Innehåll. Vår fantastiska kropp Celler i samarbete 230

Transkript

1

2 1. LIV I UTVECKLING 1. LIV I UTVECKLING Innehåll 6 Vår fantastiska kropp Celler i samarbete Liv och utveckling 6 1. Från enkelt till komplicerat liv 8 2. Forskning gav ny syn på livet Evolutionens drivkrafter Organismernas släktskap Vetenskap och ovetenskap 31 PERSPEKTIV: Tro eller vetande 36 Finalen 40 Växter och svampar Fotosyntesen fångar in solenergi Förbränningen frigör energi Stora och små alger Sporväxter Växter med frön 59 PERSPEKTIV: Hotad pollinering? Svampar varken växter eller djur Lavar svamp och alg i samarbete 79 Finalen Djurens liv Världens alla djur Ryggradslösa djur mest i vatten Maskar parasiter och jordbrukare Leddjur har böjligt hudskelett Fiskar, groddjur och kräldjur Fåglar från ödlor till flygmaskiner Däggdjur vi och våra släktingar 134 PERSPEKTIV: Vargdebatt Människans utveckling 142 Finalen 149 Ekologi Liv i samspel Energi och materia Olika känsliga ekosystem Bruka utan att förbruka 170 PERSPEKTIV: Tar dfisken slut? 178 Finalen 182 Naturbruk och miljö Människan omformar naturen Människans ekosystem Klimat i förändring 196 Perspektiv: Fossilfritt till år 2050? Förorenad luft PERSPEKTIV: Stamceller framtidens reservdelar Maten ger näring till cellerna Andningen fixar syre till cellerna Hjärta och blodomlopp Så försvarar sig din kropp Skelettet- lätt men starkt som stål Musklerna ger dig rörelseförmåga Huden skydd och luftkonditionering 263 Finalen 269 Nervsystemet styr din kropp Så fungerar ditt nervsystem Vår hjärnbark gör oss unika 279 PERSPEKTIV: Betsämmer du eller din hjärna? Lukt, smak och känsel Synen ett ljuskänsligt sinne Örats sinnen hörsel och balans Hormoner är kemiska budbärare 296 Finalen 302 Hälsa och sjukdom Vad är hälsa och sjukdom? Träning, mat och sömn Bakterier och virus vänner och fiender Hälsoproblem hos unga Vanliga sjukdomar hos vuxna Sjukvård och alternativ medicin 338 PERSPEKTIV: Bakterierna slår tillbaka Droger och beroende 350 Finalen Sex och relationer På väg att bli vuxen 368 PERSPEKTIV: Hur jämställda är vi? Lär känna din kropp Sexuellt samliv Säker sex Från liv till död 388 Finalen 394 Arvet, gener och bioteknik Gener är recept på proteiner Gener för arvet vidare Sjukdomsgener och genteknik 410 Perspektiv: Gentester på gott och ont Från avel till genslöjd Gener med nya uppdrag En bot mot världssvälten? 428 Finalen Övergödning Miljögifter och avfall En hållbar utveckling 216 PERSPEKTIV: Konsumtens ansvar 220 Finalen

3 B1_02: nåt kring myter och folktro, kanske sjöodjur eller spöke? Bildtext Bland djuren är den biologiska mångfalden störst hos insekterna. Varför är det så tror du? Naturen Vad beskrevs är skillnaden ofta mellan som mystisk vetenskap och och folktro? skrämmande förr i tiden. Tror du på sjöodjur som många gjorde förr? Att göra fältstudier i en tropisk regnskog kan vara spännande. Tror du att det fortfarande finns chans att hitta nya arter? 1. LIV I UTVECKLING En planet full av liv Än så länge känner vi bara till en planet i universum där det finns liv. Det är jorden. Tack vare solen har vi ljus och lagom temperatur. Här finns också syre att andas, mat att äta och många olika miljöer att leva i. På jorden lever vi människor tillsammans med en massa olika varelser i en biologisk mångfald som ständigt utvecklas och där vi alla är beroende av varandra. Men vad är egentligen liv, och hur tror du att livet har utvecklats? HÄR FÅR DU LÄRA DIG att formulera vad som är typiskt för alla levande organismer beskriva livets uppkomst utifrån naturvetenskapliga teorier och modeller redogöra för hur forskning förr kunde gå till och hur biologiska upptäckter lett till ny kunskap redogöra för begreppet art och artbildning beskriva hur organismerna identifieras, sorteras och grupperas använda kunskaper i biologi för att ta ställning och diskutera viktiga frågor i samhället INNEHÅLL 1.1 Från enkelt till komplicerat liv 1.2 Forskning gav ny syn på livet 1.3 Evolutionens drivkrafter 1.4 Organsimernas släktskap 1.5 Vetenskap och ovetenskap PERSPEKTIV Tro eller vetande? 7

