Opšti nastavni predmeti

Biologija

Cilj nastave biologije je da učenici razviju biološku, opštu naučnu i jezičku pismenost, interesovanja za biologiju kao nauku, uz primenu koncepta održivog razvoja, motivaciju za učenje, sposobnosti, veštine i stavove korisne za njihovo akademsko obrazovanje, profesionalni razvoj i svakodnevni život, potrebne za zaštitu zdravlja i odabir kvalitetnog životnog stila.

III razred
(3 časa nedeljno, 1
05 časova godišnje)

SADRŽAJI PROGRAMA

I OSNOVNE ODLIKE ŽIVOG SVETA

Predmet izučavanja biologije; biološke discipline i značaj; osobine živog sveta.

Raznovrsnost i jedinstvo života (ilustrovani modelom „drvo života” sa domenima i carstvima), međuzavisnost živih organizama, teorija evolucije (kao jedino naučno objašnjenje raznovrsnosti, jedinstva, biohemijske i ekološke povezanosti svih živih organizama).

Hemijski sastav živih sistema, neorganske supstance i fizičko-hemijska svojstva vode važna za njihove uloge u živim sistemima. Ugljeni hidrati, lipidi (hemijska svojstva, zastupljenost u živom svetu i značaj), proteini (hemijski sastav, struktura; enzimi kao regulatori životnih procesa, nukleinske kiseline – građa i značaj u živom svetu; ATP).

II GRAĐA I FUNKCIJA ĆELIJE

Organizacija ćelije

Opšte odlike ćelije. Osobine i specifičnosti prokariotske ćelije. Osnovne karakteristike eukariotske ćelije (građa i uloga ćelijske membrane, transport kroz membranu citoza, pasivni i aktivni transport).

Citoplazma i citoplazmatične organele i strukture. Jedro, ribozomi, endoplazmatični retikulum, Goldžijev kompleks, lizozomi, peroksizomi, glioksizomi, mitohondrije; citoskelet – mikrofilamenti, mikrotubule, centriole, bičevi i treplje.

Specifičnosti biljne ćelije: plastidi, vakuole i ćelijski zid. Razlike biljne i životinjske ćelije.

Metabolizam ćelije

Metabolizam ćelije i regulatorna jedinjenja (enzimi, vitamini).

Katabolički procesi u ćeliji: katabolizam ugljenih hidrata (glikoliza, Krebsov ciklus i oksidativna fosforilacija), katabolizam proteina i lipida. Povezanost kataboličkih procesa.

Anabolički procesi u ćeliji: fotosinteza(svetla faza, fotosintetička fosforilacija, Kalvinov ciklus) i hemosinteza.

Deoba ćelije

Načini razmnožavanja u živom svetu. Ćelijska deoba: prosta i složena, ćelijski ciklus.

Mitoza: tok i značaj.

Mejoza: tok i značaj.

Diferenciranost ćelija u višećelijskom organizmu, međućelijske komunikacije, pojam tkiva.

III RAZNOVRSNOST ŽIVOG SVETA – BIODIVERZITET

Virusi. Osnovne karakteristike, dejstvo virusa na živa bića i teorije o postanku. Najpoznatije virusne bolesti i mere prevencije.

Klasična i savremena sistematika. Karl Line, binarna nomenklatura, takson i hijerarhija taksonomskih nivoa. Savremena sistematika kao rekonstrukcija evolucione istorije vrsta. Domeni i carstva. Bakterije, arhee, protiste i gljive. Rasprostranjenje i način života bakterija, arhea, protista i gljiva.

Carstvo biljaka. Osnovne karakteristike. Biljna tkiva: tvorna i trajna. Vegetativni organi biljaka. Reproduktivni organi biljaka i redukcija gametofit faze tokom evolucije. Životni ciklus biljaka: vegetativna i reproduktivna faza u razviću. Klijanje i dormancija semena. Rastenje i razviće vegetativnih organa. Regulatori rastenja i razvića biljaka (auksini, giberelini). Cvetanje, vernalizacija i fotoperiodizam. Oplođenje, razviće ploda i semena. Mirovanje, starenje, opadanje listova i plodova. Pokreti biljaka. Raznovrsnost i značaj biljaka.

Carstvo životinja. Teorije o nastanku višećeličnosti. Nivoi organizacione složenosti životinja: ćelijski, ćelijsko-tkivni, tkivno-organski, organsko-sistemski. Glavni tipovi životinja i pojava evolucionih novina u istoriji carstva (simetrija, cefalizacija, metamerija, telesne šupljine). Raznovrsnost, rasprostranjenje i način života. Socijalno i reproduktivno ponašanje životinja. Adaptacije i evolucioni trendovi u vezi sa osvajanjem kopnene sredine. Biološke prilagođenosti na parazitski način života.

