Biologie Thema 1 Samenvatting

 

Thema 1

B1: Wat is biologie?

Biologie is studie van organismen: bacteriën, schimmels, planten en dieren. Elk individu heeft een  levensloop. Direct vindt groei en ontwikkeling plaats. Ontwikkeling: optreden van veranderingen in de bouw en functioneren van het individu of delen ervan. Een individu kan zich voortplanten à deze beginnen ook aan groei en ontwikkeling, die planten zich ook weer voortà elke soort heeft een levenscyclus. Je levensloop stopt als je doodgaat.

Voortplanting, groei, stofwisseling (chemische reacties in individu) en ontwikkeling zijn levensverschijnselen. Vertoont een organisme geen levensverschijnselen meer is het dood. Dingen die nooit hebben geleefd zijn levenloos (water,zuurstof).

In de cellen van een individu worden constant moleculen omgezet in andere moleculenà enzymen versnellen chemische reacties. Overgangsgebieden: biochemie, biofysica en paleontologie.

B2: Natuurwetenschappelijk onderzoek

Jarenlang is men uitgegaan van: generatio spontanea (organismen kunnen vrij plotseling uit levenloze of dode materie ontstaan.                      Natuurwetenschappelijk onderzoek:

  • observatie: waarnemen                                                                                                                         probleemstelling                                                                                                          hypothesevorming: veronderstelling                                                              experimentele fase: hypothese juist of onjuist, verwachting wordt uigesroken     resultaten: waarnemen, en resultaten vastleggen                                              conclusie: hypothese juist of onjuist

 

B3: Organen, cellen en weefsels

 

Dieren in het water hebben een lichaamsvorm die daar het handigst voor is: stroomlijnvorm. Er is dan een verband tussen vorm en functie. De verbindingen in de hersenen vormen een neuraal netwerk. Bij zoogdieren in een koud klimaat is er sprake van het tegenstroomprincipe. Organen zijn opgebouwd uit cellen. Ook bij cellen hangt de vorm af van de functie. Meestal liggen de cellen met dezelfde vorm en functie bij elkaar: weefsel. Tussen de cellen zit tussencelstof (dood materiaal).

B5: plantaardige en dierlijke cellen

Elk deel van een cel met een eigen functie heet een organel. Een cel bestaat uit cytoplasma (grondplasma en organellen) en kernplasma (bestaat de kern uit). Het grondplasma bestaat uit water met allerlei opgeloste stoffen(zouten eiwitten, vetachtige stoffen). Buitenste laag van het cytoplasma is een dun vlies: celmembraan. Buitenste laag van het kernplasma is het kernmembraan. De celkern regelt de stofwisseling in de cel. In het grondplasma kunnen vacuolen(blaasje met vocht) zitten, dat is omgeven door een vacuolemembraan. In dierlijke cellen komen slechts weinig vacuolen voor. Bij oudere plantaardige cellen zijn de vacuolen samengevloeid tot 1 grote: centrale vacuole het cytoplasma ligt dan in een dunne laag tegen de celwand aan : wandstandig cytoplasma. De selwand behoort niet tot de cel en ligt om een plantaardige cel heen. Tussen de cellen komen kleine holtes doordat de v=cellen niet precies opelkaar aansluiten, er ontstaan dan: intercellulaire ruimtes De kleur van de bloem wordt meestal bepaalt door de antocyaan. In het cytoplasma komen proplastiden(kleine korrels die zich tot plastiden kunnen ontwikkelen) voor. Uit proplastiden kunnen: chloroplasten:bladgroenkorrels (fotosynthese), chromoplasten: kleurstofkorrels en leukoplasten (kleurloos) ontstaan. Plastiden zitten niet in dierlijke cellen. Chloroplasten en chromoplasten kunnen in elkaar overgaan. Leukoplasten kunnen zich ontwikklen tot chloroplasten, chromoplasten en amyloplasten(zetmeelkorrels).

B6: submicroscopische bouw van cellen

Met een elektromicroscoop kun je sterker vergroten waardoor je meer organellen kunt zien. In het kernplasma liggen chromosomen. Die bestaan uit moleculen DNAàerfelijke info. Vanaf DNA kunnen boodschappen naar het cytoplasma gaan. Een bepaald molecuul kan de code voor het maken van eiwit bevatten. Die molecuul gaat door een kernporie in jet kernmembraan richting cytoplasma. Dan komt het in het membranenstelsel dat aangesloten is op de kernmembraan à endoplasmatisch reticulum(vervult een functie in transport van moleculen).

