Sederhananya, biologi melibatkan studi tentang organisme hidup, dari organisme bersel tunggal hingga tanaman, hewan, dan manusia bersel banyak. Beberapa topik kelas biologi dasar mungkin termasuk struktur dan fungsi seluler, evolusi dan seleksi alam, keturunan dan genetika dan ekosistem. Studi tentang ilmu kehidupan ini berubah dan berkembang seiring penelitian yang sedang berlangsung mengungkapkan penemuan-penemuan baru tentang bagaimana organisme hidup bekerja dan berinteraksi, hingga ke detail sekecil mungkin. Karena subjeknya terlalu luas untuk dibahas hanya dalam satu kelas, banyak sekolah menengah atas juga menawarkan kelas biologi tingkat lanjut serta kursus yang lebih khusus seperti anatomi.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Topik biologi sekolah menengah lanjutan dapat mencakup mata pelajaran seperti:
- Sistem saraf pusat dan fungsi otak
- Energi dan kimia kehidupan
- Sistem dan ekologi tumbuhan
- Evolusi, ekologi, dan keanekaragaman
- Struktur dan spesialisasi sel
Struktur dan Fungsi Seluler
Meskipun mikroskopis, sel terdiri dari struktur rumit yang mampu tumbuh dan membelah. Mereka menyediakan fondasi bagi semua makhluk hidup. Siswa belajar apa itu sel dan bagaimana sel berbeda satu sama lain. Mereka membuat diagram organisme bersel tunggal dan belajar tentang struktur hierarki organisme multiseluler. Pelajaran mencakup struktur dasar dan fungsi sel serta bagaimana mereka menggabungkan dan bekerja sama. Siswa belajar bagaimana proses seluler memungkinkan kehidupan, melalui cara-cara seperti fotosintesis, kemosintesis, respirasi seluler dan pembelahan dan diferensiasi sel.
Evolusi dan Seleksi Alam
Bukti fosil dan genetik mendukung gagasan bahwa Bumi berevolusi dari waktu ke waktu, dengan banyak perubahan yang terjadi di permukaannya dan organisme yang tinggal di dalamnya. Organisme sering mengalami perubahan fisik dari waktu ke waktu untuk beradaptasi dengan perubahan kondisi kehidupan. Mutasi seperti warna yang berbeda kadang-kadang terjadi dan dalam beberapa kasus meningkatkan kemampuan spesies untuk bertahan hidup -- seperti bulu putih di Kutub Utara. Dalam seleksi alam, populasi organisme yang tidak memiliki sifat-sifat baru ini berkurang, sedangkan organisme yang memang memiliki sifat-sifat yang menguntungkan bertambah jumlahnya, sampai sedikit atau tidak ada spesies yang menunjukkan yang asli sifat.
Keturunan dan Genetika
Ciri-ciri keturunan mudah terlihat dalam keluarga di bidang-bidang seperti warna mata dan rambut. Pencilan di mana seorang anak menyerupai kakek-nenek daripada orang tua mudah dijelaskan dengan cara ini. Para ilmuwan telah mempelajari bahwa setiap orang memiliki kode DNA yang unik. Gen adalah segmen dari molekul DNA ini. Setiap organisme memiliki genom yang berisi semua informasi yang dibutuhkan untuk membuat dan memelihara organisme itu.
Studi tentang pengurutan DNA memungkinkan para ilmuwan untuk menentukan bagaimana ciri-ciri fisik dan masalah kesehatan tertentu diturunkan. Setiap perubahan dalam urutan molekul-molekul ini menghasilkan perubahan pada gen. Siswa belajar tentang sifat-sifat genetik yang biasa diturunkan dari orang tua ke anak serta tentang mutasi gen dan kelainan kromosom yang dapat menyebabkan perubahan yang terlihat pada tubuh.
Ekosistem dan Saling Ketergantungan
Siswa belajar tentang ekosistem dan bagaimana semua organisme hidup saling mendukung. Semua organisme hidup bergantung pada orang lain sampai tingkat tertentu. Pelajaran mengeksplorasi bagaimana bentuk kehidupan tingkat rendah seperti tanaman dan ganggang dikonsumsi oleh organisme yang lebih kompleks, yang kemudian dapat dikonsumsi oleh bentuk kehidupan yang lebih tinggi. Pada akhirnya, bentuk kehidupan yang lebih tinggi mati dan dikembalikan untuk menyediakan makanan bagi organisme tingkat terendah. Pelajaran membahas pentingnya memelihara sistem ini. Ketika siklus alami ini terputus, organisme dapat mengalami perubahan biologis untuk beradaptasi atau dalam situasi yang lebih parah, kelangsungan hidup spesies dapat terancam.