Przedmiotowy Konkurs Biologiczny - Kuratorium Mazowieckie - zakres wymagań

1.Związki chemiczne w organizmach

Organizmy zawierają związki nieorganiczne, przede wszystkim wodę i sole mineralne, oraz związki organiczne, między innymi białka, cukry i tłuszcze. Woda jest środowiskiem wielu procesów i umożliwia transport substancji. Sole mineralne uczestniczą w działaniu organizmu i budują niektóre jego części, na przykład kości.

2.Białka, cukry, tłuszcze i witaminy

Białka pełnią między innymi funkcję budulcową. Cukry są ważnym źródłem energii. Tłuszcze gromadzą zapas energii, chronią przed utratą ciepła i współtworzą błony komórkowe. Witaminy są potrzebne w małych ilościach do prawidłowego działania organizmu, ale nie dostarczają energii.

3.Komórka, błona komórkowa i cytoplazma

Komórka jest podstawową jednostką budowy i funkcjonowania organizmów. Błona komórkowa oddziela jej wnętrze od otoczenia i kontroluje wymianę substancji. Cytoplazma wypełnia wnętrze komórki; znajdują się w niej jej elementy i zachodzi wiele procesów życiowych.

4.Jądro komórkowe i mitochondrium

Jądro komórkowe zawiera większość informacji genetycznej komórki roślinnej, zwierzęcej i grzybowej oraz kieruje jej działaniem. Mitochondria są miejscem głównych etapów oddychania tlenowego, które umożliwia uwalnianie energii potrzebnej komórce.

5.Ściana komórkowa, chloroplast i wakuola

Ściana komórkowa leży na zewnątrz błony i wzmacnia komórkę. Chloroplasty zawierają chlorofil i umożliwiają fotosyntezę. Wakuola gromadzi wodę i inne substancje oraz pomaga utrzymywać jędrność komórki roślinnej. Duża wakuola jest charakterystyczna dla dojrzałych komórek roślinnych.

6.Porównanie komórek bakterii, roślin, zwierząt i grzybów

Komórki bakterii nie mają jądra komórkowego ani mitochondriów. Komórki roślin, zwierząt i grzybów mają jądro. Komórki roślin mają ścianę z celulozy, a komórki grzybów - głównie z chityny. Komórki zwierzęce nie mają ściany ani chloroplastów. Chloroplasty występują w komórkach fotosyntetyzujących części roślin.

7.Fotosynteza

Fotosynteza polega na wytwarzaniu cukrów z wody i tlenku węgla(IV) przy wykorzystaniu energii światła. Produktem jest także tlen. U roślin zachodzi w chloroplastach zawierających chlorofil. Dzięki niej rośliny wytwarzają pokarm i są producentami w ekosystemach.

8.Oddychanie tlenowe i fermentacja

Oddychanie komórkowe uwalnia energię z substancji pokarmowych. W oddychaniu tlenowym glukoza i tlen są zużywane, a powstają tlenek węgla(IV) i woda. Fermentacja uwalnia mniej energii i nie wymaga tlenu. Drożdże prowadzą fermentację alkoholową, a niektóre bakterie - fermentację mlekową.

9.Wirusy

Wirusy są formami bezkomórkowymi. Mogą namnażać się tylko wewnątrz komórek gospodarza. Wywołują między innymi grypę, odrę, ospę wietrzną i różyczkę. HIV atakuje układ odpornościowy, a zakażenie nim może prowadzić do AIDS. Wirusów nie zwalcza się antybiotykami.

10.Bakterie i ich znaczenie

Bakterie są organizmami jednokomórkowymi bez jądra komórkowego. Zwykle rozmnażają się przez podział komórki. Mogą być samożywne albo cudzożywne. Uczestniczą w rozkładzie szczątków, niektóre żyją w przewodzie pokarmowym człowieka, a inne wykorzystuje się do produkcji żywności. Tylko część bakterii wywołuje choroby.