4 1. LIV I UTVECKLING 1. LIV I UTVECKLING 1.1 Från enkelt till komplicerat liv För 4,6 miljarder miljoner år sedan tändes vår sol i den galax vi nu kallar Vintergatan. Därefter bildades jorden som en av flera planeter i vårt solsystem. När jorden svalnat tog livet sin början. Det tidiga livet var enkelt och lämnade få spår efter sig, Men med tiden utvecklades en allt större mångfald. Några har lämnat spår som vi kan studera idag. Men vad är egentligen liv och hur kunde det uppstå? Planeten jorden blir till Idag tyder forskingen på att universum blev till för 13,7 miljarder år sedan i det som kallas Den Stora Smällen Big Bang. Vår sol bildades långt senare, för ungefär 4,6 miljarder år sedan. Inte långt därefter bildades jorden och de övriga åtta planeterna i vårt solsystem ur de gasmoln och partiklar som omgav den unga solen. Det var en våldsam tid där den unga jorden ständigt krockade med kometer och andra himakroppar i solsytemet. Krockarna värmde jorden till en smält massa. Först för drygt 4 miljarder år sedan minskade antalet krockar. Sakta sjönk temperaturen och jordytan började stelna till hårt berg med vulkaner. En av de platser där den biologiska mångfalden är som störst är i korallreven. Biologi läran om livet Ordet biologi betyder läran om livet och handlar om allt som är levande. Typiskt för allt liv är att det föds, växer, andas, behöver energi, kan föröka sig och dör. De flesta kan också röra sig och reagera på omgivningen. Med hjälp av våra sinnen kan vi och andra djur reagera på saker som händer runt omkring oss. Även växter kan röra sig mot ljuset, fast de inte har ögon. Alla levande varelser kallas gemensamt för organismer. Hit räknas allt från pyttesmå bakterier till jättestora växter och djur. Även vi människor räknas till djuren. Vi är däggdjur som ger våra ungar mjölk precis som kor, hundar, katter, fladdermöss och valar. Men hur uppstod egentligen livet på jorden? Varifrån kommer den myllrande mångfald av liv som vi ser omkring oss idag? För att hitta svar på den frågan måste vi gå långt, långt tillbaka i tiden. Hav bildas och kemin får liv Kometerna som kolliderade med jorden innehöll mängder av is. När de träffade den heta jorden bildades vattenånga. När jorden med tiden svalnade övergick ångan till regn som sakta fyllde de första haven. Hav och luft innehöll nu många olika kemiska ämnen, bland annat utspydda från vulkaner. Med hjälp av de ämnena fanns förutsättningar för att livets enklaste kemiska byggstenar skulle kunna bildas. Forskare har visat att elektriska urladdningar från väldiga åskväder kan omvandla enkla kemiska ämnen till livets enklaste byggstenar. Det finns också teorier om att livets första byggstenar kom hit med kometer från rymden. HISTORIA MILLERS EXPERIMENT På 1950-talet gjotde forskaren Stanley Miller ett berömt experiment där han utsatte en konstgjord uratmosfär med de ämnen som fanns dä för blixtar. Han har själv beskrivit vad han såg när vattenångan blev vätska igen. The first time I did the experiment, it turned red. Very dramatic! And then, after it turned red, it got more yellow and then brown as the sparking went on. Experimentet pågick i veckor och resultatet var häpnadsväckande. Det hade bildats enkla kemiska byggstenar till proteiner och DNA delar som ingår i enkelt liv. Den tidiga jordens yta var ett hav av flytande lava. Först när krockarna med andra himlakroppar slutade sjönk temperaturen och lavan stelnade till berg. ENORMA TIDSRYMDER 1 miljard år = miljoner år = år 8 9

5 1. LIV I UTVECKLING 1. LIV I UTVECKLING Blågröna bakterier kan orsaka så kallad algblomning. De är släktingar till de blågröna bakterier som en gång fyllde jordens atmosfär med syre. För 3,5 miljarder år sedan fanns kolonier av encelliga bakterier som kallas stromatoliter. De kunde fånga in solenergi och bilda syre genom fotosyntes. Än idag finns sådana kolonier i Australien. Livets uppkomst kopierande molekyler En av de tidiga livsmolekyler som bildades var enkla föregångare till DNA, det kemiska ämne som våra arvsanlag består av. Unikt för de molekylerna var att de kunde göra kopior av sig själva ett förutsättning för liv och utveckling. Runt detta enkla DNA bildades med tiden en tunn, skyddande hinna av fettliknande ämnen, ett cellmembran. En första enkel urcell hade bildats. Nu kunde cellerna med hjälp av DNA föröka sig genom celldelning och bilda nya celler. Livet på jorden hade tagit sin början. Ett annat villkor för liv var att cellerna kunde hämta energi från sin omgivning. Den behövdes bland annat för att sätta ihop nya kemiska byggstenar för att cellen skulle kunna växa och föröka sig. Som energikällor kunde urcellerna använda enkla kemiska kolföreningar och vulkaniska gaser i havet. Att liv kunde uppstå på just vår planet beror bland annat på att det fanns flytande vatten här och att vi ligger lagom långt från solen för att få rätt temperatur för liv. Idag räknar forskare med att nästan varje stjärna som du ser på himlen kan ha planeter runt sig, vissa av dem kanske med möjlighet till liv. Fotosyntesen en syrerevolution Vi vet fortfarande inte exakt hur och när det första livet uppstod. Jordens våldsamma historia har förstört spåren från den tiden. De äldsta spåren av liv man hittat är drygt 3,5 miljarder år gamla. De första cellerna var mycket enkelt byggda och hade ingen cellkärna. De liknade på många sätt dagens bakterier. En del levde i heta miljöer vid vulkaner på havsbottnen eller i berggrundens sprickor. Men redan vid den tiden började celler med det gröna färgämnet klorofyll att utvecklas. De kunde fånga in solenergi och tillverka socker och syre. Det var tidiga släktingar till dagens blågröna bakterier. Med dem var fotosyntesen född en avgörande händelse för livets utveckling. Förbränning och ozon Syret från fotosyntesen ökade nu sakta mängden syre i hav och på land. För de tidiga organismerna var syret en giftig nyhet, och med tiden utvecklades nya organismer som kunde andas syre. De fick sin energi genom förbränning av sockret från fotosyntesen. Det kallas också cellandning och var ett nytt och effektivt sätt att frigöra energi ur mat med syrets hjälp. Högt uppe i atmosfären bildade syret med tiden ett skikt av gasen ozon som skyddade jorden från solens skadliga ultravioletta strålning. Än så länge fanns livet bara i haven där det var skyddat från strålningen, men ozonskiktet var nödvändigt för att livet långt senare även skulle kunna börja inta land. Jorden bildas Bakterier Blågröna bakterier Syrehalten stiger i atmosfären B1_1-6: diagram ska ev. korrigeras. När blågröna bakterier sakta började fylla haven och atmosfären med syre skapades nya förutsättningar för livets utveckling. Liv på land Syrehalt i atmosfären 4, idag Miljarder år från idag 10 11

