Kontakta författare
Den avgörande biologiska utrustningen - mikroskopet. Men biologi är mycket bredare än bara att studera små saker.

Topp tio frågor

Undervisar biologi, du stöter på några stora knepiga vetenskapsfrågor - Varför är himlen blå? och varför gör Helium din röst rolig? är två av de vanligaste.

Jag försöker lära mina elever att vetenskap inte handlar så mycket om att få svar, utan om att ställa frågor. Detta nav består av 10 av de bästa biologiska frågorna som jag har ställts av mina studenter under deras biologilektioner under det gångna året. Vi ska undersöka några av de pressande frågorna i vår ålder:

  • Vad är hjärnfrysning?
  • Varför får vi platser?
  • VARFÖR blir vi yr?

När tiden går kommer varje ämne att få en länk till ett nav som expanderar i ämnet i mycket större djup. Så luta dig tillbaka och njut av denna resa genom mina 10 bästa svåra biologiska vetenskapsfrågor.

Den trigeminala nerven (i gult) är källan till "hjärnfrysning". den här starkt grenade nerven får fel signaler runt gommen när du äter glass och tolkar dem som smärta. |

Vad är "Brainfreeze?"

Sphenopalatine ganglioneuralgia (eller "hjärnfrysning") är ett smärtsamt tillstånd som liknar en migrän, som uppstår på grund av din kropps naturliga reaktion på kalla temperaturer.

När du blir förkylt genomgår din kropp en rad förändringar för att förhindra värmeförlust. En av dessa anpassningar är sammandragningen av blodkärl (vasokonstriktion) nära ytan på huden. Med mindre blod som flyter nära din hud förloras mindre värme i omgivningen och du håller dig varmare längre.

När något riktigt kallt träffar baksidan av munnen, försvinner blodkärlen i gommen snabbt. När du sväljer försvinner kylan och samma blodkärl utvidgas snabbt tillbaka till sin ursprungliga storlek. Allt detta är ett helt normalt fysiologiskt svar på kylan.

Smärtan orsakas av en felaktig tolkning av denna sammandragning / dilatation av trigeminalnerven - en viktig ansiktsnerv som är placerad mycket nära din smak. Smärtan verkar komma från din panna på grund av platsen för trigeminal nerven (visas i diagrammet)

Vad är ditt favoritvetenskapsämne?

  • Biologi
  • Kemi
  • Fysik
  • Geologi
Se resultat

Hur fungerar smärtstillande medel?

Vi känner smärta på grund av överföringen av en specifik signal till hjärnan via ryggmärgen. Smärtlindrande mediciner fungerar genom att förhindra att denna "smärtsignal" når hjärnan. Det finns två huvudtyper av smärtstillande medel som vanligtvis används: 'aspirinläkemedel' och 'narkotiska läkemedel.'

Aspirin- smärtstillande medel blockerar kroppens prostaglandiner - molekyler som är ansvariga för smärta och svullnad. Blockering av prostaglandiner blockerar signalen vid smärtkällan och minskar svullnad.

Medicinerna av narkotisk typ blockerar smärtmeddelanden i ryggmärgen och hjärnan och används vanligtvis för mycket allvarligare smärtlindring.

Varje grupp smärtstillande medel består av många undertyper, var och en med något olika verkningsmetoder. Detta kan göra det möjligt att kombinera vissa smärtlindrande läkemedel på ett säkert sätt.

Typer av smärtstillande medel

namnTypanvändningsområden
Aspirin'Aspirin'Mild antikoagulant - kan minska sannolikheten för stroke och hjärtattack
Ibuprofin'Aspirin'Antiinflammatorisk
Paracetamol'Aspirin'Smärtstillande medel - minskar smärta och sänker temperaturen
Morfin'Narkotisk'Svår smärtlindring
Kodein'NarkotiskMild till måttlig smärtlindring. Också en anti-diarré
Eftersom båda typerna av smärtstillande medel använder olika metoder för att behandla smärta, kan de kombineras. Samkodamol är en blandning av kodin och paracetamol

Vad är fläckar, finnar och kokar?

