Hoofdstuk 1 t/m 11

Een populatie bestaat uit alle organismen van dezelfde soort in een bepaald gebied. De populatiegrootte is het aantal individuen van de populatie. De populatiedichtheid is het aantal individuen per oppervlakte- of volume-eenheid. De draagkracht is de maximale grootte van een populatie waarbij in zo’n gebied voldoende voedsel en schuilplaatsen zijn om de populatie in stand te houden.

Een bos vormt een ecosysteem. Een ecosysteem is een afgegrensd gebied waar de organismen leven in wisselwerking met plaatselijke abiotische en biotische factoren. Alle ecosystemen op aarde zijn met elkaar verbonden: ze vormen samen het systeem Aarde. Het systeem Aarde is een deel van het aardoppervlak, de atmosfeer een de zeeën en oceanen waar levende organismen voorkomen.

Er is sprake van een dynamisch evenwicht als predator- en prooipopulaties elkaar in evenwicht houden. Een dergelijk evenwicht kan een lange tijd bestaan, maar kan ook snel verdwijnen na bijvoorbeeld een bosbrand.

Bij symbiose gaat het om diverse vormen van betrekkingen tussen organismen van verschillende soorten. Minstens een van beide soorten is afhankelijk van die relatie. Er zijn 3 symbiosevormen:

• Mutualisme, beide soorten hebben voordeel
• Parasitisme, de ene soort heeft voordeel en de andere soort heeft nadeel.
• Commensalisme, de ene soort heeft voordeel en de andere soort ondervindt geen nadeel.

Een reeks van organismen waarbij de een voedsel is voor de ander, heet een voedselketen. Alle voedselketens in een ecosysteem maakt deel uit van een voedselweb.

Elke voedselketen begint met de producenten, ook wel autotrofe organismen. Producenten bouwen hun eigen organische stoffen met anorganische stoffen uit de lucht, de bodem en het water. De energie die daar voor nodig is halen de uit het zonlicht. Door fotosynthese maken producenten glucose met zonlicht en organische stoffen.

De producenten dienen als voedsel voor de consumenten. Die zijn heterotroof: ze eten andere organismen of resten hiervan. De consumenten gebruiken de anorganische stoffen van de producenten als bouwstof en als brandstof om energie uit te halen.

De dieren die planten eten zijn de herbivoren. Hun plaats in de voedselketen is consument van de eerste orde. De vleeseters, oftewel carnivoren, zijn de consumenten van de tweede orde. Alleseters worden omnivoren genoemd. Degene die de consumenten van de tweede orde eten, worden de consumenten van de derde orde genoemd.

Duurzame energie komt uit bronnen die niet opraken, zoals windenergie en zonne-energie. Niet-duurzame energie komt uit bronnen die wel kunnen opraken, zoals aardolie en aardgas.

1. Cellen

Om het overzicht te bewaren, zijn organisatieniveaus bedacht. Cellen vormen het laagste organisatieniveau met alle levenskenmerken. Cellen met dezelfde bouw vormen een weefsel. Verschillende weefsels die samenwerken aan een taak, vormen een orgaan. Alle organen die samenwerken aan dezelfde taak, vormen een orgaanstelsel. De orgaanstelsels samen vormen het complete organisme.

Molecuul --> organel --> cel --> weefsel --> orgaan --> organisme --> populatie --> ecosysteem

Cellen zijn heel klein: 10-100 µm. Een cel bevat grondplasma, dit bestaat uit water en opgeloste stoffen. Om het grondplasma heen zit het celmembraan, opgebouwd uit vetachtige stoffen. Dit membraan vormt de grens tussen celinhoud en omgeving. Eiwitten in het celmembraan vormen poorten waar alleen bepaalde stoffen door kunnen. Andere zijn receptoreiwitten die stoffen zoals hormonen opvangen. Een cel heeft verschillende onderdelen met iedereen een specifieke taak. Die onderdelen worden organellen genoemd. Het grondplasma en de organellen vormen samen het cytoplasma.

De celkern regelt alle processen in een cel. Daarbij zijn altijd eiwitten betrokken. Voor het maken van deze eiwitten bevat de celkern DNA. Verpakt in RNA-moleculen gaat die informatie via openingen naar de ribosomen. Dit zijn de eiwitfabriekjes van de cel. Met het DNA kunnen zij de benodigde eiwitten maken. De ribosomen zijn gekoppeld aan het endoplasmatisch reticulum (ER). Dit organel vormt een netwerk van membranen om eiwitten door de cel heen te verplaatsen. Via het ER transporteert de cel de eiwitten naar het golgi-systeem. Het golgi-systeem sorteert alle eiwitten. Van het golgi-systeem splitsen de lysosomen af. Zij verteren stoffen binnen de cel, zoals oude organellen en voedseldeeltjes. De meeste energie waar de cellen in de lichaam op werken, maken de mitochondriën vrij.

