9789162288143

B

naturkunskap A

natur kunskap är avsedd för gymnasieskolans kurs B i Naturkunskap.

Detta är den tredje omarbetade upplagan, som är rikt illustrerad i fyrfärg och innehåller kapitlen: • Livsstil och hälsa – ett nyskrivet kapitel om konst, motion och sexualitet

Gunilla Viklund Per Backlund Iann Lundegård

• Från makro till mikro • Livet och dess förutsättningar • Naturens krafter blir människans teknik • Livets byggstenar • Livets uppkomst och utveckling • Människan • Undersökning och analys – ett nytt kapitel, som förutom förslag på naturvetenskapliga experiment också innehåller övningar i källkritik och etiska diskussioner.

Dessutom finns: • Ta reda på mer om

iann Lundegård karolina Broman gunilla Viklund per Backlund

• Diskutera och ta ställning till • Faktafrågor • Viktiga ord Till läroboken finns ett Lärarmaterial (inkl. cd)

isbn 978-91-622-8814-3

B

9 789162 288143

www.bonnierutbildning.se

Best. nr. 622-8814-3

BO NNI ER S

Bonnier Utbildning Postadress: Box 3159, 103 63 Stockholm Besöksadress: Sveavägen 56, Stockholm Box 3159 Hemsida: www.bonnierutbildning.se E-post: info@bonnierutbildning.se Order/Läromedelsinformation Telefon 08-696 86 00 Telefax 08-696 86 10 Redaktörer: Anders Pålsson, Lena Torbjörnson Grafisk form och omslag: Typoform/Andreas Lilius Layout: Typoform/Love Lagercrantz Illustrationer: Erik Magnusson, Typoform/Jakob Robertsson, Jan Wilhelmson, Tomas Widlund Bildredaktör: Lena Nistell Omslagsfoto: PhotoDisc Naturkunskap B ISBN 978-91-622-8814-3 © 2008 Iann Lundegård, Karolina Broman, Gunilla Viklund, Per Backlund och Bonnier Utbildning AB, Stockholm Tredje upplagan Första tryckningen

Kopieringsförbud!

Detta verk är skyddat av lagen om upphovsrätt. Kopiering utöver lärares rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt Bonus-Presskopias avtal, är förbjuden. Sådant avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisationer och huvudman för utbildningsanordnare, t.ex. kommuner/universitet. För information om avtalet hänvisas till utbildningsanordnares huvudman eller Bonus-Presskopia. Den som bryter mot lagen om upphovsrätt kan åtalas av allmän åklagare och dömas till böter eller fängelse i upp till två år samt bli skyldig att erlägga ersättning till upphovsman/rättsinnehavare.

Printed in Xxxxxxx by Xxxxxxxxx 2008

Livets byggstenar

Innehåll Att beskriva världen

4

Livsstil och hälsa

8

En helhetssyn på människan Träning, kost och vila Sexualitet, lust och erotik Ta reda på mer om/Diskutera & ta ställning

Från makro till mikro

Vad är liv?

Cellen Cellens utbyte med omgivningen Genetik Bioteknik och genteknik Ta reda på mer om/Diskutera & ta ställning

Livets uppkomst och utveckling

130 131 134 139 148 155

156

Livets förändring Evolutionsteori Den själviska genen Ta reda på mer om/Diskutera & ta ställning

158 169 173 183

50

Planeten Jorden Material i jordskorpan Materia Sortering av ämnen Våra grundämnen Kemiska föreningar Ta reda på mer om/Diskutera & ta ställning

Livet och dess förutsättningar

52 58 66 69 71 75 83

84

Väder och klimat Livets kemi Olja – en begränsad resurs Syntetiska material Naturliga polymerer Ta reda på mer om/Diskutera & ta ställning

Naturens krafter blir människans teknik

10 14 29 48

128

86 92 99 101 104 109

110

Gravitationskraften och dess verkningar 112 Elektromagnetisk växelverkan 119 Ta reda på mer om/Diskutera & ta ställning 127

Människan

184

Kroppen i förändring och balans 186 Matspjälkningen 188 Blodet och andningen 190 Immunförsvaret 194 Skelettet och musklerna 199 Utsöndringen 203 Kroppens signalsystem – nerver och hormoner 204 Vår unika hjärna 213 Ta reda på mer om/Diskutera & ta ställning 221

Undersökning och analys 222 Naturvetenskapliga undersökningar Källkritik Etisk diskussion

