Examen Vmbo-T

Examenstof biologie vmbo KGT Examenstof 2003 - 2004 biologie VMBO-KGT (Kaderberoepgerichte, Gemengde en Theoretische leerweg) Cellen De levenskenmerken (levensverschijnselen) van organismen zijn: ademhalen, voeden, afvalstoffen uitscheiden, groeien, ontwikkelen en voortplanten. 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). Plantaardige cellen bestaan uit verschillende onderdelen. Het cytoplasma (celplasma) is een stroperige vloeistof die bestaat uit water met daarin allerlei opgeloste stoffen. Het celmembraan is de buitenste laag van het cytoplasma. De celkern regelt alles wat er in de cel gebeurt. De celkern bestaat uit kernplasma. Kernplasma is stroperige vloeistof. Het kernmembraan is de buitenste laag van het kernplasma. In het kernplasma bevinden zich chromosomen. Vacuolen zijn blaasjes in het cytoplasma gevuld met vocht. Jonge plantencellen hebben veel kleine vacuolen. Oudere plantencellen hebben één grote, centrale vacuole. De celwand is een stevig laagje om de cel heen. Dit is een tussencelstof en behoort niet tot de cel. De celwand bestaat uit dood materiaal. Intercellulaire ruimten zijn kleine holten tussen de celwanden gevuld met lucht. Plastiden zijn korrels in het cytoplasma. Bladgroenkorrels, kleurstofkorrels en zetmeelkorrels zijn verschillende soorten plastiden. Dierlijke cellen bestaan uit verschillende onderdelen. Het cytoplasma (celplasma) is een stroperige vloeistof die bestaat uit water met daarin allerlei opgeloste stoffen. Het celmembraan is de buitenste laag van het cytoplasma. De celkern regelt alles wat er in de cel gebeurt en bestaat uit kernplasma. Kernplasma is een stroperige vloeistof waarin de chromosomen zich bevinden. Het kernmembraan is de buitenste laag van het kernplasma. In dierlijke cellen komen geen plastiden voor en geen grote, centrale vacuolen. Om de cellen zitten geen celwanden. Chromosomen zijn dunnen draden in de celkern die een rol spelen bij de erfelijkheid. In de chromosomen zit de stof DNA. DNA bevat informatie voor erfelijke eigenschappen. Ieder soort organisme heeft een vast aantal chromosomen in de celkern. Een mens heeft 46 chromosomen in de kern van elke cel zitten. De chromosomen komen in paren van twee identieke chromosomen voor. Cellen delen zich om nieuwe cellen te vormen voor groei, vervanging en herstel. Gewone celdeling (mitose) vindt op de volgende manier plaats: Voor de celdeling is elke chromosoom een langgerekte, dunne draad die niet zichtbaar is. Elke chromosoom vormt er een tweede draad bij die een kopie is van de eerste draad. De twee draden zitten in het midden aan elkaar vast. De draden van de chromosomen rollen zich op als een spiraal (spiraliseren) waardoor de chromosomen korten en dikker worden. De chromosomen worden dan zichtbaar. De chromosomen gaan in het midden van de cel liggen. De twee draden van elk chromosoom gaan dan uit elkaar en er ontstaan twee nieuwe celkernen en celmembranen. De chromosomen worden weer draadvormig en zijn niet meer te zien. Na de deling wordt de nieuwe cel (dochtercel) even groot als de oude cel (moedercel) door het bijmaken van cytoplasma (plasmagroei). Stofwisseling Stofwisseling is de verzamelnaam voor alle processen in het lichaam waar een stof wordt omgezet in een andere stof. Organische stoffen worden in het lichaam van een organisme gemaakt en anorganische stoffen komen uit de levenloze natuur. 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. Fotosynthese is een reactie die plaatsvindt in de bladgroenkorrels van een plant. Koolstofdioxide, water en lichtenergie worden omgezet in glucose en zuurstof. De energie uit het zonlicht wordt opgeslagen in glucose en dient als voedsel voor de plant. Via de wortelen nemen de planten water op. Door de huidmondjes in een blad wordt koolstofdioxide opgenomen en zuurstof afgegeven. Planten hebben meer organische stoffen nodig dan alleen glucose. Die krijgen ze door glucose om te zetten in andere stoffen. Assimilatie is een reactie waarbij organische stoffen worden gevormd. Organische stoffen kunnen dienst doen als bouwstof en als brandstof. Verbranding is een reactie waarbij een brandstof omgezet wordt in energie. Glucose is een brandstof die in de cellen van planten wordt gebruikt. Bij de verbranding van glucose is zuurstof nodig en komt water, koolstofdioxide en energie vrij. Energie kan in de vorm van warmte of beweging vrijkomen. In een lichaam kunnen naast glucose ook andere energierijke, organische stoffen als brandstof dienen.
