Deel 1: Algemene Biologie HFST 1: Cytologie (cellenleer) Een cel bouwsteen van een organisme Een weefsel cellen van dezelfde soort die zich binden Orgaan verschillende weefselsoorten Organenstelsel samenwerking van verschillende organen (bloedsomloop, zenuwstelsel,…) 1. Bouw van de cel Een cel bestaat uit: celmembraan samenhang celkern erfelijk materiaal cytoplasma (celsap) levensverrichtingen 1.1 Celmembraan Bestaat uit fosfolipiden en eiwitlagen. Functie: regelt het transport van stoffen tussen omgeving en celinhoud o Selectief voedingstoffen, afvalstoffen, aminozuur,… o Diffusie stoffen verplaatsen zich van hoge (hypertonisch) naar lage (hypotonisch) concentratie o Osmose water verplaatst zich van lage naar hoge concentratie o Actief transport tegen concentratieverval in: van laag naar hoog, kost energie EX!!! teken dierlijke cel, geef organellen en hun functie. 1.2 Cytoplasma (waterige oplossing met organellen) Bestaat uit: Endoplastisch reticulum (intern transport) met ribosomen (eiwitsynthese) Mitochondriën: ademhaling (energieproductie) Lysosomen: afbraak o Heterofagie: lichaamsvreemde stoffen o Autofagie: afgestorven celorganellen Centriolen: polen van de spoelfiguur bij de celdeling Golgi-apparaat: transport van stoffen naar buiten 1.3 Kern Bestaat uit: Chromatine netwerk o Chromosomen Aantal is per soort constant en even (diploïd) Dragers van erfelijke eigenschappen (genen) Opgebouwd uit DNA Bij de mens: 23 paar chromosomen 22 paar autosomen 1 paar geslachtschromosomen (Xy of XX) Indien afwijkend aantal chromosomen: aneuploïde: o abortus o indien leefbaar fysieke en mentale handicap vbn: Syndroom van Down (mongoloïde idiotie) trisomie van chromosoom 21 Cri-du-chat syndroom: ontbreken van stuk chromosoom 5 (zwakzinnigheid) Syndroom van Turner: ontbreken van X-chromosoom bij een vrouw o Infantiele geslachtsorganen o Klein gestalte, korte en dikke nek Syndroom van Kline-Felter: mannen met XXy o Gereduceerde testes: infertiel, zwakke spieren, gereduceerde intelligentie) o Supermannen (Xyy), supervrouwen (XXX) Vruchtwateronderzoek: in de vroege fase van zwangerschap: geslacht, chromosomenafwijkingen en zestigtal erfelijke stofwisselingstoornissen vaststellen. Meestal bij oudere vrouwen die al een kind hebben met stoornis of partner die risico vormt. 2. Mitose of de gewone celdeling: Profase: (1a-1b) De centriolen splitsen zich, vormen de polen van de cel en een draadvormig spoelfiguur. Het chromatine netwerk ontwikkelt zicht tot chromosomen De kernwand verdwijnt Metafase: (2) De chromosomen vormen elk 2 chromatiden die met elkaar zijn verbonden Ze zijn in het evenaarsvlak georiënteerd Ze worden verbonden met het centromeer met draden van de spoelfiguur Anafase: (3) De spoeldraden worden korter en de chromatiden wijken uiteen naar de tegenovergestelde polen van de figuur. Telofase: (4) De chromatiden hebben de polen bereikt, vormen terug volledige chromosomen en versmelten tot chromatide netwerk. Het kernmembraan ontstaat terug. Bij een mitose ontstaan uit één diploïde moedercel twee diploïde dochtercellen met chromosomen die in vorm, aantal en grootte gelijk zijn aan die van de moedercel HFST 2: Erfelijkheidsleer (genetica) 1. Geslachtelijke voortplanting bevruchting: zaadcel + eicel bevruchte eicel of zygote 23 chr + 23 chr 23 paar chr. De zygote ondergaat mitosen: Eerste 4 cellen: blastomeren Morlua Blastula Gastrula 2. Meiose of reductiedeling: Profase Centriolen splitsen zich Vormen polen van de cel en draadvormig spoelfiguur Chromatine netwerk ontwikkelt zich tot chromosomen Kernwand verdwijnt Metafase Chromosomen vormen elk 2 chromatiden Verbonden met centromeer Oriënteren zich in evenaarsvlak Met cendromeer verbonden aan draden van de spoelfiguur Anafase: spoeldraden worden korter chromatiden wijken uiteen naar tegenovergestelde polen van de figuur Telofase Chromatiden hebben de polen bereikt Vormen terug volledige chromosomen Versmelten tot chromatine netwerk Kernmembraan ontstaat terug Na deze kerndeling snoert de cel zich in en op die manier ontstaan er 2 nieuwe cellen die groeien tot ze de grootte hebben bereikt van de moedercel. Bij een meiose ontstaat uit 1 diploïde 4 haploïde dochtercellen. Deze deling gebeurt in de geslachtsorganen bij de vorming van de gameten. 