De kern van je cellen bevat DNA-moleculen. DNA lijkt op een gedraaide touwladder. De zijkanten van de touwladder, de strengen, bestaan uit wisselend fosfaatgroepen en suikermoleculen. De treden bestaan uit 4 stikstofbasen: adenine (A), cytosine (C), guanine (G) en thymine (T). A zit altijd tegenover T en C zit altijd tegenover G. Een stuk DNA-molecuul met de informatie voor het maken van een eiwit heet een gen. Er zijn ook grote stukken DNA zonder genen Dit is nonsense-DNA.

Om het ‘recept’ voor een eiwit bij de ribosomen te krijgen, schrijft de celkern het gen over. Dat afschrift bestaat uit één gen, RNA. RNA bevat de stikstofbasen A,C,G en U. U komt nu dus tegenover A. Het ribosoom leest het RNA af: drie opeenvolgende stikstofbasen vormen de genetische code voor één aminozuur. De stikstofbasen bepalen uit welke aminozuren een eiwit bestaat. Het aflezen van RNA begint altijd met het startcodon AUG. Het aflezen eindigt bij UAA, UAG of UGA. Dit zijn de stopcodons.

De DNA-code kan veranderen. Zo’n verandering in het DNA is een mutatie. Hierdoor maakt het organisme een ander eiwit dat minder goed of helemaal niet werkt. Je kan DNA veranderen door genetische modificatie. Hiermee kun je nieuwe eigenschappen creëren.

Een celdeling is onderdeel van een vast patroon in het leven van cellen, de celcyclus. Deze celcyclus bestaat uit 4 verschillende onderdelen:

• G1-fase, de cel groeit en organellen als mitochondriën nemen in aantal toe.
• S-fase, elk DNA-molecuul verdubbelt. Hierdoor kunnen beide dochtercellen de complete erfelijke informatie krijgen.
• G2-fase, de cel maakt de eiwitten die nodig zijn om de verdeling van het DNA goed te laten verlopen.
• M-fase, de cel verdeelt het DNA in twee identieke delen. Elk deel is de basis voor de celkern van een dochtercel.

Het kopiëren van een cel gebeurt tijdens de S-fase. Het DNA-molecuul wordt als het ware als een ritssluiting opengeritst. Hierdoor ontstaan twee identieke DNA-moleculen, deze DNA-verdubbeling heet replicatie. Door specialisatie van cellen vormen cellen met identiek hetzelfde DNA verschillende eiwitten. Spiercellen vormen bijvoorbeeld andere eiwitten dan huidcellen.

DNA en eiwit vormen samen de chromosomen in de celkern. Elk chromosoom bestaat uit twee chromatiden. Beide chromatiden worden bij elkaar gehouden door het centromeer.

Tijdens de M-fase komen de chromosomen vrij in het grondplasma te liggen zij bewegen naar het midden van de cel. In de cel vormen trekdraden die zich hechten aan het centromeer. Hierdoor gaat een chromatide naar de ‘noordpool’ en de andere chromatide naar de ‘zuidpool’. Rond deze chromatiden ontstaan nieuwe kernmembranen, waardoor twee nieuwe kernen ontstaan. Dit hele proces wordt mitose genoemd.

Cellen kunnen ongecontroleerd gaan delen en er ontstaat een tumor. Als deze cellen de omliggende weefsels binnendringen en beschadigen, dan spreek je van kanker. Als deze cellen in het bloed of lymfe terechtkomen is er sprake van uitzaaiingen.

Eencellige organismen zonder celkern heten prokaryoten. Bacteriën zijn dus prokaryoten. Om te kunnen bewegen hebben bacteriën soms een of meer flagellen (zweepharen).

Schimmels hebben wel een celwand en een celkern. Het zijn eukaryote cellen. Bij eukaryoten beschermt het kernmembraan het DNA.

Cellen in de bladeren van planten maken glucose door middel van bladgroenkorrels (chloroplasten). Deze organellen bevatten chlorofyl waarmee ze lichtenergie opvangen, die ze gebruiken bij fotosynthese. Een chloroplast is een voorbeeld van een plastide.

In elke plantencel bevinden zich stoffen, zoals suikers, aminozuren, zouten en een vacuole, een grote ruimte omgeven door een membraan. Dit organel bevat water en soms opgeloste kleurstoffen. Die kleurstoffen geven planten hun kleuren. De celwand van een plantencel bestaat onder andere uit cellulosevezels en geeft stevigheid aan een plantencel.

In Nederland is een tekort aan donororganen voor een transplantatie. Weefseltechnologie kan een oplossing brengen voor dit probleem. Veel onderzoek naar weefselkweek wordt gedaan met stamcellen, cellen met het vermogen te blijven delen. Uit deze cellen ontstaan gespecialiseerde cellen die mogelijk tot organen kunnen uitgroeien.