11.Choroby bakteryjne i ich profilaktyka

Do chorób bakteryjnych należą gruźlica, borelioza, tężec i salmonelloza. Profilaktyka zależy od drogi zakażenia: obejmuje między innymi higienę żywności, ochronę przed kleszczami i szczepienia. Boreliozę przenoszą zakażone kleszcze, a bakterie tężca mogą dostać się do organizmu przez zabrudzoną ranę.

12.Grzyby i porosty

Grzyby są cudzożywne: pobierają gotowe substancje pokarmowe z otoczenia. Mogą być jednokomórkowe lub tworzyć grzybnię zbudowaną ze strzępek. Rozkładają szczątki, bywają pasożytami lub współżyją z innymi organizmami. Porost tworzy grzyb współżyjący z glonem lub sinicą; partner fotosyntetyzujący dostarcza substancji pokarmowych.

13.Odporność wrodzona

Odporność wrodzona działa od urodzenia i nie jest skierowana przeciw jednemu konkretnemu drobnoustrojowi. Obejmuje skórę, błony śluzowe, wydzieliny oraz działanie niektórych komórek obronnych. Zatrzymuje wiele drobnoustrojów, zanim spowodują zakażenie.

14.Odporność nabyta i alergia

Odporność nabyta jest skierowana przeciw określonemu czynnikowi. Może powstać po zakażeniu lub szczepieniu albo po otrzymaniu gotowych przeciwciał. Przeciwciała pomagają rozpoznawać i unieszkodliwiać obce czynniki. Alergia to nadmierna reakcja odpornościowa na zwykle nieszkodliwą substancję, na przykład pyłek.

15.Szczepionka i surowica odpornościowa

Szczepionka pobudza organizm do wytworzenia własnej odpowiedzi odpornościowej i pamięci immunologicznej. Preparat z gotowymi przeciwciałami, nazywany w szkolnym ujęciu surowicą odpornościową, zapewnia ochronę szybko, ale na krótko i bez wytworzenia pamięci. Szczepienia służą przede wszystkim zapobieganiu chorobom.

16.Antybiotyki i bezpieczne leczenie

Antybiotyki stosuje się przeciw zakażeniom bakteryjnym, a nie wirusowym. Należy przyjmować je zgodnie z zaleceniem lekarza, bez samodzielnego zmieniania dawki lub czasu leczenia. Niepotrzebne i niewłaściwe stosowanie antybiotyków sprzyja występowaniu bakterii odpornych na te leki.

17.Mchy

Mchy są niewielkimi roślinami, które nie wytwarzają kwiatów, nasion ani owoców. Rozmnażają się z udziałem zarodników. Zamiast właściwych korzeni mają chwytniki. Woda jest potrzebna do ich zapłodnienia. Zatrzymują wodę w środowisku i uczestniczą w tworzeniu gleby.

18.Paprociowe

Paprociowe mają korzenie, łodygi i liście, ale nie wytwarzają kwiatów, nasion ani owoców. Rozmnażają się z udziałem zarodników, a ich zapłodnienie wymaga wody. U wielu paproci zarodnie znajdują się w skupieniach na spodniej stronie liści.

19.Rośliny nagonasienne

Nagonasienne wytwarzają nasiona, które nie są zamknięte w owocu. U sosny rozwijają się one na łuskach szyszek. Sosna jest zapylana przez wiatr. Jej igły mają niewielką powierzchnię i ograniczają utratę wody.

20.Rośliny okrytonasienne

Okrytonasienne wytwarzają kwiaty, a ich nasiona są zamknięte w owocach. Po zapłodnieniu z zalążka rozwija się nasiono, a z zalążni słupka - owoc. Kwiaty mogą być zapylane między innymi przez owady lub wiatr.

