jelenti, hogy egy-egy szerv, például egy lomblevél, egy gyökér vagy éppen egy vese ugyan szövetekből épül fel, ezek sajátos rendszerré alakulása révén azonban már más, olyan új működések ellátásra teszi képessé együtt a szöveteket, amelyekre külön-külön nem képesek. Az evolúció során a szervek összehangolt működése szervrendszereket eredményezett, amelyek még tökéletesebb működést képesek megvalósítani, Például az emlősök kiválasztó szervrendszere a két veséből, az ugyancsak páros húgyvezetőből, a húgyhólyagból és a húgycsőből áll. A szervek együttese a bomlástermékek eltávolítását tökéletesen, a szervezet igényeinek megfelelően hajtja végre. A szervrendszerek együttes, összehangolt és szabályozott működésének eredménye az élőlény, az élő egyed. Biogén molekulák, sejtek, szövetek, szervek, szervrendszerek... mindezek a biológiai szerveződés egyed alatti szerveződési szintjei. Mint látjuk, az élővilágban hierarchikusan egymásra épülő szerveződési szintek alakultak ki az evolúció folyamán. Ez egy rendkívül fontos felismerés, éppen ezért szükséges, hogy a megállapítás minden egyes fogalmát és kifejezését egyértelműen értelmezzük. A szint ebben a jelentésében valamiféle minőséget, mértéket jelent. Jelentéstartalmában a jelzőjétől elválaszthatatlan, mert az egyes szerveződési szintek éppen abban különböznek egymástól, hogy külön-külön más, sajátos jelenségek és törvényszerűségek, sajátos organizáció jellemzi őket. A hierarchikusságuk pedig abban nyilvánul meg, hogy a legalsó szint a legfelsőig, alá- és fölérendeltségi viszonyban áll egymással. Bármely tetszőlegesen kiválasztott szerveződési szint teljes egészében magába foglalja az összes alatta lévő szintet, azonban mindig a közvetlenül alatta lévőből szerveződik, úgy hogy egy minőségileg más, magasabb szervezettségű működés lesz rá jellemző. •
•
• •
•
A legalacsonyabb szerveződési szint a molekuláris szint, az élethez nélkülözhetetlen elemek, vegyületek és biokémiai reakciók szintje. Emlékezetes Szentgyörgyi Albert utolsó magyarországi televíziós riportja, amelyben Nobel-díjas tudósunk a rákbetegségek gyógyításának lehetősége kapcsán arról beszélt, hogy véleménye szerint a kutatásokat a biológiai szerveződésnek ezen a szintjén is folytatni kell. Nemcsak a sejtek szintjén, értette ő ezalatt, amely a következő szerveződési szintje az élő anyagnak, egyben az élővilág alaki és működési egységének a szintje, hiszen a molekulák szerveződési szintjén az élet még nem tud megnyilvánulni. A többsejtű szervezetekben az azonos működésű sejtekből a szöveti szint szerveződik. Ezen a szinten már talán még szemléletesebb a hierarchikus organizáció lényege: a szövetek bár azonos működésű sejtekből állnak, ez nem csupán valamiféle mennyiségi gyarapodás, az egymás mellé rakott sejtek sokasága, hanem egy új funkció, egy új működés megvalósításának a lehetősége is. A szervek majd a szervrendszerek működésének egymáshoz való viszonyát a fentebb említett példák szemléltetik. Az élet tehát egyedekben, individuumokban létezik. Valójában azonban az egyedek élete a élet egészének szempontjából csak annak továbbvivőjeként érdekes. Azaz, ha feltételezzük, hogy egy fajból egyetlenegy élőlény él csak, az olyan mintha egy sem lenne. Hiszen elpusztulásával, kihal a faj, végleg eltűnik a föld felszínéről. A faj fennmaradásának szempontjából rendkívül fontos, hogy ne egyetlen egyed éljen belőle, hanem több, és ezek az egyedek kapcsolatban is álljanak egymással, szaporodni legyenek képesek. Ebben az esetben ugyanis az egyed halála nem jelenti a faj kipusztulá-