1. Voortplanting en seksualiteit

Eens in de maand komt er uit de eierstok een eicel vrij: de eisprong of ovulatie. Als deze eicel bevrucht wordt door een zaadcel, wordt er gesproken van een zygote. De zygote vormt direct na het versmelten een ondoordringbare laag. De zygote deelt, maar groeit niet. Zo’n celdeling waarbij de cellen niet groeien heet een klievingsdeling. Trilharen vervoeren het klompje cellen naar de baarmoeder. Als de cellen in de baarmoeder de baarmoeder zijn gekomen ontstaat er in holte in de cellen, dit heet de blastula. Deze holte vorm uitstulpingen die in het baarmoederslijmvlies groeien. Dit proces heet innesteling. Rond de uitstulpingen vormen zich bloedholtes, deze vormen samen de placenta. De placenta bevat drie bloedvaten. De twee navelstrengslagaders vervoeren afvalstoffen van het embryo naar de placenta. De navelstrengader vervoert zuurstof en voedingstoffen van de placenta naar het embryo. De bloedsomloop van de moeder het het embryo blijven gescheiden. Na ongeveer 8 weken zijn alle organen aangelegd en vanaf dat moment wordt er van een foetus gesproken.

De zaadballen zijn opgebouwd uit sterke gekronkelde zaadbuisjes, bijeengehouden door een laagje bindweefsel. Vanaf de puberteit worden daar zaadcellen gevormd. De penis bevat zwellichamen. Bij seksuele opwinding vullen de zwellichamen zich met bloed en wordt de penis stijf. Bij een zaadlozing trekken spiertjes rond de bijbal en zaadleiders samen. Hierdoor duwen ze de zaadcellen naar de penis. De prostaatklier en de zaadblaasjes geven vocht meer aan de passerende zaadcellen. Het vocht en de zaadcellen samen is het sperma.

Vindt er geen bevruchting van een eicel plaats, dan volgt de menstruatie: spieren in de baarmoeder treken samen en stoten het baarmoederslijmvlies af. Melkzuurbacteriën in de vagina hebben een lage pH. Dat voorkomt de ontwikkeling van ongewenste schimmels en bacteriën. Rond de ingang van de vagina ligt het maagdenvlies. Dit gaat bij de eerste geslachtsgemeenschap stuk, wat samengaat met bloedverlies. De grote en de kleine schaamlippen bedekken de vagina aan de buitenzijde, tussen de kleine schaamlippen ligt de clitoris, een orgaantje dat erg gevoelig is voor aanraking.

Het verkennen van het lichaam door zelfbevrediging of masturberen is voor veel pubers daarvoor een middel. Het geeft een opwindend gevoel en kan leiden tot een orgasme.

Lichaamscellen zijn diploïd. Geslachtscellen hebben echter een afwijkend aantal chromosomen. In plaats van 46 chromosomen hebben geslachtscellen maar 23 chromosomen. Een geslachtscel is dus haploïd. Haploïde cellen ontstaan uit speciale diploïde cellen in de zaadballen en is de eierstokken. Deze ontstaan door middel van een deling die het chromosoomaantal halveert, meiose. Bij mannen begint meiose in de puberteit en gaat het hele leven door. Bij vrouwen begint meiose al voor de geboorte, maar deze stopt dan in profase I. Vanaf de puberteit tot aan de overgang maakt een vrouw elke maand één cel meiose I af.

Meiose bestaat uit twee delen. Tijdens meiose l gaan de chromosoomparen uit elkaar. Dat levert twee cellen op met 23 chromosomen. Alle chromosomen zijn nog steeds verdubbeld en bestaan uit twee chromatiden, die bijeengehouden worden door het centromeer. Hierna volgt meiose ll. De chromatiden van de verdubbelde chromosomen gaan uit elkaar. Na meiose l en ll zijn 4 haploïde cellen ontstaan.

Bij jongens in de puberteit start de vorming van zaadcellen in de zaadballen. De zaadballen bestaan uit dunne zaadbuisjes. De wand van de zaadbuisjes bevat duizenden cellen die vanaf de puberteit constant gaan delen. Uit deze cellen ontstaan diploïde voorloperscellen. Uit elke voorloperscel ontstaan uiteindelijk vier zaadcellen.

Er is een verschil tussen de vorming van zaadcellen en eicellen. Bij mannen ontstaan bij meiose vier haploïde zaadcellen uit één diploïde cel. Bij vrouwen ontstaat slechts één eicel uit één diploïde cel. Dit komt omdat bij de deling één cel bijna al het grondplasma ontvangt. De resterende drie cellen hebben niks ontvangen en sterven al snel af door gebrek aan voeding.

Het kan voorkomen dat twee eicellen zich tegelijkertijd volledig ontwikkelen. Wanneer beide eicellen zich met verschillende zaadcellen versmelten, ontstaat een twee-eiige tweeling. Een eeneiige tweeling ontstaat wel uit één eicel. Maar pas na de bevruchting, wanneer bij een deling twee klompjes cellen ontstaan die ieder uitgroeien tot een embryo.