IV ČOVEK I ZDRAVLjE

Osnovni principi funkcionisanja i regulacije živih sistema. Adaptivni karakter biološke organizacije. Odnos između organizma i životne sredine (regulatori i konformeri). Biološke adaptacije: aklimatizacija i aklimacija. Homeostaza.

Receptorsko-efektorski sistem.

Građa i uloga receptora. Čulni organi čoveka.

Efektori: mišići i žlezde. Mišićno tkivo, periferna sinapsa i mišićna kontrakcija.

Nervno tkivo: građa i uloga. Oblici nervnog sistema kod različitih grupa životinja.

Funkcionisanje nervnog sistema: nastanak i prenos nervnog impulsa. Centralna sinapsa. Nervni centri (konvergencija, divergencija, recipročna inhibicija, lančane veze).

Mozak. Uslovni i bezuslovni refleks. Učenje i pamćenje.

Kičmena moždina.

Vegetativni nervni sistem. Bolesti i poremećaji čulnog i nervnog sistema i mere prevencije.

Nervna i humoralna regulacija fizioloških funkcija.

Endokrine žlezde i hormoni (hipofiza, epifiza, štitna žlezda, paraštitne žlezde, timus, pankreas, nadbubrežne žlezde, polne žlezde; neurohumoralna regulacija seksualnog ponašanja). Povratna sprega i ritmičnost funkcija. Stres. Poremećaji u funkcionisanju endokrinih žlezda.

Osnovni principi termoregulacije.

Koža. Građa (epitelijalno, vlaknasto vezivno, masno, hrskavičavo i koštano tkivo) i derivati kože. Egzokrine žlezde. Bolesti kože, mere prevencije i higijena.

Skeletni sistem. Građa, uloga i bolesti skeletnog sistema. Mere prevencije.

Sistem organa za varenje. Osnovni principi zdrave ishrane, neurohumoralna regulacija varenja i poremećaji ishrane.

Respiratorni sistem: građa, pokreti disanja i nervna regulacija respiracije. Bolesti respiratornog sistema i mere prevencije.

Sistem organa za cirkulaciju: plućna i sistemska cirkulacija. Srce: građa i funkcija. Neurohumoralna regulacija srčane aktivnosti. Limfni sistem. Telesne tečnosti, krv i limfa. Imuni sistem. Bolesti krvnog sistema i mere prevencije.

Ekskretorni sistem. Nefron. Stvaranje mokraće. Fizičke i hemijske osobine mokraće.

Reproduktivni sistem i endokrina regulacija reproduktivne funkcije. Trudnoća i kontracepcija. Bolesti reproduktivnih organa i mere prevencije.

Značaj fizičke aktivnosti i promovisanje zdravog načina života.

Vežbe:

  1. Tehnika mikroskopiranja, posmatranje biljnih i životinjskih ćelija.
  2. Plazmoliza i deplazmoliza.
  3. Izolovanje fotosintetskih pigmenata.
  4. Gajenje biljaka u hranljivom rastvoru.
  5. Razlikovanje rezultata laboratorijskih analiza krvi i urina u odnosu na fiziološke vrednosti.
  6. Merenje kapaciteta pluća pomoću spirometra; razlike u polu, uzrastu, kondiciji (ukoliko u školi postoje uslovi); merenje frekvencije disanja čoveka (uticaj fizičkog napora).
  7. Mitoza, mejoza – korišćenje modela.
  8. Merenje potrošnje CO2 (ukoliko u školi postoje uslovi).
  9. Merenje krvnog pritiska i pulsa kod ljudi, uticaj fizičkog napora.
  10. Matematički nizovi brojeva. Fibonačijev niz, zlatni presek i zlatna spirala u biologiji – primeri.

 

IV razred
(3 časa nedeljno,
93 časa godišnje)

SADRŽAJI PROGRAMA

I BIOLOGIJA RAZVIĆA

Reprodukcija; tipovi razmnožavanja životinja; (gameti; jednopolni i dvopolni organizmi).

Gametogeneza.

Oplođenje, brazdanje, blastulacija, gastrulacija.

Kasne faze razvoja embriona: neurulacija, indukcija, organogeneza.

Ekstraembrionalne tvorevine amniota.

Poslembrionalno razviće: metamorfoza, regeneracija, starenje.

