Biologie H3 onderzoek doen

Samenvatting biologie H3 Nectar 4 havo ed 4

Paragraaf 1

Bij problemen met voeding spelen drie typen verontreiniging een rol:
- fysische (bijvoorbeeld met stukjes glas of plastic)
- chemische (met hormonen of gifstoffen)
- biologische (met micro-organismen)

Micro-organismen zijn alle organismen die zo klein zijn dat je ze niet met het blote oog kunt zien, zoals bacteriën, schimmels en virussen. Ze zijn heterotroof. Ze zijn afhankelijk van andere organismen voor hun organische stoffen. Die voedingsstoffen halen ze bijvoorbeeld uit een appel in de fruitmand of uit het vlees dat buiten de koelkast staat, voedsel wat eigenlijk voor ons bedoeld is. Daardoor bederft het voedsel.

Voedselinfectie: besmetting via voedsel
Schimmels en sommige bacteriën geven je voedselinfecties. Je kan daar misselijk van worden, en darmklachten van krijgen. Ook kunnen schimmels en bacteriën toxinen (giftige afvalstoffen) afgeven. Daardoor kan je ziek worden en krijg je voedselvergiftiging. Dit kan ook ontstaan door bestrijdingsmiddelen. Je kan aan voedselvergiftiging doodgaan, of gewoon erge (dodelijke) ziektes krijgen.

Bacteriën vermeerderen zich door deling, een proces dat vergelijkbaar is met de celdeling bij eukaryote cellen. Onder gunstige omstandigheden kan deze ongeslachtelijke voortplanting (vermeerdering van een organisme door deling) wel twee of drie keer per uur plaatsvinden. Er ontstaat een kolonie van bacteriën die allemaal identiek zijn. Aan de kleur van de kolonie kan je in eerste instantie zien om welke soort bacterie het gaat.

Alle bacteriën in 1 kolonie hebben ook hetzelfde DNA. Het zijn klonen (identieke nakomelingen ontstaan door ongeslachtelijke voortplanting) van elkaar. Een besmetting met slechts enkele bacteriën leidt op die manier binnen een dag tot enorme aantallen.

Bij voedselgebrek vormen bacteriën grote aantallen sporen (ongeslachtelijk voortplantingscel van schimmels en bacteriën). In een bacteriespore staan de levensprocessen stil. Sporen hebben geen last van droogte of kou en kunnen zeer lang hoge temperaturen en extreem lage temperaturen ‘overleven’. Ook de lucht die je inademt zit vol met bacteriesporen.

Schimmels groeien op en in hun voedsel. Ze verteren het voedsel extracellulair (buiten de cel) en nemen de verteringsproducten vervolgens op. Schimmels bestaan uit lange draden die één cel dik zijn en veel vertakkingen vormen. Dit levert een pluizig geheel op: het schimmelpluis of mycelium. Schimmels bestaan dus uit een vertakt mycelium. De vorm van het mycelium en de sporendragers zijn aanwijzingen om de soort te bepalen, net zoals de kleur. Aan de uiteinden van het mycelium vormen schimmeldraden (gekleurde) sporendragers met sporen voor de ongeslachtelijke voortplanting. De sporen verspreiden zich door de lucht en groeien weer uit tot nieuw mycelium als ze op een geschikte voedingsbodem vallen. Naast ongeslachtelijke voortplanting kennen schimmels en bacteriën ook een geslachtelijke voortplanting. Die zorgt voor variatie in eigenschappen.

Omdat bacteriën te klein zijn om waar te nemen met een lichtmicroscoop, worden ze gekweekt op agarplaten. Dat zijn speciale steriele voedingsbodems. Zo kunnen de bacteriën ongeremd delen tot kolonies. Een nauwkeuriger manier om bacteriën te herkennen is door naar het DNA te kijken.

Samenvatting:
Een voedselinfectie is het gevolg van het eten van met micro-organismen besmet voedsel. Voedselvergiftiging ontstaat door toxinen van deze organismen.
Bacteriën en schimmels verspreiden zich door sporen. Om bacteriën waar te nemen, kweekt een laborant ze op een voedingsbodem. Schimmels kun je waarnemen met een microscoop.

Een andere groep ziekteverwekkers zijn virussen. Een virus bestaat niet uit cellen maar een eiwitmantel met daarin DNA of RNA. Virussen bederven ons voedsel niet, maar vormen wel een grote aanslag op onze gezondheid. Je kan wel voedselinfectie krijgen, waardoor je kan gaan kotsen of diarree kan hebben.