De hypofyse, een hormoonklier, begint in de puberteit de hormonen FSH en LH te produceren.  Het hormoon FSH stimuleert de vorming van zaadcellen. Het hormoon LH stimuleert de vorming van testosteron. Testosteron heeft ook invloed op de productie van zaadcellen.

Secundaire geslachtskenmerken ontstaan pas in de puberteit. De primaire geslachtskenmerken zijn al bij de geboorte aanwezig. Tertiaire geslachtskenmerken zijn geen lichamelijke kenmerken. Ze hebben te maken met het ontwikkelen van een eigen zelfstandige denkwijze en daarbij behorend gedrag.

Bij meisjes starten FSH en LH de menstruatiecyclus. FSH stimuleert de ontwikkeling van 5 tot 12 follikels elke maand. De rijpende follikels vormen vrouwelijke geslachtshormonen: oestrogenen. Dit zorgt voor de productie van baarmoederslijmvlies. Één follikel ontwikkelt volledig en vormt een eicel. Door een plotseling toename van LH barst de eicel uit de follikel en komt in de eileider terecht: ovulatie. Het restant van de follikel heet het geel lichaam, dat progesteron produceert. Hierdoor ontstaan extra bloedvaten in het slijmvlies. Vindt er geen bevruchting plaats, dan sterft het geel lichaam af. De progesteron neemt af samen met het baarmoederslijmvlies en de menstruatie begint. Is er wel sprake van zwangerschap dan produceren de vlokken in de placenta het hormoon HCG. HCG zorgt ervoor dat het geel lichaam niet verschrompelt en de progesteronproductie doorgaat. 38 Weken na de ovulatie vindt de bevalling plaats. De bevalling bestaat uit 3 fasen:

• Ontsluiting: de baarmoedermond gaat open. De vruchtvliezen breken en het vruchtwater loopt weg.
• Uitdrijving: door persweeën van de baarmoederwand en samentrekken van de buikspieren komt de baby op de wereld.
• Nageboorte: ten slotte volgt een aantal naweeën. Die drijven de placenta, de resten van de vruchtvliezen en de navelstreng uit.
•  

Als het niet lukt om zwanger te worden dan zijn er een aantal oplossingen. IVF, in vitro fertilisatie, wat letterlijk betekent bevruchting in glas. Ivf bestaat uit 4 fases:

• Stimulering van de folikkelrijping door het hormoon FSH toe te dienen rijpen er 5 tot 10 follikels.
• Aanprikken van follikels, de arts haalt de eicellen uit de follikels wanneer deze gerijpt zijn en  brengt ze over op een schaaltje.
• Bevruchting, de partner levert op de dag van aanprikken zijn sperma.
• Plaatsing in de baarmoeder, na twee tot vijf dagen na het aanprikken plaatst de arts 2 embryo’s in de baarmoeder.

Een andere techniek is ICSI, intra cytoplasmatische sperma injectie, is een vorm van ivf en brengt een zaadcel bij een eicel.

Bij de afdeling prenatale diagnostiek onderzoeken artsen foetussen. Bij echoscopie wordt er gebruik gemaakt van geluidsgolven. De terugkaatsing van de golven geven een beeld van de foetus en de baarmoeder. Een vlokkentest kan vanaf de 10de week. Een arts zuigt wat vlokken van de placenta waarin cellen van het embryo zitten. Een laborant kan dan onderzoeken op erfelijke afwijkingen. Een vruchtwaterpunctie is mogelijk vanaf week 16 er wordt dan met een holle naald vruchtwater opgezogen waar cellen van de foetus in zitten en wordt verder hetzelfde gedaan als de vlokkentest.  Er is ook een embryoselectie mogelijk dit is alleen mogelijk bij zeer ernstige aandoeningen en is een ivf behandeling noodzakelijk. Een aantal dagen na de geboorte neemt een medewerken van de GGD een druppeltje bloed af door middel van de hielprik. Het bloed wordt onderzocht naar ernstige aandoeningen die niet te genezen zijn.

Condoomgebruik beschermt tegen zwangerschap en soa’s. Gebruik je geen condoom, dan heb je kans om een soa op te lopen. Ben je drager van een virale soa, dan ben je seropositief.

Een zeer onveilige manier om niet zwanger te worden, heet periodieke onthouding. Hierbij trekt de man zijn penis net terug voor de zaadlozing. Je kunt er ook voor kiezen om definitief geen kinderen te krijgen. De man of de vrouw kan zich laten steriliseren. Er zijn ook methoden die innesteling voorkomen. Een arts kan een spiraaltje inbrengen is de baarmoeder.

Vindt er seks plaats zonder voorbehoedsmiddel, dan kan een vrouw maximaal 72 uur naar de seks een morning-afterpil slikken. Ben je 12 tot 16 dagen laat voor je menstruatie, dan is het mogelijk om met een overtijdbehandeling de zwangerschap te onderbreken.

