Thema 1 en 2

Samenvatting Biologie
Thema 1, Ordening

Basisstof 1, Ordening in rijken

Taxonomie: regels van het ordeningssysteem
Systematiek: indelen van organismen.

Eerst: planten en dieren. (Zichtbaarheid: voortbewegen, eten, celwanden) Probleem: micro-organismen.
Nu: planten, schimmels, dieren en bacteriën. (morfologisch, anatomisch, biochemisch)

Vijf criteria:
Aantal cellen
Celgrootte
Organellen
Celwanden
Voedingswijze

Organische: van organismen en ingewikkeld
Anorganische: organismen en natuur, simpel

Autotroof: anorganische stoffen, zelf.
Hetrotroof: ander nodig voor hun voeding.

Afdelingen, klassen, orden, families, geslachten (genus, genera), soorten (species)

Basisstof 2, Wat is een soort?
Soort = organismen die in staat zijn zich onderling voort te planten en daarbij vruchtbare nakomelingen voort te brengen. De voortplanting moet daarbij onder natuurlijke omstandigheden plaatsvinden.
Klopt meestal, alleen bij planten die zich ongeslachtelijk voortplanten of bij muilezels klopt het niet.
Paardebloem: stuifmeel onvruchtbaar, diploide eicellen. Deze vormen zaden, zonder bevruchting  niet kruisen.
Populatie = een groep individuen van dezelfde soort die in een bepaald gebied leven en samen een voortplantingsgemeenschap vormen.
Recombinatie = uitwisseling van genen.
Tussen verschillende populaties is er maar zelden recombinatie.
Soort = de grootste verzameling van populaties waartussen een effectieve uitwisseling van genen plaatsvindt of plaats kan vinden.

De binaire naamgeving
Binaire naamgeving – Geslachtsnaam, soortaanduiding, (naam onderzoeker)

Basisstof 3, Bacteriën

Microbiologie = tak van de biologie die zich bezig houdt met het bestuderen van bacteriën.
Bacteriën, prokaryoot, 1 circulair chromosoom, geen eiwitmoleculen, plasmiden, ongeslachtelijk voortplanten door deling.
Plasmiden = kleine circulaire chromosomen, met genen die zorgen voor de resistentie tegen gifstoffen.
Door prokaryootheid wordt er veel gebruik gemaakt van recombinant-DNA-techniek.

Werking van de deling (14)
1. Replicatie van het DNA
2. Geen spoelfiguur
3. Verdeling van het DNA over de 2 helfden van de cel
4. Deling
Hoge delingssnelheid, duurt even voordat het afweersysteem kan reageren.
Pathogene bacteriën = ziekteverwerkkende bacteriën.
Uitwisseling van genen kan als de bacterie dood gaat; DNA komt vrij, opgenomen door andere bacterie. Of bij conjugatie (15.2)

Werking van conjugatie
1. Vorming van een holle buis
2. Replicatie van plasmide
3. Verhuizing van gerepliceerde plasmide

Gebruik van bacteriën door de mens (optimalisering)
- voedingsmiddelen (kaas)
- geneesmiddelen en hormonen (genetisch gemodificeerde)
- wasmiddelen
- waterzuivering
- milieuverontreiniging.

Indeling van bacteriën
Morfologische, anatomisch: coccen, bacillen, spirillen, met zweepharen.
Biochemische criteria:
- stofwisselingsreacties
- bouw van RNA en DNA
- bouw v/d celwand (peptidoglycaan, grampositief)
Grampositief = het vermogen om violette kleurstof gemakkelijk te absorberen. (gramnegatief)

Kenmerken
Hetrotroof, autotroof, meeste geen chlorofyl.
Cyanobacterien: chlorofyl, blauwe pigmenten, overal (waterbloei)
Sommige bacteriën kunnen in extreme omstandigheden overleven door het vormen van endospore.

Basisstof 4, Schimmels

Kenmerken
Geen chlorofyl, hetrotroof, een- of veelcellig (24), celwanden bevatten chitine.

