Blok 1 en 2

H3 GEZONDHEID VOOR INDIVIDU EN OVERHEID

3.1 Hoe bestrijd je ziekten? De overheid bemoeit zich met de gezondheid van het individu. Als iemand ziek is moet de overheid betalen: ziekenfonds. Toen er werd aangetoond dat veel ziektes veroorzaakt worden door bacteriën of andere micro-organismen kwamen er maatregelen: lichaamshygiëne, de riolering is verbeterd, drinkwater is bacterievrij gemaakt, dieren die bacteriën bij zich droegen werden bestreden, vaccinatie (vacca = koe) en behandeling met antibiotica werden ontwikkeld, operaties worden uitgevoerd in steriele omstandigheden: bacterievrije apparatuur, handen en kleding, inclusief handschoenen en mondlapjes. Xenotransplantatie: het transplanteren van organen of weefsel van dieren naar mensen. Dit wordt technisch steeds beter mogelijk. Bij ziekte stelt de mens al vrij snel de schuldvraag. Men legt een verband tussen de ziekte en (voorafgaand) gedrag; de mens houdt zichzelf verantwoordelijk.

3.2 Erfelijke ziekten Onderzoek naar erfelijke ziektes vorderde aanvankelijk langzaam. - Er worden om ethische redenen geen kruisingsexperimenten met mensen gedaan. - Een mensenpaar krijgt meestal maar een klein aantal kinderen en is het voor een onderzoeker niet mogelijk om een groot aantal generaties te overzien, het duurt lang voor een mens in staat is kinderen voort te brengen. - Veel kennis was gebaseerd op het onderzoek aan bekende stambomen. Er zijn 46 chromosomen, verdeeld in 2 series van 23. Bij het syndroom van Down treedt een uitzondering op: er zijn 47 chromosomen, het chromosoom 21 komt 3 keer voor. Op de chromosomen zitten genen: dragers van afzonderlijke erfelijke eigenschappen. Genen bestaan uit DNA-fragmenten. Er is een groot project gaande om een complete genenkaart te maken van de menselijke chromosomen, het HUGO-project. De bedoeling is om al in een vroeg stadium variaties in genen op te sporen: genetic screening.

3.3 Voeding, genotmiddelen en gezondheid Additieven: conserveermiddelen, kleurstoffen, smaakstoffen
Carcinogeen: kankerverwekkend
Anorexia nervosa of boulimia: er is sprake van een eetstoornis die tot extreme, levensbedreigende vermagering kan leiden.

3.4 Ouderdom Bij ouderen komt relatief vaak kanker voor. Cellen zijn mindergoed in staat om ontsporingen van de celdeling tegen te gaan. Het aantal cellen met een foutje (mutatie) hoopt zich op. Ook dementie treedt vaak op. Een bekende vorm is Alzheimer. Symptomen: achteruitgang korte termijngeheugen, bewegingsproblemen. Passieve euthanasie: afbreken van de behandeling. Actieve euthanasie: toedienen van levensbeëindigende stoffen bij ondraaglijk lijden. Video (werkblad 5) De schildklier scheidt een hormoon af; hormonen regelen allerlei processen in het lichaam. Het schildklierhormoon regelt de stofwisseling. Schildklierkanker zaait zich erg makkelijk uit, dat maakt het extra gevaarlijk. Deze vorm van kanker is erfelijk en zit dus in de familie. Mogelijke consequenties van genetisch screenen (nagaan of dat de ziekte in je genen zit) bij een positieve uitslag (= dat het inderdaad in je genen zit): - schildklier word verwijderd - leven lang pillen slikken - toekomstplannen maken - relaties staan onder druk
Een reden voor genetisch screenen wel te doen, kan het krijgen van zekerheid zijn. Een reden om het niet te toen kan ontkenning zijn (dat kan mij toch niet overkomen).

H4 EVOLUTIE VAN HET LEVEN

Inleiding De eerste pogingen om het ontstaan van leven te verklaren zijn mythen. Al blijken ze letterlijk niet meer te kloppen, toch valt er wel het een en ander uit te halen: iets over het denken van mensen in oude culturen, maar óók over hoe men tegenwoordig denkt en dingen verklaard. Een modern antwoord op de vraag, hoe het leven is ontstaan, wordt gegeven door de evolutietheorie. De theorie van Darwin (met veel aanpassingen en verbeteringen) is de meest bekende en meest gangbare.

4.1 Diversiteit Biodiversiteit: het aantal variaties in de natuur is zeer groot. Taxonomie: de ordening en naamgevind van soorten
Binominale nomenclatuur: het idee aan iedere soort een dubbele naam te geven, bestaande uit de naam van het geslacht en daarachter een soortaanduiding. Deze naamgeving is helder door zijn compactheid en doordat je snel kunt zien welke soorten dicht bij elkaar staan in het systeem.

