Archive for януари, 2008

Цикъл 1, практическа задача 1 – Отглеждане и наблюдение на сенни бацили

януари 31, 2008

seno.jpg

Приготвяне на отварата от сено

 

Сенният бацил е широко разпространен в природата. Той е безвреден за човека и се развъжда лесно. Можете да опитате да отгледате сенни бацили и да ги наблюдавате.

Уговорка относно микроскопа. Ако нямате достъп до микроскоп, увеличаващ поне 400 пъти, изобщо не се захващайте с тази задача. Малките микроскопи-играчки не вършат работа, дори когато уж имат увеличения около и над 400. Съветвам ви да не ги използвате. С тях няма да видите нищо, ще помислите, че вината е ваша, и само ще се отчаете от микроскопията.

Джорджо Карбоне в своя сайт Fun Science показва как да си направим сами микроскоп, но аз лично не съм опитвала и не знам дали се получава.

Приготвяне на отвара от сено. Вземете сравнително тесен и висок съд с вместимост 300 – 500 милилитра. Най-добре да е чаша или каничка от йенско стъкло, така ще виждате какво става. Ако нямате, и непрозрачно канче върши работа.

Налейте в съда вода – най-добре дъждовна или изворна, в краен случай чешмяна. Не пълнете догоре, оставете поне 3 пръста до ръба, за да не прелива.

Вземете шепа сено и нарежете тревичките на парчета, дълги по 2-3 сантиметра. Добавете сеното към водата.

Сложете съда на котлон. След като водата кипне, оставете я да ври 15 минути.

Захлупете с дълбока чиния или друг подобен съд, така че целият ръб на каничката да е покрит (вж. рисунката). Не използвайте капак с дупчица. В никакъв случай не използвайте запушалка, затваряща съда плътно (освен ако не искате да се пръсне).

Оставете покрития съд да ври още 5 минути.

Без да отхлупвате, оставете съда на тихо място, защитено от пряка слънчева светлина. Изчакайте поне 2 дни.

Какво става в съда. По сеното, както и във водата, е имало различни микроорганизми. При варенето те загиват, с изключение на устойчивите спори на сенния бацил. Същевременно варенето извлича от сеното хранителни вещества и така превръща водата в бульон, подходящ за сенните бацили. След като съдът се охлади до стайна температура, спорите на бацила ще усетят благоприятните условия и ще се превърнат в пръчици. Те ще се хранят, растат и размножават в отварата.

След 2-3 дни на повърхността на съда трябва да се вижда фина ципа. Това са сенни бацили, струпали се на границата с въздуха, за да дишат по-лесно.

Ако съдът е бил отхлупен или пък е бил захлупен, но с неподходящ капак, вътре ще прониква въздух, носещ спори на мухъли. Тогава повърхността на разтвора, вместо да се покрие с ципа от бацили, просто ще мухляса. Можете да изхвърлите всичко. Засега не се интересуваме от мухълите, с тях ще се занимаваме по-нататък.

Микроскопско наблюдение. Вземете с капкомер или друг подходящ инструмент късче от ципата заедно с капка отвара. Нанесете го върху предметно стъкло и покрийте с покривно стъкло. Сложете получения препарат на микроскопа и наблюдавайте. Сенните бацили ще се виждат като извънредно малки пръчици. Възможно е да се движат активно, понеже имат камшичета. Но не се надявайте да видите самите камшичета или нещо от вътрешното устройство на клетката.

Copyright Майя Маркова

Имате право да съхранявате, размножавате и разпространявате този текст, стига да не го представяте като създаден от вас или от трето лице и да не извличате печалба.

Към съдържанието

Advertisements

Цикъл 1, урок 4 – Бактерии: обща характеристика

януари 30, 2008

bacteria_shema1.jpg

bactdelene.jpg

И на двете фигури са показани пръчковидни бактерии. Снимките на деляща се бактерия (бацил) са любезно предоставени от Карл Робиноу. 

Понятие за микроорганизъм и бактерия. Ще започнем разглеждането на живия свят с тези организми, които са най-малки и най-прости. Те се наричат микроорганизми, защото се виждат само под микроскоп. Повечето от тях са едноклетъчни. Науката, която изучава микроорганизмите, се нарича микробиология. Тя е клон на по-общата наука биология.

Самите микроорганизми също се различават по размери и сложност. Най-малките и прости микроорганизми се наричат бактерии. В единствено число обикновено казваме “бактерия”, но някои микробиолози предпочитат думата да е в мъжки род, “бактерий”. Разбира се, никой не бива да пише “бактерий”, когато има предвид множественото число.

Устройство на бактериалната клетка. Бактериалните клетки са дълги няколко микрометра, т.е. няколко хилядни от милиметъра. Повечето от тях имат форма на кълбо, пръчица или спирално завита пръчица. Формата на клетката е видов белег, т.е. еднаква е при всички индивиди от даден вид.

Над клетъчната мембрана бактериалната клетка има твърда клетъчна стена. Тя изпълнява защитна и опорна функция, т.е. предпазва клетката от различни вредни въздействия и поддържа формата й. При някои видове върху стената се образува допълнителна слузеста обвивка, наречена капсула (не е показана на рисунката).

