Hoofdstuk 1 t/m 9

Hoofdstuk 1 §1.1 Recherchewerk Bij een relatie- en buurtonderzoek worden familieleden en buurtbewoners ondervraagd. Getuigenverklaringen
Beeldverslag
Sporenonderzoek
Bewijsmateriaal
Stille Getuigen
Doodsoorzaak
De recherche verzamelt voorwerpen en stoffen (haren, bloed en vezels) op de plaats van het misdrijf. Dit is voor de opsporing en als bewijsmateriaal. In de rechtszaal moet het 100% zeker zijn dat dader en bewijsmateriaal van het misdrijf met elkaar kloppen. Er zijn 4 verschillende bloedgroepen: A, B, AB, O. Galton ontdekte dat vingerafdrukken uniek zijn. Hij trok een aantal belangrijke conclusies:  Het lijnpatroon van de vingerhuid blijft levenslang hetzelfde.  Het aantal patronen dat kan voorkomen is zeer groot.  Je kunt vingerafdrukken indelen in groepen. Dit systeem is gebaseerd op typica. Dat zijn details van de huidlijnenpatroon. In het grote archief vol met vingerafdrukken zijn geen vingerafdrukken gevonden die hetzelfde zijn. Dit noemen wetenschappers een empirisch bewijs van betrouwbaarheid, een bewijs dat uit ervaring verkregen is. Er zijn veel manieren om vingerafdrukken zichtbaar te maken. Dit helpt bij een onderzoek. DNA zit in alle celkernen en bevat erfelijke informatie. De structuur is een heel lang molecuul, het lijkt op een gedraaide ladder en het is opgebouwd uit bouwstenen A, T, C en G. Een DNA-fingerprint is een soort streepjescode van je genen. Ze noemen het liever DNA-profiel omdat het niet zo uniek is als een vingerafdruk. Zo’n profiel ontstaat uit onderzoek van een klein deel van het DNA. Deze onderzoeken kunnen nog steeds verbeterd worden. Door DNA-profielen kan je persoonlijke vrijheid gevaar lopen, omdat bijvoorbeeld gegevens over erfelijke ziektes uit dit profiel zijn te halen. §1.2 De pil Het condoom is het oudste voorbehoedsmiddel. Het pessarium is het eerste vrouwenvoorbehoedsmiddel. Doordat er veel arme gezinnen waren gingen mensen op zoek naar een betrouwbaar voorbehoedsmiddel. Sanger kwam voor de vrouwen op die nog ongewenst zwanger werden. Zij benaderde wetenschappers en die gingen onderzoek doen naar vruchtbaarheidsremmende werking van vrouwelijke hormonen. In 1929 lukte het om de eerste grammen vrouwenhormoon te produceren. Na zoeken ontdekten ze de kunstmatige hormonen: Oestrogeen en Progestageen. Deze hormonen werden als medicijn voorgeschreven. In 1960 werd de eerste anticonceptiepil getest. Geen van de 800 vrouwen werden zwanger en ook werd de menstruatie minder. De pil werd voorgeschreven aan vrouwen met menstruatieklachten. Na enkele jaren hadden ze een goed beeld van de bijwerkingen en werd de pil voorgeschreven als voorbehoedsmiddel. De dosis oestrogeen en progestageen werkt in op de hypofyse. De pil beschermt op 4 manieren tegen zwangerschap: 1. De eirijping in de eierstok wordt bemoeilijkt. 2. Na ovulatie wordt het transport van de eicel vertraagd. 3. Het slijmvlies in baarmoeder ontwikkelt zich onvoldoende, een bevruchte eicel kan niet innestelen. 4. De taaie slijmprop tussen vagina en baarmoeder is taai, bijna alle zaadcellen worden daardoor tegengehouden. De pil werkt in baarmoeder, eileider, eierstok, vagina, baarmoederwand en hersenen. De fabrikanten van geneesmiddelen werkten na de ontdekking van de hormonen intensief samen met onderzoekers. Ze hadden veel geld over voor de octrooirechten. Deze beschermt uitvindingen 20 jaar, concurrenten mogen dan 20 jaar lang deze hormonen niet produceren en dat levert een grote winst op voor het eerste bedrijf. Voordat er een nieuw geneesmiddel op de markt komt, is er al veel geïnvesteerd en is er al jarenlang onderzoek gedaan. Een placebo is een nepmedicijn. Er zijn een aantal generaties pillen: 1e generatie 1962 > 50 g oestrogeen

2e generatie 1972 = 50 g oestrogeen
3e generatie 1974 < 50 g oestrogeen (4e generatie jaren 90 < 30 g oestrogeen) Hoofdstuk 2 § 2.2 Toilet en Riolering Vanaf 1800 werden er gegevens over de bevolking bijgehouden. Er waren veel ziektes en doden door de onhygiënische omstandigheden. Uitwerpselen en afval lagen op straat en de mensen dronken verontreinigd water. Vanaf 1850 werden uitwerpselen in poepdozen opgevangen. Deze werden dan 1x per week opgehaald en geleegd. De poep werd als mest aan de boeren verkocht. Na 1880 kwam er overal waterleiding. Al het rioolwater gaat naar waterzuiveringsinstallaties. Het zuiveren gebeurt in fases: 1. Grofvuilrooster: grote vaste bestanddelen (bladeren en wc-papier) verwijderd. Dan gaat het naar grote bakken daarin zinken kleine bestanddelen (zand en etensresten). 2. Beluchtigingstanks: Veel bacteriën, resterende organische afvalstoffen worden omgezet in nitraten en CO2. Bacteriën zijn aëroob, hebben veel zuurstof nodig daarvoor wordt het water geroerd. 3. Nabezinkbakken: bacteriën zakken naar de bodem en worden teruggebracht naar de beluchtigingstanks. Na hevige regenval kan de waterzuiveringsinstallatie het water niet aan. Het water wordt ongezuiverd geloosd. Er zijn twee soorten toilet: schoteltoilet (vlakspoeltoilet) en diepspoeltoilet. Er zit ook een verschil in de stortbakken want die kunnen hoog of laag zitten. Het doortrekken gebeurt in een aantal stappen: 1. Afvoerpijp in stortbak geopend. 2. Stortbak geleegd en de behoefte spoelt weg. 3. Afvoerpijp gesloten. 4. Kraan open. 5. Bak stroomt vol. 6. Kraan dicht. De wc is een regelsysteem met hendels, kranen en vlotters. Dit heet een mechanische techniek. Hoofstuk 3 §3.1 Ziek en gezond De WHO omschrijft gezondheid als een toestand van volledige lichamelijke, geestelijke en maatschappelijk welzijn en de afwezigheid van ziekte en gebrek. Ieder kijkt voor zich tegen ziektes aan. Een dokter vindt iets meestal pas ziek als de afwijking objectief te zien, voelen of te meten is. Er zijn veel onmeetbare subjectieve klachten. 2% van alle Nederlanders klaagt over abnormale moeheid. Soms is het een lichamelijke ziekte (zoals kanker) maar meestal kan de dokter niets vinden. De verschijnselen van ME zijn:  ellendig voelen  hoofdpijn  krampen  spierzwakte  alles overheersend moeheid