1/8 anyag, 20. oldal
•
sát, az evolúció során létrejött és a faj készlete formájában kialakult genetikai állomány továbbra is gazdagítja az élővilág sokszínűségét. A fajoknak a tényleges szaporodási közösséget alkotó egyedi a populációk. Másképp fogalmazva, egy populáció az ugyanahhoz a fajhoz tartozó, ugyanabban az időben, ugyanott élő egyedek összessége. Egy populációba tartozik például egy lucfenyves teljes lucfenyőállománya, vagy egy városi park összes balkáni gerléje. A populációt egyedek alkotják, szerveződésüket vizsgálva azonban más jellemzőkkel és törvényszerűségekkel találkozunk, mint az egyedek tanulmányozásakor. Egy populációnak például egyedszáma van, térbeli eloszlása is többféle lehet, jellemezhető életkor eloszlással és ivararánnyal. Ez csupa olyan sajátosság, amely egyedi szinten nincs értelmezve. A populáció az egyedekből létrejövő új szerveződés, a legalacsonyabb egyed feletti szerveződési szint. Ha tovább folytatjuk a fentebb elkezdett gondolatmenetet, és feltételezzük, hogy a földön csak egyetlenegy populáció létezik, nyilvánvaló, hogy ez az élet végleges megszűnését jelenti. Hiszen a képzeletbeli populáció, ha fotoszintetizáló, termelő egyedekből áll, csak addig fog fennmaradni, ameddig ki nem fogy a talaj tápanyagkészlete. Az ő lehulló lombjából ugyanis a lebontó populációk hiánya miatt soha nem keletkezik humusz, nem lesz talajerő visszapótlás. Egy állati, fogyasztó populáció pedig más populációk hiányában — táplálék nélkül — még ennyi ideig sem lenne életképes. A populációk fennmaradásának kritériuma a populációk között kialakult kapcsolatok megléte, a fogyasztó-fogyasztott viszonyokban megnyilvánuló táplálékhálózatokban való részvétel, ami egyben a termelők által megkötött napenergia útját is jelöli. A populációk tehát egy még magasabb szerveződési szint, a társulások formájában, azok összetevőiként létezhetnek csak.
•
A társulások összehangoltan működő növény és állatpopulációkból szerveződnek. A társulások más néven biocönózisok, bár populációkból állnak, működésük törvényszerűségei azonban mások mint a populációk szintjén jelentkezők. A biocönózisok egy újabb, a populációk felett álló egyedfeletti szerveződési szintet jelentenek. • A társulások együttesei a bioszférát alkotják. Általános értelmezésben a bioszféra az élet színtere. Magába foglalja a Föld külső búrájának azokat a rétegeit, "szféráit", amelyekben az élet előfordul. Így a földkéreg legfelső szilárd részét, a kőzetburkot vagy litoszférát, a vízburkot vagy hidroszférát, és a légkörnek azt a földfelszinnel érintkező legalsó burkát, az atmoszférát, amelyben az élet még előfordul. Ökológiai értelmezésben azonban a bioszféra magába foglalja az egyedeket, a populációkat, valamennyi társulást, és egy minőségileg magasabb szerveződési szintet, a legmagasabb egyed feletti szerveződési szintet, egyben a legmagasabb biológiai szerveződési szintet is képviseli. A bioszféra működésének megértése és vizsgálata globális, az egész rendszert egységes egészként kezelő szemléletet kíván. Biológiai óra (ez a jel jelenti a kapcsolodó feladatot: ebben a hosszabb feldolgozott szövegre kérdezek rá a házi feladat részben, hogy ellenőrizhessük a figyelmes olvasást, és a részletek megjegyzését! – tehát, ezt érdemes még egyszer elolvasni!) (ez a jel hosszabb szöveget jelöl amely a tárgyalt témával kapcsolatos és önálló értő olvasást, feldolgozást igényel)
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
1/8 anyag, 21. oldal
nappalok hosszának a változását.
