esipuhe - biologiikka...esipuhe mo rj est a! k äsi ssäsi t ai t i et o ko n een ru u d u l l a o n...

15
1

Upload: others

Post on 05-Nov-2020

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Esipuhe - Biologiikka...Esipuhe Mo rj est a! K äsi ssäsi t ai t i et o ko n een ru u d u l l a o n l u ki o n b i o l o g i an ku rssi 1 t ärkei mmät asi at ki t eyt t ävä kert

1

Page 2: Esipuhe - Biologiikka...Esipuhe Mo rj est a! K äsi ssäsi t ai t i et o ko n een ru u d u l l a o n l u ki o n b i o l o g i an ku rssi 1 t ärkei mmät asi at ki t eyt t ävä kert

Esipuhe 

Morjesta!  Käsissäsi tai tietokoneen ruudulla on lukion biologian kurssi 1 tärkeimmät asiat kiteyttävä kertauskirja. Olen jakanut muistiinpanot kuuteen osaan kurssin aihealueiden mukaan helpottaakseni materiaalin läpi kahlaamista.  Voit käyttää kirjaa koko kurssin ajan kätevänä tiivistelmänä tai kertaukseen koetta edeltävänä yönä, kun olet juonut liikaa kahvia ja oppikirjan sivut näyttävät heprealta. Toki suosittelen aloittamaan kertaamisen jo hyvissä ajoin, mutta no, life happens.  Tämä kertauskirja tiivistää kurssin tärkeimmät asiat, mutta ei siis korvaa oppikirjaa vaan täydentää sitä. Hyvän arvosanan saamiseksi kannattaa lukea oppikirjaa ja testata tietämystään näillä muistiinpanoilla vastaamalla vasemmalla palstalla näkyviin kysymyksiin samalla, kun peität oikealla palstalla olevat ratkaisut.  Näiden muistiinpanojen tekoon olen hyödyntänyt Bios 1 ja Koralli 1 oppikirjoja. Oppikirjojen sisällöissä oli eroja, joten yhdistin molempien hyvät puolet monipuolisemman tuloksen saamiseksi. Näin ollen kaikkia muistiinpanoissa kerrottuja asioita et välttämättä kokeessa tarvitse, mutta jatkoa ajatellen ja varsinkin, jos suunnittelet kirjoittavasi biologian yo- kokeissa, kannattaa kaikki tieto hyödyntää.  Elikkä ei muuta kuin opiskelun iloa! Valaiskoot bioluminesenssit kiiltomadot tietäsi biologian kivikkoisella polulla.  Jani Ijas, Biologiikan tekijä 

Page 3: Esipuhe - Biologiikka...Esipuhe Mo rj est a! K äsi ssäsi t ai t i et o ko n een ru u d u l l a o n l u ki o n b i o l o g i an ku rssi 1 t ärkei mmät asi at ki t eyt t ävä kert

Sisällys 

1. Biologia tieteenä………………………………………..………………. 4 

1.1 Biologinen tutkimus 1.2 Elämän tuntomerkit ja edellytykset 

2. Solu elämän perusyksikkönä………………………………..………… 5 

2.1 Solun rakenne 2.2 Energiatalous 2.2 DNA ja geenit 

3. Lisääntyminen………………………………………..……………….… 7 

3.1 Lisääntyminen 

4. Evoluutio…………………………………………………..…………….. 9 

4.1 Evoluutioteorian historia 4.2 Muuntelu 4.3 Luonnonvalinta ja perinnöllisyys 4.4 Evoluution todisteet 4.5 Mikro- ja makroevoluutio 4.6 Ihmisen evoluutio 

5. Elämän synty ja kehitys……………………………………...…………12 

5.1 Elämän synty 5.2 Elämän kehitys 

6. Eliökunnan rakenne………………………………………...…………..13 

6.1 Eliökunnan rakenne 6.2 Arkeonit, bakteerit, alkueläimet ja sienet 6.3 Kasvit 6.4 Eläimet  

 

 

 

 

 

Page 4: Esipuhe - Biologiikka...Esipuhe Mo rj est a! K äsi ssäsi t ai t i et o ko n een ru u d u l l a o n l u ki o n b i o l o g i an ku rssi 1 t ärkei mmät asi at ki t eyt t ävä kert

1. Biologia tieteenä

1.1 Biologinen tutkimus   

Mitä biologiassa tutkitaan? 

 

 

 

Mikä on biologisen 

tutkimuksen kaava? 

