Biologi til tiden 9788790363291, 8790363299, 9788790363321, 8790363329 [PDF]

Zitiervorschau

NUCLEUS·

Biologi til tiden © Lone Als Egebo, Paul Paludan.Mtiller, Kresten Cresar Torp, Steen Ussing og Nucleus Foriag ApS Redaktion: Marianne Fr0sig

Graftsk tilretteJregnillg og tegninger: Det Danske ldeselskab Fotos: se side 189 I.

udgave.

t.

optag 2005

ISBN , 87-90)6)-29- 9 Udgivet afNucleus - Foreningen afDanske Biologers Forla g ApS Lundingsgade 33. 8000 Arhu s C T 86 19 0 4 55- F 86 19 6) 55

e-mail: [email protected] www.nucleus.dk Trykl hos Clemenstrykkeriet, Arhu s Trykt med vegetabilsk trykfarve pa klorfrit papir Pr inted in Denmark 2005 Kopiering fra denne bog rnA kun fi nde sled pa institutioner der har indgAet aftale med Copy-Dan og kun indcn for de i aftalen n.evnte rammer. Bogens hjemmeside: www.biologitiltiden .dk

Forfattere Lone ALs Egebo, lektor. Hasseris Gymnasium . Forfatter til kapitlerne Hvad er biologi?, Nar vi v

FAKTAS ID E

Bakterie

."

Celler Den eukaryote celie Bade dyrece ller, pla nteceller og svampeceller er sakaldte euka ryote celler. Det betyde r at de indeho lder en kerne hvori arvematerialet befinder sig. Kernen er omgivet af en kerne-

membran der er opbygget af fedtstoffer og protein. Arvemateria let styrer cel lens funktion. Nar ce ll en ikke li-

14

ge e r ved at dele sig, li gge r arve m aterialet scm lange usynlige trade i kerne n. Man ka lder, trade ne for kromosomer. Menn esket har 46 kromosomer sa m h0rer sam me n i par. Lees mere o m menneskets arvemasse i ka pitlet

Figur 27. a. Celler fra mundhuleskrab set i lysmikroskop. Cellerne er farvet med stoffet methylenblat, som isrer farver eellekernen. b.

Forstorrelse af en enkelt celiefra mundhulen. Man ser tydeligt den fa rvede eellekerne. Ovenpa og omkring eellen liggu en del bakterier, der ogsa er farvet bid. Disse bakterier lever naturligt i menneskets mundhule.

Den geneti ske ary, si de 101.

Eukaryote celler besta. r ogsa af

Cel lemembran

et cytoplasma der er omgivet af en cellemembran. Cytoplasmaet bestar af en

tyktftydende v;eske med en rcekke struk turer i. eel-

Mitokondrie

lemembranen er ligesom

•

kernemembranen opbyg-

•

get af fedts toffer og prote-

•

in. Den afgrcenser ce ll en mod omve rdenen.

Pa en celie fra menne-

, -"

•

•

·• , .

skets mundhule kan man

•

.

•

-

ved hi;elp af et Iysmikroskop

.-

•

•-

Celleke rne •

o

•

Kernemembran

ret let se nogle af de ncevnQ

te strukturer, se figur 27 a

og b. Et Iysmi kroskop kan

Cytoplasma

normalt forst0rre op til 1.000 1000

=

gange (skrives

o

x). Hvis man havde

Ribosomer

•

et elektronmikroskop Q

som kan forsterre op ti l en million gange, ville man kunne se flere struk-

o

turer i cellen. Figur 28 vi-

0

Sma vakuoler

ser en tegning af de strukturer man sA ville kunne se.

Figur 28.

De fleste eukaryote ee ller har mitokondrier fordi det

Elt

o

er der cellen frigiver energ;

• HVAD ER BIOLOG I

>

Ribosomer pa ER

ER

0,5 fl m

•

typisk dyreeelle.

•

Vakuole

..

.... . . •

•

• • _._ til til til ..

~

til til til . . til til : ,. til til til til til til til til 'til til til til til til til til til.. til til

Figur 30. En typisk bakterie-

, ,

cclle . Kloroplast

Cellev::eg

Man kan ogsa se at plantecellers vakuo ler er meget st0rre end dyrecellers . Faktisk udg0r de op m od go % af plantecellers volumen. H os planter in-