Planten Planten kunnen geslachtelijk en ongeslachtelijk voortplanten. Manieren om ongeslachtelijk voor te planten zijn: door stekken, knollen, bollen, uitlopers of wortelstokken. Bij ongeslachtelijke voortplanting krijgt de plant geen nieuwe erfelijke eigenschappen. Bij geslachtelijke voortplanting wel. Voor de geslachtelijke voortplanting van planten zijn bloemen erg belangrijk. Bloemen zijn de voortplantingsorganen van de plant. Een bloem bestaat uit een bloemkelk met kelkbladeren, een bloemkroon met kroonbladeren, meeldraden en een stamper. De kelkbladeren van een plant zijn meestal groen. Deze bladeren beschermen de bloem als deze nog in de knop zit. De kroonbladeren zijn meestal groot en hebben meestal een opvallende kleur om insecten aan te lokken. De meeldraden zijn de mannelijke voortplantingsorganen. Een meeldraad bestaat uit een helmdraad en een helmknop. In de helmknoppen ontstaan door reductiedeling stuifmeelkorrels. Dit zijn de mannelijke geslachtscellen. Tijdens de vorming van stuifmeelkorrels ontstaan er helmhokjes in de helmknoppen. Als deze hokjes openspringen, komen de stuifmeelkorrels vrij. De stamper is het vrouwelijke voortplantingsorgaan. De stamper bestaat uit een stempel, een stijl en een vruchtbeginsel. In een vruchtbeginsel zitten zaadbeginsels. In elk zaadbeginsel ontstaat door reductiedeling een eicel. Eicellen zijn de vrouwelijke geslachtscellen. Een bloem wordt bestuift als een stuifmeelkorrel op de stamper van een bloem van dezelfde soort komt. Bloemen die door insecten worden bestoven zijn insectenbloemen en bloemen die door de wind worden bestoven zijn windbloemen. Insectenbloemen lokken insecten naar zich toe door de kleur, de geur en door nectar te maken. Als de insecten nectar uit de bloem halen, blijft er stuifmeel aan het lichaam plakken. Als het insect naar een andere bloem gaat kan het stuifmeel van de ene bloem op de stamper van de volgende bloem komen. Bij windbloemen steken de helmknoppen vaak uit de bloem. Windbloemen maken heel veel stuifmeel wat makkelijk door de wind kan worden meegenomen. Een bloem kan bestuift worden door kruisbestuiving of door zelfbestuiving. Bij kruisbestuiving komt stuifmeel van de ene bloem op de stamper van een andere bloem. Bij zelfbestuiving komt stuifmeel van een bloem op zijn eigen stamper. Na bestuiving liggen stuifmeelkorrels op de stamper. Een stuifmeelkorrel vormt een stuifmeelbuis naar het zaadbeginsel in het vruchtbeginsel. De kern van de stuifmeelkorrel gaat door de buis en versmelt met de kern van een eicel. De bevruchte eicel groeit uit tot een kiem en het zaadbeginsel groeit uit tot een zaad. Het vruchtbeginsel groeit uit tot een vrucht. Een vrucht kan er op verschillende manieren voor zorgen dat de zaden worden verspreid. Zaden kunnen door de wind, door dieren, door water of door de plant zelf worden verspreid. Uit zaad kan een nieuwe plant groeien. Zaad bestaat uit een zaadhuid, twee zaadlobben en een kiem. De zaadhuid is voor de bescherming en de zaadlobben zijn reservevoedsel voor de kiem. De kiem bestaat uit een worteltje, een stengeltje en twee blaadjes. Als een zaad ontkiemt, groeit de kiem uit tot een kiemplantje. De wortels van een plant zorgen er voor dat een plant stevig in de grond staat en dat een plant water met de daarin opgeloste stoffen kan opnemen. Soms wordt in de wortels reservevoedsel opgeslagen. De stengel zorgt voor de stevigheid van een plant, voor het dragen van de bladeren en bloemen en voor het transport tussen de wortels en de bladeren. De bladeren zorgen voor fotosynthese, nemen koolstofdioxide op, geven zuurstof af en zorgen voor verdamping van water. Het transport door de plant vindt plaats door vaten. In de stengel liggen veel vaten bij elkaar in vaatbundels. De vaten in bladeren heten nerven. Er zijn twee soorten vaten: houtvaten en bastvaten. Houtvaten liggen aan de binnenkant van de stengel en bastvaten liggen aan de buitenkant. In een blad liggen de houtvaten aan de bovenkant en de bastvaten aan de onderkant. Door de houtvaten gaat water met de daarin opgeloste stoffen van de wortels naar de bladeren. Bij de vorming van houtvaten wordt houtstof tegen de verticale celwanden afgezet. Daarna verdwijnt eerst de horizontale scheidingswand tussen cellen die boven elkaar liggen en daarna de hele cel. Door de bastvaten gaan voedingsstoffen van de bladeren naar de rest van de plant. Bij de vorming van bastvaten verdwijnt de cel niet en in de horizontale scheidingswanden tussen cellen die boven elkaar liggen ontstaan openingen (zeefplaat). De wortels nemen water op met wortelharen. Het water met de daarin opgeloste stoffen gaat via de celwanden naar de houtvaten. Het water met de daarin opgeloste stoffen gaat vervolgens tegen de zwaartekracht in naar de bladeren. Water kan tegen de zwaartekracht in doordat er water verdampt in de bladeren wordt er water omhoog gezogen door de bladeren. De wortels helpen mee door het water omhoog te persen. Dat heet worteldruk. Een boom maakt ieder jaar een nieuw laagje hout waar transport, door plaats vindt. Het hout dat in één jaar gemaakt is, heet een jaarring. Aan de jaarringen kan je zien hoe oud een boom is. Een plant krijgt stevigheid door houtvaten en door vocht in de vacuolen van cellen. De vacuolen drukken het cytoplasma tegen de celwand aan. De druk van de cel tegen de celwand heet turgor. Een plant krijgt ook stevigheid door vezels. Bij een vezel wordt een dikke celwand afgezet die uit cellulose en houtstof bestaat. De cel sterft daarna af. Een plant kan zich beschermen tegen verdamping van water door een waslaagje op de bladeren, door de huidmondjes te sluiten met behulp van sluitcellen of door haren op de bladeren. 