 

 

 

 

 

1.2 Elämän tuntomerkit ja 

edellytykset 

➢ Biologiassa tutkitaan elämää eri organisaatiotasoilla aina 

atomeista biosfääriin (kaikkien ekosysteemien 

muodostama kokonaisuus) 

➢ Tutkimuksessa noudatetaan seuraavaa kaavaa: 

havainto→tietoon tutustuminen →hypoteesi (perusteltu 

arvaus tutkimuksen lopputuloksesta) → tutkimuksen 

toteutus→tiedon keruu →johtopäätöksen teko (pitikö 

hypoteesi paikkaansa vai ei) →tiedon julkaisu 

➢ Biologian tieteenalassa on monia eri tutkimusaloja, esim. 

ekologia, fysiologia, evoluutiobiologia, genetiikka ja 

molekyylibiologia 

 

 

 

 

Mitkä ovat elämän 

tuntomerkit? 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mitkä ovat elämän 

edellytykset? 

➢ Elämä maapallolla perustuu orgaanisiin yhdisteisiin ja 

niiden pohjana olevaan hiileen 

➢ Elämän tuntomerkit: 

○ solurakenne 

○ samankaltaisia kemiallisia yhdisteitä, esim. DNA ja 

lipidit 

○ informaation sisältäminen ja hyödyntäminen 

○ aineenvaihdunta ja energiantarve 

○ elinkaari: syntyminen, kasvu ja kuolema 

○ lisääntyminen ja perinnöllisyys 

○ homeostaasi eli kyky säädellä elintoimintoja 

○ reagointi ympäristön ärsykkeisiin 

○ evoluutio eli lajikehitys 

➢ Elämän edellytykset: 

○ näkyvä valo (fotosynteesiä varten) 

○ lämpö 

○ sopiva paine 

○ sopiva happamuus 

○ sopiva suolapitoisuus 

○ vesi; veden tärkeitä ominaisuuksia: 

■ hyvä lämmönsitomiskyky 

■ korkea kiehumispiste 

Page 5: Esipuhe - Biologiikka...Esipuhe Mo rj est a! K äsi ssäsi t ai t i et o ko n een ru u d u l l a o n l u ki o n b i o l o g i an ku rssi 1 t ärkei mmät asi at ki t eyt t ävä kert

■ jäätyminen ja jään tiheys 

■ hyvä liuotin 

■ läpinäkyvä 

Tiivistelmä: 

Biologiassa tutkitaan elämän monimuotoisuutta eli biodiversiteettiä monella eri organisaatiotasolla. Biologian laaja tieteenala koostuu monista eri tutkimusaloista. Elollinen luonto koostuu orgaanisista yhdisteistä ja samoja perusmolekylejä löytyy eläimistä, kasveista kuin bakteereistakin. Elämä vaatii kukoistaakseen otolliset olosuhteet, eikä sitä ole toistaiseksi löydetty muualta kuin Maapallolta.  

 

2. Solu elämän perusyksikkönä

2.1 Solun rakenne   

Mitä eroa on esitumaisella ja 

tumallisella solulla? 

 

 

 

 

 

Mitä soluelimiä esitumaisessa 

solussa on? 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

➢ Esitumaisiset eli alkeistumalliset solut ovat pieniä 

(n.1-10µm), niissä on vähän soluelimiä, eikä tumaa (esim. 

arkeonit, bakteerit) 

➢ Tumalliset eli aitotumalliset solut ovat isompia (n. 

10-100µm), niissä on paljon soluelimiä, myös tuma (esim. 

sieni-, kasvi- ja eläinsolut) 

 

Esitumallinen solu 

Page 6: Esipuhe - Biologiikka...Esipuhe Mo rj est a! K äsi ssäsi t ai t i et o ko n een ru u d u l l a o n l u ki o n b i o l o g i an ku rssi 1 t ärkei mmät asi at ki t eyt t ävä kert

Vertaa esitumaisen ja 

aitotumaisen solun rakennetta 

keskenään. 

 

 

 

 

 

 

 

Mitä eroa eläinsolun ja 

kasvisolun rakenteessa on? 