Някои бактерии имат едно или повече камшичета – дълги и тънки израстъци, които се въртят и загребват околната течност. Те имат двигателна функция – чрез тях клетката се придвижва насочено. Останалите бактерии, които нямат камшичета, не могат да се движат активно, а само пасивно, т.е. оставят се на околната течност да ги носи.

Бактериалната клетка има само една хромозома. Тя е затворена във вид на пръстен. Понеже е много тънка, дълга и нагъната, със светлинен микроскоп хромозомата не се вижда като нишка, а просто като “облак” в средата на клетката. Можем да я сравним с оплетено валмо прежда. Но бактериалната хромозома само изглежда оплетена. В действителност всяка част от нея е достъпна за работа, когато е  необходимо.

Някои бактерии, наречени бацили, могат да преживяват неблагоприятни условия, като преминават в по-устойчива жизнена форма. Клетката им нормално е пръчковидна, но при нужда се свива до малко кълбо и се обвива с допълнителна обвивка. Тази форма на бацила, наречена спора, издържа въздействия, които убиват останалите клетки (например варене). Освен това тя не се нуждае от храна, защото има силно забавена обмяна на веществата. Когато условията отново станат благоприятни, спората се превръща обратно в пръчица.

Размножаване на бактериите. Бактериите се размножават, като от една клетка се получават две нови. Процесът се нарича клетъчно делене (вж. фигурата). Първо “майчината” клетка се подготвя, като нараства и удвоява своята хромозома. Получените две хромозоми се разполагат в двата края на удължената клетка. Между тях клетъчната стена започва да расте навътре, докато прегради клетката на две. Всяка от двете нови (дъщерни) клетки може да започне подготовка за следващо делене. Някои бактерии при благоприятни условия се делят на всеки 20 минути.

Обединения на бактериални клетки. Понякога получените при деленето клетки остават заедно известно време като двойки, четворки, кубчета, гроздове, верижки, нишки и др. Формата на клетъчното струпване е видов белег. Обикновено клетките в него просто стоят една до друга, без да си взаимодействат. Затова смятаме тези бактерии за едноклетъчни, независимо че често виждаме клетките им заедно.

При някои видове бактерии струпаните клетки са здраво свързани помежду си. Те може дори да си помагат, като някои от тях се специализират за една жизнена функция, а други – за друга и накрая всяка клетка се възползва от “уменията” на всички. Такива клетъчни струпвания се наричат колонии, а видът – колониален. Колонията е междинно стъпало от едноклетъчност към многоклетъчност.

За да наречем дадена група клетки многоклетъчен организъм, не е достатъчно в нея да има здрава връзка и “разделение на труда” между клетките. Трябва освен това групата да се размножава като цяло и съставните й клетки, ако бъдат откъснати от нея, да умират. Това не е характерно за бактериите; ще го разгледаме при по-сложните организми.

Разпространение на бактериите. Бактериите са разпространени повсеместно. Те живеят и се размножават в почвата, в сладките и солените води, в шуплите на скалите, върху по-големите организми и дори вътре в телата им. Във въздуха бактериите не могат да се движат активно и да се размножават, но се носят, прикрепени върху прашинки или в микроскопични капчици.

За клетките е нормално да са в течна среда. Затова бактериите се нуждаят, ако не от по-голямо количество вода, то поне от влага. Но изсушаването съвсем не винаги ги убива. Много бактерии понасят изсушаване, като силно забавят обмяната си. Когато отново се овлажнят, те възстановяват обичайната си жизнена дейност. По същия начин бактериите понасят студ (дори замразяване) и недостиг на храна.

Все пак и бактериите могат да бъдат убити. Смъртоносни за тях са някои химични вещества, ултравиолетовите лъчи и високата температура. Обикновеното изваряване убива повечето бактерии освен спорите на бацилите и видовете, които нормално живеят в горещи извори.

Copyright Майя Маркова

Имате право да съхранявате, размножавате и разпространявате този текст, стига да не го представяте като създаден от вас или от трето лице и да не извличате печалба.

Към съдържанието

Още за частните уроци

януари 24, 2008

Светла коментира предишния ми пост за частните уроци така: “Мисля, че ако образованието е на необходимото ниво, от частни уроци няма да има нужда… И в случая съм съгласна с държавата (което рядко ми се случва), че учител да дава уроци на собствените си ученици си е конфликт на интереси.”

Съгласна съм, че не бива учител да обучава частно ученици от класовете, на които преподава в училище. Не виждам обаче разумна причина да се забраняват частни уроци на ученици от други класове на същото училище. Разбира се, възможни са комбинации от типа “аз натискам своите ученици да ходят на уроци при Петрова, а тя праща своите при мен”. Но ако е за въпрос, при настоящата липса на контрол в училище и безправие на ученици и родители всеки безскрупулен учител може да изнудва учениците си за пари, без да дава каквито и да било уроци. И такива случаи има предостатъчно.

Съгласна съм също, че ако образованието е на необходимото ниво, нуждата от частни уроци ще намалее (макар че няма да изчезне изцяло – по причини, които ще посоча по-долу). Но не виждам никакъв механизъм, по който кампанията срещу частните уроци би могла да повиши качеството на образованието. Според мен е мит, че ако учител преподава лошо в клас, това е, за да дава частни уроци на недоучените си питомци. Който преподава лошо, просто си преподава лошо. Той не желае да преподава по-добре, а в много случаи и не би могъл да го направи, дори от това да зависи животът му. Такива хора просто трябва да се махат от училището.

