Hoofdstuk 6, Het zonnestelsel en hoofdstuk 8, de geheimtaal van het leven

ANW Hoofdstuk 6 Het zonnestelsel

§ 6.1 dagen, maanden, jaren

Uit waarnemingen van de maan kun je concluderen dat zij evenals de zon en de sterren van oost naar west lijkt te bewegen.
Hemellichamen draaien in 1 dag om de aarde.De aarde draait in 24 uur om zijn eigen as. De beweging van hemellichamen gaat van oost naar west. De maan draait in 29.5 dag om de aarde heen.De maan beweegt ten opzichte van de sterren in tegenovergestelde richting.De vormen die de maan aanneemt heten schijngestalten.Deze vormen die de maan aanneemt verandert in de loop van de maand. Alleen de kant die door de zon verlicht wordt is zichtbaar.

In de winter staat de zon ’s middags lager aan de hemel dan in de zomer, het is kouder en minder lang licht. Ook het sterrenbeeld de Grote Beer staat niet elke dag op dezelfde plaats.Is dit met ons model te verklaren.

Wanneer de zon langs de hemel beweegt verandert de plaats en de lengte van de schaduw. Zonnewijzers zijn de oudste klokken waarmee mensen het tijdstip op de dag bepaalden.

Voor de landbouw is tijd erg belangrijk, ze moeten weten wanneer ze moeten zaaien en oogsten. Er zijn 2 manieren om kalenders te maken, eentje gaat uit van de maan en de andere gaat uit van de zon. De oudste zijn gebaseerd op de beweging van de maan.

De zon legt de duur van een jaar vast. In 365.25 dagen beweegt de aarde 1 keer om de zon.Dit noem je een zonnejaar. Een kalenderjaar telt 365 dagen. Om te zorgen dat ons jaar in de pas blijft lopen met het zonnejaar telt februari eens in de 4 jaar 29 dagen.Dit heet een schrikkeljaar.

De aarde draait in oostelijke richting om zijn as. In het oosten komt de zon eerder op. Daarom waren er in Nederland allemaal verschillende tijdsaanduidingen. Maar door de komst van het spoorwegennet is alles gelijk getrokken.

Mensen hebben een biologische klok, deze zit in het voorste deel van de hypothalamus, deze is verbonden met je oog. Deze neemt afwisseling van dag en nacht waar. Als je reist kan je biologische klok in de war komen.

Tegenwoordig gebruiken we het internationale tijdzonesysteem. Deze is verdeeld is 24 tijdzones. De nullijn loopt bij het Engelse Greenwich. Oostelijk is later en westelijk is vroeger op de dag. Passeer je een lijn verandert de tijd en soms ook de datum.

§ 6.2 aarde, zon en maand

Wanneer de zon lager aan de hemel staat, valt het zonlicht onder een kleine hoek in een verwarmt daarom het aardoppervlak minder sterk. Dit is in de winter zo. In de zomer staat de zon op het midden van de dag het hoogst en daarom verbrand je dat het snelst.

Naarmate je dichter bij de evenaar woont zijn de verschillen de seizoenen kleiner. In de tropen komen er maar 2 seizoen voor. Maar als het bij ons hartje winter is, is het in Australië zomer hoe kan dat?

De denkbeeldige aardas tussen noord- en de zuidpool staat niet loodrecht op de baan van de aarde, maar in een hoek van 23.5 graden. Het is net alsof de aarde achterover leunt. Wanneer de aarde om de zon draait, blijft de aardas altijd in de richting van de Poolster wijzen. Door de scheve stand zijn bepaalde plekken op de aarde afwisselend meer en minder naar de zon gericht. De donkere periode op de zuidpool wordt poolnacht genoemd. Na een half jaar is het op de noordpool donker en is het in Nederland winter.

