THEMA
Inleiding in de biologie
BASISSTOF
Wat is biologie?
2 Organisatieniveaus van de biologie
3 Hoofdthema's in de biologie 4 Ordening van de diversiteit van leven
5 Natuurwetenschappelijk onderzoek
6 Onderzoeksaanpak
DIAGNOSTISCHE TOETS
EINDOPDRACHT 11 VERRIJKINGSSTOF 11
Wat is
rac t
biologie?
1 Na het populatieniveau.
2 De maag is een min of meer begrensd gebied met bepaalde eigenschappen (bijvoorbeeld een warm, o vochtig, zuurstofarm milieu) waarbinnen de abiotische 1 Tijdens fase 2. en biotische factoren een eenheid vormen.
2 Tijdens fase 3 krijgt het dier vleugels (verandering in 3 Een enterotype kun je vergelijken met het organisatiebouw) waardoor het kan vliegen (verandering in func- niveau levensgemeenschap.
tioneren). 4 Het organisatieniveau molecuul. Het DNA van de
3 Op en in een mens leven gemiddeld 100 biljoen of 100 bacteriën wordt onderzocht. DNA is een molecuul. 000 000 000 000 individuen. 5 Bij bacteriën ontbreken de organisatieniveaus organel, 4 Je hebt 10 000 aardbollen nodig met elk 10 miljard weefsel, orgaan en organenstelsel.
mensen om een vergelijkbaar aantal mensen te krijgen 6 Op het organisatieniveau organisme ontstaat de als er micro-organismen leven op één mens. eigenschap vliegen.
5 Bij de levenscyclus van de vleesvlieg gaat het om een 7 Een positieve of negatieve interactie tussen twee soort, omdat een soort blijft voortbestaan, ondanks verschillende bacteriegroepen zijn voorbeelden van het sterven van individuen. Bij een individu is er emergente eigenschappen die ontstaan op het niveau sprake van een levensloop, omdat het leven van een levensgemeenschap.
individu eindigt. 8 Een mens behoort tot de eukaryoten, doordat de mens 6 De darmflora stimuleert de groei van muizen. geen eencellig organisme is. Menselijke cellen
7 Bacteriën zetten stoffen om in energierijke voedings- bevatten bovendien organellen zoals een celkern. stoffen of vitaminen waarvan de mens profiteert. 9 Het versterkte broeikaseffect speelt zich af op het
8 Met een identieke hoeveelheid voedsel kunnen de niveau biosfeer of het systeem aarde, doordat verschillende enterotypen meer of minder energierijke meerdere ecosystemen erdoor worden beïnvloed. stoffen produceren, waardoor dezelfde maaltijd meer of minder energie zal opleveren voor de gastheer.
9 Op de terreinen voeding en gezondheid.
10 Medische microbiologie en bio-informatica. Hoofdthema's in
11 Het piekenpatroon van persoon A en van persoon B verschilt, doordat bij persoon A en B verschillende de biologie
soorten en aantallen micro-organismen voorkomen.
12 1 Het is sneller.
2 Het is goedkoper.
3 Het is veel betrouwbaarder, omdat (vrijwel) alle t o rac
aanwezige bacteriën in kaart worden gebracht. 1 Zelfregulatie: de bij voorziet zichzelf van voedsel door Met behulp van tests waarbij bacteriën worden nectar te nuttigen.
gekweekt in petrischalen kan slechts een klein Interactie: tussen bij en bloem vindt wisselwerking deel van de darmflora in kaart worden gebracht. plaats: de bij onttrekt stoffen aan de bloem, de bloem wordt bestoven.
Reproductie: de bij bestuift de bloem waardoor de plant zich kan voortplanten.
