# Σχέδιο εργασίας για την Χημεία Γ' Γυμνασίου

## Γενικά

Ένα σχέδιο εργασίας είναι μια ομαδική δουλειά. Ομαδική δουλειά σημαίνει:

- Συνεργασία με τα άλλα μέλη της ομάδας.
- Σεβασμό όλων των απόψεων και διαμόρφωση της τελικής άποψης μέσα από συζήτηση.
- Συμμετοχή τόσο στις επιμέρους εργασίες, όσο και στις συλλογικές δραστηριότητες της ομάδας.
- Προσπάθεια τα προβλήματα να επιλύονται στο πλαίσιο της ομάδας, χωρίς την παρέμβαση του δασκάλου ή των γονιών.*
- Αξιολόγηση του καθενός τόσο από την προσωπική του στάση και συνεισφορά όσο και από τη στάση και την απόδοση όλης της ομάδας.

## Διαδικαστικά

- Στο σχολείο και με τη συμμετοχή και καθοδήγηση των δασκάλων σας θα οριστούν οι ομάδες και οι πτυχές του θέματος που θα αναλάβει η κάθε ομάδα.
- Καθορισμός των συνεδριάσεων της ομάδας

Η ομάδα θα πρέπει να βρίσκεται σε τακτά χρονικά διαστήματα, π.χ. μία φορά την εβδομάδα, είτε στο σχολείο, αν είναι εφικτό, είτε εναλλάξ στα σπίτια των μελών της ομάδας. Καθορίστε τον χρόνο και τον τόπο της συνάντησης από την αρχή της συνεργασίας.

- Καθορισμός των ρόλων

Τα μέλη της ομάδας αναλαμβάνουν ρόλους οι οποίοι εναλλάσσονται από εβδομάδα σε εβδομάδα.

Συντονιστής: Διευθύνει τη συζήτηση και διασφαλίζει την ισότιμη συμμετοχή των μελών.

Γραμματέας: Ο γραμματέας συγκεντρώνει το υλικό που έχουν μαζέψει τα μέλη της ομάδας, το ταξινομεί κατά θέμα, το διαβάζει και γράφει την κοινή εργασία εκείνη την εβδομάδα.

Φροντιστής: Αναλαμβάνει να εξηγήσει και να βοηθήσει όποιον αντιμετωπίζει ιδιαίτερα προβλήματα.

## Η ομάδα μοιράζει τις δουλειές

- Το κάθε μέλος της ομάδας αναλαμβάνει να διερευνήσει ένα θέμα, συλλέγοντας πληροφορίες, καταγράφοντας και διασταυρώνοντας τα στοιχεία που συνέλεξε.
- Οι πηγές μπορεί να είναι πρωτογενείς (ερωτηματολόγια, συνεντεύξεις με υπεύθυνους) ή δευτερογενείς (σχολικά βιβλία, άλλα εκπαιδευτικά βιβλία, εγκυκλοπαίδειες, διαδίκτυο, άρθρα εφημερίδων και περιοδικών). Για κάθε στοιχείο θα πρέπει να κρατά σημειώσεις για την πηγή ή τις πηγές που χρησιμοποίησε.
- Αν υπάρχουν διαφωνίες ως προς το θέμα που θα αναλάβει το κάθε μέλος της ομάδας, η ομάδα θα πρέπει να προχωρήσει σε κλήρωση των θεμάτων.

## Η ομάδα αποφασίζει για τη μορφή της εργασίας

Η ομάδα συζητά για τις δυνατότητες που έχει να αντλήσει πληροφορίες και να παρουσιάσει την εργασία.

Η συζήτηση για τις δυνατότητες αφορά:

- τη χρήση του διαδικτύου
- τον διαθέσιμο αριθμό πηγών (εγκυκλοπαίδειες – βιβλία – πρόσβαση σε βιβλιοθήκες – δυνατότητα επικοινωνίας με αρχεία εφημερίδων)
- τη δυνατότητα των μελών της ομάδας να χειριστούν προγράμματα επεξεργασίας κειμένου, όπως το Word
- τη δυνατότητα των μελών της ομάδας να χειριστούν προγράμματα παρουσίασης εργασιών, όπως το Power Point.
- τη δυνατότητα άντλησης φωτογραφικού υλικού είτε από το διαδίκτυο είτε από φωτογραφίες που θα τραβήξουν τα μέλη της ομάδας
- την οργάνωση και πραγματοποίηση επισκέψεων ή συνεντεύξεων σε χώρους ή ειδικούς με την πτυχή του θέματος
- την οργάνωση ερωτηματολογίων και πραγματοποίηση δημοσκόπησης, και στη συνέχεια την επεξεργασία τους, παρουσίαση και εξαγωγή συμπερασμάτων από αυτά.

Αποφασίζονται στο πλαίσιο της ομάδας οι δραστηριότητες που θα χρησιμοποιηθούν και προσδιορίζεται ο χρόνος υλοποίησής τους.

Ανάλογα με τις δυνατότητες της ομάδας επιλέγεται αν η εργασία θα είναι χειρόγραφη ή σε ηλεκτρονική μορφή και αν θα περιλαμβάνει και φωτογραφικό υλικό.

Η ομάδα ενημερώνει τον υπεύθυνο δάσκαλο για τις αποφάσεις της.

*Αν υπάρχουν προβλήματα και δυσκολίες που δεν είναι δυνατό να επιλυθούν στο πλαίσιο της ομάδας, να απευθυνθείτε στον δάσκαλο ή στους δασκάλους σας ως ομάδα και όχι μεμονωμένα, αφού προσδιορίσετε με ακρίβεια ποια είναι.