4.2 Evolutie-ideeën De verklaring voor de grote biodiversiteit is niet altijd dezelfde geweest. Anaximander beweerde dat het leven ontstaan is in water, in de vorm van vissen. Sommigen daarvan vestigden zich op het droge en verloren hun schubben. Zij werden de voorlopers van alle landdieren, inclusief de mens. Lamarck was overtuigd van de evolutie van het leven. Volgens hem bezaten alle organismen een soort verlangen naar vooruitgang. Dit uitte zich in een streven naar lichamelijke aanpassing aan de vaak moeilijke omstandigheden in de natuur. Lamarck ging ervan uit dat die aanpassingen doorgegeven kunnen worden aan de nakomelingen.

4.3 De theorie van Darwin ‘Struggle for live’: bij een snelle bevolkingsgroei blijft de toename van de hoeveelheid geproduceerd voedsel achter, waardoor er een strijd om voedsel ontstaat. Darwin leest dit in het boek ‘Een verhandeling over het bevolkingsbeginsel’ van Thomas Malthus (1832). Darwin had tijdens zijn wereldreis gezien dat zoiets in de natuur ook een rol speelt. Er worden meer jongen geboren dan er ooit tot volwassenen kunnen uitgroeien. Natuurlijke selectie: het idee dat in de natuur sprake is van selectie. Het idee achter selectie is dat bep. dieren op grond van gewenste eigenschappen worden uitgekozen voor de voortplanting. ‘Survival of the fittest’: bep. erfelijke varianten hebben nu volgens hem meer kans om in de strijd om in de strijd om het bestaan te overleven, doordat ze beter aangepast zijn aan de levensomstandigheden waarmee ze te maken krijgen. De ‘fittest’, de best aangepasten, zijn niet altijd de sterksten. Het gaat om het meeste voortplantingssucces.

4.4 Botsingen rond de evolutietheorie Religieuze denkers die moeite hebben met de evolutietheorie stellen een eigen alternatief op: het creationisme. Dit model stelt de Schepper als intelligente ontwerper van het leven voor. Er is onduidelijkheid over hoe het leven is begonnen, het is voor ons mensen niet te bevatten hoe de enorme variatie is ontstaan, dus wordt een Ontwerper als hypothese aangenomen. Vanuit de wetenschappelijke hoek kwam veel kritiek. Deels beruste die op het vaak voorkomende verschijnsel dat nieuwigheden de bestaande wetenschappers verontrusten. Maar er kwam ook fundamentele kritiek. Darvin wist niet goed raad met de erfelijke basis van zijn variatie, hij kon niet uitleggen waar de variatie vandaan kwam en ook niet hoe de eigenschappen werden doorgegeven. Hugo de Vries lanceerde na uitgebreid onderzoek zijn mutatietheorie en het ‘darwinisme’ kreeg de wind in de zeilen. Dat werd later nog sterker door de ontdekkingen in de populatiegenetica en in de moleculaire genetica. Vaak wordt de combinatie van Darwins ideeën met al die nieuwe vondsten aangeduid als neodarwinisme.

4.5 Invloed op het dagelijks leven De evolutietheorie van Darwin heeft invloed –buiten de biologie- op o.a. het maatschappelijke denken van mensen. Een vorm hiervan is het sociaal darwinisme. In de industriële revolutie ontstond in de steden een verpauperde groep arbeiders. De leden van de bezittende klasse grepen de theorie van Darwin aan om dit te rechtvaardigen en beweerden dat dit verschijnsel natuurlijk was: het betrof hier de survival of the fittest en die ‘fittest’ waren zij. Er werd beweerd dat Darwins theorie slechts een deel van de waarheid gaf, omdat in de natuur veel voorbeelden waren van altruïsme: onbaatzuchtige zelfopoffering ten gunste van anderen. Het bestaan hiervan is een probleem voor de evolutietheorie m.b.t. het begrip ‘struggle for live’: een organisme dat zichzelf opoffert voor een soortgenoot, door alarm te slaan of een veel sterkere belager te lijf te gaan, wordt toch met zijn altruïstische eigenschappen weggeselecteerd? Een dier dat alleen voor zichzelf opkomt heeft meer kansen om te overleven en zijn eigenschappen door te geven aan nakomelingen. Er werd ontdekt dat bijen zich niet zomaar opofferen, maar dat doen voor dieren waarmee zij sterke familiebanden hebben en met wie zij dus ook een aantal erfelijke eigenschappen gemeenschappelijk hebben. Het komt erop neer dat er 2 manieren zijn om je ‘eigen genen te bevoordelen’ in de strijd om het bestaan: de gewone voortplanting en het helpen van familie.