Figur 2.9. CellerIra vandplanten vandpest, Elodea canadensis, set i lysmikroskop. CcHerne er ikke blevet f arvet. Man kan derfor ikke se cellekernen. fra foden. Energien e r n!Zldvend ig for at cellen kan bevcege sig og vokse. Ene rgien bl iver frigivet nar organ iske stoffer fra f0de n reagerer med ilt (0 2 ) ved en proces som man ka lder aerob respiration elle r anding, se side 36 og faktas iden Fotosyntese, resp iration og vcekst, side 122. Jo mere aktiv en celie er, des flere mitokondrier har den. Celler har mange ribosomer. Ved hja:: lp af disse strukturer bl iver de r dan net protein, og prod uktionen bliver styret af kernens DNA, se faktas iderne DNA, side 150 , og Proteinsyntese, side 152. Prpteinerne blive r bl.a. brugt som byggemateriale, og som hormoner og enzymer, se side 147. Enzymerne er vigtige for cellens stofskifte. Nogle ribosomer producerer proteiner som bliver brugt uden for cellen. Disse ribosomer sidder pa ER der er et netvcerk af hulrum omgivet af membran. ER s0rge r for transporten af proteiner ud af ce llen. Vakuoler i en dyrece lle indeho lder ofte f0de ell er vand. De str ukturer i cellen der er o mgivet af membraner, ka Jder man for organeller. Organel betyde r et lille organ. Saledes er kernen, mitokondrier, ER og vakuo ler orga neller. Ri bosomer er ikke organeller. Man ka n ogs a se pa planteceller i et mikroskop, se figur 29. Planteceller har de samme cellebes ta nd dele som dyreceller. Men sam man kan se af figur 29, ads killer plantecel ler sig fra dyreceller ved ogsa at inde holde kloroplaster (gmnkorn) , samt ved at vcere omgivet af en stiv cellevceg. Kloroplasterne er organeller der indeholder det gr0 nne fa rvestofk lorofyl. Farvestoffet g0r at planter kan lave fot05yntese. Celleva::ggen der 5idder ude n for ce llem embrane n, fungerer som e n slags skelet for pla nten. Den be sta r ho vedsalig af cell u10se og ger at plantecel ler er mere kantede end dyrecell er.

deho lde r de forskellige op10ste stoffe r og medvirker til at regulere ce ll e rnes tryk i fo rho ld til omgivelserne. Svampeceller har den samme opbygning som dyre- og planteceller. Ligesom dyreceller har de ingen klorop laster. Men ligesom planteceller har de en cellevceg, som dog er helt anderledes opbygget end planternes.

Cellevceg

,,

Cellememb ra n

, , " ••• • • •• ' •• " •

:'

.

til • • til

til

.. ··...'.... •.. .' .. ·.....-......: . .... ·-. ..... ....... .. ... .... •

til

• • tII._4I til til • tI. til

til . . . .

,,

til til

•

"•• *

' ,

'

•

til

Plasmider

,

•

til til til

tI..

..

..

"

•

•

til.

........... . .. .......... ' · til.· ........ ••• " ,' . ........... . , ~'';'~' til

•

til". •

15

'

'.

Bakteriekromosom

, • •

Den prokaryote celie

•

Cytoplasma med ribosomer

Bakterieceller er sa ka ldte prokaryote celler. De ad ski ller sig fra euka ryote celler de ls ved at vcere 10 -100 ga nge mindre, og del s ve d ,, at vcere mere s impelt op , ' , bygget, se fi gur )0. Som man kan se indeholder den prokaryote celie ik0 ,5 ).lm ke kerne, mitokondrier elle r andre organeller. Men den indeholder ribosomer og arvemateri ale som li gger frit i cellens cytoplasma. Arvematerialet e r orga ni seret i et ringformet kromosom. Udover kromosomet har bakterie r ofte nogle m indre DNA-ringe, som man kalder plasmider. Plas miderne indeholder ikke livsvigtigt arvemateria Ie, og ofte udveksler bakteri er pl asmid er med hinanden. Den p rokaryote celie har en celleva::g uden om cellemembranen. Den e r fo rske lli g fra bade planters og sva mpes cellevceg.

..

.

HVAD ER BIOLOGI

~

FAKTASIDE

Kroppens organsystemer Menneskekroppen kan scm has aile andre pattedyr opdeles i ti forskellige organsystemer. Hvert organsystem varetager et funktionsomrade og g0r tilsammen hele "projekt liv" muligt. Det enkelte organsystem bestar af flere organer el ler vrev sam alt sam men er opbygget af ce ll er. I alt rummer menneskekroppen saledes fle re tus ind milliarder celler sam i et mesten ufatteligt kemisk sa mspil far kroppen til at h.:enge sam men og g0r li vet mul igt. Evnen til at forplante sig og pA den made give livet videre, er hovedsigtet med kroppens udformning og i sig se lv definitionen pa liv.

Hormonsystemet udg0res af en rcekke hormonproducerende kirtler rund t omkring i kroppen, fx hypofysen, bugspytkirtlen og binyrerne. Den enkelte kirtel producerer bestemte hormoner scm sendes rundt i kroppen med blodkredsl0bet. De enkelte hormoner povirker bestemte veev og organer. •

~--~-

Kredsl0bet bestar afhjertet og blodkarnettet med dets indhold af blod. Det udgmr tilsammen kroppens transportog forsyningsnet. Hjertet funge rer som en pumpestation der pumper iltet blod ud i kroppens vidt forgre nede blod ka rnet. Derved fa r aile ce ller i kroppen adgang til il t og nceringsstoffer.