## Υλοποίηση των αποφάσεων

Η ομάδα συζητά και καταλήγει στα κείμενα

Το κάθε μέλος της ομάδας φέρνει τα στοιχεία που έχει συλλέξει, συζητούνται, αξιολογούνται και διορθώνονται, ώστε να καταλήξουν σε μια τελική μορφή η οποία θα παραληφθεί από τον γραμματέα αυτής της εβδομάδας και θα καταγραφεί.

## Η ομάδα αρχίζει να συστηματοποιεί τις πληροφορίες και να διαμορφώνει την εργασία

Μετά την ολοκλήρωση των επιμέρους τμημάτων της εργασίας η ομάδα συγκεντρώνει όλα τα στοιχεία, ελέγχει αν έχουν απαντηθεί όλα τα ερωτήματα που τέθηκαν και αποφασίζει για τη δομή και τους τρόπους που θα την παρουσιάσει.

Σε γενικές γραμμές η εργασία θα πρέπει να έχει τέσσερα διακριτά μέρη:

- Εισαγωγή: Προσδιορίζονται πολύ σύντομα το θέμα και οι στόχοι, και επισημαίνεται η σημασία του.
- Ανάλυση των δεδομένων και σύνθεση των προτάσεων της ομάδας: Παρουσιάζονται οι πληροφορίες, τα στοιχεία, το φωτογραφικό ή εικαστικό ή ηχητικό υλικό με τη σειρά και τον τρόπο που έχει επιλέξει η ομάδα.

Αν οι πληροφορίες που συγκεντρώθηκαν περιλαμβάνουν και αντίθετες απόψεις, επισημαίνονται και αναδεικνύονται ως σημεία αντιπαράθεσης και προβληματισμού.

Η εργασία ολοκληρώνεται με την κατάθεση της άποψης και των προτάσεων της ομάδας.

- Επισκόπηση της βιβλιογραφίας: Αναγράφεται η βιβλιογραφία και οι πηγές που χρησιμοποιήθηκαν.

## Η ομάδα παρουσιάζει την εργασία

Η ομάδα αποφασίζει για τον ρόλο κάθε μέλους κατά την παρουσίαση της εργασίας. Για παράδειγμα, κάποιος μπορεί να εκφωνεί την εργασία την ώρα που ένας δεύτερος προβάλλει και παρουσιάζει το οπτικοακουστικό υλικό ή αναλαμβάνει την παρουσίαση των στατιστικών, γραφημάτων, χαρτών κ.λπ. Ένα άλλο μέλος της ομάδας παρουσιάζει τα συμπεράσματα και τις προτάσεις της ομάδας και απαντά στις ερωτήσεις που υποβάλλονται από τις άλλες ομάδες.

Η ομάδα αξιολογεί τη διαδικασία εκπόνησης του σχεδίου εργασίας σε ατομικό και συλλογικό επίπεδο και ανακοινώνει τα συμπεράσματά της

Η ομάδα έχει προετοιμάσει την αξιολόγηση της διαδικασίας ώστε να ανακοινώσει τα συμπεράσματά της. Κάθε μέλος αξιολογεί την προσωπική στάση και συμμετοχή του στις διαδικασίες και τη στάση και συμμετοχή των άλλων μελών. Γίνεται συζήτηση στο πλαίσιο της ομάδας και εξάγονται συμπεράσματα.

Για την αξιολόγηση θα πρέπει να απαντήσετε σε ερωτήματα του τύπου:

1. Τι έμαθα από αυτή τη μελέτη;
2. Τι γνωρίζω που δεν γνώριζα πριν;
3. Απάντησα σε όλα τα ερωτήματα που έθεσα;
4. Ήμουν υπεύθυνος και συνεπής απέναντι στις υποχρεώσεις που ανέλαβα;
5. Έδειξα επιμονή στην τελειότητα;
6. Διορθώθηκα με βάση τις υποδείξεις των μελών της ομάδας;
7. Συνεργάστηκα αρμονικά με τα μέλη της ομάδας μου;
8. Συμμετείχα ισότιμα στον προγραμματισμό και στην αξιολόγηση;
9. Ήμουν επαρκής στη διατύπωση προβλημάτων και υποθέσεων;
10. Ήμουν επαρκής στη συγκέντρωση δεδομένων, την αξιολόγησή τους, την ταξινόμηση και ανάλυσή τους;
11. Ήμουν επαρκής στην εξαγωγή συμπερασμάτων, επικύρωση ή απόρριψη υποθέσεων από μελέτη πινάκων ή γραφικών παραστάσεων;
12. Ήμουν ικανός να διατυπώσω άποψη, να συμμετέχω σε συζήτηση, ερμηνεία γραφικών, να διασταυρώνω πληροφορίες, να διακρίνω μία άποψη από ένα γεγονός, να συγκρίνω απόψεις και να επιλέγω πληροφορίες;

## Ενδεικτικό θέμα: Τα οξέα, οι βάσεις και τα άλατα γύρω μας

Τα οξέα, οι βάσεις και τα άλατα είναι χημικές ενώσεις ευρύτατα διαδεδομένες, τόσο στη φύση όσο και στα προϊόντα που χρησιμοποιούμε στην καθημερινή μας ζωή. Έτσι, η διερεύνηση τομέων που η παρουσία των ενώσεων αυτών είναι καθοριστική ολοκληρώνει την εικόνα μας γι΄ αυτές και τη σημασία τους, αλλά και συνεισφέρει στην ανάπτυξη περιβαλλοντικής συνείδησης, στην εκτίμηση της επικοινωνίας μέσω της γλώσσας της Χημείας και στην αντίληψη της έννοιας της μεταβολής.