BLOK 2 BIOSFEER

Dit wil je ook lezen:

Linda (27) werkt in de zorg: ‘Hier kun je het verschil maken’

H1 DE AARDE

Inleiding Het bovenste deel van de aardkorst en het onderste gedeelte van de atmosfeer bevatten levende wezens. Dat deel van de aarde samen met zijn ‘bewoners’ noemt men biosfeer.

2.1 De zon: bron van leven Levende wezens bestaan uit een groot aantal elementen. Wat zijn de belangrijkste elementen? Koolstof, waterstof, zuurstof en stikstof zijn de belangrijkste elementen. Waarom zijn deze zo belangrijk? De meeste elementen uit je lijf zijn onderdeel van verbindingen als eiwitten, vetten, koolhydraten en water. Zo bestaan eiwitten o.a. uit de elementen koolstof, waterstof, zuurstof en stikstof. Koolhydraten bevatten koolstof, waterstof en zuurstof. In water zitten zuurstof en waterstof. Organische verbindingen: bevatten koolstof (meeste verbindingen in je lijf.) Anorganische verbindingen: bevatten geen koolstof. De zon en de opbouw van het leven: Bladgroen neemt zonne-energie op en gebruikt die energie om de weinig energierijke koolstofdioxide en water om te zetten in de energierijke glucose. Van die glucose maakt de plant koolhydraten, vetten, eiwitten enz. Dit proces waarbij anorganische stoffen met zonne-energie omgezet worden in organische stoffen noemen we koolstofassimilatie/ fotosynthese. Als ‘afvalstof’ komt zuurstof vrij. Zon, aarde en atmosfeer: Door de zon worden het aardoppervlak en de atmosfeer verwarmd. De aarde zelf straalt de ontvangen warmte weer uit in de vorm van infrarode straling. De aardatmosfeer is van belang voor het leven op aarde. Functies van de aardatmosfeer: - lucht is een reservoir van zuurstof en koolstofdioxide, onontbeerlijk bij het in stand houden van het leven. - de atmosfeer transporteert de energie van de evenaar naar de polen, als deze circulatie er niet zou zijn dan zou de temperatuur aan de evenaar ongeveer +70* C zijn en aan de polen –200* C. - de atmosfeer geeft bescherming tegen kwalijke invloeden van buitenaf. Vanuit het heelal komt ‘levensgevaarlijke’ straling zoals röntgenstraling op ons af. Gassen in de atmosfeer absorberen deze straling. Hoog in de atmosfeer bevindt zich een dunne laag ozongas. Dit gas filtert schadelijke ultraviolette straling uit het zonlicht. Als de ozonlaag er niet was dan zou deze schadelijke straling de aarde bereiken en de cellen van de levende wezens beschadigen. - In de atmosfeer worden meteoren (stukken puin uit de ruimte) uit de weg geruimd. Zodra ze de dampkring binnenvallen verbranden ze als gevolg van de luchtwrijving. Alleen uitzonderlijk grote stukken puin verbranden niet volledig en kunnen inslaan op de aarde. Deze worden meteorieten genoemd.

2.2 Kringlopen Bijzondere eigenschappen van water: - van de gangbare stoffen op aarde is water de enige die bij de relatief lage temperaturen die op aarde heersen, in vloeibare vorm voorkomt. Het water dat in je lijf zit heeft verschillende functies: Stoffen lossen er in op, het vervoert stoffen, het is het medium waarin reacties verlopen, het kan zonder grote temperatuurstijging veel warmte opslaan en het geeft mede vorm aan je lichaam. Koolstof (carbonium) is hét element waaruit het leven opgebouwd is. Bijna alle verbindingen die in levende wezens te vinden zijn bevatten koolstof. Planten leggen jaarlijks 10% van de totale hoeveelheid koolstofdioxide in de atmosfeer vast. Via verbranding geven levende en dode natuur een even grote hoeveelheid af. Door toename van verbranding van de fossiele brandstoffen komt er meer koolstofdioxide, een van de gassen die de warmte vasthouden, in de lucht dan eruit verdwijnt. Een toename van koolstofdioxide heeft als gevolg dat er meer warmte vastgehouden wordt. Er is sprake van een versterkt broeikaseffect. Stikstof (nitrogenium) is onmisbaar voor het leven. De eiwitten waaruit je opgebouwd bent, bevatten veel stikstof, gebonden in aminozuren, de bouwstenen van eiwitten. Zelfs het doorgeven van erfelijke informatie naar een volgende generatie is afhankelijk van stikstof, omdat stikstof een bestanddeel is van de bouwstenen van je genen, het DNA. Je komt aan voldoende stikstof doordat je plantaardige en dierlijke eiwitten eet. Door te veel bemesting komt er te veel ammoniak in de lucht en in de bodem. Ammoniak levert een bijdrage aan de zure neerslag en is direct giftig voor planten. Gevolg: - de bodem wordt sterk verzuurd - grondwater wordt ongeschikt om als drinkwater gebruikt te worden
Broeikasgassen
Bij het broeikaseffect denkt men al snel aan koolstofdioxide, maar er zijn nog meer gassen die bijdragen aan dit effect: waterdamp, methaan, stikstofoxiden en ozon.