6 1. LIV I UTVECKLING 1. LIV I UTVECKLING PERSPEKTIV TRO ELLER VETANDE? Myter och vidskepelse Människor har i alla tider försökt hitta förklaringar till olika saker i tillvaron. Ibland har man hittat svar genom vetenskapliga undersökningar, men ibland har det inte varit så lätt att bevisa hur det verkligen är, eller inte är. Ovetenskapliga förklaringar och trosföreställningar brukar kallas vidskepelsee eller pseudovetenskap. Människor har till exempel i alla tider trott på olika sorters myter. Skrock och pseudovet etenskap I en del tidningar finns horosk op som talara om va d som ska hända den närm rmas te framt iden beroende på vilket stjärnteckenen man är född i. Ho roskopen utgår från astrologin, en segl ivad pse seudov etenskap, som helt oveten- skapligt sia iar om fra ramt mtiden. De t finns även spåkvinnor som spår vad som ska hän ända i framt iden. Kanske om man ska träffa någo n elle ler hu r ens liv ska bli. Att tro på skrock innebär att man tror att det ska hända olika, ofta farlig a saker om man gör på vissa sätt eller om vissa sak aker hän der. Då tror man att nyckl ar på bordet betyderer oly cka, och om en spegel går sönder kan man drab bas av sju års olycka. trodde på spöken eller gengångare, döda människor som går igen. Har du hört talas om någon som upplevt något sånt? Vad tror du, finns det spöken? reinkarnation, att man återföds efter döden. Om man inte sköter sig på jorden kanske man återföds som ett helt annat djur. Den som varit lat kanske föds som en mask, en latmask. Känner du till några religioner där man tror på reinkarnation? Vad tror vi i Sverige? Vad tror du? trodde de flesta i nästan år. Idag kallas de som fortfarande tror bokstavligt på Bibeln eller Koranen för kreationister. De förkastar den vetenskapliga förklaringen till evolutionen som säger att livet utvecklats under miljarder år från enkla till mer komplicerade former. Hur tror du själv att vi har utvecklats? som tror på skrock? som ska hända i framtiden? häxor. Men på 1600-talet beskylldes vissa kvinnor för att vara häxor och brändes på bål. Ibland var det deras barn som pekat ut dem som häxor. Skulle nåt liknande kunna hända idag tror du? sjöodjur eller UFO:s. Ibland har de också foton som de anser är bevis. Tror du att dessa håller för ett vetenskapligt test? Man tror ju att det finns liv på många andra planeter i universum, så varför tror forskarna att de inte kan ta sig hit? 36 37

7 1. LIV I UTVECKLING 1. LIV I UTVECKLING SAMMANFATTNING 1.1 Från enkelt till komplicerat liv och dör. De flesta kan också röra sig. i jordens uratmosfär och haven kunde med tiden bilda livets enklaste byggstenar. det troligen mer än 10 miljoner olika arter. mycket enkla celler. och djur. Forskning gav ny syn på livet bildade flercelliga organismer. hård cellvägg, cellsaftrum och grönt klorofyll. talar om till vilket släkte arten hör. hur livet har utvecklats under årmiljonerna. Evolutionens drivkrafter Bildtext tack... ett naturligt urval. lite variation sinsemellan. sig och kan föra sina gener vidare. få ungar med varandra har en ny art uppstått. Bildtext tack... Bildtext tack Organismernas släktskap biologisk mångfald. alltså inte vara släkt. Bildtext tack Vetenskap och ovetenskap Bildtext tack... en väl genomtänkt gissning om hur någonting är eller vad som ska hända vid ett experiment. Bildtext tack... Bildtext tack... Bildtext tack... Bildetxt tack... Bildtext tack

8 Att äta en allsidig, varierad kost är viktigt för att må bra. Rökning tillhör det som skadar din kropp allra mest. Varför är det så? Att träna är bland det bästa man kan göra för att må bra. Varför har träning så positiva effekter på hälsan? 8. HÄLSA OCH SJUKDOM Hur kan vi må så bra som möjligt? Din kropp är fantastiskt komplicerad och det kan verka konstigt att den oftast fungerar som den ska. Många olika faktorer avgör hur du mår och om du får vara frisk. En del kan du inte påverka själv, som vilka gener du har. Men din hälsa beror mycket på hur du väljer att leva, till exempel om du röker eller inte. Hur ofta du tränar, vad du äter och hur du sover påverkar också hur du mår. HÄR FÅ DU LÄRA DIG hur den fysiska och psykiska hälsan påverkas av kost, motion, sömn, relationer och droger beskriva vanliga sjukdomar och hur de kan förebyggas och behandlas hur virus och bakterier orsakar infektioner och smittspridning se sambanden mellan antibiotika och resistenta bakterier om historiska och nutida medicinska upptäckter och deras betydelse för våra livsvillkor och samhällets utveckling hur modern medicinsk forskning används för att diagnostisera och behandla sjukdormar INNEHÅLL 8.1 Vad är hälsa och sjukdom? 8.2 Träning, mat och sömn 8.3 Bakterier och virus vänner och fiender 8.4 Hälsoproblem hos unga 8.5 Vanliga sjukdomar hos vuxna PERSPEKTIV Bakterierna slår tillbaka 8.6 Sjukvård och alternativ medicin 8.7 Droger och beroende 305

