Examenstof

Inleiding in de biologie

Organismen zijn opgebouwd uit organen. Een orgaan is een deel van een organisme met één of meerdere functies. Een organenstelsel is een groep organen die samen een bepaalde functie hebben. Organen bestaan uit meerdere weefsels. Een weefsel is een groep cellen met dezelfde bouw en dezelfde functie(s).

Cellen bestaan uit cytoplasma en kernplasma. Cytoplasma is een stroperige vloeistof die uit water met daarin opgeloste stoffen bestaat. De buitenste laag van het cytoplasma is het celmembraan. De celkern bestaat uit kernplasma. De buitenste laag van het kernplasma is het kernmembraan. De celkern regelt de stofwisseling in de kern.

Om een plantaardige cel zit een celwand. Tussen verschillende celwanden komen intercellulaire ruimtes voor. Dat zijn kleine holten gevuld met lucht.


In het cytoplasma komen vacuolen voor. Dat zijn blaasjes gevuld met vocht. Bij dierlijke cellen komen maar weinig vacuolen voor, die meestal erg klein zijn. Bij jonge plantaardige cellen zijn er meerdere kleine vacuolen aanwezig. Bij oudere cellen is er één grote, centrale vacuole aanwezig waarbij het cytoplasma tegen de celwand aan wordt gedrukt (wandstandig cytoplasma).

In het cytoplasma van jonge plantencellen kunnen proplastiden voorkomen. Dat zijn korrels die plastiden kunnen worden. Uit proplastiden kunnen chloroplasten (bladgroenkorrels), chromoplasten en leukoplasten ontstaan. In de chloroplasten vindt fotosynthese plaats. Chromoplasten bevatten rode en/of gele kleurstoffen. Chloroplasten en chromoplasten kunnen in elkaar overgaan. Leukoplasten kunnen zich ontwikkelen tot chloroplasten, chromoplasten of zetmeelkorrels.

Organellen zijn delen van een cel met een eigen functie

Het endoplasmatisch riticulum is een organel dat bestaat uit een netwerk van dubbele membranen in het cytoplasma. Het bestaat uit holten en kanaaltjes een zorgt voor transport in de cel.

Ribosomen zijn bolvormige organellen die op het endoplasmatisch riticulum liggen of vrij in het cytoplasma voorkomen. Ze zorgen voor de vorming (synthese) van eiwitten.

Mitochondriën zijn ronde of boonvormige organellen met een dubbel membraan waarvan het binnenste membraan geplooid is. Ze zorgen voor het vrijmaken van energie met behulp van zuurstof.

Chloroplasten komen voor in plantaardige cellen en zijn gevuld met membranen waarin fotosynthese plaatsvindt.

Het celmembraan bestaat uit twee lagen fosfolipiden. Dat zijn vetachtige stoffen waar eiwitten in liggen. Het celmembraan zorgt voor transport, bescherming en regeling van de samenstelling van het cytoplasma.

Transport vindt plaats door diffusie, osmose en actief transport.

Diffusie is het verplaatsen van een stof van een hoge concentratie naar een lage concentratie. Hierdoor wordt de concentratie overal hetzelfde. De snelheid waarmee een stof zich verplaatst, is de diffusiesnelheid. De diffusiesnelheid hangt onder andere af van de grootte van het diffusieoppervlak, de afstand waarover diffusie plaatsvindt, het druk- of concentratieverschil en de temperatuur.

Door sommige membranen kunnen alleen watermoleculen en geen andere, grotere moleculen. Dat zijn semi-permeabele membranen. Osmose is de diffusie van water door een semi-permeabel membraan. Osmose vindt plaats als aan de ene kant van een semi-permeabel membraan de concentratie van een bepaalde stof hoger is dan aan de andere kant. Water gaat dan door het membraan van een plaats met een lage concentratie van een stof (lage osmotische waarde) naar een plaats met een hoge concentratie van een stof (hoge osmotische waarde). Door het celmembraan kan diffusie en osmose plaatsvinden.


Een derde vorm van transport vindt plaats door transportenzymen. Deze kunnen een binding aangaan met bepaalde moleculen en ionen waardoor een molecuul of ion naar de andere kant van het celmembraan wordt verplaatst. Dit wordt actief transport genoemd.

Transport dat plaatsvindt van een hoge naar een lage concentratie, is passief transport en kost geen energie. Transport dat plaatsvindt van een lage naar een hoge concentratie, is actief transport en kost wel energie.

Bij plantencellen wordt als gevolg van osmose door het celmembraan druk op de celwand uitgeoefend. Dit wordt turgor genoemd. Turgor vindt plaats als de osmotische waarde binnen de cel groter is dan buiten de cel. Kruidachtige planten hebben hierdoor hun stevigheid. Als de osmotische waarde buiten de cel groter is dan binnen de cel, verdwijnt er door osmose water uit de cel en raakt de cel los van de celwand. Dit wordt plasmolyse genoemd en kruidachtige planten verliezen hierdoor hun stevigheid.

Voortplanting en ontwikkeling
Het voortplantingsstelsel van de man bestaat uit de volgende organen: de teelballen, de bijballen, de zaadleiders, de zaadblaasjes, de prostaat, de penis en de urinebuis.

De teelballen bevatten zaadkanaaltjes waar zaadcelmoedercellen ontstaan. De cellen die ontstaan na deling van de zaadmoedercellen, ontwikkelen zich tot zaadcellen. De bijballen slaan de zaadcellen tijdelijk op. De zaadleiders vervoeren de zaadcellen naar de zaadblaasjes en de prostaat. De zaadblaasjes voegen vocht toe waardoor de zaadcellen actief worden en de prostaat maakt vocht dat voedingsstoffen voor de zaadcellen bevat. Het vocht met de zaadcellen heet sperma. Het sperma komt via de urinebuis uit de penis. In de penis zitten zwellichamen. Die kunnen zich vullen met bloed waardoor de penis groot en stijf wordt (erectie). De top van de penis heet eikel. Over de eikel ligt de voorhuid.

Het voortplantingsstelsel van de vrouw bestaat uit de volgende organen: de eierstokken, de eileiders, de vagina, de baarmoeder, de grote schaamlippen, de kleine schaamlippen en de clitoris.

In de eierstokken (ovaria) bevinden zich follikels. In follikels ontwikkelen zich eicellen. Vanaf de puberteit tot aan de overgang kunnen follikels rijpen. In een rijpende follikel ontstaat een holte met vocht. Als een follikel rijp is, puilt de holte buiten de eierstok uit en barst open. De rijpe eicel komt dan vrij. Dat heet ovulatie of eisprong en vindt ongeveer elke vier weken plaats. Het follikelweefsel wat achterblijft, vormt het gele lichaam.

De eicel die bij de ovulatie vrijkomt, wordt door het trechtervormige uiteinde van de eileider opgevangen. In de eileiders kan de eicel bevrucht worden. Als er geen bevruchting plaatsvindt, wordt de eicel afgebroken. Bij bevruchting dringt de kop van de zaadcel de eicel binnen en de twee celkernen versmelten. De eicel vormt een bevruchtingsmembraan zodat er geen andere zaadcellen kunnen binnendringen.


Primaire geslachtskenmerken zijn al aanwezig bij de geboorte en secundaire geslachtskenmerken ontwikkelen zich tijdens de puberteit onder invloed van geslachtshormonen. Geslachtshormonen zijn stoffen die via het bloed de werking van de geslachtsorganen regelen. Primaire geslachtskenmerken bij jongens zijn: de balzak en de penis en bij meisjes: de vagina. Secundaire geslachtskenmerken bij jongens zijn: baardgroei, haren onder de oksels, haren in de schaamstreek, borsthaar, gespierd lichaam en zwaardere stem. Deze worden veroorzaakt door het hormoon testosteron. Secundaire geslachtskenmerken bij meisjes zijn: haren onder de oksels, haren in de schaamstreek, borsten, rondere lichaamsvormen en bredere heupen. Deze worden veroorzaakt door oestrogenen.

De menstruatiecyclus duurt ongeveer 28 dagen en begint op de eerste dag van de menstruatie. De eerste twee weken rijpen er follikels en wordt het baarmoederslijmvlies dikker door de productie van oestrogenen in de wand van de rijpende follikels. Uit de follikel die het eerst rijp is komt na ongeveer 14 dagen een eicel vrij. De overige rijpende follikels sterven af.

Het hormoon progesteron, dat door het gele lichaam wordt gemaakt, zorgt ervoor dat het baarmoederslijmvlies dikker wordt en voedingsstoffen voor het embryo gaat afscheiden. Als de eicel niet wordt bevrucht in de eileider, sterft het gele lichaam af en wordt het baarmoederslijmvlies gedeeltelijk afgestoten. De menstruatie vindt ongeveer 14 dagen na de ovulatie plaats.

Als een vrouw zwanger is, blijft het gele lichaam ongeveer drie maanden progesteron produceren en daarna neemt de placenta de taak van het gele lichaam over. Progesteron zorgt er onder andere voor dat het baarmoederslijmvlies dik blijft en er geen nieuwe follikels rijpen.

Gonorroe, syfilis, chlamydia en AIDS zijn seksueel overdraagbare aandoeningen (SOA). Je kunt ze krijgen door intiem lichamelijk contact met een besmet persoon.

Anticonceptie is ervoor zorgen dat een vrouw niet zwanger wordt. Voorbeelden van anticonceptie zonder hulpmiddelen zijn: periodieke onthouding en ‘voor het zingen de kerk uit’. Voorbeelden van anticonceptie hulpmiddelen zijn: de pil, de prikpil, het condoom, het vrouwencondoom, het pessarium, zaaddodende middelen en het spiraaltje. Sterilisatie is ook een vorm van anticonceptie. Een man of vrouw wordt dan onvruchtbaar gemaakt.

Als er iets mis gaat met de anticonceptie bestaan er noodmaatregelen om er voor te zorgen dat de vrouw toch geen kind krijgt, namelijk: de morning-after pil, de overtijdbehandeling en abortus. De overtijdbehandeling wordt de baarmoeder leeggezogen. Bij abortus wordt het baarmoederslijmvlies met het embryo weggezogen.

Een zygote is een bevruchte eicel. In de eileider ondergaat een zygote klievingsdeling zodat er een klompje cellen ontstaat. Klievingsdeling is deling zonder groei.