Частните уроци възмущават нашето чувство за справедливост. Защо децата на богатите да получават по-добър старт в живота благодарение на татковите пари? Да, не е справедливо. Но такъв е животът. Вече всички приемаме за нормално богатите да са по-здрави от бедните не само защото могат да си позволят по-здравословен живот, а и защото имат достъп до по-добра медицинска помощ. Приемаме не само частните кабинети и болници, а и свободния платен прием на лекари, работещи в държавни болници. Дори в съда, където всички граждани трябва да са равни, богатите са по-равни. Не говоря за корупцията, а за простия факт, че богатият може да наеме по-добър адвокат. Може ли само образованието да е изключение и защо? Мисля, че трябва да се грижим да постигнем приемливо качество на масовото безплатно образование, вместо да се чудим как да попречим на богатите да осигурят с парите си още по-добро образование за своите деца.

Частните уроци според мен имат място във всички случаи, в които обучението на един ученик от един учител има важни предимства пред дори и добро обучение в класна стая с 20-30 ученици. На първо място бих посочила ученето на чужд език. Според мен всеки, който е учил език с добър частен учител, ще предпочете тази система пред груповото обучение. В гимназията 3 години изучавах немски усилено в група от 15 ученици, с добри учители и добри учебници. По същото време учех английски частно, общо година и половина. Научих го по-добре от немския. Учител ми беше Милчо Спасов, който за жалост вече не е между нас. По професия той беше адвокат, но не практикуваше, защото не вярваше в българското правосъдие. Мнозина го знаят като автор на текстове на популярни песни, както и на много статии, най-вече във в. “Про & анти”. Научих от него и други важни неща освен английския. Той ме насърчи и да пиша, като хвалеше съчиненията ми. Учениците имат нужда някой да забележи и насърчи способностите им, а в училище никой не се интересуваше от писателските ни дарби, защото програмата след 4. клас изобщо не включваше съчинения.

На второ място, частните уроци са важни при подготовка за състезателни изпити, най-вече кандидат-студентските и тези за “елитните” гимназии. Тук никакво подобряване на общото качество на образованието няма да премахне частните уроци, защото ученикът трябва не само да се издигне до определено равнище, а и да надмине своите конкуренти. Това, което трябва да се направи, е – критериите за прием да са прозрачни и да се основават на задължителната училищна програма. В моята област (природните науки) трябва да се иска само възпроизвеждане на заучен текст, а не т. нар. “мислене”. Непрекъснато се говори колко важно било да се насърчават учениците, които “мислят”, а не някакви си “зубрачи” (митични същества, смятани за крайно вредни). Аз пък твърдя, че всяко изискване за “мислене” на състезателен изпит по природни науки ще доведе до отсяване на деца, чиито родители предварително са платили на някого да осигури “мисленето”. Или – още по-зле – на деца, получили вътрешна информация какво точно се разбира под “мислене”. С радост мога да кажа, че на нашия приемен изпит по биология за Медицинския университет се иска само материалът от училищните учебници, записани в конспекта. Това не значи, че частните уроци са излишни. Ако някой тренира кандидат-студента да развива темите вярно и пълно в определеното за целта време, това ще му е от полза. Ученикът би могъл да направи това и сам, но освен способности ще му е нужна желязна самодисциплина. И ако кандидатства за някоя от специалностите, където стотни от оценката решават приема и един-два изпуснати абзаца или фигури могат да те оставят отвън, самостоятелната подготовка ми се струва излишен риск.

На трето място, частните уроци могат да бъдат неоценими за дете, което е слабо по определени предмети или изобщо. Включително когато “слабостта” достига степен на увреждане. Познавам пенсионирана учителка, която дава частни уроци на малък ученик със свръхактивност и липса на концентрация. Без тези уроци детето може би щеше вече да е или на риталин, или в специално училище, или най-малкото да проваля обучението на съучениците си. Разбира се, всяко дете със специални нужди има права независимо от парите на родителите си. Но засега дори в много по-напреднали страни от България проблемът се “решава” по следния начин: детето се настанява в обикновена класна стая заедно с лелка, която го успокоява и го извежда навън, когато напрежението му дойде премного. В цялата работа не става ясно какво научава детето. За това дори не се пита, защото не е политически коректно.

Не отричам, че в днешна България частните уроци са се разпрострели далеч над полагаемото им се място. Ученици и родители говорят за цяла образователна система в сянка, успоредна на официалната. Ако управляващите заедно с други мерки за подобряване на образованието искаха да ограничат тази система и да я изкарат на светло, бих ги подкрепила. Но не това е мотивът им. Те не желаят да помогнат на учениците, а само да тормозят учителите на дребно. Затова съм им ядосана и (за кой ли път) им давам идея да помогнат на България, като си подадат оставките.

(Между другото подкрепям въвеждането на матурите. За това пиша червена точка на министър Вълчев. Но черните точки, уви, са много повече.)

