Informacja

4.4: Poziomy organizacji istot żywych – biologia

4.4: Poziomy organizacji istot żywych – biologia



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Wyniki nauki

  • Uporządkuj poziomy organizacji żywych istot

Żywe istoty są wysoce zorganizowane i ustrukturyzowane, zgodnie z hierarchią, którą można badać w skali od małej do dużej. ten atom jest najmniejszą i najbardziej podstawową jednostką materii. Dwa lub więcej atomów jest połączonych ze sobą jednym lub więcej wiązaniami chemicznymi, aby utworzyć cząsteczka. Wiele ważnych biologicznie cząsteczek to makrocząsteczki, duże cząsteczki, które zazwyczaj powstają w wyniku polimeryzacji (polimer to duża cząsteczka, która powstaje przez połączenie mniejszych jednostek zwanych monomerami, które są prostsze niż makrocząsteczki). Przykładem makrocząsteczki jest kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) (Rysunek 1), który zawiera instrukcje dotyczące budowy i funkcjonowania wszystkich żywych organizmów.

Niektóre komórki zawierają agregaty makrocząsteczek otoczone błonami; to się nazywa organelle. Organelle to małe struktury istniejące w komórkach. Przykładami organelli są mitochondria i chloroplasty, które pełnią niezbędne funkcje: mitochondria produkują energię do zasilania komórki, a chloroplasty umożliwiają roślinom zielonym wykorzystanie energii słonecznej do produkcji cukrów. Wszystkie żywe istoty składają się z komórek; ten komórka sama w sobie jest najmniejszą podstawową jednostką struktury i funkcji w żywych organizmach. (To wymaganie jest powodem, dla którego wirusy nie są uważane za żywe: nie są zbudowane z komórek. Aby stworzyć nowe wirusy, muszą zaatakować i przejąć kontrolę nad mechanizmem reprodukcji żywej komórki; tylko wtedy mogą uzyskać materiały, których potrzebują do reprodukcji.) Niektóre organizmy składają się z pojedynczej komórki, a inne są wielokomórkowe. Komórki są klasyfikowane jako prokariotyczne lub eukariotyczne. Prokariota są organizmami jednokomórkowymi lub kolonialnymi, które nie mają jąder lub organelli związanych z błoną; w przeciwieństwie do komórek eukarionty mają organelle związane z błoną i jądro związane z błoną.

W większości organizmów wielokomórkowych komórki łączą się, aby wytworzyć tkanki, które są grupami podobnych komórek wykonujących podobne lub powiązane funkcje. Organy to zbiory zgrupowanych tkanek pełniących wspólną funkcję. Organy są obecne nie tylko u zwierząt, ale także w roślinach. jakiś układ narządów to wyższy poziom organizacji, który składa się z funkcjonalnie powiązanych organów. Ssaki mają wiele układów narządów. Na przykład układ krążenia transportuje krew przez ciało oraz do i z płuc; obejmuje narządy takie jak serce i naczynia krwionośne. Organizmy są indywidualnymi żywymi istotami. Na przykład każde drzewo w lesie to organizm. Jednokomórkowe prokariota i jednokomórkowe eukarionty są również uważane za organizmy i są zwykle określane jako mikroorganizmy.

Wszystkie osobniki gatunku żyjące na określonym obszarze są zbiorczo nazywane a populacja. Na przykład las może zawierać wiele sosen. Wszystkie te sosny reprezentują populację sosen w tym lesie. Na tym samym obszarze mogą żyć różne populacje. Na przykład las z sosnami obejmuje populacje roślin kwiatowych, a także populacje owadów i drobnoustrojów. A społeczność to suma populacji zamieszkujących dany obszar. Na przykład wszystkie drzewa, kwiaty, owady i inne populacje w lesie tworzą społeczność leśną. Sam las jest ekosystemem. jakiś ekosystem składa się ze wszystkich żywych istot na danym obszarze wraz z abiotycznymi, nieożywionymi częściami tego środowiska, takimi jak azot w glebie lub wodach opadowych. Na najwyższym poziomie organizacji (rysunek 2) biosfera jest zbiorem wszystkich ekosystemów i reprezentuje strefy życia na ziemi. Obejmuje ląd, wodę, a nawet do pewnego stopnia atmosferę.

Ćwicz pytanie

Od pojedynczej organelli po całą biosferę, żywe organizmy są częścią wysoce ustrukturyzowanej hierarchii.

Które z poniższych stwierdzeń jest fałszywe?

  1. Tkanki istnieją w narządach, które istnieją w układach narządów.
  2. Społeczności istnieją w populacjach, które istnieją w ekosystemach.
  3. Organelle istnieją w komórkach, które istnieją w tkankach.
  4. Społeczności istnieją w ekosystemach, które istnieją w biosferze.

[ujawnij-odpowiedź q=”750531″]Pokaż odpowiedź[/ujawnij-odpowiedź]
[hidden-answer a=”750531″]Stwierdzenie b jest fałszywe: populacje istnieją w obrębie społeczności.[/hidden-answer]


Organizacja żywych organizmów: 3 typy | Biologia

Poniższe punkty podkreślają trzy główne typy organizacji żywych organizmów. Typy to: 1. Molekularny lub protoplazmatyczny poziom organizacji 2. Indywidualny poziom organizacji 3. Wyższy poziom organizacji.

Typ nr 1. Molekularny lub protoplazmatyczny poziom organizacji:

Wszystkie żywe organizmy mają charakter komórkowy i mogą być jednokomórkowe lub wielokomórkowe. Komórka jest masą protoplazmy ograniczoną błoną komórkową/ścianą komórkową. Protoplazma składa się z wielu złożonych organicznych makrobiocząsteczek, takich jak białka, polisacharydy, tłuszcze itp.