Het klompje cellen nestelt zich in, in de baarmoeder. Rondom het klompje cellen ontstaan holten in het baarmoederslijmvlies waar bloed van de moeder doorheen stroomt. De buitenste cellen van het klompje cellen vormen het buitenste vruchtvlies. Dit vlies vormt uitstulpingen (vlokken) die tussen de holten in het baarmoederslijmvlies doorlopen zodat het embryo zuurstof en voedingsstoffen kan opnemen.

In het ingenestelde klompje cellen is een embryonaalknop aanwezig. Daaruit ontstaan het embryo, de hechtsteel en het binnenste vruchtvlies. Tussen de vruchtvliezen en het embryo bevindt zich vruchtwater wat het embryo beschermt tegen schokken en uitdroging.


Via de hechtsteel ontwikkelen zich bloedvaten vanuit het embryo naar de vlokken. De holten om de vlokken groeien samen tot grotere bloedruimten waar bloedvaten van de moeder in uitmonden. Dit geheel vormt een belangrijk deel van de placenta.

De hechtsteel ontwikkelt zich tot navelstreng. Door de navelstreng lopen drie bloedvaten waarvan er door twee bloed van het embryo naar de placenta toe stroomt en door één bloed van de placenta naar het embryo toe stroomt. Het bloed van het embryo blijft gescheiden van dat van de moeder door dunne vliezen, maar er kan wel diffusie en actief transport plaatsvinden om stoffen uit te wisselen.

Bij een miskraam wordt een deel van de baarmoeder met het embryo of de foetus afgestoten.

Bij een buitenbaarmoederlijke zwangerschap vindt de innesteling buiten de baarmoeder plaats. Het embryo wordt dan verwijderd door een arts.

Als er bij de ovulatie twee eicellen vrij komen die allebei worden bevrucht, ontstaat er een twee-eiige tweeling. Bij een eeneiige tweeling splitst het klompje cellen zich tijdens de deling in de eileider of baarmoeder. Elk deel van het klopje cellen kan uitgroeien tot een embryo.

Mensen die verminderd vruchtbaar zijn, kunnen door kunstmatige inseminatie of door in-vitrofertilisatie soms toch een kind krijgen. Kunstmatige inseminatie wordt toegepast als de man verminderd vruchtbaar is. Er worden dan zaadcellen van een andere man bij de vrouw ingebracht.

In-vitrofertilisatie wordt toegepast als de vrouw verminderd vruchtbaar is. Door hormonen komen er meerdere eicellen tot rijping die worden verwijderd. De arts voegt het sperma van de man bij de eicellen zodat ze bevrucht worden en zich tot klompjes vormen. De arts implanteert meestal twee klompjes in de baarmoeder van de vrouw.

Na ongeveer 39 weken zwangerschap vindt de bevalling plaats. De bevalling bestaat uit de ontsluiting, de uitdrijving en de nageboorte.

Bij de ontsluiting vinden weeën plaats die het bovenste gedeelte van de baarmoeder samentrekken. Het onderste deel van de baarmoederwand en de baarmoederhals worden daardoor rond het hoofd van de foetus getrokken. Dit wordt indaling genoemd. Hierna wordt de opening van de baarmoederhals groter. Dit is de ontsluiting.

Bij de uitdrijving wordt het hoofd van de foetus door de baarmoederhals geduwd. Als een kind niet via de vagina geboren kan worden, komt een kind via een keizersnede ter wereld.


Bij de nageboorte komen de resten van de placenta, de navelstreng en de vruchtvliezen los van de baarmoeder.

Een mensenleven bestaat uit acht levensfasen: baby (0-1,5 jaar), peuter (1,5-4 jaar), kleuter (4-6 jaar), schoolkind (6-12 jaar), puber (12-16 jaar), adolescent (16-21 jaar), volwassene (21-65 jaar), bejaarde (boven de 65 jaar).

De fasen beginnen en eindigen niet bij ieder mens even lang en duren ook niet bij iedereen even lang.

Erfelijkheid
In de celkern komen chromosomen voor. Daarin bevind zich informatie over erfelijkheid. De informatie ligt vast in de stof DNA. Een mens heeft 23 chromosomenparen. Cellen waarbij de chromosomen in paren voorkomen heten diploïd. Bij geslachtscellen komen de chromosomen enkelvoudig voor. Dat soort cellen worden haploïd genoemd.

De zichtbare eigenschappen van een organisme worden het fenotype van een organisme genoemd. De informatie voor erfelijke eigenschappen zijn het genotype van een organisme. Het fenotype van een organisme kan veranderen door invloeden van buitenaf, maar het genotype blijft hetzelfde.

Een gen is een deel van een chromosoom dat informatie over één bepaalde erfelijke eigenschap bezit. Net als chromosomen komen genen bij mensen in lichaamscellen in paren voor. Elk van de genen van en paar wordt allel genoemd. Als een persoon twee dezelfde allelen voor een bepaalde eigenschap heeft, is de persoon homozygoot voor die eigenschap. Als een persoon twee verschillende allelen heeft voor en bepaalde eigenschap, is een persoon heterozygoot voor die eigenschap. Het allel dat dan tot uiting komt in het fenotype, is het dominante allel. Het allel dat niet tot uiting komt is het recessieve allel. Als het recessieve allel een beetje tot uiting komt in het fenotype, wordt dat een intermediair fenotype genoemd. Genen worden met letters aangegeven waarbij dominante allelen met een hoofdletter worden aangegeven en recessieve allelen met een kleine letter.

Met kruisingen kunnen erfelijke eigenschappen onderzocht worden. Bij een monohybride kruising wordt op één eigenschap gelet en bij dihybride kruising wordt op meerdere eigenschappen gelet. Aan de hand van de verhoudingen waarin de fenotypen bij de nakomelingen voorkomen, kunnen de genotypen van de ouders worden vastgesteld.

Bij dihybride kruising zijn twee genenparen betrokken. Als de genenparen uit hetzelfde chromosomenpaar komen heet dat gekoppelde overleving en als de genenparen uit twee verschillende chromosomenparen komen heet dat onafhankelijke overleving.

Samenwerkende genen bepalen samen één erfelijke eigenschap.


In cellen van een mens komen 22 gewone chromosomenparen (autosomen) voor en één paar geslachtschromosomen. De geslachtschromosomen bestaan bij vrouwen uit twee dezelfde chromosomen (XX) en bij mannen uit twee verschillende chromosomen (XY).

Bij de vorming van geslachtcellen worden de chromosomenparen opgesplitst (meiose). Eicellen hebben altijd één X-chromosoom en zaadcellen hebben één X of één Y-chromosoom. Het ligt dus aan de zaadcel of een zygote uitgroeit tot een jongetje of een meisje.

Sommige erfelijke eigenschappen worden door de genen in de geslachtschromosomen doorgegeven. Dit heet X-chromosomale overlevering, omdat Y-chromosomen vrijwel geen genen bevatten.

Voor sommige erfelijke eigenschappen bestaan meer dan twee allelen. De bloedgroep van een mens is daar een voorbeeld van. Een letale factor is een allel dat geen levensvatbaar individu oplevert in homozygote toestand.

DNA
Erfelijke eigenschappen komen tot uiting door de werking van enzymen. Enzymen zijn eiwitten. Eiwitten zijn opgebouwd uit aminozuren en de synthese van eiwitten vindt plaats in de ribosomen.

Een chromosoom bestaat uit één lang molecuul van de stof DNA die opgerold om eiwitmoleculen heen ligt. Een DNA molecuul bestaat uit twee ketens die om elkaar heen gewonden liggen in een dubbele spiraal. De ketens bestaan uit nucleotiden.

Een nucleotide bestaat uit een fosfaatgroep, desoxyribose en een stikstofbase. In een DNA molecuul komen vier verschillende stikstofbasen voor: adenine (A), thymine (T), cytosine (C) en guanine (G). De stikstofbasen van de twee ketens zijn met elkaar verbonden. Ze vormen vaste paren waarbij adenine met thymine is verbonden en cytosine met guanine.

Eén gen bestaat uit heel veel nucleotiden. Door de volgorde van verschillende nucleotide vindt de synthese van een bepaald enzym plaats waardoor een bepaalde eigenschap tot uiting komt.

Door mitose (kerndeling) en celdeling ontstaan nieuwe cellen. Voor de mitose begint, maakt elke chromosoom er een tweede draad bij. Dit is een kopie van de eerste draad en wordt DNA-replicatie genoemd.


DNA-replicatie vindt plaats door het verbreken van de verbindingen tussen de basenparen. In het kernplasma komen vrije nucleotiden voor die zich aan de vrijgekomen basen van het DNA-molecuul binden. De twee identieke ketens die zo ontstaan worden chromatiden genoemd en de plaats waar de chromatiden aan elkaar zitten wordt centromeer genoemd.

De chromatiden gaan zich spiraliseren waardoor ze korter en dikker worden. Hierdoor worden ze zichtbaar.

Bij mitose gaan de twee chromatiden van elke chromosoom uit elkaar en worden er twee celkernen gevormd. Elke dochtercel krijgt dus dezelfde informatie over erfelijke eigenschappen en hetzelfde aantal chromosomen als de moedercel.

Er ontstaat een celmembraan dat de cel in tweeën deelt (celdeling) en er vindt plasmagroei plaats zodat de dochtercellen even groot worden als de moedercel.

Na de mitose worden de chromosomen weer langer en dunnen er zijn ze niet meer te zien.

Bij ongeslachtelijke voortplanting groeit een deel van een individu uit tot een nieuw individu. Dit kan plaatsvinden door celdeling bij eencellige planten en dieren, door knollen, door bollen, door stekken, door enten en door weefselkweken. Ongeslachtelijke voortplanting vindt plaats door mitose en de nakomelingen worden klonen genoemd omdat ze hetzelfde genotype hebben als de ouder.

De vorming van geslachtcellen vindt plaats door meiose. Meiose bestaat uit twee opeenvolgende delingen. Bij meiose 1 bestaan de chromosomen uit twee chromatiden en komt er van elk chromosomenpaar één chromosoom in een dochtercel. Dit is reductiedeling. Vervolgens vindt meiose 2 plaats waarbij de nieuwe cellen zich delen. De chromatiden worden dan uit elkaar getrokken en er ontstaan kernmembranen. Er ontstaan dus vier dochtercellen uit één moedercel bij meiose.