Een virus heeft een gastheercel nodig om zich te kunnen vermenigvuldigen. Ze dringen die cel binnen en ‘dwingen’ de cel nieuwe virussen te produceren, waarna de cel doodgaat en de vrijgekomen virussen andere cellen besmetten. Ook bevatten virussen niet alle levenskenmerken (eigenschappen van leven van cellen en hogere niveaus). We weten daarom niet zeker of ze wel tot de levende natuurlijk gerekend kunnen worden of niet. 77A+B

Omdat micro-organismen overal aanwezig zijn en voedsel via de lucht besmetten, moeten we besmetting zo veel mogelijk te voorkomen. Hygiëne bij het bereiden is daarbij van groot belang. Handen wassen, nieuw mes per groente, nieuwe snijplank.

Samenvatting:
Virussen vertonen niet alle levenskenmerken. Ze vermeerderen zich via een gastheercel. Hygiënische maatregelen voorkomen besmetting van voedsel met micro-organismen.

Paragraaf 2

Je voorkomt voedselbederf door voedsel op een koude plek te bewaren (in te vriezen) en door er geen zuurstof of vocht bij te laten komen (afsluiten op droge plek).

Het conserveren van voedsel is mogelijk door:
- steriliseren
- suiker toevoegen
 - drogen
- conserveringsmiddelen
- invriezen
- vacuüm verpakken (Luchtsamenstelling beïnvloeden)
- vriesdrogen

Manieren om de ontwikkeling van schadelijke micro-organismen in voedsel af te remmen en zo de houdbaarheid te verlengen:
- Als je de luchtsamenstelling beïnvloed, zorgt de afwezigheid van zuurstof ervoor dat aanwezige bacteriën zich niet kunnen vermeerderen en verkleurt het vlees niet
- Drogen bij lage temperaturen bewaart de smaak beter
- Door de hoge concentratie suiker en zout drogen bacteriën en schimmels uit en sterven
- Het zuur (van conserveringsmiddelen) verhindert de ontwikkeling van bacteriën (De vermelding met een E-nummer houdt in dat de toevoeging is goedgekeurd voor gebruik binnen de Europese Unie (EU))
- Bederf kan je afremmen door het eten in een vriezer te stoppen van -18 graden, bij hoge temperaturen gaan bacteriën dood (pasteuriseren, verhitten van voedsel bij 70 graden zodat het voedsel nog goed blijft) (steriliseren, verhitten van voedsel bij 120 graden en dood ook de sporen) (UHT-technologie, kort maar krachtig stoom van 140 graden door iets heen blazen om bacteriën en sporen te doden en het zorgt er ook voor dat de schade aan het voedsel beperkt is)
- doorstralen met gammastraling

Samenvatting:
Conserveringsmethoden voorkomen of vertragen voedselbederf door micro-organismen.

natuurwetenschappelijke methode: een werkwijze om onderzoek uit te voeren met wetenschappelijke kwaliteit.
- onderzoeksvraag
- hypothese
- materiaal/methode
- resultaten + verwerking
- conclusie
- discussie
valide: voor herhaling vatbaar (betrouwbaarheid)

samenvatting:
Natuurwetenschappelijk onderzoek begint met een onderzoeksvraag en literatuuronderzoek. De hypothese toets je in een experiment. Uit de resultaten trek je een conclusie. In de discussie beschrijf je of je hypothese bevestigd is en of je onderzoek valide is.

Paragraaf 3

Bij alle cellen is de buitenste laag, het celmembraan, opgebouwd uit een dubbele laag moleculen fosfolipiden met eiwitten. Fosfolipiden zijn vetachtige stoffen met een fosfaatgroep. Vetachtige stoffen kunnen daardoor een celmembraan passeren. In de membranen vormen verschillende eiwitten transportkanaaltjes voor stoffen die niet vetachtig zijn. Voor elk type molecuul is er een eigen kanaaltje. Transport dat via deze eiwitkanaaltjes plaatsvindt, heet gefaciliteerd transport.

Het verplaatsen van deeltjes, diffusie, kost geen energie. Bij diffusie via een membraan is er een netto-transport van een hoge naar een lage concentratie. Gebruikt een cel bij verbranding veel O2, dan diffunderen daardoor veel O2-moleculen uit het bloed de cel in. CO2-moleculen, die ontstaan tijdens de verbranding, diffunderen juist het bloed in. Transport tegen de concentratierichting in kost energie (actief transport) in tegenstelling tot transport van een hoge naar een lage concentratie (passief transport), dus als ionen of moleculen met de concentratie meegaan door een membraan.