1. Voeding en energie

Je energie haal je uit vetten, koolhydraten en eiwitten, drie groepen organische stoffen. In je cellen komt die energie vrij bij de dissimilatie. Een deel van de energie komt vrij als warmte, de rest slaan de cellen op in de moleculen ATP. Die geven energie af waar dat nodig is. Net als bij een auto heb je brandstof nodig. Die brandstof zit in je spier- en levercellen in van de vorm van het koolhydraat glycogeen. Je verbruikt niet alleen energie als je beweegt, ook tijdens rust verbruik je energie: de ruststofwisseling.

Sommige moleculen, zoals cellulose, kun je niet verteren. Net zoals alle andere niet verteerbare plantaardige moleculen, behoort cellulose tot de voedingsvezels. Voedingsvezels houden water vast en zorgen daarmee voor een soepele ontlasting. Cellulose is de bouwstof van de celwand voor plantencellen. Plantencellen zijn aan elkaar geplakt met een tussencelstof: pectine. Wanner de planten rijp zijn, lost de pectine op. Dat maakt de plant zachter.

De vaatbundels van een plant bevatten houtvaten en bastvaten waar planten hun stoffen door vervoeren. Via de houtvaten gaat water met mineralen van de wortels naar boven. Water met suikers stroomt via bastvaten van de bladeren naar de rest van de plant.

Het opbouwen van grote complexe moleculen (eiwitten) uit eenvoudige moleculen (aminozuren) is een assimilatieproces. De kwaliteit van de eiwitten hangt af van de aminozuren waarvan ze gemaakt zijn. Je lever kan 12 aminozuren zelf maken. Dat zijn de niet-essentiële aminozuren. De 8 andere aminozuren kan je lever niet aanmaken en moet je dus binnenkrijgen vis je voedsel. Dat zijn de essentiële aminozuren.

De bouwstenen van voedingsvetten zijn glycerol en vetzuren. Vetzuren kunnen onverzadigd of verzadigd zijn. Ook kan je lever niet alle vetzuren zelf aanmaken. Die essentiële vetzuren moet je met je voedsel binnenkrijgen.

De bron van energie voor je spieren is ATP. Dat is een molecuul met drie fosfaatgroepen. ATP ontstaat door ADP aan een derde fosfaatgroep vast te maken. Daarmee krijgt het ATP molecuul heel veel energie. Spieren hebben maar een beperkte voorraad ATP. Spieren hebben een aantal andere manieren om nog aan energie te komen. CP draagt zijn energierijke fosfaatgroep over aan ADP. Dit levert extra ATP, zodat de cel nog even door kan. De ATP-voorraad en CP samen vormen de fosfaataccu in je spieren. Ook anaerobe dissimilatie levert een kleine hoeveelheid ATP op. Hierbij ontstaat een ophoping van melkzuur en H+-ionen. Dat zorgt ervoor dat de spier verzuurt. Het verbranden van glucose met behulp van voldoende zuurstof heet aerobe dissimilatie.

Fotosynthese is het proces om met zonlicht, koolstofdioxide en water de energierijke stof glucose op te bouwen. Dit vindt plaats in de chloroplasten. Planten gebruiken glucose als grondstof voor opbouw van andere organische stoffen. Dat is voortgezette assimilatie. Aan de onderzijde van het blad zitten de huidmondjes. Dat zijn kleine afsluitbare openingen waardoor koolstofdioxide en water het blad in- en uitgaan. Het grootste deel van de verdamping vindt plaats via de huidmondjes. Het palissade- en sponsparenchym, de weefsellagen in het midden van het blad, zijn groen door de grote aantallen chloroplasten. Dit zijn de energiecentrales waar de fotosynthese plaat vindt. Chloroplasten bevatten groene kleurstoffen zoals chlorofyl. Zij kunnen licht opvangen voor de fotosynthese.  De totale productie die een plant bij de fotosynthese maakt, heet de brutoproductie. Het verschil tussen de totale hoeveelheid die een plant makt (brutoproductie) en de hoeveelheid die de plant zelf gebruikt (dissimilatie), is de nettoproductie.  Dissimilatie gaat 24 uur per dag door. Fotosynthese is er alleen wanneer er voldoende licht is. Bij een bepaalde lichtsterkte nemen de chloroplasten helemaal geen O2 meer op. De brutoproductie door de fotosynthese is dan precies gelijk aan het O2-verbruik door dissimilatie. Dat is het compensatiepunt.

Planten bestaan voor een groot deel uit water. De droge stof, alle stoffen behalve water, vormt slechts een klein deel van de plant. Het gewicht van de droge stof noem je het drooggewicht.

Melkzuurbacteriën gebruiken de lactose in melk als energierijke stof. Ze zetten daarbij lactose om is melkzuur. Deze melkzuurgisting is een voorbeeld van anaerobe dissimilatie. Producten met een lage pH kunnen langer houdbaar blijven. Het gebruik van bacteriën en schimmels voor het houdbaar maken van voedsel heet klassieke biotechnologie. Als gistcellen in contact komen met suikers zetten ze deze suikers om in alcohol en koolstofdioxide. Dit proces heet alcoholgisting en verloop anaeroob.