De wisseling van eb en vloed wordt getij genoemd. Wanneer het water niet meer stijgt en ook nog niet daalt dan keert het getij. De ebstroming heeft een snelheid van 1 a 2 km per uur. Het getij heeft een periode van 12 uur en 25 minuten.

Het getij wordt veroorzaakt door de zwaartekracht van de maan. Deze wordt kleiner als de afstand groter wordt. Aan de kant van de aarde die naar de maan is toegekeerd is de zwaartekracht dus groter dan aan de andere kant. Aan zowel de kant van de aarde, die naar de maan is toegekeerd, als aan de tegenovergestelde kant komt het water hoger te staan. Het wordt per dag 2 keer eb en vloed. Daar de draaiing van de maand duurt het elke dag iets langer voordat het hoog en laag wat er is.

Tijdens de zonsverduistering wordt het plotseling nacht, het wordt kouder en je kan de sterren aan de hemel zien. De maan staat dat precies tussen de zon en de aarde. Als de maan voor de zo’n 400 keer grotere zon verschuift wordt de zon verduisterd Een zonsverduistering duurt maximaal 7 minuten.

Bij volle maan staan de zon, aarde en de maan op een lijn. De aarde staat dus tussen de zon en de maan is. Een maanverduistering komt doordat de maan in de schaduw van de aarde komt te staan en de zon hem niet meer kan verlichten. Deze kan 3 kwartier duren.

Als de zon of maan niet helemaal wordt verduister heet die gedeeltelijke verduistering. De baan van de maan staat schuin op het vlak waarin de aarde om de zon draait. De banen van de maan en aarde maken een hoek van 5 graden.

§ 6.3 zonnestelsel

In het centrum van ons zonnestel staat de zon. Om de zon draaien 9 planeten. Om de meeste planeten draaien manen. Jupiter heeft een doorsnede van 11 keer groter dan de aarde. Mercuris en Venus staan dichter bij de zon als de aarde, ze worden binnenplaneten genoemd. De andere zes zijn buitenplaneten. Tussen de planeten Mars en Jupiter bevindt zich een soort gordel van duizenden kleine en grote rotsblokken met een omvang van tientallen kilometers. Ze worden planetoïden genoemd.

Venus is bezocht door Russen, Mars is bezocht door Amerikanen ruimtevaartuigen. De NASA lanceerde in 1977 voertuigen richting Uranus en Neptunes.

Gemiddeld eens in de 10 jaar kan je met je blote oog een komeet aan de hemel zien. Kometen bestaan uit stof en ijs. Als de komeet is de buurt van de zon komt verdampt het ijs en zo ontstaat de staart van ijl gas die miljoenen km lang kan worden.

Vallende sterren zijn meteoren. Stofjes en steentjes uit de ruimte botsen dan met grote snelheid tegen de aarde, de luchtwrijving in de atmosfeer is zo groot dat je een lichtflits ziet. Overgebleven brokstukken worden meteorieten genoemd.

Ooit was het zonnestel een enorme wolk van gas en stof, de oerwolk.

De aarde bestaat uit dezelfde atoomsoorten als de zon en andere planeten. Het heelal is opgebouwd uit dezelfde bouwstenen als alles hier op aarde. De aarde en ook jij maakt dus een onlosmakelijk deel uit van het universum.

Sterrenbeelden zijn gekomen omdat vroeger mensen lijntjes tussen de sterren gingen trekken.

De zon is ook een ster, maar lijkt groter omdat hij dichterbij staat. Er is een ster die 750 maal zo groot is als de zon.

Een belangrijk kenmerk van een ster is dat hij licht geeft. Dat de sterren zo heet zijn is omdat ze groot zijn en en daardoor de zwaartekracht groot is. Sterren bestaan uit gloeiend hete gassen.

De afstand van de aarde naar de zon is ongeveer 150 miljoen km. Licht heeft snelheid van 300000 km per seconde. Zonlicht heeft 8 min nodig om aarde te bereiken. Afstand die licht in een jaar aflegt heet een lichtjaar. Als je in het heelal kijkt kijk de dus in het verleden.