Geslachtelijke voortplanting vindt plaats door het versmelten van de kernen van twee geslachtscellen. Hierbij worden nieuwe chromosomenparen gevormd waarbij nieuwe combinaties van erfelijke eigenschappen ontstaan. Het ontstaan van nieuwe combinaties genen wordt recombinatie genoemd. Het genotype van de nakomeling is anders dan die van de ouders.

Bij de geslachtelijke voortplanting van planten spelen bloemen een belangrijke rol. De voortplantingsorganen van de plant zijn de meeldraden en de stamper.

In de helmknoppen van de meeldraden vindt meiose plaats. De cellen die hierbij ontstaan groeien uit tot stuifmeelkorrels. In het vruchtbeginsel van de stamper bevinden zich een of meerdere zaadbeginsels. In elk zaadbeginsel ontstaat door meiose één eicel.


Als er stuifmeelkorrels op de stamper komen, wordt dit bestuiving genoemd. Als een stuifmeelkorrel van dezelfde plant op de stamper terechtkomt wordt dat zelfbestuiving genoemd. Als een stuifmeelkorrel van een andere plant op de stamper terechtkomt wordt dat kruisbestuiving genoemd. De stuifmeelkorrels kunnen door de wind of door insecten vervoerd worden.

Na de bestuiving groeit er uit de stuifmeelkorrel een stuifmeelbuis door de stijl naar het vruchtbeginsel. De kern van de stuifmeelkorrel gaat door de buis naar de eicel. Bij de bevruchting versmelten de twee celkernen. Uit de zygote kan een nieuwe plant ontstaan.

De stof RNA (ribonucleïnezuur) speelt een rol bij het doorgeven van informatie over eiwitsynthese van de chromosomen naar het cytoplasma. Bij de vorming van RNA worden delen van het DNA gekopieerd op dezelfde manier als bij DNA-replicatie. Het RNA bevat net als het DNA gecodeerde informatie over de synthese van eiwitten. Deze code wordt de genetische code genoemd. Het RNA kan via poriën door de celkern en brengt bij de ribosomen de synthese van eiwitten op gang.

Bij een mutatie treedt er een blijvende verandering op in het DNA-molecuul. Een mutatie komt alleen tot uiting in cellen waar het gemuteerde gen actief is.

Als een mutatie in een lichaamscel voorkomt heeft de mutatie geen invloed op het organisme, maar als een mutatie in de geslachtscellen, in de zygote of in een cel van een embryo voorkomt, kan de mutatie wel een grote invloed hebben. Als een geslachtscel een gemuteerde allel bevat, zullen alle cellen van het organisme dit gemuteerde allel hebben.

Mutaties komen vaker voor door blootstelling aan kortgolvige straling, bepaalde chemische stoffen of virussen. Deze invloeden worden mutageen genoemd.

Kanker is meestal een gevolg van mutaties in een cel. Een cel is dan niet meer gevoelig voor stoffen die de celdeling regelen. Een cel stopt dan niet meer met delen en er ontstaat een gezwel (tumor) Uitzaaiingen vinden plaats als cellen van een tumor in het bloed of in de lymfe terechtkomen zodat ook op andere plekken in het lichaam tumoren ontstaan.

Manieren om bij een embryo of foetus onderzoek te doen naar afwijkingen zijn echoscopie, een vlokkentest en een vruchtwaterpunctie. Deze onderzoeken kunnen worden uitgevoerd als er een verhoogd risico is op een kind met een ernstig aangeboren afwijking.

Bij de vlokkentest en de vruchtwaterpunctie vindt chromosoomonderzoek plaats. Bij mensen die het syndroom van Down hebben, komt het 21e chromosoom in drievoud voor. Dit komt door een afwijkend verloop van de meiose in de geslachtscellen.

Biotechnologie is een onderdeel van de biologie waarbij organismen gebruikt worden om producten voor mensen te maken.


Bij recombinant-DNA-techniek wordt een stukje DNA van het ene organisme ingebracht

Bij een ander organisme. De organismen hoeven hierbij niet van dezelfde soort te zijn. Dit wordt ook wel genetische modificatie of manipulatie genoemd. Deze techniek wordt vooral veel in de voedingsmiddelen industrie toegepast.

Ordening en evolutie
Alle organismen zijn te verdelen in vier groepen. Deze groepen worden rijken genoemd. De vier rijken zijn: bacteriën, schimmels, planten en dieren. Bij de indeling wordt gelet op verschillende kenmerken (indelingscriteria): het aantal cellen waar een organisme uit bestaat, de celgrootte, het bezit van organellen, het bezit van een celwand en de voedingswijze. Virussen vallen buiten deze ordening omdat ze veel kleiner zijn dan de kleinste bacteriën en omdat ze tussen levend en levenloos in zitten. Een virus bestaat uit een omhulsel van eiwitten en een streng DNA of RNA.

Organische stoffen zijn afkomstig van organismen of van producten van organismen. Anorganische stoffen komen in organismen en in de levenloze natuur voor.

Autotrofe organismen nemen anorganische stoffen op uit de omgeving en maken hier organische stoffen van. Dit is mogelijk door chlorofyl (bladgroenkorrels) in de bladeren waarin fotosynthese plaatsvindt. Autotrofe organismen hebben geen andere organismen nodig voor hun voedsel.

Heterotrofe organismen kunnen zelf geen organische stoffen maken en hebben andere organismen nodig voor hun voedsel.

Organismen behoren tot één soort als ze samen vruchtbare nakomelingen kunnen voortbrengen. Een populatie is een groep organismen van dezelfde soort in een bepaald gebied, die zich onderling voortplanten.

Bacteriën en schimmels voeden zich met dode resten van organismen. Hierbij zetten ze organische stoffen om in anorganische stoffen.

Bacteriën zijn eencellig, hebben een celwand om de cel, hebben bijna geen organellen en de chromosomen liggen los in de kern. Bacteriën planten zich voort door middel van deling. De meeste soorten zijn heterotroof, sommige zijn autotroof (zoals cyanobacteriën).

Schimmels kunnen eencellig of meercellig zijn. In de cellen komen organellen voor en om de cel zit een celwand. Schimmels zijn heterotroof. Meercellige schimmels bestaan uit schimmeldraden en planten zich voort door sporen. De sporen ontstaan aan de uiteinden van de schimmeldraden die omhoog groeien. Bij sommige schimmels ontstaan sporen in speciale organen (paddestoelen).


Planten kunnen eencellig of meercellig zijn. In de cellen komen organellen voor en om de cel zit een celwand. Planten zijn autotroof.

Het plantenrijk wordt ingedeeld in vijf afdelingen: wieren (algen), mossen, paardenstaarten, varens en zaadplanten.

Wieren (algen) hebben geen wortels, geen stengels, geen bladeren en geen bloemen. Er zijn eencellige en veelcellige wieren.

Mossen hebben geen echte wortels, wel stengels en bladeren. Mossen planten zich voort door middel van sporen die ontstaan in sporendoosjes.

Paardenstaarten hebben wortels, stengels en bladeren. De stengels zijn hol en geleed. Paardenstaarten planten zich voort door middel van sporen die ontstaan in sporenvormende orgaantjes aan het uiteinde van de stengels.

Varens hebben wortels, stengels en bladeren die meestal groot en ingesneden zijn. Varens planten zich voort door middel van sporen die ontstaan in sporenhoopjes aan de onderzijde van de bladeren.

Zaadplanten hebben wortels, stengels en bladeren. Zaadplanten planten zich voort door zaden die ontstaan in bloemen. Zaadplanten worden ingedeeld in naaktzadigen en bedektzadigen.

Dieren kunnen eencellig of meercellig zijn. In de cellen komen organellen voor en om de cel zit geen celwand. Dieren zijn heterotroof.

Het dierenrijk wordt ingedeeld in acht afdelingen: de eencellige dieren, de sponzen, de holtedieren, de wormen, de weekdieren, de geleedpotigen, de stekelhuidigen en de gewervelden.

Bij de indeling van dieren wordt gelet op symmetrie en het skelet. Dieren kunnen tweezijdig symmetrisch, straalsgewijs symmetrisch of asymmetrisch zijn. Het skelet kan uitwendig of inwendig zijn. Sommige dieren hebben geen skelet.

Eencellige dieren zijn niet-symmetrisch, hebben geen skelet, bestaan uit één cel en leven in het water.


Sponzen zijn niet-symmetrisch, hebben een skelet van naalden tussen de cellen en zitten vast op de bodem van de zee.

Holtedieren zijn straalsgewijs symmetrisch, hebben meestal geen skelet, leven in het water en vangen hun prooi met tentakels (vangarmen).

Wormen zijn tweezijdig symmetrisch, hebben geen skelet en hebben een lang en dun lichaam.

Weekdieren zijn tweezijdig symmetrisch en hebben meestal een schelp of huisje als skelet.

Geleedpotigen zijn tweezijdig symmetrisch en hebben een uitwendig skelet.

Stekelhuidigen zijn straalsgewijs symmetrisch, hebben een inwendig skelet van kalk, de huid is bedekt met stekels of knobbels en ze leven op de bodem van de zee.

Gewervelden zijn tweezijdig symmetrisch en hebben een inwendig skelet.

Evolutie is het ontwikkelen van steeds ingewikkeldere organismen uit eenvoudig gebouwde organismen waarbij er van wordt uitgegaan dat soorten kunnen ontstaan, veranderen en verdwijnen. Bij de evolutietheorie wordt uitgegaan van verscheidenheid in genotypen, natuurlijke selectie en soortvorming door isolatie.

Verscheidenheid in genotype treedt op door recombinatie bij geslachtelijke voortplanting en door mutaties.

Individuen die zich goed kunnen aanpassen aan het milieu hebben een grote overlevingskans. Dit wordt natuurlijke selectie genoemd.


Als een deel van een populatie geïsoleerd raakt, kunnen er in de geïsoleerde groep aanpassingen op het milieu plaatsvinden. Er ontstaan dan twee vormen van dezelfde soort. Als de twee vormen zich onderling niet meer kunnen voortplanten, is er een nieuwe soort ontstaan.

Er zijn verschillende manieren waaruit informatie over evolutie kan worden gehaald. Uit fossielen kan informatie worden gehaald over het leven op aarde van heel lang geleden. Door de overeenkomsten in de embryonale ontwikkeling van verschillende organismen is het aannemelijk dat deze organismen een gemeenschappelijke voorouder hebben. Homologe organen zijn organen bij verschillende organismen die op elkaar lijken. De organen hebben dezelfde bouw, maar door aanpassingen aan verschillende milieus hebben ze een andere functie gekregen. Rudimentaire organen zijn resten van organen die bij de aanpassing aan verschillende milieus hun functie hebben verloren.