9 8. HÄLSA OCH SJUKDOM 8. HÄLSA OCH SJUKDOM 8.1 Vad är hälsa och sjukdom? Människan har alltid grubblat över varifrån sjukdomar kommer. Ibland har man försökt slippa dem genom att offra till gudar. Förr trodde många människor att sjukdomar var guds straff. Idag vet vi bättre, till exempel att många sjukdomar orsakas av virus och bakterier, andra av ett komplicerat samspel mellan arv och miljö. Kroppslig och psykisk hälsa Hur mår du? Känner du dig frisk? Vad är det viktigaste i ditt liv som påverkar om du mår bra eller dåligt? När man är ung tar man ofta för givet att man ska vara frisk och tänker inte så mycket på sin hälsa. Hälsa handlar mycket om hur man själv uppfattar att man mår. God hälsa kan vara att känna sig frisk och trivas med sitt liv. Man brukar prata om både fysisk och psykisk hälsa. Med fysisk hälsa menas hur man mår kroppsligt. Om man har ont någonstans och om någon del av kroppen inte fungerar som den ska har man försämrad fysisk hälsa. Med psykisk hälsa menas hur man mår känslomässigt. Personer som till exempel ofta känner sig ledsna och deprimerade har försämrad psykisk hälsa. Symtom, sjukdomstecken och diagnos Besvär som man själv upplever, som huvudvärk och onormal trötthet, kallas symtom. Men symtom och sjukdom behöver inte vara samma sak. Man kan ju må dåligt fast man är frisk, och man kan må bra trots att man har en sjukdom. Med sjukdomstecken menas förändringar som ofta upptäcks vid en läkarundersökning. Läkaren kan till exempel känna förstorade lymfkörtlar eller med stetoskopet höra onormala ljud från hjärtat. För att kunna ställa en diagnos behöver läkaren lyssna på patientens beskrivning av sina symtom. Ofta behövs också resultat från olika prover och röntgenundersökningar. Om patienten har typiska symtom och sjukdomstecken är det ganska lätt för läkaren att diagnostisera sjukdomen. Men ibland är det svårt och tar lång tid att komma fram till rätt diagnos. Det är inte heller ovanligt att olika symtom och sjukdomstecken går över av sig själva, utan att patienten fått någon säker diagnos. Om läkaren misstänker öroninflammation inspekteras trumhinnan

10 8. HÄLSA OCH SJUKDOM 8. HÄLSA OCH SJUKDOM Med modern teknik kan vårt DNA och våra gener analyseras. Här syns de ungefär som en streckkod. Gener samverkar med hur du lever Om du blir förkyld, får ont i halsen och feber kan du vara säker på att orsaken är virus eller bakterier. Men när det gäller många andra vanliga sjukdomar är det ofta svårt att hitta någon speciell orsak och kunna förstå varför just den personen drabbades. De flesta sjukdomar beror på en kombination av arv och miljö. Med arv menas våra gener, arvsanlagen. En del ovanliga ärftliga sjukdomar beror på förändringar i en enda gen. Men oftast är arvets roll mycket mer komplicerat. Alla människor har en unik uppsättning gener, och vissa kombinationer av gener kan öka eller minska risken för sjukdom. På så sätt är livet och hälsan ett lotteri, eftersom man inte själv kan bestämma vilka gener man får. Men allt beror inte på generna. De samverkar alltid med miljöfaktorer, det vill säga alla yttre faktorer som påverkar oss under livet. Det som mest avgör hur du mår är dina levnadsvanor, till exempel om du röker eller inte och dina tränings-, mat- och sömnvanor. Att trivas med sin familj och sina vänner är också viktigt för hälsan. Du kan påverka din hälsa Eftersom de flesta sjukdomar beror på både arv och miljö kan du påverka din hälsa. Även om du har fått gener som ökar risken för en viss sjukdom, så kan du genom att leva hälsosamt minska risken för att den bryter ut. Att ha bra levnadsvanor redan som ung ökar chansen att få vara frisk även i vuxen ålder. Du vet säkert att cigarettrökning och beroen- de av alkohol och narkotika kan orsaka många svåra sjukdomar. Att aldrig börja röka är ett av de viktigaste val du kan göra för att få en bra hälsa. Rökning är en vanlig orsak till dålig hälsa. FORSKNING HUR BLIR MAN LYCKLIG? Den frågan är kanske konstig. Beror inte lyckan mest på tur, som om man är frisk, har en bra familj, blir lyckligt kär, trivs med sina kompisar eller vinner en massa pengar? Förmågan att känna lycka styrs framför allt av hjärnans belöningssystem, som fungerar som ett lyckocentrum. När du gör sånt som du tycker om stimuleras dina belöningssystem, och då mår du bra och känner dig lycklig. En del människor har lätt för att känna sig lyckliga, medan andra inte alls blir glada över saker som gläder de flesta. Forskning har visat att man kan träna upp sina belöningssystem och lära sig att bli lycklig, eller i alla fall lyckligare. Genom att försöka styra sina tankar i mer positiv riktning kan man bli mer nöjd med sitt liv. Det här kan låta som ett hån för de som verkligen har anledning att känna sig olyckliga, till exempel för de som har drabbats av allvarliga sjukdomar. Men det finns inget klart samband mellan lycka och hälsa. Forskning visar att många som har svåra sjukdomar inte känner sig mindre lyckliga än de som har turen att vara friska. TESTA DIG SJÄLV 8.1 FÖRKLARA BEGREPPEN fysisk och psykisk hälsa symtom sjukdomstecken diagnos gener miljöfaktorer 1. Hur kan arvet ha betydelse för sjukdomar? 2. Nämn några miljöfaktorer som påverkar din hälsa. 3. Beskriv några levnadsvanor som är positiva respektive negativa för hälsan. 4. Vad är hjärnans belöningssystem? 5. Diskutera vad det är som ger lycka. Vad gör du för att må bra? När känner du dig lycklig?