Gisten = eencellige schimmels die zich voortplanten door knopvorming.
Knopvorming = het ontwikkelen van een uitstulping op de moedercel. Daarna delen.
Veelcellige schimmels = opgebouwd uit schimmeldraden (hyfen (24) ). Ze lijken pluizig door netwerken van hyfen (mycelium).
Chitine = een hoornachtige stof waaruit het uitwendige skelet van geleedpotigen grotendeels bestaat.

Voortplanting
Ongeslachtelijk:
Voortplanting door sporen (n), ontstaan aan uiteinden van hyfen.
Spore op voedselbron  hyfe onstaat  nieuw mycelium (vocht nodig)
Geslachtelijk (26):
2 hyfen van verschillende mycelia komen met elkaar in contact. 2 kernen met elkaar in contact  cel met 2 kernen  ontstaan zygote  meiose (n sporen)

Gebruik van schimmels door de mens
- voedingsmiddelen
- dranken
- geneesmiddelen
Sommigen veroorzaken ziekten.

Basisstof 5, Planten

Kenmerken algemeen
- celwanden, bestaand uit celluslose
- chloroplasten, bevatten chlorofyl  fotosynthese
- - autotroof

In te delen in 5 afdelingen
1. wieren
- geen wortels
- geen stengels
- geen bladeren
- geen hout- en bastvaten
2. mossen
- geen echte wortels
- wel stengels en bladeren
- geen hout- en bastvaten
- voortplanting door sporen
- sporen ontstaan in een sporendoosje, dat een steeltje boven het mosplantje uitgroeit.
3. paardenstaarten
- wortels, stengels en bladeren
- hout- en bastvaten
- de stengels zijn hol en geleed
- voortplanting door sporen
- sporen ontstaan in een sporenvormend orgaantje aan het uiteinde van een stengel
4. varens
- wortels, stengels en bladeren
- hout- en bastvaten
- de bladeren zijn groot en meestal ingesneden
- voortplanting door sporen
- sporen ontstaan in sporenhoopjes aan de onderzijde van bladeren
5. zaadplanten
- wortels, stengels en bladeren
- hout- en bastvaten
- voortplanting door zaden
- zaden ontstaan in bloemen
- onder te verdelen in naaktzadigen en bedektzadigen
1 /tm 4 = sporenplanten
3 t/m 5 = vaatplanten
Door het ontbreken vat hout- en bastvaten blijven de wieren en mossen klein. (niet in zee)

Wieren (algen)
Kenmerken
Eencellig of veelcellig, bevatten chlorofyl en andere kleurstoffen
Thallus = het blad van de wieren
Plankton = verzamelnaam voor micro-organismen die in water drijven, vooral in het water van zeeën en oceanen.
Fytoplankton = plantaardig plankton
Zooplankton = dierlijk plankton
Korstmossen = samenlevingsvormen van schimmels en algen

Levenscyclus
Geslachtelijk en ongeslachtelijk voortplanten
Spiraalwier – conjugatie
Diploide stadium is heel kort, plant en geslachtcellen zijn haploid.

Mossen, paardenstaarten en varens
Mossen zijn onder te verdelen in levermossen en bladmossen.
Levermossen leven vooral op vochtige, schaduwrijke plaatsen
Bladmossen leven vooral in grote groepen bij elkaar.
Paardenstaarten hebben kleine, schubvormige bladeren. De stengels zijn opgebouwd uit een soort ‘buisjes’
Varens hebben grote, ingesneden bladeren. Je herkent de nieuwe bladeren aan het ontvouwen uit opgerolde toestand.

Levenscyclus
Voortplanting door sporen.
Mossen hebben een kort diploid stadium, planten en sporen zijn haploid.
Varens hebben een kort haploid stadium, plant is diploid.

Zaadplanten
Levencyclus
Zaadplanten hebben een kort haploid stadium, plant is diploid.

