Konkurs Biologiczny (lubelskie) - genetyka, ewolucja, ekologia

1.DNA - budowa i rola (nukleotyd, zasady azotowe, komplementarność, podwójna helisa)

DNA (kwas deoksyrybonukleinowy) przechowuje informację genetyczną - instrukcję budowy białek, od których zależą cechy organizmu. DNA jest zbudowany z nukleotydów. Każdy nukleotyd tworzą: cukier deoksyryboza, reszta kwasu fosforowego i jedna z czterech zasad azotowych: adenina (A), tymina (T), guanina (G) lub cytozyna (C). Cząsteczka ma kształt podwójnej helisy - to dwie nici skręcone spiralnie wokół wspólnej osi. Zasady obu nici łączą się wiązaniami wodorowymi zgodnie z regułą komplementarności: A z T, G z C. Informację zapisuje kolejność nukleotydów.

2.Replikacja DNA i jej znaczenie

Replikacja to podwojenie cząsteczki DNA. Zachodzi w jądrze komórkowym przed podziałem komórki. Podwójna helisa rozplata się, a wiązania między zasadami obu nici pękają. Do każdej starej nici enzym polimeraza DNA dobudowuje nową nić zgodnie z regułą komplementarności: naprzeciw A wstawia T, naprzeciw G - C. Powstają dwie jednakowe cząsteczki DNA; każda składa się z jednej nici starej i jednej nowej, dlatego replikację nazywamy semikonserwatywną (półzachowawczą). Znaczenie: po mitozie każda komórka potomna otrzymuje pełną i taką samą informację genetyczną.

3.Budowa chromosomu: chromatydy i centromer

Chromosom to struktura zbudowana z DNA nawiniętego na białka; chromosomy leżą w jądrze komórkowym. Gdy komórka się nie dzieli, DNA z białkami ma postać luźnych nici - chromatyny. Przed podziałem nici silnie się skręcają i skracają, dlatego chromosomy widać pod mikroskopem świetlnym dopiero podczas podziału. Po replikacji chromosom składa się z dwóch chromatyd siostrzanych - dwóch jednakowych cząsteczek DNA. Chromatydy łączy przewężenie, czyli centromer. W czasie podziału chromatydy rozdzielają się i trafiają do różnych komórek potomnych.

4.Kariotyp człowieka: autosomy i heterosomy. Komórki diploidalne i haploidalne

Kariotyp to zestaw chromosomów komórki ciała (somatycznej). U człowieka liczy 46 chromosomów, czyli 23 pary: 22 pary autosomów (takich samych u obu płci) i 1 parę chromosomów płci, czyli heterosomów - XX u kobiety, XY u mężczyzny. Chromosomy jednej pary pochodzą: jeden od matki, drugi od ojca. Autosomy jednej pary są homologiczne, X i Y się różnią. Komórki diploidalne ($2n$) mają podwójny zestaw chromosomów - to komórki ciała, u człowieka $2n = 46$. Komórki haploidalne ($n$) mają zestaw pojedynczy - to gamety: komórka jajowa i plemnik, $n = 23$. Po zapłodnieniu zygota ma znów 46 chromosomów.

5.Mitoza - przebieg i znaczenie

Mitoza to podział jądra komórkowego, po którym z jednej komórki powstają dwie komórki potomne o takiej samej liczbie chromosomów i takiej samej informacji genetycznej jak komórka macierzysta (z komórki $2n$ - dwie komórki $2n$). Przed podziałem DNA ulega replikacji, a w czasie mitozy chromatydy siostrzane każdego chromosomu rozchodzą się do przeciwległych biegunów komórki. Mitoza zachodzi w komórkach ciała. Znaczenie: wzrost organizmu, zastępowanie zużytych komórek (np. naskórka), gojenie ran i regeneracja, a u wielu organizmów także rozmnażanie bezpłciowe.