3. Nucleïnezuren en eiwitsynthese (pg 13-14) 3.1 Structuur van nucleïnezuren: Ketens van nucleotiden: Zijn opgebouwd uit suiker, fosfaatgroep en stikstofbase 2 soorten: DNA: o o RNA: o o Chromosomen in kern van de cel Dubbele helix Zowel in kern als in cytoplasma Enkele helix Structuur: organische basen nucleosiden: organische base gebonden aan een suiker nocleotiden: nucleoside gebonden aan een fosforzuurmolecule polynucleotiden: nucleotiden aan elkaar gebonden tot een primaire structuur 3.2 DNA Functie drager van erfelijke informatie Structuur dubbele helixstructuur, 2 polynucleotiden aan elkaar gebonden met complementaire basen. AT, T-A; G-C, C-G Volgorde, aantal en koppeling van de organische basenparen vormen een code voor de erfelijke informatie (gen) 3.3 Replicatie van DNA Verdubbeling tijdens de celdeling De DNA opent zich Nucleotiden met de complementaire basen worden aangetrokken twee identieke helixen EX Bespreek de Eiwitsynthese !!! boek pg: 19 3.4 Transcriptie van DNA (pg 19) overbrengen van erfelijke informatie van kern naar cytoplasme door m-RNA 3.5 Translatie synthese van het eiwit met aminozuurvolgorde op basis van de overgebrachte code - - Aanvoer aminozuur gebeurt door t-RNA: welk aminozuur gebonden wordt, is bepaald door een basentriplet (anticodon) Eiwitsynthese: o t-RNA plaatst zich met zijn anticodon op het codon van m-RNA o ribosoom verplaatst zich langs m-RNA en bindt de aminozuren tot een eiwit o m-RNA bevat ook stop en startcodons de gevormde eiwitten spelen als enzymen een rol in de stofwisseling ze brengen de genetische informatie tot uitdrukking. o Vb: insuline is een eiwit bestaande uit 51 aminozuren 4. Mutaties: overerfbare wijzigingen in de erfelijke informatie (DNA) De verschillende soorten niet kennen 5. Erfelijkheidsleer (genetica) 5.1 Wetten van Mendel AA: homologe chromosomen met zelfde gen Homozygoot voor die eigenschap (raszuiver, zaadvast) Aa: heterozygoot voor die eigenschap Het dominante gen (A) komt tot uitdrukking in het fenotype Het recessieve gen (a) komt niet tot uitdrukking Genotype = Alle eigenschappen die genetisch bepaald zijn en op het DNA liggen Fenotype = Het uiterlijk van een organisme, dat wordt bepaald door zijn genotype en factoren uit zijn omgeving. Allelen de twee mogelijke eigenschappen A. Uniformiteitswet Kruising van Mendel met ronde erwten en gerimpelde erwten 100% ronde erwten P = parenta’s = ouders F1 = eerste generatie Wet: Nakomelingen van ouders die homozygoot maar verschillend zijn voor 1 eigenschap, zijn allen gelijk. Indien geen dominantie intermediaire factor B. Splitsingswet Zelfbestuiving tussen exemplaren uit de eerste generatie 3/4 rond, 1/4 gerimpeld Verhouding 3/1 Wet: Na zelfbestuiving van hybriden uit de eerste generatie (afkomstig van homozygote ouders die in één eigenschap verschillen) wordt het fenotype gesplitst in de verhouding 3/1 Intermediair: Verhouding 1/2/1 C. Onafhankelijkheidswet Dihybride kruising tussen planten met ronde, gele zaden en planten met gerimpelde, groene zaden eerste generatie = 100% rond, geel A = rond B = geel a = gerimpeld b = groen Wet: Genen die op verschillende chromosomen gelegen zijn, mendelen onafhankelijk over. 5.2 Gekoppelde genen Gelegen op hetzelfde chromosoom Fruitvliegje generatietijd 12 dagen, vier paar chromosomen Kruising tussen fruitvlieg (homozygoot, grijs gekleurd, korte vleugels) en fruitvlieg (homozygoot, zwart gekleurd, lange vleugels) F1 = 100% fruitvliegen die grijs zijn, met lange vleugels. Wet: Gekoppelde genen erven steeds samen over. Eigenschappen mendelen over in evenveel groepen als er chromosomen zijn. Bij de fruitvlieg zijn er dat 4, bij de mens 23. 