Biológiai óránk Tudós fórum élőben, 2003. 08. 18., szerk.: Gimes Júlia 2003. augusztus 26., kedd 23:42 A biológiai óránk embrionális korban alakul ki, és nem a születés után, mint ahogy ezt évtizedeken át gondolták. Vendégek: Détári László élettankutató, az ELTE Neurobiológiai Tanszékének professzora, Gábriel Róbert neurológus, a Pécsi Tudományegyetem professzora, Szakács Zoltán ideggyógyász. (részletek) - A biológiai óra az agyban van, legalábbis a mesteróra. Nagyon sok más perifériás szervben is vannak órák: májban, tüdőben, vesében. Úgy tűnik, hogy ezek, legalábbis normális körülmények között, a látóideg kereszteződése felett elhelyezkedő mesteróra irányítása alatt állnak. - A legfontosabb az ember életében a fény, ez jelzi a nappalok, éjszakák váltakozását. Ha ezt megvonjuk az emberektől, akkor is futnak a belső ritmusaink, azonban már nem pontosan 24 órás ritmusban. (alvás, ébrenlét, testhőmérséklet) - Hozzá kell azonban tenni, hogy a biológiai óra belső ritmusa egy idő után felborul. Állatkísérletek tanulsága szerint a biológiai órának a ritmusossága megbomlik, és ebben az esetben szétesik a viselkedési ritmusa a kísérleti állatoknak és az embereknek is. Azaz az alvás, táplálkozás és egyéb életfunkciók véletlenszerűvé válnak. Az endogén biológiai óránk bírja egy darabig külső információ nélkül is, de amikor a külső információ hiánya túl hosszú ideig áll fenn, akkor ez a belső óra megadja magát, és innentől kezdve a szervezet véletlenszerű működéseket tud csak kifejteni, hiszen nincs meg a központi óra vezérlése. - Azt szeretném hozzátenni, hogy az elmúlt két-három évben nagyon érdekes megfigyeléseket sikerült a tudományos irodalomban leírni a szem szerepére vonatkozóan. Hosszú ideig vita volt, hogy a szemben lévő fényfelfogó sejtek, amik az órát vezénylik, melyek. A kérdést az vetette fel, hogy kísérleti állatok és vak emberek esetében is megfigyelték, hogy bizonyos körülmények között, bizonyos betegségekben, a biológiai óra működése fennmarad. Ami arra utal, hogy a fény, ami a környezetünkből eléri a szemet, és ezen belül a retinát, nem feltétlenül a szokásos képfeldolgozó útvonalon keresztül befolyásolja a biológiai órának a működését. - Azok a vak emberek, akik rendelkeznek ezzel a fényérzékelési képességgel, rá tudnak hangolódni a mindennapi élet ritmusára különböző egyéb tényezők nélkül is. A környezetben előforduló világosság-sötétség szabályossága képes vezényelni normális módon az életüket. Nem szorulnak arra, hogy a környezet más ingereit használják fel arra, hogy a saját endogén belső órájukat működtessék. Azoknak, akik ezzel a képességgel nem rendelkeznek, valamilyen külső módon kell összerendezni az életüket. Adott időben ébreszteni kell őket, adott időben táplálékot, ebédet, reggelit, vacsorát felszolgálni. Fel kell szólítani őket, hogy most menjenek aludni. - A költözés, a téli álom, a szaporodás, mind azáltal szabályozódnak, hogy a biológiai óra méri a
- Az alvásunk ciklusokból áll, és ebből a legelső rész a mélyalvás. Persze minden egyes alvásciklus fontos, de az első ilyen nagy ciklus másfél órás. - Az alvások összegződnek: akinek 6-7 órás igénye van az alvásra, és délután alszik két órát, akkor éjjel csak 5 órára van szüksége, és ez nem betegség, nem kóros kialvatlanság, hanem egyszerűen nincs több igénye a szervezetnek. Hogyha később alszunk el, kitoljuk az elalvást, és a szervezetünk ezt nem fogadja jól, akkor mindenképpen károsodik az alvásstrukturánk. - Az alvást két dolog szabályozza: az egyik a biológiai óra, amelyik kijelöli, mikor kell aludni. De az állatvilágban is bizonyos állatok éjjel tudnak élelem után