Oavsett om du är manlig eller kvinna, så är fläckar, finnar och akne alla känsliga för hormonet testosteron. Detta hormon kan utlösa överproduktion av talg - ett oljigt ämne som vattentäter hår och hud. När talg fångas kan det leda till att en plats bildas.

Din hud är som ett transportband som hela tiden förnyar sig. När nya celler produceras i de lägsta skikten i din hud (dermis), tappas gamla celler från ytan. Om några av dessa döda hudceller råkar blockera en por, kan talg byggas upp i hårsäcken.

  • Blackheads inträffar när blockeringen är nära sufrace. Den ackumulerade talg kan reagera med syret i luften och blir svart (en process som liknar ett äpple som blir brunt). Den tekniska termen är en "öppen komedon."
  • Whiteheads förekommer under ett hudskikt. Detta förhindrar talg att reagera med luften så att den förblir vit. Whiteheads är "stängda komedoner."
  • Röda aknefläckar är resultatet av en infektion. Fångad talg ger den ideala grogrunden för bakterier som kan föröka sig och orsaka en inflammerad pustule.

Det finns inga bevis för att diet påverkar akne, eftersom det orsakas av närvaron av testosteron. Detta förklarar också varför tonåringar och gravida kvinnor utvecklar akne - båda uppsättningarna av människor utsätts för hormonobalanser.

När luften vi sväljer när vi äter hamnar i tunntarmen, kan det resultera i en rumling. De komplicerade vändningarna i tunntarmen är det som förstärker ljudet. |

Varför mumlar våra mage?

Den klassiska rumlen förknippad med hunger har mindre att göra med magen och mer att göra med tjocktarmen. En mullande mage är en kombination av vätska och gas plus ett litet utrymme.

Mat rör sig inte ner i vårt matsmältningssystem genom allvar - om det var fallet skulle astronauter inte överleva i rymden. Istället tränger muskelsammandragningar i tarmsväggen som kallas peristaltis upp maten och flyttar det genom systemet. Dessa muskelsammandragningar förekommer precis genom matsmältningssystemet, från matstrupen till magen till tarmen och i andra änden.

När luften fastnar i tunntarmenas veck och böjningar, kan vätskan som snurrar runt skapa en rumling - förstärkt av tunntarmen. Anledningen till att vi förknippar en buldrande mage med hunger är att buldrarna är högre desto mindre mat finns i tarmen.

Vad är hicka?

En varaktig knepig biologifråga, den faktiska hicken är en stark sammandragning av membranet - organet som ansvarar för vår andning. Strax efter sammandragningen börjar vi andas in vilket orsakar glottis (en skiljevägg mellan vindröret och matstrupen) stänger vindröret och orsakar "hic" -ljudet.

Men vad förhindrar dem? Det finns faktiskt över 100 fysiologiska orsaker till en hicka! De vanligaste orsakerna är:

  1. Sura uppstötningar
  2. Irritation av bröstkorgen
  3. Irritation av den freniska nerven (nerven som styr membranet)

Röntgenstrålar passerar genom vårt kött och organ. De stora kalciummolekylerna som utgör vårt skelett blockerar röntgenstrålens väg. Detta resulterar i den negativa bilden som ses här |

Är röntgenstrålar säkra?

Visste du att det att falla ur sängen dödar 450 människor per år i USA ?, Myror hävdar ytterligare 30 liv och automater dödar cirka 13 personer; Säkerhet är en relativ term.

En röntgenstråle är en form av högenergistrålning med en våglängd som är cirka 10 000 gånger kortare än synligt ljus. Faran med röntgenstrålar är att de kan slå bort elektroner från atomer och skapa joner; det är därför röntgenstrålar kallas "joniserande strålning". Joner är mycket mer reaktiva än atomer och kan skjuta om din kropp skadar viktiga molekyler som DNA. Detta kan orsaka mutation, eller till och med cancer, om dosen är tillräckligt hög.

Men det är nyckeln - ' om dosen är tillräckligt hög .' Ökningen i strålning din kropp får under en röntgenstrålning motsvarar den extra strålning du utsätts för under en transatlantisk flygning. Medicinska röntgenbilder är nu mycket säkra (teknikern är i större fara än du beror på frekvensen av möjlig exponering), och mycket säkrare än att klippas upp varje gång en läkare behöver titta inuti dig.