Regeling
Het zenuwstelsel bestaat uit het centrale zenuwstelsel en het perifere zenuwstelsel. Het centrale zenuwstelsel bestaat uit de grote hersenen, de kleine hersenen en het ruggenmerg. Het perifere zenuwstelsel bestaat uit zenuwen. Zenuwen verbinden het centrale zenuwstelsel met de rest van het lichaam.

Onder invloed van prikkels ontstaan in de zintuigcellen (receptoren) impulsen. Zenuwcellen (conductoren) geleiden deze impulsen naar de hersenen. De hersenen verwerken de impulsen en sturen andere impulsen naar spierencellen of kliercellen (effectoren).

Zenuwcellen bestaan uit een cellichaam en uitlopers. In het cellichaam zit de celkern. Met de uitlopers worden impulsen geleid. Sensorische zenuwcellen geleiden impulsen van receptoren naar het centrale zenuwstelsel. Motorische zenuwcellen geleiden impulsen van het centrale zenuwstelsel naar spieren en klieren. Schakelcellen geleiden impulsen binnen het centrale zenuwstelsel.

Een zenuw is een bundel uitlopers bij elkaar. Een gevoelszenuw bevat alleen uitlopers van sensorische zenuwcellen, een bewegingszenuw bevat alleen uitlopers van motorische zenuwcellen en een gemengde zenuw bevat uitlopers van beide soorten zenuwcellen.

Impulsen worden geleid door het celmembraan van een zenuwcel. Bij een zenuwcel in rust heeft de binnenkant van het celmembraan een negatieve lading ten opzichte van de buitenkant.

In de actiefase van een impuls vindt op een bepaalde plaats in het celmembraan ionentransport plaats waardoor de lading van het celmembraan verandert. De binnenkant heeft dan heel even een positieve lading ten opzichte van de buitenkant. In de hierop volgende herstelfase kan het celmembraan geen impulsen geleiden. Het celmembraan krijgt dan de oorspronkelijke lading terug. In de actiefase lopen er kleine stroompjes aan de binnen en buitenkant van het celmembraan. Deze stroompjes zorgen ervoor dat de impuls zich verplaatst naar andere zenuwcellen.

Het ruggenmerg zit in de wervelkolom zodat het erg goed beschermd is. Het loopt van de hersenen tot onder aan de rug door het wervelkanaal. De zenuwen die tussen de wervels door uit het ruggenmerg komen, zijn de ruggenmergzenuwen.


Het ruggenmerg bestaat uit het merg en de schors. Het merg ligt in het midden en bestaat uit de grijze stof. In het merg liggen de cellichamen van schakelcellen en van motorische zenuwcellen. Om het merg heen ligt de schors. In de schors ligt de witte stof. Die bestaat uit de uitlopers van schakelcellen.

Een ruggenmergzenuw is een gemengde zenuw. Vlak bij het ruggenmerg splitst een ruggenmergzenuw zich in een bewegingszenuw en een gevoelszenuw. De cellichamen van de gevoelszenuwcellen liggen in een verdikking van de gevoelszenuw (zenuwknop).

De hersenen bestaan uit de hersenstam, de grote hersenen en de kleine hersenen. De grote en kleine hersenen bestaan elk uit een linkerhelft en een rechterhelft. In het buitenste gedeelte (de schors) van de grote en kleine hersenen ligt de grijze stof. Hierin liggen de cellichamen van schakelcellen. In het binnenste gedeelte van de hersenen (het merg) ligt de witte stof. Hierin liggen de uitlopers van schakelcellen.

De hersenstam ligt in het verlengde van het ruggenmerg en geleidt de impulsen vanuit het ruggenmerg naar de kleine en grote hersenen. Impulsen van de linker lichaamshelft worden naar de rechter hersenhelft geleid en impulsen van de rechter lichaamshelft worden naar de linker hersenhelft geleid.Uit de hersenstam komen hersenzenuwen die verbonden zijn met delen van het hoofd en de hals.

In de grote hersenen worden impulsen ontvangen en verwerkt in verschillende hersencentra. De grote hersenen zorgen voor bewuste waarnemingen en bewuste bewegingen (bewuste reacties). De kleine hersenen zorgen er voor dat bewuste bewegingen op elkaar worden afgestemd (coördinatie).

Een reflex is een onbewuste reactie op een prikkel. De grote hersenen maken geen deel uit van de weg die impulsen bij een reflex afleggen (reflexboog).

Als het zenuwstelsel wordt ingedeeld op basis van functie, bestaat het zenuwstelsel uit het animale zenuwstelsel en het autonome zenuwstelsel. Het animale zenuwstelsel regelt bewuste reacties en reflexen. Het autonome zenuwstelsel regelt de werking van inwendige organen.

Het autonome zenuwstelsel wordt verdeeld in een orthosympathisch deel en een parasympathische deel. Het orthosympathisch deel bevordert processen in het lichaam waarbij energie wordt vrijgemaakt (dissimilatie). Het parasympathische deel zorgt ervoor dat het lichaam in toestand van rust komt en stimuleert de assimilatie. Bij assimilatie worden organische stoffen gemaakt en daar is energie voor nodig.

In het lichaam komt glad en dwarsgestreept spierweefsel voor. Glad spierweefsel komt voor in de huid en in de wand van buisvormige of holle organen. Dwarsgestreept spierweefsel zit vast aan het skelet (skeletspieren) of aan de huid (huidspieren).


Om een skeletspier zit bindweefsel wat de spier stevigheid geeft. Dit bindweefsel wordt de spierschede genoemd. De uiteinden van de spier gaan over in pezen. De pezen zitten vast aan de botten. In de spierschede zitten spierbundels. Spierbundels bestaan uit spiervezels. Spiervezels ontstaan door samensmelting van spiercellen. Spiervezels kunnen impulsen krijgen van de hersenen, waardoor ze zich samentrekken. De spier wordt dan korter en dikker waardoor er beweging plaatsvindt.

Het hormoonstelsel bestaat uit hormoonklieren die hormonen produceren. De belangrijkste hormoonklieren zijn: de hypofyse, de schildklier, de eilandjes van Langerhans in de alvleesklier, de bijnieren, de eierstokken en de teelballen. Hormonen worden afgegeven aan het bloed en organen die gevoelig zijn voor een bepaald hormoon reageren hierop.

De hypofyse ligt tussen de twee hersenenhelften in. De hypofyse maakt onder andere groeihormonen aan en hormonen die de werking van andere hormoonklieren regelen.

De schildklier ligt in de hals en maakt het schildklierhormoon. Die beïnvloedt de groei, de ontwikkeling en de stofwisseling.

De eilandjes van Langerhans zijn groepjes cellen die tussen de cellen van de alvleesklier liggen. De eilandjes maken de hormonen insuline en glucagon die het glucosegehalte van het bloed regelen. Bij mensen met suikerziekte wordt te weinig insuline gemaakt.

De bijnieren liggen boven op de nieren. Ze maken het hormoon adrenaline. Het heeft een snelle en kortdurende werking waardoor het lichaam snel kan reageren.

Zintuiglijke waarneming
Het zintuigenstelsel is een organenstelsel wat bestaat uit verschillende zintuigen waarmee verschillende prikkels waargenomen kunnen worden. De gezichtszintuigen liggen in de ogen, de reukzintuigen liggen in de neus, de smaakzintuigen liggen in de mond, de gehoor- en evenwichtszintuigen liggen in de oren en de warmte-, koude-, druk- en tastzintuigen liggen in de huid. Pijn wordt niet waargenomen met een zintuig, maar met uiteinden van zenuwen in de huid (pijnpunten).

Het witte deel van het oog is het harde oogvlies. Het gekleurde deel is de iris. De opening in de iris is de pupil. Door de pupilreflex wordt de intensiteit van het licht dat het oog binnenkomt geregeld. Over de iris en de pupil ligt het hoornvlies. Dit is een doorzichtig deel van het harde oogvlies. Boven het oog ligt een traanklier die ervoor zorgt dat het oog vochtig blijft. Het traanvocht wordt afgevoerd in de traanbuis naar de neusholte.


Aan het harde oogvlies zitten oogspieren die het oog kunnen bewegen. In het oog zit het (doorzichtige) glasachtig lichaam. De wand van het oog bestaat uit drie lagen: het harde oogvlies, het vaatvlies en het netvlies. Door het vaatvlies lopen bloedvaten.

In het netvlies liggen de gezichtszintuigen. De impulsen van de gezichtszenuw gaan via de oogzenuw naar de hersenen. In het netvlies liggen de gele vlek en de blinde vlek. Met de gele vlek zie je het scherpst en met de blinde vlek zie je niet omdat daar de oogzenuw het oog verlaat. Achter de iris en de pupil ligt de lens. Om de lens zit het straalvormig lichaam.

Het oog werkt als een fototoestel. Door de lens wordt van iets wat je ziet een verkleind beeld, dat op de kop staat, gevormd op het netvlies. In de hersenen wordt het beeld verwerkt zodat je alles rechtop en op ware grote ziet.

De spieren van het straalvormig lichaam zorgen er voor dat de lens boller en platter kan worden om scherp te stellen (accommoderen). Met een bolle lens zie je dichtbij scherp en met een platte lens zie je ver weg scherp.

Het netvlies bestaat uit een laag zenuwcellen, een laag zintuigcellen en een laag pigmentcellen. De pigmentcellen beschermen de zintuigcellen als er te veel licht op het netvlies valt. De laag zenuwcellen geleiden de impulsen van de zintuigcellen naar de hersenen.

De laag zintuigcellen bestaat uit twee soorten cellen: staafjes en kegeltjes. Staafjes liggen over het hele netvlies behalve in de gele vlek en in de blinde vlek. Met staafjes kun je contrasten in wit-grijs-zwart waarnemen, ook als het donker is. Kegeltjes liggen alleen in en rond de gele vlek. Er is één soort kegeltjes die gevoelig is voor rood licht, één soort die gevoelig is voor groen licht en één soort die gevoelig is voor blauw licht. Kegeltjes hebben een hogere prikkeldrempel dan staafjes.