Individualno razviće čoveka.

II OSNOVI MOLEKULARNE BIOLOGIJE

Predmet i značaj proučavanja molekularne biologije. Nukleinske kiseline i proteini. Molekularna osnova gena i genoma.

Replikacija i mutabilnost DNK.

Transkripcija i obrada primarnog transkripta. Alternativna obrada transkripta.

Translacija. Genska ekspresija tokom razvića. Poremećaji genske ekspresije u regulaciji ćelijske reprodukcije i razvoj kancera. Uticaj kancerogena.

Odnos gena, proteina, kao genskih proizvoda, i osobina. Biohemijska osnova razvića i diferencijacija organizama.

Mogućnosti intervenisanja i menjanja naslednog materijala. Rekombinantna DNK. Genetičko inžinjerstvo.

III GENETIKA

Istorijski pregled teorija nasleđivanja osobina.

Osnovna pravila nasleđivanja (Mendelovi eksperimenti).

Tipovi nasleđivanja osobina: dominantno-recesivno, intermedijarno, kodominantno nasleđivanje, komplementarnost, epistaza, aditivnost, polno nasleđivanje.

Izvori genetičke varijabilnosti: kombinovanje gena i hromozoma, rekombinacija gena. Mutacije: genske mutacije (postanak, učestalost i posledice), promene u strukturi hromozoma (duplikacije, delecije, translokacije, inverzije), promene u broju hromozoma.

Uticaj sredine na izazivanje naslednih promena (fizički, hemijski i biološki mutageni).

Genetička determinacija polnosti.

Nasleđivanje osobina kod ljudi. Nasledne bolesti.

Genetička struktura populacija (Hardi-Vajnbergov princip).

Ukrštanje u srodstvu (stepen i koeficijent srodstva).

Genetička osnova naslednih bolesti. Kariotip. Prenatalna dijagnostika (amniocenteza, horionske čupice) i genetička savetovališta. Tretman naslednih bolesti.

IV OSNOVI EVOLUCIONE BIOLOGIJE

Teorije o nastanku života na Zemlji. Lamarkova teorija evolucije. Darvinova teorija evolucije. Savremena teorija evolucije.

Osnovni činioci evolucije: mutacije, migracije, genetički drift, prirodna selekcija.

Postanak vrsta i teorije specijacije. Koevolucija.

Veštačka selekcija i primena u hortikulturi i poljoprivredi.

Fosili. Razvoj živog sveta na geološkoj skali vremena. Izumiranje vrsta.

Osnovi antropologije. Opšte karakteristike primata, posebne morfološke karakteristike hominida, filogenija ljudske vrste. Biološka evolucija i adaptacije čoveka na život u velikim, složenim zajednicama (evolucija mozga i govora). Socijalna i kulturna evolucija čoveka.

V EKOLOGIJA, ZAŠTITA I UNAPREĐIVANjE ŽIVOTNE SREDINE I ODRŽIVI RAZVOJ

Osnovni ekološki pojmovi.

Ekološki faktori – biotički i abiotički.

Životna forma. Ekološka niša.

Osnovne karakteristike ekoloških biosistema: populacija, biocenoza, ekosistem, biosfera.

Odnos organizma i životne sredine.

Međusobni odnosi organizama u biocenozi.

Odnosi ishrane – proizvođači, potrošači, razlagači. Trofički nivoi.

Kruženje materije i proticanje energije.

Promene u prirodi pod utucajem čoveka i koncept održivog razvoja.

Pojam zagađenja, izvori i vrste zagađivanja i narušavanja životne sredine i mogućnosti zaštite. Bioindikatori zagađene sredine. Monitoring sistem.

Zaštita prirode i ugroženih vrsta. Prirodni rezervati i Crvena knjiga. Introdukcija, reintrodukcija, domestifikacija.

Vežbe:

  1. Modelovanje veličine genoma E. coli.
  2. Sekvencioniranje DNK.
  3. Izrada modela nukleozoma i simuliranje modifikacije histona.
  4. Genetička šifra – zadaci.
  5. Tipovi nasleđivanja osobina – zadaci.
  6. Rodoslovi – zadaci.
  7. Izrada i analiza rodoslova porodice učenika.
  8. Humani kariogram (izrada kariograma od fotografisanih humanih mitotičkih hromozoma).
  9. Populaciona genetika – Hardi-Vajnbergov princip – zadaci.
  10. Projektna aktivnost: timski istraživački rad vezan za problematiku ugrožavanja neposredne životne sredine uz poštovanje principa održivog razvoja.
Skip to toolbar