Faktafrågor Viktiga ord Register Bildförteckning Periodiska systemet

223 230 233

236 244 251 255 256

1

Livsstil och hälsa

m å l i ku r s p la n e n • Ha kunskaper om livsstilens betydelse för hälsan • Ha kunskap om olika vägar att nå information om aktuella forskningsområden

s y f te t m e d ka pitl e t Efter att ha arbetat med kapitlet ska du kunna: • Beskriva hur kost, träning, motion och sömn tillsammans kan skapa god hälsa • Beskriva hur personlig hälsa hänger samman med faktorer i det sociala och i samhället • Resonera kritiskt kring kortvariga hälso­trender • Kritiskt granska och bedöma hälsoutlåtanden i media utifrån vetenskapligt resonemang • Redogöra för olika sätt att resonera kring män­ niskans sexualitet utifrån ett naturvetenskapligt perspektiv • Redogöra för sexuella funktioner hos män och kvinnor • Möta det ibland osakliga utbudet av sexual­ information utifrån en saklig diskussion grundad på vedertagen kunskap • Redogöra för STD (sexuellt överförbara sjuk­domar) och känna till hur man kan skydda sig mot dessa

8

Sedan långa tider tillbaka har vi haft för vana att dela upp människan i två delar, kropp och själ. Vi diskuterar kroppens välmående för sig och andens eller psykets för sig. När något går snett, med antingen det ena eller det andra, har samhället inrättat institutioner som tar hand om problemen på olika sätt. Ibland har man kallat kroppen för själens hus och då välvilligt menat att om själen ska trivas behöver man förstås tänka på husets service.

Mot den här synen har en annan föreställning vuxit sig stark, att vi alltid är en kombination av kropp och psyke och att människan ska betraktas som en helhet – en individ. Det sättet att se på oss innebär att vi är hela individer med både kropp och själ. Ordet individ betyder egentligen odelbar. Allt vi företar oss, vad vi äter och dricker, vilka relationer vi har med andra människor, hur vi sover och om vi motionerar har betydelse för hur vi mår som helhet. Hur vi lever och känner, om vi stressar, älskar, hatar, skrattar eller gråter har betydelse för hur hela individen mår.

Idag kan allt fler av våra kroppsfunktioner mätas med hjälp av olika sorters apparatur, och på så sätt kan man få kunskap om kroppens fysiska tillstånd.

Genom att bestämma kroppstemperaturen kan man få reda på om vi är drabbade av en infektion. Blodtryck och EKG ger information om konditionen på hjärta och blodomlopp, och genom att bestämma halterna av olika ämnen i blodet kan man ta reda på ämnesomsättning och funktion hos olika inre organ. EEG ger information om hjärnans funktioner och med hjälp av t.ex. ultraljud, datortomografi och magnetisk resonanstomografi (magnetröntgen) kan vi ”titta” in i kroppen utan att öppna den.

9

En helhetssyn på människan Tillståndet i kroppen kan alltså beskrivas med hjälp av olika undersökningar och värden. Trots detta är det ändå väldigt individuellt hur vi egentligen mår. Känslan av hälsa och välbefinnande är mycket personlig. Vad som är normalt och känns bra för en person kan kännas onormalt för en annan. Välbefinnandet är beroende av samspelet mellan det fysiska och det psykiska tillståndet och kan inte mätas direkt eller redovisas med siffror. Även när det gäller hur människan ska behandlas vid t.ex. sjukdom har man i dag valt att tänka om. Ett flertal sjukdomar har fått sina förklaring-

ar först när man tagit hänsyn till sambandet mellan olika delar av kroppen eller mellan känslolivet (psyket) och det kroppsliga (somatiska). Man har i större utsträckning insett vikten av en helhetssyn på människan.

Att psykiskt påfrestande upplevelser kan sätta sina spår i muskelspänningar som ger värk i rygg och axlar, eller att magåkommor ibland har sitt ursprung i stress är bara två exempel på så kallade psykosomatiska besvär. Hur hjärta, lever, muskler, leder eller skelettet mår hänger alltså ihop med vår totala livsföring och genom att försöka förstå människan utifrån en helhetssyn får vi information om hälsan som man inte kan få genom att bara studera de ingående delarna.

När den israeliske professorn Aaron Antonovsky samtalade med kvinnor som genomlidit fruktansvärda förhållanden i koncentrationsläger såg han att flera av dem trots detta kunnat bevara sin hälsa.

Antonovsky som forskade kring samspelet mellan det sociala och det medicinska blev framförallt intresserad av vad det är som får människor att behålla sin hälsa. Det han kunde peka på som har betydelse och som gör att man kan klara av svåra situationer och ändå fortsätta att vara frisk var framförallt en känsla av sammanhang. Detta gjorde att han myntade begreppet KASAM (Känsla Av SAMmanhang). Om livet känns meningsfullt, om världen är begriplig och hanterbar, och om vi har andra människor att relatera till kan man behålla hälsan trots stora såväl psykiska som fysiska påfrestningar. Genom en ökad känsla av tillhörighet och sammanhang får vi en bättre förmåga att tackla svårigheter och utmaningar.

Delar av den österländska filosofin har en lång tradition av att starkt betona samspelet mellan kropp och själ. Här försöker man eftersträva balans i livet genom att odla eller kultivera sina egenskaper likt en trädgård. Genom att utveckla en speciell, Enligt WHO (världshälsoorganisationen) definieras hälsa som: ”Ett tillstånd av fullkomligt fysiskt, mentalt och socialt välbefinnande och inte bara karakteriseras av frånvaron av fysisk sjukdom.” I den definitionen tar man alltså hänsyn till såväl den fysiska, den mentala som den sociala aspekten på välbefinnande.