6.Mejoza - przebieg i znaczenie

Mejoza to podział, w którym z jednej komórki diploidalnej ($2n$) powstają cztery komórki haploidalne ($n$) - liczba chromosomów zmniejsza się o połowę. Składa się z dwóch kolejnych podziałów: w pierwszym rozdzielają się chromosomy homologiczne, w drugim - chromatydy siostrzane. Na początku mejozy zachodzi crossing-over: chromosomy homologiczne wymieniają się odcinkami chromatyd, przez co powstają nowe układy alleli. U człowieka w wyniku mejozy powstają gamety. Znaczenie: mejoza zapobiega podwajaniu liczby chromosomów w kolejnych pokoleniach i zwiększa zmienność genetyczną potomstwa.

7.Nowotwory - mechanizm powstawania (niekontrolowane podziały komórek)

W zdrowym organizmie podziały komórek są ściśle kontrolowane. Mechanizm powstawania nowotworu: w komórce gromadzą się mutacje w genach, które kontrolują podziały; komórka zaczyna dzielić się w sposób niekontrolowany, a jej komórki potomne dziedziczą tę zmianę - tworzy się guz. Nowotwór łagodny rośnie zwykle powoli, jest odgraniczony od otoczenia i nie daje przerzutów. Nowotwór złośliwy nacieka i niszczy sąsiednie tkanki, a jego komórki mogą z krwią lub limfą trafić do innych narządów i utworzyć tam przerzuty. Wczesne wykrycie zwiększa szanse na skuteczne leczenie.

8.Czynniki sprzyjające rozwojowi nowotworów i profilaktyka

Rozwojowi nowotworów sprzyjają: składniki dymu tytoniowego (także przy biernym paleniu), niewłaściwa dieta (dużo żywności wysoko przetworzonej, mało warzyw i owoców), niewłaściwy tryb życia (brak ruchu, otyłość, alkohol), promieniowanie UV (słońce, solarium), promieniowanie X (rentgenowskie), zanieczyszczenia środowiska oraz wirus HPV (wirus brodawczaka ludzkiego), który może prowadzić m.in. do raka szyjki macicy. Profilaktyka: niepalenie, zdrowa dieta i ruch, ochrona skóry przed słońcem, szczepienie przeciw HPV, obserwowanie znamion i badania profilaktyczne zalecane przez lekarza.

9.Dziedziczenie jednogenowe: gen i allel

Dziedziczenie jednogenowe to dziedziczenie cechy, która zależy od jednego genu. Gen to odcinek DNA z informacją o budowie białka; leży w określonym miejscu chromosomu. Allele to różne wersje tego samego genu, np. gen barwy kwiatów grochu ma allel barwy fioletowej i allel barwy białej. Komórka diploidalna ma zwykle dwa allele każdego genu - po jednym w każdym z chromosomów homologicznych: jeden od matki, drugi od ojca. Gameta jest haploidalna, więc zawiera tylko jeden allel danego genu. Allele oznacza się literami: allel dominujący wielką (A), recesywny - małą (a).

10.Genotyp i fenotyp, homozygota i heterozygota

Genotyp to zestaw alleli organizmu; dla jednego genu zapisuje się go np. AA, Aa lub aa. Fenotyp to zespół cech organizmu, które można zaobserwować lub zbadać: wygląd, budowa, grupa krwi, przebieg procesów życiowych. Fenotyp zależy od genotypu i od wpływu środowiska (np. masa ciała zależy także od diety). Homozygota ma dwa jednakowe allele danego genu: AA - homozygota dominująca, aa - homozygota recesywna; wytwarza gamety jednego rodzaju. Heterozygota ma dwa różne allele (Aa) i wytwarza dwa rodzaje gamet w równych ilościach: połowa zawiera allel A, połowa - allel a.

