BIOLOGIE 154 MODULERAAMWERK 2016

Transcriptie

1 1 BIOLOGIE 154 MODULERAAMWERK 2016 Die module is gebaseer op die voorgeskrewe teksboek (Biology: The Dynamic Science, 3de uitgawe, Russell, Hertz, McMillan.) Die getalle tussen hakies verteenwoordig die relevante bladsye in die boek. Inligting uit ander bronne sal as sulks gespesifiseer word. Lesing Uitleg Vorm en Funksie van Plante Plant Fisiologie Die doel van hierdie afdeling van die module is om n oorsig te kry van hoe plante funksioneer, deur middel van die integrasie van plantvorm en fisiologie van die volgende temas: Plantanatomie en -morfologie; fotosintese; water verhoudings; vervoer in plante; plant minerale voeding; reaksies teenoor die omgewing. Die voorlesings en praktiese klasse sal die volgende temas dek: 1. Plantvorm Hoofstuk 33 bladsye : Die plantliggaam 2. Plant Energie Metabolisme Hoofstuk 8 bladsye : Sellulêre respirasie Hoofstuk 9 bladsye : Fotosintese 3. Waterverhoudings & -vervoer Hoofstuk 34 bladsye : Vervoer in plante 4. Minerale Voeding Hoofstuk 35 bladsye : Plantvoeding 5. Omgewings Plant Fisiologie Hoofstuk 37 bladsye : Plant reaksies teenoor die omgewing

2 2 VORM EN FUNKSIE VAN PLANTE: STUDIE-DOELWITTE By die voltooiing van hierdie module behoort u: 1. te verstaan hoe die plantstruktuur, vanaf die sel tot die orgaan, verband hou met die algehele plantfunksie 2. die plantweefsel-tipes te bemeester, soos die stingel-sisteem, die wortel-sisteem, die apikale meristeme, laterale meristeme en sekondere groei. 3. te verstaan hoe die plant ligenergie en CO 2 opvang en verwerk tydens die lig en donker fases van fotosintese 4. te verstaan hoe die plant die produkte van fotosintese gebruik tydens respirasie 5. te verstaan hoe die plant water, suikers en ander opgeloste stowwe deur sy liggaam vervoer via xileem- en floëemweefsels. 6. te verstaan wat die plant se mineraal vereistes is en hoe die plant minerale stowwe uit die grond opneem. 7. te verstaan wat die plant se reaksies is teenoor hormone en veranderinge in die omgewing, soos seisoene en die daglentes. DIERE VORM EN FUNKSIE: MODULERAAMWERK Bronne: Russel, Hertz & McMillan Biology: The Dynamic Science. Brooks/Cole. 3 rd Edition; Klasnotas; Aanvullende leesstof (word uitgedeel) TEMA 1: HOMEOSTASE EN INLIGTINGOORDRAG Lesing 1. Homeostasis en die Dier in sy Omgewing i. Orgaansisteme van belang (Figuur 38.7 p. 876; PRAKTIES 4) ii. Wat is homeostasis? (876-7) iii. Die interne omgewing (876-8) iv. Uitruiling met die omgewing, en reaksie op die omgewing (KLASNOTAS; PRAKTIES 1) v. Terugvoerkringlope (878-80) vi. Negatiewe neurale terugvoerbeheer: Temperatuurregulering (878-9; ) vii. Negatiewe endokriene terugvoerbeheer: Bloedsuikervlakke (959-60) viii. Positiewe terugvoerbeheer: Geboorte (879-80; ) Lesing 2. Die Beheersisteme en Inligtingoordrag i. Lokale- en langafstandseine (KLASNOTAS) ii. Stadige en vinnige seine (KLASNOTAS) iii. Organisasie van die Periferale Senuweesisteem [PSS] (906-7) iv. Organisasie van die Sentrale Senuweesisteem [SSS] (907-8) v. Die Refleksboog (Figuur 40.7 p. 910) vi. Hormone en inligtingvloei (943-4) vii. Hormone en hoe hul afgeskei word (944-6) viii. Meganismes van hormoonwerking (946-9)