Ακόμη, ζητούμενο είναι να διερευνηθεί η συνεισφορά των οξέων, βάσεων και αλάτων στην οικονομική δραστηριότητα και την επαγγελματική απασχόληση.

Εξακτίνωση ορισμένων πτυχών του θέματος

## Ενδεικτική ανάπτυξη της πτυχής: Πολύπλοκα Βιολογικά Μόρια - Το DNA

## Εισαγωγή

Ο Αυγουστίνος μοναχός Mendel ήταν ο πρώτος που διατύπωσε νόμους για την κληρονομικότητα και τη φυσική επιλογή.

Από την αρχή της εμφάνισης του ο άνθρωπος αναρωτιόταν πως κάποια χαρακτηριστικά γνωρίσματα μεταδιδόταν από μία γενιά σε μία άλλη, γιατί τα παιδιά έμοιαζαν να έχουν χαρακτηριστικά και από τους δύο γονείς τους και πως η φύση έμοιαζε να διατηρεί σε κάθε είδος τα βασικά του χαρακτηριστικά.

1865 Καμία επιστημονική εξήγηση δεν είχε δοθεί σ΄ αυτά τα ερωτήματα, όταν ένας μοναχός ο Mendel το 1865 βρήκε ότι τα ατομικά χαρακτηριστικά καθορίζονται από παράγοντες που κληρονομούνται από τους γονείς, τα γονίδια. Ο Mendel βρήκε ότι ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα καθορίζεται από ένα ζεύγος γονιδίων.

Ανθρώπινα χρωμοσώματα

Από αυτά που ξέραμε τότε μέχρι σήμερα η απόσταση είναι μεγάλη.

1900 Η θεωρία του Mendel άρχισε να εκτιμάται γύρω στο 1900, όταν η χρήση του μικροσκοπίου έκανε δυνατή την επιβεβαίωση της από 3 Ευρωπαίους επιστήμονες. Τότε περίπου έγινε αποδεκτό ότι δομική μονάδα των οργανισμών είναι το κύτταρο, στο εσωτερικό του οποίου υπάρχουν ιδιαίτερες δομές τα χρωμοσώματα.

Κάθε ζωντανός οργανισμός αποδείχθηκε ότι έχει διαφορετικό αριθμό χρωμοσωμάτων. Αν όμως τα κύτταρα είναι η δομική μονάδα της ζωής, τότε θα έπρεπε να αναπαράγονται για να δημιουργηθεί μία νέα ζωή με τρόπο που να διασφαλίζει και τον απαραίτητο αριθμό χρωμοσωμάτων.

Η αναπαραγωγή Η ζωή ενός ανθρώπου ξεκινά από ένα και μοναδικό κύτταρο το ζυγωτό.

Το ζυγωτό περιέχει όλες τις γενετικές πληροφορίες και με τον πολλαπλασιασμό του δημιουργούνται όλα τα κύτταρα του σώματος. Όλα τα κύτταρα του ανθρώπινου σώματος έχουν ζεύγη 23 χρωμοσωμάτων και μόνο οι γαμέτες ( σπέρμα και ωάριο)έχουν μόνο 23 χρωμοσώματα. Όταν το ωάριο γονιμοποιείται περιέχει 46 χρωμοσώματα, 23 από τη μητέρα και 23 από τον πατέρα, γιατί στο ζυγωτό κάθε χρωμόσωμα που προέρχεται από το σπερματοζωάριο σχηματίζει ζεύγος με το ομόλογό του ωαρίου. Τα γονίδια που είχε ανακαλύψει πρώτος ο Mendel κουβαλούν τα χρωμοσώματα.

Τα χρωμοσώματα είναι στην πραγματικότητα η συσκευασία στην οποία κυκλοφορεί το DNA του οργανισμού. Συγκεκριμένα, κάθε χρωμόσωμα περιέχει μια πολύ-πολύ μακριά αλυσίδα DNA.

Τα άωρα γεννητικά κύτταρα πολλαπλασιάζονται με το μηχανισμό της μείωσης, κατά τον οποίο από ένα κύτταρο δημιουργούνται 4 θυγατρικά που έχουν το μισό αριθμό χρωμοσωμάτων. Με μείωση δημιουργούνται οι γαμέτες. Τα σωματικά κύτταρα διαιρούνται με το μηχανισμό της μίτωσης, κατά τον οποίο ένα κύτταρο διαιρείται σε 2 πανομοιότυπα θυγατρικά.

## Τα πολύπλοκα βιολογικά μόρια

## Η οργάνωση του γενετικού υλικού

Ένα νουκλεοτίδιο

Τα μόρια κλειδιά του πυρήνα του κυττάρου είναι οι πρωτεΐνες και το DNA. Αρχικά πίστευαν ότι τα καθοριστικά μόρια ήταν αυτά των πρωτεϊνών μέχρι που τη δεκαετία του 40:

1940: Μία ομάδα επιστημόνων στο ινστιτούτο Ροκφέλερ με επικεφαλής τον O. Avery κατέληξε μετά από πειράματα στο συμπέρασμα ότι τα γονίδια είναι φτιαγμένα από DNA.

1941: Αποδείχθηκε ότι ένα γονίδιο δίνει τις οδηγίες για το σχηματισμό μίας πρωτεΐνης

1945: Το γενετικό υλικό βακτηρίων και ιών είναι συνήθως DNΑ.