10

livsstil och hälsa

Var går egentligen gränsen mellan kropp och själ?

s.k. holistisk, livsstil kan man komma i kontakt med sina verkliga behov. Med olika metoder som rörelseoch andningsövningar kan man lära sig att lyssna till kroppens olika signaler. På det sättet uppnår man verklig hälsa. Yoga, Tai Chi och Qi Gong är exempel på sådana metoder.

I Maslows behovstrappa ingår inte konsumtion. Vår moderna livsstil erbjuder mängder av möjligheter till konsumtion och ibland verkar det som att det enda sättet att må bättre är att handla flera prylar.

Maslows behovstrappa

Kan lycka fås för pengar?

Den amerikanske psykologen Maslow menade att människors behov går att rangordna i fysiska och psykiska nivåer. Han skapade en behovstrappa där de enkla fysiska behoven som mat och sömn ligger som bas. Först när de grundläggande behoven är tillfredsställda, menade Maslow, kan vi klättra uppåt och fylla ”själsliga” behov som trygghet, kärlek och självförverkligande.

gande

Självförverkli

ll aktivitet ntroll e, självko tämmand

Meningsfu

Självbes

terande

g, accep

tnin Uppskat

nskap

k, geme

t, kärle Kontak erhet

et, säk

Tryggh

ehov

ska b

logi Fysio

en helhetssyn på människan

11

Kan lyckan köpas för pengar?

Som att vi alltid skulle kunna köpa oss mer lycka, att lyckan skulle finnas i ännu en bil, en ännu större lägenhet, eller att få äta sig mer än mätt. hälsa, politik och pengar På sätt och vis ligger det en sanning i att det finns ett samband mellan hälsa, välbefinnande och pengar. Statistiskt går det att direkt relatera ett lands hälsonivå till dess ekonomi och fördelningspolitik.

12

livsstil och hälsa

Att livslängd och hälsotillstånd varierar mellan de rika industriländerna och tredje världen är kanske inte så förvånande, men överallt i världen hittar man också stora skillnader inom länderna, mellan de i befolkningen som har en god ekonomi och de som är fattigare. Statistiskt sett har också högre tjänstemän bättre hälsa än lägre tjänstemän, som i sin tur har bättre hälsa än industriarbetare.

Framförallt menar man att människor i de lägre samhällsklasserna oftare drabbas av negativ stress, förslitningsskador på grund av dålig arbetsmiljö och tobaks- och alkoholrelaterade sjukdomar. I Sverige löper t.ex. en arbetare utan utbildning ungefär dubbelt så stor risk att drabbas av hjärtinfarkt som en högre tjänsteman. I de länder där man har små ekonomiska skillnader i befolkningen, har man också bättre genomsnittlig folkhälsa än i länder med stora skillnader. I det stora perspektivet är hälsa alltså direkt kopplad till demokrati och politik.

På vilket sätt har folkhälsa med politik att göra och hur ska politiken förändras här?

Positiva och negativa hälsotrender Genom ett intensivt hälsoarbete från samhällets sida har folkhälsan förbättrats här i Sverige. På så sätt har vi delvis också uppnått den höga levnadsstandard vi har idag. På senare år har våra kostvanor förbättrats och antalet döda och skadade genom olycksfall har minskat. Dessutom är det inte lika många människor som röker och allt färre människor drabbas av hjärt- och kärlsjukdomar jämfört med bara några tiotal år tillbaka.

Men när vissa hälsoproblem minskar, tar andra över. På grund av felaktiga kostvanor har risken för åldersdiabetes ökat och man vet att 10–15 000 dödsfall om året orsakas av alkohol och andra droger.

Idag ökar antalet fall av astma och allergier, liksom sjukdomen osteoporos (benskörhet) som bl.a. beror på att vi rör oss för lite. Folkhälsoinstitutet, som har som uppgift att bevaka och sprida kunskaper för att förbättra den svenska folkhälsan, menar att även den psykiska ohälsan i samhället ökar. stress och ångest När det fina samspelet mellan människan och hennes omgivning störs talar man om stress.

Allt oftare får vi höra hur människor som arbetar under stress ”går in i väggen” eller ”blir utbrända” och därför blir tvungna att sjukskriva sig. Stress har blivit en folksjukdom som leder till depression men även till fysiska åkommor som magbesvär, tarmsår och hjärt- och kärlsjukdomar.

Stress har definierats som det tillstånd som uppstår då det är obalans mellan de krav vi utsätts för och våra resurser. Stressforskare har också visat att det inte spelar någon roll om kraven är psykiska eller fysiska. Flera olika påfrestningar kan leda till att stresshormoner utsöndras till blodet. Många forskare menar att stressfenomenet har en naturlig biologisk förklaring i att kroppen svarar på omgivningens krav genom att göra sig beredd för fysiska ansträngningar, för kamp eller flykt. På kort

Stress – när blir den negativ?

sikt kan stresshormonerna till och med påverka oss positivt, vi blir stimulerade och kan prestera mer. På lång sikt är stress däremot alltid negativt.