Organisatieniveaus 2 Levensgemeenschap: de bij neemt geurlokstoffen van
de bloem waar en vliegt naar de bloem om zich met van de biologie nectar te voeden en de bloem te bestuiven.
o rac t 2
1 Molecuul 2 Cel 3 Orgaan
molecuul organel cel weefsel orgaan organenstelsel 4 Organisme 5 Populatie 6 Ecosysteem 7 Systeem aarde
organisme populatie levensgemeen- ecosysteem systeem schap aarde/biosfeer
3 Het ecosysteem Oostvaardersplassen is zo georgani- 11 Door het afleggen van grotere afstanden door de mens
seerd dat autotrofe organismen zoals planten door is bijvoorbeeld de reproductieve isolatie tussen
fotosynthese zonlicht vastleggen in chemische Europa en Afrika voor veel mensen afgenomen. Als
energie. Op deze manier ontstaat voedsel voor de gevolg daarvan zullen blanke en zwarte bevolkings-
plant. Heterotrofe organismen eten deze planten en groepen zich vaker met elkaar vermengen en nakome-
verbruiken daardoor deze chemische energie. Door lingen krijgen die de 'tussenvormhuidskleur' zullen
verbranding verliezen autotrofe en heterotrofe organismen energie waardoor een stroom van energie en een kringloop van stoffen ontstaan. bezitten.
groen weergegeven genen zijn betrokken bij de
ontwikkelingvan de kop van het dier. Deze ontwikke- 1 Genetische variatie in het geval van de Atlantische
ling moet op de juiste plaats en op het juiste moment tomcod betekent in dit geval dat er verscheidene
plaatsvinden, anders raakt het dier misvormd. genotypen zijn: vis die veel pcb's bindt aan de
5 Regulatie van de genexpressie is een vorm van zelf- AHR2-eiwitten en de gemuteerde vis die dat heel
organisatie. Wanneer dit bij een fruitvlieg niet goed weinig doet.
verloopt, zal het misvormde dier zijn genen niet 2 In het uiterlijk van de vis is niet zichtbaar dat de vis
succesvol kunnen doorgeven aan de volgende genera- een afwijkend AHR2-eiwit produceert. De gevolgen van
tie. het afwijkende eiwit zijn mogelijk wel zichtbaar (zieke
6 Door zelforganisatie op populatieniveau wordt de vis).
voedselopbrengst van de populatie tuimelaars hoger. 3 A: Atlantische tomcod uit de Shinnecock-baai; B:
7 Voorbeelden van interactie op molecuutniveau tussen Atlantische tomcod uit de Hudson; C: vis zonder
de mens en een darmflorabacterie zijn: AHR2-eiwit.
De mens levert voedingsstoffen aan een bacterie 4 De zelforganisatie van de Atlantische tomcod wordt op
die voor de mens niet bruikbaar zijn. moleculair niveau verstoord door het verstoren van de
Een bacterie verteert deze voedingsstoffen en genenactiviteit (er worden genen aangezet die eiwitten
levert bruikbare energierijke voedingsstoffen of maken die een schadelijke uitwerking hebben op
vitaminen aan de mens. cellen van de vis).
8 Het piekenpatroon levert gemiddeld 200 tot 300 5 Door natuurlijke selectie overleven de Atlantische
kleinere pieken en 30 grote pieken, wat staat voor tomcods in de Hudson waarvan het AHR2-eiwit slecht
gemiddeld 250 minder voorkomende soorten en 30 bindt aan de pcb's. De tomcods zonder deze
veelvoorkomende soorten. De verscheidenheid aan eigenschap gaan dood.
levensvormen (biodiversiteit) is dan gemiddeld 280 6 De mutatie in het DNA van de Atlantische tomcods
soorten bacteriën per maag-darmkanaal van een heeft tot gevolg dat tomcods beter bestand zijn tegen
mens. pcb's en meer giftig pcb ophopen in hun lichaam,
9 Een populatie of soort met een grote genetische waardoor roofvissen die deze tomcods eten meer
variatie heeft bij gewijzigde milieuomstandigheden pcb's binnenkrijgen en sterven. (En wanneer de
een grotere kans dat bepaalde individuen aangepast tomcods geen natuurlijke vijanden meer hebben,
zijn aan de gewijzigde milieuomstandigheden en overleven. kunnen deze vissen een plaag worden.)