Gedrag
Gedrag is alles wat een mens of dier doet. Een reactie op een prikkel van het milieu is een respons. Ethologie is de studie van gedrag. Een ethogram is de beschrijving van de handelingen van een diersoort. In een protocol wordt bijgehouden hoe lang en hoe vaak een dier elke handeling uitvoert.

Gedrag wordt veroorzaakt door inwendige en uitwendige factoren. Prikkels uit de omgeving zijn uitwendige factoren. Inwendige factoren die de kans bepalen dat een bepaald gedrag wordt uitgevoed, worden motiverende factoren genoemd. Het hormoonstelsel en het zenuwstelsel beïnvloeden de motivatie.

Een sleutelprikkel is een prikkel die een doorslaggevende rol speelt bij het veroorzaken van bepaald gedrag. Supranormale prikkels zijn kunstmatige prikkels die sterker een bepaald gedrag veroorzaken dan de sleutelprikkel.


Gedrag wordt bepaald door erfelijke factoren en door leerprocessen. Door leerprocessen kunnen dieren en mensen zich aanpassen aan de omgeving. Manieren om te leren zijn door inprenting, conditionering, imitatie en inzicht.

Het gedrag van soortgenoten ten opzichte van elkaar wordt sociaal gedrag genoemd. Handelingen bij sociaal gedrag worden signalen genoemd en door signalen is communicatie mogelijk. Verschillende soorten sociaal gedrag zijn: territoriumgedrag, voortplantingsgedrag, gedrag dat en functie heeft bij het vaststellen van een rangorde binnen een groep en gedrag dat een functie heeft bij het vaststellen van een taakverdeling binnen een groep.

Het gedrag van mensen hangt voor het grootste deel van leerprocessen af. Het zuiggedrag van baby’s en de gezichtsuitdrukkingen bij vreugde, woede en angst worden bepaald door erfelijke factoren. Mensen kunnen nadenken over hun gedrag. Normen zijn gedragsregels waar je je aan houdt. Waarden zijn dingen die mensen belangrijk vinden in hun leven. Daar worden de normen op aangepast.

Rolgedrag is het gedrag dat andere mensen of dieren van een bepaald individu verwachten. Als iemand rolgedrag vertoont voldoet hij aan het rolpatroon. Sleutelprikkels voor een mens zijn bepaalde kenmerken van een baby.

Stofwisseling
Stofwisseling vindt plaats bij de vorming van nieuwe stoffen (assimilatie) en bij het vrijmaken van energie (dissimilatie).

Als een stof wordt omgezet in een andere stof heet dat een reactie. Enzymen kunnen een reactie versnellen zonder daarbij zelf verbruikt te worden. Enzymen werken specifiek. Dat wil zeggen dat één soort enzym maar één soort reactie kan versnellen. De enzymactiviteit is de snelheid waarmee een enzym een reactie versnelt. De enzymactiviteit hangt af van de temperatuur en de zuurgraad. Bij de optimumtemperatuur is de enzymactiviteit het grootst. Als de temperatuur te hoog wordt veranderen de enzymen en worden ze voor altijd onwerkzaam. De zuurgraad wordt aangegeven met een pH waarde. Water is neutraal en heeft een pH van ongeveer zeven. Vloeistoffen die een hogere pH waarde hebben zijn basisch en vloeistoffen die een lagere pH waarde hebben zijn zuur.

Koolstofassimilatie is de vorming van glucose uit koolstofdioxide en water. Bij koolstofassimilatie komt zuurstof vrij en is energie nodig. Bij fotosynthese wordt koolstofdioxide + water door energie uit zonlicht omgezet in glucose + zuurstof.

Bij voortgezette assimilatie worden uit glucose andere stoffen, zoals koolhydraten, vetten en eiwitten, gevormd. De energie die nodig is voor voortgezette assimilatie wordt meestal door dissimilatie van glucose vrijgemaakt. Bij dissimilatie wordt chemische energie uit organische stoffen vrijgemaakt. Dissimilatie van glucose kan zonder zuurstof (anaëroob) en met zuurstof (aëroob) plaatsvinden. Bij aërobe dissimilatie (verbranding) komt de meeste energie vrij.

Bij planten vindt fotosynthese vooral plaats in de bladeren. De gassen zuurstof en koolstofdioxide kunnen door huidmondjes diffunderen. Huidmondjes zitten vooral aan de onderkant van een blad en kunnen gesloten worden door sluitcellen.


Het transport over grote afstanden vindt in planten plaats door stroming door vaten. Vaten lopen van de wortels, via de stengel, naar de bladeren en bloemen. Vaten in de stengel liggen gegroepeerd in vaatbundels en in bladeren in nerven. Vaatbundels bestaan uit houtvaten en bastvaten. Houtvaten vervoeren vooral water en ionen van de wortels naar de bladeren (anorganische sapstroom) en bastvaten vervoeren vooral water en assimilatieproducten van de bladeren naar de rest van de plant (organische sapstroom).

Stoffen gaan in de natuur niet verloren, maar ondergaan een kringloop. Koolstof is een voorbeeld van een stof die een kringloop ondergaat. Producenten (planten) nemen koolstofdioxide op. Koolstof komt in verschillende stoffen van een plant te zitten. Organismen die de plant eten (consumenten), krijgen hierdoor ook koolstof binnen. Bij dissimilatie komt koolstofdioxide vrij. Organische stoffen in dode organismen en in uitwerpselen worden door bacteriën en schimmels (reducenten) verbruikt bij dissimilatie. Hierbij komt koolstofdioxide vrij.

Stikstof maakt ook een kringloop door. Stikstof komt voor in eiwitten en in DNA. Planten halen stikstof uit de bodem. Stikstof komt in de bodem voor in nitraat en wordt door planten gebruikt bij de omzetting van glucose in aminozuren en plantaardige eiwitten. Als een dier een plant eet wordt een deel van de plantaardige eiwitten omgezet in dierlijke eiwitten. Bij deze omzetting komt ammoniak vrij.

Rottingsbacteriën gebruiken dierlijke en plantaardige eiwitten uit dode resten van planten en dieren als brandstof. Hierbij ontstaat ammoniak. Een deel van de vrijgekomen ammoniak verdwijnt als gas in de lucht en een deel lost op in het grondwater en omgezet in ammoniumionen. Nitrietbacteriën kunnen van ammoniumionen nitrietionen maken. Nitraatbacteriën kunnen van nitrietionen nitraationen maken. Nitraationen kunnen weer door planten worden opgenomen.

Het ammoniakgas wordt omgezet in stikstofgas. Stikstofbindende bacteriën zetten stikstofgas uit de lucht om in ammoniak en daardoor wordt de bodem rijker aan stikstof.

Ecologie
Milieu is de omgeving waarin organismen leven (leefomgeving). Ecologie is de leer van de relaties tussen organismen en hun milieu. Biotische factoren zijn invloeden van levende organismen (levende natuur). Abiotische factoren zijn invloeden uit de levenloze natuur.

Een levensgemeenschap bestaat uit verschillende populaties bacteriën, schimmels, planten en dieren die samen in een gebied leven (leefgebied). Een ecosysteem is een eenheid van een levensgemeenschap en een leefgebied.

Organismen die in hetzelfde gebied leven kunnen voedsel voor elkaar zijn. Een reeks organismen waarin de ene soort voedsel is voor de andere is een voedselketen. Voedselketens beginnen bij planten. In een ecosysteem lopen meerdere voedselketens door elkaar heen. Het geheel van alle voedselketens in een levensgemeenschap is een voedselweb.

Autotrofe organismen (producenten) hebben geen andere organismen nodig als voedingsbron en staan dus onder aan de voedselketen. Consumenten bevinden zich in alle schakels van de voedselketen die hierop volgen. Dode resten van organismen worden gegeten door afvaleters. Daarna worden de dode resten afgebroken door reducenten. Reducenten maken de kringloop van stoffen sluitend.


Het aantal individuen per schakel van een voedselketen kan worden weergegeven met een piramide van aantallen. Na elke stap hoeven de aantallen niet altijd kleiner te worden. Biomassa is het gewicht van de organische stoffen in een organisme. Bij een piramide van biomassa wordt de hoeveelheid biomassa per schakel bijna altijd minder.

Een piramide van energie geeft weer hoeveel chemische energie er bij elke schakel is vastgelegd in de moleculen van organische stoffen. Er verdwijnt energie uit de voedselketen als er organismen dood gaan, door stoffen uit te scheiden waar nog energie in zit en door dissimilatie.

De grootte van een populatie wordt weergegeven als de populatiedichtheid. Dat zijn het gemiddeld aantal individuen per oppervlakte-eenheid. Populaties kunnen groter of kleiner worden als de biotische en/of abiotische factoren beter of slechter worden. De populatiegrootte schommelt altijd om een biologisch evenwicht.

De belangrijkste abiotische factoren die invloed hebben op organismen zijn temperatuur, licht, lucht, water en bodemgesteldheid

Het ecosysteem dat op een kale rots ontstaat, is een pionierecosysteem. Door de korstmossen die op een kale rots kunnen groeien, ontstaat er een dunne laag humus. Hierop kunnen mossen en kruidachtige planten groeien. Hierdoor komt er steeds meer humus en worden de abiotische factoren gematigder, zodat er een opeenvolging van verschillende planten en dieren kan leven. Deze opeenvolging heet successie.

Primaire successie vindt plaats op een kale ondergrond en secundaire successie vindt plaats op een ondergrond waar wel hummus was, maar die is verdwenen. Het eindstadium waarbij de abiotische factoren constant blijven en planten en dieren niet meer verdrongen worden, heet het climaxecosysteem.

Binnen een levensgemeenschap komen verschillende relaties voor die betrekking hebben op voeding en voortplanting. Bij deze relaties kan men competitie (concurrentie) en coöperatie (samenwerking) onderscheiden. Competitie en coöperatie kunnen voorkomen binnen een populatie en tussen verschillende populaties.

Mens en milieu
Mensen hebben invloed op het milieu. Soms ontstaan er milieuproblemen als het milieu erg wordt verstoord door de mens. Oorzaken van milieuproblemen zijn: bevolkingsgroei en de manier waarop mensen leven. De gevolgen hiervan voor het milieu zijn: vervuiling van lucht, water en bodem door afvalstoffen, uitputting van de natuurlijke energiereserves en grondstoffen, aantasting van het landschap en vermindering van het aantal soorten planten en dieren.