Patiënten zeggen dat het lichamelijk is, maar dokters kunnen niets vinden. Alternatieve denkwijzen zijn vaak op Oosterse ideeën gebaseerd. Evenwicht is zeer belangrijk. In alle mensen zijn 2 krachten: Yin & Yang. Yin: vrouwelijk, passief en ontvangend

Evenwicht
Yang: manlijk, actief en creatief
Yin en Yang vullen elkaar aan en zorgen voor harmonie. Je bent gezond als Yin en Yang in evenwicht zijn. Je bent gezond als Yin en Yang in evenwicht zijn. Bij ziekte overheerst een van de twee krachten. Herstel van het evenwicht is nodig om goed te genezen. Welke behandeling daarvoor het beste werkt, hangt sterk af van de zieke persoon. De twee meest gebruikte alternatieve geneeswijzen zijn acupunctuur en homeopathie. De moderne wetenschap houdt in dat dokters zich uitsluitend op feiten baseren. Op cijfers en meetbare zaken. Volgens deze visie is een ziekte een storing ergens in het lichaam. Je hart is een bloedpomp. Via je hart, slagadres, haarvaten en aders circuleert je bloed in je lichaam. De dokter kan aan de hand van meetbare afwijkingen op een gestandaardiseerde manier een diagnose stellen en een therapie voorschrijven. Deze therapie werkt bij ieder lichaam op dezelfde manier. Epidemiologen zijn medische rekenmeesters die zonder maar één patiënt te hebben gezien conclusies kunnen trekken op grond van cijfers over oorzaken van ziektes. Een gewone arts kan dit niet, omdat hij te weinig patiënten ziet. Hierbij zijn wel valkuilen want gevolg en oorzaak mogen niet omgedraaid worden. Ook kunnen cijfers op een verdraaide manier worden gepresenteerd. § 3.2 Ziekte als raadsel Semmelweis ontdekt een methode om kraamvrouwenkoorts te voorkomen. Dit heeft hij ontdekt door systematisch te werk te gaan. Hij werkte volgens de natuurwetenschappelijke methode. Hij verzamelt feiten en vervolgens bedenkt hij hypotheses, mogelijke oorzaken voor het probleem. Hij toetst die hypotheses en moet deze op basis van cijfermatige vergelijkingen. Bij natuurwetenschappelijk onderzoek toets je of een hypothese juist is. Dit leid je af uit de resultaten van experimenten. Natuurwetenschappelijke methode: Probleem
Hypothese
Voorspelling hypothese verworpen
Experiment
Resultaat
Hypothese bevestigd
Semmelweis kwam met de conclusie dat er schoon gewerkt moest worden. De sterftecijfers daalden enorm. Tegenwoordig worden en proeven met proefdieren gedaan en is dubbelblind onderzoek noodzakelijk bij het bevestigen van een medische hypothese. Bij een dubbelblind onderzoek krijgt de helft van de patiënten het te onderzoeken medicijn en de andere helft krijgt een placebo. Verder ondergaat iedereen precies dezelfde behandeling. Ook de onderzoeker weet niet wie wat krijgt. Op deze manier wordt uitgesloten dat suggestie een rol speelt. § 3.3 Ziektekiemen De meeste artsen geloofden niet in de ontdekking van Semmelweis. Ze geloofden dat lagere diersoorten (luizen, vlooien, muizen) spontaan uit stof ontstonden. Antonie van Leeuwenhoek zag in een zelfgemaakte microscoop in 1683 voor het eerst micro-organismen. Hij kon oorzaak en gevolg nog niet koppelen dat kwam pas 200 jaar later. Pasteur bewees experimenteel dat ziektekiemen niet spontaan ontstaan. Koch ontdekte dat elke ziekte door één micro-organisme werd veroorzaakt. Hij kreeg meteen bijval dit omdat in de tijd van Semmelweis iedereen nog geloofde in de Generatio Spontena en het onderzoek van Koch was makkelijk na te doen zodat onderzoekers zijn ontdekking konden toetsen en bevestigen. Koch bedacht postulaten, voorwaarden, om met zekerheid te kunnen zeggen welk micro-organisme de oorzaak van een bepaalde ziekte is: 1. Op de zieke plek is het verdachte micro-organisme erg veel aanwezig. 2. Het micro-organisme kan bij elke patiënt met de ziekte worden gevonden. 3. Het micro-organisme is uit het zieke element te isoleren en in zuivere vorm verder te kweken. 4. Als een proefdier met het gekweekte micro-organisme wordt besmet krijgt deze dezelfde ziekte. Pasteur vertelde de artsen dat ze schoon moesten werken. Lister vond het kiemvrij opereren uit. Hij steriliseerde zijn instrumenten in kokend water en hij gebruikte chemische middelen (carbol) om de bacteriën in het operatiegebied te doden. Na deze ontdekkingen volgden er meer. Het steriliseren van operatie-instrumenten, kleding en verband werd uitgevonden, er werd geopereerd met gummihandschoenen en mondkapjes. Pasteur vond ook het pasteuriseren uit. Dat is het enkele minuten sterk verhitten en daarna luchtdicht afsluiten van voedsel en drank. Waterleiding, rioleren en goede huisvesting zijn effectieve maatregelen tegen de verspreiding van ziektekiemen.