11 8. h älsa o c h s ju kd o m 8. h älsa o ch s j u k d o m finalen Sammanfattning 8.5 Vanliga sjukdomar hos vuxna 1 Medellivslängden i Sverige är bland de högsta i världen. Idag lever kvinnor i Sverige i genomsnitt 83 år och män 79 år. De flesta dödsfall i Sverige orsakas av hjärt- och kärlsjukdomar och cancer. Åderförkalkning orsakar sjukdomar i hjärta och blodkärl, som hjärtinfarkt och slaganfall. Tobaksrökning, högt blodtryck, förhöjda blodfettvärden, långvarig stress, övervikt och typ 2-diabetes ökar risken att drabbas av hjärt- och kärlsjukdomar. En blödning i hjärnan. Varje år får cirka människor i Sverige en cancersjukdom. Idag kan mer än häften botas. Tobaksrökning är den viktigaste orsak till cancer som vi själva kan påverka. Demens drabbar många äldre. Alzheimers sjukdom är den vanligaste demenssjukdomen. 2 Depression, ångest och schizofreni är vanliga psykiska sjukdomar. De kan behandlas både med läkemedel och terapi. 8.6 Sjukvård och alternativ medicin Läkare använder många metoder för att diagnostisera sjukdomar, som analyser av blodprover och avancerade tekniker för att titta in i kroppen. Hjärnan undersöks med EEG. Koppla samman begreppen till vänster med rätt beskrivning till höger. 1 Kolhydrater A Fungerar som en energireserv i levern och musklerna B Är energirikt, överskott lagras i underhuden 2 Vitaminer 3 REM-sömn C Kost som varken innehåller kött, fisk eller mjölkprodukter 4 Fett D Finns i bland annat bröd och bryts ned till glukos 5 Proteiner E Den del av sömnen då vi drömmer 6 Tomma kalorier F Behövs i små mängder för att cellerna ska fungera 7 Glykogen G Godsaker som nästan bara innehåller fett och socker 8 Vegankost H Finns i kött och fisk och bryts ned till aminosyror Vilket påstående är felaktigt? Beda: Träning gör att det bildas fler nya nervceller i vissa delar av hjärnan. Transplantationer kan rädda liv. Njure, lever, hjärta, lunga och bukspottkörtel är exempel på organ som kan transplanteras. Axel: Snabba kolhydrater är nyttigare än långsamma kolhydrater. Julia: Grönsaker och frukt innehåller antioxidanter som skyddar cellerna mot skadliga ämnen. Leo: Sojabönor, kik ärtor och linser innehåller mycket proteiner. Många konstgjorda reservdelar kan opereras in i kroppen för att ersätta skadade organ. Avancerade arm- och benproteser och hörapparater är några exempel. Inom den alternativa medicinen används många olika metoder, men det finns inga vetenskapliga bevis för att de har några positiva medicinska effekter. Placeboeffekten är en förväntanseffekt som kan lindra symtom. Om man tror att man ska bli bra av en viss behandling kan det bidra till att man blir frisk. 8.7 Sockerpiller kan ge placeboeffekt. Droger och beroende Hjärnans belöningssystem stimuleras när du mår bra och gör saker du tycker om. Det kan också stimuleras av skadliga substanser, som tobak, alkohol och andra droger. Överdriven fixering vid dataspel, nätpoker och tips är exempel på spelmissbruk. Matmissbruk, träningsberoende och sexmissbruk är andra former av beroenden. Tobaksrökning orsakar varje år cirka dödsfall i Sverige. I hela världen dödar rökningen ungefär fem miljoner människor per år. Hjärnans belöningscentrum. Rökning orsakar många cancersjukdomar och ökar kraftigt risken för hjärt-kärlsjukdomar. Medellivslängden hos rökare är ungefär tio år lägre än hos icke-rökare. Alkohol bedövar hjärnans nervceller och försämrar reaktionsförmågan och omdömet. 3. Under sömnen ökar tillverkningen av olika hormoner, som testosteron och tillväxthormon. Hur tror du att dina muskler påverkas av långvarig sömnbrist? 4 Alexandra ska springa maraton och därför äter hon dagarna innan mycket pasta och annan kolhydratrik mat. Under loppet dricker hon också med jämna mellanrum en sportdryck som innehåller druvsocker, glukos. a) Beskriv vad som händer med de kolhydrater hon äter dagarna före loppet. Vart tar de vägen i kroppen och hur används de under loppet? b) Vad händer med det druvsocker som Alexandra dricker under loppet? Varför kan det öka hennes prestationsförmåga? Unga människor är känsligare för alkohol än äldre. De som börjar dricka tidigt har större risk att bli alkoholberoende än de som prövar alkohol först senare i livet. Alkoholberoende är en sjukdom och är delvis ärftlig. Cannabis är en olaglig drog som skadar hjärnan och bland annat försämrar intelligensen. Heroin, LSD, amfetamin, ecstasy och kokain är andra exempel på olaglig narkotika. 362 Det finns många skäl att fimpa för gott. 363

12 8. hälsa o ch s ju kd o m 8. h älsa o ch s j u k d o m finalen 5 Bloddopning och erytropoetin, EPO, är otillåtna dopningsmetoder som ökar halten av röda blodkroppar i blodet. Liknande effekt, men inte lika kraftig, har träning på hög höjd. Det är en tillåten metod som en del elitidrottare använder för att öka sin prestationsförmåga. Varför ökar antalet röda blodkroppar när man tränar på hög höjd? 6 En del som styrketränar använder olagliga anabola steroider, konstgjort testosteron, för att snabbare bygga upp musklerna. Nämn några allvarliga biverkningar av sådan dopning. 7 Vilket påstående om influensa är felaktigt? 10 Vilket påstående är felaktigt? Beda: Droger stimulerar hjärnans belöningssystem och gör att man kan bli beroende. Axel: Varje dag dör ungefär 25 människor i Sverige på grund av tobaksrökning. Julia: De som mår bäst av att dricka alkohol har störst risk att bli alkoholberoende. Leo: Att snusa är lika farligt som att röka. A Varje år drabbas stora delar av världen av epidemier med någon ny variant av influensavirus. B När man har vaccinerat sig mot ett influensavirus är man skyddad under flera år även mot andra influensavirus. C Spanska sjukan år är den hittills svåraste influensaepidemi som har drabbat mänskligheten. D Penicillin eller andra antibiotika hjälper inte mot influensavirus. 8 9 Psykiska problem som stress, ångest och depression har under senare år blivit allt vanligare bland unga i Sverige. Vad tror du kan göras för att minska sådana problem? 11 Alkohol kan ibland tillfälligt lindra oro och ångest. Men varför är alkohol en dålig medicin mot sådana besvär? I Sverige har medellivslängden för både män och kvinnor ökat med nästan 30 år under de senaste hundra åren. 12 Några personer diskuterar olika droger. Granska följande påståenden. a) Vad tror du att det främst beror på? b) Hur tror du att människors medellivslängd kommer att förändras under de kommande hundra åren? X: Det är många fler som dör av tobaksrökning och alkohol än av cannabis, och därför borde cannabis också vara lagligt i Sverige. Y: Jag rökte cigaretter ett tag men hade inga problem att sluta efter några veckor, så jag kan inte förstå att man kan bli beroende av nikotin. Z: Att då och då använda alkohol och andra droger på fester är ofarligt och gör inte att man blir missbrukare. 364 Vilka svagheter finns i vart och ett av de tre argumenten? Hur kan man bemöta dem? 365