6. Voeding en vertering

Moedermelk bevat veel eiwitten, dat zijn bouwstoffen die de baby nodig heeft om veel te kunnen groeien. Na een tijdje bevat de moedermelk meer koolhydraten en vetten. Dat gebruikt de baby als brandstof. Moedermelk bevat veel antistoffen, mineralen en vitamines. Dat zijn beschermende stoffen, nodig om het lichaam gezond te houden.

In de darmen leven honderden verschillende bacteriën om je voedsel te kunnen verteren. De samenstelling van de darmflora verschilt van persoon tot persoon. De eerste nuttige bacteriën van de darmflora krijgt de baby binnen via de moedermelk.

Het voedsel van iedereen is afgestemd opgroei, herstel of lichamelijke inspanning. Gezonde voeding wil zeggen dat het voedsel precies in de behoefte van het lichaam voorziet.

Nederland is een welvarend land. Veel Nederlanders eten te veel vel en sporten te weinig. Het vet dat niet wordt verbrand wordt opgeslagen. Welvaartsziekten, zoals vetzucht en hart- en vaatziekten zijn hiervan het gevolg.

Te tanden en kiezen van een kind noem je het melkgebit. Vanaf 6 jaar gaan ze tanden wisselen en maakt het melkgebit plaats voor een volwassen gebit. De laatste kiezen die doorbreken zijn de verstandskiezen. Het gebit maalt voedsel klein. Dat zorgt voor een groter oppervlak waardoor enzymen het voedsel beter kunnen afbreken.

Bepaalde koolhydraten, vetten, eiwitten en DNA kun je niet zomaar opnemen uit je darmwand. Het gaat hier om macromoleculen. Deze zijn opgebouwd uit een groot aantal identieke moleculen. In het verteringskanaal breken verteringsenzymen de macromoleculen en vetten af. Zij zetten de grote moleculen om in kleine moleculen, die de darmcellen wel kunnen opnemen.

Vertering gaat in stappen:

• Je mond heeft 6 speekselklieren die verschillende soorten speeksel maken. Twee zorgen voor vochtigheid, de andere maken een enzym dat zetmeel verteert.
• Je maagsapklieren maken een enzym dat eiwitten verteert.
• Vetten, DNA, bepaalde koolhydraten en eiwitten worden in de dunne darm verteerd door cellen die gemaakt zijn in de alvleesklier en de dunne darm.

Cellen uit de wan van de dunne darm nemen voedingsstoffen op. Via de poortader komen de in de lever. Daarna vervoert het bloed ze naar haarvaten in diverse weefsels. Het bloedplasma verlaat de haarvaten, waardoor er weefselvocht met voedingsstoffen overblijft. Je lichaamscellen nemen de voedingstoffen uit het weefselvocht op.

Kleurstoffen zijn net als geur- en smaakstoffen additieven, stoffen de een fabrikant aan het product toevoegt. Van een aantal additieven is de ADI-waarde vastgesteld. Dat is de hoeveel die mensen dagelijks veilig kunne eten zonder risico op gezondheidsklachten.

Bij elk enzym in je lichaam past maar een bepaalde voedingsstof molecuul. Het enzym werkt specifiek. De stof waar het enzym op inwerkt, noem je substraat. Komt het enzym in contact met een molecuul, dan valt het molecuul uit elkaar. 

Je lichaam onderscheidt een minimum-, een maximum en een optimumtemperatuur. Bij de optimumtemperatuur vinden de meeste omzettingen per seconde plaats. Verhoog je de temperatuur dan verandert de vorm van het substraatmolecuul en werken de enzymen niet meer. Ook de zuurgraad beïnvloedt de enzymactiviteit: er is een optimum-pH.

In de galblaas wordt vet verandert in miljoen kleine druppeltjes. Dit proces heet emulgeren, het mengen van vet en water. Het enzym lipase uit de alvleesklier verteert het vet.

Het emulgeren zorgt voor oppervlaktevergroting. De verteringsenzymen kunnen zo sneller hun werk doen.

De knijpende darmbeweging heet de darmperistaltiek: lengtespieren en kringspieren trekken samen totdat het voedsel in de endeldarm terecht is gekomen. Doordat er veel verteringssappen hierbij komen kijken, wordt het geheel een waterig papje. Voedingsvezels zorgen ervoor dat de voedselbrij stevig wordt.