§ 3.4 Vaccineren Pasteur was de eerste die wetenschappelijk vaccins maakte tegen besmettelijke ziekten. Hij was niet de eerste die het vaccin vervaardigde. Dat was Jenner. Hij injecteerde iemand met koepokken en later met pokken. De koepokken hadden ervoor gezorgd dat er antistoffen werden aangemaakt en zo kreeg dit jongetje geen pokken meer. Hij was immuun geworden. Pasteur deed iets soortgelijks. Vaccins worden nog steeds zo gemaakt als Pasteur dit deed: uit verzwakte of gedode ziektekiemen. Het afweersysteem van je lichaam heeft een aantal barrières die bacteriën en virussen tegenhouden. Je huid, huidzweet, speeksel en het zure maagsap vormen de eerste barrière. De witte bloedcellen vormen de tweede barrière. Er zijn verschillende soorten witte bloedcellen zoals T en B-cellen. Deze werken samen. T-cellen herkennen besmette of geïnfecteerde lichaamscellen en zijn in staat ze op te ruimen. B-cellen maken antistoffen tegen de gevonden ziekteverwekker. B-cellen vermenigvuldigen zich snel en makken antistoffen aan. Macrofagen ruimen de indringers op. Een aantal B-cellen transformeren zich in B-geheugencellen en blijven jaren in het bloed. Als er nog eens dezelfde ziekteverwekker binnendringt wordt deze meteen uitgeschakeld. Het kan zijn dat het afweersysteem niet goed werkt:  geen goede T- en B-cellen,  medicijnen die het afweersysteem aantasten,  virussen die het afweersysteem vernietigen. Vaccinatie heeft veel voordelen. Het werkt vlug, veilig en is goedkoop. Er zijn 2 bevolkingsgroepen niet ingeënt. Dit om religieuze redenen en alternatieve geneeswijzen vinden het niet veilig. In Nederland zijn 400.000 mensen niet ingeënt. 60.000 mensen om religieuze redenen. Toch ontstonden de laatste uitbarstingen van Polio onder hen. Dat komt omdat zij in een besloten kring leven. Ze gaan naar dezelfde scholen, kerken en verenigingen. De andere 340.000 niet-ingeente mensen zijn verspreidt over Nederland. Om hen heen staat een kring van welingeente mensen. Er zijn bacteriën die resistent zijn tegen antibiotica. De tamste bacteriën worden uitgeroeid maar de sterkste blijven over. De laatste jaren zijn er meerdere infectieziekten opgedoken waar het afweersysteem niet tegen werkt. 90% van de Aids-patiënten woont in een ontwikkelingsland. Er zijn medicijnen maar die zijn erg duur. Er is een goedkopen vaccin nodig maar dat is er (nog) niet. Montagnier ontdekte in 1984 dat Aids werd veroorzaakt door een virus: HIV. Het maken van een vaccin viel tegen. Het kan niet worden getest omdat het virus alleen mensen ziek maakt. Er is dus geen proefdier. HIV kent veel vormen daarin lijkt het op het griepvirus. Hoofdstuk 4 § 4.4 De productie van penicilline Bij het kweken van micro-organismen is steriel werken vereist. Deze worden gekweekt in petrischalen. Op de bodem is een voedingsbodem van gelei aangebracht. Er wordt een bepaald micro-organisme op de bodem geënt. Deze eet van het voedsel en groeit uit tot zichtbare kolonies. In de lucht zijn altijd bacteriën en schimmelsporen aanwezig. Die mogen niet bij de voedemsbodem komen vandaar dat er een deksel op het schaaltje zit. Flemming was in 1923 bezig met een onderzoek naar infectieziekten. Hij kweekte ziekteverwekkende bacteriën. Op het schaaltje kwam ook een schimmel terecht. Rondom de schimmel zaten er geen bacteriën. Hij bedacht dat schimmel een stof produceerde die giftig was tegen bacteriën. Deze stof heet penicilline. Onderzoekers slaagden er niet in om voldoende penicilline te maken om de toepassing op mensen te testen. De geleerden Florey en Chain pakte het groots aan. Een heel laboratorium werd omgebouwd tot fabriek voor penicilline. Toen brak de oorlog uit. Er waren weinig middelen beschikbaar. In 1940 was er 100 gram onzuivere penicilline verzameld. Ze deden een onderzoek. Het slaagde! Verder onderzoek was gericht op de beste dosis en toedieningsvorm. Door de oorlog zat er weinig schot in het onderzoek. Florey ging naar de VS en kreeg hulp van de regering en industrie. In 1942 werd de eerste persoon van de dood gered. Biotechnologie is het gebruik van micro-organismen om producten te maken. Dit gebeurt al eeuwen. Voordat er productie van schimmels in grote plaats plaatsvindt wordt onderzocht onder welke omstandigheden de opbrengst het grootst is. De samenstelling van het voedsel, de temperatuur en de tijdsduur zijn erg belangrijk. Voor het maken van schimmel zijn er drie stappen: 1. Er is een kleine hoeveelheid schimmel in een voorkweektank → schimmel vermenigvuldigd zich → kweek wordt voortgezet in grotere reactor → bioreactor gevuld met voedingsstof en de tot dusver gekweekte schimmel. 2. De productie moet in zuivere vorm verkrijgbaar worden. Inhoud bioreactor → filtratie → extractie → kristallisatie → filtratie → kristallisatie → kristalfiltratie → kristalwassing