13 Hur kommer det sig att barn liknar sina föräldrar men inte blir kopior av dem? Den befruktade äggcellen innehåller alla gener som behövs för att skapa en ny individ. Hälften av generna kommer från mamman, hälften från pappan. Varför blir då inte alla syskon lika som enäggstvillingar? Den moderna biotekniken håller på att påverka jordbruket över hela planeten. Många hoppas att den ska hjälpa till att minska giftspridningen, medan andra varnar för att den tvärtom låser fast oss i ett kemikalieberoende. Hur gör man en klok avvägning mellan teknikens risker och möjligheter? 10. ARVET, GENER OCH BIOTEKNIK DNA livets språk och budskap Det är generna som i hög grad avgör vem du är och vem du blir, till exempel utseende, egenskaper och risken att drabbas av vissa sjukdomar. Redan i den befruktade äggcellen fanns all information om hur just du skulle utvecklas. Modern genteknik kan bidra till att förebygga och bättre behandla många sjukdomar. Det går också att ge växter och djur helt nya egenskaper. Tekniken innehåller många löften men kan också innebära risker. HÄR FÅR DU LÄRA DIG att generna är recept på proteiner och för arvet vidare beskriva genetiska likheter och skillnader mellan människor och andra djur hur genteknik kan användas för att behandla sjukdomar, och diskutera etiska frågor i samband med gentester beskriva hur människan i tusentals år utnyttjat och förändrat växter, djur och mikroorganismer förklara skillnaden mellan gammal och ny bioteknologi beskriva hur organismer kan ges helt nya egenskaper med hjälp av genteknik och diskutera de möjligheter och risker som kan finnas i den nya gentekniken INNEHÅLL 10.1 Gener är recept på proteiner 10.2 Gener för arvet vidare 10.3 Sjukdomsgener och genteknik PERSPEKTIV Gentester på gott och ont 10.4 Från avel till genslöjd 10.5 Gener med nya uppdrag 10.6 En bot mot världssvälten? 397

14 10. ARVET, GENER OCH BIOTEKNIK 10. ARVET, GENER OCH BIOTEKNIK Generna finns i kromosomerna, som består av långa DNAmolekyler Gener är recept på proteiner Du har säkert märkt att du liknar dina föräldrar på många sätt. Någon har kanske sagt att du har mammas näsa eller pappas ögon. Även din personlighet, som om du är blyg eller oblyg och har lugnt eller hetsigt humör, kan du känna igen hos någon av dina föräldrar. Men du är ingen kopia av din mamma eller pappa, utan en individ som fått en unik blandning av egenskaper från båda dina föräldrar. Generna har dubbla uppgifter Genetik betyder ärftlighetslära och handlar om hur våra arvsanlag, generna, för det biologiska arvet vidare, generation efter generation. Nästan alla dina tiotusentals miljarder celler innehåller hela din arvsmassa och alltså samma gener. Dina gener har egentligen dubbla uppgifter. De är dels recept på proteiner och styr det mesta som händer i alla dina celler under hela ditt liv. På så sätt är generna grunden till hur dina organ byggs upp och förnyas, och hur hela din kropp fungerar. Men samtidigt ska generna lagra och föra vidare den genetiska informationen. Det sker varje gång en cell delar sig i din kropp, då får de båda nya cellerna exakt samma arvsmassa. Och via könscellerna, när en spermie befruktar en äggcell, förs generna vidare till nästa generation. DNA är livets språk Gener fungerar på samma sätt i alla organismer från enkla bakterier till däggdjur som vi människor. En organisms hela arvsmassa består av jättemolekyler som kallas DNA. I varje cell i din kropp finns sammanlagt 2 3 meter DNA. Eftersom cellkärnan bara är några tusendels millimeter är DNA-molekylerna hårt packade för att få plats. DNA är livets språk, och hela arvsmassan kan liknas vid en bok med enormt många recept på hur proteiner byggs. Själva DNA-molekylen kan liknas vid en repstege som vridits till en spiral. Stegens pinnar består av fyra olika kvävebaser som kallas A, C, G och T. De fyra bokstäverna sitter alltid ihop två och två A med T och C med G och kallas baspar. Eftersom de kommer i olika ordning längs DNA-tråden är möjligheten till variation enorm. Hela vår arvsmassa består av cirka tre miljarder sådana baspar. Tänk dig att man skrev ner alla dessa bokstäver i en bok, sida upp och sida ner. Då skulle det krävas ungefär tjugo stora bokhyllor, hundra hyllmeter, för att alla böcker skulle få plats. DNA-molekylen har formen av en dubbelsträngad spiral. Pinnarna i stegen är de fyra kvävebaserna A, C, G och T. De bildar det genetiska alfabetet, livets språk. Med speciella apparater kan det genetiska budskapet läsas av bokstav för bokstav. Det är sådana rader av bokstäver du ser i fotot