Polimery te zbudowane są z prostych związków organicznych, takich jak aminokwasy, monocukry, kwasy tłuszczowe itp., połączonych ze sobą specyficznymi wiązaniami m.in. wiązania peptydowe między aminokwasami. Każdy prosty związek organiczny powstaje ze związków nieorganicznych m.in. WSPÓŁ2 i H2O reagują podczas fotosyntezy, tworząc glukozę w chloroplastach roślin. Każdy związek nieorganiczny składa się z określonych pierwiastków.

Tak więc molekularny poziom organizacji ma następujące kategorie:

Atomy → Cząsteczki → Związki nieorganiczne → Prosty związek organiczny → Złożony związek organiczny → Protoplazma → Komórka

Organizację molekularną stwierdza się u jednokomórkowych pierwotniaków, m.in. Ameby, Paramecium itp., które pokazują podział pracy na poziomie organelli komórkowych.

Rodzaj # 2. Indywidualny poziom organizacji (hierarchia biologiczna):

W organizmach wielokomórkowych podział pracy odbywa się na poziomie tkanki lub narządu. W takich organizmach każdy typ komórki specjalizuje się w określonej funkcji, ale żadna komórka nie może wykazywać niezależnego istnienia, a komórki wykazują współzależność. W koelenteratów (np. Hydra, Obelia itp.) podobne komórki koordynują się, aby pełnić określoną funkcję i tworzyć tkankę. W nich występują cztery rodzaje tkanek, a podział pracy odbywa się na poziomie tkanek. Nazywa się to organizacją tkanek.

Ale od płazińców (np. tasiemców) po ssaki (np. istoty ludzkie), różne tkanki koordynują się, aby pełnić określone funkcje, tworząc narządy, takie jak żołądek (do przechowywania i inicjacji trawienia pokarmu), serce (do pompowania krwi), płuca ( do oddychania), nerki (do wydalania) itp.

Tak więc w nich podział pracy jest na poziomie organów. Ale organy nie wykazują niezależnego istnienia, ale koordynują się, tworząc systemy. Każdy system jest wyspecjalizowany do określonej funkcji. Systemy te koordynują się, tworząc organizm. Nazywa się to organizacją układu narządów.

Czyli organizm wielokomórkowy o organizacji narządowo-układowej z następującymi kategoriami:

Komórki → Tkanki → Organy → Organ → układy → Organizm

Rodzaj # 3. Wyższy poziom organizacji (hierarchia ekologiczna):

Hierarchia ekologiczna obejmuje szereg stopniowanych kategorii ekologicznych.

Kategorie hierarchii ekologicznej (ryc. 13.2):

Hierarchia ekologiczna obejmuje następujące kategorie i wstydliwe:

1. Jest to najmniejszy poziom hierarchii ekologicznej.

2. Jest to najbardziej wyraźna i łatwa do zaobserwowania jednostka.

3. Wykonuje wszystkie procesy życiowe niezależnie od tych zachodzących w innych żywych organizmach.

4. Zawsze ma charakter komórkowy i może być bezkomórkowy lub wielokomórkowy.

5. Jest jednostką ilościową i można ją policzyć lub zmierzyć.

6. Części organizmu nie mogą istnieć niezależnie od siebie.

7. Organizmy nie mogą żyć w izolacji od siebie. Wykazuje współzależność z innymi czynnikami biotycznymi i abiotycznymi środowiska. Pozyskuje materię i energię ze środowiska i wydala z niego odpady, aby przetrwać.

8. Organizm ma zdolność do wzrostu, naprawy i regeneracji, samoregulacji, samoutrwalania i samoutrwalenia ruchów.

9. Nowe organizmy powstają z organizmów już istniejących w procesie reprodukcji, która może być wegetatywna, bezpłciowa lub płciowa. Zapewnia to ‘ciągłość życia’.

10. Organizmy pod wieloma postaciami przypominają swoich rodziców. Dzieje się tak, ponieważ mogą przekazywać swoje charaktery potomstwu.

11. Organizm jest w pełni przystosowany do swojego środowiska.

12. Organizm ma określoną długość życia, która obejmuje określoną serię etapów, takich jak narodziny/wylęganie się, wzrost, dojrzałość, starzenie się i śmierć.

Populację definiuje się jako całkowitą liczbę osobników gatunku na określonym obszarze geograficznym, podczas gdy podobne populacje gatunku zajmujące różne obszary geograficzne nazywane są populacjami siostrzanymi gatunku, np. wszystkie rośliny żaby (Rana tigrina) i hiacynta wodnego (Eichhornia – chwast wodny) występujące w stawie tworzą populacje odpowiednio żaby i hiacynta wodnego tego stawu. Żaby (Rana tigrina) znalezione w różnych stawach tworzą lokalne populacje i są siostrzanymi populacjami.

Na obszarze geograficznym populację można dalej podzielić na podgrupy zwane demiami. Osobniki danej populacji są zdolne do krzyżowania się między sobą. Szanse na taką komunikację seksualną są większe między członkami tego samego demu niż między członkami różnych demów tej populacji, które są jeszcze bardziej zmniejszone między członkami populacji siostrzanych. Ze względu na tę zdolność do łączenia się w pary, w gatunku istnieje swobodny przepływ genów.

Różne cechy populacji to:

Gęstość zaludnienia, współczynnik urodzeń (urodzeń), współczynnik umieralności (śmierci), rozkład wieku, potencjał biotyczny, dyspersja i forma wzrostu.

Suma wszystkich populacji tego samego rodzaju organizmów na całym świecie nazywana jest gatunkami. Jest to podstawowa jednostka klasyfikacyjna, a populacja jest podporządkowana gatunkowi. Tylko gatunek ma realną egzystencję, inne jednostki klasyfikacji (np. rodzaj, rodzina, rząd, klasa, gromada i królestwo) są sztucznymi grupami stworzonymi przez człowieka.