 

 

Mitkä ovat ribosomin, 

plasmidin, solukalvon, 

mitokondrion, tuman ja 

viherhiukkasen tehtävät? 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Solun 

energia-aineenvaihdunta 

 

Eläinsolu. Kasvisolu on muuten samanlainen, mutta golgin 

laitteen sijasta diktyosomi, solukalvon sijasta soluseinä ja lisäksi 

viherhiukkanen 

➢ Tärkeimmät soluelimet ja niiden tehtävät: 

○ Ribosomi - osallistuu proteiinien valmistukseen 

○ Plasmidi - sisältää muutamia geenejä 

○ Solukalvo - säätelee solun sisäisen ja ulkoisen 

nesteen tasapainoa 

○ Mitokondrio - tuottaa energiaa 

○ Tuma - sisältää solun toimintoja ohjaavat 

kromosomit 

○ Viherhiukkanen - fotosynteesin tapahtumapaikka 

➢ Aineiden siirtyminen on tehokkaampaa, kun solut ovat 

pieniä (hiiren ja norsun solut ovat samankokoisia, norsuilla 

on niitä vain enemmän) 

 

Miten energiaa sidotaan? 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Miten energiaa vapautetaan? 

 

 

 

 

➢ Solujen toiminta vaatii energiaa, sitä voidaan sitoa joko 

fotosynteesillä tai kemosynteesillä: 

○ Fotosynteesi: vesi + hiilidioksidi→glukoosi + happi 

(energia sitoutuu glukoosiin eli sokeriin) 

○ Fotosynteesi tapahtuu kasvisolun 

viherhiukkasessa valo- ja pimeäreaktion 

lopputuotteena 

○ kemosynteesissä epäorgaanisia yhdisteitä 

hapetetaan, sitä köyttää mm. maaperän bakteerit 

ja syvänmeren arkeonit 

➢ Energiaa vapautetaan solun omaan käyttöön 

soluhengityksellä ja käymisreaktiolla: 

○ Soluhengitys on käänteinen reaktiosarja 

fotosynteesille, joten siihen tarvitaan happea 

Page 7: Esipuhe - Biologiikka...Esipuhe Mo rj est a! K äsi ssäsi t ai t i et o ko n een ru u d u l l a o n l u ki o n b i o l o g i an ku rssi 1 t ärkei mmät asi at ki t eyt t ävä kert

 

 

 

 

 

2.3 DNA ja geenit 

○ Soluhengityksen alkuvaiheet solulimassa ja 

loppuvaiheet mitokondriossa 

○ Käymiseen ei tarvita happea ja energiaa vapautuu 

vähemmän kuin soluhengityksessä 

○ Esim. maitohappo- ja alkoholikäyminen 

 

 

 

Mikä on kromosomi? 

 

 

Mikä on DNA? 

 

Mikä on geeni? 

 

Mitä entsyymit tekevät? 

➢ Tumallisissa soluissa kromosomit ovat tumassa, 

esitumallisissa solulimassa 

➢ Kromosomi on DNA:sta ja proteiineista koostuva kappale, 

jossa geenit sijaitsevat 

➢ DNA on pitkä kaksisäikeinen molekyyli, joka koostuu 

sokeri- ja fosfaattirungosta sekä emäsosasta 

➢ Geeni on pätkä DNA- molekyyliä, joka sisältää ohjeen 

proteiinin valmistamiseen proteiinisynteesillä 

➢ Entsyymit ovat proteiineja, jotka nopeuttavat eli 

katalysoivat reaktioita 

Tiivistelmä: 

Soluja on kahdenlaisia: esitumallisia eli alkeistumallisia ja aitotumallisia eli tumallisia. Solujen toiminta vaatii energiaa, jota sidotaan joko foto- tai kemosynteesillä ja otetaan käyttöön soluhengityksellä tai käymisreaktiolla. Aineenvaihdunta on kaikki solussa tapahtuvat biokemialliset reaktiot, jotka ovat joko katabolisia eli hajottavia tai anabolisia eli rakentavia. Esimerkiksi fotosynteesi on anabolinen ja soluhengitys katabolinen reaktio. DNA:ssa on kaikkien solun tarvitsemien proteiinien rakennusohjeet.   

3. Lisääntyminen

3.1 Lisääntyminen   

 

 

 

Luettele suvuttoman 

lisääntymisen keinoja 

 

 

 

Mitkä ovat suvuttoman 

lisääntymisen edut ja haitat? 

 

➢ Eliöt lisääntyvät joko suvuttomasti (ilman sukusoluja) tai 

suvullisesti (sukusolujen avulla) 

➢ Suvuttomasti voi lisääntyä esim. jakautumalla (bakteerit, 

arkeonit), monistumalla (malarialoisio), kuroutumalla 

(hiiva- ja homesienet), itiöiden avulla (sammalet, 

sanikkaiset) tai omista osistaan (kasveilla rönsyt ja 

mukulat, eläimet meritähdet, korallit) 

○ Etuina on lisääntymisen nopeus ja helppous, suuri 

jälkeläismäärä ja uusien elinympäristöjen 

mahdollinen nopea valloitus 

Page 8: Esipuhe - Biologiikka...Esipuhe Mo rj est a! K äsi ssäsi t ai t i et o ko n een ru u d u l l a o n l u ki o n b i o l o g i an ku rssi 1 t ärkei mmät asi at ki t eyt t ävä kert

 

 

 

 

 

Luettele suvullisen 

lisääntymisen keinoja. 