11.Dominacja i recesywność: allel dominujący i allel recesywny

Allel dominujący (A) ujawnia się w fenotypie już wtedy, gdy w genotypie jest tylko jeden - zarówno u homozygoty AA, jak i u heterozygoty Aa. Allel recesywny (a) ujawnia się tylko u homozygoty recesywnej aa; u heterozygoty jest ukryty, ale może zostać przekazany potomstwu. Dlatego osobniki AA i Aa mają ten sam fenotyp mimo różnych genotypów, a cecha recesywna może pojawić się u dziecka rodziców, którzy jej nie mają (oboje są heterozygotami). Przykład: u grochu allel fioletowej barwy kwiatów dominuje nad allelem barwy białej. Prawa dziedziczenia odkrył Grzegorz Mendel, krzyżując odmiany grochu.

12.Krzyżówka jednogenowa i szachownica Punnetta

Krzyżówka genetyczna pokazuje, jakie potomstwo mogą mieć rodzice o znanych genotypach. Kolejność: zapisz genotypy rodziców; wypisz ich gamety (każda ma jeden allel genu); gamety jednego rodzica wpisz nad kolumnami, a drugiego obok wierszy szachownicy Punnetta; w polach połącz allele - to genotypy potomstwa; odczytaj fenotypy. Wyniki: Aa × Aa daje genotypy AA, Aa, aa w stosunku $1 : 2 : 1$ i fenotypy w stosunku $3 : 1$ (75% z cechą dominującą, 25% z recesywną); Aa × aa daje $1 : 1$; AA × aa daje same heterozygoty Aa. Wynik to prawdopodobieństwo dla każdego potomka z osobna.

13.Dziedziczenie płci u człowieka

Płeć człowieka zależy od chromosomów płci. Kobieta ma dwa chromosomy X (XX), mężczyzna - chromosom X i mniejszy chromosom Y (XY). Każda komórka jajowa zawiera 22 autosomy i chromosom X. Plemniki są dwóch rodzajów: połowa zawiera chromosom X, połowa - chromosom Y. Gdy komórkę jajową zapłodni plemnik z chromosomem X, powstaje zygota XX i rozwija się dziewczynka; gdy plemnik z chromosomem Y - zygota XY i rozwija się chłopiec. O płci dziecka decyduje więc rodzaj plemnika, a prawdopodobieństwo urodzenia chłopca wynosi przy każdej ciąży 50%, niezależnie od płci starszego rodzeństwa.

14.Choroby sprzężone z płcią: hemofilia i daltonizm

Cechy sprzężone z płcią zależą od genów leżących w chromosomie X (chromosom Y ich nie ma). Hemofilię - zaburzenie krzepnięcia krwi - i daltonizm - nierozróżnianie barw, najczęściej czerwonej i zielonej - warunkują allele recesywne: h i d. Kobieta: $X^H X^H$ - zdrowa, $X^H X^h$ - zdrowa nosicielka, $X^h X^h$ - chora. Mężczyzna ma jeden chromosom X: $X^H Y$ - zdrowy, $X^h Y$ - chory; nie może być nosicielem, dlatego mężczyźni chorują częściej. Córka chorego ojca dostaje jego chromosom $X^h$, więc jest co najmniej nosicielką. Tak samo zapisuje się daltonizm: $X^D$ i $X^d$.

15.Grupy krwi: układ AB0 i czynnik Rh

Grupę krwi w układzie AB0 warunkuje gen o trzech allelach: $I^A$, $I^B$ oraz $i$; każdy człowiek ma dwa z nich. Allele $I^A$ i $I^B$ dominują nad allelem $i$, a względem siebie są równorzędne (kodominacja) - ujawniają się oba. Genotypy: grupa A - $I^A I^A$ lub $I^A i$; grupa B - $I^B I^B$ lub $I^B i$; grupa AB - $I^A I^B$; grupa 0 - $ii$. Czynnik Rh zależy od innego genu: allel dominujący D daje Rh+ (genotypy DD i Dd), allel recesywny d - Rh- (tylko dd). Oba układy dziedziczą się niezależnie. Rodzice Rh+ mogą mieć dziecko Rh-, jeśli oboje są heterozygotami Dd.