Eftersom vi numera inte utnyttjar kroppens ökade beredskap genom att slåss eller fly, behåller vi det höga blodtrycket och den ökade fetthalten i blodet under lång tid som stresshormonerna orsakat.

Undersökningar visar att var tredje till fjärde person i Sverige uttrycker att de har känt någon form av långvarig oro eller ångest. Behandlingen av psykisk oro kan ske på olika sätt. Under vissa perioder har tilliten varit större till olika former av terapi, t.ex. samtalsterapi. Under andra perioder har läkarvetenskapen förlitat sig mer till medicinska åtgärder. De vanligaste läkemedlen mot psykiska problem, psykofarmaka, är de s.k. antidepressiva.

Dessa verkar genom att påverka bildningen eller förändra upptaget av ämnen som förmedlar budskap i hjärnan. På så sätt kan ångesten dämpas. Det blir allt vanligare att människor använder psykofarmaka för att dämpa sin ångest eller bota andra psykiska problem. Jämfört med flera andra länder är behandling med antidepressiva medel hos tonåringar inte så vanlig här i Sverige, men den ökar och fördubblades under tiden 2000–2007.

en helhetssyn på människan

13

3

Livet och dess förutsättningar

m å l i ku r s p la n e n • Ha kunskaper om användning av naturvetenskap och teknik i samhället • Ha fördjupade kunskaper om några grundämnen, kemiska föreningar och viktiga kemiska begrepp som används i vardagslivet

s y f te t m e d ka pitl e t Efter att ha arbetat med kapitlet ska du kunna: • Beskriva hur luft och vindar skapar olika klimat­ typer och väderlekssituationer • Förklara varför det finns så många organiska ämnen och kunna beskriva hur de är uppbyggda • Redogöra för ämnesklasserna kolhydrater, fetter och proteiner • Ge exempel på några fetter som debatteras flitigt i dagens samhälle • Beskriva hur syntetiska material som plaster är uppbyggda och hur de används • Beskriva hur naturliga material som trä och trä­ varor produceras och används

84

Vissa menar att svenskar är ovanligt intresserade av väder. När människor träffas, diskuteras ofta vilket väder det är, hur det har varit och hur det kommer att bli. Vad är det som gör att vi har ett sådant stort väderintresse? Hänger det ihop med att vi alltid har varit, mer eller mindre, beroende av vädret? Vädret är en förutsättning för liv. I kapitlet presenteras ”livets kemi” som ligger till grund för att längre fram i boken kunna diskutera livets organismer och förutsättningar för liv mer ingående.

Under 2000-talet har ordet ”klimat” använts flitigt på tidningarnas löpsedlar. Vissa delar av världen har drabbats av våldsamma skyfall och översvämningar, i andra delar av världen har det varit svår torka och omfattande skogsbränder. Sådana specifika vädersituationer, ofta betecknade som kata-

strofartade, ger upphov till diskussioner om klimatet. Ingen enskild vädersituation duger dock som underlag för slutsatsen att klimatet ändrats. Detta beror på att begreppen ”väder” och ”klimat” inte beskriver samma sak.

85

Väder och klimat

En tromb eller en tornado (som den kallas i de engelskspråkiga länderna) är en kraftig virvelvind som stiger nästan lodrätt uppåt och kan ha en diameter på uppemot 1 km! Vindhastigheten kan vara 150 km/h!

Vädret är en beskrivning av temperatur, molnighet, vindar, lufttryck och andra egenskaper i atmosfä­ ren vid en viss tidpunkt. Vädret skiftar hela tiden.

Klimatet är en beskrivning av det genomsnittliga vädret under en längre tid, hur vädret ”brukar” vara. Även extrema och ovanliga vädersituationer hör till klimatet på en viss plats. Därför måste man undersöka väderdata under lång tid för att uttala sig om klimatet. Frågan blir förstås under hur lång tid som man måste studera vädrets förändringar för att kunna tala om klimatförändringar. En typisk klimatlängd som används i meteorologin, till exem­ pel av det svenska SMHI (Sveriges Meteorologiska och Hydrologiska Institut) är 30 år.

86

livet och dess förutsättningar

Medeltemperaturen på Jorden bestäms av förhål­ landet mellan den energi som strålar in till Jorden från solen och den värmestrålning som avges från Jorden ut i världsrymden. Ju längre från ekvatorn en ort ligger, desto ”snedare” faller solens strålning in mot Jorden och desto mindre energimängd får orten ta emot. Därför blir instrålningen i områdena nära polerna mindre än utstrålningen, i närheten av ekvatorn blir det tvärtom. En viss utjämning av temperaturen sker genom strömmar i atmosfären och i haven. För att kunna undersöka hur klima­ tet varierar över Jorden tar man hjälp av mätdata kring temperatur, nederbörd och vegetationsför­ hållanden. Med hjälp av sådana data delas jord­ ytan in i olika klimatzoner.