 

 

Mitkä ovat suvullisen 

lisääntymisen edut ja haitat? 

 

 

 

 

Mitä tarkoittaa hermafrodiitti ja 

partenogeneesi? 

 

 

 

 

Mitkä ovat kaksi 

lisääntymisstrategiaa? 

 

 

○ Haittoja ovat muuntelun vähyys (vain mutaatiosta) 

ja jos olosuhteet muuttuvat, perimältään 

samanlainen populaatio voi tuhoutua kokonaan 

➢ Suvullisesti voi lisääntyä eläimet ulkoisesti (kalat ja 

sammakkoeläimet) tai sisäisesti (matelijat, linnut, 

nisäkkäät) ja kasvit pölytyksellä (tuulen tai eläinten avulla) 

○ Etuina on lisääntynyt muuntelu, joten populaatio 

pystyy sopeutumaan olosuhteiden muutoksiin ja 

mahdollisuus täysin uusiin geeniyhdistelmiin 

○ Haittoina on hitaus ja energian kulutus (pitää 

löytää lisääntymiskumppani) 

➢ Useimmat eläimet ovat yksineuvoisia, eli ne tuottavat joko 

siittiöitä tai munasoluja, mutta hermafrodiitit eli 

kaksineuvoiset voi tuottaa molempia 

➢ Partenogeneesi on neitseellinen lisääntymistapa, jossa 

alkio syntyy munasolusta ilman hedelmöitystä 

➢ Kaksi lisääntymisstrategiaa: 

○ K- strategiassa vähän jälkeläisiä ja niitä hoidetaan 

hyvin (esim. norsu) 

○ R- strategiassa runsaasti jälkeläisiä, joista ei 

huolehdita (esim. lohi) 

Tiivistelmä: 

Eliöt voivat lisääntyä joko suvullisesti tai suvuttomasti. Jos vallitsevat olosuhteet muuttuvat, 

on suvullinen lisääntyminen parempi lisääntymistapa kuin suvuton, sillä se tuottaa 

sopeutumiskykyisempiä jälkeläisiä. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 9: Esipuhe - Biologiikka...Esipuhe Mo rj est a! K äsi ssäsi t ai t i et o ko n een ru u d u l l a o n l u ki o n b i o l o g i an ku rssi 1 t ärkei mmät asi at ki t eyt t ävä kert

4. Evoluutio

4.1 Evoluutioteorian 

historia 

 

Miten Lamarckin ja Darwinin 

evoluutioteoriat erosivat 

toisistaan? 

 

 

 

Mikä on synteettinen 

evoluutioteoria? 

 

 

 

 

4.2 Muuntelu 

➢ Lamarckin mukaan hankitut ominaisuudet periytyvät 

(kirahveilla on pitkä kaula, koska ne kurottelevat aina 

korkeammalle ja korkeammalle) 

➢ Darwin esitti muuntelun, olemassaolon taistelun ja 

luonnonvalinnan aiheuttavan evoluutiota 

➢ Synteettinen evoluutioteoria yhdistää Darwinin teorian ja 

perinnöllisyystieteen: luonnonvalinta kohdistuu yksilöihin, 

joiden kelpoisuutta lisäävät alleeliyhdistelmät (saman 

geenin eri muotoja, esim. silmien ruskea väri) yleistyvät 

populaatiossa ajan kuluessa 

 

Mkä aiheuttaa populaatiossa 

muuntelua? 

 

 

 

 

 

4.2 Luonnonvalinta 

➢ Muuntelua populaatiossa aiheuttaa ympäristö (esim. 

saman perimän voikukat ovat erinäköisiä nurmikolla ja 

tien reunassa, kutsutaan muovautumismuunteluksi), 

suvullinen lisääntyminen, mutaatiot ja muuttoliike 

➢ Perinnöllistä muuntelua aiheuttavat vain suvullinen 

lisääntyminen ja mutaatiot 

 

Miten luonnonvalinta toimii? 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Miten valintapaine voi 

vaikuttaa populaation 

geenivarastoon? 