16.Mutacje genowe i chromosomowe, czynniki mutagenne

Mutacja to nagła, trwała zmiana w materiale genetycznym. Mutacja genowa zmienia kolejność nukleotydów w genie (zamiana, utrata lub wstawienie nukleotydu), przez co może powstać zmienione białko. Mutacja chromosomowa zmienia budowę chromosomu (np. utrata fragmentu) albo liczbę chromosomów (np. dodatkowy chromosom). Mechanizm powstawania: mutacje spontaniczne to np. błędy podczas replikacji DNA; mutacje indukowane wywołują czynniki mutagenne, które uszkadzają DNA: promieniowanie UV i rentgenowskie (X), składniki dymu tytoniowego. Potomstwo dziedziczy tylko mutacje obecne w gametach.

17.Choroby genetyczne: mukowiscydoza i fenyloketonuria

Obie choroby są skutkiem mutacji genowej i dziedziczą się autosomalnie recesywnie: gen leży w autosomie, a choruje tylko homozygota recesywna (aa). Heterozygota (Aa) jest zdrowym nosicielem. Gdy oboje rodzice są nosicielami, ryzyko choroby u każdego ich dziecka wynosi 25%. Mukowiscydoza: gruczoły wytwarzają gęsty, lepki śluz, który zalega w oskrzelach i przewodach trzustki - stąd częste zakażenia dróg oddechowych i kłopoty z trawieniem. Fenyloketonuria: organizm nie przetwarza aminokwasu fenyloalaniny; chorobę wykrywa się u noworodków, a leczy specjalną dietą pod opieką lekarza.

18.Choroby genetyczne: zespół Downa (trisomia 21)

Zespół Downa to skutek mutacji chromosomowej - trisomii 21: w komórkach są trzy chromosomy 21 zamiast dwóch, czyli razem 47 chromosomów zamiast 46. Najczęstszą przyczyną jest błąd w mejozie: chromosomy 21 nie rozdzielają się i do gamety trafiają dwa zamiast jednego. Ryzyko rośnie z wiekiem matki. Mutacja powstaje zwykle przy tworzeniu gamety, więc rodzice mają prawidłowy kariotyp. Objawy to m.in. charakterystyczne rysy twarzy, obniżone napięcie mięśni, niepełnosprawność intelektualna różnego stopnia i częste wady serca. Dzięki opiece i wsparciu osoby z zespołem Downa uczą się i pracują.

19.Od genu do białka: DNA, RNA i białko

Informacja zapisana w genie jest odczytywana w dwóch etapach: transkrypcja (DNA → mRNA) zachodzi w jądrze komórkowym, a translacja (mRNA → białko) - na rybosomach w cytoplazmie. Pośrednikiem jest RNA (kwas rybonukleinowy). Różni się od DNA: zawiera cukier rybozę, zasadę uracyl (U) zamiast tyminy i jest zwykle jednoniciowy. Rodzaje RNA: mRNA (informacyjny) przenosi zapis genu z jądra na rybosomy, tRNA (transportujący) dostarcza aminokwasy, rRNA (rybosomowy) wchodzi w skład rybosomów. Znaczenie: tak powstają białka, które budują komórki, sterują ich pracą i decydują o cechach organizmu.

20.Transkrypcja - przebieg (polimeraza RNA, mRNA, jądro komórkowe)

Transkrypcja to przepisanie informacji z genu (DNA) na cząsteczkę mRNA. Zachodzi w jądrze komórkowym. Enzym polimeraza RNA rozplata fragment podwójnej helisy i na jednej nici DNA - nici matrycowej - buduje mRNA z nukleotydów RNA zgodnie z regułą komplementarności: naprzeciw A w DNA wstawia U, naprzeciw T - A, naprzeciw G - C, naprzeciw C - G. Przykład: na odcinku nici matrycowej TAC GGA powstaje mRNA AUG CCU. Gotowy mRNA odłącza się i przez pory w otoczce jądrowej przechodzi do cytoplazmy. DNA nie opuszcza jądra - na rybosomy trafia tylko jego robocza kopia.

