Thema 1

Beoordeling 5.9
Foto van een scholier
  • Samenvatting door een scholier
  • 4e klas vwo | 2602 woorden
  • 26 november 2009
  • 10 keer beoordeeld
Cijfer 5.9
10 keer beoordeeld

Taal
Nederlands
Vak
Methode
1 Inleiding in de biologie

1 Wat is biologie?
Biologie gaat over: Organismen. Bacteriën, schimmels, planten en dieren worden tot organismen gerekend.
Biologie is een natuurwetenschap, andere natuurwetenschappen zijn: scheikunde, natuurkunde, geologie. Biologie heeft raakvlakken met al deze andere natuurwetenschappen. (paleontologie, biochemie, biofysica)

Biologie gaat dus over:
organismen->orgaanstelsels->organen->weefsels->cellen->orgaancellen->moleculen/atome

Een individu heeft een levensloop, het ontstaat en eindigt. Een soort heeft een levenscyclus, het begint steeds weer opnieuw.

Een individu heeft levensverschijnselen:
Voortplanting, er ontstaan nakomelingen.
Ontwikkeling, er ontstaan veranderingen in de vouw en het functioneren.
Stofwisseling, chemische reacties in een individu. (enzymen spelen een belangrijke rol)
Groei, het groeien (bij sommige alleen in het begin van het leven bij andere het hele leven door.)
Als een individu geen levensverschijnselen meer vertoont is het dood.
Iets is levenloos als het nooit levensverschijnselen vertoont heeft.

2. Natuurwetenschappelijk onderzoek
Er zijn verschillende theorieën over het ontstaan van het leven. Een daarvan is:
Generatio spontanea: organismen ontstaan plotseling uit dode of levenloze materie. Alles zo volgens Aristoles (384-322 v.chr) sluimerende levenskrachten hebben, waardoor dit kon.
Waarnemingen zorgden voor aanhangers van deze theorie. Van Helmont beweerde zelfs muizen te kunnen laten ontstaan uit vuile was en graankorrels.
De Italiaan Redi (1626-1698) was een van de eerste die aan deze theorie twijfelde.
Er waren nog andere wetenschappers die twijfelde aan de generatio spontanea, maar al hun onderzoeken werden afgewezen. Bij deze generatio spontanea zou een “levenskracht” nodig zijn die in lucht zit. Bij alle experimenten was geen lucht aanwezig.
Uiteindelijk leverde de Fransman Pasteur het bewijs dat de theorie niet klopte. Dit was pas in 1980.

Een natuurwetenschappelijk onderzoek bestaat uit verschillende fasen.

Experiment
Experimenteer groep – organismen worden blootgesteld aan een bepaalde invloed.
Controle groep – dezelfde proef wordt uitgevoerd, maar zonder die bepaalde invloed. De zogenaamde blancoproef.

3. Organen, cellen en weefsels
Een orgaanstelsel bestaat uit een aantal organen die samen een bepaalde functie uitoefenen.
Verteringsstelsel, lymfvatenstelsel, Bloedvatenstelsel, Beenderenstelsel, Ademhalingsstelsel, Zenuwstelsel.
Een orgaan is een deel van een individu met een of meer functies.

Vaak worden vorm en functie aan elkaar aangepast. Dat zie je ook bij dieren:
Dieren die weinig weerstand moeten ondervinden zijn gestroomlijnd. Hun lichaam heeft een stroomlijnvorm.
Dijbeen en scheenbeen zijn langwerpig en hol. Zo zijn ze licht en toch stevig. In de kop van een dijbeen lopen staaf- of plaatvormige beenbalkjes in de richtingen waarin de grootste krachten op het bot worden uitgeoefend. (dit alles zorgt dat we goed en makkelijk kunnen lopen)
Gewelfde voetzool zorgt ervoor dat onze voeten het gewicht van het lichaam kunnen dragen en zo kunnen ze schokken op vangen.
Soms staan de vorm en het functioneren van een orgaan model voor een technisch ontwerp.
Je hersenen bijv.. Die bestaan voor een groot deel uit neuronen, die zo met elkaar in verbinding staan dat signalen snel verwerkt kunnen worden. Dit noem je een neuraal netwerk. Dit wordt ook vaak gebruikt in computers.
Het tegenstroomprincipe wordt ook gebruikt in warmtewisselaars. Dit komt oorspronkelijk van zoogdieren en vogels uit de koudere klimaten. Als een warme en een koude vloeistof tegen elkaar instromen dan neemt de koude de warmte van de warme over. Zo kunnen dieren hun temperatuur regelen.