Το μόριο του DNA

- To DNA ονομάζεται δεοξυ-ριβονουκλεινικό οξύ και είναι ένα νουκλεικό οξύ που περιέχει τις γενετικές πληροφορίες όλων των μορφών ζωής που αποτελούνται από κύτταρα και των περισσότερων ιών.
- To μόριο του DNA είναι ένα τεράστιο μόριο και κατασκευάζεται με δομικά υλικά το φωσφορικό οξύ, το σάκχαρο δεοξυριβόζη και 4 αζωτούχες βάσεις: την αδενίνη(Α), τη θυμίνη (Τ) τη γουανίνη (G) και την κυτοσίνη (C).
- Η βασική του μονάδα του είναι ένα νουκλεοτίδιο το δεοξυ-ριβονουκλεοτίδιο που αποτελείται από ένα μόριο δεοξυριβόζης και μία από τις αζωτούχες βάσεις.
- Ο συνδυασμός των νουκλεοτιδίων γίνεται έτσι ώστε η φωσφορικές ομάδες και τα σάκχαρα να φτιάχνουν μια πολύ μακριά αλυσίδα ενός πολυμερούς.
- Πειράματα έδειξαν ότι η αναλογία αδενίνης – θυμίνης και κυτοσίνης – γουανίνης είναι σταθερές σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς.
- Η κρυσταλλογραφία ακτίνων-Χ έδειξε ότι το μόριο του DNA έχει τη μορφή μίας διπλής έλικας, κάτι σαν μία περιστρεφόμενη σκάλα.

1953: Ολοκληρώνεται μία από τις πιο συναρπαστικές μάχες στην ιστορία των επιστημών, αυτή για την εύρεση του τρόπου σύνδεσης των κομματιών στην έλικα του DNA. Νικητές οι James Watson & Francis Crick του εργαστηρίου Κάβεντις του πανεπιστημίου Κέιμπριτζ της Αγγλίας.

Έπαθλο; Η διεθνής αναγνώριση και το βραβείο Νόμπελ Ιατρικής του 1962 που μοιράστηκαν με τον M. Wilkins ο οποίος μαζί με την R. Franklin είχαν κάνει προηγούμενες έρευνες που αξιοποίησαν οι Watson & Crick.

## Τι ανακάλυψαν;

Στα εξωτερικά τοιχώματα της διπλής έλικας επαναλαμβάνονται μονάδες φωσφορικού οξέος και δεοξυριβόζης. Για κάθε σκαλοπάτι, όμως πρέπει να ταιριάξει η αδενίνη της μίας έλικας με τη θυμίνη της άλλης και η γουανίνη της μίας έλικας με την κυτοσίνη της άλλης.

Επίσης ακριβώς επειδή η σύνδεση αδενίνης-θυμίνης, κυτοσίνης-γουανίνης είναι υποχρεωτική οι Watson & Crick υποστήριξαν ότι η μία έλικα του DNA είναι αρκετή για τον αυτοδιπλασιασμό του.

Αρκετά πριν το κύτταρο αρχίσει να διαιρείται οι δύο έλικες ανοίγουν και η καθεμία είναι το καλούπι από το οποίο δημιουργούνται τα αντίγραφά της.

## Το μόριο του RNA

- Το μόριο του RNA είναι ο μεσάζοντας ανάμεσα στο DNA και μία πρωτεΐνη. Βρίσκεται κυρίως στο κυτταρόπλασμα και είναι μονόκλωνο. Σχηματίζεται με δομικά υλικά το φωσφορικό οξύ, το σάκχαρο ριβόζη και 4 αζωτούχες βάσεις: τηναδενίνη (Α), την ουρακίλη (U) τη γουανίνη (G) και την κυτοσίνη (C).
- Η βασική μονάδα του είναι ένα νουκλεοτίδιο, το ριβονουκλεοτίδιο που αποτελείται από ένα μόριο φωσφορικού οξέος, ένα μόριο ριβόζης και μία από τις αζωτούχες βάσεις.
- Οι Watson & Crick πρότειναν ότι στον πυρήνα το μήνυμα του DNA αντιγράφεται με τη διαδικασία της μεταγραφής σε ένα μόριο m-RNA το οποίο μεταφέρει την πληροφορία στο κυτταρόπλασμα, όπου συντίθενται οι πρωτεΐνες.
- Μόλις το m-RNA συναντήσει το ριβόσωμα γίνεται η αποκωδικοποίηση της πληροφορίας και αρχίζει η διαδικασία παραγωγής της πρωτεΐνης. Ταυτόχρονα ένας άλλος τύπος RNA, το t-RNA μεταφέρει το κατάλληλο αμινοξύ, ώστε να κατασκευαστεί ένα πολυπεπτίδιο με τη σωστή αλληλουχία αμινοξέων.

Αμερικανός κέρδισε το Νόμπελ Χημείας 2006 για τις μελέτες της μοριακής βάσης της μεταγραφής των γονιδίων.
Πηγή: Reuters, 5 Οκτωβρίου 2006

1971: Προς έκπληξη όλων ανακαλύφθηκε ότι μερικοί ιοί έχουν το γενετικό τους υλικό στο μόριο του RNA.

## Ο γενετικός κώδικας

Ο γενετικός κώδικας είναι μία γλώσσα που κάθε λέξη της αντιστοιχεί σε ένα αμινοξύ.

Η κάθε λέξη σχηματίζεται από το συνδυασμό τριών από τις τέσσερις βάσεις και δίνει εντολή να χρησιμοποιηθεί ένα συγκεκριμένο αμινοξύ για το σχηματισμό της πρωτεΐνης.

## Το γονίδιο

Το γονίδιο είναι μία απόλυτα καθορισμένη διαδοχή νουκλεοτιδίων του DNA, το οποίο δίνει την πληροφορία για το σχηματισμό μιας πολυπεπτιδικής αλυσίδας, δηλαδή μίας πρωτεΐνης.