§ 6.4 beter waarnemen

Je ogen worden minder gevoelig als er lange tijd veel licht op valt. Daardoor zie je zwak verlichte voorwerpen minder duidelijk of helemaal niet. Als je vanuit een donkere kamer kijkt passen je ogen zicht aan, je pupillen verwijderen zich. Het kan 20 minuten duren voordat je ogen aan het donker gewend zijn.

Een telescoop vergroot je beeld, door het licht te bundelen met een lens. Tegenwoordig wordt het licht gebundeld door een hol geslepen spiegel.

Ze hebben een fototoestel aan de telescoop gemaakt zodat ze beelden kunnen vast leggen en niet zoals vroeger dat je alles gingen natekenen. Hoe langer de belichtingstijd op een fototoestel hoe meer details je zult zien.

Tegenwoordig wordt alles met de computer gedaan, waarnemingen worden met de computer be-studeerd. Op foto’s kan je niet altijd zien hoeveel licht er bijvoorbeeld is opgevangen en met de computer kan je dat makkelijk berekenen

De vraag naar dingen sneller en nauwkeuriger op te slaan heeft geleid tot de CCD-chip. Charged Coupled Device. Ze worden ook door digitale camera’s gebruikt.

Hoofdstuk 8 De geheimtaal van het leven

8.1 De jacht op DNA

Heel lang dacht men dat de eigenschappen van nakomelingen een volledig mengsel waren van de eigenschappen van de ouders.In de vorige eeuw merkte een oplettende onderzoeker dat dit niet kon kloppen.Als erfelijke eigenschappen volledig versmolten, zouden een zwart en een wit dier bij onderlinge kruising altijd grijs zijn.Deze oplettende onderzoeker was Gregor Mendel.Hij voerde in 1860 een proef uit met planten en hij zei dat je een eigenschap in zijn geheel erft of niet.Dus alles of niets.Zo’n erfelijke eigenschap heet een gen.

Toen Watson en Crick op jacht gingen naar de structuur van het DNA, was er al veel over DNA bekend.Men wist dat het in de kern van elke cel zat.Maar waarvoor diende DNA?Misschien heeft het iets met de erfelijkheid te maken.Het DNA-molecuul zou dan de informatiedrager zijn waarop het hele bouwplan van elk levend wezen zou staan beschreven.

Uit de ene bevruchte eicel aan het begin van ons leven ontstaat door celdeling uiteindelijk een volwassen lichaam van 2000 miljard cellen.Alleen al in onze pink zitten meer cellen dan er mensen zijn op aarde.De informatiedrager DNA moet zich dus bij elke deling ook kopiëren.Maar hoe?Hoe precies de erfelijke boodschappen in het DNA zijn opgeslagen was het 2e probleem.Om de werking van DNA als drager van de erfelijkheid te ontrafelen, moesten beide problemen worden opgelost.De oplossing bleek te zitten in de typische structuur van het DNA.

Watson vormde met Crick al gauw een berucht duo.Het tweetal werd dicht op de hielen gezeten door de Amerikaan Linus Pauling, hij won als enige 2 Nobelprijzen maar niet voor het DNA.

De chemische bouwstenen van het DNA waren bekend.Maar tot dusver had niemand uit die losse bouwstenen het DNA-bouwwerk kunnen maken.Watson en Crick bedachten het volgende plan:
Ze zouden zolang met de chemische bouwstenen modellen van het DNA-molecuul gaan bouwen totdat alle onderdelen keurig in elkaar paste.Volgens Watson en Crick moest DNA de vorm hebben van een spiraal.Ze bouwden een model met drie om elkaar wentelende ketens.Maar volgens Rosalind Franklin was dit niet verantwoord.Dus werden de twee onderzoekers van het DNA afgezet en het werk werd overgedragen aan Rosy.

