Vienkārši sakot, bioloģija ietver dzīvu organismu izpēti, sākot no vienšūņu organismiem līdz daudzšūnu augiem, dzīvniekiem un cilvēkiem. Dažas pamata bioloģijas klases tēmas var ietvert šūnu struktūru un funkcijas, evolūciju un dabisko atlasi, iedzimtību un ģenētiku un ekosistēmas. Šīs dzīvības zinātnes izpēte mainās un attīstās, jo notiekošie pētījumi atklāj jaunus atklājumus par to, kā dzīvo organismi darbojas un mijiedarbojas, līdz pat mazākajai iespējamai detaļai. Tā kā mācību priekšmets ir pārāk plašs, lai to aplūkotu tikai vienā klasē, daudzas vidusskolas piedāvā arī uzlabotas bioloģijas stundas, kā arī specializētākus kursus, piemēram, anatomiju.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Augstākās vidusskolas bioloģijas tēmas var ietvert šādus priekšmetus:
- Centrālā nervu sistēma un smadzeņu funkcijas
- Dzīves enerģija un ķīmija
- Augu sistēmas un ekoloģija
- Evolūcija, ekoloģija un daudzveidība
- Šūnu struktūra un specializācija
Šūnu struktūra un funkcija
Lai arī mikroskopiskas, šūnas sastāv no sarežģītām struktūrām, kas spēj augt un dalīties. Tie nodrošina pamatu visām dzīvajām būtnēm. Studenti uzzina, kas ir šūna un kā šūnas atšķiras viena no otras. Viņi parāda vienšūnas organismu diagrammu un uzzina par daudzšūnu organismu hierarhisko struktūru. Nodarbības ietver šūnu pamatstruktūru un funkcijas, kā arī to, kā tās apvienojas un darbojas kopā. Studenti uzzina, kā šūnu procesi nodrošina dzīvi, izmantojot tādus līdzekļus kā fotosintēze, ķīmijsintēze, šūnu elpošana un šūnu dalīšanās un diferenciācija.
Evolūcija un dabiskā atlase
Fosilie un ģenētiskie pierādījumi apstiprina domu, ka Zeme laika gaitā ir attīstījusies, un tās virsmā un organismos, kas tajā dzīvo, notiek daudz izmaiņu. Organismi laika gaitā bieži piedzīvo fiziskas izmaiņas, lai pielāgotos mainīgajiem dzīves apstākļiem. Dažreiz notiek tādas mutācijas kā izteiktas krāsas un dažos gadījumos uzlabo sugas spēju izdzīvot - piemēram, baltas kažokādas Arktikā. Dabiskajā atlasē to organismu populācija, kuriem nav šo jauno pazīmju, ir samazināta, bet to, kas vai tām piemīt izdevīgo pazīmju skaita pieaugums, līdz retajam vai nevienam no sugām nav oriģināla iezīmes.
Iedzimtība un ģenētika
Iedzimtas iezīmes ir viegli redzamas ģimenēs tādās jomās kā acu un matu krāsa. Šādi var viegli izskaidrot gadījumus, kad bērns drīzāk atgādina vecvecāku, nevis vecāku. Zinātnieki ir uzzinājuši, ka katram cilvēkam ir unikāls DNS kods. Gēni ir šo DNS molekulu segmenti. Katram organismam ir genoms, kas satur visu nepieciešamo informāciju, lai izveidotu un uzturētu šo organismu.
DNS sekvencēšanas pētījums ļauj zinātniekiem noteikt, kā tiek nodotas fiziskās īpašības un noteiktas veselības problēmas. Jebkuras izmaiņas šo molekulu secībā izraisa izmaiņas gēnā. Studenti uzzina par ģenētiskajām īpašībām, kuras parasti nodod vecākiem, kā arī par gēnu mutācijām un hromosomu patoloģijām, kas var izraisīt redzamas izmaiņas organismā.
Ekosistēmas un savstarpējā atkarība
Studenti uzzina par ekosistēmām un to, kā visi dzīvie organismi atbalsta viens otru. Visi dzīvie organismi zināmā mērā ir atkarīgi no citiem. Nodarbībās tiek pētīts, kā zemāka līmeņa dzīvības formas, piemēram, augus un aļģes, patērē sarežģītāki organismi, kurus pēc tam var patērēt vēl augstākas dzīvības formas. Galu galā augstākā dzīvības forma mirst un tiek atgriezta, lai nodrošinātu pārtiku zemākā līmeņa organismiem. Nodarbībās tiek runāts par šīs sistēmas uzturēšanas nozīmi. Kad šis dabiskais cikls ir salauzts, organismiem var notikt bioloģiskas izmaiņas, lai pielāgotos, vai smagākās situācijās, var tikt apdraudēta sugas izdzīvošana.