15 10. ARVET, GENER OCH BIOTEKNIK 10. ARVET, GENER OCH BIOTEKNIK PERSPEKTIV GENTESTER PÅ GOTT OCH ONT Fosterdiagnostik och gentester för ärftliga sjukdomar Gentester är inget nytt. Fosterdiagnostik för att upptäcka vissa sjukdomar har erbjudits gravida kvinnor i Sverige ända sedan slutet av 1960-talet. Idag erbjuds det bland annat till par som har en allvarlig ärftlig sjukdom i släkten. Med gentester i samband med provrörsbefruktning kan man välja ut befruktade ägg som inte har sjukdomsanlaget. Det gör det möjligt för föräldrarna att få ett friskt barn. Inom sjukvården erbjuds även genetiska tester till vuxna som i sin släkt har exempelvis hjärnsjukdomen Huntingtons korea eller ärftliga former av Alzheimers sjukdom. Det finns ännu inget botemedel mot dessa sjukdomar. Men en del personer som riskerar att drabbas väljer ändå att testa sig för att de vill få ett klart besked och bättre kunna planera resten av sitt liv. tik sortera bort befruktade ägg med sjukdomsanlag? vilja veta om du i framtiden kommer att få sjukdomen? Även om det inte går att bota sjukdomen eller förhindra att den bryter ut? Ge neti tisk sor teri ring ng av barn inom idrotten På vis issa sa hål åll använd s gent es ter för att välja ut barn och ungdomar so m har bä st gen et iska för örut utsä sätt ningar för att lyckas i en viss idrott. Kr itiker anser att sådan ge geneti sk sor tering är värdelös och oetisk. Hur motiverad man är, och att ma n tyck cker att sporten är kul, är be- tydligt viktigare än vilka gen er man har. De n svenske höjdhoppar en Stefa n Holm, som vann OS-guld i Pe king år 2004, an sågs länge var a för kort för att nå världstoppen. Ha n har sagt att om han hade gente stat s som barn så hade nog ingen ge tt honom rådet att bör ja med höj dhop opp. gentest för att se vilken idrott som passar bäst för dig? Vilka fördelar och nackdelar kan du se med sådana tester? Gentester till salu De som vill göra gentester inom sjukvården brukar få råd av experter som kan förklara vilka följder ett gentest kan få och vad resultatet betyder. Men numera säljer många företag i vinstsyfte olika gentester på nätet. Man behöver bara skicka iväg en bomullspinne med saliv och får sedan resultatet med posten eller via nätet. Svaren på sådana kommersiella gentester brukar innehålla information om vilka risker man har för att få olika sjukdomar. Men resultaten kan vara missvisande och svåra att tolka, och kan skapa onödig oro. En del människor kan få ångest och bli deprimerade om de får veta att de har ökad risk att få en viss sjukdom. Det finns därför skäl att tänka sig för innan man beställer ett sådant gentest. som du riskerar att få? Hur tror du att du skulle reagera om du fick veta att du har ökad risk att i framtiden få en allvarlig sjukdom? ringsbolag kan få reda på resultaten av anställdas och kunders gentester?

16 10. ARVET, GENER OCH BIOTEKNIK 10. ARVET, GENER OCH BIOTEKNIK Bildtext tack... Kan laxar bli vegetarianer? Ett annat exempel gäller genmodifierad lax där man ändrat de gener som styr produktionen av tillväxthormon. Laxen kan då växa till dubbla storleken jämfört med vanlig lax, vilket givetvis gläder laxodlaren. För oss människor är det ingen skillnad mellan köttet från sådana laxar och det i normala laxar. Man försöker också förändra laxars matsmältning så att de kan leva av växter i stället för fisk. Eftersom man på det sättet skulle kunna hoppa över en trofinivå ett led i näringskedjan - skulle sådana laxodlingar kunna bli mer effektiva med resurser än de vanliga, där laxarna matas med foder gjord av annan fisk. Eftersom fisk är nyttig mat och eftersom fiskodling växer snabbt världen över är naturligtvis en utveckling av det här slaget spännande. Men vilka risker kan det finnas? Vad händer till exempel med näringsvävarna i ett havsområde om ett stim vätätande, snabbväxande laxar kommer dit? Och är det säkert att det är de som bäst av allt skulle behöva den nyttiga fisken som också får äta den? Bakterier som tillverkar plast Plast är ett praktiskt material, men har nackdelen att den är gjord av fossil olja. Därför vore det intressant om det gick att göra plast direkt från växande gröda, eller skapa bakterier som själv tillverkar plast. Genetiska forskare arbetar idag med att förändra bakterier så att de ska lyckas med just det. Man försöker också förändra olika rotfrukter så att skörden passar bättre till just plastframställning, eller till andra material. På samma sätt undersöker man om man kan förändra generna hos sockerrör så att de ska ge mer etanol när man använder dem för att tillverka bränsle. Det finns alltså en mängd spännande områden för den nya tekniken. Förespråkarna pekar gärna på de miljövinster som skulle kunna göras. Inte minst hur dagens grödor och odlingar skulle kunna bli effektivare och på så sätt belasta sin omgivning mindre. Motståndarna pekar istället på olika risker. En sådan risk är att de förändrade generna sprids till vilda grödor genom korsning, och att det då är svårt att veta hur det påverkar ekosystemen. Satsningar på exempelvis etanol som fordonsbränsle får ibland kritik, eftersom man är rädd att odlingar för bränslen ska slå ut odlingar för mat. Kan genetiskt modifierade sockerrör ge oss mer etanol, så att odlingarna inte behöver ta så mycket plats?