## Το γονιδίωμα

Κάθε οργανισμός έχει ένα καθορισμένο πακέτο γονιδίων που περιέχει όλες τις πληροφορίες και ονομάζεται γονιδίωμα.

Το ανθρώπινο γονιδίωμα είναι ένα πακέτο 46 χρωμοσωμάτων, δηλαδή 23 ζευγών, που περιέχει κωδικοποιημένες όλες τις πληροφορίες στον πυρήνα του κυττάρου.

## Οι μεταλλάξεις

Οι μεταλλάξεις είναι αλλαγές της γενετικής πληροφορίας. Οι οργανισμοί που ανήκουν στο ίδιο είδος έχουν διαφορά ο ένας από τον άλλο, περίπου σε ένα νουκλεοτιδίο στα 1000. Η διαφορά μπορεί να είναι στο νουκλεοτίδιο ή σε ένα τμήμα του DNA που επαναλαμβάνεται. Διάφοροι περιβαλλοντικοί παράγοντες, όπως η υπεριώδης ακτινοβολία του ήλιου και οι ιοντίζουσες ακτινοβολίες μπορούν να προκαλέσουν μεταλλάξεις- τροποποιήσεις του γενετικού κώδικα.

Οι μεταλλάξεις μπορούν να υποβοηθούν έναν οργανισμό να γίνει πιο ανθεκτικός ή να οδηγούν σε κάποια ασθένεια.

Έρευνες που έγιναν σε οργανισμούς από τα πολύ απλά βακτήρια έως τον πολύπλοκο άνθρωπο έδειξαν ότι οι οργανισμοί διαθέτουν ένα στρατό από ένζυμα με καθήκον να επανορθώνει τις βλάβες στο DNA που έχουν προκληθεί από λάθη ή περιβαλλοντικούς παράγοντες.

## Το ανασυνδυασμένο DNA

H γενετική μηχανική ανακάλυψε ότι γονίδια μπορούν να μεταπηδήσουν από ένα είδος σε άλλο. Η τροποποίηση του γενετικού υλικού φαίνεται να έχει μεγάλο ενδιαφέρον, αλλά ταυτόχρονα εγείρει και πολλά θέματα ηθικής φύσης. Η ανταλλαγή ή η μεταφορά τμημάτων γενετικού υλικού μεταξύ κυττάρων έχει ως στόχο τη δημιουργία κυττάρων η οργανισμών με επιθυμητά χαρακτηριστικά.

Το DNA που προκύπτει με αυτό τον τρόπο ονομάζεται ανασυνδυασμένο DNA.

Το ανασυνδυασμένο DNA μπορεί να χρησιμοποιηθεί για φαρμακευτικούς, θεραπευτικούς ή και οικονομικούς σκοπούς.

Από το 1980 οι επιστήμονες κατάφεραν να συνθέσουν ανθρώπινη ινσουλίνη και ορμόνη ανάπτυξης με τη βοήθεια μικροοργανισμών. Σήμερα πολλές ελπίδες έχουν καλλιεργηθεί για τη θεραπεία σοβαρών ασθενειών για τις οποίες ευθύνονται ελαττωματικά γονίδια στις γονιδιακές θεραπείες, οι οποίες προβλέπουν την αντικατάσταση των ελαττωματικών γονιδίων από άλλα γενετικά τροποποιημένα.

Οι κλάδοι της Βιολογίας που ασχολούνται με την εφαρμογή τεχνικών και παραγωγή προϊόντων με τη μέθοδο του ανασυνδυασμένου DNA είναι η Γενετική μηχανική και η Βιοτεχνολογία.

## Γενετικά τροποποιημένα τρόφιμα

Με την τροποποίηση ή τη μετάλλαξη που πραγματοποιείται με τη γενετική μηχανική, εισάγονται ξένα γονίδια στον πυρήνα του κυττάρου ενός φυτού, ενός μικροοργανισμού ή ενός ζώου. Οι γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί ονομάζονται και διαγονιδιακοί. Τα γονίδια μπορούν να μεταφερθούν από ένα είδος σε ένα άλλο π.χ. από ψάρι σε δέντρο, από άνθρωπο σε ποντίκι και από μικροοργανισμούς σε φυτά. Τα γενετικά τροποποιημένα προϊόντα μπορούν να διαχωριστούν σε δύο είδη: Στα προϊόντα που είναι τα ίδια διαγονιδιακά, π.χ. πατάτα που φέρει ένα ξένο γονίδιο με ανθεκτικότητα σε ζιζανιοκτόνο. Σε προϊόντα που είναι διαγονιδιακοί οργανισμοί στους οποίους έχουν εισαχθεί βακτηρίδια με ξένα γονίδια, όπως στο γιαούρτι και στην επιφάνεια κρέατος ή μαγιές με ξένα γονίδια στην μπίρα. Εκτεταμένες έρευνες έχουν γίνει, ιδιαίτερα στην Αμερική για την τροποποίηση σπόρων φυτών με στόχο την ανάπτυξη νέων καλλιεργειών με ειδικά γνωρίσματα.

Σήμερα ένας τομέας με πολλές εφαρμογές γενετικής τροποποίησης είναι οι γεωργικές καλλιέργειες. Πολλά είδη σπόρων και φυτών έχουν τροποποιηθεί γενετικά, ώστε να αποκτήσουν επιθυμητές ιδιότητες και εταιρείες κολοσσοί, όπως η Monsanto και η Novartis παρασκεύασαν γενετικά τροποποιημένους σπόρους και ένας οικονομικός πόλεμος ξεκίνησε για τη διάδοση και χρήση τους.

