Simpel gezegd, biologie omvat de studie van levende organismen, van eencellige organismen tot meercellige planten, dieren en mensen. Sommige basisonderwerpen in de biologieles kunnen cellulaire structuur en functies, evolutie en natuurlijke selectie, erfelijkheid en genetica en ecosystemen omvatten. De studie van deze levenswetenschap verandert en evolueert naarmate lopend onderzoek nieuwe ontdekkingen onthult over hoe levende organismen werken en met elkaar omgaan, tot in het kleinst mogelijke detail. Omdat het onderwerp veel te breed is om in slechts één klas te behandelen, bieden veel middelbare scholen ook geavanceerde biologielessen aan, evenals meer gespecialiseerde cursussen zoals anatomie.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Geavanceerde biologie-onderwerpen op de middelbare school kunnen onderwerpen omvatten als:
- Centrale zenuwstelsel en hersenfuncties
- Energie en chemie van het leven
- Plantensystemen en ecologie
- Evolutie, ecologie en diversiteit
- Celstructuur en specialisatie
Cellulaire structuur en functie
Hoewel microscopisch klein, bestaan cellen uit gecompliceerde structuren die kunnen groeien en delen. Ze vormen de basis voor alle levende wezens. De leerlingen leren wat een cel is en hoe cellen van elkaar verschillen. Ze brengen eencellige organismen in kaart en leren over de hiërarchische structuur van meercellige organismen. De lessen omvatten de basisstructuur en functie van cellen en hoe ze combineren en samenwerken. Studenten leren hoe cellulaire processen leven mogelijk maken, onder meer door middel van fotosynthese, chemosynthese, cellulaire ademhaling en celdeling en differentiatie.
Evolutie en natuurlijke selectie
Fossiel en genetisch bewijs ondersteunt het idee dat de aarde in de loop van de tijd is geëvolueerd, met veel veranderingen in het oppervlak en de organismen die erop leven. Organismen ondergaan in de loop van de tijd vaak fysieke veranderingen om zich aan te passen aan veranderende levensomstandigheden. Mutaties zoals duidelijke kleuringen komen soms voor en vergroten in sommige gevallen het vermogen van een soort om te overleven - zoals witte vacht in het noordpoolgebied. Bij natuurlijke selectie wordt de populatie van organismen die deze nieuwe eigenschappen niet bezitten verkleind, terwijl die welke wel de voordelige eigenschappen bezitten nemen in aantal toe, totdat weinig tot geen van de soorten het origineel vertonen eigenschappen.
Erfelijkheid en genetica
Erfelijke eigenschappen zijn gemakkelijk te zien in families in gebieden zoals oog- en haarkleur. Uitschieters waarbij een kind meer op een grootouder dan op een ouder lijkt, zijn op deze manier eenvoudig te verklaren. Wetenschappers hebben geleerd dat elke persoon een unieke DNA-code heeft. Genen zijn segmenten van deze DNA-moleculen. Elk organisme heeft een genoom dat alle informatie bevat die nodig is om dat organisme te creëren en te onderhouden.
De studie van DNA-sequencing stelt wetenschappers in staat om te bepalen hoe fysieke eigenschappen en bepaalde gezondheidsproblemen worden doorgegeven. Elke verandering in de sequentie van deze moleculen resulteert in een verandering in het gen. Studenten leren over genetische eigenschappen die gewoonlijk van ouder op kind worden doorgegeven, evenals over genmutaties en chromosomale afwijkingen die zichtbare veranderingen in het lichaam kunnen veroorzaken.
Ecosystemen en onderlinge afhankelijkheid
Studenten leren over ecosystemen en hoe alle levende organismen elkaar ondersteunen. Alle levende organismen zijn tot op zekere hoogte afhankelijk van anderen. Lessen onderzoeken hoe levensvormen op een lager niveau, zoals planten en algen, worden geconsumeerd door complexere organismen, die vervolgens kunnen worden geconsumeerd door nog hogere levensvormen. Uiteindelijk sterft de hogere levensvorm en wordt teruggestuurd om voedsel te leveren aan de organismen op het laagste niveau. Lessen gaan over het belang van het onderhouden van dit systeem. Wanneer deze natuurlijke cyclus wordt doorbroken, kunnen organismen biologische veranderingen ondergaan om zich aan te passen of in ernstigere situaties kan het voortbestaan van de soort in gevaar komen.