3 Lesing 3. Die Neuron en Membraanpotensiale i. Neurone en inligtingvloei (883-4) ii. Bou van n neuron en neurale organisasie (884-7) iii. Rustende membraanpotensiale ( ) iv. Gegradeerde-/reseptorpotensiale (KLASNOTAS) Lesing 4. Werking van die neuron i. Aksiepotensiale (889-92) ii. Amplitude en frekwensie van aksiepotensiale (KLASNOTAS) iii. Voortgeleiding van die aksiepotensiaal (892-4) Lesing 5. Neurale kommunikasie i. Sinaptiese splete (gleuwe) en neuro-oordragstowwe (894-7) ii. Postsinaptiese potensiale (897-9) iii. Meganismes van farmaseutiese verslawing (KLASNOTAS; Tabel 39.1 p. 898) 3 TEMA 2: SKELETSPIERSAMETREKKING Lesing 6. Bou en sametrekking van spiere i. Spierweefseltipes (874) ii. Bou van dwarsgestreepte spier (967-8) iii. Miofilamente (967-8) iv. Neuromuskulêre aansluiting (968; KLASNOTAS) v. Gly-filament-teorie en die Kruisbrugsiklus (968-9; Figuur 43.5 p. 970) Lesing 7. Beheer van spiersametrekking i. ATP laat die spier werk (78; Figuur 43.5 p. 970; KLASNOTAS) ii. Twitch tot Tetanus (969-70) iii. Beheer van spiersametrekking (motoreenhede) (972; KLASNOTAS) iv. Mioglobienstruktuur en oksiginering (KLASNOTAS) v. Veseltipes en spiermetabolisme (971-2; Tabel 43.1 p. 971; KLASNOTAS) vi. Meganika van spiersametrekking (976-7; SELFSTUDIE) TEMA 3: VERVOER VAN ASEMHALINGSGASSE Lesing 8. Respiratoriese organe en gaswisseling i. Oorsig van sirkulasiesisteme ( ) ii. Verband tussen sellulêre en fisiologiese respirasie (1025; PRAKTIES 3) iii. Gaswisseling: funksies en die gaswette (1025-6; KLASNOTAS) iv. Ventillasie en perfusie (1026) v. Respiratoriese oppervlaktes en respiratoriese mediums (1026-7) vi. Aanpassings vir respirasie: ongewerweldes en laer gewerweldes ( ) Lesing 9. Die Welweldierlong i. Longstruktuur en ventillasiemeganismes by gewerweldes ( ) ii. Bou en ventillasie van die alveolêre long (1030-2) iii. Oppervlakspanning in die alveolêre long (KLASNOTAS) iv. Homeostasis: Beheer van respirasie ( )