De diffusie van watermoleculen door een membraan heen heet osmose. Osmose kost een cel geen energie. Bij osmose gaat een oplossing met een lage concentratie opgeloste stoffen (hoge concentratie water) naar een oplossing met een hoge concentratie opgeloste stoffen (lage concentratie water). Oftewel: opgeloste stoffen trekken water aan.

Twee suikeroplossingen met verschillende concentraties zijn gescheiden door een kunstmembraan dat alleen water doorlaat en opgeloste stoffen tegenhoudt. Er is een netto-verplaatsing van watermoleculen van de oplossing met de laagste concentratie suiker naar de oplossing met de hoogste concentratie suiker.

Als een deeltje of molecuul te groot is voor een transportkanaal. De cel gebruikt dan een stukje van het celmembraan als ‘verpakking’ om het molecuul of deeltje door het membraan heen te krijgen. In het membraan ontstaan insnoeringen die het molecuul of deeltje steeds meer omsluiten. Het stukje membraan laat los van de rest van het celmembraan en brengt op die manier het molecuul of deeltje in het cytoplasma. Dit heet endocytose (opname van moleculen of deeltjes door insnoering van een stukje van het celmembraan). Betreft het moleculen of deeltjes die de cel gaat verteren, dan heet het transportblaasje een voedselvacuole (door endocytose opgenomen blaasje in de cel voor verteren van moleculen of deeltjes). Vertering (door de verteringsenzymen) van de moleculen of deeltjes begint nadat een voedselvacuole samensmelt met een transportblaasje met verteringsenzymen, een lysosoom. De verteringsproducten komen via eiwitkanaaltjes in het grondplasma. Cellen kunnen ook producten afgeven aan hun omgeving. Dat gebeurt met behulp van andere transportblaasjes, gevormd door het Golgi-systeem. Versmelten deze transportblaasjes met het celmembraan, dan komen de producten vrij in de omgeving. Dit heet exocytose (afgeven van stoffen uit transportblaasjes via het celmembraan).

Samenvatting:
O2 en CO2 kunnen door diffusie een membraan passeren. Membraantransport van water heet osmose. Bij gefaciliteerd transport passeren moleculen een membraan via eiwitkanaaltjes. Transport door een membraan met de concentratierichting mee is passief transport; er tegenin is actief transport. Door middel van endo- en exocytose kunnen cellen stoffen via blaasjes opnemen of afgeven.

Celwanden laten water met daarin opgeloste stoffen door. Ze zijn permeabel. Celmembranen zijn selectief-permeabel. Door eiwitkanaaltjes in het celmembraan te openen of te sluiten, regelt een cel het transport van veel stoffen de cel in en uit.

Turgor: de druk van de inhoud van de cel op de celwand (zorgt voor stevigheid).

Door netto watertransport (water van lage naar hoge concentratie opgeloste stoffen) de cel uit raakt de celwand zijn spanning kwijt. Dit noemen we grensplasmolyse (de cel is gekrompen door waterafgifte, het celmembraan laat nog net niet los van de celwand. De tugor en spanning van de celwand is nul). Bij plantencellen kan het celmembraan zich losmaken van de celwand. Dit heet plasmolyse. Dat gebeurt als de cellen nog meer water verliezen dan bij grensplasmolyse.

Isotonisch: osmose is in evenwicht; cel geeft evenveel water af als dat hij binnenkrijgt
hypertonisch: meer water afgeven dan opnemen (cel krimpt)
hypotonisch: meer water opnemen dan afgeven (cel barst)

Hoe meer stoffen in water zijn opgelost, des te hoger de osmotische waarde van die oplossing. De osmotische waarde geeft aan hoe groot de totale concentratie aan opgeloste deeltjes in een oplossing is. Heb je twee oplossingen met een verschillende osmotische waarde, dan noem je de oplossing met de hoogste osmotische waarde hypertonisch ten opzichte van de andere oplossing. En omgekeerd: je noemt de oplossing met de laagste osmotische waarde hypotonisch ten opzichte van de oplossing met de hoogste osmotische waarde. Oplossingen met een gelijke osmotische waarde zijn isotonisch ten opzichte van elkaar. Door voedsel te conserveren met suiker of zout, verhoog je de osmotische waarde in de omgeving van de cellen. Je onttrekt water aan de cellen, waardoor ze verschrompelen en uitdrogen. Ook de aanwezige bacteriën en schimmels verliezen hun water. Ze gaan dood en kunnen het voedsel niet meer bederven.