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. Dit heet een voedselweb. Planten maken door fotosynthese in bladgroenkorrels energierijke stoffen (glucose) en zijn daarom producenten. Ze hebben geen andere organismen nodig voor hun voedingsstoffen en zijn daarom autotroof. Dieren, schimmels en de meeste bacteriën hebben geen bladgroenkorrels en zijn afhankelijk van andere organismen voor hun voedingstoffen. Deze organismen zijn heterotroof. Dieren zijn de tweede en volgende schakels in een voedselketen en kunnen zelf geen energierijke stoffen maken. Dieren krijgen energierijke stoffen binnen door planten of andere dieren te eten. Dieren zijn consumenten. Planteneters eten alleen planten, vleeseters eten alleen dieren en alleseters eten planten en dieren. Bacteriën en schimmels krijgen energierijke stoffen binnen uit de dode resten van organismen. Bacteriën en schimmels zijn reducenten. Ze maken van organische stoffen anorganische stoffen. Planten kunnen anorganische stoffen weer opnemen. Door schimmels en bacteriën wordt de kringloop van stoffen rond gemaakt. Koolstof maakt een kringloop door. Planten nemen koolstofdioxide op. De koolstof komt in verschillende organische stoffen van een plant te zitten. Organismen die de plant of resten daarvan eten krijgen ook koolstof binnen. Bij de verbranding van de stoffen waar koolstof in zit komt de koolstof weer vrij. Stikstof maakt ook een kringloop door. Stikstof is wel een belangrijk bestanddeel van eiwitten. Stikstof wordt niet opgenomen uit de lucht door dieren of planten. Stikstof komt in de bodem voor in nitraat en wordt door planten gebruikt bij de omzetting van glucose in plantaardige eiwitten. Als een dier een plant eet wordt een deel van de plantaardige eiwitten omgezet in dierlijke eiwitten. Rottingsbacteriën gebruiken dierlijke en plantaardige eiwitten uit dode resten van planten en dieren als brandstof. Hierbij ontstaat ammoniak. Een deel van de ammoniak die ontstaat, lost op in het grondwater. Het stikstof zit dan in ammonium. Sommige bacteriën kunnen van ammonium nitraat maken. Een ander deel van de ammoniak die ontstaat, komt in de lucht als ammoniakgas en wordt omgezet in stikstofgas. Stikstofbindende bacteriën gebruiken stikstofgas uit de lucht bij de vorming van eiwitten. Een voedselketen kan bestaan uit een piramide van aantallen. Na elke stap worden de aantallen organismen bijna altijd kleiner. Biomassa is het gewicht van de organische stoffen in een organisme. Bij een piramide van biomassa eet een organisme meer biomassa dat waar het zelf uit bestaat. Na elke stap wordt de biomassa altijd kleiner. In een voedselketen geven de organismen energierijke stoffen aan elkaar door. Er verdwijnt energie uit de voedselketen als er organismen dood gaan en door stoffen uit te scheiden waar nog energie in zit. 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. 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. Op het laagje humus kunnen mossen en kruidachtige planten groeien. Door de mossen en kruidachtige planten 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. Het eindstadium waarbij de abiotische factoren constant blijven en planten en dieren niet meer verdrongen worden, heet het climaxecosysteem. Dieren passen zich aan aan hun leefgebied. Waterdieren zijn aangepast aan het water door vinnen, kieuwen en een gestroomlijnd lichaam. Landdieren zijn aangepast aan het land door stevige poten en een stevig skelet om hun gewicht te dragen. De tanden van dieren zijn aangepast op het soort eten dat ze eten. De poten van zoogdieren zijn aangepast aan de plek waar ze eten vinden. Zoolgangers lopen op hun hele voetzool, teengangers lopen op hun tenen en topgangers lopen op de toppen van hun tenen (hoefgangers). De poten van vogels zijn ook aangepast. Zangvogels hebben poten om zich vast te grijpen aan takken, roofvogels hebben scherpe klauwen om prooien te vangen, loopvogels kunnen hard rennen met hun poten, watervogels hebben zwemvliezen om mee te peddelen en steltlopers hebben lange poten en tenen om in ondiep water te staan. De snavels van vogels zijn aangepast aan het voedsel dat ze eten. Een kegelsnavel