In een orgaan zitten onder andere cellen. Bij cellen hangt de vorm samen met de functie. Vaak liggen cellen met dezelfde vorm (en dus functie) bij elkaar. Dit noem je een weefsel. Deze cellen liggen niet meteen tegen elkaar aan, maar er zit tussencelstof (dood materiaal) tussen. Soms is dit hard andere keren zacht. Dit hangt samen met de functie van de tussencelstof.

4. De microscoop
De meeste cellen zijn klein. Je kunt ze bekijken met een microscoop maar je moet dan eerst een preparaat maken.

5. Plantaardige en dierlijke cellen
Een cel bestaat uit cytoplasma en kernplasma.
1 – Intercellulaire ruimte, kleine holtes tussen aan elkaar liggende celwanden, gevuld met lucht of water.
2 – plastiden, onstaan chormplasten, chloroplasten en leukoplasten uit
3 – Cytoplasma, bestaat uit grondplasma en organellen.
Een organel is een deel van een cel met een eigen functie.
Grondplasma is een stroperige vloeistof (water en voedingsstoffen)
5 – Celmembraan, buitenste laag van het cytoplasma, dun vlies.
6 – celwand, het cytoplasma vormt een stevige laag om de cel, dit is tussencelstof dus behoort niet tot de cel. Het zorgt voor stevigheid. Celwanden van naburige cellen sluiten vaak niet aaneen: intercellulaire holtes.
De Celkern regelt stofwisselingsprocessen i.d. cel en bestaat uit 7/8
7 – Kernplasma, hier bestaat de celkern uit.
8 – Kernmembraan, buitenste laag kernplasma.
4 – Vacuole, zit in het grondplasma. Is een blaasje gevuld met lucht. Om een vacuole zit een vacuolemembraan. Bij jonge planten zijn er verschillende vacuoles, later vloeien die samen tot een centrale vacuole. Als je een centrale vacuole hebt, zit het cytoplasma in een dun laagje tegen de celwand. Je noemt het dan wandstandig cytoplasma.

Bij plantaardige cellen bestaat het vacuole vocht uit water met opgeloste stoffen. Zoals: zouten, glucose, andere reserve stoffen, afvalstoffen en kleurstoffen,
Deze kleurstoffen geven de kleur aan planten en vruchten.
Anthocyaan: kleurstof in de vacuole: blauw, paars, roze, rood; kleur bij rode ui.
Proplastiden: in cellen van jonge planten. Kleine korrels die zich tot plastiden ontwikkelen.
Uit Proplastiden kunnen chromoplasten, chloroplasten en leukoplasten ontstaan.
Chloroplasten: bladgroenkorrels, hier vindt fotosynthese plaats.
fotosynthese: water + koolstofdioxide +licht -> zuurstof
Chromoplasten: kleurstofkorrels, rode en/of gele pigmenten.
Chloroplasten en chromoplasten kunnen in elkaar overgaan.
Leukoplasten: kleurloos, kunnen overgaan in chromoplasten,
chloroplasten en Amyloplasten.
Amyloplasten zijn zetmeelkorrels, hier is zetmeel opgeslagen.

Een dierlijke cel ziet er niet veel anders uit dan een plantaardige cel, hij is alleen simpeler. Een dierlijke cel bevat geen plastiden. En bijna geen vacuoles, deze zijn heel klein.
1 – celmembraan 3 – cytoplasma
2 – celkern 4 - kernmembraan