3. → kristalfiltratie en droging → zuivere penicilline in vorm van witte kristalletjes. Het is belangrijk dat er steriel gewerkt wordt. Penicilline verhoogt de kwaliteit van ons leven. Geneesmiddelen kunnen minder werkzaam worden doordat ziekteverwekkers veranderen. Door voortdurend onderzoek is men in staat geneesmiddelen daarop aan te passen. Hoofdstuk 5 § 5.1 Ontdekkingsreiziger en kaartenmaker In de oudste culturen zoals die van de Babyloniers en de Egyptenaren verklaarde men natuurverschijnselen met Goden. Overals was een god voor. 2500 jaar geleden kwam er een nieuwe kijk naar natuurverschijnselen. Alles werd logisch beredeneerd en deze redenaties werden niet getoetst. In de 16e eeuw werd er begonnen met proefondervindelijk onderzoek. Steeds vaker zetten geleerden hun vraagtekens bij gevestigde theorieën. De manier van kennis verkrijg over de natuur wordt wel de inductieve methode genoemd. Inductie is aan de hand van voldoende waarnemingen komen tot algemeen geldende, dus wetenschappelijke uitspraken over de natuur. Hierbij zijn onderzoeksvragen en hypotheses nodig. Onderzoekers gaan ook op een andere manier te werk. Uit bestaande kennis proberen ze door logisch redeneren nieuwe kennis af te leiden, die ze dan aan waarnemingen en experimenten kunnen toetsen. Dit heet deductie. Tegenwoordig kunnen inductie en deductie niet zonder elkaar. Door deze combinatie kunnen onderzoekers hun theorieën en modellen verfijnen en aanscherpen. atomen met protonen
Materie neutronen

elektronen (= negatief geladen deeltjes) Demokritos bedacht dat er atomen bestonden. In de 17e eeuw dachten de meeste geleerde dat dit kon kloppen. Zo was er vanalles te verklaren, maar of ze echt bestonden bleef de vraag. Thomson bedacht het krentenbolmodel. De positieve lading is daarin gelijkmatig over het atoom verdeeld terwijl de negatieve elektronen in een regelmatig patroon in het atoom zweven. Rutherford ontdekte dat dit niet klopte. Hij ontdekte dat atomen bijna leeg zijn, vrijwel alle materie zit in een positief geladen kern. De elektronen draaien er omheen. Ook dit bleek niet helemaal te kloppen. De hoop op een exact beeld werd opgegeven. Er bleef een waarschijnlijkheidswolk over. Theoretische aannames en praktische kennis samen leveren steeds betere modellen van de bouwstenen van materie. Vooruitgang in de wetenschap is een kwestie van veranderende steeds beter modellen. § 5.2 Hoe vrij is een onderzoeker? Het Manhatten-project was een zeer geheim onderzoek dat in 1945 leidde tot de eerste atoombom. Het onderzoek was begonnen in WOII met Albert Einstein. De mensen waren tegenstander van gebruik van wetenschappelijke kennis voor militaire doeleinden. Toen onderzoek een echt beroep werd, was er vraag naar zuiver onderzoek. Onderzoekers zouden zich niet moeten laten leiden door politici en ondernemers, maar louter door hunnieuwsgierigheid. Maar voor grote bedrijven is dit onmogelijk. Zij kunnen geen nieuwe producten op de markt brengen zonder voorafgaand onderzoek. Zulk onderzoek heet toegepast. Er bestaat ook fundamenteel onderzoek. Dat is onderzoek met als doel meer kennis vergaren. Wetenschappers die fundamenteel onderzoek doen lijken onafhankelijk, maar dit zijn ze niet. Ze hebben geld nodig en steeds minder onderzoek wordt gefinancierd via het algemene budget van een universiteit (1e geldstroom). Steeds vaker wordt het onderzoek per project betaald (2e geldstroom). Er wordt ook nog onderzoek uitgevoerd uit opdracht van overheid en bedrijven (3e geldstroom). Het is vaak niet te voorspellen tot welke nuttige toepassing fundamenteel onderzoek leidt. Volhardende nieuwsgierigheid en ellende kunnen drijfveren zijn van onderzoekers. Soms kan de drang om te scoren zo groot zijn dat er bedrog bij komt. Ze geven het onderzoek dan een iets andere wending zodat het heel belangrijk lijkt, maar doordat andere onderzoekers het na gaan doen vallen ze door de mand. Binnen en buiten de wetenschap wordt gediscussieerd over wat wel en niet kan en mag in de wetenschap. De grenzen van de wetenschap worden nauwlettend in de gaten gehouden. § 5.3 De wetenschappelijke methode Zonder hypotheses is een onderzoeker hulpeloos. Een wetenschappelijke hypothese moet toetsbaar zijn. Er moet een toetsbare voorspelling van worden kunnen afgeleid. De meeste hypotheses komen voort uit goed waarnemen en het rangschikken van onderzoeksmateriaal. Voor het doen van onderzoek zijn instrumenten onmisbaar. Als een hypothese niet blijkt te kloppen, hebben ze er toch iets aan. Als een hypothese het onderzoek heeft overleefd kan je zeggen dat deze waarschijnlijk of aannemelijk is. Popper, wetenschapsfilosoof, vindt dat je hypotheses beter kunt falsificeren. Dat is het aantonen dat een hypothese onjuist is. Het tegenovergestelde is het aantonen dat een hypothese juist is, verificatie, is bijna onmogelijk. Natuurwetenschappelijke kennis is macht over materie en leven. Vooruitgang in de wetenschap is een zaak van veranderende modellen. Er zijn veel verschillende soorten modellen, bijv: tekening van een dinosaurus, computersimulatie van klimaatveranderingen, E=mc2, CO2 etc. Modellen moeten niet verward worden met de werkelijkheid. Ze geven niet meer dan een gedeeltelijk en een vereenvoudigd beeld. § 5.4 De onderzoeker onderzocht Entomologie is insectenleer. De richting die zich bezighoudt met organismen en hun relaties, onderling en met hun omgeving wordt ecologie genoemd. Hoofdstuk 6 § 6.1 Bevolkingsgroei