21.Kod genetyczny i kodon

Kod genetyczny to reguła, według której kolejność nukleotydów mRNA wyznacza kolejność aminokwasów białka. Kodon to trójka nukleotydów mRNA. Kod jest: trójkowy (trzy nukleotydy - jeden aminokwas), jednoznaczny (kodon oznacza tylko jeden aminokwas), zdegenerowany (większość aminokwasów ma kilka kodonów), bezprzecinkowy (między kodonami nie ma przerw), niezachodzący (nukleotyd należy do jednego kodonu) i prawie uniwersalny (niemal taki sam u wszystkich organizmów). Kodonów jest 64: 61 oznacza aminokwasy, a 3 to kodony STOP (UAA, UAG, UGA). Kodon AUG oznacza metioninę i jest kodonem START.

22.Translacja - przebieg (rybosom, tRNA, kodon, antykodon, aminokwasy)

Translacja to synteza białka według zapisu w mRNA. Zachodzi na rybosomach w cytoplazmie. Rybosom przesuwa się wzdłuż mRNA i odczytuje kolejne kodony, zaczynając od kodonu START (AUG). Aminokwasy dostarcza tRNA: każda cząsteczka tRNA przenosi jeden określony aminokwas i ma antykodon - trójkę nukleotydów komplementarną do kodonu (np. kodon AUG - antykodon UAC). Rybosom łączy kolejne aminokwasy wiązaniami peptydowymi w łańcuch. Przy kodonie STOP, do którego nie pasuje żaden tRNA, łańcuch się uwalnia i zwija w białko. Kolejność kodonów decyduje więc o kolejności aminokwasów.

23.Ewolucja i bezpośrednie źródła wiedzy o niej: skamieniałości i formy przejściowe

Ewolucja to stopniowe zmiany organizmów zachodzące w ciągu wielu pokoleń, w wyniku których z gatunków wcześniejszych powstają nowe. Dowody bezpośrednie to skamieniałości - zachowane w skałach szczątki dawnych organizmów, ich odciski i ślady, a także owady zatopione w bursztynie. Formy przejściowe łączą cechy dwóch grup, np. archeopteryks miał cechy gadów (zęby, długi ogon z kręgami, palce z pazurami na skrzydłach) i ptaków (pióra, skrzydła). Żywe skamieniałości to współczesne gatunki bardzo podobne do swoich dawnych przodków, np. latimeria, miłorząb dwuklapowy, skrzypłocz.

24.Pośrednie źródła wiedzy o ewolucji: narządy homologiczne, analogiczne i szczątkowe, DNA

Narządy homologiczne mają wspólne pochodzenie i podobny plan budowy, choć mogą pełnić różne funkcje, np. ręka człowieka, skrzydło nietoperza i płetwa wieloryba - świadczą o wspólnym przodku. Narządy analogiczne pełnią podobną funkcję, ale mają różne pochodzenie i budowę, np. skrzydło motyla i skrzydło ptaka - to wynik przystosowania do podobnych warunków. Narządy szczątkowe to pozostałości narządów rozwiniętych u przodków, np. kość ogonowa człowieka, resztki miednicy wielorybów. Porównywanie DNA: im bardziej podobna kolejność nukleotydów dwóch gatunków, tym bliższe ich pokrewieństwo.

25.Dobór naturalny i dobór sztuczny

Osobniki gatunku różnią się cechami, a rodzi się ich więcej, niż może przeżyć. Dobór naturalny, opisany przez Karola Darwina, polega na tym, że w danych warunkach częściej przeżywają i wydają potomstwo osobniki lepiej przystosowane; ich cechy dziedziczne stają się w populacji coraz częstsze. Przykłady: ciemna odmiana ćmy krępaka nabrzozaka, bakterie oporne na antybiotyki. Dobór sztuczny prowadzi człowiek: do rozrodu wybiera osobniki o cechach dla siebie korzystnych - tak powstały rasy psów i odmiany roślin uprawnych. Jest celowy i szybszy, a utrwalone cechy nie muszą służyć organizmowi.