П.С. Дискусията със Светла ме подсети за нещо, което трябваше да напиша още в първия си пост по темата: Много университетски преподаватели дават частни уроци на студенти и кандидат-студенти. Защо не се говори за тях, а само за учителите? Неотдавна доцентка от Софийския университет беше заснета със скрита камера от репортер, представил се за кандидат-студент. Тя не само му предложи частни уроци, а и обеща да му пише завишена оценка, ако се случи да проверява изпитната му работа! Защо не се накарат преподавателите да декларират пред декана, ако дават частни уроци, и да не обучават младежи, които учат в същия университет или кандидатстват за него? Защото ние бяхме добрички и не стачкувахме. Така че сега можем да даваме частни уроци колкото ни душа иска и никой за нищо няма да ни гони. Най-много някой подъл репортер със скрита камера :-).

Управляващите отмъщават на учителите

януари 23, 2008

Прекъсвам поредицата от уроци заради една новина, пак свързана с образованието.

Миналата седмица по новините беше обявено, че занапред учителите, които дават частни уроци, ще трябва да декларират това. Също така те няма да имат право да дават частни уроци на ученици от същото училище (с което всички по-малки селища, в които има само едно училище, автоматично стават зони, свободни от частни уроци).

Щом чух това, веднага си помислих – ето как българските управници дребнаво и злобничко си отмъщават на учителите, задето стачкуваха. Дори съпругът ми, който няма нищо общо с образованието, беше възмутен до дън душа.

Сега чета в „Дневник„, че всъщност тези промени се предлагат от Министерския съвет и още не са минали през Народното събрание. Не виждам да се споменава и ограничението относно „същото училище“. Може изобщо да не го пише на хартия, а някой само да плаши гаргите. Ще видим.

Декларациите ще се подават не пред данъчните, както би било в една нормална държава, а пред директора на училището. Може би замисълът е само учителите, които са дружки с директора си, да дават частни уроци. Или пък министрите смятат, че директорът ще осигури високо професионално равнище и достъпна цена на частните уроци, давани от неговите подчинени. Или има друга логика, която ми убягва? Може ли някой да ме светне? Явно съм твърде тъпа.

Покойната Ани Драндарова беше писала по подобен повод (цитирам по памет): „Българската държава прилича на жалък съпруг, който лъже, че отива в командировка, за да провери дали жена му няма да покани любовник. Тежко на такъв съпруг! Тежко на такава държава!“

Цикъл 1, урок 3 – Индивид и вид. Развитие на индивида и вида

януари 22, 2008

evolution_horse.jpg 

Родствени връзки и общ произход на конете, магаретата и зебрите. Силно опростено по Budiansky (1997).  

Индивид и вид. Преди да започнем да разглеждаме организмите по същество, трябва да се запознаем с някои понятия, които ще ни трябват.

Всяко отделно живо същество се нарича индивид. Например вашата котка е индивид, липата пред дома ви също е индивид.

В природата всеки индивид е част от множество индивиди, които си приличат, без да са съвсем еднакви. Например, макар че котките не са съвсем еднакви (различават се по окраската си, по това дали са мъжки или женски и др.), всяка котка прилича на другите котки. Отделните липи имат различна височина и форма, но много повече е общото помежду им. Можем спокойно да кажем, че който е видял една липа, е видял всичките.

Съвкупността от индивиди, които силно си приличат по своето устройство и функции, се нарича вид.

Думата “организъм” може да значи както “индивид”, така и “вид”. Точният й смисъл се разбира от подтекста на изречението.

Индивидуално развитие. Всеки индивид принадлежи на своя вид веднъж и завинаги. При никакви обстоятелства индивид от даден вид не може да се превърне в индивид от друг вид. Това става само в приказките.

Неизменната принадлежност към вида не означава, че индивидът през целия си живот трябва да изглежда еднакво. Напротив, за много организми е нормално да се променят силно, докато растат. Ранният човешки зародиш няколко дни след зачеването е мъничко клъбце, в което изобщо не личи бъдещият човек. Предстоят му големи преобразувания, докато се превърне в новородено бебе, което вече има човешка форма. Но промените не свършват с раждането; детето трябва да расте, да му поникнат зъби, да проходи, проговори и т.н. Тези процеси протичат еднакво при всички индивиди от нашия вид, следователно са закономерни.

Последователните закономерни промени през живота на индивида се наричат индивидуално развитие (или само развитие). То е жизнена функция и като другите жизнени функции е предвидено в наследствената информация, записана в хромозомите.

Понякога младите индивиди толкова се отличават от възрастните, че неподготвеният наблюдател би ги причислил към различни видове. Например поповите лъжички никак не приличат на възрастните жаби от същия вид. Затова, когато разглеждаме даден вид, е важно да опишем и индивидуалното му развитие.

Еволюция. Видовете също се развиват. Когато се разкопават земните пластове, в тях се откриват останки от организми, които не принадлежат към никой от днешните видове. Следователно видовете са се променили. Развитието на вида се нарича еволюция.

За разлика от индивидуалното развитие еволюцията не е закономерна (може да протича в най-различни посоки) и не е предвидена в наследствената информация. Напротив, тя се основава на непредвидени случайни промени в наследствената информация на индивидите. Тези промени се наричат мутации и възникват много рядко. Предизвикват ги някои въздействия, които повреждат хромозомите – ултравиолетови лъчи, рентгенови лъчи, йонизиращи лъчения, висока температура или определени отровни вещества.