4 Lesing 10. Die vervoer van suurstof en koolsuurgas i. Suurstofvervoer en koöperatiwiteit (1034-5) ii. Suurstofdissosiasie-krommes (1035) a) Die Bohr-effek. b) Die effek van temperatuur, hoogte, swangerskap, ens. (KLASNOTAS) iii. Koolsuurgasvervoer (1035-6) iv. Duikende diere (1038-9; SELFSTUDIE) Lesing 11. Lewe by hoë hoogtes i. Wat gebeur met die parsiële druk van suurstof by hoë hoogtes? (1037-8; aanvullende leesstof) ii. Akklimatisasie en aanpassing by hoë hoogtes (aanvullende leesstof) iii. Suurstofdissosiasiekrommes a) Tydens akklimatisasie (aanvullende leesstof) b) Evolusionêre aanpassings (1038; aanvullende leesstof) iv. Verower Everest! (aanvullende leesstof) 4 TEMA 4: WATER- EN SOUTBALANS Lesing 12. Osmoregulering i. Passiewe watervervoer en osmose (1070) ii. Osmokonformeerders en osmoreguleerders (1070; PRAKTIES 2) iii. Buissekresie en uitskeidingsprosesse (1071) iv. Stikstofafvalprodukte kan ammonium, ureum of uriensuur wees (1071-2) v. Osmoreguleringsorgane by ongewerweldes (1072-4) Lesings Die soogdiernier en beheer van nierfunksie i. Soogdier-nierfunksie (1074-7) ii. Homeostasis: Beheer van nierfunksie deur ADH en RAAS (1080-4) iii. Aanpassings van die werweldiernier by verskillende omgewings (1084-5) Lesing 15. Lewe 'sonder water' i. Addisionele waterbesparingsaanpassings by soogdiere ( ) ii. Modeldiere: -Die Kangaroo-rot: geïntegreerde spesialisasie vir die lewe in die woestyn ( ) -Hoe groot woestynsoogdiere (kamele en gemsbokke) watertekorte oorleef mbv osmoregulering, termoregulering en gedrag (aanvullende leesstof) VORM EN FUNKSIE VAN DIERE: STUDIE-DOELWITTE By die voltooiing van hierdie module behoort u: 1. die rol van homeostase in biologiese sisteme te verstaan. 2. n vergelyking kan tref tussen positiewe en negatiewe terugvoerkringlope. 3. verstaan hoe diere regeer tov hul omgewing 4. weet wat hormone is en hoe hul op selle inwerk 5. die struktuur van n neuron en die organisasie van die senuweesisteem te verstaan. 6. die kenmerke van neuronmembrane te verstaan. 7. die ontstaan en voortbeweging van n aksiepotensiaal te kan beskryf.

5 8. te kan onderskei tussen die amplitude en frekwensie gegradeerde boodskappe. 9. te kan verduidelik hoe n senu-impuls van een neuron na n volgende oorgedra word. 10. te kan verduidelik hoe mense verslaaf kan raak aan verdowingsmiddels. 11. die gly-filament teorie verstaan, asook die kruisbrug-siklus. 12. die beheer van spiersametrekking kan beskryf. 13. isometriese en isotoniese sametrekkings kan vergelyk. 14. energie-metabolisme tydens spiersametrekking te verstaan. 15. verskillende soorte respiratoriese organe funksioneel met mekaar te kan vergelyk. 16. die gaswette en parsiële druk van gasse verstaan. 17. die uitruiling van gasse in die longe en kapillêres te kan beskryf. 18. die vervoer van suurstof en koolsuurgas in die bloed verstaan. 19. die rol van hemoglobien in gaswisselling kan verduidelik. 20. suurstofdissosiasie-krommes verstaan en interpreteer (van beide mioglobien en haemoglobien). 21. die beheer van respirasie kan verduidelik. 22. die respiratoriese akklimatisasie meganismes by hoë hoogtes te beskryf en n vergelyking tref tussen geakklimatiseerde en endemiese diere. 23. die aanpassings van duikende diere kan verstaan. 24. te kan verduidelik hoekom sekere voëls oor die Himalayas kan migreer. 25. te verstaan wat word met osmotiese balans bedoel. 26. osmokonformeerders met osmoreguleerders te kan vergelyk. 27. n vergelykende oorsig van die organe betrokke by osmoregulering te kan gee. 28. te kan verduidelik hoekom stikstofafvalprodukte vorm. 29. die soogdiernier en werking daarvan verstaan en te kan verduidelik. 30. te kan verduidelik hoe die handhawing van die interne omgewing deur nierfunksie beheer word. 31. die fisiologiese-, anatomiese- en gedragsaanpassings van diere wat in ekstreme omgewings leef, te verstaan en te bespreek. 32. eenvoudige eksperimente te kan uitvoer, interpreteer en die resultate te kan aanbied. 33. n werweldier (padda) te kan dissekteer en die organe te kan identifiseer. 5 BIOTEGNOLOGIE MODULE: 2016 AGTERGROND Onderwerpe in die 1 ste jaar biologiekursusse moet (1) relevant wees tot die kursus, die programstruktuur en nasionale/internasionale prioriteite/tendense en (2) studente die geleentheid bied om n goed ingeligte keuse te maak ten opsigte van die rigting/program waarin hulle wil spesialiseer. Die relevansie van biotegnologie is vanselfsprekend in al die areas soos hierbo geïdentifiseer. Alhoewel sommige van die basiese aspekte van biotegnologie in BIOL 124 (Inleidende selbiologie) aangespreek word, is hierdie die enigste 1 ste jaar module waar studente by name aan biotegnologie bloot gestel word en waar aspekte eie aan biotegnologie aangeraak word.