21.Korzeń, łodyga i liść

Korzeń umocowuje roślinę w podłożu oraz pobiera wodę i sole mineralne. Łodyga podtrzymuje liście, kwiaty i owoce oraz przewodzi substancje. Liście są głównym miejscem fotosyntezy, wymiany gazowej i parowania wody. Organy mogą też pełnić dodatkowe funkcje, na przykład magazynować substancje.

22.Budowa kwiatu

Pręciki są męskimi organami kwiatu; w ich pylnikach powstaje pyłek. Słupek jest organem żeńskim i składa się ze znamienia, szyjki oraz zalążni zawierającej zalążki. Płatki korony mogą przywabiać zapylacze, a działki kielicha chronią pąk kwiatowy.

23.Zapylenie i zapłodnienie

Zapylenie to przeniesienie pyłku na znamię słupka u okrytonasiennych albo w okolice zalążka u nagonasiennych. Zapłodnienie polega na połączeniu komórki plemnikowej z komórką jajową. Są to różne zdarzenia: zapylenie poprzedza zapłodnienie.

24.Nasiono, kiełkowanie i rozsiewanie

Nasiono zawiera zarodek, substancje zapasowe i osłonę. Do kiełkowania potrzebne są woda, tlen i odpowiednia temperatura; wymagania dotyczące światła zależą od gatunku. Nasiona i owoce mogą być rozsiewane przez wiatr, wodę lub zwierzęta. Rozsiewanie pozwala roślinom zajmować nowe miejsca.

25.Tkanki zwierzęce

Tkanka to zespół komórek o podobnej budowie, pełniących określone funkcje. Tkanka nabłonkowa okrywa powierzchnie i wyścieła narządy. Łączna łączy, podpiera lub transportuje; należą do niej między innymi krew i tkanka kostna. Mięśniowa umożliwia ruch, a nerwowa odbiera i przekazuje informacje.

26.Płazińce i nicienie

Płazińce mają ciało spłaszczone, a nicienie - wydłużone, obłe i niepodzielone na pierścienie. Do płazińców należą tasiemce, a do nicieni glista ludzka i owsik ludzki. Wiele gatunków jest pasożytami. Higiena rąk i żywności oraz właściwa obróbka mięsa pomagają zapobiegać zakażeniom.

27.Pierścienice, stawonogi i mięczaki

Pierścienice mają ciało podzielone na powtarzające się segmenty; należy do nich dżdżownica. Stawonogi mają członowane odnóża i zewnętrzny szkielet; obejmują owady, pajęczaki i skorupiaki. Mięczaki mają miękkie ciało, często chronione muszlą; należą do nich ślimaki, małże i głowonogi.

28.Ryby

Ryby są wodnymi, zmiennocieplnymi kręgowcami. Oddychają skrzelami, a poruszają się za pomocą płetw. Opływowy kształt ciała wielu ryb zmniejsza opór wody. U większości gatunków występuje zapłodnienie zewnętrzne, a rozwój odbywa się w wodzie.

29.Płazy

Płazy są zmiennocieplnymi kręgowcami związanymi z wodą i lądem. Mają cienką, wilgotną skórę uczestniczącą w wymianie gazowej. Dorosłe płazy zwykle oddychają płucami i skórą, a larwy wielu gatunków - skrzelami. Rozmnażanie większości płazów wymaga wody.

30.Gady

Gady są zmiennocieplnymi kręgowcami oddychającymi płucami. Ich sucha skóra z łuskami lub tarczkami ogranicza utratę wody. Mają zapłodnienie wewnętrzne. U gatunków jajorodnych osłony jaj i błony otaczające zarodek umożliwiają rozwój poza wodą.

31.Ptaki

Ptaki są stałocieplnymi kręgowcami pokrytymi piórami. Oddychają płucami, których pracę wspomagają worki powietrzne. Są jajorodne i mają zapłodnienie wewnętrzne. Skrzydła, pióra i lekki szkielet sprzyjają lotowi, ale nie wszystkie ptaki latają.