H2 DE GS VAN AARDE EN MENS

Inleiding De belangrijkste elementen waaruit het leven gevormd is, zijn koolstof, zuurstof, waterstof, stikstof, fosfor en zwavel. Alle planten en dieren zijn gemaakt van sterrenstof.

2.1 Leven De zon was vroeger minder heet dan nu. De koolstofdioxide-concentratie in de atmosfeer werd minder omdat de koolstof terecht kwam in de levende materie. Naarmate de zon warmer werd, werd de koolstofdioxide-deken geleidelijk door het leven ‘opgegeten’. De gem. temperatuur op aarde bleef min of meer constant. I.p.v. het opgenomen koolstofdioxide kwam zuurstof. De zuurstof in het bovenste deel van de atmosfeer kon door het zonlicht gedeeltelijk omgezet worden in ozon. De ozonlaag begon met het tegenhouden van de gevaarlijke straling, o.a. ultraviolette straling. Door het ontstaan van de ozonlaag kon de schadelijke straling de aarde niet meer bereiken, het leven op aarde werd mogelijk.

2.1 Leven De zon was vroeger minder heet dan nu. De koolstofdioxide-concentratie in de atmosfeer werd minder omdat de koolstof terecht kwam in de levende materie. Naarmate de zon warmer werd, werd de koolstofdioxide-deken geleidelijk door het leven ‘opgegeten’. De gem. temperatuur op aarde bleef min of meer constant. I.p.v. het opgenomen koolstofdioxide kwam zuurstof. De zuurstof in het bovenste deel van de atmosfeer kon door het zonlicht gedeeltelijk omgezet worden in ozon. De ozonlaag begon met het tegenhouden van de gevaarlijke straling, o.a. ultraviolette straling. Door het ontstaan van de ozonlaag kon de schadelijke straling de aarde niet meer bereiken, het leven op aarde werd mogelijk.

H3 TECHNOLOGIE IN DE 20STE EEUW

Inleiding Levende wezens zijn in staat om de voorwaarden voor het leven zelf (gedeeltelijk) te reguleren. Maar ook is één van die wezens in staat om het leven zelf naar zijn hand te zetten, het leven te manipuleren. De mens beheerst de techniek van genetische manipulatie ofwel modificatie.

Manipuleren met DNA Genetische modificatie: het veranderen van het erfelijk materiaal. Transgeen dier: bevat erfelijke informatie van een andere soort (mens) in het DNA. Recombinant DNA-techniek: de techniek waarmee men het DNA opnieuw samenstelt (recombineert). Op een nieuwe manier gebruikt men levende organismen en delen van organismen om producten te maken. Een voorbeeld van deze techniek: Een genetisch gemodificeerd kalfje had als bevruchte eicel in zijn DNA een stukje erfelijke informatie ingebouwd gekregen, dat identiek is aan erfelijke informatie van de mens. Hij kreeg 2 dochters, waarbij het stukje ingebouwde erfelijke informatie actief werd toen ze melk gingen geven. Ze produceerden melk met daarin lactoferrine, een eiwit dat in de moedermelk van een mens voorkomt. Het lactoferrine kan gebruikt worden als medicijn bij levensbedreigende darminfecties.

Biotechnologie in de voedselproductie Biotechnologie: men gebruikt levende organismen en delen van organismen om producten te maken. Voorbeelden van klassieke biotechnologie: kaas, yoghurt, wijn, bier, brood, zuurkool. Moderne inzichten in de werking van enzymen, nieuwe technieken als celfusie en recombinant DNA-technieken werden ingezet. De moderne biotechnologie is een verbetering ten opzichte van de klassieke: de gewenste productie is hoger dan in het verleden.

Telen van planten en fokken van dieren Genetische manipulatie bestond al voordat men de huidige technieken toepaste. Er werd gebruik gemaakt van kunstmatige inseminatie. Een viercellig embryo wordt in vier cellen verdeeld. De vier cellen groeien uit tot vier genetisch identieke individuen. Dit kloneren komt in de natuur ook spontaan voor. Een eeneiige tweeling is het resultaat van zo’n spontane klonering. In-vitrofertilisatie: de zaadcel versmelt met de eicel buiten het moederlichaam, nl. in glas (vitro).