 

 Doordat de 2 membranen bijna tegen elkaar aanliggen, ontstaan afgeplatte holten en kanaaltjes. De ruimten tussen de membranen staan in verbinding. Op die membranen bevinden zich ribosomen (bolvormige organellen waarop synthese van eiwitten plaatsvindt). Eiwitten die in de ribosomen gesynthetiseerd zijn, komen in de ruimten tussen de membranen van het endoplasmatisch reticulum. Van dit reticulum snoeren zich blaasjes af. Die versmelten met het Golgi-systeem. Daar krijgen de eiwitten hun uiteindelijke vorm. Hiervan snoeren zich ook weer blaasjes af. Sommige bevatten eiwitten die buiten de cel worden afgegeven (secretie). In cellen van klieren en van slijmvlies vindt veel secretie plaats.

 

Het Golgi-systeem bestaat uit opeengestapelde platte blaasjes, elk omgeven door een membraan. In dierlijke cellen worden ook lysosomen(de eiwitten zijn enzymen) afgesnoerd. Enzymen kunnen de chemische reacties versnellen. Ze hebben een functie bij de vertering.

 

Mitochondriën zijn ronde organellenà er vindt verbranding in plaats, vooral glucose. Hiervoor wordt zuurstof gebruikt. De enzymen liggen in de binnenste membraan. De energie die vrijkomt bij verbranding komen tijdelijk in moleculen van de stof ATP (adenosinetrifosfaat). Als er later energie nodig is dan wordt de energie hier weer vrijgemaakt.

 

De chloroplasten in plataardige cellen zijn gevuld met membranen waartussen afgeplatte holtes zitten. Op de membranen liggen enzymen. Het celmembraan vormt de grens. Het transport van stoffen is selectief: het celmembraan laat bepaalde stoffen tegen. à samenstelling cytoplasma wordt geregeld door het celmembraan. Het celmembraan(bestaat uit 2 lagen fosfolipiden: vetachtige stoffen, waarin eiwitten zitten) zorgt ook voor bescherming.

 

Bacteriën bezitten geen celmembraan. De info voor erfelijke eigenschappen bevindt zich in streng DNA dat apart ligt. Bacteriën hebben alleen een celmembraan en een celwand.

 

B7: Diffussie en osmose

Bij de opname en afgifte van stoffen spelen: diffusie, osmose en actief transport een rol.

 

Een oplossing bestaat uit een oplosmiddel en een of meer opgeloste stoffen. De concentratie: hoeveelheid opgeloste stof per volume-eenheid. Lage concentraties worden aangegeven met ppm(1 ppm is 0.0001%). Bij gassen wordt druk gebruikt i.p.v. concentratie. Gasmoleculen botsen en daardoor wordt er druk uitgeoefend op de wand. Hoe meer gasmoleculen tegen de wand aan botsen, hoe hoger de druk.

 

Diffusie. Als bijv. gasmoleculen door heel de kamer worden verspreidt noem je dat diffusie. Diffusie is het verplaatsen van een stof van hoge concentratie naar een lage van die stof. Elk molecuul beweegt in een rechte lijn totdat het tegen een andere moleculen aanbotst. Hierdoor verandert de bewegingsrichting. Diffusie leidt tot een gelijkmatige verdeling van moleculen.

 

Nettoverplaatsing: door diffusie wordt de gehele concentratie in de bak gelijk.

de nettoverplaatsing van een stof per tijdseenheid: diffusiesnelheid:

  • diffusieoppervlak: hoe groter, des te sneller vindt diffusie plaats.
  • Afstand waarover de diffusie plaatsvindt: hoe kleiner de afstand, des te sneller vindt het plaats,
  • Drukverschil of concentratieverschil: hoe hoger het drukverschil, des te sneller vindt het plaats.
  • Temperatuur: hoe warmer het is, de moleculen gaan sneller bewegen dus ze kunnen eerder botsen, des te sneller vindt diffusie plaats
  • Aard van diffunderende stof: grootte moleculen
  • Het medium: in lucht vindt diffusie bijv veel sneller plaats dan in water.

 

Osmose. Diffusie heeft een doorlatende of permeabele wand. Sommige membranen hebben poriën die zo klein zijn dat ze alleen water kunnen doorlaten. Deze membranen zijn halfdoorlatend of semipermeabel. Er treedt osmose op als 2 oplossingen gescheiden zijn door een semipermeabele wand. Er komt een nettoverplaatsing van de oplossing met de laagste concentratie naar die met de hoogsteà in de laagste concentraie wordt de concentratie hoger en bij de nader wordt de concentratie lager. Hoe hoger de concentratie, des te hoger de osmotische waarde.

 

B8: membranen en het transport van moleculen

Voor eencellige dieren is het celmembraan de scheiding met hum omgeving, met het externe milieu. Bij veelcelligen liggen de cellen dieper in het organisme. Iedere cel wordt omgeven door een dun laagje vloeistof: weefselvloeistof.  De weefselvloeistof vormt 1 geheelà interne milieu. Het celmembraan is selectief permeabel. Een celmembraan bestaat uit 2 fosfolipidenlagen waarin eiwitten liggen ingebed. Zuurstof en koolstofmoleculen diffunderen gemakkelijk door die lagen heen. Doordat de fosfolipiden vetachtige stoffen zijn, vormen ze een hindernis voor in water opgeloste stoffen die minder goed in vet oplosbaar zijn. Die moleculen kunnen niet door het celmembraan heen diffunderen . moleculen diffunderen door de eiwitten.