25Y 50Y

25Y

25M 25Y

Luft och vindar Atmosfären består av luft, som är en blandning av gaser. Luftblandningen består främst av kväv­ gas och syrgas. Övriga gaser i luften utgör ungefär en procent, av vilka ädelgasen argon är den van­ ligaste. Luften som bygger upp vår atmosfär har många viktiga funktioner, syret behövs för vår och andras andning, koldioxiden behövs för växter­ nas foto­syntes. Utan växthusgaserna, framför allt koldioxid, skulle temperaturen på vår planet vara betydligt lägre. Totalt sett är koldioxidhalten i luft väldigt låg. Halten av koldioxid anges ofta i enhe­ ten ppm (parts per million) och är idag ungefär 386 ppm (0,0386 %). Trots denna låga koncentration av kol­dioxid är det den gas som debatteras mest idag eftersom halten har ökat kraftigt de senaste

schematisk bild av jordens klimatzoner ■ Den polära zonen Den varmaste månadens medeltemperatur är under +10 °C. ■ Den tempererade zonen Den varmaste månadens medeltemperatur är minst +10 °C. Detta innebär att bl.a. barrträd kan växa där.

tvåhundra åren. Mätningar har visat att halten har ökat med ungefär 30 % sedan tiden före industria­ liseringen, alltså från början av 1800-talet. gaser i atmosfären Gas

Halt i nedre atmosfären

Kvävgas

78 %

Syrgas

21 %

Argon

1%

Vattenånga

1 % (medelvärde)

Koldioxid

386 ppm

Metan

1,8 ppm

Dikväveoxid

0,32 ppm

Ozon

0,04 ppm

Varför blir summan av gasernas halter mer än 100 %?

■ Den subtropiska zonen Den varmaste månadens medeltemperatur är över +20 °C och den kallaste över +5 °C. Detta innebär t.ex. att palmer kan växa där.

■ Den tropiska zonen Årsmedeltemperaturen är minst +20 °C. väder och klimat

87

Naturliga polymerer

Gran

Tall hemicellulosa

lignin

hemicellulosa

Björk

lignin

hemicellulosa

lignin övrigt

Träden innehåller främst cellulosa, hemicellulosa och lignin. Olika trädslag har olika fördelning av dessa ämnen.

cellulosa

övrigt

Trä och träprodukter Trä utgörs till största delen av cellväggarna hos vedartade växter. Vedens sammansättning hos en tall, gran och björk framgår av bilden.

Största delen av veden utgörs av cellulosa, som är en mycket stabil polysackarid. En annan del utgörs av hemicellulosa, som är en blandning av andra polysackarider. I motsats till cellulosa kan hemicellulosa lätt sönderdelas. I ved finns också lignin (vedämne) som förstärker cellväggarna. Lignin är en organisk förening med komplicerad uppbyggnad som blir gul under inverkan av ljus. Hartser är mer eller mindre flyktiga föreningar som ger veden doft. Ett exempel på harts är kåda.

Trädstammarna, stockarna, kan sågas till bräder och plank som används som byggnadsmaterial och till snickeriarbeten. Av svenska träslag används framför allt gran och tall (furu) till konstruktioner. ”Ädlare” träslag som bok och ek, men också björk, används till möbler och snickerier. När man på

104

livet och dess förutsättningar

cellulosa

övrigt cellulosa

senare tid blivit medveten om hoten mot de tropiska regnskogarna har användningen av tropiska träslag minskat kraftigt.

Förutom trädstammarna, som antingen används till sågtimmer eller massaved, har man på senare år även börjat använda sig av trädens grenar och toppar, vilket kallas grot. När skördaren avverkat träden i skogen och sågat fram timmerstocken får grenarna och topparna ligga kvar på marken och torka. När barren släppt samlas groten upp med hjälp av en skotare. Groten flisas och används för att producera fjärrvärme i värmeverk och groten är därmed ett biobränsle.

Av träet kan man också framställa en rad andra produkter som används på liknande sätt som byggnadsmaterial eller till snickeriarbeten. Sådana produkter är exempelvis lamellträ, plywood, spånskivor, träfiberskivor och faner. Spånskivor och träfiberskivor kan tillverkas av flis och spån som är restprodukter och avfall inom träindustrin.

pappersmassa Papper är en av de viktigaste träprodukterna. Som råvara används massaved, som i regel är trädstammar av en lägre kvalitet som inte lämpar sig för sågverken. Av massaveden framställs först pappersmassa. Detta kan ske på olika sätt, beroende på vilken papperskvalitet som man tänker framställa.

Längden på fibrerna i pappersmassan skiljer sig åt, fibrer från barrträd är 3–5 mm långa medan fibrer från lövträd är knappt hälften så långa. Det viktiga är att kunna frilägga fibrerna från varandra, så att man kan skapa ett nytt nätverk av fibrer som bygger upp själva papperet. Friläggandet kan göras på mekanisk eller kemisk väg.