6. De submicroscopische bouw van cellen
De kern is het centrale regelpunt van de cel.
In het kernplasma liggen chromosomen, deze bestaan uit moleculen DNA. In het DNA bevindt zich erfelijke informatie.
Vanaf het DNA kunnen boodschappen naar het cytoplasma gaan.
De afgifte van stoffen door een cel heet Secretie:
Kernporie – kernmembraan – cytoplasma – membranenstelsel (aangesloten op het kernmembraan): endoplasmatisch reticulum – ribosomen – endoplasmatisch reticulum – gogi-systeem – klaar!
Endoplasmatisch reticulum is een ingewikkeld netwerk van dubbele membranen in het cytoplasma. Membranen liggen dicht tegen elkaar, waardoor afgeplatte holten en kanaaltjes ontstaan.
Vervult een functie bij het transport van moleculen in de cel.
Op de membranen van het endoplasmatisch reticulum bevinden zich ribosomen.
Ribosomen zijn bolvormige organellen, waarop de synthese van eiwitten plaatsvindt. ‘t grootse deel hier, een deel in cytoplasma)
Eiwitten die in de ribosomen zijn gesynthetiseerd, komen terecht in de ruimte tussen de membranen van het endoplasmatisch reticulum.
Er zijn blaasjes die van het endoplasmatisch reticulum naar het gogi-systeem gaan.
In Gogi-systeem krijgen de eiwitten hun uiteindelijke vorm.
Bestaat uit opeengestapelde platte blaasjes, elk omgeven met een membraan.
In dierlijke cellen geeft het gogi-systeem ook lysosomen af. Lysosomen blijven in de cel en geven enzymen af.
enzymen hebben een functie bij de stofwisseling. (het verteren van stoffen in een cel)
Van het Gogi-systeem snoeren zich blaasjes af die eiwitten bevatten, die buiten de cel afgegeven worden.
In cellen van klieren en van slijmvlies vindt veel secretie plaats.
Onder de omstandigheden die in de cellen heersen, verlopen de meeste chemische reacties zeer traag. Enzymen kunnen dit proces versnellen.

Mitochondriën zijn ronde of boonvormige organellen. Ze bestaan uit een dubbel membraan, waarvan het binnenste membraan sterk geplooid is.
Hier vindt verbranding plaats, vooral glucose.
Voor dit proces is zuurstof nodig
De enzymen die verbranding mogelijk maken liggen op het binnenste membraan. De energie die bij verbranding vrijkomt, wordt opgeslagen in moleculen van ATP.
Als energie nodig, komt dat vrij uit de ATP-moleculen.
Het aantal mitochondriën per cel is afhankelijk van de activiteit van de cel.
De chloroplasten in plantaardige cellen zijn gevuld met membranen waartussen zich afgeplatte holten bevinden. De membranen liggen als stapels.
Er liggen enzymen op, voor fotosynthese.

Het transport van stoffen tussen de cel en zijn omgeving vindt selectief plaats.
`Het celmembraan vormt de grens tussen de cel en zijn omgeving, het laat bepaalde stoffen de cel ingaan, maar houdt andere stoffen tegen.
Zo wordt de samenstelling van het cytoplasma in een cel geregeld.
Celmembraan zorgt ook voor een zekere bescherming

De opbouw van het celmembraan:
Het celmembraan bestaat uit twee lagen fosfolipiden
Fosfolipiden zijn vetachtige stoffen, waarin eiwitten ingelegd liggen. Deze eiwitmoleculen verschillen van grootte.
Sommige eiwitten en fosfolipiden hebben koolhydraatketens.

Bacteriën hebben geen kernmembraan, er is geen scheiding tussen kernplasma en cytoplasma. Er is maar één streng DNA, die los in het cytoplasma ligt. Er zijn geen organellen te zien, dus geen mitochondriën, plastiden, endoplasmatisch reticulum en vacuole. Er is wel een celmembraan en een celwand.