Dan keert na een jaar het tij.Linus Pauling maakt zijn model van DNA in een wetenschappelijk tijdschrift openbaar en dat blijkt het geflopte idee van Watson en Crick te zijn.De twee bouwden een nieuwe model.Maar nu met twee ketens.Het model had de vorm van een gedraaide touwladder.Maar er was nu nog een laatste probleem.Crick en Watson wisten dat de treden werden gevormd door de zogeheten ‘basen’ Adenosine, Thymine,Cytosine en Guanine.Dit werd opgeschreven als A,T,C en G.
Twee basen vormde een trede.Maar dat paste niet goed.Een A en een G gaf een hele brede trede en een C en een G een smalle trede.Ineens kwamen ze er op dat AT en CG even breed waren.Ze zagen onmiddellijk dat het DNA-molecuul een chemische kopieermachine is.Ze doorzagen hoe dit molecuul het bouwplan vormde voor erfelijke eigenschappen.

De dubbele DNA-spiraal lijkt op een rits.De tandjes van de rits zijn de basen(A,T,C en G).Als een cel zich gaat delen, gaat de rits open.De koppeling tussen de basenparen worden verbroken.Er ontstaan twee halve ritsen, twee losse DNA-ketens.Dan kan het kopiëren gaan beginnen.Losse A,T,C en G bouwstenen die in elke cel voorkomen worden tandje voor tandje achter elkaar geplaatst en met elkaar verbonden.Tegenover elke A komt een T.Tegenover een C komt een G.

In het DNA staan alle instructies voor het opbouwen van een volledig mens,dier en alles wat leeft.Het is geschreven in de letters A,C,T en G.

8.2 Weten of niet-weten

Hoeveel genen de mens heeft, weten we niet precies.Vroeger dacht men dat we er tussen de 50.000 en 100.000 hadden, maar na nader onderzoek bleken dat er ongeveer 30.000 te zijn.Dit is gelijk met het aantal genen van een muis.Door het DNA te lezen kan de dokter vaststellen of iemand een erfelijke ziekte heeft.Over niet al te lange tijd zullen we de DNA-code van allen genen weten en is elk gen dat een erfelijke afwijking veroorzaakt met een test aan te tonen.

Storende schrijffouten in het DNA kun je van je ouders erven.Dan heb je een erfelijke ziekte.Maar een verandering in het DNA van het gen kan ook ontstaan door een toevallige kopiefout of door invloeden van buitenaf.Mutaties hoeven voor de baby’s niet altijd nadelig uit te pakken.Dat de mens bestaat is te danken aan deze mutaties.Want soms ontstaat er door veranderingen in het DNA stomtoevallig een gunstige eigenschap tot gevolg zijn.
In Nederland worden elk jaar 200.000 kinderen geboren.Bij 5% is er sprake van een aangeboren aandoening.Dokters kunnen een snel toenemend aantal erfelijke afwijkingen al tijdens de zwangerschap opsporen.Dat gebeurt door het lezen van het DNA of soms alleen maar door het tellen van de chromosomen.

Maar het testen op een erfelijke ziekte kan ook voor vreselijke dilemma’s zorgen.Als je de ziekte van Huntington hebt dan krijg je een rare stemming, je wordt vreemder, bizarre bewegingen worden gemakt.En na 10 tot 30 jaar ga je er dood aan.Maar wat is daar nu het dilemma van:Als je vader het heeft heb jij kans van 1 op 2, maar de dochter van hem wil geen zekerheid, ze wil haar lot afwachten.Als de kans 1 op 4 is geweest is het zeker dat haar moeder het ook heeft.

Dokters zijn wettelijk verplicht je te vertellen in welke staat je mankeert.Maar hebben we ook het wettelijke recht om het niet te weten.Daar zijn nog al veel problemen van gekomen.Niet iedereen wil weten of hij een erfelijke aandoening heeft.Deze meeste mensen zullen ‘nee’ zeggen.
Er zijn bepaalde groepen die het wel willen weten:de verzekeraars en de werkgevers.Zij willen weten in welke staat de werknemer of persoon mankeert.Daarom is er een nieuwe keuringswet op gezet.