Zaadplanten worden onderverdeeld in naaktzadigen en bedektzadigen.
Naaktzadigen – de zaden zitten tussen de schubben van een kegel, de bladeren zijn naald of schubvormig
Bedektzadigen – de zaden zitten in vruchten, de bladeren zijn een platte bladschijf. Bv, loofbomen, grassen en kruidachtigen.

Basisstof 6, Dieren

Kenmerken
Geen celwanden, geen chlorofyl, hetrotroof, diploid.
Twee indelingskenmerken
- symmetrie
- skelet
Bilateraal symmetrisch = het lichaam van het organisme is op slechts 1 manier in twee ongeveer gelijke helften te verdelen
Radiaal symmetrisch = het lichaam van het organisme is op meerdere manieren in twee ongeveer gelijke helften te verdelen.
Asymmetrisch = het organisme is op geen enkele manier in twee ongeveer gelijke helften te verdelen.

Exoskelet = uitwendig skelet
Endoskelet = inwendig skelet
Geen skelet

Kenmerken Eencellige dieren Sponzen Holtedieren Platwormen Rondwormen Ringwormen
Symmetrie Asymmetrisch Asymmetrisch Radiaal Bilateraal Bilateraal Bilateraal
Skelet Geen Naalden tussen de cellen Meestal geen Geen Geen Geen
Leven Water Zeebodem Water Als parasiet Als parasiet
Kenmerken Vangarmen Lang en dun Lang en dun Lichaam is gesegmenteerd, lang en dun
Vorm Plat Rond Rond
Kenmerken Weekdieren Geleedpotigen Stekelhuidigen Gewervelden
Symmetrie Bilateraal Bilateraal Radiaal Bilateraal
Skelet Endo Exo van chitine Endo van kalk Endo (geraamte) met wervelkolom
Leven Land en zee Land en zee Zeebodem Land en zee
Kenmerken Onder te verdelen in tweekleppigen, slakken, en inktvissen Kop draagt ogen en antennen, onder te verdelen in spinachtigen, insecten, duizendpoten en kreeftachtigen Huid is bedekt met stekels of knobbels Onder te verdelen in: vogels, zoogdieren, amfibieën, reptielen en vissen

Eencellige dieren
Leven vaak in zoet water, en voeden zich door osmose.
Het water wat ze opnemen verzamelt zich in een kloppende vacuole. Deze trekt zich samen, en perst het water weer naar buiten.
Voortplanting gebeurt door delen

Vb.
Amoebe Pantoffeldiertje Oogdiertje
Voortbeweging Schijnvoetje Trilhaartje Zweephaar
Voeding Fagocytose Trilhaartjes vervoeren voedsel naar celmond, daar wordt het verteerd in voedingsvacuolen Donker: mitochondrium
Licht: chloroplasten
Rest Eten bacteriën Onverteerde resten worden verwijderd via de celanus Weten of het donker of licht is door de oogvlek

Weekdieren
Tweekleppigen - schep die uit twee delen bestaat
Slakken - gedraaide schelp, huisje
Inktvissen – inwendige schelp, zeeschuim

Geleedpotigen
Kenmerken Duizendpoten Kreeftachtigen Spinachtigen Insecten
Lijf Segmenten Gedeeltelijk uit segmenten Geen segmenten Kop, borststuk, achterlijf
Poten Ieder segment heeft 2 poten Tien of meer poten 8 poten 6 poten, evt. vleugels
Rest Segmenten aan het achterlijf zijn goed te zien Kop heeft ogen en antennen (voelsprieten)
Skelet Chitine Chitine en kalk Chitine Chitine
Groei bij geleedpotigen is alleen mogelijk tijdens vervellingen.
Als een larve is uitgegroeid vind er metamorfose plaats.
Meeste soorten behoren tot de geleedpotigen, driekwart van alle soorten behoort tot de insecten.