 

 

 

➢ Eliöiden lisääntyminen on nopeaa 

○ Aiheuttaa populaation sisällä yksilöiden välistä 

kilpailua rajallisista resursseista 

○ Kelpoisimmat yksilöt saavat eniten 

lisääntymiskykyisiä jälkeläisiä 

○ Luonnonvalinta ohjaa populaation geenivaraston 

kehittymistä (kelpoisimpien yksilöiden geenejä on 

suhteellisesti enemmän seuraavassa 

sukupolvessa kuin aikaisemmassa) 

➢ Valintapaine (esim. ilmastonmuutos, uusien lajien 

levittäytyminen alueelle tai tauti) voi aiheuttaa 

tasapainottavaa (esim. vauvojen syntymäpaino), 

suuntaavaa (esim. kotieläinten jalostus) tai hajottavaa 

valintaa (esim. Darwinin sirkut) 

Page 10: Esipuhe - Biologiikka...Esipuhe Mo rj est a! K äsi ssäsi t ai t i et o ko n een ru u d u l l a o n l u ki o n b i o l o g i an ku rssi 1 t ärkei mmät asi at ki t eyt t ävä kert

Mikä on seksuaalivalinta? 

4.4 Mikro- ja 

makroevoluutio 

➢ Seksuaalivalinnassa valintapaine kohdistuu sukupuoleen 

liittyvään ominaisuuteen, esim. riikinkukkouroksen pyrstö 

 

Mikä on mikroevoluutio ja mikä 

sitä aiheuttaa? 

 

 

 

Mikä aiheuttaa geneettistä 

ajautumista? 

 

 

 

 

Miten makroevoluutio luo 

uusia lajeja? 

 

 

 

 

Mitä on koevoluutio? 

 

4.5 Evoluution todisteet 

➢ Mikroevoluutiota, eli populaation geeniperimän 

muuttumista, aiheuttavat evoluutiovoimat: 

Luonnonvalinta, geneettinen ajautuminen (sattuma) ja 

geenivirta (muuttoliike) 

➢ Geneettinen ajautuminen voi johtua 

perustajavaikutuksesta (pieni yksilöryhmä perustaa 

populaation uudelle alueelle) tai pullonkaulailmiöstä 

(ympäristönmuutos johtaa populaation äkilliseen 

pienentymiseen) 

➢ Makroevoluutio luo uusia lajeja allopatrisella lajiutumisella 

(maantieteellinen isolaatio eli eristyminen), sympatrisella 

lajiutumisella (kromosomimäärän muutokset tai risteymät) 

ja sopeutumislevittäytymisellä (yhdestä kantamuodosta 

erilaistuu nopeasti uusia lajeja eri elinympäristöihin) 

➢ Koevoluutiossa lajit vaikuttavat toistensa evoluutioon 

vastavuoroisesti (esim. kolibrit ja orkideat) 

 

Luettele evoluution todisteita. 

 

 

 

 

Kerro esimerkkejä 

erityyppisistä fossiileista 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Miten geenejä käytetään 

evoluution todisteena? 

➢ Evoluution todisteita ovat fossiilit, anatomiset rakenteet 

(esim. selkärankaisten eturaajojen perusrakenne), 

surkastumat (esim. ihmisen häntäluu), DNA ja kromosomit 

sekä havainnot nykyisin tapahtuvasta evoluutiosta 

➢ Fossiileja on mm.  

○ mikrofossiilit (mikroskooppisen pieniä) 

○ johtofossiilit (elänyt lyhyen aikaa laajalla alueella, 

käytetään fossiilien suhteellisen iän 

määrittämiseen, esim. trilobiitit) 

○ välimuotofossiilit (kahden eri eliön piirteitä, esim. 

liskolintu) 

○ fossiilisarjat (saman eliön eri-ikäiset fossiilit, jotka 

kertovat kehityksestä) 

○ elävät fossiilit (eliö, joka on säilynyt miljoonia 

vuosia lähes muuttumattomana esim. krokotiili) 

➢ Fossiilien iän määritykseen käytetään radioaktiivisia 

isotooppeja (esim. hiili 14) 

➢ Perimästä tutkitaan kromosomien määrää ja rakennetta, 

10 

Page 11: Esipuhe - Biologiikka...Esipuhe Mo rj est a! K äsi ssäsi t ai t i et o ko n een ru u d u l l a o n l u ki o n b i o l o g i an ku rssi 1 t ärkei mmät asi at ki t eyt t ävä kert

 

 

Kerro esimerkkejä nykyisin 

tapahtuvasta evoluutiosta. 