Повечето мутации са вредни и скъсяват живота на индивида, който ги носи. Той умира, без да е успял да се размножи, и вредната мутация изчезва. Някои мутации обаче са полезни за носителя си. Той процъфтява и оставя много потомци. Мутацията се предава на тях, после на тяхното многобройно потомство и накрая обхваща целия вид. Това отхвърляне на вредните и утвърждаване на полезните мутации се нарича естествен отбор.

Пример за еволюция е развитието на устойчивост към лекарства. Щом фармацевтите произведат нов антибиотик, не след дълго се появяват микроби, на които той не вреди ни най-малко. Такива примери, в които еволюционни промени протичат пред очите ни, обаче са редки. Поначало еволюцията е много бавен процес. Често са нужни стотици хиляди години, за да се натрупат видими промени.

Произход на видовете. През повечето време видът еволюира като едно цяло. Ако обаче две групи индивиди от един вид дълго живеят разделени (например от двете страни на река или планина), те няма да могат да си обменят мутации, ще поемат всяка по свой път и след време ще се превърнат в два отделни вида.

След известно време някой от тези видове може да се раздели на още два. Така ще се образува група от три или повече вида, които имат общ произход и си приличат. Илюстрацията показва как съвременните коне, магарета и зебри са се получили от един общ предшественик, живял преди 4 милиона години.

По подобен начин от един родоначалник са се развили и други групи видове – например папратите, иглолистните растения, насекомите, рибите, птиците. Можем да сравним развиващия се жив свят с разклоняващо се дърво. Предполага се, че ако се върнем достатъчно назад във времето, ще стигнем до един родоначален вид, от който е започнало всичко. 

Източници

            За илюстрацията:

Budiansky S. The Nature of Horses: Exploring Equine Evolution, Intelligence, and Behavior (1997).

Bridlepath (2007). Quagga? Qu’est-ce que c’est? [Online] http://bridlepath.wordpress.com/2007/02/18/quagga-quest-ce-que-cest/ 

            Copyright Майя Маркова. Имате право да съхранявате, размножавате и разпространявате този текст, стига да не го представяте като създаден от вас или от трето лице и да не извличате печалба.

Към съдържанието

Цикъл 1, урок 2 – Устройство на живите тела. Клетка

януари 17, 2008

kletka.jpg

Устройство на живите тела. За да могат да извършват своите жизнени функции, организмите имат определен състав и устройство. Това ги отличава от неживите тела, които могат да бъдат съставени и устроени по всякакъв начин.

В състава на всички организми преобладава водата. В нея са разтворени някои газове (най-вече кислород и въглероден двуокис) и соли (например натриев хлорид, т.е. готварска сол). Освен това организмите съдържат въглеродни съединения със сложно устроена молекула, които не са характерни за неживата природа и затова са били наречени органични. Важни за живота органични вещества са например белтъците, захарите и мазнините.

Устройството на отделните живи същества е различно. Котките имат четири крака, паяците – осем, повечето червеи изобщо нямат крака, а растенията имат корен, стъбло и листа. И все пак организмите имат общи особености в устройството си, също както в жизнените си функции. Най-важната обща черта в устройството на организмите е, че те са изградени от клетки.

Клетката като единица на живота. Най-малките живи същества представляват клетки, т.е. при тях целият организъм е една клетка. Затова ги наричаме едноклетъчни. По-големите организми са съставени от много клетки. Например човешкото тяло е изградено от милиарди клетки. Такива организми се наричат многоклетъчни.

Клетката може да извършва всички жизнени функции. Никаква част от клетката и нищо, което е по-малко от клетка, не може да прави това. Частите на клетката могат в най-добрия случай да извършват отделни жизнени функции, но не всички. Понеже клетката е най-малкото живо тяло, наричаме я единица на живота.

Размери на клетката и увеличителни уреди. Някои клетки са толкова големи, че можем да ги видим с просто (невъоръжено) око. Например жълтъкът на кокошето яйце е една-единствена огромна клетка. Но това са редки изключения. Повечето клетки са толкова малки, че за да ги видим, ни трябва увеличително стъкло.

Редица клетки могат да се видят с лупа, която увеличава няколко десетки пъти. Но за да се видят и по-дребните клетки и за да се опознае клетъчното устройство, е нужно още по-силно увеличение. То се постига, като няколко увеличителни стъкла се закрепят по специален начин в тръба. Този уред се нарича светлинен микроскоп. Той увеличава до 1000 – 2000 пъти.

Има и още по-силни микроскопи, които могат да увеличават над 100 000 пъти. Те се наричат електронни, защото използват електронни лъчи вместо светлинни. В този курс няма да използваме електронно-микроскопски снимки на клетки, а само светлинно-микроскопски.

Строеж на клетката. Устройството на клетката е показано на схемата. Всяко живо тяло има ясна граница, която го отделя от околната среда. За клетката тази граница е тънка гъвкава ципа, наречена клетъчна мембрана. Мембраната пропуска вода и газове свободно в двете посоки. Освен това тя избирателно пропуска хранителните вещества отвън навътре, а някои излишни вещества – отвътре навън.

По-голямата част от вътрешността на клетката е запълнена с полутечна маса, наречена цитоплазма. Тя е воден разтвор на различни неорганични и органични вещества, който съдържа и някои сравнително едри частички. Разтворените молекули и плуващите по-големи частички сгъстяват цитоплазмата и й придават полутечния вид. В цитоплазмата протича обмяната на веществата.