Pappersmassa kan också produceras från pappersavfall, returmassa. Returfibrerna är dock inte lika starka och spänstiga som nya fibrer. Returpapperet innehåller föroreningar av sådant slag som man slipper när man använder ved: plast, metall, trycksvärta och mycket annat. För att avskilja sådana föroreningar finns emellertid välutvecklade system. Ungefär hälften av massan kan vara returmassa vid pappersframställning om kvaliteten på papperet ska bli tillräckligt bra. Högre halt

skogsprodukter

122

156 150 146

vägfordon, delar

101 175

övr. verkstadsprodukter

livsmedel

av returmassa kan användas i tidningspapper och toalettpapper.

Av miljö- och resursskäl strävar industrin efter att åstadkomma slutna kretslopp inom fabrikerna och på senare år har man gjort stora framsteg.

27

elektrovaror, datorer

läkemedel

Varje svensk konsumerar ungefär 250 kg papper och papp per år.

114 64 24 37

export, miljarder kr 67

import, miljarder kr

Skogsindustrin är en viktig näringsgren i Sverige. Det framgår inte minst när man tittar på handelsbalansen för några svenska produkter. Diagrammet visar att export­ nettot, dvs. skillnaden mellan exportvärde och import­ värde är högst för skogs­produkter. naturliga polymerer

105

Cellulosafibrer kan användas till annat än papper. Det senaste användningsområdet för cellulosafibrer är trådar som används i ett specialtyg som producerats i Domsjö utanför Örnsköldsvik. Detta specialtyg används i NASA:s rymdkapslars värmesköld. Tyget tål mycket höga tempera­ turer. Cellulosafibrer används också i konstsilke, viskos.

Redan tidigare fick man en stor del av behovet av energi till processerna genom att utnyttja restprodukterna som bränsle.

Pappersmassa används ibland som just massa, som absorberande material i blöjor eller fyllnadsmaterial i förpackningar. På senare år har man också börjat att använda pappersmassa som isoleringsmaterial i hus.

Textilfibrer från trä Cellulosafibrerna i pappersmassan är för korta för att kunna spinnas och användas till textilvaror. Man kan emellertid framställa längre fibrer

106

livet och dess förutsättningar

genom att behandla cellulosan kemiskt och därmed bilda trådar. Dessa trådar är en typ av konstfibrer framställda av naturligt förekommande organiska polymerer. Cellulosafibrer kallas viskos eller rayon.

Eftersom trådarna blir blanka som silke, kallas viskos också konstsilke.

Det mesta av pappersmassan går dock till pappersframställning. Genom att blanda olika typer av massa får man papper av olika kvalitet. Den torra massan blandas med vatten och mals. Sedan görs tillsatser av kemikalier för att ge papperet önskade egenskaper beträffande glans, styrka och tryckegenskaper. Uppslamningen breds ut på en

finmaskig duk, vattnet pressas ut och därefter torkas papperet.

För vissa specialpapper som sedelpapper och papper till tepåsar används annan typ av växtråvara exempelvis bomullsfibrer.

Andra fibrer från naturen Sedan urminnes tider har människan använt naturmaterial till kläder och andra produkter. Först använde man skinn och hudar, men så småningom lärde man sig använda fibrer av olika slag och att spinna och väva. Fibrerna fick man från både växter och djur. De viktigaste fibrerna från djurriket är silke och ull. Båda är uppbyggda av proteiner. Om man förbränner en sådan fiber uppstår en lukt av bränt hår.

Silke får man från de kokonger som silkesfjärilens larver spinner. Redan ett par tusen år f.Kr. kunde man framställa silke och väva sidentyg i Kina. Tyger exporterades till Europa med kara-

vaner längs den så kallade Sidenvägen, som gick genom Asiens öknar och bergstrakter. Det dröjde länge innan man i Europa kunde framställa silke.

Det sägs att de första larverna smugglades ut ur Kina i en ihålig vandringsstav. Eftersom larverna lever av mullbärsträdets blad, kan silke framställas endast där mullbärsträd kan växa. I Sverige gjordes mindre lyckade försök med silkeframställning på 1700-talet.

Ull är håren från får. Även ull från andra djur, till exempel getter och lamadjur, kan användas.

De tyger man får kallas ylle, och var länge det tyg som användes allra mest i Sverige.

Av växtfibrer är bomull numera den viktigaste.

Bomull är hår på bomullsbuskens frökapslar. Håren består av cellulosa. Kapslarna plockas och rensas.

Sedan väver man tyg av fibrerna. Vid bomulls­odling används konstgödning och bekämpningsmedel, och även vid bearbetningen används kemikalier. Det är därför inte säkert att bomull är ett mer miljövänligt alternativ än exempelvis syntetiska fibrer.

Bomullsodling

naturliga polymerer

107

Bomullsodling på plantager var en gång i tiden ett av de främsta skälen att frakta slavar från Afrika till Amerika.