26.Człowiek a małpy człekokształtne - podobieństwa i różnice

Człowiek należy do ssaków naczelnych, a jego najbliższymi żyjącymi krewnymi są małpy człekokształtne: szympans, bonobo, goryl i orangutan. Człowiek nie pochodzi od współczesnych małp - ma z nimi wspólnego przodka. Podobieństwa: bardzo podobne DNA, brak ogona, chwytne dłonie z przeciwstawnym kciukiem, paznokcie zamiast pazurów, oczy z przodu głowy, długa opieka nad potomstwem. Cechy człowieka: wyprostowana postawa i dwunożny chód, kręgosłup w kształcie litery S, szeroka i krótka miednica, wysklepiona stopa, znacznie większy mózg, mniejsze szczęki i zęby, bródka, słabe owłosienie, mowa.

27.Ekosystem: żywe i nieożywione elementy (biocenoza i biotop)

Ekosystem tworzą wszystkie organizmy żyjące na danym obszarze wraz z nieożywionym środowiskiem. Żywe elementy to biocenoza: populacje roślin, zwierząt, grzybów, protistów i bakterii. Nieożywione elementy to biotop: światło, temperatura, woda, powietrze, gleba, ukształtowanie terenu. Elementy te są powiązane: rośliny pobierają z biotopu wodę, sole mineralne i dwutlenek węgla, a oddają tlen; korony drzew zacieniają dno lasu; rozłożone opadłe liście użyźniają glebę. Ekosystemy naturalne to np. las i jezioro, sztuczne (stworzone przez człowieka) - pole uprawne i staw hodowlany.

28.Cechy populacji: liczebność, zagęszczenie, rozrodczość i śmiertelność

Populacja to grupa osobników jednego gatunku, które żyją w tym samym czasie na tym samym obszarze i mogą się ze sobą krzyżować. Liczebność to liczba osobników populacji. Zagęszczenie to liczba osobników przypadająca na jednostkę powierzchni (np. 1 ha lasu) lub objętości (np. 1 l wody); oblicza się je, dzieląc liczebność przez powierzchnię. Rozrodczość to liczba osobników urodzonych w danym czasie, a śmiertelność - liczba osobników, które w tym czasie zginęły. Liczebność rośnie, gdy rozrodczość i imigracja (przybywanie osobników) przewyższają śmiertelność i emigrację (odchodzenie).

29.Struktura przestrzenna, wiekowa i płciowa populacji

Struktura przestrzenna to sposób rozmieszczenia osobników na zajmowanym terenie: skupiskowe - w grupach (najczęstsze, np. stada żubrów, ławice ryb), równomierne - w podobnych odstępach (np. ptaki broniące terytoriów lęgowych), losowe - przypadkowe (np. rośliny wyrosłe z nasion rozsianych przez wiatr). Struktura wiekowa to udział osobników młodych, dojrzałych i starych; przedstawia ją piramida wieku. Przewaga młodych oznacza populację rozwijającą się, przewaga starych - wymierającą, a zbliżony udział grup - ustabilizowaną. Struktura płciowa to stosunek liczby samic do liczby samców.

30.Konkurencja wewnątrzgatunkowa i międzygatunkowa

Konkurencja to oddziaływanie antagonistyczne, w którym organizmy rywalizują o te same, ograniczone zasoby - tracą na tym obie strony. Rośliny konkurują o światło, wodę i sole mineralne; zwierzęta - o pokarm, terytorium i partnera do rozrodu. Konkurencja wewnątrzgatunkowa dotyczy osobników tego samego gatunku (np. gęsto rosnące siewki sosny, jelenie walczące o samice) i bywa najostrzejsza, bo osobniki mają takie same potrzeby. Konkurencja międzygatunkowa dotyczy gatunków o podobnych wymaganiach (np. chwasty i zboże, lis i kuna polujące na gryzonie); słabszy gatunek bywa wypierany.