Останалата част от вътрешността на клетката е заета от една или повече дълги нагънати нишки, наречени хромозоми. Те са носители на информация. Върху тях като върху ленти на касети е записано как е устроена и как функционира клетката, а и целият организъм, ако той е многоклетъчен. Тази информация се нарича наследствена, защото при размножаването се предава от родителите на потомството. Хромозомите са съставени от особено наследствено вещество, което образува дълги нишковидни молекули; всъщност всяка хромозома е една такава молекула.

Произход на клетката. Първите клетки са възникнали на Земята много отдавна – преди повече от 3 милиарда години. Появата им е била възможна в тогавашните условия на средата, които са били доста различни от сегашните (например не е имало свободен кислород). Днес клетки се образуват само от други клетки. За целта една “майчина” клетка първо нараства, а после се дели на две “дъщерни” клетки.

            Copyright Майя Маркова

            Имате право да съхранявате, размножавате и разпространявате този текст, стига да не го представяте като създаден от вас или от трето лице и да не извличате печалба.

Към съдържанието

Цикъл 1, урок 1 – Живот и жизнени функции

януари 16, 2008

_

mars_surface.jpg

earth_surface.jpg

   

Горе: изглед от планета, лищена от живот – Марс. Снимката е взета от Astronomy Picture of the Day, оригинален източник NASA, с любезното им разрешение. Долу: обикновен земен пейзаж за сравнение.

Що е живот. Телата, които изграждат природата, се делят на две големи групи – живи и неживи. Биологията изучава живите тела, по-често наричани живи същества или организми. Самата дума “биология” на гръцки означава “наука за живота”.

Живата природа се подчинява на същите закони като неживата. Въпреки това има важни разлики между двете групи тела. Живите същества могат да правят много неща, които неживите тела не могат да правят. Тези способности, които имат само организмите, се наричат жизнени процеси или жизнени функции.

Всички жизнени процеси са свързани със запазване на живото тяло и, когато е възможно, с разрастването му. Всяко същество се опитва да поддържа живота и здравето си и да избягва опасностите. При това изобщо не е нужно то да може да мисли и да осъзнава тези опасности. Растенията най-вероятно не мислят, но ако поставим саксия с младо растение на тъмно, то силно ще удължи стъбълцето си в опит да стигне до светлина, която ще го спаси. Рибите вероятно също не мислят, но ако ги извадим на сухо, отчаяно се мятат, за да се върнат във водата.

Неживите тела изобщо не приличат на живите в това отношение. Доколкото можем да съдим, на неживите тела им е все едно дали ще продължат да съществуват или не. Ако бъдат подложени на разруха, те не само не оказват съпротива, а и не дават никакъв видим знак, че това им е неприятно.

Жизнени функции. Живият свят е много разнообразен и отделните живи същества се различават по своите функции. Например котките ядат месо, зайците – трева, пчелите – цветен нектар, а растенията смучат вода и соли от почвата и поемат слънчева светлина. Когато усетят, че нещо им вреди, растенията се накланят в обратната посока, а котките отиват на друго място. Растенията създават себеподобни, като образуват семена, птиците – като снасят и мътят яйца, а зайците – като раждат малки зайчета.

Въпреки това разнообразие можем да открием функции, общи за всички живи същества. Ето някои от тях:

Хранене – за да поддържа тялото и жизнените си функции, всяко живо същество трябва да поема от околната среда определени вещества, които наричаме хранителни.

Дишане – почти всички живи същества поемат от околната среда кислород и отделят в нея въглероден двуокис (въглероден диоксид).

Отделяне – за да не се препълва с вещества, които са станали ненужни, всяко живо тяло ги изхвърля в околната среда. Храненето, дишането и отделянето общо се наричат обмяна на веществата.

Растеж – живите същества с времето стават по-големи, като включват в тялото си вещества от храната.

Размножаване – организмите понякога създават нови организми, които много им приличат. Старият организъм се нарича родител, а новите – потомство или поколение.

Засега ние познаваме само един тип живот – този на Земята. Ако някога попаднем на друга планета, където има живи същества, ще ги разпознаем по техните жизнени функции. Те трябва да имат някаква обмяна на веществата, дори да е много различна от нашата – например да ядат вещества, които за нас са отровни. Също така трябва да растат и да се размножават, независимо по какъв начин. Ако се съмняваме дали едно или друго тяло е живо, трябва просто да го наблюдаваме внимателно. Животът, ако го има, не може да се скрие задълго.

Източници:

За определението на жизнена функция: Weisz Р.В. The science of biology. 3. edn. McGraw-Hill Inc., USA, 1967.

За самосъхранението като ключов белег на живота: Попър К. Безкрайното търсене: автобиография на един интелектуалец. ИК Златорогъ, София, 1998.

Copyright Майя Маркова. Имате право да съхранявате, размножавате и разпространявате този текст, стига да не го представяте като създаден от вас или от трето лице и да не извличате печалба.

Към съдържанието

Започвам училищен учебник по биология

януари 16, 2008

Започвам да публикувам в мрежата учебник по биология на прогимназиално равнище (5. – 6. клас). Всъщност това беше една от причините да създам този блог. Първо смятам да кача материалите тук, а по-късно, когато се пооформят – и на сайта си. Използвам думата „учебник“, защото текстът ще има вида на учебник и (надявам се) ще става за учебник, а не защото наистина има дори и малки изгледи да стане учебник.