Het meeste voedsel van mensen komt van de landbouw. De voedselproductie wordt verhoogd door: bemesting, bodembewerking en bescherming van planten en dieren tegen ziekten en plagen. Dieren en planten kunnen door chemische en biologische bestrijdingsmiddelen beschermd worden. Aan chemische bestrijdingsmiddelen (pesticiden) zitten verschillende nadelen. De meeste middelen zijn niet soortspecifiek zodat ook de nuttige organismen gedood worden, organismen kunnen resistent worden voor een middel zodat het middel niet meer werkt en de middelen worden heel langzaam biologisch afgebroken waardoor de pesticiden in de voedselketen terechtkomen.


Biologische bestrijding vindt plaats door natuurlijke vijanden, lokstoffen of door elk jaar een ander gewas te verbouwen (vruchtwissel).

De productie wordt verhoogd door met kunstmatige selectie en kruising (veredeling) van individuen en door recombinant-DNA-technieken nieuwe soorten planten te creëren die beter en sneller te verbouwen zijn. Bij dieren wordt de productie verbeterd door recombinant-DNA-technieken en in-vitrofertilisatie (IVF).

Door de verbranding van fossiele brandstoffen komen zwaveldioxide en stikstofoxiden in de lucht. In de lucht ontstaan de stoffen zwavelzuur en salpeterzuur die naar beneden komen als het regent (zure regen). De bodem wordt zuurder door deze stoffen (verzuring). Verzuring tast planten, dieren, gebouwen en beeldhouwwerken aan. Vooral de industrie, elektriciteitscentrales en het verkeer zijn grote veroorzakers van zure regen. Kerncentrales veroorzaken geen zure regen, maar wel radioactief afval. De landbouw veroorzaakt verzuring van de bodem.

De dampkring is de luchtlaag om de aarde die er voor zorgt dat er warmte wordt vastgehouden. Dat heet het broeikaseffect. De gassen die hiervoor zorgen zijn broeikasgassen. Door vervuiling komen er meer broeikasgassen in de dampkring en ontstaat er een versterkt broeikaseffect. Een van de grootste veroorzakers van het versterkte broeikaseffect is de verbranding van fossiele brandstoffen waarbij koolstofdioxide (CO2) vrijkomt. Door het versterkte broeikaseffect wordt de temperatuur op aarde hoger en verandert het klimaat.

Verontreiniging door organische stoffen van oppervlaktewater wordt door reducenten opgeruimd. Dit is het zelfreinigend vermogen van water.

Overbemesting vindt plaats als er meer gemest wordt dan de bodem nodig heeft. De mest komt in het water en de reducenten maken mineralen van de mest. Hierdoor zijn er veel mineralen in het water en is het water voedselrijk. Dit wordt vermesting of eutrofiering genoemd. Door eutrofiering verandert het ecosysteem in het water en kan uiteindelijk al het leven uit het water verdwijnen.

Chemische afvalstoffen kunnen het water ook vervuilen. Die zijn vaak giftig voor reducenten, waardoor het zelfreinigend vermogen van het water kan afnemen. Van het water wordt ook drinkwater gemaakt. Het is erg moeilijk en duur om het water te zuiveren.

Een belangrijke oorzaak van aantasting van de bodem is ontbossing. Hierdoor kan erosie ontstaan. Dat is het wegwaaien of spoelen van de humuslaag. Zonder die laag ontstaan er woestijnen. De bodem wordt niet alleen door verzuring en ontbossing bedreigd, maar ook door verdroging. Verdroging is het uitdrogen van de bodem door het dalen van de grondwaterstand door kanalisering. Als de bodem erg vervuild is, is er bodemsanering nodig. De bodem wordt dan afgegraven en schoon gemaakt.

Er zijn vier manieren om afval te verwerken: recycling, composteren, storten en verbranden. Het chemisch afval wordt apart ingezameld. Een deel mag verbrand worden en een deel wordt opgeslagen. Radioactief afval wordt ook opgeslagen.


Rekening houden met de gevolgen voor het milieu van dingen die nu gebeuren wordt duurzame ontwikkeling genoemd. Voorbeelden van duurzame ontwikkeling zijn: duurzame energiebronnen gebruiken zoals de wind en de zon, rookgassen van fabrieken zuiveren, het terugdringen van het verkeer, het bijhouden hoeveel mineralen een landbouwer in het milieu laat komen, minder schadelijke gassen in het milieu laten komen, mestoverschotten in mestbanken storten en thuis zuiniger met energie omgaan.

Voeding en vertering
Voedingsstoffen zijn de bruikbare bestanddelen van voedingsmiddelen. Ze worden gebruikt als bouwstoffen, brandstoffen, reservestoffen en beschermende stoffen. De voedingsstoffen zijn in te delen in eiwitten, koolhydraten, vetten, water, mineralen (zouten) en vitamines. Eiwitten zijn bouwstoffen en brandstoffen. Ze kunnen niet worden opgeslagen als reservestoffen. Koolhydraten zijn brandstoffen. Vetten zijn vooral brandstoffen, maar worden ook gebruikt als bouwstoffen en reservestoffen. Water is een bouwstof. Mineralen zijn bouwstoffen en beschermende stoffen. Vitamines zijn bouwstoffen en beschermende stoffen. De voedingswijzer van het voedingscentrum geeft aan wat gezonde voeding is. De voedingswijzer bestaat uit vier groepen. Van elke groep moet je elke dag wat eten.

Om er voor te zorgen dat schimmels en bacteriën (micro-organismen) voedsel niet bederven, moet voedsel geconserveerd worden.

Het conserveren van voedsel kan door het bij een lage temperatuur te bewaren. De micro-organismen zijn dan niet actief en kunnen zich niet delen.

Door voedsel te verhitten wordt het ook geconserveerd. Dit kan door te pasteuriseren of door te steriliseren. Pasteuriseren vindt op een lagere temperatuur plaats dan steriliseren. Bij pasteuriseren gaan dan ook niet alle micro-organismen dood. Bij steriliseren gaan de micro-organismen bijna allemaal dood. Het verhitte voedsel wordt zo snel mogelijk luchtdicht verpakt zodat er geen nieuwe micro-organismen op terechtkunnen komen.

Er kunnen ook conserveermiddelen worden toegevoegd om voedsel te conserveren. Er bestaan natuurlijke en kunstmatige conserveermiddelen. Azijn, suiker en zout zijn natuurlijke conserveermiddelen. Kunstmatige conserveermiddelen worden, net als kleur-, geur- en smaakstoffen, additieven genoemd.

Het verteringstelsel bestaat uit het darmkanaal en een aantal verteringsklieren. De spieren in de wand van het darmkanaal zorgen er voor dat voedsel door het darmkanaal beweegt. Het afwisselend samentrekken van deze spieren heet darmperistaltiek.

Door het kauwen wordt het voedsel in de mond in kleinere stukjes verdeeld, zodat het totale oppervlak van het voedsel wordt vergroot en enzymen beter op het voedsel kunnen inwerken. In drie paar speekselklieren in de mond wordt speeksel geproduceerd. Speeksel bestaat uit slijm en het enzym amylase. Door het slijm in het speeksel worden de voedselbrokken gladder en gaat het inslikken makkelijker. Het enzym zorgt voor de vertering van een deel van het zetmeel.

De tong duwt voedsel naar de keelholte. Daardoor treedt de slikreflex in werking. De huig sluit de neusholte af en het strotklepje sluit de luchtpijp af. Het voedsel kan dan alleen de slokdarm in. De peristaltische beweging van de slokdarm zorgt er voor dat het voedsel bij de maag komt.


Klieren in de wand van de maag voegen maagsap toe aan het ingeslikte voedsel. Maagsap bestaat uit water, zoutzuur en het inactieve pro-enzym pepsinogeen. Het zoutzuur dood bacteriën die in het voedsel zitten. Pepsinogeen wordt door zoutzuur geactiveerd tot pepsine. Onder invloed van het enzym pepsine worden eiwitmoleculen gesplitst in aminozuurketens (polypeptiden). De kringspier aan het einde van de maag (maagportier) laat kleine beetjes voedsel door. Het voedsel komt dan in de twaalfvingerige darm. Daar komen gal en alvleessap bij het voedsel.

Gal wordt gemaakt in de lever en tijdelijk opgeslagen in de galblaas. Gal bevat galkleurstoffen die een bruine kleur aan de ontlasting geven en galzure zouten die vetdruppels in kleinere druppels verdelen (emulgeren). Alvleessap wordt gemaakt in de alvleesklier en bevat onder andere de enzymen amylase, trypsine, peptidasen en lipase. Amylase zorgt voor de verdere afbraak van zetmeel tot maltose, trypsine splitst moleculen van lange polypeptiden tot korte peptiden, peptidasen breken deze verteringsproducten verder af tot dipeptiden en lipase splitst vetmoleculen.

Het voedsel gaat door naar de dunne darm. In de wand van de dunne darm liggen darmsapklieren die darmsap maken. Het darmsap bevat de enzymen maltase, sacharase, lactase en peptidasen. Maltase voltooit de vertering van zetmeel, sacharase verteert sacharose (riet- of bietsuiker), lactase verteert lactose (melksuiker) en peptidasen voltooien de vertering van eiwitten.

De wand van de dunne darm is erg geplooid. Op de darmplooien staan darmvlokken. De buitenste laag cellen van de darmvlokken wordt het darmepitheel genoemd. De cellen van het darmepitheel hebben heel veel kleine uitstulpingen, zodat het oppervlak voor de opname van stoffen erg groot is. Het darmepitheel neemt stoffen op door middel van actief transport.

In de darmvlokken liggen haarvaten en lymfevaten. In de haarvaten wordt water met de daarin opgeloste verteringsproducten opnemen. De vetten die uit grote vetzuurmoleculen zijn gevormd worden in de lymfe in de lymfevaten opgenomen. Alle haarvaten komen uit in de poortader. Via de poortader gaat het bloed naar de lever.

De voedselresten die niet verteerd zijn komen in de dikke darm. Vlak onder de plaats waar de dunne darm in de dikke darm overgaat, ligt de blinde darm. Onder aan de blinde darm zit het wormvormig aanhangsel (appendix).

De bacteriën die in de dikke darm zitten, produceren onder andere een enzym waardoor cellulose wordt verteerd en omgezet in glucose. Ook zitten er bacteriën in de dikke darm die vitamines (waaronder vitamine K) produceren. Water, glucose en vitamine K worden in de dikke darm opgenomen. Aan het einde van de dikke darm zit de endeldarm. Daar worden de voedselresten opgeslagen voor ze het lichaam via de anus verlaten (ontlasting).