 

 

 

 

4.6 Ihmisen evoluutio 

DNA:n emäsjärjestystä ja molekyylikelloa (tietyissä DNA:n 

osissa tapahtuu mutaatioita vakionopeudella) 

➢ Nykyisin tapahtuvasta evoluutiosta esimerkkejä ovat 

teollisuusmelanismi (tummien yksilöiden yleistyminen 

alueilla, joissa on teollisuuden aiheuttamia nokipäästöjä) , 

tiettyjen bakteerien antibiottiresistanssi (eli -kestävyys, 

esim. MRSA- bakteeri) sekä jalostus (esim. koirarodut) 

 

Selosta ihmisen evoluution 

tärkeimmät tapahtumat. 

 

 

 

 

 

Mitkä ovat ihmislajille tyypillisiä 

piirteitä? 

➢ Ihmisen ja simpanssin kehityslinja erkanivat n. 7 miljoonaa 

vuotta sitten Afrikan savanneilla 

➢ Vanhimmat varhaisten ihmisten fossiilit ovat 2,8 miljoonan 

vuoden takaa; heillä oli jo tulen käyttötaito sekä 

alkeellinen puhekyky 

➢ Nykyihminen on n. 200 000 vuotta vanha laji 

➢ Ihmislajille tyypillisiä piirteitä ovat mm. puhekyky, käsien 

tarkkuusote, kahdella jalalla liikkuminen, suuret ja 

poimuttuneet aivot sekä kulttuurievoluutio (yhteisöön 

kertyneen tiedon välittämistä sukupolvelta toiselle) 

Tiivistelmä: 

Evoluutioteoria rakentuu kolmesta olettamuksesta: 1. Populaatiossa on yksilöiden välistä muuntelua 2. Luonnonvalinta suosii vallitseviin olosuhteisiin kelpoisia yksilöitä 3. Olosuhteisiin kelpoiseksi tekevät ominaisuudet periytyvät (hankitut ominaisuudet 

eivät) Näistä seuraa, että ajan saatossa kelpoiseksi tekevät alleeliyhdistelmät yleistyvät, eli tapahtuu evoluutiota. Evoluutio ei kohdistu yksilöihin, vaan populaatioon. Mikroevoluutio muuttaa populaation geenivarastoa (yksilöiden perintötekijöiden kokonaisuutta) ja makroevoluutio luo uusia lajeja. Vaikka evoluutio on “pelkkä” teoria, sen todistusaineisto on niin laaja, ettei sen paikkaansa pitävyyttä tieteen piireissä juuri kyseenalaisteta.           

11 

Page 12: Esipuhe - Biologiikka...Esipuhe Mo rj est a! K äsi ssäsi t ai t i et o ko n een ru u d u l l a o n l u ki o n b i o l o g i an ku rssi 1 t ärkei mmät asi at ki t eyt t ävä kert

5. Elämän synty ja kehitys

5.1 Elämän synty   

Miten elämä syntyi? 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mikä on endosymbioositeoria? 

 

 

 

 

Miten monisoluiset eliöt 

kehittyivät ja mitä etua siitä 

oli? 

 

 

 

 

 

1.2 Elämän kehitys 

➢ Kemiallinen evoluutio tuotti alkumaapallolle orgaanisia 

yhdisteitä, tärkeimpänä itseään kopioivaa RNA:ta 

➢ Perintöaines pakkautui lipidivaippaan (fosfolipideistä 

muodostuneeseen valikoivasti aineita ulos ja sisään 

päästävään kalvoon)→alkusolu syntyi 

➢ Ensimmäisiä eliöitä olivat arkeonit ja syvänmeren 

bakteerit 

➢ Ensimmäiset fotosynteesiin kykenevät bakteerit 

kehittyivät n. 2,8 miljardia vuotta sitten 

○ Hapen kertyminen ilmaan merkitsi ensimmäisten 

soluhengitykseen kykenevien kehittymistä 

➢ Endosymbioositeoria (soluhengitykseen ja fotosynteesiin 

kykenevät bakteerit joutuivat toiseen soluun→muuttuivat 

mitokondrioksi ja viherhiukkaseksi) selittää tumallisen 

solun synnyn 

➢ Kun solut liittyivät yhteen solurykelmiksi, joissa oli solujen 

välistä tehtävänjakoa, monisoluinen eliö oli syntynyt 

○ Elintoiminnot tehokkaampia, koska solut kykenivät 

erikoistumaan 

○ “Seksin vallankumous”: osa soluista kehittyi 

sukusoluiksi→suvullinen lisääntyminen 

mahdollista 

 

 

 

 

Mikä on kasvien 

kehittymisjärjestys ja niiden 

avainsopeutumat? 