is voor het eten van harde zaden, een pincetsnavel is voor het vangen van insecten, een haaksnavel is voor het in stukken scheuren van een prooi, een priemsnavel is voor het prikken in de bodem van water en een zeefsnavel is voor het zeven van voedsel uit het water. Planten zijn ook aangepast aan hun omgeving. Landplanten passen zich aan op de manier waarop ze worden bestoven en op de manier waarop ze hun zaden verspreiden. Zonplanten leven op plekken waar veel licht is. Schaduwplanten leven hebben zich aangepast aan plekken waar weinig licht is. Schaduwplanten hebben grote bladeren en bloeien in het voorjaar als de grote bomen nog veel licht doorlaten (voorjaarsbloeiers). Waterplanten zijn aangepast aan het water. De stengel is meestal slap omdat het water de bladeren draagt. De huidmondjes zitten aan de bovenkant van een blad wat op het water drijft. Via een luchtkanaal in de stengel kan er zuurstof bij de wortels komen. Mens en milieu Mensen hebben invloed op het milieu. Soms ontstaan er milieuproblemen als het milieu erg verstoord wordt door de mens. Als er te veel grondstoffen uit de bodem worden gehaald, raakt de bodem uitgeput, door veel stoffen aan het milieu toe te voegen ontstaat er vervuiling en door grote veranderingen aan te brengen wordt het milieu aangetast. Milieuproblemen ontstaan door de groei van de bevolking en door de manier waarop mensen leven. Door bevolkingsgroei zijn er meer grondstoffen uit de bodem nodig en wordt er meer vervuiling veroorzaakt. De druk die door bevolkingsgroei op het milieu wordt veroorzaakt heet bevolkingsdruk. Bedreigde dier- en plantsoorten ontstaan doordat mensen de natuurlijke omgeving van dieren veranderen. Horizonvervuiling is de vervuiling van de horizon door hoge gebouwen of masten. Het meeste voedsel van mensen komt van de landbouw. Landbouw bestaat uit akkerbouw, veeteelt en tuinbouw. De voedselproductie wordt verhoogd door bemesting van de bodem, door bewerking van de bodem, door bescherming van planten en dieren tegen ziekten en plagen, door speciaal voer aan dieren te geven en door de erfelijke eigenschappen van planten en dieren te veranderen. Dieren en planten kunnen door chemische en biologische bestrijdingsmiddelen beschermd worden. Aan chemische bestrijdingsmiddelen (pesticiden of biociden) zitten verschillende nadelen. Ten eerste zijn de middelen niet selectief zodat ook de nuttige organismen gedood worden. Ten tweede kunnen organismen resistent voor een middel worden zodat het middel niet meer werkt. Ten derde kunnen de middelen niet biologisch afgebroken worden. De biociden komen dan in de voedselketen terecht. De dieren boven aan de voedselketen krijgen heel veel gif binnen doordat de bestrijdingsmiddelen zich ophopen (accumulatie). Biologische bestrijding vindt plaats door natuurlijke vijanden, lokstoffen of door elk jaar een ander gewas te verbouwen (vruchtwissel). Door kunstmatige selectie en kruising (veredeling) en door recombinant-DNA-technieken ontstaan nieuwe soorten planten die beter en sneller te verbouwen zijn. Bij dieren wordt de productie verbeterd door recombinant-DNA-technieken en in-vitrofertilisatie (IVF). Ook worden aan het voer medicijnen en hormonen toegevoegd. Monocultuur is akkerbouw waarbij maar één gewas wordt verbouwd. Monocultuur levert veel op, maar heeft als nadelen dat de kans op insectenplagen vergroot, dat de kans op plantenziekten vergroot, dat er gebruik wordt gemaakt van chemische bestrijdingsmiddelen en dat de bodem uitgeput raakt. Bij intensieve veeteelt (bio-industrie) worden zo veel mogelijk dieren in een kleine ruimte gehouden. De leefomgeving is erg onnatuurlijk. De bedrijven houden veel mest over die ze niet kwijt kunnen. Glastuinbouw is het verbouwen van tuingewassen in kassen. De glastuinbouw gebruikt veel elektriciteit en aardgas om de kassen te verlichten en te verwarmen. Daardoor komt er veel koolstofdioxide in de lucht. Biologische landbouw is veel beter voor het milieu. Door de verbranding van fossiele brandstoffen komen zwaveldioxide en stikstofoxiden in de lucht. Daardoor ontstaat er zwavelzuur en salpeterzuur. De zuren komen naar beneden als het regent (zure regen). De bodem wordt zuurder door deze stoffen (verzuring). Verzuring tast planten, dieren, gebouwen en beeldhouwwerken aan. De landbouw, het verkeer, fabrieken en elektriciteitscentrales zij de grootste veroorzakers van zure regen. Kerncentrales veroorzaken geen zure regen, maar wel radioactief afval. 