Gewervelden
Gewervelden behoren eigenlijk tot de chordadieren.
Chordadieren = alle dieren die in het embryonale stadium een chorda hebben.
Chorda = stevige streng weefsel die langs de gehele rug van het dier loopt.
Bij gewervelden ontwikkelt de chorda zich later tot de wervelkolom.

Thema 2, Evolutie

Basisstof 1, De evolutietheorie
Evolutie = Het ontstaan en veranderen van de levensvormen op aarde in de loop van een zeer lange tijd.
Generatio Spontanea = het ontstaan van leven uit ‘niets’
Creationisme = de theorie die er vanuit gaat dat het leven ‘geschapen’ is.

Jean de Lamarck
Een geleidelijke verandering van soorten (giraffen)
Charles Darwin
Diversiteit in genotypen, natuurlijke selectie, soortvorming door reproductieve isolatie

De neodarwinistische revolutie
Individuen van een soort verschillen in genotype, door geslachtelijke voortplanting treed recombinatie op.
Diversiteit in genotypen binnen een populatie ontstaat door mutaties en door recombinatie. Hoe meer diversiteit, hoe groter de overlevingkansen van een soort.

Draagkracht: het aantal individuen wat kan leven van een ecosysteem.
Als er meer individuen zijn dan het ecosysteem aankan, treedt er natuurlijke selectie op.
Genetische diversiteit stijgt door mutaties, en daalt door natuurlijke selectie.
Selectiedruk = de interactie tussen individuen en hun omgevingfactoren. Bv. Veel eten, goed klimaat  meer typen in leven. Weinig eten, hard leven  weinig typen in leven.
Geëvolueerd = er blijft na een mutatie geen van de oorspronkelijke genotypen meer over, alleen het gemuteerde genotype komt nog voor.

Voordelen diversiteit in het genotype
- Grotere overlevingskans / oorzaken evolutie binnen een soort
- verandering van omgeving
- onbekende ziekte
- Survival of the fittest

Reproductieve isolatie = het gedurende lange tijd niet plaatsvinden van voortplanting tussen individuen van verschillende populaties.

Basisstof 2, Fossielen
Fossiel = versteend overblijfsel van een organisme, of een afdruk van een organisme in een gesteente. Ontstaan doordat een dood organisme bedekt wordt met sedimenten. Door de hoge druk van vele sedimentlagen ontstaat er een fossiel.
Radioisotoop = een instabiele atoon die langzaam uiteenvalt en een ander atoom wordt. Halfwaardetijd 14C = 5730 jaar
Gidsfossielen = fossielen die in gesteenten voorkomen, waaraan afgeleid kan worden hoe oud de laag is.

Basisstof 3, Argumenten voor evolutie
Argumenten worden gevonden in 3 wetenschappen.
1. Vergelijkende anatomie = het vergelijke van de lichaamsbouw van verschillende soorten.
2. embryologie
3. biochemie

Vergelijkende anatomie
Homoloog = zelfde bouw, verschillende functie. Ontstaan uit dezelfde grondvorm. Door aanpassing aan verschillende milieus hebben de organen een verschillende functie gekregen.
Analoog = zelfde functie, verschillende bouw. Niet ontstaan uit dezelfde grondvorm. Door aanpassing aan hetzelfde milieu zijn bij niet-verwante organismen organen met een vergelijkbare functie ontstaan.

Organen kunnen hun functie verliezen door een aanpassing aan het milieu. Door de loop van de tijd verdwijnen ze dan.
Rudimenten = resten van organen die hun functie hebben verloren door een aanpassing aan het milieu.

Embryologie
Embryologie = de studie van de vroege ontwikkeling van organismen tussen het eencellige stadium en het begin van het vrijlevende stadium. Organismen met een gemeenschappelijke voorouder vertonen dan een gedeeltelijke gelijke ontwikkeling. Hoe vroeger deze ontwikkeling, hoe verder terug de voorouder.