Zespół wszystkich populacji różnych gatunków, które funkcjonują jako jednostka integracyjna poprzez koewoluujące przemiany metaboliczne na określonym obszarze, nazywa się wspólnotą biotyczną, np. las. Tak więc społeczność biotyczna jest wyższą kategorią ekologiczną niż populacja.

Składa się z 3 typów wspólnot:

Tworzą ją wszystkie populacje zwierząt tego obszaru.

Tworzą ją wszystkie populacje roślinne (zioła, krzewy, drzewa, pnącza itp.) tego obszaru.

3. Społeczność drobnoustrojów:

Tworzą ją wszystkie populacje drobnoustrojów (bakterii i grzybów) tego obszaru.

W społeczności biotycznej różne populacje wykazują interakcje i współzależności. Obecnie nazywa się to biocenozą.

Suma składników biotycznych (żywych) i abiotycznych (nie i nieśmiałych) danego obszaru geograficznego, zbiorczo nazywanych ekosystemem. Dzieje się tak, ponieważ organizmy żywe nie są niezależnymi jednostkami, lecz są od siebie zależne, a także czerpią materię i energię ze swojego nieożywionego środowiska. Obecnie nazywa się to biogeocenozą.

Jest to stabilny i samoregulujący się system m.in. ekosystem stawowy, ekosystem pustynny itp. Substancje abiotyczne ekosystemu obejmują podstawowe związki nieorganiczne i organiczne oraz czynniki klimatyczne tego obszaru, natomiast do organizmów biotycznych ekosystemu należą producenci (np. rośliny), makrokonsumenci (np. zwierzęta) i mikro konsumenci lub saprotrofy (np. bakterie i grzyby). W ekosystemie dwa rodzaje komponentów wykazują interakcje i współzależność. Ekosystemy te mogą być naturalne (staw, jezioro, las itp.) lub sztuczne (doniczka, akwarium, statek kosmiczny itp.)

Krajobraz to część terenu z naturalną granicą, na której występuje mozaika płatów. Te łaty zwykle reprezentują różne ekosystemy.

Jest to duży biosystem regionalny lub subkontynentalny charakteryzujący się głównym typem roślinności lub innymi wyraźnymi cechami krajobrazu, np. tropikalny las liściasty, biom tundry itp.

W skali globalnej biosferę tworzą wszystkie biomy lądowe i wodne na Ziemi.

Biosfera, zwana także ekosferą lub gigantycznym ekosystemem, jest największym i prawie samowystarczalnym systemem biologicznym.

Tworzą go wszystkie ekosystemy świata. Nazywa się to również “strefa podtrzymywania życia” Ziemi, ponieważ w biosferze żywe organizmy oddziałują między sobą, a także ze środowiskiem fizycznym, aby utrzymać system stanu ustalonego (równowagi samoregulującej). Można go podzielić na trzy składniki — hydrosferę, atmosferę i litosferę.


Biologiczne poziomy organizacji

Wyjaśnij, w jaki sposób przetrwanie istot żywych zależy od innych istot żywych i nieożywionych.

  • Wyjaśnij, co dzieje się z organizm kiedy jego zaopatrzenie w żywność, dostęp do wody, schronienia lub przestrzeni (nisza / siedlisko) jest zmieniony.
  • Zidentyfikuj podobieństwa i różnice między życiem organizmy, od jednokomórkowych do wielokomórkowych organizmy za pomocą mikroskopów, wideo i innych mediów.

Opisz relacje między biotyczny oraz abiotyczny składniki an ekosystem.

  • Porównaj i kontrastuj inaczej biomy i ich właściwości
  • Opisać symbiotyczny oraz drapieżnik/ofiara relacje

Zbadaj efekty czynniki ograniczające na dynamika populacji.

  • Przeanalizuj możliwe przyczyny fluktuacji populacji.
  • Wyjaśnij pojęcie nośność w an ekosystem.
  • Opisz jak organizmy zostać sklasyfikowanym jako zagrożony lub zagrożony.
  • Opisz jak czynniki ograniczające przyczyna organizmy zostać wymarły.

Wyjaśnij przepływ energii w ciągu ekosystem.

  • Porównaj i skontrastuj przepływ energii między organizmy w innym siedliska.
  • Wyjaśnij pojęcie troficzny poziomy.

Opisz wspólne cechy życia.

Porównaj i porównaj struktury komórkowe i stopnie złożoności organizmów prokariotycznych i eukariotycznych.

Wyjaśnij, że niektóre struktury w komórkach eukariotycznych powstały z wczesnych komórek prokariotycznych (np. mitochondria, chloroplasty)

Powiąż strukturę organelli komórkowych z ich funkcją (wychwytywanie i uwalnianie energii, transport, usuwanie odpadów, synteza białek, ruch itp.).

Wyjaśnij rolę wody w metabolizmie komórkowym.

Wyjaśnij, jak błona komórkowa funkcjonuje jako struktura regulacyjna i bariera ochronna dla komórki.

Opisz mechanizmy transportu przez błonę plazmatyczną.

Podstawowe zasady biologiczne

Cele

Podczas tej lekcji uczniowie zaobserwują, że organizacja biologiczna jest hierarchicznym systemem klasyfikacji, w którym każdy kolejny poziom jest bardziej złożony niż poziom niższy, a każdy kolejny poziom ma właściwości, które wcześniej nie istniały. Studenci będą:

uszeregować poziomy organizacji biologicznej w kolejności od najmniej do najbardziej złożonej.

sporządź składaną listę i opisz poziomy organizacji biologicznej.

podać przykłady dla każdego poziomu organizacji.

opisać przykład nowej własności na każdym poziomie organizacji.

Podstawowe pytania

Słownictwo

Abiotyczny: Czynniki nieożywione w ekosystemie.

Biotyczne: Organizmy żywe w ekosystemie.

Biosfera: Wszystkie różne ekosystemy, które tworzą planetę sferę zawierającą życie na Ziemi.