32.Ssaki i stałocieplność

Ssaki mają gruczoły mleczne, a ich ciało jest zwykle pokryte włosami. Oddychają płucami, są stałocieplne i mają zapłodnienie wewnętrzne. Większość jest żyworodna. Stałocieplność oznacza utrzymywanie względnie stałej temperatury ciała mimo zmian temperatury otoczenia; dotyczy także ptaków.

33.DNA i chromosomy

DNA jest nośnikiem informacji genetycznej i ma postać podwójnej helisy. Przed podziałem komórki jest kopiowane w procesie replikacji. Chromosomy zawierają DNA; po jego skopiowaniu chromosom składa się z dwóch chromatyd połączonych centromerem. Typowa komórka ciała człowieka ma 46 chromosomów: 44 autosomy i 2 chromosomy płci.

34.Mitoza, mejoza i liczba chromosomów

Mitoza zwykle daje dwie komórki o takiej samej liczbie chromosomów jak komórka wyjściowa; umożliwia wzrost i odnowę tkanek. Mejoza zmniejsza liczbę chromosomów o połowę i prowadzi do powstania czterech komórek. Komórka diploidalna ma dwa zestawy chromosomów, a haploidalna - jeden. Gamety człowieka są haploidalne.

35.Gen, allel, genotyp i fenotyp

Gen to odcinek DNA zawierający informację dotyczącą określonej cechy, a allel to wersja genu. Genotyp oznacza zestaw alleli, a fenotyp - ujawniające się cechy, zależne od genotypu i środowiska. Homozygota ma dwa jednakowe allele danego genu, heterozygota - dwa różne. Przy pełnej dominacji allel dominujący ujawnia się u heterozygoty.

36.Mutacje i choroby genetyczne

Mutacja to trwała zmiana materiału genetycznego. Może powstać samoistnie lub pod wpływem czynników mutagennych, na przykład promieniowania UV. Mukowiscydoza jest chorobą związaną z mutacją genu, a zespół Downa zwykle wynika z obecności dodatkowego chromosomu 21. Mutacje mogą prowadzić do niekontrolowanych podziałów komórek i rozwoju nowotworu.

37.Ekosystem, populacja i tolerancja ekologiczna

Ekosystem tworzą organizmy oraz nieożywione środowisko i zależności między nimi. Populacja to osobniki jednego gatunku żyjące na określonym obszarze w tym samym czasie. Opisują ją między innymi liczebność i zagęszczenie. Zakres tolerancji określa wartości czynnika środowiska, przy których organizm może żyć.

38.Producenci, konsumenci i destruenci

Producenci wytwarzają związki organiczne z substancji nieorganicznych, zwykle dzięki fotosyntezie. Konsumenci odżywiają się innymi organizmami lub ich częściami. Destruenci, głównie bakterie i grzyby, rozkładają martwą materię organiczną. Łańcuch pokazuje zależności pokarmowe, a sieć łączy wiele łańcuchów. Energia przepływa przez ekosystem, a materia krąży.

39.Zależności między organizmami

Konkurencja to rywalizacja o ograniczone zasoby. Drapieżnik zabija ofiarę i ją zjada, a pasożyt korzysta z gospodarza, szkodząc mu. Roślinożerca zjada rośliny lub ich części. W mutualizmie obaj partnerzy odnoszą korzyść, a w komensalizmie korzysta jeden, bez wyraźnej korzyści ani szkody dla drugiego.

40.Różnorodność biologiczna i ochrona przyrody

Różnorodność biologiczna obejmuje zróżnicowanie genów, gatunków i ekosystemów. Zagrażają jej między innymi niszczenie siedlisk, zanieczyszczenia i zmiana klimatu. W Polsce chroni się przyrodę przez parki narodowe, rezerwaty, ochronę gatunkową i pomniki przyrody. Zrównoważony rozwój uwzględnia potrzeby ludzi oraz zachowanie zasobów dla przyszłych pokoleń.