5.3 Erfelijkheid bij de mens Autosomaal: o pathogene kenmerken: recessieve: spina bifida dominante: ziekte van Huntington o bloedgroepen - Geslachtsgebonden: XX en Xy (Y is de kleinste chromosoom) vb: hemofilie, daltonisme, irridiremia (allemaal recessief) Deel 2: Microbiologie en parasitologie Incubatietijd Dit is de tijd tussen het moment van besmetting en het moment dat de eerste ziekteverschijnselen zich openbaren HFST 1: Historiek 1. Microscoop: Lichtmicroscoop: Robert Hooke Elektronenmicroscoop 2. Generatio spontanae: organismen kunnen zich spontaan uit dode materie ontwikkelen - - - Louis Pasteur o Verwierp deze theorie: micro-organismen zijn in de lucht aanwezig (zwanenhalsproef) o Ontdekte de gisting van suiker tot alcohol o Bacteriën zijn in staat sporen te vormen die tegen hoge temperaturen zijn bestand Robert Koch o Miltvuur wordt door een bacterie veroorzaakt o Reincultuur: kweken van één soort bacteriënkolonie o Micro-organismen kunnen ziekten veroorzaken postulaten van Koch Het mo moet aanwezig zijn in elk ziektegeval. Het mo moet kunnen worden geïsoleerd in een reincultuur. Bij inbreng op proefdier ziekte moet met al haar karakteristieken te induceren zijn. Het mo moet uit het proefdier geïsoleerd kunnen worden. Iwanowski o Ontdekt TMV (virus) mozaïekziekte bij de tabaksplant HFST 2: Inleiding tot de systematiek Ordenen/classificeren van organismen Cytologie: de cel als basisstructuur van alle organismen prokaryote cel: genetisch materiaal komt vrij in het cytoplasma voor eukaryote cel: met een duidelijke kern waarin het genetisch materiaal aanwezig is. Vroeger: twee rijken systeem Indeling in planten en dieren Classificatie-eenheid is de soort gelijkaardige individuen die zich onderling kunnen voortplanten soorten worden gegroepeerd in hogere eenheden of taxa Dus: soort geslacht familie orde klasse afdeling rijk Ex wat zijn soorten Nu: vijf 1. 2. 3. 4. 5. rijken systeem Prokaryoten: geen kern, chromosomen vrij in het cytoplasma. (bacteriën) Eencellige eukaryoten: pantoffeldiertje Zwammen Dieren Planten EX!!! Virussen zijn nergens onder te brengen: geen metabolisme, geen ademhaling obligaat parasieten in een levende cel vergelijkbaar met dode stof HFST 3: Bacteriën Ze behoren tot het rijk der prokaryoten Ze zijn een ééncellige organismen afzonderlijk of kolonievormend Ze bestaan uit één circulair chromosoom 1. Bouw: Cytoplasmamembraan: Mesosomen of instulpingen: vorming scheidingswand bij celdeling 2. Classificatie 2.1 Morfologisch (EX!!!) Op basis van de vorm: Bolvormig = coccus o Monococcus o Diplococcus o … Staafvormig = bacillus Spiraal = spirillus o Vibrio = minder dan 1 draai o Spirillum = 1à2 draaien o Spirocheten = meer dan 2 draaien 2.2 Fysiologisch (EX!!!) Ademhaling: o Aëroben: kunnen niet zonder zuurstof o Anaëroben:zuurstof verhindert de groei o Facultatief: in beide omstandigheden leefbaar Temperatuur: o Pathogene bacteriën hebben optimum tussen 37-40° Voedingstoffen: o meestal heterotroof, saprofytisch rottingsbacteriën o sommigen heterotroof, parasitisch pathogene bacteriën 3. Voortplanting Ongeslachtelijk door celdeling (DNA-replicatie, celsplitsing) Sporenvorming: overleven in ongure omstandigheden o Endosporen: gevormd binnen de cel o Cystes: de volledige cel wordt ingekapseld 4. Bacteriën als ziekteverwekkers Staphylococcus longontsteking Meningitis nekkramp, bacterieel Antrax miltvuur Salmonella bacterie Lepra: bacterieel 5. Genetic Engineering ( genetische manipulatie) 5.1 r-DNA (recombinant DNA) technologie Een plasmide wordt geïsoleerd door enzymen wordt deze opengeknipt. Een DNA-fragment wordt ingebouwd ze steken de plasmide terug in de cel deze wordt