Komórka: Najmniejsza jednostka, która jest w stanie przeprowadzić wszystkie procesy żywych istot.

Społeczność: Wszystkie różne populacje, które wchodzą w interakcje i współistnieją na określonym obszarze.

Ekosystem: Zawiera wszystkie społeczności zamieszkujące określony obszar wraz z czynnikami abiotycznymi w tym środowisku.

Właściwości pojawiające się: Komponenty mogą tworzyć złożone systemy, które oddziałują w taki sposób, że pojawiają się nowe właściwości, które nie istniały na niższych poziomach

Homeostaza: Proces, dzięki któremu organizmy utrzymują stabilne środowisko wewnętrzne.

Układ narządów: Grupa narządów, które wchodzą w interakcje, aby pełnić podobną funkcję (np. układ krążenia, układ wydalniczy).

Organ: Grupa różnych tkanek, które tworzą pojedynczą jednostkę i pełnią podobną funkcję (np. nerki, mózg, skóra).

Organizm: Jednostka, jednokomórkowa lub wielokomórkowa, zdolna do przeprowadzania wszystkich procesów żyjących istot.

Populacja: Grupa organizmów tego samego gatunku na tym samym obszarze.

Gatunek:  Grupa podobnych organizmów, które mogą łączyć się w pary i wydawać płodne potomstwo.

Papierowa chusteczka: Grupa komórek pełniących podobną funkcję.

Czas trwania

45–90 minut/1–2 lekcje

Wymagane umiejętności

Materiały

Powiązane plany jednostek i lekcji

Powiązane materiały i zasoby

Ewentualne włączenie poniższych komercyjnych witryn internetowych nie oznacza dorozumianego poparcia ich produktów, które nie są bezpłatne i nie są wymagane w tym planie lekcji.

Ocenianie kształtujące

Oceń zrozumienie przez uczniów organizacji biologicznej, przekazując informację zwrotną za pomocą ćwiczenia sekwencjonowania kart.

Pod koniec dyskusji sprawdź zrozumienie i popraw błędne przekonania ujawnione w odpowiedziach uczniów i zbierz bilety wyjścia do indywidualnej oceny.

Sugerowane wsparcie instruktażowe

Ekologia bada złożone systemy zbudowane z mniejszych, mniej złożonych systemów. Uczniowie muszą zrozumieć, że chociaż organizmy wielokomórkowe funkcjonują na poziomie makroskopowym (np. jedzą, wydalają odpady), jednostkami funkcjonalnymi są komórki, które tworzą większe systemy.

Uczniowie będą manipulować i sekwencjonować karty z wizualnymi przykładami różnych poziomów biologicznych i tworzyć składany organizer graficzny.

Ta lekcja daje uczniom więcej doświadczenia w ćwiczeniu i budowaniu słownictwa. Organizator graficzny pomoże uczniom zwizualizować hierarchiczny system klasyfikacji.

Uczniowie będą zastanawiać się nad pojęciami, tworząc własne definicje na podstawie zdjęć i znajdując przykłady. Omawiając nowe właściwości, uczniowie ponownie przyjrzą się pojęciom i interakcjom między poziomami.

Ocenianie kształtujące będzie miało miejsce podczas lekcji. Podczas zajęć sprawdzisz zrozumienie. Pod koniec lekcji zadasz konkretne pytania, które można wykorzystać jako bilet wyjściowy.

Elementy wizualne lekcji pomogą uczniom tworzyć własne definicje w oparciu o relacje między poziomami. Rozszerzenia zapewniają zajęcia dla uczniów, którzy potrzebują możliwości dodatkowej nauki, oraz dla uczniów, którzy wykraczają poza standardy.

Ta lekcja przechodzi od konkretu, wizualizacji poziomu biologicznego, do globalnego, biologicznego poziomu i wreszcie, do poziomu abstrakcyjnego z wyłaniającymi się właściwościami.

Procedury instruktażowe

Rozdaj grupom uczniów inny zestaw kart z obrazkami przedstawiającymi poziomy organizacji biologicznej (S-B-3-3_Biological Organization Cards.doc). Niech ułożą karty w kolejności złożoności. Omów, skąd wiedzieli, w jakiej kolejności je ustawić. Jaki jest wzór? Większość rozpozna, że ​​urosły, niektórzy zobaczą, że prosty system staje się częścią następnego poziomu, który jest częścią następnego poziomu itd. Wyjaśnij, że system klasyfikacji zorganizowany od największego do najmniejszego tworzy hierarchię. Na przykład król ma największą władzę, ale jest tylko jedna. Jego doradcy mają mniej władzy, ale jest ich kilku więcej i tak dalej.

Aktywność: Piramida składana

Uczniowie wykonają składaną piramidę, aby wzmocnić hierarchiczną naturę poziomów biologicznych za pomocą składanej piramidy (S-B-3-3_Pyramid Foldable.doc). Zademonstruj, jak przyciąć składany przedmiot, aby stworzyć piramidę. Poproś uczniów, aby zachowali odcięty pasek papieru jako bilet wyjściowy. Zanim uczniowie skleją piramidę razem, poprowadź ich do zapisania poziomów organizacji biologicznej po jednej stronie, z najmniejszym na górze. Na następnej stronie poproś uczniów, aby napisali opis odpowiedniego poziomu. Niech uczniowie napiszą własne definicje/opisy dla różnych poziomów, patrząc na zdjęcia. Na ostatniej stronie uczniowie wymienią przykłady poziomów. Zobacz tabelę poniżej.