7. Diffusie en Osmose
Bij opname en afgifte van stoffen spelen Diffusie, Osmose en Actief transport een belangrijke rol.

Concentratie
Een oplossing bestaat uit een oplosmiddel en opgeloste stoffen.
Bij organismen oplosmiddel=water
De concentratie is de hoeveelheid opgeloste stof per volume eenheid van de oplossing.
Een concentratie wordt altijd berekend ten opzichte van de totale oplossing.
Bij gassen wordt druk of spanning gebruikt i.p.v. concentratie

Diffusie
Diffusie is de verplaatsing van een stof van een plaats met een hoge concentratie naar een plaats met een lage concentratie van die stof.
Vindt gasvormig of vloeibaar plaats.
Dit komt doordat moleculen in een rechte lijn bewegen tot ze ergens anders tegen aanknallen…
Diffusie zorgt voor een homogene (gelijkmatige) verspreiding van moleculen over de beschikbare ruimte.
De nettoverplaatsing van een stof per tijdseenheid wordt diffusiesnelheid genoemd.
Dit is afhankelijk van de temperatuur (warmer - sneller)
Het diffusieoppervlak (groter – sneller)
De afstand (kleiner – sneller)
Het drukverschil of concentratieverschil (hoger – sneller)
De aard van de diffunderende stof.
De stof waarin diffusie plaats vindt.

Osmose
Diffusie kan ook optreden als vloeistoffen of gassen gescheiden worden door een wand waar moleculen doorheen kunnen.
Zo’n wand is permeabel of doorlatend.
Sommige membranen hebben poriën die alleen groot genoeg zijn voor water. De moleculen van de stoffen die in het water opgelost zijn kunnen er niet doorheen.
Zo’n wand is semipermeabel of halfdoorlatend.
Osmose is een netto-waterverplaatsing op van de oplossing met de laagste concentratie naar de oplossing met de hoogste concentratie. Hierdoor daalt de concentratie van deze laatste. Doordat er bij de laagste concentratie water weg gaat stijgt hier de concentratie.
Door de concentratie van stoffen heeft een stof een osmotische waarde. Hoe hoger de concentratie van een oplossing hoe hoger de osmotische waarde. (afhankelijk van het aantal opgeloste deeltjes per volume)
Osmose kun je ook omschrijven als: de verplaatsing van water door een semi-permeabel membraan, van een plaats met een lage osmotische waarde naar een plaats met een hogere osmotische waarde.

8. Membranen en het transport van moleculen
Je hebt eencellige dieren en meercellige dieren.
Bij eencellige dieren is het celmembraan de scheiding met het externe milieu.
Vb. pantoffeldiertje
Veel dieren bestaan uit veel cellen. Een goot aantal cellen heeft geen rechtstreeks contact meer met het externe milieu.
Iedere cel wordt omgeven door weefselvloeistof
een dun laagje vloeistof
De weefselvloeistoffen van een organismen vormt een geheel, we noemen dit het interne milieu. Ook het bloedplasma hoort hierbij.

Stoffentransport de cel in
Het celmembraan is de scheiding tussen de cel en zijn interne milieu.
Het celmembraan is selectief permeabel toch komen er stoffen de cel in…

Het celmembraan bestaat (nog steeds :P) uit twee fosfolipiden lagen, waarin eiwitten ingebed liggen.
Zuurstofmoleculen en koolstofdioxidemoleculen diffunderen gemakkelijk door de fosfolipiden laag heen.
Het cytoplasma bestaat voor een groot deel uit water met opgeloste stoffen.
Fosfolipiden zijn vetachtige stoffen en vormen een barrière voor in water oplosbare stoffen, die niet goed in vet oplossen.
Deze moleculen kunnen dus niet door het celmembraan diffunderen.
Hierdoor kan een cel het concentratieverschil tussen de cel en het interne milieu behouden.
Watermoleculen en moleculen van in wateroplosbare stoffen passeren een celmembraan via de eiwitten.
Sommige eiwitten bezitten een met water gevulde porie.
Watermoleculen en in water oplosbare stoffen met kleine moleculen kunnen de cel in en uit.
Transport van water meestal m.b.v. Osmose, celmembraan is het semipermeabel membraan.
Andere eiwitten in het celmembraan zijn werkzaam als transport enzymen.
Deze eiwitten kunnen andere moleculen door het celmembraan heen transporteren (bijv. glucose) Het molecuul/ion wordt aan de eiwitten gebonden m.b.v. diffusie.
Dit kost de cel geen energie.
Deze vorm van transport werkt d.m.v. diffusie dus ook alleen met het concentratie verschil mee. (dus van hoog naar laag)
Actief transport is transport tegen het concentratieverval in.
Gebeurt met speciale transportenzymen.
De energie die nodig is, wordt geleverd door ATP.
Na+ heeft in de cel een hogere concentratie dan er buiten K+ precies andersom.
Transportenzymen verwijderen steeds Na+ ionen en brengen K+ ionen binnen. Dit wordt ook wel de natrium-kaliumpomp genoemd.
Receptoreiwitten zijn eiwitten die aan de buitenkant stoffen kunnen binden.
Verschillende type weefsels hebben verschillende type r. eiwitten
Stoffen transport binnen een cel
Fagocytose houdt in dat vaste stoffen ingesloten worden in een blaasje, deze wordt van het celmembraan afgesnoerd en gaat het cytoplasma in.
Pinocytose houdt in dat vloeibare stoffen ingesloten worden in een blaasje, deze wordt van het celmembraan afgesnoerd en gaat het cytoplasma in.
Actief transport
Cellen komen het cytoplasma in zonder het celmembraan te passeren.
Bij eencellige dieren worden zo verteringsenzymen de cel ingebracht.
Het blaasje versmelt met een lysosoom.
De verteringsproducten wordt door actief transport via het membraan in het cytoplasma opgenomen.
Afvalproducten kunnen uit de cel verwijderd worden door een proces dat omgekeerd verloopt.
Er is geen groot verschil tussen de bouw van het lysosomen membraan en het membraan van een cel.