Den blodkärliga gälarna av en tonfisk. Gälvarna driver ett motströmsflödessystem för att maximera diffusionen.

Hur andas en fisk under vattnet?

Fisk "andas" inte under vattnet, men de behöver fortfarande ta upp syre och ta bort syre i en process som kallas gasutbyte.

Fiskens gälningar består av en båge som delas upp i filament fodrade med lameller - små blodkärlsfodrade skivor. Detta gör gälarna extremt blodrika och ger en ljusröd färg. Ju mer aktiv en fisk är, desto mer syre behöver den, så desto mer lameller har den.

En fisk extraherar syret den behöver från vattnet genom diffusion. Vatten rör sig i munnen och flyter över och genom pälarna. Vattnet innehåller en hög koncentration av syre jämfört med blodet som får syre att diffundera in i blodet (koldioxid är motsatt - hög koncentration i blod, låg i vatten, så det diffunderar ut). Fisk måste upprätthålla ett "motströmssystem för flöde" eftersom diffusion endast fungerar om det finns mindre syre i blodet än det finns i vattnet.

Det vestibulära systemet ger djurinformation om rörelse och balans. De halvcirkelformiga kanalerna är fyllda med vätska. När denna vätska rör sig sänds en signal till hjärnan som ger information om rörelseriktning. |

Varför får vi Dizzy?

Yrsel orsakas när hjärnan får motstridiga signaler från olika sensorer.

Det vestibulära systemet är ett intrikat nätverk av vätskefyllda kanaler som finns i vårt inre örat och ansvarar för vår uppfattning om gravitation och rörelse. När vi snurrar runt, sätter vi vätskan i den halvcirkelformade kanalen snurrar. Om vi ​​slutar plötsligt skickar våra ögon och andra sinnesorgan omedelbart en signal till hjärnan att kroppen har slutat röra sig. Vätskan i vårt vestibulära system fortsätter dock att snurra och sänder därför en signal till hjärnan att huvudet rör sig.

Känslan av "yrsel" uppstår på grund av konflikten mellan dessa två signaler. Hjärnan accepterar båda signalerna som sanna och bestämmer så att huvudet snurrar, medan kroppen är stillastående.

Vad är en Neuron?

Neuroner är en speciiliserad celltyp som överför information runt vår kropp i hög hastighet. De är informationsvägen för våra kroppar och fungerar på liknande sätt som en elektrisk krets. Dessa mycket specialiserade celler har ett antal anpassningar för att hjälpa dem att göra sitt jobb:

  • Dendriter: öka neuronets ytarea för att maximera antalet möjliga synaptiska anslutningar.
  • Myelin Sheath: en fet vävnad som isolerar nerven på liknande sätt som isoleringen på en elektrisk tråd.
  • Ranviers noder: gap i myelin som gör att signalen "hoppar" från nod till nod, vilket ökar överföringshastigheten.

Det borde vara uppenbart att neuroner inte fungerar isolerat - många behövs för att överföra en signal till dess destination. Ju oftare en serie eller samling av neuroner orsakas till eld, desto lättare och lättare blir det att samma mönster upprepas: detta är grunden för lärande.

Vad är Goosebumps?

En annan extremt populär biologifråga! Goosebumps är en relik från våra förfäder håriga dagar ... och är nu intill värdelös. Teorin bakom detta fysiologiska svar är tvåfaldigt:

För det första är luft en dålig värmeledare. När det är kallt skulle våra förfäder fluffa upp pälsen, fånga luft och minska värmeförlusten. Videon visar hur våra hårstrån lyfts upp.

För det andra, många däggdjur fluffar upp pälsen för att se större och skrämmande ut när de hotas eller visas under parningsritualer. Det är därför vi får gåsbockar när vi är rädda.

Lärbiologi

  • Biologiska undervisnings- och inlärningsresurser. Pedagogiska artiklar, ritningar, experiment och PowerPo
    Biologi & genetik undervisning & inlärningsresurser av DG Mackean. En enorm samling
  • Biologihörnet
    En biologiresursplats för lärare och studenter