een gewijzigde cel 5.2 Toepassingen Productie van geneesmiddelen: Insuline therapie bij suikerziekte Menselijk groeihormoon herstellen groeiafwijkingen bij kinderen EPO stimuleert aanmaak rode bloedcellen Interferon bij behandeling van kankers of virusziekten Plasminogeen activator oplossen van bloedklonters Productie van vaccins: Klassieke vaccins worden ontwikkeld door gebruikt te maken van verzwakte bacteriën, van onschadelijk gemaakte bacteriële toxinen of afgezwakte virusstammen. HFST 4: Virussen Virussen kunnen niet gekweekt worden op kunstmatige voedingsbodems ze kunnen zich enkel reproduceren in levende organismen. Ze zijn 100x kleiner dan bacteriën 1. Geschiedenis (lezen 2. Bacteriofagen (=virus) W. Twort de bacteriëncultuur wordt uitgeroeid door virussen bacteriofagen (bacterie-eters) 2.1 Bouw Kop: veelvlak bestaand uit DNA in een eiwitmantel Staart: cilinder (kern) omsluit een kanaal, eindplaat met 6 aanhangsels ( fibrillaire ) 2.1 vermenigvuldiging van de bacteriofaag: 3. Virussen als ziekteverwekkers bij de mens Pokken Mazelen Griep Verkoudheid Geelzucht Rode hond Aids Klierkoorts HFST 5: Protista Indeling op basis van voortbeweging: Rhizopoda: schijnvoetjes o Amouden: meningitis, dysenterie o Via drinkwater, zwemwater Flagellata: zweephaar o Slaapziekte, o Vector: tsetsevlieg o Symptomen: hersenbeschadiging, vermoeidheid, koorts, sufheid,… Sporozoa: geen voortbewegingsorganen Malaria: EX!!! Overgebracht door besmette malariamuskiet (Anopheles) Symptomen: koortsaanvallen, bloedarmoede, vergroting van milt Bestrijding: pesticiden tegen de mug, kinine en choroquine tegen de merozoïeten (ontwikkelen resistentie) Levenscyclus: Bevruchte eicel in de mug Zygote Anophelesmug (hoofdgastheer) Ontwikkeld tot Spozoïet Via muggenbeet bij de mens terecht Lever Mens (tussengastheer) De gamefolyten komen in de rode bloedcellen terecht HFST 6: Fungi Mycologie studie van de schimmels Schimmel microscopisch klein Zwam of paddestoel grotere vormen van fungi 1. Morfologie en fysiologie Basisstructuur mycelium (zwamvlok) opgebouwd uit hyfen (draden) Ongeslachtelijke voortplanting via sporen gevormd in het vruchtlichaam of paddestoel Het zijn: Heterotrofe (voeden met organische stoffen) saprofyten (op dood materiaal): dood houd, bladeren parasieten: aantasten van levende planten symbiose (leven met andere planten voordeel voor beiden) met hogere planten Soorten: penicilline, gisten, giftige stoffen HFST 7: animalia (dieren) 1. Platwormen 1.1 zuigwormen Leverbotsoorten: o Obligaat endoparasitair o In lever en galkanalen o Tussengastheer: de slak Vb: Bilharzia 1.2 Lintwormen Lange wormen, opgebouwd uit proglottiden (segmenten) Kop met haakjes of zuignappen Lintwormen zijn tweeslachtig: hebben mannelijk en vrouwelijk geslachtsklier Tussengastheer is nodig o Rund o Varken De lintworm is niet gelijk aan een spoelworm. de lintworm heeft een gastheer nodig, de spoelworm niet. Besmetting: eten van besmet rundvlees of varkensvlees dat niet genoeg verhit is. Levenscyclus: Volwassen worm in dunne darm Rijpe segmenten Mens (hoofdgastheer) Eitjes in faeces Varken (tussengastheer) Komt op de bodem terecht, waarna het verken het opneemt. Opname in spier Embryo in darm 2. Ronde wormen Ronde vorm Geslachten zijn gescheiden Één gastheer o Vb: gewone spoelworm o via groenten, water besmet Levenscyclus: Via de 12-vingerige darm komen eitjes uit en dringen door de darmwand via het bloed naar de longen luchtpijp (lichaamsvreemd, ontwikkelen slijm) inslikken van slijm volwassen worm in de nuchtere darm HFST 8: Geleedpotigen Ectoparasieten (parasieten op het lichaam) spinachtigen o schurftmijt o huisstofmijt (leeft van organisch materiaal zoals huidschilfers) allergenen niezen, tranen, jeuk, … o teken insecten o huisvlieg o muggen (virus van gele koorts) o vlo (kattenvlo, rattenvlo) o luizen hoofdluis, schaamluis, wandluis