Różne atomy połączone ze sobą

DNA, białko, lipidy, węglowodany, woda, sól, CO 2 , glukoza

Najmniejsza jednostka, która jest w stanie przeprowadzić wszystkie procesy życiowe

Prokariota, białe krwinki, komórki nabłonkowe, bakterie, drożdże

Grupa komórek, niekoniecznie tego samego rodzaju, które współpracują ze sobą, aby wykonać określone zadanie

nabłonkowy, łączny, nerwowy, mięśniowy

Grupa różnych tkanek, które tworzą pojedynczą jednostkę i pełnią podobną funkcję

Grupa narządów, które współdziałają ze sobą, aby pełnić podobną funkcję, tj. układ krążenia, układ wydalniczy

Układ krążenia, układ pokarmowy, układ wydalniczy, układ nerwowy, układ oddechowy

Indywidualna żywa istota może być jednokomórkowa lub wielokomórkowa

Ludzie, ptaki, dżdżownice, rośliny, bakterie, drożdże

Członkowie tego samego gatunku zamieszkujący ten sam obszar

Jeleń bielik w PA, klony czerwone w Allegheny National Forrest

Wszystkie różne populacje, które zamieszkują i wchodzą w interakcje w

Staw, łąka, głęboki ocean

Wszystkie biotyczne i abiotyczne czynniki, które zamieszkują i oddziałują na określony obszar

lasy liściaste, lasy iglaste, łąki, pustynie, morskie, słodkowodne

Wszystkie różne ekosystemy tworzące planetę Ziemia

Uczniowie mogą chcieć przykleić stół do zeszytu, a nie przyklejać boków.

Po pierwsze, wyjaśnij, że nie wszystkie poziomy organizacji istnieją wśród wszystkich organizmów. Prokariota to organizmy jednokomórkowe. Nie mają tkanek, narządów ani układów narządów. Istnieją również jednokomórkowe eukarionty (np. euglena, drożdże, ameba, okrzemki). Chociaż niektórym organizmom brakuje bardziej złożonych struktur, takich jak tkanki, organy i układy narządów, mogą one tworzyć jeszcze większe systemy, takie jak populacje, społeczności, ekosystemy i biosfera.

Wyjaśnij uczniom, że gdy wspinamy się po piramidzie w bardziej złożone systemy, pojawią się właściwości, które wcześniej nie istniały. Są to tak zwane wschodzące właściwości a właściwości mogą być zaskakujące. Na przykład, jeśli spojrzysz na cząsteczkę DNA lub enzym, czy możesz stwierdzić, że może ona utworzyć żywą komórkę? Kiedy różne komórki rosną razem, tworząc tkankę, mogą komunikować się ze sobą za pomocą wiadomości chemicznych. Przykładami narządów wchodzących w interakcje z tkankami i innymi układami narządów są bicie serca i częstość oddechów wzrastająca w odpowiedzi na niższy poziom O2 poziomy we krwi. Innym przykładem własności emergentnej są ludzie tworzący złożone społeczeństwa złożone z populacji.

Aby zakończyć tę lekcję, poproś uczniów „Gdzie na piramidzie wyłaniają się właściwości życia?” (komórki) „Czy wszystkie organizmy mają organy?” (Nie, prokariota są jednokomórkowe. Protisty i plankton są również jednokomórkowe). „Na jakim poziomie zaczynamy brać pod uwagę czynniki abiotyczne?” (poziom ekosystemu) Poproś uczniów, aby podali przykłady każdego poziomu lub podali przykład, a uczniowie wybrali właściwy poziom biologiczny. „Nerka jest przykładem ____?” (organ) Na bilecie wyjściowym Pyramid Foldable poproś uczniów, aby napisali przykład poziomu biologicznego i który poziom reprezentuje.

Studenci, którzy mogą wykraczać poza standardy, mogą badać pojawiające się właściwości występujące w układzie narządów. Poproś uczniów, aby przygotowali plakat przedstawiający pętlę sprzężenia zwrotnego, która występuje w tym systemie.


Dyscyplinarne struktury badań biologii i edukacji biologicznej

Wiele czasopism koncentruje się na BER i wyrosło ze struktur dyscyplinarnych i potrzeb edukacyjnych wydziałów akademickich, ta historia pomaga zrozumieć rozdrobnioną strukturę obecnie charakteryzującą BER. Wiele dyscyplin biologicznych stworzyło skojarzone edukacyjny czasopisma, które służą jako przykłady: Mikrobiologia (Journal of Biology and Microbiology Education), ewolucja (np. Ewolucja: edukacja i zasięg) i neuronauka (np. Journal of Undergraduate Neuroscience Education) (zob. tabela 1). Pod wieloma względami sytuacja ta odzwierciedla eksplozję czasopism specjalistycznych w naukach przyrodniczych.

Wiele pytań badawczych podejmowanych w ramach subdyscyplin BER wywodzi się z kontekstów edukacyjnych, w których pracowali specjaliści biologii. Na przykład presja na aktualizowanie programów nauczania w celu odzwierciedlenia postępów w poszczególnych dyscyplinach jest wyzwaniem nieodłącznym dla wszystkich nauk biologicznych (być może w większym stopniu niż w fizyce i chemii wprowadzającej, gdzie treść pozostawała stosunkowo stabilna przez ostatnie stulecie) . Rzeczywiście, całkowicie nowe obszary badawcze (np. mikrobiomy, pradawny DNA [kwas dezoksyrybonukleinowy]) i metody (np. bioinformatyka, CRISPR [zgrupowane regularnie rozmieszczone krótkie powtórzenia palindromiczne]) pojawiają się w coraz szybszym tempie z każdą dekadą. Informowanie uczniów na bieżąco o wiedzy dotyczącej danej dyscypliny jest ciągłym wyzwaniem, które pobudziło reformę edukacyjną, innowacje i ciągły rozwój zawodowy w ciągu subdyscypliny biologiczne (np. fizjologia) i powiązane z nimi czasopisma.