 

 

 

 

Mikä on selkärankaisten 

kehittymisjärjestys ja niiden 

avainsopeutumat? 

 

➢ Lähes kaikki nykyiset pääjaksot kehittyivät sinä aikana, 

kun kaikki elämä oli vielä meressä 

➢ Kasvien kehitys maalle tultaessa (avainsopeutumat, eli 

sopeumat, jotka mahdollisti lajin menestyksen, suluissa): 

○ sammal (sukupolvenvuorottelu) 

○ sanikkaiset (johtosolukko eli aineiden kuljetukseen 

erikoistunut solukko, juuret, lehdet) 

○ siemenkasvit (pölytys, siemen) 

➢ Selkärankaisten kehitys maalle tultaessa 

(avainsopeutumat suluissa): 

○ sammakkoeläimet (raajat, keuhkot) 

12 

Page 13: Esipuhe - Biologiikka...Esipuhe Mo rj est a! K äsi ssäsi t ai t i et o ko n een ru u d u l l a o n l u ki o n b i o l o g i an ku rssi 1 t ärkei mmät asi at ki t eyt t ävä kert

 

 

 

○ matelijat (sisäinen siitos, muna) 

○ nisäkkäät (tasalämpöisyys, kohtu) 

○ linnut (siivet, höyhenpeite) 

➢ Elämän vanha aika loppui dinosauruksien hallitsemaan 

elämän keskiaikaan, joiden jälkeen alkoi nisäkkäiden 

voittokulku elämän uudessa ajassa 

Tiivistelmä: 

Elämän synty on vieläkin biologian suurimpia arvoituksia. Nykyisin vallitsevan teorian mukaan aluksi kemiallinen evoluutio loi orgaanisia yhdisteitä, joista korkeassa lämpötilassa ja kovassa paineessa syntyi ensimmäiset alkeelliset eliöt. Eliöiden kehityksen historiaa määrittelevät avainsopeutumat.   

6. Eliökunta 

6.1 Eliökunnan rakenne   

Mihin kolmeen kategoriaan 

biodiversiteetti voidaan jakaa? 

 

 

 

Luettele kaikki eliökunnan 

luokittelutasot, kolme 

päähaaraa sekä aitotumaisten 

neljä kuntaa 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2 Arkeonit, bakteerit, 

alkueläimet ja sienet 

➢ Biodiversiteetti voidaan jakaa lajin sisäiseen eli 

geneettiseen- (populaatiossa paljon eri alleeliyhdistelmiä), 

laji- (samassa ekosysteemissä elää paljon eri eliöitä) sekä 

ekosysteemien (biosfäärissä on paljon eri ekosysteemejä) 

monimuotoisuuteen 

➢ Eliökunnan luokittelutasot: domeeni, kunta, pääjakso, 

luokka, lahko, heimo, suku ja laji 

➢ Lajin tieteellinen nimi on kaksiosainen esim. ihminen eli 

Homo Sapiens: ensimmäinen osa Homo kertoo sen 

suvun, toinen osa Sapiens täsmentää lajin 

➢ Kolme domeenia eli päähaaraa: bakteerit, arkeonit ja 

aitotumaiset 

➢ Aitotumaisten neljä kuntaa: alkueliöt, kasvit, sienet ja 

eläimet 

➢ Viruksia ei lasketa eliöiksi, sillä niillä ei ole omaa 

aineenvaihduntaa eikä solurakennetta (kts. 1.2 Elämän 

tuntomerkit ja edellytykset) 

 

Mitkä ovat arkeoniten, 

bakteerien, alkueläinten ja 

sienten ominaispiirteitä? 

 

➢ Arkeonit ovat esitumallisia, ääriolosuhteissa viihtyviä 

eliöitä 

➢ Bakteerit ovat esitumallisia, jotka pilaavat elintarvikkeita ja 

13 

Page 14: Esipuhe - Biologiikka...Esipuhe Mo rj est a! K äsi ssäsi t ai t i et o ko n een ru u d u l l a o n l u ki o n b i o l o g i an ku rssi 1 t ärkei mmät asi at ki t eyt t ävä kert

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.3 Kasvit 

aiheuttavat tauteja, mutta ovat tärkeitä hajottajia ja 

osallistuvat typenkiertoon 

➢ Alkueliöt ovat aitotumaisten monimuotoinen ryhmä, johon 

kuuluu mm. kaikki yksi- ja monisoluiset levät, limasienet 

sekä yksisoluiset alkueläimet 

➢ Sienet ovat heterotrofeja, eli toisenvaraisia, jotka saavat 

energiansa hajottamalla, loisimalla tai mutualististen 

suhteiden avulla (kahden lajin hyötysuhde, esim. kantarelli 

ja koivu) 

 

Mihin kolmeen kategoriaan 

kasvit voidaan jakaa ja mitkä 

ovat niiden ominaispiirteitä? 