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. Door het versterkte broeikaseffect wordt de temperatuur op aarde hoger. Door temperatuurverhoging 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 heet vermesting. Door vermesting verandert het ecosysteem in het water en kan uiteindelijk al het leven uit het water verdwijnen. Chemische afvalstoffen kunnen het water ook vervuilen. Chemische afvalstoffen zijn vaak giftig voor reducenten, waardoor het zelfreinigend vermogen van het water afneemt. Van het water wordt 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. Erosie is het wegwaaien of spoelen van de humuslaag. Zonder de humuslaag ontstaan er woestijnen. De bodem wordt niet alleen door verzuring en ontbossing bedreigd, maar ook door verdroging. Bij verdroging droogt de bodem uit door het dalen van de grondwaterstand en 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. Chemisch afval moet apart ingezameld worden. 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 is duurzame ontwikkeling. 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 Om er voor te zorgen dat schimmels en bacteriën (micro-organismen) voedsel niet bederven, moet voedsel geconserveerd worden. Voedsel kan geconserveerd worden 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 bijna alle micro-organismen dood. Het verhitte voedsel wordt zo snel mogelijk luchtdicht verpakt zodat er geen nieuwe micro-organismen op terechtkunnen komen. Een derde manier van conserveren is het drogen van voedsel. Zonder water kunnen micro-organismen niet leven. Ook kunnen er 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. Er bestaan dierlijke en plantaardige voedingsmiddelen. Dierlijke voedingsmiddelen zijn afkomstig van dieren en plantaardige voedingsmiddelen zijn afkomstig van dieren. Voedingsstoffen zijn de bruikbare bestanddelen van voedingsmiddelen. Voedingsstoffen 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. Het verteringstelsel bestaat uit het darmkanaal en een aantal verteringsklieren. Sommige stoffen kunnen niet door de wand van het darmkanaal heen en moeten eerst verteerd worden met behulp van verteringssappen. De verteringsproducten die dan ontstaan kunnen wel door de wand heen. Verteringssappen worden gemaakt in de verteringsklieren. De verteringsklieren zijn: de speekselklieren, de maagsapklieren, de lever, de alvleesklier en de darmsapklieren. Delen van het voedsel die niet verteerd worden, zoals vezels, verlaten het lichaam via de anus. De spieren in de wand van het darmkanaal zorgen er voor dat voedsel door het darmkanaal beweegt. Het afwisselend samentrekken en ontspannen van deze spieren heet darmperistaltiek. Met tanden en kiezen wordt voedsel in kleinere stukjes verdeeld. Tanden zitten met wortels vast in de kaken. Een tand bestaat uit tandbeen. De kroon van een tand is beschermd met een laagje glazuur. De wortel met een laagje cement. In het tandbeen zit een holte (tandholte). Daarin liggen de zenuwen en de bloedvaten. Om de wortles zit het wortelvlies. Dat vlies zorgt voor de bevestiging in de kaak. In de mondholte wordt voedsel in kleine stukjes verdeeld en komt er speeksel bij de voeding. Speeksel bestaat uit water, slijm en enzym. Hierdoor glijdt het voedsel beter, wordt zetmeel verteerd en worden bacteriën gedood. 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 komt door de slikreflex in de slokdarm. De peristaltische beweging van de slokdarm zorgt er voor dat het voedsel in de maag komt. De maagsapklieren maken maagsap. Maagsap bestaat uit water, zoutzuur en enzym. Door het enzym worden de eiwitten gedeeltelijk verteerd. Het zoutzuur dood bijna alle bacteriën. De kringspier aan het einde van de maag (maagportier) laat kleine beetjes voedsel door. Het voedsel komt dan in de twaalfvingerige darm. In de twaalfvingerige darm komt er gal en alvleessap bij het voedsel. Gal wordt gemaakt in de lever en bewaard in de galblaas. Gal verdeelt vetten die voorkomen in grote druppels in kleine druppeltjes zodat ze makkelijker verteerd kunnen worden. Dit wordt emulgeren genoemd. Alvleessap wordt gemaakt in de alvleesklier en de enzymen die er in zitten helpen bij de vertering van eiwitten, koolhydraten en vetten. Het voedsel gaat na de twaalfvingerige darm door naar de dunne darm. In de wand van de dunne darm liggen darmsapklieren die darmsap maken. Darmsap maakt de vertering van eiwitten en koolhydraten af. De dunne darm is erg geplooid. De plooien heten darmplooien. Op de darmplooien staan darmvlokken. Daarin liggen bloedvaten die water met de daarin opgeloste verteringsproducten opnemen. De voedselresten die niet verteerd zijn komen in de dikke darm. De plaats waar de dunne darm in de dikke darm uitkomt, heet de blinde darm. Onder aan de blinde darm zit het wormvormig aanhangsel (appendix). In de dikke darm wordt water opgenomen. Door bacteriën in de dikke darm wordt daar cellulose verteerd en omgezet in glucose. Aan het einde van de dikke darm zit de endeldarm. Daar worden de voedselresten opgeslagen voor ze het lichaam via de anus verlaten (ontlasting). Cellulose komt voor