οργανισμός | ιδιότητα | οργανισμός | ιδιότητα
Μηλιά | α | Φράουλα | β, θ
Λάχανο | β | Σακχαρότευτλο | β, δ, ε
Βαμβάκι | α, β | Καπνός | α, β, γ, δ, ε, στ, θ
Αγγούρι | δ | Τομάτα | α, β, δ, ε, στ, θ, ι
Κουνουπίδι | δ | Αγελάδα | ζ, ια
Καλαμπόκι | α, β, δ, ε, στ | Αβγά | ζ
Ελαιοκράμβη | α, β, γ, ζ | Χοίρος | ζ, ια, ιβ
Πατάτα | β, δ, ε, ζ, η | Σολομός | ια, ιγ
Ρύζι | α, γ, ε | Πρόβατο | ζ
Σόγια | β, ε | Πέστροφα | ια
Φυτικοί και ζωικοί οργανισμοί που έχουν τροποποιηθεί γενετικά για να αποκτήσουν συγκεκριμένες ιδιότητες Όπου: α: τοξίνη που σκοτώνει τα έντομα, β: αντοχή στα ζιζανιοκτόνα, γ. αντοχή σε αντιβιοτικά, δ: αντοχή σε ιούς, ε: διαφοροποίηση, στ: αντίσταση στους μύκητες, ζ: παραγωγή φαρμακευτικών πρωτεϊνών, η: αντοχή σε βακτήρια, θ: αντοχή στον παγετό, ι: καθυστέρηση ωρίμανσης, ια: ταχύτερη ανάπτυξη, ιβ: γονίδια για ασθένειες και ιγ: αντοχή στις χαμηλές θερμοκρασίες.

Στον πόλεμο για την παραγωγή τροφής ακούγονται πολλές και διαφορετικές απόψεις, άλλες από τους υποστηρικτές των γενετικά τροποποιημένων τροφίμων και άλλες από αυτούς που αντιτίθενται, όπως οι περισσότερες οικολογικές οργανώσεις. Θα προσπαθήσουμε να παραθέσουμε τις πιο χαρακτηριστικές.

Οι υποστηρικτές των γενετικά τροποποιημένων σπόρων | Οι αντιτιθέμενοι στη χρήση των γενετικά τροποποιημένων σπόρων
Οι γενετικά τροποποιημένες καλλιέργειες που είναι ανθεκτικές στα παράσιτα δίνουν μεγαλύτερες σοδειές και θα μπορούσαν να δώσουν περισσότερη τροφή, ώστε να καταπολεμηθεί η πείνα στον τρίτο κόσμο. | Ανάπτυξη αλλεργιών γιατί στα τρόφιμα έχουν εισαχθεί γονίδια που δεν ήταν στο διαιτολόγιο μας.
Τα ανθεκτικά φυτά θα μπορούσαν να χρειάζονται λιγότερα ζιζανιοκτόνα και παρασιτοκτόνα. | Δημιουργία ανθεκτικών βακτηρίων, γιατί τα μεταλλαγμένα προϊόντα περιέχουν, στην πλειοψηφία τους, γονίδια τα οποία παρουσιάζουν μεγάλη αντίσταση στα αντιβιοτικά.
Τα φυτά θα μπορούσαν να τροποποιηθούν, για να παράγουν περισσότερο θρεπτικά ή πιο υγιεινά τρόφιμα. | Αλλοίωση της φυσικής χλωρίδας, γιατί θα αρχίσει η διαρροή γονιδίων στο φυσικό περιβάλλον με συνέπειες που δεν μπορούν να προβλεφθούν.
Τα φυτά θα μπορούσαν να αναπτύσσονται και να επιβιώνουν, σε ακραίες συνθήκες, όπως ξηρασία και ο παγετός. | Εξαφάνιση παραδοσιακών ποικιλιών, γιατί τα μεταλλαγμένα φυτά θα είναι πιο ανθεκτικά στα ζιζανιοκτόνα , τα έντομα και τις δύσκολες καιρικές συνθήκες. Η μείωση όμως της βιοποικιλότητας θα οδηγήσει σε εύθραυστες ισορροπίες και οικοσυστήματα πιο ευάλωτα σε ασθένειες.
Τα τρόφιμα θα μπορούσαν να έχουν ρόλο εμβολίων με κατάλληλη τροποποίηση. | Συγκέντρωση της παραγωγής στα χέρια λίγων πολυεθνικών οι οποίες θα κατέχουν τις ευρεσιτεχνίες και φυσικά θα καθορίζουν τις τιμές.

## Ελλάδα – Ευρωπαϊκή ένωση και γενετικά τροποποιημένα τρόφιμα

Το πρώτο γενετικά τροποποιημένο προϊόν που πήρε άδεια για πειραματική καλλιέργεια στην Ελλάδα ήταν ντομάτα της εταιρείας Zeneca (το προϊόν έχει υποστεί τροποποίηση για επιβράδυνση της ωρίμανσης). Το 1998 δόθηκε άδεια για καλλιέργεια γενετικά τροποποιημένου βαμβακιού της εταιρείας Monsanto στους Νομούς της Λάρισας και της Φθιώτιδας (δύο ποικιλίες βαμβακιού που εμφανίζουν εντομοκτόνο δράση και αντοχή σε ζιζανιοκτόνο της ίδιας εταιρείας!!!) Μετά το βαμβάκι ήταν η σειρά του γενετικά τροποποιημένου καλαμποκιού της εταιρείας Χελλασίντ για λογαριασμό της AgrEvo. Η Ελλάδα και η Ε.Ε. αντιμετωπίζουν με σκεπτικισμό τις καλλιέργειες γενετικά τροποποιημένων οργανισμών και για την προστασία των καταναλωτών υποχρεώνουν τις εταιρείες τροφίμων να έχουν σχετική σήμανση στα προϊόντα που χρησιμοποιούν συστατικά που έχουν υποστεί γενετική τροποποίηση. Παρόλα αυτά στην ελληνική αγορά βρέθηκε χωρίς σήμανση γενετικά τροποποιημένο ρύζι και σογιέλαιο χωρίς τη σχετική σήμανση.