31.Drapieżnictwo, roślinożerność i pasożytnictwo

W tych oddziaływaniach antagonistycznych jeden gatunek zyskuje, a drugi traci. Drapieżnictwo: drapieżnik zabija i zjada ofiarę (wilk i sarna, sowa i mysz); pomagają mu kły, pazury i ostre zmysły, a ofiarę chroni ucieczka lub barwy ochronne. Roślinożerność: zwierzę zjada rośliny lub ich części (sarna, gąsienica); rośliny bronią się kolcami, parzącymi włoskami, truciznami. Pasożytnictwo: pasożyt żyje kosztem żywiciela, zwykle go nie zabijając. Pasożyty zewnętrzne to np. kleszcz i wesz, wewnętrzne - tasiemiec i glista ludzka. Rośliną pasożytniczą jest kanianka, a półpasożytem - jemioła.

32.Oddziaływania nieantagonistyczne: mutualizm i komensalizm

Oddziaływania nieantagonistyczne nie szkodzą żadnej ze stron. Mutualizm to związek korzystny dla obu gatunków. Przykłady: mikoryza - grzyb dostarcza drzewu wodę z solami mineralnymi, a dostaje związki organiczne; bakterie brodawkowe w korzeniach roślin bobowatych (np. grochu, łubinu) wiążą azot z powietrza i dostają cukry; porosty - grzyb i glon; owady zapylające i rośliny kwiatowe; rak pustelnik i ukwiał. Komensalizm to związek, w którym jeden gatunek odnosi korzyść, a dla drugiego jest to obojętne, np. podnawka przyczepiona do rekina zjada resztki jego pokarmu.

33.Struktura troficzna ekosystemu: producenci, konsumenci, destruenci

Struktura troficzna to podział organizmów ekosystemu według sposobu zdobywania pokarmu. Producenci to organizmy samożywne, głównie fotosyntetyzujące: rośliny, glony i sinice - z dwutlenku węgla i wody wytwarzają związki organiczne, korzystając z energii światła. Konsumenci są cudzożywni: konsumenci I rzędu to roślinożercy, II rzędu - zwierzęta zjadające roślinożerców, dalszych rzędów - kolejni drapieżnicy. Destruenci, głównie bakterie i grzyby, rozkładają martwą materię organiczną na proste związki nieorganiczne, które ponownie pobierają producenci. Dzięki temu pierwiastki krążą w ekosystemie.

34.Łańcuchy pokarmowe i sieci troficzne. Przepływ energii i obieg materii

Łańcuch pokarmowy to szereg organizmów, z których każdy jest pokarmem dla następnego. Strzałka biegnie od organizmu zjadanego do zjadającego. Łańcuch spasania zaczyna się od producenta, np. trawa → konik polny → żaba → bocian; każde ogniwo to kolejny poziom troficzny. Sieć troficzna (pokarmowa) to powiązane łańcuchy pokarmowe ekosystemu - gatunek ma zwykle różne pokarmy. Materia krąży: od producentów przez konsumentów do destruentów i z powrotem. Energia przepływa w jednym kierunku: na kolejny poziom przechodzi tylko jej niewielka część, bo resztę organizmy zużywają i tracą jako ciepło.

35.Zakres tolerancji organizmu i skala porostowa

Zakres tolerancji to przedział wartości czynnika środowiska (np. temperatury, wilgotności, zasolenia), w którym organizm może żyć. Wyznaczają go minimum i maksimum - poza nimi organizm ginie; między nimi leży optimum, czyli wartości najlepsze. Gatunki o szerokim zakresie tolerancji (eurybionty, np. szczur) żyją w różnych środowiskach. Gatunki o wąskim zakresie (stenobionty, np. pstrąg potokowy) mogą być bioindykatorami - ich obecność informuje o stanie środowiska. Skala porostowa pozwala ocenić zanieczyszczenie powietrza tlenkiem siarki(IV) na podstawie rodzajów porostów na korze drzew.