Drugą cechą fragmentarycznej natury edukacji biologicznej są pozornie wyjątkowe wyzwania związane z uczeniem się, które zostały zidentyfikowane w każdym kontekście dyscyplinarnym (np. mikrobiologia, ewolucja, genetyka). Wyzwanie polegające na ustosunkowaniu się do błędnego przekonania uczniów, że bakterie są przede wszystkim patogenne, ma szczególne znaczenie w ramach mikrobiologii. Rozwijanie podejść do radzenia sobie z celowym wnioskowaniem o zmianach ewolucyjnych ma kluczowe znaczenie dla edukacji ewolucyjnej i pomaganie uczniom w rozpoznaniu podobieństwa genetycznego komórek oka i wątroby komórki są podstawą genetyki i genomiki. Wiele działań edukacyjnych w zakresie edukacji biologicznej wynika z prób rozwiązania specyficznych dla dziedziny wyzwań związanych z uczeniem się, w tym z opracowania narzędzi do diagnozowania nieporozumień specyficznych dla danego tematu (patrz: Myślenie uczniów o systemach żyjących poniżej). Być może w wyniku izolacji dyscyplinarnej znacznie mniej pracy w BER ma na celu zidentyfikowanie wspólnych wątków w materii studenckiego zamieszania i splot ich w ujednolicone modele rozumowania biologicznego, które są w stanie wyjaśnić pozornie odmienne wyzwania edukacyjne (chociaż patrz Coley & Tanner , 2012 Opfer i in., 2012, dla przykładów takich działań opartych na poznaniu).

Fragmentaryzacja wysiłków i czasopism BER może być postrzegana jako historycznie zależny wynik dyscyplinarnej struktury nauk biologicznych i unikalnych wyzwań, które je charakteryzują. Ale mniej krótkowzroczny obraz może ujawnić przekrojowe podobieństwa w różnych dyscyplinach (patrz poniżej). Rzeczywiście, ostatnie wysiłki w Stanach Zjednoczonych i innych krajach miały na celu zreformowanie programu nauczania biologii i podkreślenie przekrojowych koncepcji, które leżą u podstaw wielu różnych poddyscyplin (np. Wizja i zmiana w licencjackiej edukacji biologicznej, AAAS, 2011). Podjęto również wysiłki, aby połączyć różne środowiska edukacji biologicznej w ramach nowych rozwiązań organizacyjnych (np. SABRE: Society for the Advancement of Biology Education Research ERIDOB: European Researchers In the Didactics Of Biology). Po tych wysiłkach ujednolicenia specyficznych dla biologii, Narodowa Rada ds. Badań (2012) podjęła również próbę zdefiniowania i zjednoczenia wysiłków naukowców zajmujących się edukacją chemiczną, fizyką i biologią w ramach „Badań edukacyjnych opartych na dyscyplinie” (DBER). Oczywiste jest, że dyscyplinarna struktura edukacji biologicznej, podobnie jak innych dyscyplin naukowych, ulega zmianom. Próby zintegrowania obszarów działalności badawczej dyscyplin są w toku i jest zbyt wcześnie, aby scharakteryzować wyniki tych wysiłków. Jednak ujednolicenie dyscyplinarne jest często wspierane przez ramy pojęciowe, które obejmują potrzeby i cele interesariuszy (Miller, 1978). Taka praca będzie nieoceniona przy prowadzeniu integracji edukacyjnej.

Podsumowując, zakres i różnorodność czasopism BER i wysiłków badawczych (Tabela 1) nadal odzwierciedla splątane korzenie dyscyplinarne i akademickie, z których wyrosły. Ujednolicenie paradygmatów i perspektyw generowanych z wielu czasopism BER i towarzystw naukowych jest wyzwaniem, ale jest wartościowym celem, jeśli ma zostać osiągnięta prawdziwa unifikacja pojęciowa w „społeczność BER” (lub jeszcze większą „wspólnotę DBER”). W kolejnych sekcjach zidentyfikowano, zrecenzowano i poddano krytyce niektóre przekrojowe wątki z tego obszernego dorobku. Podobnie jak sam BER, istnieje wiele alternatywnych ram, które mogą skutecznie scharakteryzować ten ewoluujący obszar nauki. Jednak uporczywe pytanie, które wyłania się z przeglądu tego podzielonego dorobku, brzmi, czy istnieją wystarczające ramy koncepcyjne i teoretyczne zdolne do wspierania wyzwania unifikacji dyscyplinarnej (i odpowiadającej jej unifikacji edukacyjnej).


Poziomy organizacji biologicznej

Nauczyciele, termin „poziomy organizacji biologicznej” może dezorientować niektórych uczniów. Dobrym pomysłem byłoby rozpoczęcie tej części planu lekcji od pytania uczniów, co ich zdaniem oznacza ten termin. Pozwól uczniom wyrazić, co myślą, a następnie daj im znać, że organizacja biologiczna polega po prostu na klasyfikowaniu fizycznych podstaw żywej istoty od najmniejszej do największej. Powinieneś także dać im znać, że nie wszystkie żywe istoty będą miały wszystkie poziomy organizacji. Omów ze swoimi uczniami następujące poziomy organizacji.

Te poziomy są wymienione od najmniejszego do największego.

  1. atomy
  2. Cząsteczki
  3. komórki
  4. tkanki
  5. organy
  6. narządy
  7. organizmy

Aby pomóc uczniom zrozumieć, czym są te poziomy organizacji biologicznej, wykonaj czynności wymienione poniżej, które dadzą im konkretne przykłady tych poziomów.