17 10. ARVET, GENER OCH BIOTEKNIK 10. ARVET, GENER OCH BIOTEKNIK Inom till exempel EU finns det regler som säger att livsmedel med GMO-innehåll måste ha en särskild märkning. Hur påverkas maten? En annan fråga som skiljer bioteknikens förespråkare och motståndare åt är om den nya tekniken påverkar kvaliteten på den mat vi äter. Själva generna är knappast ett problem i sammanhanget. De är ju desamma som förut, fast nu placerade i en lite annan ordning. Men om man kan ändra på gener som styr hur maten ruttnar, vilket är fullt möjligt idag, kan man då vara säker på att man inte också ändrar andra kemiska processer i cellerna? Förespråkarna ser inga eller bara små risker, och pekar på ett stort antal undersökningar som inte kan visa på några sådana faror med livsmedel som kommer från modifierade växter. Motståndarna pekar istället på studier där försöksdjur fått både allergier och problem med immunförsvaret som man menar beror på genförändringen. Skräddarsydda grödor Det som kanske orsakat mest diskussion är möjligheten att förändra grödor så att de tål bekämpningsmedel. Sådana förändrade grödor brukar kallas för skräddarsydda grödor. Det gör det möjligt att spruta medlen direkt i odlingarna och döda alla ogräs utan att skada grödan. Förespråkarna pekar på att det gör det möjligt att minska mängden bekämpningsmedel, och att förändringen därför bidrar till både bättre miljö och bättre skördar. I Indien, där det mesta av den bomull som odlas är genmodifierad, har man kunnat minska rejält på användningen av bekämpningsmedel. På så sätt har man förbättrat arbetsmiljön för alla som jobbar i bomullsodlingarna. Motståndarna menar att det här är helt fel väg att gå. Om man istället väljer växtsorter med naturlig motståndskraft, och använder metoder som till exempel en varierad odlingsföljd, där skadeinsekterna och ogräs hålls nere genom att man odlar olika grödor varje år, kan man hålla ogräsen borta utan bekämpningsmedel. Man varnar också för att ogräsen kan bli motståndskraftiga mot bekämpningsmedlen, antingen genom mutationer eller genom att de korsbefruktas med de odlade grödorna. Måste man i så fall ta till ännu starkare preparat så är ju inget vunnet för odlarna, samtidigt som giftspridningen ökar. De som ifrågasätter systemet med skräddarsydda grödor brukar också peka på att odlaren blir beroende av det företag som säljer utsädet. Man har bara en sort att välja på, och den är ofta dyr att köpa in. Dessutom måste man köpa just det bekämpningsmedel som är kopplat till grödan och i regel är det samma företag som säljer både utsädet och bekämpningsmedlet. bildtext bildtext TESTA DIG SJÄLV 10.5 Bildtext till teckningen tack... FÖRKLARA BEGREPPEN antifrysgen trofinivå allergi skräddarsydda grödor varierad odlingsföljd Tomatplanta Växtcell med DNA 1. Hur kan genmodifiering göra exempelvis potatis mer tålig mot kyla? 2. Vad skulle det vara för poäng med en lax som kan äta växtdelar? 3. Hur skulle genmodifierade bakterier och växter kunna förse oss med bränslen och nya material? 4. Vilka risker skulle kunna finnas med att modifierade gener kan spridas till vilda arter, eller att genmodifierade djur sprider sig i ett ekosystem? 5. Finns det risker med genmodifierade livsmedel? 6. På vilket sätt finns det risk för att odlare kan bli beroende av de företag som säljer både modifierat utsäde och de bekämpningsmedel de är anpassade till? Gift-genen sätts in i växtcellens DNA Växtcellen odlas Ny tomatplanta med giftgen Bakterie Gift-genen klipps ut ur bakteriens DNA

18 10. ARVET, GENER OCH BIOTEKNIK 10. ARVET, GENER OCH BIOTEKNIK Den här sojabönan har fått en ny gen som gör att den tål ogräsgiftet Round- Up. Den finns i odling sedan 1996, 10.6 En bot mot världssvälten? Diskussionen om gentekniken handlar inte bara om möjligheter och risker med själva tekniken. Den handlar också om allt från möjligheten att skaffa mat till hela jordens befolkning till hur vi ska kunna fatta kloka beslut om en teknik som utvecklas rasande snabbt. Du har säkert mött genmodifierade varor I Sverige och resten av Europa är det ännu inte särskilt vanligt med genmodifierade grödor. Vi har förhållandevis stränga regler för vilka grödor som får odlas i modifierade varianter och inte. På andra håll i världen har dock odlingar med genmodifierade grödor blivit vanliga. Totalt odlas sådana grödor på mer än tio procent av all jordbruksmark i världen, och andelen ökar för varje år. I länder som USA, Kanada, Argentina och Brasilien finns de största andelarna jordbruksmark med genmodifierade grödor. I USA sker så gott som alla odlingar av soja och raps med modifierade varianter. I Sydafrika gäller detsamma för nästan all bomullsodling. Även i länder som Indien och Kina förekommer modifierad bomull i stor omfattning. Det här innebär att du med största säkerhet redan har använt produkter som tillverkats med hjälp av genmodifiering. Det kan gälla kläderna du har på dig, men det kan också gälla sojafodret som använts till det nötkött du äter. EU är försiktigare Inom EU är man alltså mer försiktig med att tillåta genmodifierade grödor. Men det växer sakta fram allt fler odlingar, både i försökssyfte och för produktion. Det finns särskilda regler för vilka grödor som får odlas, och det finns regler om bland annat säkerhetsavstånd till andra odlingar. Avstånden ska minska risken för oönskade korsningar även om kritiker ofta menar att avstånden är för små. Det finns också regler inom EU som säger att en vara som innehåller genmodifierade råvaror måste ha särskild märkning. Skälen till denna försiktigare hållning är främst att opinionen mot GMO är starkare i Europa än i andra delar av världen. Skillnaden visar också hur olika man vägt riskerna med genmodifieringen mot dess möjligheter på olika håll i världen. Grisen som inte gick att sälja Det är inte bara i Europa som gentekniken stöter på motstånd. Ett företag i Kanada tog fram en genmodifierad gris som hade en mycket bättre förmåga än vanliga grisar att ta upp det fosfor som finns i fodret. Företaget ansåg att grisen hade två tydliga miljöfördelar. Dels går det åt mindre fosfor, som är en ändlig resurs, för att föda upp grisen. Dels blir det mindre fosfor i grisens avföring. Fosfor från djurstallar kan annars leda till kraftig övergödning av vattendrag. Men efter mer än tio års utvecklingsarbete fick man lägga ned projektet, och de genmodifierade grisarna fick avlivas. Skälet var att konsumenterna inte ville köpa köttet. Nu har man sparat provrör med celler i frysboxar, ifall konsumenterna skulle ändra uppfattning i framtiden. Många konsumenter är kritiska mot genmodifierad mat. Försöket med fosforsnåla grisar fick avbrytas eftersom det helt enkelt var svårt att sälja det färdiga fläsket