10 Vorm: de uitsteeksels van de vis lijken op zeewier.
Functie: camouflage.
Natuurlijke selectie: vissen met vormen die het best zijn aangepast aan hun functie is een onderdeel van succesvol overleven door natuurlijke selectie.
o rac t 6
4 De
Zelfregulatie Zelforganisatie Interactie Reproductie Evolutie
Molecuul 7 4
Cel 1 2
Orgaan 3 5 3
Organisme 10
Populatie 9
Ecosysteem 6
Biosfeer 8
Een iets andere indeling kan ook worden beargumenteerd. Zelfregulatie bijvoorbeeld is ook interactie.
heterotroof organisme met zowel tot de bacteriën als
autotroof organisme plant.
een groot gedeelte van zijn zijn heterotroof.
rac 8
o t
1 Een prokaryoot, eencellig, celwand bijvoorbeeld kan tot de archaea behoren.
2 Een eukaryoot, meercellig, bijvoorbeeld is altijd een
3 De zeeslak is een dier dat leven autotroof is, dieren
4 Bacteriën, archaea en deel uit van de darmflora).
5 De maag bijvoorbeeld is
eukaryoten (schimmels maken
extreem zuur (en de darminhoud bevat nauwelijks zuurstoD.
6 Eerste organismen met celkern: nr. 2. Eerste meercelligen: nr. 4.
Natuurwetenschappelijk onderzoek
o rac t
1 Het onderzoek naar de darmflora waarbij enterotypen werden ontdekt is een voorbeeld van beschrijvend onderzoek: er wordt geen hypothese getoetst.
2 Het onderzoek naar de invloed van de darmflora op de vertering van voedingsstoffen is een voorbeeld van hypothesetoetsend onderzoek, omdat de hypothese 'De darmflora heeft invloed op de vertering van voedingsstoffen' wordt getoetst met een experiment.
3 In een experiment moet altijd een blanco proef (een proef zonder de te onderzoeken factor) worden opgenomen, om aan te tonen dat de onderzochte factor de oorzaak is van het resultaat van het experiment.
4 De controlegroep bij dit experiment moet per etmaal worden ingespoten met dezelfde hoeveelheid water en in een omgeving worden gebracht waar de temperatuur 25 o c is.
5 Haar proefopstelling kan worden verbeterd door meer erwten in de schalen te leggen en door de zaden te laten ontkiemen onder gelijke omstandigheden (schaal 1 is open en schaal 2 gesloten). 6 De schalen 1 en 4.
1 Probleemstelling: Welke lichtsterkte is voor varkens minimaal vereist om kleine verschillen tussen voorwerpen te kunnen onderscheiden?
Experiment: Verwachting: Als minimaal 40 lux is vereist voor varkens om kleine verschillen tussen voorwerpen te kunnen onderscheiden, dan zullen varkens die hebben geleerd symbolen te onderscheiden door middel van voerbeloning bij 40 lux wel en bij lagere lichtsterktes niet meer goed in staat zijn de geleerde symbolen te onderscheiden.
Conclusie: Minimaal 40 lux is voor varkens niet vereist om kleine verschillen tussen symbolen te kunnen onderscheiden. Zelfs bij 3 lux kunnen varkens evengoed symbolen onderscheiden als bij 40 lux. De hypothese wordt verworpen.
2 Tijdens de experimentele fase is de verwachting geformuleerd en daarbij is deductie toegepast. De algemene regel, de hypothese 'Minimaal 40 lux is vereist voor varkens om kleine verschillen tussen symbolen te kunnen onderscheiden' wordt toegepast op een specifiek experiment.
3 Het experiment dat werd uitgevoerd bij 80 lux. Bij deze lichtsterkte werd verondersteld dat de varkens goed symbolen konden onderscheiden en dat bleek tijdens het Ieren onderscheiden van de symbolen door middel van voerbeloning.
De antwoorden gaat verder na deze boodschap.
Verder lezen
REACTIES
:name
:name
:comment
1 seconde geleden