Poproś uczniów, aby narysowali piramidę w swoich zeszytach. Narysuj piramidę na planszy. Wyjaśnij uczniom, że mniejsze poziomy organizacji biologicznej współpracują ze sobą, tworząc większe poziomy, aż do stworzenia kompletnego organizmu. Wyjaśnij, że zaczniesz od dołu piramidy, aby zademonstrować to wydarzenie. Korzystając z poniższej listy, poproś uczniów, aby zapisali przykłady w swoich piramidach dla każdego poziomu organizacji biologicznej

  • Na najniższym poziomie uczniowie powinni pisać „atomy”. Wyjaśnij uczniom, że 98% masy ciała organizmów składa się tylko z sześciu pierwiastków. Pierwiastki te są wymienione w układzie okresowym z pomiarami podanymi w oparciu o jeden atom. Niech uczniowie napiszą te sześć elementów jako przykłady: atomy w ich piramidzie węgiel, wodór, azot, tlen, fosfor i siarka.
  • Na wyższym poziomie poproś uczniów, aby napisali słowo „molekuły”. Wyjaśnij, że w żywych organizmach atomy łączą się w formę Cząsteczki. U ludzi jedna z tworzonych cząsteczek nazywana jest DNA lub kwasem dezoksyrybonukleinowym. Poproś uczniów, aby napisali to obok słowa „molekuły” na ich piramidzie.
  • Na trzecim poziomie od dołu uczniowie powinni napisać „komórki”. Poinformuj uczniów, że komórka jest najmniejsza strukturalna i funkcjonalna jednostka organizmu. Niektóre przykłady komórek to komórki nerwowe i komórki mózgowe. Poproś uczniów, aby zapisali je na swoich piramidach.
  • Następny poziom to tkanki. Poproś uczniów, aby napisali to na swojej piramidzie. Wyjaśnij, że tkanka składa się z podobnych komórek, które łączą się, aby pełnić funkcję. Niektóre przykłady tkanek to tkanka nerwowa i tkanka mózgowa. Poproś uczniów, aby zapisali je na swojej piramidzie. (Te konkretne zostały wybrane, aby pomóc uczniom dostrzec korelację między komórkami i tkankami.)
  • Przechodząc wyższy poziom, dochodzimy do organy. Poproś uczniów, aby zapisali to słowo w odpowiednim miejscu na swojej piramidzie. Wyjaśnij, że podobnie jak podobne komórki łączą się, tworząc tkanki, podobne tkanki łączą się, tworząc narządy. Niektóre przykłady, które uczniowie mogą napisać na swojej piramidzie, to mózg, skóra, żołądek itp.
  • Na wyższym poziomie poproś uczniów, aby napisali „systemy organów”. Wyjaśnij to narządy są wynikiem współdziałania kilku organów w celu wykonania funkcji. Niektóre przykłady, które uczniowie mogą napisać na swojej piramidzie, to układ pokarmowy, układ nerwowy i układ sercowo-naczyniowy.
  • Wreszcie, na szczycie piramidy, układy narządów współpracują ze sobą, tworząc organizm. W tym konkretnym ćwiczeniu omawialiśmy biologiczną organizację człowieka. Kiedy uczniowie napiszą słowo „organizm” na szczycie piramidy, poproś ich, aby obok napisali „człowiek”.

Dobrym sposobem na uzupełnienie planu lekcji i upewnienie się, że uczniowie rozumieją, jak działa każdy poziom, jest dyskusja z uczniami. Podczas dyskusji zapytaj uczniów, czy w szczególności ludzie byliby w stanie funkcjonować, gdyby którykolwiek z tych systemów był nieobecny. Biorąc pod uwagę postępy współczesnej nauki, może to wywołać interesujące debaty i pozwolić uczniom zobaczyć, jak nauka działa w połączeniu z naturą.


Wyszukany

W tej części lekcji uczniowie rozwijają głębsze i szersze zrozumienie poziomów organizacji, wykorzystując uważne czytanie do analizy artykułu, opowiedzianego z perspektywy pierwszej osoby, który również łączy się z poziomami organizacji.

Bliskie czytanie

In this section students complete a close reading of The Invisible Disease That's Killing Our Son, an article that discusses the cause and effect of mitochondrial disease through the eyes of a young boy and his family. Through this article students are able to see a real life application of what they're learning in this lesson, a story of cells and the organelles that constitute the body systems of the human body. (MS-LS1-2)

Students are instructed to circle any key terms (science vocabulary, names of people, dates) and underline any claims. After close reading students complete text dependent questions to gain deeper understanding of text and prepare for class discussion.


An organ is a group of tissues that perform a specific function or groups of functions. Animal organs include the brian, the lungs, the liver, and the stomach and some plant organs are leafs, roots, and the stem. Your senses are also organs- your ears, tongue, eyes, nose, and skin are sensory organs. Organs inside an animals body are often called internal organs or more scientifically viscera (pl. viscus). Plant organs are split into both vegetative (root, stem, etc.) and reproductive organs (flower, seed, etc.). A list of human organs is provided below in alphabetical order:

A organ system is a collection of organs that perform a specific function- the circulatory system or digestive system for example. Several organ systems are present in humans and other creatures have different kinds of systems. Plants have vascular systems and sharks have a kind of "electromagnetic system". An organ system cannot live by itself and is dependant on other organ systems to form an organism. Here is a list of human organ systems and the organs they are made up of:

  • Curculatory System: the heart, blood, and blood vessels : the salivary glands, esophagus, stomach, liver, gallbladder, pancreas, intestines, rectum, and anus
  • Endocrine System: the hypothalamus, pituitary gland, pineal body, thyroid, parathyroids, and adrenals
  • Integumentary System: the skin, hair, and nails : the leukocytes, tonsils, adenoids, thymus, and spleen
  • Muscular System: the muscles : the nerves, brain, spinal cord, and peripheral nerves : the ovaries, fallopian tubes, uterus, vagina, mammary glands, testes, vas deferens, seminal vesicles, prostate, and penis : the pharynx, larynx, trachea, bronchi, lungs, and diaphragm
  • Skeletal System: the bones, cartilage, ligaments, and tendons
  • Uninary System: the kidneys, ureters, bladder, and urethra

Organ systems may be closely intertwined and called things like the muscoskeletal system or neuroendocrine system.