Transport
Bloed zorgt voor het transport van verschillende stoffen in het lichaam. De bloedsomloop is de weg die het bloed aflegt door het lichaam. De bloedsomloop van een mens bestaat uit de kleine en de grote bloedsomloop. Dit wordt een dubbele bloedsomloop genoemd. Per omloop stroomt het bloed twee keer door het hart.

Bloed bestaat uit bloedplasma, rode en witte bloedcellen en bloedplaatjes. In het bloedplasma drijven rode en witte bloedcellen en bloedplaatjes. Bloedplasma bestaat uit water met opgeloste stoffen en plasma-eiwitten. Het plasma-eiwit fibrinogeen vervult een functie bij het stollen van bloed.

Rode en witte bloedcellen en bloedplaatjes ontstaan in het rode beenmerg uit hetzelfde type moedercel (stamcel).


Rode bloedcellen zijn kleine ronde schijfjes die in het midden wat dunner zijn dan aan de rand. Ze hebben geen celkern. In de rode bloedcellen zit een rode kleurstof (hemoglobine) die er voor zorgt dat rode bloedcellen zuurstof kunnen opnemen en afgeven. De rode bloedcellen worden afgebroken in het rode beenmerg, in de milt en in de lever. Het ijzer wat hierbij vrijkomt, wordt gebruikt bij het maken van nieuw hemoglobine.

Witte bloedcellen hebben een celkern. Ze hebben geen vaste vorm waardoor ze door de wand van haarvaten heen kunnen. Uit de stamcel ontstaan verschillende soorten witte bloedcellen. De meeste witte bloedcellen bestrijden bacteriën door deze in te sluiten (fagocytose). Een speciaal type witte bloedcel (lymfocyten) begint met de ontwikkeling in het rode beenmerg en wordt voortgezet in lymfeknopen en de milt. Lymfocyten maken antistoffen tegen ziekteverwekkers.

Bloedplaatjes zijn delen van cellen die uit elkaar zijn gevallen. Ze helpen het bloedeiwit fibrinogeen bij de bloedstolling.

Het hart bestaat uit twee helften die worden gescheiden door de harttussenwand. Elke harthelft bestaat uit een boezem en een kamer.

Het bloed uit het lichaam komt het hart binnen via de onderste en bovenste holle ader, die uitkomen in de rechterboezem. Vanuit de rechterboezem gaat het bloed naar de rechterkamer. De rechterkamer pompt het bloed in de longslagader waardoor het bloed naar de longen gaat. Het bloed uit de longen komt het hart binnen via de longaders, die uitkomen in de linkerboezem. Vanuit de linkerboezem gaat het bloed naar de linkerkamer. De linkerkamer pompt het bloed in de aorta waardoor het bloed naar de organen gaat.

Tussen de boezem en de kamer zitten hartkleppen zodat het bloed niet terug kan stromen. Aan het begin van de aorta en de longslagader zitten halvemaanvormige kleppen, zodat het bloed niet terugstroomt.

Over het hart lopen kransslagaders en kransaders die het hart van zuurstof en voedingsstoffen voorzien en afvalstoffen afvoeren.

De werking van het hart bestaat uit drie fasen. De samentrekking van het hartspierweefsel wordt systole genoemd en de ontspanning wordt diastole genoemd.

In de eerste fase vindt er systole van de boezems plaats, wanneer beide boezems vol met bloed zitten. Het bloed stroomt hierdoor de kamers binnen. In de kamers vindt in deze fase diastole plaats.

In de tweede fase vindt er systole van de kamers plaats als beide kamers zijn volgestroomd. De hartkleppen gaan dicht zodat het bloed niet kan terugstromen. Het bloed wordt in de aorta en de longslagader gepompt. In de boezem vindt in deze fase diastole plaats.

In de derde fase vindt de hartpauze plaats. In de boezems en de kamers vindt in deze fase diastole plaats. De boezems vullen zich hierbij met bloed en de halvemaanvormige kleppen zijn gesloten.


De impulsen die het samentrekken van het hartspierweefsel veroorzaken, ontstaan in de sinusknoop. Dit is een groep gespecialiseerde cellen. De impulsen worden eerst naar het spierweefsel in de wanden van de boezems geleid en vervolgens naar het spierweefsel in de wanden van de kamers. De snelheid waarmee de sinusknoop impulsen afgeeft wordt het hartritme of de hartfrequentie genoemd.

Er zijn drie soorten bloedvaten: slagaders, haarvaten en aders. Vanuit het hart gaat het bloed door slagaders naar organen toe. De wanden van slagaders zijn dik, stevig en elastisch en bevatten een dikke laag glad spierweefsel. Slagaders liggen diep in het lichaam en vertakken zich tot haarvaten.

Haarvaten zijn dunne bloedvaten met een wand die uit één laag cellen bestaat, waar onder andere vocht met voedingsstoffen en zuurstof doorheen kan.

Haarvaten herenigen zich tot aders. Door de aders stroomt het bloed terug naar het hart. In de aders zitten kleppen zodat het bloed niet terugstroomt naar de organen.

De bloeddruk wordt veroorzaakt door het samentrekken van de hartkamers. In de slagaders is de bloeddruk het grootst en in de aders is de bloeddruk het kleinst. Het bloed in de aders in de benen wordt door de omliggende slagaders en spieren geholpen om weer bij het hart te komen.

Door de bloeddruk wordt vanuit het begin van de haarvaten vocht naar het omringende weefsel geperst. Vocht buiten de haarvaten wordt weefselvloeistof genoemd.

Weefselvloeistof bevindt zich tussen de cellen van de organen. Vanuit de weefselvloeistof vindt diffusie van zuurstof plaats naar de cellen. Koolstof diffundeert in tegengestelde richting. Door actief transport via de celmembranen worden voedingsstoffen door de cellen opgenomen. Door het verschil in osmotische waarde tussen de weefselvloeistof en het bloedplasma en de verlaagde druk aan het einde van de haarvaten, wordt aan het einde van de haarvaten de weefselvloeistof weer in de haarvaten opgenomen.

Het vocht wat niet opgenomen wordt door de haarvaten, wordt opgenomen in lymfevaten en wordt lymfe genoemd. Alle lymfe komt uiteindelijk terecht in twee grote lymfevaten: de rechterlymfestam en de borstbuis. Deze vaten komen beide uit in aders die onder de sleutelbeenderen liggen. In lymfeknopen wordt de lymfe gezuiverd. Alle lymfevaten en lymfeknopen samen worden het lymfevatenstelsel genoemd.

Gasuitwisseling en uitscheiding
Bij inademen stroomt lucht door de neus of de mond naar binnen. Bij inademing via de neus komt de lucht in de neusholte. De wand van de neusholte heeft drie paar plooien (neusschelpen). De neusholte is bekleed met neusslijmvlies. De buitenste laag cellen van het neusslijmvlies bestaat uit trilhaarepitheel. In het trilhaarepitheel komen slijmproducerende cellen en trilhaarcellen voor. Inademen door de neus is gezonder omdat de lucht voorverwarmd en bevochtigd wordt en grote ingeademde stofdeeltjes blijven aan het slijm op het neusslijmvlies kleven. Trilhaarcellen verplaatsen het slijm naar de keelholte waar het wordt ingeslikt.


In de keelholte bevinden zich de huig en het strotklepje. Tussen de keelholte en de luchtpijp bevindt zich het strottenhoofd. Hierin bevinden zich de stembanden.

In de wand van de luchtpijp zitten kraakbeenringen die er voor zorgen dat de luchtpijp altijd open staat. De luchtpijp vertakt in twee bronchiën. Elke bronchie gaat naar één van de longen. In de wand van de bronchiën zitten ook kraakbeenringen. De bronchiën vertakken zich steeds verder in kleinere buisjes (bronchiolen). In de bronchiolen zitten spieren in plaats van kraakbeenringen om ze open te houden. De wanden van de luchtpijp, de bronchiën en de bronchiolen zijn bekleed met een slijmvlies. De buitenste laag cellen van dit slijmvlies bestaat uit trilhaarepitheel.

Aan het einde van de fijnste bronchiolen zitten de longblaasjes. De wand van longblaasjes is één cellaag dik en bekleed met een dun laagje vocht. Om de wanden van de longblaasjes zitten longhaarvaten. Zuurstof uit de lucht lost op in het laagje vocht en via diffusie komt zuurstof in het bloed terecht. Koolstofdioxide uit het bloed komt via diffusie terecht in het laagje vocht en wordt vervolgens opgenomen door de lucht in de longblaasjes.
Zuurstof lost voor een klein gedeelte op in het bloedplasma. Het grootste gedeelte van de zuurstof wordt gebonden aan hemoglobine in de rode bloedcellen. In de haarvaten van organen wordt deze verbinding verbroken en komt de zuurstof vrij. Koolstofdioxide kan zich ook binden aan hemoglobine. In de longhaarvaten wordt deze verbinding weer verbroken.

De longen liggen in de borstholte. De borstholte wordt begrensd door het middenrif, de ribben en de binnenste en buitenste tussenribspieren. Om elke long zitten twee vliezen. Het longvlies is vergroeid met de longen en het borstvlies is vergroeid met de ribben. Tussen de vliezen zit alleen vocht en geen lucht, zodat de vliezen niet van elkaar af kunnen, maar wel heel makkelijk langs elkaar kunnen schuiven.
Ademhalen kan op twee manieren. Bij ribademhaling (of borstademhaling) bewegen de ribben en het borstbeen. Bij de middenrifademhaling (of buikademhaling) bewegen het middenrif. Normaal vinden beide manieren van ademhalen tegelijkertijd plaats.
Bij de inademing zorgen de buitenste tussenribspieren ervoor dat het borstbeen en de ribben omhoog en naar voren worden getrokken. Tegelijkertijd beweegt het middenrif omlaag. Door de beweging van de ribben, het borstbeen en het middenrif wordt de borstholte groter en dus ook de longen. De luchtdruk in de longen is hierdoor kleiner dan die van de buitenlucht en dus stroomt er lucht de longen in.
Bij uitademen ontspannen de spieren zich en gaan de ribben en het borstbeen weer omlaag. Door de druk in de buikholte wordt het middenrif teruggeduwd. De longen worden weer kleiner waardoor er een luchtdrukverhoging ontstaat. Hierdoor stroomt de lucht uit de longen.