6 ALGEMEEN o 9 lesings / 2 praktika 6 o Word onder die vaandel van die Skool van Biologie aangebied nie n enkele departement nie o Beginsels Doelstelling is beter insig / blootstelling aan biotegnologie Tema en nie dissipline gebaseerd nie. Blootstellling aan n enkele lektor om kontinuïeteit te verseker, maar met insette van en verwysing na ander rolspelers op kampus. I. Lesings 1. Inleiding MODULERAAMWERK Wat is biotegnologie? Geskiedenis, relevansie / rol in ons wêreld (moderne landbou, geneeskunde ens), verskillende generasies (asook die reӫnboog kleure wat korreleer met verskillende industriӫ) biotegnologie en die stand van biotegnologie. 2. Rekombinante DNS tegnologie, transformasie en GMO s Geen struktuur en uitdrukking, rekombinante DNS tegnologie 3. Mikrobiese biotegnologie 1 Fermentore/bioreaktore, fermentasie teorie 4. Mikrobiese biotegnologie 2 Mutasies en rasse seleksie, die gebruik van transgeniese mikrobes 5. Plant biotegnologie 1 1ste generasie biotegnologie, tradisionele gebruik van biologiese sisteme en produkte, fokus op plant sekondêre metaboliete bv. alkaloïede 6. Plant biotegnologie 2 Plant weefselkultuur en transformasie 7. Diere biotegnologie 1 Die ontdekking en ontwikkeling van mediese dwelm-middels. Hoe moderne farmaseutiese middels/komponente ontdek en ontwikkel word, bio- pharming

7 7 8. Diere biotegnologie 2 Klonering en dier transformering 9. Genomika (proteomika, metabolomika) Wat is genomika? Massiewe DNA volgordebepalings, DNA chips en mikromatrikse, Model sisteme, Proteomika en Post-genomika, modellering. II. Praktika/tutoriale 1. Glukose deteksie sisteem (nat) 2. Om bevestig te word tydens lesings STUDIE-DOELSTELLINGS Na afloop van hierdie module sal jy o.a. 1. Verstaan wat biotegnologie is, die rol wat dit in ons samelewing speel beter begryp en die potensiaal daarvan insien. 2. Kan onderskei tussen 1 e, 2 e en 3 e generasie biotegnologie en van die huidige stand van biotegnologie bewus wees. 3. Besef hoeveel produkte uit plante/diere.mikroörganismes verkry word en hoe dit verbeter kan word. 4. Weet hoe sel- en weefselkulture daargestel word en wat daarmee vermag kan word. 5. Verstaan hoe DNA/gene gemanipuleer kan word. 6. Verstaan wat nodig is om organismes geneties te manipuleer en ook weet hoe dit gedoen word. 7. Hopelik besef hoe OPWINDEND dit is om biologie TOE TE PAS! ASSESSERING Aangesien dit in die laaste 9 lesings van die semester aangebied word, gaan die module 60 van die moontlike ~150 punte verteenwoordig en sal saamgestel word uit 30 punte veelkeuse vrae (30 vrae) en 30 punte se ander vrae. Hierdie vrae sal kort besprekingsvrae (~5 punte) en ook gewone noem die... (1 punt per feit) vrae insluit.