nézni, mások nappal, és ez megszabja, hogy mikor optimális az alvás. A másik tényező az alvásigény. Alvás alatt valamilyen helyreállító folyamat zajlik az agyban. Azon kívül, hogy azt mondjuk, kipiheni magát az ember, vagy az agya, nem tudjuk pontosan, mi az, ami lezajlik. Egy biztos, hogyha az alvást hosszú időre megakadályozzák, állatkísérletekben 20 napnál tovább nem marad életben patkány. Azt tapasztalták, hogy az energiaháztartásuk felborult. Amikor felboncolták az elhult állatokat, semmi olyan szervi elváltozást nem láttak, ami megmagyarázta volna a halált. Viszont már az alvás megvonás kezdetétől fogva az állatok egyre többet ettek, és egyre több hőt adtak le. Tehát valahogy mintha magasabb értékre állt volna be a hőszabályozó központja az állatoknak, magasabb testhőmérsékletet akartak elérni, mint a normális, és ezzel párhuzamosan megnőtt a hőleadásuk. Ezt próbálták egyensúlyba hozni azzal, hogy egyre többet ettek, azonban amikor a halál nagyon közel volt, a testhőmérséklet hirtelen csökkenni kezdett, és ilyenkor megfordíthatatlanok voltak a folyamatok. - Ingerszegény környezetben az alvásnyomás nagyon erős. A nappal folyamán két ilyen periódus van. Az egyik délután 3, a másik hajnal 3. Ekkor van az elalvásos közlekedési és munkahelyi balesetek többsége is. Az ingerszegény környezet kapcsán az ingerfeldolgozás lecsökken, és a szervezet az alvás felé fordul. - A mediterrán szieszta nagyon érdekes jelenség. Az emberi 24 órás biológiai órán belül van hajlam arra, hogy ez egyciklusú helyett kétciklusú legyen, hogy egy 24 órás teljes periódusban két alvási ciklus jelentkezzék: egy rövidebb és egy hosszabb. Azt hiszem, ezt a biológiai törvényszerűség mellett a földrajzi törvényszerűség is diktálja a mediterrán és az arab országokban. Ebben a periódusban, azon a klímán, értelmes munkát végezni borzasztóan nehéz. Mindannyiunk komfortzónája ruha nélkül 29 fok körül van. Ez az a hőmérsékleti tartomány, amikor mindanynyian jól érezzük magunkat. Könnyű ruházatban 24-25 fok. Efölött a szervezet a hűtésre plusz energiát kell, hogy fordítson. Ha ez a hőmérséklet 12 fokos, akkor a szervezet nagyon nagy energiát fordít arra, hogy normál működőképes hőmérsékleten tartsa saját magát. (Az alvás egyébként mindig a testhőmérséklet csökkenésével jár együtt.) - Mindannyian emlékszünk arra, hogy óvodában ebéd után lefeküdtünk aludni, tehát kódolva van bennünk két ciklus: rövidebb és hosszabb alvási ciklus. És ha még mélyebb összefüggéseket kerestük, a nappal aktív állatoknak is két aktivitási csúcsa van: a legtöbbnél hajnalban és késő délután. Valószínűleg ugyanezen folyamatok következtében a déli órákban jelentené a legna-
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
gyobb erőfeszítést a tápláléknak a megkeresése, megfogása, elfogyasztása. Ebből következően az összes ragadozó békésen pihen a déli órákban. Kromatográfia • Az analitika (kémiai elemzés) elválasztási (azaz kémiai alkotóvegyületeire való bontás) módszereinek nagy csoportja. Az elválasztás egy oszlopon, vagy rétegen történik. A vizsgált anyag megoszlik az oszlopban (vagy rétegben) elhelyezett állófázis és az oszlopon (rétegen) áthaladó mozgófázis között. Az elválasztást az teszi lehetővé, hogy a különböző anyagok az állófázison eltérő erősséggel kötődnek meg, és ezért különböző sebességgel vándorolnak, majd az oszlop vagy réteg végén egymástól elkülönülve jelennek meg. Így egymáshoz igen hasonló anyagok is elválaszthatók. GC: gázkromatográfia, a mozgófázis gáz; LC: folyadék kromatográfia, a mozgófázis folyadék A kromatográfia mennyiségi elemzésre és anyagok azonosítására alkalmas.