in plantencellen en niet in dierencellen. Omdat cellulose heel erg moeilijk te verteren is, is het verteringsstelsel van een planteneter (herbivoor) aangepast. Herbivoren hebben plooikiezen met harde ribbels waarmee ze het voedsel goed kunnen fijnmalen. Planteneters hebben geen hoektanden en het darmkanaal is meestal erg lang. Vleeseters (carnivoren) hebben scherpe knipkiezen waardoor het vlees in kleine stukken wordt gebeten. De hoektanden worden gebruikt om een prooi te doden, om stukken vlees los te scheuren en om zich te verdedigen. Het darmkanaal van een carnivoor is meestal kort. Alleseters (omnivoren) hebben knobbelkiezen waarmee voedsel wordt vermalen. Ze hebben hoektanden en een middellang darmkanaal. Gaswisseling Bij de verbranding in de cellen van organismen is zuurstof nodig en komt koolstofdioxide vrij. Het aanvoeren van zuurstof en het afvoeren van koolstofdioxide heet ademhaling. Tracheeën, kieuwen en longen zijn ademhalingsorganen. Eencellige dieren nemen zuurstof op door de celwand en hebben geen ademhalingorganen. Insecten halen adem door tracheeën. Tracheeën zijn kleine buisjes door het lichaam van een insect. In de huid zitten kleine openingen (stigma’s) die open en dicht kunnen. Via de stigma’s komt er lucht in de tracheeën. De cellen nemen zuurstof op uit de tracheeën en geven koolstofdioxide af. Vissen en jonge amfibieën halen adem door kieuwen. Bij vissen liggen de kieuwen vlak achter de kop in de kieuwholten. De kieuwholten zijn bedekt met kieuwdeksels. Via de mond gaat er water in de mondholte. Daarna wordt het water door de kieuwen naar de kieuwholte geperst. De kieuwen zijn opgebouwd uit kieuwbogen met daartussen een groot aantal kieuwplaatjes. In de kieuwplaatjes liggen dunnen bloedvaten die zuurstof opnemen en koolstofdioxide afstaan. De kieuwdeksels gaan vervolgens open en het water stroomt de kieuwholten uit. Reptielen, vogels, volwassen amfibieën en zoogdieren halen adem door longen. Jonge en volwassen amfibieën halen ook adem door de huid. Door de haarvaten in de longen wordt zuurstof uit de lucht opgenomen en koolstofdioxide afgegeven. Het ademhalingsstelsel van de mens bestaat uit de neusholte, de mondholte, de keelholte, het strottenhoofd, de luchtpijp, de bronchiën, de longen en de longblaasjes. Via de neus of de mond komt de lucht in de mondholte of de neusholte. In de neusholte wordt de lucht een beetje verwarmd en bevochtigd door slijmproducerende cellen in het neusslijmvlies. Stof en ziekteverwekkers blijven aan het slijm plakken. Trilhaarcellen verplaatsen het slijm naar de keelholte waar het wordt ingeslikt. Na de neus of mondholte komt de lucht door de keelholte, het strottenhoofd en de luchtpijp. Bij de keelholte kruist de weg die voedsel aflegt de weg die lucht aflegt. In het strottenhoofd liggen de stembanden. De luchtpijp is een holle buis bekleed met slijmvlies. Daarin zitten slijmproducerende cellen en trilhaarcellen. Stofdeeltjes en ziekteverwekkers blijven aan het slijm kleven. De trilhaartjes verplaatsen het slijm naar de keelholte. 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 en de wand is ook bekleed met slijmvlies. De bronchiën vertakken zich steeds verder in kleinere buisjes. In de fijne luchtpijptakjes zitten spieren in plaats van kraakbeenringen. Aan het einde van de fijnste luchtpijptakjes zitten de longblaasjes. In de dunne wanden van longblaasjes zitten longhaarvaten. Zuurstof kan door de wand heen en wordt opgenomen door het bloed. Het bloed vervoert zuurstof naar alle delen van het lichaam. In het bloed dat naar de longblaasjes toestroomt zit veel koolstofdioxide. Koolstofdioxide kan ook door de wand heen en wordt opgenomen door de lucht in de longblaasjes. Bij het uitademen wordt de koolstofdioxide afgevoerd. Ademhalen kan op twee manieren. Bij borstademhaling (of ribademhaling) bewegen de ribben en het borstbeen. De spieren tussen de ribben zorgen ervoor dat het borstbeen en de ribben omhoog gaan. Hierdoor worden de longen groter en wordt er lucht naar binnen gezogen (inademen). Bij uitademen ontspannen de spieren zich en gaan de ribben en het borstbeen weer omlaag. De longen worden weer kleiner en de lucht wordt uit de longen geperst. Bij de buikademhaling (of middenrifademhaling) bewegen het middenrif en de buik. Het middenrif is een vlies dat door middenrifspieren omhoog en omlaag kan bewegen. Bij het inademen beweegt het middenrif omlaag zodat de borstholte groter wordt. De longen rekken daardoor uit en er wordt lucht naar binnen gezogen. De buikholte wordt kleiner zodat de organen in de buikholte een beetje naar voren worden gedrukt. Bij uitademing ontspannen de middenrifspieren zich en drukken de organen in de buikholte het middenrif weer omhoog. De borstholte en de longen worden dan weer kleiner en de lucht wordt uit de longen geperst. De longen kunnen minder goed werken door een ziekte als astma, door schadelijke stoffen of door een overgevoeligheid (allergie) voor bepaalde stoffen zoals bij hooikoorts.