Samenvatting:
Bij osmose gaan meer watermoleculen van de hypotonische oplossing in de richting van de hypertonische oplossing dan in de omgekeerde richting. Doordat plantencellen een celwand hebben, is bij hen turgor en plasmolyse mogelijk.

Paragraaf 4

Bij een valide onderzoek mag maar 1 variabele veranderd zijn, zodat de conclusie eenduidig (is maar voor een uitleg vatbaar) is. Met een controle-experiment, een ‘blanco’, toon je aan dat er geen andere factoren zijn die invloed hebben op de resultaten van het experiment. Met zo’n controle-experiment sluit je dus een andere variabele uit.

Placebo: nepmedicijn
Blind: proefpersoon weet niet of hij het medicijn of nepmedicijn krijgt
Dubbelblind: ook de onderzoeker weet niet wie het echte en wie het neppe medicijn krijgt
Placebo-effect: een positieve werking van een nepmedicijn

Experimenteel onderzoek: onderzoek waarbij de onderzoeker de variabele verandert
Beschrijvend onderzoek: het verzamelen van gegevens door middel van tekeningen, foto’s, films of enquêtes

Samenvatting:
Een controle-experiment sluit uit dat er meerdere variabelen bij het onderzoek een rol spelen. Dubbelblind onderzoek voorkomt dat onderzoekers hun proefpersonen beïnvloeden. Een onderzoek kan experimenteel of beschrijvend zijn.

Onafhankelijke variabele: de variabele die de onderzoeker onder controle heeft
Afhankelijke variabele: de variabele die afhankelijk is van de onafhankelijke variabele

Een onafhankelijke variabele zet je altijd uit op de x-as en een afhankelijke variabele op de y-as.

Lijndiagram: geeft de relatie weer tussen een onafhankelijke variabele met een reeks continue getallen (bijv. tijd)
De grafieklijn verbindt de meetgegevens die je in het assenstelsel plaatst. Lijndiagrammen vullen tussenliggende meetwaarden in en geven daarmee voor het gehele onderzoek de relatie aan tussen beide variabelen. Je gebruikt een lijndiagram als de onafhankelijke variabele een aaneengesloten getallenreeks is.
Staafdiagrammen: geeft gegevens weer die geen aaneengesloten reeks getallen vormen
Sectordiagram: een diagram om de grootte van verschillende groepen met elkaar te vergelijken, geeft de grote in procenten weer (samen 100%)

Samenvatting:
Meetgegevens van de afhankelijke variabele plaats je bijeen in tabellen. Je verwerkt ze tot een lijndiagram wanneer er bij de onafhankelijke variabele sprake is van een continue reeks meetwaarden. Anders kies je voor een staafdiagram. In een sectordiagram geef je de relatieve verdeling van meetgroepen weer.

Paragraaf 5

Klassieke biotechnologie: het gebruik van micro-organismen bij (o.a.) de voedselbereiding
Moderne biotechnologie: het toevoegen van een DNA van een andere soort aan het DNA van een organisme
Genetische modificatie: de techniek om een stukje DNA van het ene naar het andere over te brengen

Door genetische modificatie krijgt een organisme nieuwe eigenschappen. Het gewijzigde DNA heet recombinant-DNA. Het organisme met het toegevoegde DNA noemen we een transgeen organisme.

Recombinant-DNA-techniek (gewijzigd DNA na genetische modificatie) is een ingewikkelde en dure techniek. Onderzoekers passen deze techniek alleen toe, wanneer het beter en goedkoper is dan oudere of andere technieken. Toepassen van de recombinant-DNA-techniek bij mensen is verboden.

Samenvatting:
Bij moderne biotechnologie krijgt een organisme door recombinant-DNA-technieken DNA van een andere soort. Dit levert een transgeen organisme op. Toepassingen zijn te vinden in de landbouw en medicijnproductie.

Om de gevaren van genetische modificatie zo klein mogelijk te houden, zijn er een paar regels opgesteld waar onderzoekers zich aan moeten houden. 1 van die regels is dat onderzoekers uitsluitend mogen werken in speciale laboratoria, waarbij het gevaar van uitbraak zo klein mogelijk is gemaakt.

Bij genetisch gemodificeerde organismen (door mensen veranderd DNA) (ggo’s), zoals voedselgewassen, is het gevaar van biotechnologie soms minder duidelijk. Tegenstanders van biotechnologie vinden dat we de natuur in haar waarde moeten laten. Of dat we geen genetisch gemodificeerde organismen in onze leefomgeving moeten toelaten.

Samenvatting:
Toepassing van moderne biotechnologie in geneeskunde kan voordelen opleveren. Sommige toepassingen zijn niet zonder risico.