1/8 anyag, 22. oldal
Család: a nemzetséget követő rendszertani kategória. Testfelépítésük, rokonságuk, evolúciós fejlettségük alapján egymásra hasonlító nemeket (nemzetségeket) sorolunk ide. Rend: olyan, a családnál nagyobb rendszertani kategória, amelybe evolúciós fejlettségük, felépítésük alapján az egymással rokon családokat soroljuk. Osztály: olyan rendnél nagyobb rendszertani kategória, amelybe az egymáshoz kö¬zel álló rendeket soroljuk közös tulajdonságaik és evolúciós fejlettségük alapján. 20. Törzs: az osztálynál magasabb rendszertani kategória. Az állatok esetében törzs feletti kategóriák is (csoport, altagozat, tagozat, állatkör) használatosak. Alfaj: a fajon belüli egymással nagyobb hasonlóságot mutató (a törzsfajtól kissé eltérő) olyan természetes csoport, amely földrajzilag önálló elterjedést mutat. Fajta: a fajon belüli rendszertani egység tagjai egymáshoz nagyobb hasonlóságot mutatnak. Mesterségesen, emberi munka eredményeként jönnek létre (növénynemesítés, állattenyésztés). Nincs önálló elterjedési területük. (Fajtatiszta kutya, macska vagy keverék! Nem fajtiszta!!!)
☺ Mintha egy patakba dobnánk be egyszerre egy zsák színes labdát melyek kicsit elsüllyedve a hínárhoz súrlódva lassan vagy lebegve a hínárhoz hozzá sem érve gyorsan úsznak, és három híddal lejjebb figyelnénk melyik labda ér be először, másodszor …stb. Ez után az időeredmény jellemezné a labdát (úszási sebességét) és ha sötétben dobnánk be, stopper alapján (az előző eredmények alapján) meg lehet mondani milyen színű labda bukkant fel ha pl. 3 perc vagy ha 2 perc telt el!
Evolúció: (általánosan) az anyagi világ állandó fejlődése, egymást követő minőségi változása. (biológiában) az élővilág állandó fejlődése kialakulásától napjainkig (fizikai, kémiai) az elemi szerveződéstől a makromolekuláris rendszereken keresztül az élő rendszerek kialakulásáig tartó fejlődés.
Rendszerezés: többnyire valamely tudomány, vagy tudományág ismereteinek bizonyos elvek, szempontok, tulajdonságok alapján történő meghatározása, felosztása és osztályozása.
Életjelenségek: az élő szervezetekre jellemző folyamatok összessége. Ilyenek: anyagcsere, növekedés, fejlődés, ingerlékenység, mozgás, szaporodás, öröklődés és változékonyság, de a születés és a halál is.
Mesterséges rendszer: az élőlények csoportosítása külsőleg megfigyelhető, leírható, önkényesen kiragadott tulajdonságok alapján (pl. Linné). Kettős nevezéktan (binominális nómenklatúra): az élőlények nem- és fajnevét latinul megadó jelölés. Törzsfejlődés (filogenezis): az élet keletkezésétől, az első élőlényeken át még napjainkig is tartó evolúciós változás. Fejlődéstörténeti rendszer (természetes rendszer): az élőlények származását, rokonságát és evolúciós fejlettségét alapul vevő csoportosítás. Faj: azon egyedek csoportja, amelyek származása közös, külső és belső felépítésük lényegében megegyezik és egymás között szaporodva termékeny utódokat hoznak létre. Nem, nemzetség: a faj fölérendelt rendszertani kategória, amelybe a hasonló származású és felépítésű, rokonságban lévő fajok tartoznak.