За пръв път давам публичност на свой проект на толкова ранен етап от създаването му. Надявам се това да не му навреди.

Посвещавам работата си на българските учители, които миналата есен се бориха за своя хляб и достойно място в обществото, и най-вече на приятелката ми Р. от Варна; на всички блогъри, които ги подкрепиха, начело с Марфа, и на Лид, която не ги подкрепи, но каза: „Хайде да си направим сами училища… Вашите идеи са ценни!… Има ли някой, на когото да не му пука?“

Мненията ви са добре дошли, стига да не са от типа „Това, с което се захващаш, е тъпо, пък и да не е, няма да успееш да го докараш до успешен край“. Коментари от този тип ще бъдат изтривани безмилостно.

Съдържание

Цикъл 1

Урок 1: Живот и жизнени функции

Урок 2: Устройство на живите тела. Клетка

Урок 3: Индивид и вид. Развитие на индивида и вида

Урок 4: Бактерии – обща характеристика

Практическа задача 1: Отглеждане и наблюдение на сенни бацили

Урок 5: Обмяна на веществата при бактериите. Дишане и ферментации

Практическа задача 2: Млечнокисела ферментация

Урок 6: Хетеротрофно хранене при бактериите

Урок 7: Фотосинтеза. Цианобактерии

Практическа задача 3: Наблюдение на цианобактерии

Урок 8: Еукариоти. Обикновена амеба

Урок 9: Устройство на еукариотната клетка

Урок 10: Функции на еукариотната клетка. Митоза

Урок 11: Чехълче

Практическа задача 4: Отглеждане и наблюдение на чехълчета

Урок 12: Полови процеси при еукариотите

Практическа задача 5: Разнообразие на гаметите

Урок 13: Малариен плазмодий

Урок 14: Вируси

Путин идва в България

януари 14, 2008

Тази седмица руският президент Владимир Путин ще ни „ощастливи“, като посети България. Аз лично не желая това лице да стъпва на българска земя, а още по-малко да подписва съмнителни договори с нашите управници. По аналогични причини не искам тук да идват Фидел Кастро, Ким Чен Ир и Махмуд Ахмадинеджад.

Николай Павлов в своя блог е писал по темата по-добре, отколкото аз бих могла. Прочетете поста му тук. Има и линк към петиция, чиято цел е да покаже, че доста българи не искат Путин да посещава страната им.

Креационизмът и моят (неприятен) допир с него

януари 9, 2008

Тия дни Константин Чипев, съпруг на моя братовчедка, заедно с новогодишния си поздрав ми прати и линк към своя статия срещу креационизма. Тя е озаглавена „Научният креационизъм и има ли той почва у нас“ и е публикувана във в. „Култура“, бр. 41 от 28 ноември 2007. Можете да я прочетете в Мрежата тук.

Статията ме наведе на мисълта, че противното явление креационизъм (ако щете, наричайте го научен, то и комунизмът едно време се водеше „научен“) набира сили и е дошло време всеки, който има отношение към науката и образованието, да се бори с него както може. За жалост моето участие в борбата трябва да започне с вадене на скелет от килера, т.е. с признаване на стар грях. А именно че един от креационистките шедьоври, ощастливили българския пазар, носи моето име като „научен редактор“. Няма да посочвам заглавието на книгата, защото не искам да правя безплатна реклама на типове, които и без това имат твърде много незаслужени пари.

Историята е следната. Моя позната, с която изпитвахме достатъчно взаимни симпатии, за да се наречем приятелки, преживя криза в живота си. За да се справи, тя се присъедини към общност, която се води християнска, но всъщност е секта, подчинена на водача си. Аз постъпих, както биха направили повечето хора на мое място. Т.е. престанах да общувам с дамата, но имах угризения на съвестта, задето не съм могла да й помогна и съм я изоставила.

Не щеш ли, преди известно време бившата ми приятелка ме потърси. Превеждали от английски някаква страхотна книга на еволюционна тематика, дали не бих се съгласила да погледна част от текста и да видя дали термините са преведени правилно? Неудоволствието ми беше огромно, но нямах сили да й откажа. Прочетох каквото ми даде и поправих 2-3 терминологични неточности.

После тя ме попита дали съм съгласна приносът ми да бъде признат, като бъда посочена за научен редактор? Понеже някои сътрудници от БАН погледнали книгата и макар да признавали силата на нейните аргументи (!), не искали имената им да се обвързват с нея, защото се боели от неприятни последици в работата си.

Аз, разбира се, от самото начало си знаех, че на ония типове им трябва не моята маловажна редакторска работа, а самото ми име. Понеже креационистите, както изкарват нашата наука глупава, оплетена в противоречия и неспособна да обясни това и онова, така дават мило и драго да привлекат в своя защита имената на учени или преподаватели. Но заради старото приятелство се съгласих. Сега се чувствам зле, задето се съгласих, но ако бях отказала, пак щях да се чувствам зле. Просто нямах печеливш ход. Предложеното заплащане отказах. Отплатиха ми се с една Библия плюс екземпляр от книгата, която „редактирах“.