De flesta andra viktiga växtfibrer utgörs av förvedade delar av blad eller stjälkar hos växterna. I Sverige var linne tidigare ett viktigt material. Lin odlades allmänt och bereddes genom att fibrerna togs fram ur stjälkarna. Numera sker linodling

och framställning av linnetyg endast i liten skala, främst i Hälsingland.

Hampa, jute och sisal är exempel på växtfibrer som fås ur stjälkar eller blad från tropiska växter.

Gemensamt för dessa material är att de alla består av långa fibrer av kolhydrater eller proteiner som bildar stabila strukturer och som tål mekanisk påfrestning . Av de ganska grova fibrerna framställs främst rep, säckar och andra grövre produkter.

eko lo g i sk b om u l l Bomull växer vilt som buskar eller träd i tropiska områden och bomullsodling sker för det mesta i subtropiska och tempererade klimat. När växtens blomma vissnar, bildas en kapsel med många frön som täcks av långa fibrer. Fibrerna kan förädlas till tråd och garn, och av detta kan man tillverka tyg. Råbomull som ännu inte har spunnits kallas vadd. Vadd har god vätskeupptagande förmåga, vilket kommer väl till pass i många hygieniska sammanhang. Bomull svarar för cirka 30 % av den totala textilfiberkonsumtionen i USA och Västeuropa och cirka 50 % globalt sett.

På senare tid har bomullsodlingen debatterats flitigt, eftersom bomullsplantan kräver mycket vatten och när detta inte finns naturligt måste bomullsplantagerna konstbevattnas. Man räknar med att det behövs minst 10 000 liter vatten för att producera ett kilo bomull.

Dessutom måste stora mängder konstgödning och bekämpningsmedel användas för produktionen. Detta har medfört en ökad efterfrågan av ekologisk bomull.

108

livet och dess förutsättningar

Bomull som odlas utan att använda bekämpningsmedel, konstgödsel eller avlövningsmedel och som bevattnas med enbart grundvatten, kan kallas ekologisk (organic cotton). För att odlingen ska kallas ekologisk måste den kontrolleras av ett oberoende kontrollorgan. I Sverige finns två kontrollorgan; den nordiska statliga miljömärkningen SIS, med märket Svanen och Kontrollföreningen för ekologisk odling, vars märke är KRAV. Båda certifierar bomullsodling och hela den efterföljande produktionen i form av spinning, vävning, färgning och sömnad.

Många klädföretag har insett att efterfrågan på ekologiskt odlad bomull är stor och idag finns ekologiska bomullskläder hos många företag. Ekologiska jeans finns exempelvis att köpa hos både stora företag som exempelvis Levi’s, Crockers och H&M och hos mindre företag som svenska Nudie.

L

ta reda p å mer om

1. I väderrapporter hör man ofta frasen ”sjöbris under

eftermiddagen”. Ta reda på varför det börjar blåsa sjöbris, dvs. en vind från hav mot land, på eftermiddagen en i övrigt lugn dag.

2. Ta reda på meterologiska fakta om din hemort, till exempel medeltemperaturer för år och månader, nederbörd och fördelning av denna under året, årstidernas längd, hur länge det är snötäcke osv. Jämför några av dessa fakta med två andra platser i Sverige som har ett annorlunda klimat, t.ex. Malmö och Jokkmokk. Använd t.ex. www.smhi.se

3. Undersök hur lång sommaren är på tre platser i Sverige. Välj en ort i norr, en i söder och en mitt inne i Sverige. Sommaren är definitionsmässigt den årstid då dygnsmedeltemperaturen överstiger + 10 °C. Använd t.ex. www.smhi.se

4. De flesta proteiner innehåller 300–600 hopkopplade aminosyror. En ovanligt liten proteinmolekyl är hormonet oxytocin som bara innehåller nio aminosyror.

Om man har tillgång till alla 20 vanliga aminosyror, hur många olika proteiner som är lika stora som oxytocin skulle man då kunna bilda?

5. Proteinpulver har blivit populärt att använda i samband med träning. Ta reda på mer om proteinpulver.

Vad innehåller de och vad är skillnaden mot att äta proteiner i form av kött, ägg och bönor?

6. Undersök vilka olika sorters papper som används i din klass eller i din skola. Hur skulle man kunna spara in på mängden papper som används? Har det nya ”datorsamhället” påverkat användandet av papper, är vi på väg mot det ”papperslösa” livet?

dis ku t era & ta ställning till

1. Jeans – bomull – hållbar utveckling Vattenslukare: Bomullsodlingen för ett par jeans förbrukar 6 600 liter vatten.

Arealkrävande: 13,2 kvadratmeter mark krävs för att odla bomullen till ett par jeans.

Kemibomb: 0,5 kilo kemikalier förbrukas till ett par jeans.

Giftbomb: 103 sorters bekämpningsmedel används i produktionen.

Innehåll: Ett par jeans väger i genomsnitt 0,8 kilo och innehåller 95 % bomull och 5 % elastan.

Storsäljare: 12 miljoner par jeans säljs varje år i Sverige.

(Utdrag ur en artikel i tidskriften Att:ention nr 10/06.)