## Τα βλαστικά κύτταρα

Στον οργανισμό υπάρχει μία ομάδα αρχηγικών κυττάρων που προσδιορίζουν τον προσανατολισμό και την ανάπτυξη του οργανισμού και ονομάζονται βλαστικά κύτταρα. Αυτά είναι τα αρχικά εμβρυϊκά κύτταρα που δεν είναι διαφοροποιημένα και περιέχουν τα γονίδια που οργανώνουν τα βασικά σχέδια του οργανισμού.

Η έρευνα στα βλαστικά κύτταρα έχει ως σκοπούς τη μελέτη του μηχανισμού με τον οποίο οι οργανισμοί αναπτύσσονται από ένα και μοναδικό κύτταρο, του μηχανισμού επανόρθωσης βλαβών των κυττάρων και την εύρεση γονιδιακών θεραπειών σε σοβαρές ασθένειες, όπως η νόσος του Πάρκινσον, σοβαρές αναιμίες, λευχαιμία κ.ά.

Τα βλαστικά κύτταρα έχουν δύο σημαντικές ιδιότητες: Είναι κύτταρα χωρίς ειδίκευση που μπορούν να αναπαράγονται και μπορούν κάτω από ορισμένες συνθήκες να μετασχηματιστούν σε κύτταρα ειδικών λειτουργιών, όπως τα κύτταρα του μυός της καρδιάς ή τα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη στο πάγκρεας.

Τα βλαστικά κύτταρα μπορούν να αναπτυχθούν από έμβρυα ζώων και ανθρώπων ολίγων μόνο ημερών που έχουν αναπτυχθεί σε εργαστήρια. Πολλοί γονείς σήμερα αποθηκεύουν σε τράπεζες βλαστικά κύτταρα από τον ομφάλιο λώρο από τη γέννηση των παιδιών τους, ώστε να είναι διαθέσιμα για την αντιμετώπιση ασθενειών που μπορεί να παρουσιαστούν στο μέλλον.

Βέβαια τα αποθηκευμένα βλαστικά κύτταρα δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν επανορθωτικά αν φέρουν από την αρχή την πληροφορία που έχει προκαλέσει την ασθένεια.

Η έρευνα και η χρήση βλαστικών κυττάρων αποτελεί ένα θέμα μεγάλης συζήτησης στις κοινωνίες, γιατί αφορά εκτός των άλλων και τον τρόπο με τον οποίο προσδιορίζεται η ζωή.

## Η κλωνοποίηση

Η αναπαραγωγή ενός ολόκληρου οργανισμού από ένα και μοναδικό σωματικό κύτταρο το οποίο αφού απομονωθεί τοποθετείται σε κατάλληλο θρεπτικό υλικό και αρχίζει να διαιρείται. Οι πυρήνες των νέων κυττάρων απομονώνονται και εισάγονται σε ωάρια από τα οποία έχουν αφαιρεθεί οι πυρήνες. Τα ωάρια αυτά εισάγονται στη μήτρα ενός θηλυκού οργανισμού όπου και αναπτύσσονται, ακριβώς όπως και στην εξωσωματική γονιμοποίηση. Ο νέος οργανισμός είναι το ακριβές αντίγραφο του μητρικού και έχει ακριβώς το ίδιο γενετικό υλικό. Η τεχνική αυτή μπορεί να εφαρμοστεί για την αναπαραγωγή οργανισμών με ακριβώς ίδιες ιδιότητες με το μητρικό οργανισμό, όπως στην περίπτωση της Ντόλλυ του κλωνοποιημένου προβάτου. Η κλωνοποίηση είναι επίσης άλλο ένα μεγάλο θέμα που εγείρει ηθικά διλήμματα και μας βάζει μπροστά σε νέες προκλήσεις.

- Τι θα γίνει αν μία μέρα κλωνοποιηθεί ένας άνθρωπος;
- Ποιο είναι το μέλλον της βιοποικιλότητας στη γη;
- Πως θα επηρεάσει η αναπαραγωγή ανθεκτικών οργανισμών τη ζωή των υπόλοιπων;

## Συμπεράσματα - Τα ηθικά διλήμματα και η ηθική των επιστημών

Είναι φανερό ότι η ανάπτυξη των επιστημών και της τεχνολογίας έδωσε στον άνθρωπο τη δυνατότητα να διερευνήσει τους μηχανισμούς της φύσης, να κατανοήσει τις λειτουργίες της και να δώσει απαντήσεις σε πολλά ερωτήματα που αφορούν τη ζωή. Ταυτόχρονα όμως του έδωσε και δυνατότητες να παρέμβει στις διαδικασίες της φύσης και να προσπαθήσει είτε να τις ελέγξει, είτε να τις μετατρέψει. Αυτή η δύναμη ανοίγει πολλά θέματα που πρέπει να μας βάλουν σε σκέψεις και να επιζητήσουμε απαντήσεις με στόχους το σεβασμό στη ζωή κάθε είδους, και την προστασία του περιβάλλοντος.