Нека сега да кажа две думи за самия креационизъм. Най-общо това „учение“ твърди, че науката и в частност основаната на дарвинизма еволюционна теория била неспособна да обясни разнообразието и съвършенството на живия свят. Че животът на Земята се бил развил твърде бързо, за да може появата му да се припише на естествени процеси, а сегашните организми били твърде сложни, за да са възникнали чрез мутации и естествен отбор. Всичко това налагало да признаем, че живите същества са продукт на „интелигентен дизайн“ (според най-новата и модна версия на креационизма; навярно „intelligent design“ може да се преведе и по-добре, но вместо да се напъваме да търсим по-свестен превод, мисля, че е по-добре да положим усилия явлението изобщо да не се настанява трайно в българския език).

Креационизмът се основава на толкова дълбоко непознаване на науката и такива фактически и логически грешки, че като го критикуваме, се чудим откъде да започнем. Напр. креационистите с пяна на уста „доказват“, че дарвинизмът е „само теория“, и така се блъскат в отворена врата, защото цялата наука е „само теории“. Ако науката в момента „не може да обясни“ нещо, трябва просто да се изчака, докато тя „може да го обясни“, а не да се отказваме от нея и да прегръщаме разни бабини деветини. Всъщност и сега науката прекрасно обяснява много от въпросите, които креационистите поради  научното си невежество обявяват за необяснени. А ако някоя научна теория е погрешна, тя просто се заменя с по-добра научна теория, когато такава се появи, вместо с извън- и антинаучни построения. И последно: макар че науката търси истината, тя не твърди, че притежава цялата истина или че някога ще я притежава; претенциите за притежание на истината са характерни за религиите.

Изначалната грешка на креационистите е привличането на свръхестествени сили за обяснение на естествени явления. За да илюстрирам колко е нелепо това, ще дам пример от криминалистиката, която като науката се занимава изцяло с естествени явления и като науката не обещава цялата истина. Да допуснем, че снощи в глуха улица е бил намерен труп на мъж с прерязано гърло. Криминалистите, разбира се, ще започнат да търсят убиеца. Те може никога да не го намерят, но това няма да ги накара да прибягнат до работната хипотеза, че мъжът е бил заклан от ангел Господен с огнен меч. Ако убитият е мутра, от която е бил пропищял целият град, някой може да каже, че „Господ го е наказал“, но ще има предвид, че Господ е използвал като свое оръжие друга мутра с нож, а не ангел с огнен меч. Да кажем, че разследването стигне до някакво противоречие – напр. според съдебния лекар човекът е убит не по-късно от 10 ч., а свидетел твърди, че в 11 ч. е минал оттам и улицата е била празна. Ще ни накара ли това да сметнем, че Господ е ускорил послесмъртните промени в трупа, за да направи видима Своята роля? Не, ние пак ще потърсим естествено обяснение – ще допуснем, че свидетелят лъже, съдебният лекар греши или пък някой е извършил убийството другаде и е пренесъл трупа след 11 ч. Ако някой намеси Господ в неизяснените обстоятелства около дадено престъпление, всеки би поставил под въпрос разсъдъка му. С какво са принципно различни събитията в живата природа?

Надявам се, вече разбирате защо е безсмислено да се спори с креационисти. Техните глави са импрегнирани срещу доводите на разума. Те са като хората, убедени, че Земята е плоска. Или като героя от „Швейк“, според когото Земята е кълбо, но вътре в нея има друго, по-голямо кълбо. Да спорим с креационистите значи да разглеждаме креационизма като обикновена погрешна научна теория, т.е. да му придадем легитимност, която той не заслужава. Както би казал физикът Паули, това учение „не само не е вярно, то не е дори погрешно„. Затова с тези люде трябва просто да се борим. За завършек им отправям следното предизвикателство: Драги креационисти, какво послание ни отправя вашият „интелигентен дизайнер“, когато със забележителна бързина и изобретателност създава бактерии, устойчиви на антибиотици? Може би, че не иска ние да се лекуваме с антибиотици? Тогава ви призовавам, ако наистина държите на убежденията си, да не вземате антибиотици при бактериална инфекция, без значение колко е сериозна.

П.С. Бях забравила, че вече съм писала накратко срещу креационизма – в раздела си „Клетката – основна жизнена единица. Вируси. Произход на живота„, публикуван през 2006. Цитирам края на текста: „Дори най-беглата справка по темата ще открие множество печатни и Интернет-източници, които твърдят, че възникването на живота било необяснимо от чисто материалистична гледна точка. Авторите твърдят, че опитът на Пастьор е опровергал възможността за самозараждане на живот веднъж завинаги. След като по този начин са разгромили опонентите си, те „обясняват“ произхода на живота с някакъв мъгляв „разумен дизайн“ или, по-откровено, с пряката намеса на Божията воля. Като коментар на тези „теории“ следва да припомним, че човекът на науката може да вярва или да не вярва в Бог, но неизменно вярва в научния метод и не би го изоставил при първата трудност. Ако науката (засега) не може да обясни някое естествено явление, това за хората с научен светоглед изобщо не е основание да му измислят свръхестествени „обяснения“. Колкото до другите хора, които нямат научен светоглед, би било най-добре те да се придържат към „Битието“ (или каквато друга религиозна космогония им е по вкуса), да не обличат антинаучните си послания в наукообразни изрази и да не мъчат мозъците си с научни въпроси.“