Met een rekenmodel worden voorspellingen gedaan over de bevolkingsgroei. Er zijn twee soorten groei: Lineaire groei = een bepaalde hoeveelheid stijgt steeds met een vast bedrag. Groei
Exponentiele groei = een toename met een vast percentage. Malthus hield zich bezig met de groei van de engelse bevolking. Hij voorzag grote hongersnood en ik 1845 brak deze in Ierland uit. De bevolking is nu veel groter dan hij verwacht had. In zijn berekening was hij twee belangrijke variabelen vergeten: technologische ontwikkeling en sociale factoren. Het CBS houdt zich bezig met registratie van gegevens over de bevolking. De wereldbevolking groeit nu met 90 miljoen mensen per jaar. De VN houdt zich bezig met verwachtingen van de groei van de wereldbevolking. Ze hebben grote computers waar ze variabelen invoeren. Dr. Svherbov van het bevolkingsonderzoekcentrum van Groningen heeft een computerprogramma ontwikkeld toch blijft de betrouwbaarheid laag. § 6.2 Grenzen aan de groei In 1972 kwam de Club van Rome met een rapport over de toekomst van de wereld. Zij hadden het MIT de opdracht gegeven om de bevolkingsgroei te berekenen. Deze heeft rekening gehouden met verschillende variabelen bij het berekenen:  bevolkingsgroei  voedselproductie  industrialisatie  uitputting natuurlijke bronnen (aardolie & ertsen)  milieuvervuiling

Het rapport was bedoeld als een waarschuwing. De belangrijkste conclusies waren: 1. Als de groeitrends van de wereldbevolking, voedselproductie, industrialisatie, uitputting van natuurlijke bronnen en milieuvervuiling zo door gaat zijn binnen 100 jaar de grenzen aan de groei bereikt. 2. Als de groeitrends naar beneden worden bijgesteld kan een ecologische en economische stabiliteit ontstaan. Het uitputten van grondstofvoorraden kan op drie manieren worden veranderd: 1. Het ontdekken van nieuwe voorraden. 2. De ene stof vervangt de andere stof. 3. Hergebruiken. Aan de automobiliteit moeten grenzen worden gesteld. De overheid neemt maatregelen zoals verplichting van en katalysator in je auto, belastingverhoging op autobrandstoffen en het stimuleren van openbaar vervoer. § 6.3 Meer voedsel Bij fotosynthese produceren planten onder invloed van zonne-energie uit water en koolstofdioxide glucose en zuurstof. Fotosynthese maakt deel uit van een grote kringloop, de koolstofkringloop. Ook bestaat er voor de elementen zuurstof en stikstof een kringloop. Planten hebben koolstofdioxide, zonlicht en mineralen nodig. Verder hebben ze nog koolstof, zuurstof, waterstof, fosfor, kalium en stikstof nodig. De koolstof in planten komt van koolstofdioxide uit de lucht. Planten kunnen de stikstof uit de lucht niet opnemen. Deze kunnen via kunstmest worden toegediend. Von Liebig was de uitvinder hiervan. Met groene revolutie wordt bedoeld de teelt van gewassen met meer opbrengst. Dit kan door veredeling of door genetische manipulatie. Deze planten hebben wel veel kunstmest, bestrijdingsmiddelen en water nodig. § 6.4 Duurzame ontwikkeling Een duurzame ontwikkeling bevredigt de vraag van deze tijd, zonder de mogelijkheden van de toekomstige generaties aan te passen. Door de import en export wordt duurzaamheid verstoord. Dit omdat het biologische afval van beide voedselstromen niet meer terug komt in de gebieden waar het voedsel verbouwt is. Daar verarmt de grond terwijl hier het afval zich opstapelt. Dit geldt niet alleen voor voedsel, maar voor alle grondstoffen die op grote schaal vervoerd worden. Door de intensieve veehouderij is er in Nederland een mestprobleem. De overheid verplicht de boeren het overschot aan mest in de grond te spuiten. Zo komen de mineralen in de bodem en vervolgens in het oppervlakte- en grondwater. Dat heet uitspoeling. Meer mest op het land betekent niet automatisch een grotere oogst. De planten kunnen de hoeveelheid mineralen niet meer aan. Voordelen van kunstmest:  goedkoper  hygiënischer  gemakkelijk te verwerken