Sejt: a biológiai szerveződés legkisebb alaki, működési és fejlődési egysége, amely már életjelenséget mutat. Sejtelmélet: (XIX.sz.): Schteuen növényekre vonatkozó megfigyeléseit Schwann az állatvilágra is kiterjesztette és megállapította, hogy minden élőlény alaki és működési egysége a sejt. Valamint rámutatott arra, hogy minden soksejtű szervezet egyetlen sejt fejlődéséből osztódások során alakul ki.
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
6.
TREFF – biológia 2%-os feladatok
Figyelem! A 2%-os feladatok célja az, hogy a levelező kurzus hallgatói önnálló munkával, szakirodalom felhasználásával otthoni dolgozatokat hozzanak létre a kurzus hivatalos tananyagán túl. A dolgozat elkészítésének célja a szaknyelvi jártasság megszerzésének elősegítése és az irodalmi kutatás módszertanának elsajátítása. A feladatok azért kapták a 2%-os nevet mert a kötelező minimumkövetelményből (egy dolgozat esetében) két százalék engedményt kap az aki a követelményeknek megfelelő anyagot határidőre lead. Módszer: Szakirodalom (könyvtár, internet) gyűjtése, feldolgozása reprodukció – rendszerbe foglalva, pontos forrásmegjelöléssel (bibliográfia – internetröl a hivatkozás megjelölésével!) Az egyetlen forrásra hivatkozó dolgozat gyenge lábakon áll ezért nem elfogadható! Hiszen mi történik ha például újságírói tévedés baktérium helyett vírust vagy emlős helyett gerincest kanyarít a történet mellé – ahogyan az gyakran előfordul! Leadás: kézzel, vagy gépelve (aki gépeli attól az állományt kérem e-mailon is
[email protected] ) min 2 oldal képek táblázatok nélkül 12-es arial betűvel szimpla sorköz, a fésületlen tisztán ollózott anyagok nem elfogadhatóak! A képeket a dokumentumba illesztve küldjétek. Határidő: vállalási nap +2 hónap téma 1. Vírusok okozta felsőlégúti megbetegedések emberben 2. Vírusos betegségek megelőzésének lehetősége immunológiai módszerekkel emberben 3. Baktériumok láthatóvá tétele fénymikroszkópos metszetekben, avagy mi festődik mivel 4. Szaru, szarv, szarvcsap, tülök, agancs – fejdíszekről pontosan 5. A lajhár és a fejlődéstörténeti rendszer 6. Hogyan működik az elektronmikroszkóp – pásztázó elektronmikroszkóp 7. Növényi magvak csírázóképessége (idő, víztartalom, hőmérséklet, egyéb) környezeti tényezők tükrében 8. Növényi zárványok (tartalom, funkció) 9. A magas vérnyomás okai, következményei, terápiája – röviden 10. A cukorbetegség szövődményei 11. Kullancsok terjesztette betegségek (ember, emlős) 12. Belső élősködők az emberben 1. – emésztőtraktus 13. A köszvény – anyagcsere-betegség kiváltó okok, lefolyás, gyógyítás 14. Antinutritív anyagok a növényi termésekben – védekező mechanizmus?15. Növényeink életkora –lágyszárú fásszárú összehasonlítás bajnokok 16. Öröklött enzimhiánnyal összefüggő betegségek az emberben 17. A Nympha vírus- új felfedezések 18. Vitaminhiányok emberben – túladagolás? 19. A meningococcus okozta agyhártyagyulladás emberben (kórok, lefolyás, gyógyítás)
1/8 anyag, 23. oldal
20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33.