Biochemie
Biochemie = de studie naar de overeenkomsten van stoffen in organismen. Hoe meer stoffen er gemeen zijn, hoe dichter ze verwant zijn. (opdr 4. vraag 6)

Basisstof 4, Het evolueren van een soort

Genen worden op een willekeurige manier doorgegeven als er geen selectiedruk optreedt.
Genfrequentie = het aantal keren dat een gen voorkomt in een populatie

Genfrequentie bij willekeurige voortplanting
Regel van Hardy-Weinberg = als er geen andere beïnvloedende factoren zijn, blijven de genfrequenties binnen een grote populatie door de generaties heen constant.
p (A) q (a)
p (A) p2 (AA) pq (Aa)
q (a) pq (Aa) q2 (aa)

Beïnvloedende factoren
1. Natuurlijke selectie, allelen met grote overlevingskans krijgen een grotere genfrequentie
2. Mutaties
Micro-evolutie = verandering van genfrequenties in een populatie
Macro-evolutie = het ontstaan van nieuwe soorten en groepen organismen
Co-evolutie = een evoluerende soort beïnvloedt een andere soort, waardoor deze ook gaat evolueren.
3. Genetische drift = het veranderen van de genfrequentie door toevallige gebeurtenissen. Bv migratie.

Basisstof 5, Het ontstaan van nieuwe soorten

Reproductieve isolatie = lange tijd geen voortplanting tussen de individuen van twee of meer populaties.
Nieuwe soorten kunnen ontstaan door reproductieve isolatie, zo kunnen mutaties zich niet over de hele soort verspreiden. Door het verschillend muteren van twee populaties ontstaan zo 2 verschillende soorten.
Manieren van reproductieve isolatie
1. geografische isolatie
2. gedrag
- verandering in baltsgedrag,  niet paren
3. tijd
- op verschillende de tijden paren / bloeien

Basisstof 6, De eerste levensvormen

De aarde is 4,6 miljard jaar oud.
3.6 miljard jaar geleden ontstonden organische stoffen uit anorganische stoffen door verschillende oorzaken:
1. energie van bliksemontladingen
2. uv straling
3. lava
4. botsingen met meteorieten

Door deze reacties gingen de gassen in de oeratmosfeer reageren.
N2, H20, CO, CO2, H2, NH3, CH4, H2S
Het ontstaan van het leven
1. organische verbindingen ontstaan
2. verbindingen gaan in zee
3. zee dikt in
4. verbindingen gaan samen en vormen zich in druppeltjes
5. eerste cellen ontstaan
biogenese = het ontstaan van leven uit levenloze materie
alle fossielen ouder dan 1,4 miljard jaar zijn prokaryote organismen. (zonder organellen en kern)
Deze organismen waren anaëroob. Ze konden alleen leven zonder zuurstof en kregen hun energie uit de afbraak van organische stoffen.
Door een mutatie ontstonden er organismen die geen organische stoffen meer nodig hadden, maar konden leven van de anorganische stoffen. Autotrofe organismen. Zij produceerden zuurstof  anaerobe organismen sterven uit.
Autotrofe organismen die in staat waren tot fotosynthese kan je vergelijken met de cyanobacterien.
2 miljard jaar geleden waren er genoeg cyanobacterien om de atmosfeer zuurstofrijk te maken. Nu ontstonden de eerste aerobe bacteriën.
Aerobe bacteriën = bacteriën met een systeem om zuurstof te benutten bij de afbraak van organische stoffen.

De eerste eukaryoten
1,5 miljard jaar geleden ontstonden de eerste cellen met organellen, dit zou komen door de endosymbiosetheorie.
1. relatief grote cellen
2. celmembraan kan zich stulpen,
3. DNA hecht zich vast aan celmembraan
4. celkern / ER ontstaat
5. cyanobacterien worden opgenomen  chloroplasten
6. aerobe bacteriën worden opgenomen  mitochondrien

Bewijzen:
Kernmebraan is dubbel met porien
Mitochondrien en chloroplasten bevatten nog een kringvormig DNA molecuul, deze opereert op zichzelf, wordt niet geregeld door centrale DNA.