Alle boeren zijn wettelijk verplicht een mineralenboekhouding bij te houden. Het doel hiervan is het streven naar een evenwicht tussen het aantal fosfaten en nitraten dat een boerenbedrijf inkomt en weer uitgaat. Ook door het verminderen van intensieve veehouderij is het mestprobleem terug te dringen, maar dit heeft dan weer negatieve gevolgen voor de prijzen die worden hoger en daarmee voor de export. Bij duurzame landbouw is er sprake van gemengde bedrijven die geen gebruikgemaakt wordt van kunstmest en chemische bestrijdingsmiddelen. Het samenbrengen van landbouw en veeteelt heet integratie.De bestrijding tegen plagen en ziektes moet meer ecologisch worden. Een voorbeeld is biologische bestrijding. Dit kan d.m.v. de ene insect die de andere opeet. Hoofdstuk 9 § 9.1 De jacht op het DNA Mendel ontdekte in de 19e eeuw dat je een eigenschap in zijn geheel erft of niet erft. Zo'n erfelijke eigenschap heet een gen. Alle genen samen zijn jouw bouwplan. Er waren twee problemen bij het onderzoeken van DNA: 1. Hoe krijgen alle cellen bij celdeling een exacte kopie van alle genen mee? 2. Hoe zit de erfelijke boodschap in het DNA opgeslagen? De structuur van DNA was de oplossing. Watson en Crick ontdekte de structuur van DNA, waarmee verklaart kan worden hoe DNA zich zelf kopieert. Ze zagen ook hoe een DNA-molecuul het bouwplan is voor de erfelijke wetenschap. DNA heeft een dubbele spiraalstructuur. Deze worden aan elkaar gekoppeld door de vaste basisparen A-T en G-C. Elk gen is een code voor een eiwit en deze zijn noodzakelijk voor de besturing van ons lichaam. Elk eiwit is opgebouwd uit niet meer dan 20 aminozuren, deze bestaan altijd uit drie letters (A, T, C of G) Bij de vorming van eiwit worden deze aan elkaar gekoppeld. DNA heeft de structuur van een gedraaide touwladder. Als DNA zich gaat delen gaan de sporten van de touwladder open. Bij elke helft maakt de cel een identieke kopie van de ontbrekende helft. Zo ontstaan weer nieuwe touwladders. § 9.2 Weten of niet-weten Erfelijke ziektes kan je zien als schrijffouten in het DNA. Maar een verandering in het DNA van het gen, een mutatie, kan ook door invloeden van buitenaf, zoals sigarettenrook of chemische stoffen. Deze zijn overigens niet allemaal negatief. Door DNA-onderzoek kunnen ze vaststellen of je de drager bent van erfelijke ziektes.Dit onderzoek heet DNA-diagnostiek. Deze testen brengen mensen voor grote dilemma's wil ik het wel of niet weten? Verzekeringsmaatschappijen en werkgevers willen graag weten of je kans hebt op ernstige ziektes,maar je bent niet verplicht dit te vertellen.
§ 9.3 Genetische manipulatie Bij genetische manipulatie worden genen van het ene soort ingebouwd in het DNA van een ander soort. Dat kan bij planten, dieren, schimmels en de mens. De wetenschap wordt hier steeds handiger in. Door DNA-modificatie kunnen erfelijke eigenschappen van dieren, mensen en planten worden veranderd. In 1990 werd de eerste reageerbuis-stier geboren, Herman. Zijn dochters hadden het menselijke gen lactoferrine in hun melk. Dit is een natuurlijk antibioticum. Er is protest tegen het klonen van dieren en tegen genetisch gemanipuleerd voedsel. § 9.4 Een nieuwe eeuw Wetenschappers over de hele wereld werken samen aan het HUGO-project dat tot doel heeft alle menselijke genen in kaart te brengen. Rond 2005 verwachten ze het onderzoek te hebben voltooid. Er is een discussie gaande of er octrooi op DNA verleend kan worden. De mens is meer dan DNA. Omstandigheden waarin een mens verkeerd bepalen ook hoe zijn toekomst zal verlopen. De invloed van DNA-technologie zal in het leven steeds meer toenemen. Men vindt dit beangstigend. § 1.3 Navigatie Met alleen een kompas redt je het niet op zee. Het kompas geeft alleen het noorden aan terwijl je niet weet waar je bent. Je hebt meer hulpmiddelen nodig. Een nauwkeurig navigatiesysteem is van groot economisch en politiek belang. In de loop van de tijd is er een systeem bedacht waarmee met behulp van twee coördinaten een plaats op aarde wordt aangegeven. Deze coördinaten zijn de geografische lengte en breedte. De belangrijkste houvast die je op zee hebt zijn de zon, de sterren en de maan. Recht boven de noordpool, in het verlengde van de aardas staat de poolster. De hoek waaronder je de poolster waarneemt is gelijk aan de geografische breedte. Met de zon kan de geografische lengte worden bepaald. Plaatsbepaling is mogelijk door een nauwkeurige tijdmeting en het meten van hoeken waaronder hemellichamen boven de horizon staan. Nu zijn er nieuwe navigatiesystemen zoals het radiobaken. Dit is een radiostation dat een speciaal signaal uitzendt. Met behulp van een computer kan nauwkeurig de plaats worden bepaald. Ook zijn er satellieten in een baan om de aarde die signalen uitzenden. Hiermee kan snel en heel nauwkeurig de plaats worden bepaald. Een schip kan ook ingebouwde kaarten hebben of GPS, hiermee kan een route worden uitgestippeld en het roer aan de computer worden gekoppeld, dan vaart het schip automatisch. § 1.4 Ruimtevaart 1900: Experimenten met raketten. 