Ha
Miért esszenciális az esszenciális aminosav? Jóindulatú és rosszindulatú daganatok (miért ez miért az?) Antibiotikum rezisztencia a kórházi környezet következtében: MORSA törzsek Vakbélműtét (működés, immunológiai szerep, perforáció) Transzplantáció (az első a történelemben, kockázati tényezők, idegen fajból?) Bypass műtét- szívműtétek hypothermiában Tejfog- maradófog- szuvasodás, fogképlet, fogkő, implantátum Stressz- Distressz Sellye munkássága fényében Opiátok- vegyületek, képletek addiktológia Növényi alkaloidok a népi és a modern gyógyászatban Csontritkulás- (népbetegségek 3.) A fogyókúra élettana (jojó effektus) Madárinfluenza, humáninfluenza tények, eredmények
egy
témát
szeretnél
kidolgozni
jelezd
azt
a
06-1-266-3989
vagy
a
[email protected] címen ahol tájékoztatnak arról, hogy szabad-e az adott téma. Mie-
lőtt telefonálnál legalább három témát jelölj ki a felsoroltak közül. Ha e-mailben jelentkezel hasonlóan minimum 3 témát jelölj meg !
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
7. 7.1.
Feladatlap Adategyeztetés
Kérlek titeket, hogy a következő kérdésekre adott válaszotokat írjátok fel a megoldásokat tartalmazó lapra, azért, hogy minél inkább az igényekhez alakíthassuk a levelező anyagok szerkezetét! Természetesen más célra nem használjuk fel ezeket az adatokat, és nem kötelező válaszolni csak a lehetőségek felmérése a cél az eredményes közös munkához! 1. Milyen tankönyvet használtál, használsz biológiából a középiskolában? (név, cím, megjelenés dátuma) 2. Szóbeli feleltetés volt-e biológia órán, fakultáción? 3. Szoktál-e könyvtárba járni szakmai anyagokért? 4. Használod-e az internetet, van e elektronikus levélcímed? 5. Milyen témákat hiányoltál az anyagból? 6. A kétszintű érettségivel kapcsolatban volt-e új információ az ismertetőben? 7. Van-e kérdésed a kétszintű érettségivel kapcsolatban? Köszönjük, hogy válaszoltál!
Visszaküldési határidő: 2005. november 10. ! 7.2.
Feladatok
Kérlek, hogy az anyagrész elolvasása és átismétlése után oldd meg az ezen a lapon lévő feladatokat és a megoldásokat írd le a számozás megtartásával egy külön lapra! Csak az utolsó feladathoz használhatsz segédeszközt!
1/8 anyag, 24. oldal
P – foszfor Cu - réz Se -szelén I - jód Mb - molibdén Ni – nikkel Ti -titán Mg - magnézium
Cl - klór Pb -ólom Co - kobalt F - fluor Fe - vas Zn - cink Ca - kálcium He- hélium
II. Biológiai óra (12 p) Olvassa el újra, figyelmesen a 21. oldalon található Biológiai óránk című szöveget és utána válaszoljon röviden a feltett kérdésekre. 1. Mi határozza meg a biológiai óra működését átlagos esetben? 2. Hogyan vizsgálhatnánk a házityúk biológiai órájának működését, azaz milyen körülmények befolyásolásával tudnánk vizsgálni a biológiai óra kapcsolatát az adott paraméterrel? 3. Mit gondol, vajon át lehet-e állítani a házityúk biológiai óráját? Hogyan? 4. Mit gondol, az ember alvásstruktúráját, a környezeti hatásokon kívül milyen kémiai anyagokkal lehet befolyásolni? 5. Milyen hatásai-kockázatai vannak az előbbi anyagoknak? 6. Miért terheli meg az emberi szervezetet a 37C° feletti hőmérséklet? (pontos biológiai, élettani ok) III. Plazmolízis (9 p) Vöröshagyma hagymájából egy cikket kivágunk, és a széteső egyik darabról lehúzzuk az epidermiszt (növényi bőrszövetet). A készítményt tárgylemezre helyezve rácsöppentünk 5 percre 10%-os CaCl2-oldatot. Az idő múltával konkáv plazmolízist figyelhetünk meg kísérlet.