Hur kan man lösa problemet jeans-bomull-hållbar utveckling? Jämför och diskutera konsumtions­ beteenden.

2. Sverige både exporterar och importerar papper, samtidigt som returpapper används för att producera nytt papper. Hur hänger detta ihop? Använd statistik och information om skogsindustrins produktion från Skogsstatistisk årsbok som produceras varje år av Skogsstyrelsen, www.svo.se, för att reda ut begreppen och diskutera hur våra skogar används.

3. Föreställ dig att du vaknade en morgon och var tvungen att klara dig utan olika plastprodukter. Hur skulle en sådan förändring påverka din dag? Vad är nödvändigt och vad kan vi vara utan?

naturliga polymerer

109

8

Undersökning och analys

m å l i ku r s p la n e n • Kunna göra observationer och enkla experiment samt kunna analysera och tolka resultaten • Kunna förstå skillnaden mellan påståenden grundade på fakta och värderande ståndpunkter inom naturvetenskapen

s y f te t m e d ka pitl e t Efter att ha arbetat med kapitlet ska du: • Kunna planera och genomföra enkla experiment samt kunna tolka och redovisa resultaten • Ha utvecklat din förmåga att kritiskt granska olika typer av information • Ha utvecklat din förmåga att kunna skilja mellan fakta och värderingar och att ta ställning till samhällsfrågor utifrån ett naturvetenskapligt och etiskt perspektiv

222

Naturvetenskapliga undersökningar Att göra en undersökning När man ska göra en naturvetenskaplig undersökning kan man dela in arbetet i fem steg:

 Steg 1 Problemformulering och syfte Först ska du: • Bestämma vad du ska ta reda på och varför • Eventuellt ställa en hypotes

 Steg 2 Val av metod och genomförande I andra steget behöver du bestämma: • Vad du ska mäta eller observera för att få reda på det du vill • Hur du ska göra dina mätningar och observationer • Hur mycket data du behöver för att kunna dra slutsatser • Om du ska göra ett experiment eller om du ska göra fältstudier där du samlar in data från omgivningen

 Steg 3 Bearbeta resultat I tredje steget ska du sortera, systematisera och bearbeta dina data. Det kan du göra genom att till exempel: • Sammanställa materialet i en tabell • Rita ett diagram eller en bild • Göra beräkningar

 Steg 4 Analys och slutsats I fjärde steget ska du analysera och tolka dina resultat och fundera över felkällor. Då ställer man sig frågor som: • Hur kan man förklara resultatet?

• Hur besvarar resultatet/slutsatsen problem­ formuleringen och vad leder det till?

• Kan man dra generella slutsatser från resultatet?

• Har resultatet praktiska konsekvenser?

• Är resultatet rimligt?

• Har mätningarna gjorts på samma sätt vid alla tillfällen?

• Hur noggranna var mätningarna eller observationerna?

 Steg 5 Att redovisa en undersökning Ofta förväntas det att ett experiment eller den undersökning man har gjort också ska redovisas.

Det kan ske antingen muntligt eller skriftligt.

När man förbereder en redovisning eller skriver en rapport, kan man tänka sig att den som ska läsa eller lyssna till rapporten inte känner till just denna undersökning, men att han eller hon ska kunna återupprepa den utifrån det den fått ta del av.

Vid redovisningen ska syftet med undersökningen framgå. Dessutom ska man beskriva vad man utgått ifrån, vilka frågor man ställt, hur undersökningen har genomförts samt vilka resultat och slutsatser man kommit fram till.

Vid en muntlig redovisning är det viktigt att vara engagerad och fånga åhörarnas intresse. Dessutom måste man tänka på att ha en klar och enkel disposition som gör att redovisningen blir lätt för åhörarna att följa. Det är också bra om man framställt några hjälpmedel i form av bilder eller diagram som åhörarna kan ta del av och att man talar klart och tydligt.

223

B

naturkunskap A

natur kunskap är avsedd för gymnasieskolans kurs B i Naturkunskap.

Detta är den tredje omarbetade upplagan, som är rikt illustrerad i fyrfärg och innehåller kapitlen: • Livsstil och hälsa – ett nyskrivet kapitel om kost, motion och sexualitet

Gunilla Viklund Per Backlund Iann Lundegård

• Från makro till mikro • Livet och dess förutsättningar • Naturens krafter blir människans teknik • Livets byggstenar • Livets uppkomst och utveckling • Människan • Undersökning och analys – ett nytt kapitel, som förutom förslag på naturvetenskapliga experiment också innehåller övningar i källkritik och etiska diskussioner.

Dessutom finns: • Ta reda på mer om

iann Lundegård karolina Broman gunilla Viklund per Backlund

• Diskutera och ta ställning till • Faktafrågor • Viktiga ord Till läroboken finns ett Lärarmaterial (inkl. cd)

isbn 978-91-622-8814-3

B

9 789162 288143

www.bonnierutbildning.se

Best. nr. 622-8814-3

BO NNI ER S