Compartimentering
De meeste organellen in een cel zijn omgeven door een membraan. Behalve bij bacteriën bevat elke cel een uitgebreid stelsel van membranen, waardoor de cel in compartimenten is verdeeld.
Diffusie en actief transport zijn beide mogelijk tussen verschillende compartimenten.
in veel cellen kan het cytoplasma als geheel stromen: plasmastroming.
het is mogelijk dat er in een deel van de cel een andere concentratie stoffen voorkomt dan in een ander deel.
De membranen in een cel hebben een regelende en selecterende functie bij het stoffentransport tussen de organellen
De membranen van organellen dienen als bindingsplaats voor enzymen
De functie van een organel wordt bepaald door de enzymen die het organel bevat.
Door de compartimentering kunnen in verschillende organellen specifieke stofwisselingsprocessen plaatsvinden.

9. Stevigheid door diffusie van water
Turgor en wanddruk
Als je dierlijke cellen in zuiver water legt, knappen ze kapot.
De cellen hebben een hogere concentratie opgeloste deeltjes dan het water.
Door Osmose komt water de cel in, de cellen zwellen op en het celmembraan knapt kapot.
Als je een planten cel in zuiver water legt, knapt de cel niet.
De celwanden zijn volledig doorlatend en doordrenkt met water en opgeloste stoffen. In natuurlijke omstandigheden heeft het vocht in de celwanden een lagere osmotische waarde dan het cytoplasma en het vacuole vocht.
Het celmembraan en het vacuole membraan gedragen zich semipermeabel.
De plantencel neemt door osmose water op uit de omringende celwanden, daardoor zijn plantencellen opgepompt met water
De cellen knappen niet, omdat de celwand dat verhinderd. De celwand rekt uit maar levert tegendruk.
Door de druk van cellen tegen de celwand en andersom zijn weefsels van kruidachtige planten stevig.
Turgor is de druk van de cel tegen de celwand
Plantencellen met turgor noemen we turgescent.
Wanddruk is de druk van de celwand tegen de cel.

(grens)plasmolyse
Plasmolyse: wanneer de osmotische waarde buiten de cel groter wordt dan die van de binnenste cel, zal er door osmose water de cel uitstromen. Dit gaat door, totdat de osmotische waarden binnen en buiten de cel gelijk zijn. Het volume van de cel wordt kleiner, terwijl de celwand niet verandert. De cel laat hierdoor los van de celwand
Bij grensplasmolyse is de osmotische waarde binnen en buiten de cel gelijk.
Geplasmolyseerde cellen kunnen weer turgescent worden als ze voldoende water opnemen. Bij langdurige plasmolyse wordt het cytoplasma onherstelbaar beschadigd en sterven de cellen.
Als een cel sterft wordt het celmembraan volledig permeabel.

REACTIES

Log in om een reactie te plaatsen of maak een profiel aan.