8.3 Genetische manipulatie

Zolang de mensheid het zich kan herinneren heeft ze gebruik gemaakt van micro-organismen om voedsel te bewerken.De lijst is lang.Biergist zorgt voor alcohol in het bier.Bakkers en brouwers wisten niet dat ze aan een biotechnologie deden.Pas veel later in de geschiedenis ontdekte de wetenschap dat micro-organismen verantwoordelijk zijn voor het gisten van brood,wijn en bier.

In het DNA van alle levende wezens kom je dezelfde chemische letters C,A,T en G tegen.De taal van de erfelijkheid is voor alle levende wezens hetzelfde.Aan het begin van de jaren 60 begonnen geleerde dit inzicht voorzichtig in de praktijk te brengen.Ze knipten met ‘knip-enzymen’ genen uit menselijk DNA en plakten die in het DNA van de E.Coli-bacterie. De wetenschap is steeds handiger in het combineren van nuttige genen van het ene levende wezen naar het andere levende wezen.Deze techniek heet daarom ook:recombinant-DNA techniek.Gemanipuleerde bacteriën met nieuwe erfelijke eigenschappen breken olie af op zee.Ten slotte nog een opmerking over de naam:genetische manipulatie wordt ook wel DNA-modificatie.

Het bintje, de wereldberoemde Hollandse aardappel, is het product van jarenlang geduldig aardappelrassen kruisen.Maar deze methode heeft zijn beperkingen.Zij duurt heel lang en is zeer bewerkelijk.Bovendien moet je bij kruisen binnen de soort blijven.Maar stel nou dat een bacterie een natuurlijk eiwit makt dat insecten doodt, en dat je het gen voor dat eiwit in een plant kunt inbouwen.Het resultaat zou een plant zijn die bestand is tegen vraatzuchtige insecten.Deze bacterie bestaat.De voordelen hiervan zijn duidelijk:de plant heeft minder last van vraatzuchtige insecten en er is minder landbouwgif nodig.Genen van de ene soort zijn opgenomen in het DNA van een andere soort. In 1985 overleed er een jongetje die leed aan ADA-deficiëntie.Dit wil zeggen dat er te weinig ADA-eiwit in je lichaam zorgen.Deze eiwit is goed voor je afweersysteem.Zonder dat afweersysteem moet je dus de hele dag binnen blijven.

8.4 Voorbij het jaar 2000

In de genen staan al onze erfelijke eigenschappen beschreven.Van alle eiwitten die we maken, staat een gen recept geschreven in de chemische letters van het DNA.Het Human Genome Project grenst aan de wetenschappelijke overmoed.
Al gauw snapten de biowetenschappers dat ze het werk moesten verdelen om dubbel werk te voorkomen.
De vraag over tweelingen maakt het voor de wetenschap interessanter dan ooit.Eeneiige tweelingen zijn ontstaan uit de dezelfde bevruchte eicel.Ze hebben precies hetzelfde DNA en per definitie dezelfde genetische aanleg.Sinds 1970 loop er een onderzoek waarbij meer dan 200 paren eeneiige tweelingen die kort na de geboorte 9in verschillende gezinnen terechtkwamen, met elkaar vergeleken.Maar als we na HUGO alle genen kennen, weten we niet wat ze allemaal doen.Een nieuwe technologie, die van de DNA-chip, waarbij je zeer snel en zeer goedkoop heel veel DNA letters te gelijk kunt lezen, zal die ontwikkeling nog extra versnellen.Je hoeft niet eens te weten wat de DNA letters van een gen precies betekenen.Want als je een typisch stukje DNA altijd terugziet bij een typische afwijking, is dat voor de test op die afwijking voldoende.