 

Andere eiwitten in het celmembraan zijn werkzaam als transportenzymen. Aan de ene kant van het celmembraan wordt een molecuul of ion gebonden. Hierdoor verandert de vorm waardoor het verplaatst kan worden naar de andere kant. Daar wordt de verbinding tussen het transportenzym en de ion of molecuul verbroken. Dot kost geen energie. Net als het transport van diffusie kan dit alleen plaatsvinden als er concentratieverval mee is (hoog naar laag). Bij sommige stoffen kan het ook tegen het concentratieverval in. Dit transport vindt plaats dmv speciale transport enzymen en het kost energieà actief transport (geleverd de ATP-moleculen).

Het celmembraan kan ook speciale eiwitten bevatten, die aan de buitenkant stoffen kunnen bindenà receptoreiwitten.

 

Het kan ook dat stoffen door cellen worden opgenomen zonder het celmembraan te passeren. De stof wordt dan ingesloten in een blaasje dat van het celmembraan wordt afgesnoerdà actief transport als vaste stoffen worden opgenomenà fagocytose. Als vloeistoffen worden opgenomenàpinocytose. Afvalstoffen en celproducten kunnen de cel uit door een proces dat omgekeerd verloopt. Lysosomen kunnen versmelten met het celmembraan en hun inhoud afgeven.

 

In veel cellen kan het cytoplasma geheel stromenàplasmastroming. Door de compartimentering van een cel is het mogelijk dat een beaald deel van de cel stoffen in andere concentraties voorkomen dan in andere delen. De functie van een organel worden bepaalt door de enzymen die die bezit.

B9: stevigheid door diffusie van water

1-10+v2+T2 b1-b2

Als je bloedcellen in water legt gaan ze kapot doordat de cellen een hogere concentratie hebben dan het water, neemt het water op door osmose. Dit kan het celmembraan niet aan en hij knapt. Als je een stukje plantenweefsel in water legt knapt hij niet doordat de celwanden volledig doorlaatbaar zijn en doordrenkt met water en opgeloste stoffenà de celwand laat het niet toe, maar oefent tegendruk uit. De druk van cel tegen celwandà turgor. Druk van celwand tegen celàwanddruk. àde waterstroom naar binnen wordt beperkt voordat de osmotische waarde binnen en buiten de cel gelijk wordtàevenwicht zonder nettowaterverplaatsing. Er gaat evenveel water in als uit. Planten cellen met turgorà turgescent.à maakt de weefsels stevig. Het cutoplasma en vacuolevocht kunnen een hogere, een gelijke of lagere osmotische waarde dan het vocht in celwanden. Plasmolyse. Wanneer de osmotische waarde buiten de cel groter wordt, zal water de cel uitstromen. Dat gaat door totdat de osmotische waarde binnen en buiten de cel gelijk zijn. Het volume wordt kleiner maar de celwand nietà de cel laat de celwand los. Als dit bij veel cellen gebeurt verliest de plant zijn stevigheid.

 

B10: osmose

Staat alleen in dat luiers superslurpers zijn en dat ze veelvoud van hun eigen gewicht kunnen opnemen.

 

V2: leven in en bij zee

Dieren hebben allerlei regelmechanismen die de osmotische waarde van het interne milieu metenà osmoregulatie. In de zee is de zoutconcentratie overal anders (gem 3.2%)àbij kust hoger door verdamping, bi jmonding van rivier lager. Bij meeste ongewervelde dieren is de osmotische waarde gelijk met het interne milieu (zeewater). Wanneer een dier met een lagere zoutconcentratie in het water komt, neemt het water op door osmoseà ze scheiden zout af door urine of via het lichaamsoppervlak. Komt een dier met een hoger zoutconcentratie in het water, geeft het dier door osmose water afà zouten opnemen. Het opnemen en afgeven van zouten kost geen energie en kan dus altijd doorgaan. Sommige ongewervelden leven in een gebied met hoge schommelingen van zoutconcentratie (zeemossel,strandkrabben) die kunnen hun osmotische waarde aanpassen door moleculen te splitsen of samen te voegen en kunnen zich beschermen door* in hun huisje te gaan of in zand graven. Vissen verliezen door osmose steeds waterà compenseren door zeewater te drinken. De overtollige zouten gaan eruit door kieuwen of darm. Bij krokodillen gaat dit via de zoutklieren boven hun ogen en urineà krokodillentranen. Zeevogels verliezen veel water door de uitgeademde lucht. Zeezoogdieren verliezen veel minder water dan zeevogels, hebben een impermeabele huis zonder zweetklieren.

 

 

 

 

 

Geef een reactie