1940: De Duitsers konden al V2’s afvuren, bommen die over grote afstand konden vliegen. Bij de ontwikkeling van ruimtevaart was naast nieuwsgierigheid, ook een groot politiek belang. De ontwikkeling van de ruimtevaart werd sterk gestimuleerd door de wapenwedloop tussen de VS en de Sovjet Unie. 1957: Russen eerste satelliet in de ruimte. 1962: Kennedy zegt dat de eerste mensen voor 1970 op de maan zal landen. 1969: Neil Armstrong op de maan. Toepassingen van de ruimtevaart zijn het lanceren van satellieten, ruimtevaartuigen naar andere hemellichamen sturen voor onderzoek, en mensen in de ruimte brengen om wetenschappelijke experimenten te doen. Satellieten vallen om de aarde heen en bevinden zich in de dampkring, waar ze geen last hebben van luchtwrijving. Satellieten hebben een hoop invloed op het dagelijkse leven, d.m.v. weervoorspellingen, telefoongesprekken, en bijvoorbeeld tv-uitzendingen. Satellieten gebruiken zonnepanelen om energie op te wekken. Bemande ruimtevaart stelt zware eisen aan ruimtevaartuigen. Lange ruimtereizen zijn niet goed voor de gezondheid. De astronauten zijn langdurig gewichtloos en daardoor verslappen spieren en kunnen botten ontkalken. § 7.1 Dagen, maanden, jaren De maan beweegt van west naar oost en verandert van vorm (1e kwartier – volle maan – laatste kwartier) De maan weerkaatst het licht van de zon en draait in 29,5 dagen om de aarde. De aarde draait in oostelijke richting in 24 uur om haar as. De maan en de aarde draaien samen in 365,25 dagen om de zon. De tijdrekening en kalender zijn afgeleid van de zon en maan aan de hemel. Door technische ontwikkelingen is de hele wereld verdeeld in 24 zones van elk 1 uur. Dit heet de standaardisering van de tijd. Uit nauwkeurige waarnemingen over de bewegingen van de zon, maan en de sterren aan de hemel kan een model worden opgesteld dat deze bewegingen verklaard. Als waarnemingen niet met dit model te verklaren zijn, moet het worden aangepast of uitgebreid. De zon staat in de zomer een stuk hoger als in de winter. Doordat het langer licht is, is het in de zomer ook warmer, dit heeft nog een reden: als de zon lager aan de hemel staat, valt het zonlicht vlakker en verwarmt het de aarde minder sterk. De aarde blijft altijd in de richting van de poolster staan, door deze scheve stand van de aardas zijn plekken op de aarde afwisselend meer en minder naar de zon gericht. Hierdoor worden de seizoenen veroorzaakt. Onze hersenen hebben een biologische klok die een natuurlijk dag-nacht-ritme regelt. Dit heet het bioritme. Dit kan verstoord worden door een jetlag of nachtdiensten.
§ 7.2 Het zonnestelsel Het getij wordt veroorzaakt door de zwaartekracht van de maan op de aarde. De maan en de aarde trekken elkaar aan. De zwaartekracht wordt steeds kleiner als de afstand groter wordt. De getijkrachten proberen de aarde tot een ei uit te rekken, maar de continenten bewegen niet mee en de oceanen wel. Aan zowel de kant van de aarde die naar de maan is toegekeerd als de tegenovergestelde kant is het hoogwater. Elke dag wordt het overal twee keer eb en vloed. De zon kan eb en vloed versterken of verzwakken. Als de zon, aarde en maan op 1 lijn staan versterken het getij van de zon en de maan elkaar. Bij nieuwe maan is er sprake van springtij en bij 1e of laatste kwartier is het doodtij. Een zonsverduistering ontstaat als de maan precies tussen de aarde en de zon instaat. Bij een maansverduistering staat de aarde tussen de zon en de maan in. De baan van de maan ligt niet in hetzelfde vlak als de baan van de zon, hierdoor is er niet elke maand een verduistering. In het midden van ons zonnestelsel staat de zon, hier omheen draaien negen planeten in ellipsvormige banen. Om deze planeten kunnen weer manen draaien. Tussen de planeten Mars en Jupiter bevindt zich een gordel van duizenden brokstukken. Dat zijn planetoïden, meestal niet groter dan enkele tientallen kilometers. De kennis die we van de planeten hebben, komt van de vele ruimtevaartuigen die naar de planeten zijn gestuurd. Deze maakte foto’s van de oppervlaktes en manen. § 7.3 Het heelal Sterren zijn enorme, zeer hete gasbollen. In tegenstelling tot de planeten zenden ze licht uit in plaats van het te weerkaatsen. Doordat ze zo heet zijn, kunnen ze licht uitzenden. Sterren zijn zo heet, omdat ze zo groot zijn. Daardoor is de zwaartekracht ook heel erg groot en dit heeft tot gevolgen dat in het binnenste van de ster de druk en de temperatuur extreem hoog zijn. Het meest voorkomende gas is een ster is waterstof. In de sterkern schieten de waterstofatomen door elkaar heen en botsen ze op elkaar. Als zo’n botsing hard genoeg is kan er kernfusie optreden. Atomen botsen dan zo hard op elkaar dat ze samensmelten tot een groter atoom. Waterstofatomen