Ίσως τα βασικά ερωτήματα που προκύπτουν από την ανάπτυξη της γενετικής μηχανικής και της βιοτεχνολογίας είναι:

- Έχουμε δικαίωμα να κατασκευάζουμε ότι μπορούμε;
- Δεν είναι η ποικιλία στη φύση που της χάρισε τη δυνατότητα προσαρμογής;
- Τι θα γίνει όταν οι γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί ελευθερωθούν στο περιβάλλον;

Τώρα ίσως περισσότερο από ποτέ θα πρέπει να συζητηθούν τα όρια που η ίδια η επιστήμη θα βάλει στον εαυτό της καθορίζοντας το σκοπό της και το σύνολο των ηθικών κανόνων που τον διαφυλάττουν.

## Πηγές

- Μ. Ανδριώτης, Λ. Γεωργούλη-Μαρκάκη, Μ. Γκούβρα, Θ. Κατσώχρης, Γ. Παυλίδης, «Βιολογία Γ΄ Γυμνασίου», ΟΕΔΒ, 2006
- Π. Γιαλούρης, Α. Μποσινάκου, Δ. Σιδέρης, «Βιοχημεία τεχνολογικής κατεύθυνσης» ΟΕΔΒ, 2000
- Το ΒΗΜΑ, 12/03/2006, κωδικός: Β14711Η01- 27/06/2004, κωδικός Β14201Η021- 18/10/1998, κωδικός Β12503Α581- 03/08/2003, Κωδικός άρθρου: B13929A031-03/08/2003, Κωδικός άρθρου: B13929A042-04/06/2000, Κωδικός άρθρου: B12952A521
- ΤΑ ΝΕΑ, 26/02/2002, Κωδικός άρθρου: A17277P191
- ΤΑ ΝΕΑ, 08/12/2001, Κωδικός άρθρου: A17213R241

## Πηγές για τις υπόλοιπες πτυχές του θέματος

1. Στον ανθρώπινο οργανισμό | Π. Θεοδωρόπουλος, Π. Παπαθεοφάνους, Φ. Σιδέρη, «Χημεία Γ΄ Γυμνασίου», ΟΕΔΒ, 2007 Εγκυκλοπαίδεια
2. Σαπούνια-Απορρυπαντικά- Καθαριστικά | Π. Θεοδωρόπουλος, Π. Παπαθεοφάνους, Φ. Σιδέρη, «Χημεία Γ΄ Γυμνασίου», ΟΕΔΒ, 2007 Για στοιχεία σχετικά με τη βιομηχανία επικοινωνήστε για να ζητήσετε πληροφορίες με το Υπουργείο Ανάπτυξης και το Εμπορικό και Βιομηχανικό Επιμελητήριο, Σύνδεσμος Ελλήνων Βιομηχανιών Απορρυπαντικών και σαπώνων
3. Αρκετή τροφή για να χορτάσει όλος ο κόσμος | Π. Θεοδωρόπουλος, Π. Παπαθεοφάνους, Φ. Σιδέρη, «Χημεία Γ΄ Γυμνασίου», ΟΕΔΒ, 2007 Το ΒΗΜΑ, 21/11/2004, Κωδικός άρθρου: B14321A081- Το ΒΗΜΑ, 02/03/2003 , Κωδικός άρθρου: B13803A451- Το ΒΗΜΑ, 10/12/2000 , Κωδικός άρθρου: B13138A661- Το ΒΗΜΑ, 23/01/2000 , Κωδικός άρθρου: B12824A261- ΤΑ ΝΕΑ, 22/03/2000 , Κωδικός άρθρου: A16698N221- ΤΑ ΝΕΑ, 10/08/2001, Κωδικός άρθρου: A17112N161- ΤΑ ΝΕΑ, 27/04/2002, Κωδικός άρθρου: A17324P352- Ελευθεροτυπία - LE-MONDE – 22/02/2004,
4. Η όξινη βροχή | Π. Θεοδωρόπουλος, Π. Παπαθεοφάνους, Φ. Σιδέρη, «Χημεία Γ΄ Γυμνασίου», ΟΕΔΒ, 2007
5. Γεωλογικοί σχηματισμοί | Ιστορία Α΄Γυμνασίου Δώριζας Γεώργιος Ι., Οι Τήνιοι Καλλιτέχνες και τα μουσεία της Τήνου, Έπαινος Ακαδημίας Αθηνών, Αθήνα 1979 Σοφιανός Δημήτρης Ζ., Ο τηνιακός μαρμαράς και η προσφορά του στην Νεοελληνική Τέχνη, εκδ. Φιλιππότη 1995
6. Τρόφιμα και Αναψυκτικά | Γραφείο Πληροφοριών Ελαιόλαδου (Βασ. Σοφίας 49, 10676 Αθήνα)
7. Η χημική βιομηχανία | Για στοιχεία σχετικά με τη βιομηχανία επικοινωνήστε για να ζητήσετε πληροφορίες με το Υπουργείο Ανάπτυξης και το Εμπορικό και Βιομηχανικό Επιμελητήριο, το σύνδεσμο Ελληνικών Χημικών Βιομηχανιών και την Ένωση Ελλήνων Χημικών. Να οργανώσετε τις ερωτήσεις και τα στοιχεία που θέλετε και να τα διατυπώσετε προς τους αρμόδιους φορείς.

## ΠΗΓΗ

ΧΗΜΕΙΑ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ, Φιλλένια Σιδέρη, Παναγιώτης Θεοδωρόπουλος, ΕΛΛΗΝΙΚΑ ΓΡΑΜΜΑΤΑ 2007