Transport Bloed zorgt voor het transport van verschillende stoffen in het lichaam. 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 bloedeiwit. Rode bloedcellen zijn kleine ronde schijfjes die in het midden wat dunner zijn dan aan de rand. Ze hebben geen celkern en worden gemaakt in het rode beenmerg. 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 dat hierbij vrijkomt, wordt gebruikt bij het maken van nieuw hemoglobine. Witte bloedcellen hebben wel een celkern. Ze worden, net als rode bloedcellen, in het rode beenmerg gemaakt. Witte bloedcellen maken ziekteverwekkers onschadelijk. Bloedplaatjes zijn delen van cellen die uit elkaar zijn gevallen. Ze helpen samen met het bloedeiwit fibrinogeen bij de bloedstolling. 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. Bij de kleine bloedsomloop pompt de rechterhelft van het hart zuurstofarm bloed via de longslagader naar de longen. In de longen wordt zuurstof opgenomen en koolstofdioxide afgegeven. Vanuit de longen gaat het zuurstofrijke bloed via de longader naar de linkerhelft van het hart. Bij de grote bloedsomloop pompt de linker helft van het hart zuurstofrijk bloed door de aorta naar alle organen in het lichaam. In de organen wordt door het bloed zuurstof afgegeven en koolstofdioxide opgenomen. Het zuurstofarme bloed stroomt via de holle aders terug naar de rechte helft van het hart. Om het hart zitten kransslagaders en kransaders die zuurstof afgeven aan het hart en afvalstoffen opnemen. De twee helften van het hart worden gescheiden door de harttussenwand. Elke helft van het hart bestaat uit twee delen: een boezem en een kamer. Bloed komt eerst in de boezem en daarna in de kamer. Vanuit de kamer wordt het bloed naar de longen of naar alle andere organen gepompt. Tussen de boezem en de kamer zitten hartkleppen zodat het bloed niet terug kan stromen. Tussen de kamers en de aorta en de longslagader zitten halvemaanvormige kleppen. Die zorgen er voor dat het bloed niet terug stroomt. Er zijn drie soorten bloedvaten: slagaders, haarvaten en aders. Vanuit het hart gaat het bloed door slagaders naar organen toe. Slagaders liggen diep in het lichaam. Haarvaten zijn hele dunne bloedvaten met een wand waar vocht doorheen kan. Door de haarvaten kunnen zuurstof en voedingsstoffen afgegeven worden aan de cellen en afvalstoffen opgenomen worden. Door de aders stroomt het bloed naar het hart toe. In de aders zitten kleppen zodat het bloed niet terugstroomt naar de organen. Zuurstofarm bloed uit de wand van het darmkanaal gaat voor een groot deel via de poortader naar de lever. De lever ontvangt zuurstofrijk bloed via de leverslagader. In de lever wordt het teveel aan glucose omgezet in glycogeen. Glycogeen wordt in de lever opgeslagen en gebruikt als er te weinig glucose in het bloed zit. Het bloed stroomt uit de lever door de leverader terug naar het hart. Hart- en vaatziekten zijn ziekten die te maken hebben met het bloedvatenstelsel. Door een hoge bloeddruk kan je deze ziekten krijgen. Cholesterol is een vet wat aan de wand van bloedvaten kan blijven plakken. Daardoor wordt de opening waar bloed door kan steeds kleiner. Ook zorgt het er voor dat de wanden ruwer worden. Daardoor kan er b.v. kalk blijven plakken (aderverkalking). De wanden worden dan minder elastisch. Als een kransslagader verstopt raakt sterft een deel van de hartspier af. Dat heet een hartinfarct. Met een bypassoperatie kan er een omweg aangelegd worden om een vernauwde kransslagader. Als het hartritme onregelmatig is, heb je een hartritmestoornis. Met een pacemaker worden impulsen aan de hartspier gegeven zodat het hartritme verbetert. Het vocht wat zich buiten de haarvaten tussen de cellen van organen zit heet weefselvloeistof. Aan de weefselvloeistof worden afvalstoffen afgegeven. Een deel van de weefselvloeistof gaat terug naar haarvaten en het deel dat over blijft wordt opgenomen in lymfevaten. In de lymfevaten zit een vloeistof die lymfe wordt genoemd. Lymfe bestaat uit water met opgeloste stoffen en witte bloedcellen. Alle lymfevaten samen vormen het lymfevatenstelsel. De twee grote lymfevaten waar alle lymfe in terechtkomt, zijn de rechterlymfestam en de borstbuis. Deze twee vaten komen via aders die onder de sleutelbenen liggen uit in de bovenste holle ader. Kleppen in de lymfevaten zorgen ervoor dat de lymfe maar één richting op kan stromen. Lymfeknopen (of lymfeklieren) liggen in de hals, de oksels en de liezen en zorgen er voor dat de lymfe gezuiverd wordt en er worden witte bloedcellen ontwikkeld die antistoffen maken. Opslag, uitscheiding en