I. Biogén elemek (10p) A) Nagy mennyiségben szükségesek a szervezet számára
B) Kis mennyiségben szükségesek a szervezet számára
C) Nem szükségesek a szervezet számára
Írja be a megfelelő oszlopba a felsorolt bigoén elemek mindegyikét (egy elem csak egy oszlopban szerepelhet) Mn - mangán Cr – króm
Na -nátrium K - kálium
1. Mit jelent a plazmolízis? A) a sejtek elhasadnak B) a sejtek citoplazmája kettéhasad C) a citoplazma elválik a sejtfaltól D) a sejtmembrán a citoplazmával együtt eltávolodik a sejtfaltól E) a sejtfal eltávolodik a citoplazmától, mert vizet veszít Igaz- hamis választás –írja az állítás mellé, hogy igaz vagy hamis 2. a sejt citoplazmájának ozmózisnyomása nagyobb mint a kalcium-klorid oldat ozmózisnyomása a kísérlet kezdetén 3. a kalcium-klorid oldat ozmózisnyomása nagyobb a kísérlet kezdetén mint a sejt citoplazmájának ozmózisnyomása 4. A CaCl2-oldat hipertóniás a sejthez képpest,
TREFF – Biológia kétszintű érettségi felkészítő levelező tanfolyam
5. 6. 7. 8. 9.
A A A A A
CaCl2 oldat ozmózisnyomása nagyobb, mint a sejt citoplazmájáé. sejt a folyamat során vizet veszít. sejtnek csökken az ozmozisnyomása. Ca-ionok könnyen nem juthatnak át a membránon. kloridion csak kívül található meg.
IV. Tervezzen kísérleti mérőeszközt, mérési eljárást egy ismeretlen koncentrációjú konyhasóoldat izotóniássá tételéhez. (25 p) Rendelkezésünkre áll izotóniás infúzió, celofán, tetszőleges számú, térfogatú, formájú kialakítású üvegedény, gumigyűrű, cérna, valamint desztillált víz, és konyhasó. A kísérleti elrendezést rajzolja le és írja le az ozmotikus koncentráció beállításához vezető eljárást. Figyelem! A célunk nem az anyagmennyiségek pontos lemérése, vagy számszerű eredmény, egyenlet, számítási feladat leírása, hanem az izotóniás oldathoz vezető eljárás leírása. Amennyiben lehetséges készítsen folyamatábrát. V. RENDSZERTANI TÁBLÁZAT (10p) Adja meg a táblázat számokkal jelölt rovataiból hiányzó információkat, majd értelem szerint válaszoljon a kérdésekre! Az élőlény magyar neve
Az élőlény latin neve
Melyik legszűkebb rendszertani kategóriát képviseli?
Földrajzi elterjedése Európán belül
1.
Felis silvestris
2.
Közép- és Dél-Európa
3.
Corvus corone cornix
4.
Kelet-Európa
korai vajbab
Phaseolus vulgaris cv. convar.
5.
Magyarország
házi egér
6.
faj
7.
8. Ki vezette be a kettős nevezéktant a rendszertanba? 9. Mit jelöl a két latin szó közül az első? 10. Hogy nevezik a 3. élőlény nyugat-európai rokonát? VI. Fejtse ki lényegretörően (max. 15 sor), hogy mi különbözteti meg a természetes és a mesterséges az élőlények rendszerezésének esetében, valamint, hogy mely természettudósok neve köthető az egyik és a másik rendszerhez! (10 p) VII. Adja meg a következő fogalmak pontos jelentését: (8 p) 1. mozgás 2. evolúció 3. biológia
1/8 anyag, 25. oldal
4. 5. 6. 7. 8.
mikrobiológia zoológia botanika ökológia evolúció