Na het slikken komt het voedsel in je maag. Tussen de plooien van de maagwand monden afvoerbuizen van maagsappen uit. Van deze klieren maken cellen maagzuur. Dat maakt bacteriën in je maag onschadelijk. Om te voorkomen dat de maag zichzelf verteert, beschermt een slijmlaag de maagwand tegen zijn eigen verteringssappen. Het eind van de maag wordt afgesloten door een stevige kringspier, het maagportier. Deze spier voorkomt dat het zure voedsel meteen in de darm komt. Aan de andere kant van de maag zit de twaalfvingerige darm. Deze heeft een hoge pH en neutraliseert het maagzuur dat de darm in komt. Het gedeeltelijk verteerde voedsel schuift de dunne darm in. Het slijmvlies van de dunne darm zitten enzymen die de vertering voltooien. De dunne darm bevat veel darmvlokken die het darmoppervlak vergroten. Het kan daardoor veel stoffen opnemen uit het voedsel. Via microvilli nemen zij de voedingsstoffen op. De opname van voedingsstoffen uit de darm heet resorptie.

Je milt en je lever breken oude bloedcellen af. Van een deel van de hemoglobine die hierbij vrij komt, maken je milt- en levercellen bilirubine, een gele kleurstof. Deze wordt omgezet in gal in de galblaas. Als deze kleurstof in de de twaalfvingerige darm komt, wordt het omgezet in een bruine stof. Die geeft kleur aan de ontlasting. Naast bilirubine bevat gal galzure zouten. Zij emulgeren vetten.

Tussen de levercellen lopen kleine buisjes die de gal uit de cellen opvangen. Een afvoerbuis, de galgang, gaat naar de twaalfvingerige darm. Een aftakking leidt naar de galblaas, de opslagplaats voor gal.

Na het verteren van je eten nemen je levercellen glucosemoleculen uit het bloed op en slaan ze tijdelijk op in de vorm van glycogeen. Zakt de glucoseconcentratie van het bloed onder een bepaalde waarde, dan geeft de lever weer glucose af. Zo blijft je glucosewaarde vrij constant.

Aminozuren bereiken via de poortader de levercellen. De cellen bouwen daar allerlei bloedeiwitten van, die een functie hebben bij de stolling en transport van het bloed.

7. Onderzoek doen

Micro-organismen: alle organismen die je niet met het blote oog kan zien, zoals bacteriën en schimmels. Deze kunnen afvalstoffen of je voedsel afgeven. Hierdoor kun je een voedselvergiftiging of een voedselinfectie krijgen.

Biologen alle organismen in bij vier Rijken: planten, dieren, schimmels en bacteriën. Bacteriën behoren tot de prokaryoten: ze hebben een celkern. Cellen van planten, dieren en schimmels hebben wel een celkern. Deze cellen behoren tot de eukaryoten.

Net als bacteriën en schimmels zijn virussen ziekteverwekkers. Een virus bestaat niet uit een cel, maar uit stukjes DNA. Virussen planten zichzelf niet voort, maar vermeerderen zich door een gastheercel. Een virus wordt niet tot een levend organisme gerekend.

Voedselconservering:

• Invloed van gassen op het voedsel. Door weinig zuurstof, kunnen bacteriën zich niet vermeerderen.
• Osmose toepassen. Micro-organismen kunnen niet leven in voedsel waar suiker of zout aan is toegevoegd. Door de hoge osmotische waarde onttrekken ze water aan het voedsel en de bacteriën. En zonder water is geen leven mogelijk.
• Conserveringsmiddelen. Zuur verhindert de ontwikkeling van bacteriën. Ook zwaveldioxide en nitraat verlengen de houdbaarheid van sommige producten
• Temperatuurbehandeling. Bij pasteuriseren verhit je melk tot 70 graden. De bacteriën gaan hierbij niet dood. Daarom is de melk ook niet heel lang houdbaar. Bij steriliseren verhit je de melk tot 120 graden. Dit doodt alle bacteriën. De melk is dan ook lang houdbaar. Bij UHT-technologie blaas je stoom door koemelk. Alle bacteriën gaan dood, maar de schade aan de smaak blijft beperkt.
• Doorstralen met gammastraling.

Voedselconservering:

• Invloed van gassen op het voedsel. Door weinig zuurstof, kunnen bacteriën zich niet vermeerderen.
• Osmose toepassen. Micro-organismen kunnen niet leven in voedsel waar suiker of zout aan is toegevoegd. Door de hoge osmotische waarde onttrekken ze water aan het voedsel en de bacteriën. En zonder water is geen leven mogelijk.
• Conserveringsmiddelen. Zuur verhindert de ontwikkeling van bacteriën. Ook zwaveldioxide en nitraat verlengen de houdbaarheid van sommige producten
• Temperatuurbehandeling. Bij pasteuriseren verhit je melk tot 70 graden. De bacteriën gaan hierbij niet dood. Daarom is de melk ook niet heel lang houdbaar. Bij steriliseren verhit je de melk tot 120 graden. Dit doodt alle bacteriën. De melk is dan ook lang houdbaar. Bij UHT-technologie blaas je stoom door koemelk. Alle bacteriën gaan dood, maar de schade aan de smaak blijft beperkt.
• Doorstralen met gammastraling.