vormen zo een heliumatoom. Bij de klap komt energie vrij in de vorm van warmte en licht. Onder invloed van hun eigen zwaartekracht trekken de grote gaswolken samen en de temperatuur en druk nemen toe, dan treedt er kernfusie op. In het binnenste van de wolk ontstaat een tegendruk, waardoor de gaswolk niet langer samentrekt. De gasbol straalt nu licht uit en een ster is geboren. De afstand die licht in 1 jaar aflegt heet een lichtjaar. Het licht dat je van een ster ziet is de ster zoals hij was toen hij het licht uitzond. Je kijkt dus in het verleden. Het heelal bestaat uit meer dan 100 miljard sterrenstelsels. Dit zijn groepen van tientallen tot honderden miljarden sterren. Het zonnestelsel maakt deel uit van een melkwegstelsel. Het is een afgeplatte schijf met 200 miljard sterren. Andere sterrenstelsels staan op vele lichtjaren afstand. Met de wet van Hubble kan je afstanden tot een sterrenstelsel nauwkeurig vaststellen. Hij ontdekte ook dat het heelal uitdijt. Volgens de hypothese is het heelal 15 miljoen jaar geleden ontstaan tijdens de Big Bang. Het zonnestelsel is waarschijnlijk ontstaan uit een gigantische oerwolk die door zijn eigen zwaartekracht samentrok. Deze is gaan draaien en daardoor afgeplat. Uit plaatselijke verdikkingen van waterstofgas zijn sterren ontstaan. Door samenklonteringen van materiaal zijn planeten ontstaan. § 7.4 Beter waarnemen Doordat er niet genoeg licht op je puppillen valt om alle sterren te kunnen zien, zijn er telescopen uitgevonden. Bij een telescoop (Galileo Galilei) wordt het invallende licht gebundeld. Een telescoop vangt veel meer licht op, ook vergroot een telescoop het beeld. Telescopen met spiegels hebben voordelen boven telescopen met lenzen: • Een les bundelt de verschillende kleuren licht niet op dezelfde manier, hierdoor wordt het beeld nooit helemaal scherp. • Lenzen kunnen alleen aan de randen vastgezet worden, hierdoor vervormt de lens door zijn eigen gewicht en wordt het beeld onscherp. De waarnemingen worden gefotografeerd. Hierdoor zijn verschillende waarnemingen goed met elkaar te vergelijken. Als je langer belicht, worden meer details zichtbaar. Je kan bijvoorbeeld sterren en gaswolken zien. Als licht door een gas gaat ontstaat er licht. De atomen in het gas absorberen namelijk licht van zeer bepaalde golflengten. Uit het lijnenspectrum van sterrenlicht zijn de snelheid, temperatuur en de samenstelling van licht te bepalen. Je moet hiervoor de lijnen identificeren. Elke stof veroorzaakt een uniek lijnenpatroon die ook van de temperatuur afhangt. Uit de verschuiving van lijnen (Doppler-effect) is de snelheid van licht te bepalen. Met de nieuwe CCD-chip zijn waarnemingen nauwkeuriger te doen. Deze chip zet ze meteen om in een computerbestand. Met computers kunnen waarnemingen veel sneller en nauwkeuriger worden bestudeerd. § 8.1 Een leefbare planeet Het is onwaarschijnlijk om op Mars en Venus aardse levensvormen aan te treffen. Op Venus is het warm en er schijnt nooit de zon. De planeet is in wolken gehuld, die zwavelzuur bevatten. Op Mars is het ijzige koud en kurkdroog. De atmosferen van aarde, Mars en Venus zijn ontstaan door uitgassen van deze hemellichamen. Bij de aarde is dit proces nog niet afgelopen, want vulkanen spuiten nog steeds gas de atmosfeer in. Vulkanen spuiten voor het grootste deel koolstofdioxide uit. Hieruit concluderen onderzoekers dat dit het belangrijkste bestanddeel van de oeratmosfeer van de aarde is geweest. Dit is veranderd door de afstand tussen de zon en de aarde. Hier komt stromend water voor, dit komt doordat de temperatuur precies goed is. Het water verzamelde zich in oceanen, waar het leven moet zijn ontstaan. Uit experimenten blijkt dat de bouwstenen van het leven, aminozuren, vrij gemakkelijk konden ontstaan in de oeratmosfeer en de oeroceaan. Ruim een miljard jaar na het ontstaan van de aarde kwamen eencellige organismen voor. Ze namen CO2 op en maakten daaruit zuurstof, nu een bijproduct van het leven. De grens van de atmosfeer ligt op +/- 150 km hoogte, omdat daarboven satellieten kunnen cirkelen zonder al te veel worden afgeremd. Deze werkt ook als een paraplu voor ruimtepuin. De zon zendt allerlei soorten stralingen uit. Röntgen en gammastralingen worden op 100 km hoogte opgenomen in de ijle luchtlagen en UV-stralingen op 30 km hoogte door de ozonlaag. De schadelijke stralingen worden omgezet in warmte. De zon geeft de aarde heel veel energie. De zon is de motor achter de waterkringloop en de oceaanstroming. Beiden verdelen de zonne-energie over het aardoppervlak. De biosfeer is het dunne schilletje dat aan het aardoppervlak voorkomt waarin wij leven. Alle vormen van leven zijn van de biosfeer en elkaar afhankelijk. Er zijn verschillende belangrijke kringlopen van levende elementen en verbindingen.