 

 

 

 

 

 

 

 

Miten paljas- ja 

koppisiemeniset kasvit eroavat 

toisistaan? 

 

 

 

6.4 Eläimet 

➢ Kasvit ovat yleensä autotrofisia, eli omavaraisia ja niiden 

soluseinä on selluloosaa 

➢ Ne luokitellaan sammaliin, sanikkaisiin ja siemenkasveihin 

➢ Sammaleilla ei ole juuria eikä johtosolukkoa (aineiden 

kuljetukseen erikoistunut solukko) ja ne lisääntyvät itiöillä 

sekä suvullisesti (sukupolvenvuorottelu) 

➢ Sanikkaisia ovat saniaiset, kortteet ja liekokasvit, niillä on 

johtosolukko, juuret ja lehdet ja ne lisääntyvät itiöillä sekä 

suvullisesti 

➢ Siemenkasvit jaetaan paljas- ja koppisiemenisiin: 

○ paljassiemenisillä siemen kehittyy paljaana 

emilehtien pinnalla, esim. havupuut 

○ koppisiemenisillä eli kukkakasveilla siemen 

kehittyy emilehtien suojassa 

 

Esittele seitsemän eläinten 

pääjaksoa 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

➢ Eläinten pääjaksoja on mm. sienieläimet, laakamadot, 

nilviäiset, nivelmadot, niveljalkaiset, piikkinahkaiset ja 

selkäjänteiset (esimerkit suluissa): 

○ Sienieläimillä ei ole erilaistuneita kudoksia 

(pesusieni) 

○ Polttiaiseläimet ovat säteittäissymmetrisiä ja niillä 

on alkeellisia elimiä ja kudoksia (meduusat) 

○ Laakamadoilla ei ole ruumiinonteloa eikä hengitys- 

ja verenkiertoelimistöä ja hermosto on 

yksinkertainen (lapamato) 

○ Nilviäiset ovat kaksikylkisiä, lisääntyvät suvullisesti 

ja monesti niillä on tukirankana kalkkikuori 

(simpukat) 

14 

Page 15: Esipuhe - Biologiikka...Esipuhe Mo rj est a! K äsi ssäsi t ai t i et o ko n een ru u d u l l a o n l u ki o n b i o l o g i an ku rssi 1 t ärkei mmät asi at ki t eyt t ävä kert

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Esittele selkäjänteisten luokkia 

 

 

○ Nivelmadoilla on jaokkeellinen ruumis ja 

tikapuuhermosto (kasteliero) 

○ Niveljalkaiset ovat eläinkunnan suurin pääjakso, ne 

ovat kaksikylkisiä ja tukirankana kitiinikuori 

(hyönteiset) 

○ Piikkinahkaiset ovat säteittäissymmetrisiä, 

lisääntyminen on suvullista ja suvutonta ja joillakin 

lajilla on voimakas regeneraatiokyky (meritähdet) 

○ Selkäjänteisillä on sisäinen tukiranka, jaokkeellinen 

ruumiinrakenne, lihaksisto ja selkäydin. Siihen 

kuuluu mm kalat, sammakkoeläimet, matelijat, 

linnut ja nisäkkäät: 

■ Kaloihin kuuluu ympyräsuiset, rustokalat ja 

luukalat 

■ Sammakkoeläimet elävät usein 

toukkavaiheen vedessä, ja myös ulkoinen 

hedelmöitys vaatii vettä 

■ Matelijoilla on kuorellisia munia ja ne ovat 

vaihtolämpöisiä 

■ Linnut ovat tasalämpöisiä, niillä on 

höyhenpeite ja ne ovat monesti 

lentokykyisiä 

■ Nisäkkäät ovat tasalämpöisiä ja ne 

imettävät poikasiaan. 

Tiivistelmä: 

Maapallolla elävien lajien tarkkaa määrää ei tunneta. On arvioitu, että niitä on mitä tahansa muutamasta miljoonasta sataan miljoonaan. Eliöiden luokittelu auttaa selventämään tätä kokonaisuutta ja antaa viitteitä eliöiden evoluutiosta. 

15