Onderzoek doen:

• Hypothese opstellen;

Onderzoek doen met methode en materiaal;

• Resultaten van het onderzoek verwerken;

Uit de resultaten een conclusie trekken.

Diffusie: het verplaatsen van moleculen van een hoge concentratie naar een lage concentratie van die stof. Dit is passief transport, het kost de cel geen moeite.

Osmose: waterverplaatsing door een membraan heen. Watermoleculen aan via waterkanaaltjes de cel in en uit. Gaan de moleculen tegen de richting in kost het de cel energie: actief transport.

Endocytose: de cel sluit een deeltje in en brengt het op die manier in het cytoplasma. Het omgekeerde proces van endocytose heet exocytose.

Celwanden laten water met opgeloste stoffen door: ze zijn permeabel. Celmembranen daarentegen zijn selectief-permeabel. Zij hebben transportkanaaltjes die zo openen of sluiten

Voordat je een conclusie trekt, moet je eerst controle-experimenten uitvoeren. Hiermee toon je aan dat er geen andere factoren zijn de invloed hebben op de resultaten van je onderzoek. In een onderzoek mag maar één variabele factor. Dat maakt de conclusie eenduidig.

Placebo-effect: door het ‘vertrouwen’ in het medicijn denken patiënten dat het werkt. In een onderzoek met een placebo-effect weten de patiënten niet of ze een echt medicijn krijgen of een placebo. Dit type onderzoek heet een blind onderzoek. Als de onderzoeken ook niet weet of de patiënten een echt medicijn of een placebo krijgen, noem je het een dubbelblind onderzoek.

Moderne biotechnologie voegt aan het DNA van een organisme DNA-code toe afkomstig van een organisme van een andere soort. Het organisme krijgt daarmee nieuwe eigenschappen. Dit gewijzigde DNA heet recombinant DNA, het organisme met het toegevoegde DNA een transgeen organisme.

1. Ecosysteem en evenwicht

Duurzaamheid: de ontwikkeling die aansluit op de behoeften van het heden zonder het vermogen van de toekomstige generaties om in hun eigen behoeften te voorzien in gevaar te brengen.

Bruto primaire productie per dag (Kj/M^3/dag): de hoeveelheid energie die bv. producenten vastleggen in hun organische stoffen. Het meeste van deze energie wordt gebuikt als brandstof. De organische stoffen die zij overhouden, de netto primaire productie, gebruiken de producenten als bouwstof van hun cellen.

Voedselconversie: het omzetten van organische stoffen van het ene organisme naar het andere organisme.

Reducenten: de laatste organismen die van organische stoffen leven. Hun voedsel bestaat uit dode organismen. De energie die bij producenten, consumenten en reducenten wordt vastgelegd komt uiteindelijk weer vrij.

Biomassa: het drooggewicht van een organisme. Deze kun je weergeven in een piramide. Piramide van biomassa: de biomassa van de producenten onder en de biomassa van de consumenten boven.

Piramide van energie: het aantal energie die de biomassa bevat. Als er iets in een piramide verandert, noem je dat een verstoring.

Kringloop: een proces van het voortdurend hergebruik van van stoffen. De route van het element koolstof in een ecosysteem heet de koolstofkringloop. Door een verhoogde concentratie van CO2 blijft er nu meer warmte in de atmosfeer achter dan vroeger. Je spreekt dan van een versterkt broeikaseffect. Dit heeft veel invloed op het milieu.

Je kunt het CO2-gehalte verlagen:

• Bomen aanplanten
• Algen in de zee
• CO2-opslag

Akkerbouwers strooien op hun land veel kunststof: door menen gemaakte stikstof- en fosfaatverbindingen. Kunstmest kan met een hele lange weg uiteindelijk in de zee komen. Het verreiken van voedingsstoffen noem je eutrofiëring.

De beschrijving van een weg die stikstof aflegt door een ecosysteem, heet de koolstofkringloop.

De afbraak van dode organismen gaat snel. Bij anaerobe omstandigheden, spreek je bij de eiwitafbraak van rotting. Hierbij ontstaan stoffen die erg gaan stinken, zoals ammoniak. Dit heet ammonificatie.

Desintrificerende bacteriën gebruiken nitraat als energie-bron. Deze bacteriën werken onder zuurstofloze omstandigheden. Als een akker slecht geploegd is, dan krijgen bacteriën zoals deze een kans om zich te ontwikkelen. Hierdoor verdwijnt de stikstof uit de bodem en groeien planten slecht. Door groenbemesting verbetert de bodemstructuur door de ongeploegde plantenresten. Hierdoor kan het bv. Beter water vasthouden.

Een belangrijke factor voor geboorte en sterfte in de beschikbaarheid van voedsel. Dieren concurreren met elkaar om voedsel. ER is ook concurrentie tussen de dieren van dezelfde soort: intraspecifieke competitie.

Migratie: vertrekken uit een koud land naar een warm overwinteringsgebied.