36.Odnawialne i nieodnawialne zasoby przyrody. Zrównoważony rozwój

Zasoby przyrody to wszystko, co człowiek czerpie ze środowiska. Zasoby odnawialne mogą się odtwarzać: woda, lasy, rośliny i zwierzęta, a także gleba - ta jednak odnawia się bardzo powoli, przez setki lat. Zasoby nieodnawialne powstawały miliony lat i zużyte nie odtworzą się: węgiel kamienny i brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny, rudy metali. Zrównoważony rozwój to gospodarowanie, które zaspokaja potrzeby ludzi dziś, nie odbierając tej możliwości przyszłym pokoleniom: oszczędzanie wody i energii, recykling, odnawialne źródła energii, sadzenie lasów w miejsce wyciętych.

37.Zagrożenia dla środowiska i antropogeniczna zmiana klimatu - sposoby przeciwdziałania

Człowiek zanieczyszcza powietrze (smog, kwaśne opady), wody (ścieki, nawozy) i glebę (odpady, środki ochrony roślin), wycina lasy i niszczy siedliska. Antropogeniczna, czyli wywołana przez człowieka, zmiana klimatu wynika ze wzrostu ilości gazów cieplarnianych, głównie dwutlenku węgla ze spalania paliw kopalnych oraz metanu; gazy te zatrzymują ciepło. Skutki: topnienie lodowców, wzrost poziomu mórz, susze, gwałtowne zjawiska pogodowe. Przeciwdziałanie: oszczędzanie energii, odnawialne źródła energii, transport publiczny i rower, ochrona lasów, oczyszczalnie ścieków, segregacja odpadów.

38.Poziomy różnorodności biologicznej i wpływ człowieka

Różnorodność biologiczna to bogactwo życia na Ziemi. Ma trzy poziomy: genetyczny - zróżnicowanie alleli wśród osobników jednego gatunku; gatunkowy - liczba gatunków na danym obszarze; ekosystemowy - rozmaitość ekosystemów. Człowiek zmniejsza ją przez niszczenie siedlisk (wycinanie lasów, osuszanie mokradeł), zanieczyszczenia, nadmierne odłowy oraz wprowadzanie gatunków obcych. Gatunki inwazyjne, np. norka amerykańska, biedronka azjatycka i barszcz Sosnowskiego, wypierają gatunki rodzime. Barszczu Sosnowskiego nie wolno dotykać - jego sok pod wpływem słońca powoduje oparzenia skóry.

39.Formy ochrony przyrody w Polsce

Ustawa o ochronie przyrody wymienia 10 form: 1) park narodowy - obszar o wyjątkowych wartościach, co najmniej 1000 ha, chroniona jest cała przyroda; 2) rezerwat przyrody - zwykle mniejszy obszar w stanie naturalnym lub mało zmienionym; 3) park krajobrazowy - chroni przyrodę i krajobraz, wolno w nim gospodarować; 4) obszar chronionego krajobrazu; 5) obszar Natura 2000 - europejska sieć chroniąca siedliska oraz gatunki roślin i zwierząt; 6) pomnik przyrody; 7) stanowisko dokumentacyjne; 8) użytek ekologiczny; 9) zespół przyrodniczo-krajobrazowy; 10) ochrona gatunkowa roślin, zwierząt i grzybów.

40.Sposoby ochrony różnorodności: ochrona gatunkowa, pomniki przyrody, parki narodowe Lubelszczyzny

Ochrona gatunkowa obejmuje m.in. rzadkie i zagrożone rośliny, zwierzęta i grzyby; może być ścisła (np. żubr, ryś, żółw błotny) lub częściowa. Chronionych gatunków nie wolno np. niszczyć, chwytać ani zabijać. Pomnik przyrody to cenny twór przyrody lub skupisko tworów: sędziwe drzewo, aleja drzew, głaz narzutowy, źródło, skałka. Użytek ekologiczny chroni pozostałości ekosystemów, np. oczko wodne. Gatunki ratuje się też hodowlą i wypuszczaniem na wolność (tak ocalono żubra). Parki narodowe województwa lubelskiego: Poleski (bagna i torfowiska) i Roztoczański (lasy bukowe i jodłowe, konik polski).