De lever bestaat uit vele zeshoekige leverlobjes. Op drie hoekpunten van de leverlobjes bevinden zich aftakkingen van de poortader, de leverslagader en de galgang. In het midden van de leverlobjes bevinden zich aftakkingen van de leverader.
Het bloed uit de aftakkingen van de poortader en de leverslagader komt tussen de cellen van de leverlobjes terecht. Daar worden stoffen uit het bloed opgenomen en stoffen aan het bloed afgegeven. Het bloed verlaat de leverlobjes via de aftakkingen van de leverader.

De cellen van de leverlobjes produceren gal wat afgevoerd wordt door de aftakkingen van de galgang. De gal wordt verzameld in de galblaas. Via de galgang worden ook galkleurstoffen afgevoerd naar de galblaas die bij de afbraak van dode rode bloedcellen ontstaan. Het ijzer wat vrijkomt bij de afbraak van de rode bloedcellen wordt voor een deel opgeslagen in de lever. Ook andere mineralen en vitamines kunnen in de lever worden opgeslagen.
De lever vervult een belangrijke rol bij het constant houden van het glucosegehalte in het bloed, bij de koolhydraatstofwisseling, bij de eiwitstofwisseling en bij de vetstofwisseling. De lever is ook erg belangrijk bij de ontgiftiging van het bloed. De lever haalt gifstoffen zoals alcohol, drugs en medicijnen uit het bloed en maakt ze onwerkzaam. De onwerkzame stoffen worden aan het bloed afgegeven en in de nieren uitgescheiden. Stoffen die niet onwerkzaam kunnen worden gemaakt, worden opgeslagen in de lever.

Via de nierslagaders komt zuurstofrijk bloed bij de nieren. In de nieren wordt het bloed gezuiverd. Het gezuiverde bloed verlaat de nieren via de nieraders. De nieren bestaan uit nierschors, niermerg en nierbekken. De nierschors en het niermerg halen water, zouten, afvalstoffen en lichaamsvreemde stoffen uit het bloed. Deze stoffen samen heet urine. De urine wordt verzameld in de nierbekken. Via de urineleiders gaat de urine van de nieren naar de urineblaas. In de urineblaas wordt de urine tijdelijk opgeslagen. De urine verlaat het lichaam via de urinebuis.

Bescherming
De huid beschermt het lichaam tegen beschadiging, infecties, ultraviolette straling en uitdroging. De huid bestaat uit de opperhuid en de lederhuid.
De opperhuid bestaat uit de hoornlaag en de slijmlaag. De hoornlaag bestaat uit dode verhoornde epitheelcellen (dekweefselcellen). De slijmlaag bestaat uit levende epitheelcellen. De onderste laag van de slijmlaag is de kiemlaag. De cellen uit de kiemlaag delen zich voortdurend. De bovenliggende cellen schuiven naar buiten, verhoornen en sterven af. De cellen in de slijmlaag krijgen hun voedingsstoffen door het weefselvocht omdat er geen bloedvaten in de opperhuid liggen. Pigmentvormende cellen (melanocyten) vormen donker pigment (melanine) als de huid wordt blootgesteld aan zonlicht.
Haren groeien vanuit haarzakjes. Haarzakjes zijn uitstulpingen van de opperhuid in de lederhuid. In de lederhuid liggen bloedvaten, haarspiertjes, zweetklieren, zintuigcellen en uitlopers van zenuwcellen. Onder de lederhuid ligt het onderhuidse bindweefsel. Daarin liggen vetcellen die vet opslaan in vetcellen.
De huid speelt een belangrijke rol bij het regelen van de temperatuur van het lichaam. De temperatuur wordt constant gehouden door het evenwicht tussen warmteproductie en warmteafgifte. Warmteproductie vindt plaats bij verbranding in de cellen. Warmte wordt afgegeven via de huid. Extra warmte kan afgegeven worden door meer bloed door de huid te laten stromen en door te zweten. Als de haren op de huid rechtop gaan staan wordt de warmteafgifte beperkt (kippenvel).

Bij een infectie dringen ziekteverwekkers (zoals schimmels, bacteriën en virussen) het lichaam binnen waarbij ze stoffen afscheiden waar je ziek van kan worden. Lichaamsvreemde stoffen zijn stoffen die niet in het lichaam thuishoren. Daar kan je ook ziek van worden.

Het lichaam wordt door mechanische en chemische afweer beschermd tegen ziekteverwekkers en lichaamsvreemde stoffen. De huid en de slijmvliezen zijn mechanische afweermiddelen en het zoutzuur in het maagsap is een chemisch afweermiddel.

Het afweersysteem wordt geactiveerd als er toch ziekteverwekkers het lichaam binnendringen. De belangrijkste organen van het afweersysteem zijn het beenmerg, de thymus, de milt en de lymfeknoppen.
Het afweersysteem kent twee soorten afweer. Specifieke afweer is gericht tegen één type ziekteverwekker en aspecifieke afweer is gericht tegen verschillende typen ziekteverwekkers.
Uit de stamcellen in het rode beenmerg ontstaan twee soorten witte bloedcellen. Fagocyten zorgen voor aspecifieke afweer en lymfocyten zorgen voor specifieke afweer. Er bestaan B-lymfocyten en T-lymfocyten. Specifieke afweer wordt opgewekt door antigenen die onder andere op het celmembraan van een organisme voorkomen.
Een macrofaag is een bepaald type witte bloedcel dat voor aspecifieke afweer zorgt. Een macrofaag bindt een antigeen aan zijn receptoreiwit. Een macrofaag neemt een gebonden antigen mee naar een lymfeknoop waar het antigen wordt aangeboden aan T-lymfocyten die hierdoor geactiveerd worden. De lymfocyten gaan zich hierdoor delen. Er ontstaan T-helpercellen die verschillende soorten cytokinen afgeven. Dit zijn eiwitten met een regulerende werking. Er ontstaan ook T-geheugencellen die inactief blijven en bij een volgende infectie het antigen kunnen herkennen waardoor er een snelle afweerreactie volgt.
Door de cytokinen uit T-helpercellen worden de B-lymfocyten geactiveerd en vormen plasmacellen en B-geheugencellen. Plasmacellen vormen antistoffen tegen antigenen. Antistoffen binden zich aan antigenen. Hierdoor wordt het antigeen of de ziekteverwekker waarop het antigeen zit, onschadelijk gemaakt. B-geheugencellen herkennen bij een volgende infectie het antigeen zodat er snel antistoffen kunnen worden gemaakt.
Bij cellulaire afweer worden lichaamseigen cellen die geïnfecteerd zijn door een virus vernietigd.

Bij een eerste besmetting met een antigeen duurt het een paar dagen tot er genoeg antistoffen zijn gemaakt. Bij een tweede besmetting gaat dit veel sneller en worden er veel meer antistoffen gemaakt. Er treden dan bijna geen ziekteverschijnselen op. Je bent dan immuun geworden. Natuurlijke immuniteit krijg je door een ziekte te krijgen en daar antistoffen tegen te maken zoals bij kinderziektes. Kunstmatige immuniteit kan je krijgen door een inenting (vaccinatie). Daar zitten verzwakte ziekteverwekkers in waar je niet ziek van wordt, maar er worden wel antistoffen gemaakt zodat je immuun bent. Dit is actieve immunisatie. Je lichaam maakt dan zelf de antistoffen. Bij een serum krijg je antistoffen ingespoten die gemaakt zijn door een dier. Dit is passieve immunisatie.

Als weefsels of organen erg aangetast zijn moeten ze getransplanteerd worden. Het nieuwe orgaan of weefsel kan van de patiënt zelf of van een donor afkomstig zijn. Het lichaam herkent weefsels of organen van een donor niet en maakt er antistoffen tegen (afstotingsreactie). Afstotingsreacties moeten worden tegen gegaan. In een donorverklaring kan je laten weten of je na je dood je organen wilt afstaan. Als iemand veel bloed verliest heeft hij een bloedtransfusie nodig. Dan krijgt hij bloed van een bloeddonor.


Op de celmembranen van de rode bloedcellen zitten antigenen die als lichaamsvreemde stoffen kunnen werken. Systemen om bloedgroepen in te delen zijn het AB0-systeem en de resusfactor.
Bij het AB0-systeem onderscheidt men de bloedgroepen A, B, AB en 0 (nul). Hierbij zijn twee antigenen betrokken, A en B. Het bloedplasma bevat antistoffen tegen de antigenen die niet op de celmembranen van de rode bloedcellen voorkomen. Als het verkeerde bloed gebruikt wordt bij een bloedtransfusie gaat het bloed klonteren.
Bij de resusfactor wordt gekeken naar een antigen dat ook op de celmembranen van het resusaapje voorkomt. Mensen die dit antigen hebben, hebben resuspositief (Rh+) bloed. Mensen met resusnegatief bloed (Rh-) kunnen antistoffen tegen dit antigen maken. Deze antistoffen (antiresus) worden heel langzaam gemaakt, zodat de eerste keer dat een resusnegatief persoon in aanraking komt met resuspositief bloed dat geen probleem is, maar de daaropvolgende keren wel omdat onder invloed van geheugencellen heel snel veel antiresus gemaakt kan worden. Hierdoor klontert het donorbloed samen. Als een resusnegatieve vrouw zwanger is van een resuspositief kind vormt de vrouw antistoffen. Bij de eerste zwangerschap van een resuspositief kind is dat geen probleem, maar bij de daaropvolgende zwangerschappen wel.

Bij een allergie is een persoon overgevoelig voor bepaalde stoffen. Stoffen die een allergie veroorzaken worden allergenen genoemd. Allergenen worden door T- en B-lymfocyten als lichaamsvreemde stoffen herkent. De plasmacellen die vervolgens ontstaan, produceren antistoffen tegen het allergeen. Antistoffen van het type IgE binden zich aan een bepaald type witte bloedcellen (mestcellen). Hierdoor wordt een mestcel gevoelig gemaakt (gesensibiliseerd) voor het allergeen. Als de gesensibiliseerde mestcellen opnieuw in aanraking komen met het allergeen, reageert de mestcel met de IgE-antistof waarbij allerlei stoffen, waaronder histamine, worden afgegeven. Door histamine treden allergische reacties zoals benauwdheid, jeukend en branderig gevoel in de slijmvliezen en tranende ogen.