Urinvejssystemet bestar afkroppens to nyrer, urin lederen, blc:eren og urinr0ret. Nyrernes vigtigste funktion er at regulere kroppens indhold af vand og salte sam t udskille urinstof. Det hele opsamles i blceren og udskilles som urin.

Forp lantningssys temet bestar af de ydre og indre k0nsorgane r. Forpl antn ingsorganerne har til opgave at videref0re livet. I de n ene afkvindens to ceggestokke mod nes en gang om maneden en cegcelle. I mandens testik ler udvik les cirka 100 mi ll ioner seedcell er i d0gnet. Et nyt liv opsta r nar en seedcelle treenger ind i eegcellen, og det befrugtede ceg scetter sig fast i livmoderen.

I \

HVAD ER B I O L DG I

~

-

../; ' t...__...

,\

H/

Nervesystemet udg0res af hjernen, rygmarven, sanseorganer samt nerveforbinde lser ud til aIle kroppens vre.v og organer. Hjernen modtager hele tiden millioner af nerveimpulser fra vores sanseorganer, de bearbejdes i forskellige omrader af hjernen og bliver til en de l af vores bevidsthed. Samtidig styrer hjernen aile kroppens funktioner. mange af dem er vi slet ikke bevidste om - fx hjertets slagrytme og andedra!ttet.

Hud bestar af forskellige lag af celleVa!V. Huden beskytter kroppen mod det ydre mi lj0 og spiller en vigtig rolle i kroppens temperaturregulering. Desuden indeho lder huden overalt forskellige sanseceller som er felsom me over for temperatur, tryk og berering.

17 Skelettet afstiver kroppen, og musklerne skaber bevre.ge lse. Den en-

kelte skeletmuskelligger hen over et knogleled fx albueleddet. Musklen ha:::fter til knoglerne via sener. og ledband afstiver selve knogleleddet. Nar musklen tr 66

ar

Figur 33. Procentdel af den danske befolkning med svrer overvcegt iforskellige aldersgrupper i arene 1987, 1994 og 2000. Kilde: 5tatens Institut for Folkesundlled, 2002.

Det er fede tider i Danmark. 40 % af voksne danskere er overvcegtige, og cirka 7 % har svcer overv;egt eller fedme som det ogsa kaldes. Det svarer til at 400.000 danskere lider af fed me. For 50 il r siden var tallet cirka !O.ooo. Blandt bern og unge er udviklingen ogsa gaet den tunge vej. Tal fra milit;ersessioner viser at i 50~erne og 6o -erne var der blot en enkelt ud af IOOO som var sv;ert overv;egtig. I dag er tallet cirka 45. Samlet set er Kvinder

ar

antallet af overv;egtige og sv;ert overv;egtige unge i Danmark tredoblet gen nem de sidste 30 ar, det svarer nu til over IS % af en argang, se fig ur 34. Tendensen er den samme i alle Europas lande med

,6-24 ar

ar

ar

67= 9Ar

>BoAr

I ak

Underva:gt (BMI < 18,5)

9,4

3,8

2,9

5,1

10,1

4,7

Normal vBoAr

lak

Overva:gt (BMI

~

25)

Svce r overvcegt (8MI

~

30)

Underva:gt (BMI < 18,5)

3,6

0,6

0,5

0,7

1,5

1,0

Normal va:gt (18.5 s BMI < 25)

n8

53.9

37,2

43,5

53,0

49.4

17,2

37.7

4 8 ,5

45,5

4 1,2

39,8

Overva:gt (BMI

~

25)

Svcer

Figur 34. Procentvis fordeling afbody mass index (8MI ) for hinder og mrend i forskellige atdersgrupper i Danmark. De forholdsvis mange hinder i alderen 16 ·24 ar med underva:gt skyldes nerves spiseva:gring. Stattlts Institut for Folkesultdhed, 2004.

KO ST OG S UNDHED

Graekenland, Malta og England som svaervaegtere. I USA er epidemien endnu mere fremskreden. Godt 60 %er overvcegtige, og 27 %afbefolkningen er i kategorien svcert overv~gtig. Overvcegt er med andre ord bIevet det normale, og normalvcegtig det unormale. Verdenssundhedsorganisationen WHO forudsiger at det samme vii ske i Danmark i 10bet af det nceste arti eller to, med mindre vi far vendt udviklingen.

Kroppens BM I Fedme og overvaegt definerer man ud fra kroppens BMI-tal (body mass index), som udregnes vha. folgende formel BMl ~ vaegt / hojde' En BMI-vcerdi pa 18,5-25 angiver at man er normalvaegtig, se figur 34. For en person pa fx I.75 m svarer det til at 58-78 kg anses for normalvaegtigt. Ved en BM! po 25-30 er man overvcegtig, og er den starre end 30, lider man af sv