bescherming Weefselvocht en bloedplasma samen is het inwendige milieu. Als stoffen worden opgeslagen verdwijnen ze tijdelijk uit het inwendige milieu. Als er te veel van een bepaalde stof in het inwendige milieu zit wordt deze eruit gehaald en uitgescheiden. Hormonen, zintuigen en zenuwcellen spelen een belangrijke rol bij het constant houden van het inwendige milieu. De hormonen insuline en glucagon spelen een rol bij het constant houden van de hoeveelheid glucose in het bloed. Zintuigen en zenuwen spelen een rol bij het constant houden van de lichaamstemperatuur. De lever speelt een rol bij de verwerking van verteringsproducten van eiwitten. Uit de verteringsproducten wordt onder andere fibrinogeen gevormd. Fibrinogeen is een bloedeiwit dat een rol speelt bij het stollen van bloed. Eiwitten kunnen niet worden opgeslagen in het lichaam en worden in de lever afgebroken. Daarbij ontstaat de giftige afvalstof ureum. Ureum wordt via de nieren afgescheiden. Bij de afbraak van rode bloedcellen in de lever komen galkleurstoffen vrij. Die worden met de gal door de lever afgescheiden en verlaten het lichaam via de endeldarm. In de lever kunnen mineralen en bepaalde vitamines opgeslagen worden. De lever haalt ook giftige stoffen zoals alcohol, drugs en medicijnen uit het lichaam en maakt ze onwerkzaam. Ze worden via de nieren uitgescheiden. Via de nierslagader 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 en afvalstoffen uit het bloed. Deze stoffen samen heet urine. De urine wordt verzameld in de nierbekken. Via de urineleiders gaar de urine van de nieren naar de urineblaas. De urine verlaat het lichaam via de urinebuis. De huid beschermt het lichaam tegen beschadiging, infecties en uitdroging. De opperhuid bestaat uit de hoornlaag en de kiemlaag. De cellen uit de kiemlaag schuiven naar buiten, verhoornen en sterven af. De cellen in de kiemlaag krijgen hun voedingsstoffen door het weefselvocht omdat er geen bloedvaten in de opperhuid liggen. Haren groeien vanuit haarzakjes. Haarzakjes zijn uitstulpingen van de opperhuid in de lederhuid. De lederhuid ligt onder de opperhuid en daarin bevinden zich bloedvaten, haarspiertjes, zweetklieren met zweetkanaaltjes, zintuigen en uitlopers van zenuwcellen. Onder de lederhuid ligt het onderhuids bindweefsel. In het onderhuids bindweefsel liggen vetcellen die vet opslaan. Opgeslagen vet dient als reservevoedsel en als isolerende laag. De huid speelt ook 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 waarbij energie vrijkomt. Warmteafgifte vindt plaats door meer bloed door de huid te laten stromen en door te zweten. Als de haren op de huid rechtop gaan staan wordt de warmte vast gehouden (kippenvel). Antigenen zijn stoffen die niet in het lichaam thuishoren. Bij infecties, bloedtransfusies en orgaantransplantaties kunnen antigenen in het lichaam komen. Bij een infectie dringen ziekteverwekkers het lichaam binnen waarbij ze stoffen afscheiden waar je ziek van kan worden. Een reactie van het lichaam kan zijn dat de temperatuur stijgt. Hierdoor kunnen de ziekteverwekkers zich minder goed ontwikkelen en kunnen de afweerreacties sneller verlopen. Met antibiotica kunnen bacteriën gedood worden, maar geen virussen. Witte bloedcellen kunnen ziekteverwekkers onschadelijk maken. Witte bloedcellen maken ook antistoffen tegen antigenen. De antistoffen maken de antigenen onwerkzaam. Tegen elk antigen is een andere antistof nodig. Witte bloedcellen onthouden hoe ze antistoffen hebben gemaakt. Als je weer besmet raakt met dezelfde ziekteverwekker kunnen de bloedcellen heel snel antistoffen maken zodat je niet ziek wordt. Je bent dan immuun. Natuurlijke immuniteit krijg je door een ziekte te krijgen en daar antistoffen tegen te maken. Dit gebeurt bij kinderziektes. Kunstmatige immuniteit kan je krijgen door een inenting (vaccinatie). Daar zitten verzwakte ziekteverwekkers in waar je niet ziek van wordt, maar de witte bloedcellen maken wel antistoffen zodat je immuun wordt. Dit is actieve immuniteit. Je lichaam maakt dan zelf de antistoffen. Bij een serum krijg je antistoffen ingespoten die gemaakt zijn door een dier. Dit is passieve immuniteit. 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 dan verschillende stoffen die als lichaamsvreemde stoffen kunnen werken. Dit zijn bloedfactoren (antigenen). De meest bekende bloedfactoren zijn A en B. Er zijn vier verschillende soorten bloed (bloedgroepen): A, B, AB en 0. Als het verkeerde bloed gebruikt wordt bij een bloedtransfusie kan het bloed gaan klonteren. Een andere bloedfactor is de resusfactor. De antistoffen hiertegen 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. De witte bloedcellen onthouden hoe ze de antistoffen moeten maken en kunnen een tweede keer heel snel heel veel antistoffen maken.