Cell Structures - Levels of Organization

All living things are organized into several basic levels of organization. The basic level of organization for all living things is the cell . In unicellular (single-celled) organisms, a single cell performs all life functions. Multicellular (many-celled) organisms have various levels of organization within them. Individual cells may perform specific functions as well as work together with other cells for the good of the entire organism. The cells become dependent on one another.

Within an organism, groups of cells with similar functions combine to make up tissues . A tissue is a group of cells which work together to perform a specific activity.

  • Examples: blood, nervous, bone, etc. Humans have 4 basic tissues: connective, epithelial, muscle, and nerve.

Groups of tissues with similar functions combine to make up organs .

Groups of organs working together combine to make up organ systems .

  • Examples: circulatory system, nervous system, skeletal system, etc.
  • The Human body has 11 organ systems - circulatory, digestive, endocrine (glands), excretory (urinary), immune (lymphatic), integumentary (skin), muscular, nervous, reproductive, respiratory, and skeletal.

Several organ systems working together combine to make up an organism . An organism is an entire living thing that can carry out all basic life processes. This means the organism can take in materials, release energy from food, release wastes, grow, respond to the environment, and reproduce.

  • Examples: bacteria, amoeba, mushroom, sunflower, human (while an organism may be unicellular, most organisms are made up of more than a single cell)

Organization of Life – The Hierarchy

It’s not a new fact that the smallest unit of living and non-living things is an atom. Along the largest is the biosphere and beyond that is the universe.

In case of the arrangement of living organisms, the organization of life starts with the cell organelle ascending upto the biosphere. Ofcourse, the cell organelles work with the help of various metabolic activities carried out by macromolecules and single molecules consisting of their respective atoms. But they are not included in the category of living things.

The hierarchy of life on the biosphere which we know – Earth is a simple diagram that shows us it’s where we fit in. The hierarchy starts with the simplest unit i.e., an atom. The next levels are put forth according to complex nature of each level.

Znaczenie: The very basic concept of emergence reveals the principle of this organization of life. Which means that the smaller levels of this particular system combine and working together to get the higher levels. Hence, whatever property is exhibited by the smaller level is what makes the higher level.

The different fields of biology today use this concept or hierarchy of organizations of life to continue their research. Without this particular system, the study of different biotechnologies is not possible by man. Biochemical advancement is not possible with the knowledge of this concept.

For eg: If we take a basic example – the complete subject of pharmacology is impossible without understanding the hierarchy of life on earth. The medicine and medical improvement research happen to be based on knowing the diseases or issues at the very basic level which are cells and their metabolism. This has helped us in producing modern medicine.

Let us see the Organization of Life in an ascending order which makes it easier to explain.

Non-living Components

There are subatomic particles like electrons, protons, and neutrons. And we could go at micro nano levels too. But we will start with atoms to explain the hierarchy.

  1. Atoms: it’s the smallest unit of any substance in the entire world. Atom is made of neutrons, protons, and electrons. The number of electrons and protons in an atom decides what kind it is starting with Hydrogen in the periodic table which has only 1 electron and 1 proton
  2. Molecules: it’s a group of atoms which are attracted together to bind together in strong or weak bonds.
  3. Biomolecules: there are specific molecules which are required for living organisms called biomolecules. These help in different metabolic activities happening in a living body. Biomolecules are naturally found in the environment or are synthesized in the body.

Living components

  1. Organelle: these are a specific section in the where biomolecules are used or synthesized. Several biochemical reactions happen in this particular space. Each organelle has its own lipid layered membranes to enclose all the reaction in them.
  2. Cell: cells are the basic unit of life in which each has its own set of organelles in it. All the organelles have their own function and collaborate with each other taking care of the requirements of the cells.
  3. Tissue: Cluster of the same group of cells functioning at its own. Cell to cell interaction can be seen in a tissue.
  4. Organ: Group of tissue which cluster up to become functional and work with specific goal.
  5. Organ systems: the organs connect together to work for a specific goal creating an organ system.
  6. Organizm: it’s an independent living system which comprises at least one cell or more.
  7. Population: it’s a cluster of organisms of the same species associated together.
  8. Biocoenosis or Community: 2 or more species assemble in a particular geographical area interacting each other.
  9. Ecosystem: According to a particular environment, a group of organisms collaborate and survive as an ecosystem. This depends on the nonliving environment surrounding the organism.
  10. Biome: it’s a community of ecosystem which survives in common environment. There are 2 major subdivisions for a biome. They are Terrestrial and Marine. But again there are a number of subdivisions for these 2 which include types like Tropical, Tundra, desert, Pelecypod, Coral etc.
  11. Biosphere: biosphere is the collection of all ecosystem. Earth is one biosphere where you can find all the living ecosystem that we know exist.

All the living organisms we find are a small part of this hierarchy. It took a ton of research, which meant a lot of time and work to put forth this organization from a single atom to a biosphere which is the most complicated one. The hierarchy of organizations of life, help us to understand that we humans are not the dominant beings present in this world. This world belongs to much more than we can think of. Also, we need a mutual relationship with each segment of the hierarchical levels.


What levels of organization include abiotic factors?

Generally, the ecosystem is the lowest level of organization that is considered to include nonliving (abiotic) factors. So that would mean that ecosystems, biomes, and the biosphere include abiotic factors.

The traditional levels of organization are as follows:

  1. Biosfera
  2. Biome
  3. Ecosystem
  4. Community
  5. Populacja
  6. Organizm

You might see slightly different lists in different places, but those 6 are standard.

An organism is an individual living thing, while a population is a group of organisms of the same species in an area. A community is multiple interacting populations, and an ecosystem is a community or multiple communities and the abiotic factors of the environment. A biome is a large region made up of multiple ecosystems and characterized by the climate and organisms that live there. The biosphere is everywhere on Earth where there is life.


Obejrzyj wideo: Hälsorevolutionen 12 Veckors - Introduktion (Sierpień 2022).