Natuur en Techniek Blok 1 Wat gaan we doen vandaag? Kennismaken Plan van aanpak Vakgebonden vaardigheden Ordening Mijn email: [email protected] Plan van aanpak Einddoelen zijn vastgesteld Vakgebonden vaardigheden Kernconcepten Natuur Kernconcepten Techniek Wat doen we wanneer? 1: 2: 3: 4: 5: Vakgebonden vaardigheden, Planten, dieren en mensen Planten, dieren en mensen, Instandhouding Zintuigen en Seksualiteit - generaties Materie en techniek, Elektriciteit en Verbranden en energie Licht, geluid en techniek, Kracht en beweging en Ruimte Methode Pabo Les TV Licentie 14,50 per vak http://www.studiopabo.nl/ http://goedvoorbereidnaardepabo.nl/fileadmin/contentelementen/kennisnet /Bestanden_mbo/Handreiking_natuurentechniekDEF.pdf goedvoorbereidnaardepabo.wikispaces.com Onderzoeken Wetenschappelijke onderzoeksmethoden - Experimenteren Literatuur onderzoek Interviewen Enquêteren Onderzoekscyclus Vraagstelling: Specifiek en relevant Onderzoeksvraag Reflecteren • Conclusie trekken • Antwoord op vraagstelling • Presenteren Conclusie Voorspelling Verwachting Hypothese Onderzoeken • Onderzoek opzetten • Controle groep • Onderzoek uitvoeren Oefenen met natuurwetenschappelijk onderzoek Wat je moet kunnen Vraagstelling formuleren Voorspelling doen Onderzoeksopzet maken Conclusie trekken Reflecteren http://www.biologiepagina.nl/Vwo4/N5Onderzoek/Oefenen.htm Ontwerpen De ontwerpcyclus: behoefte Reflecteren Prototype Onderzoeksinstrumenten Loep - kleine vergroting Microscoop - vergroting tot 100x Wiskundige vaardigheden Tabel Grafiek Diagram Formule Oefenen met aflezen Natuur en techniek Levend Levenloos Dood Levensverschijnselen Cel Cel is de kleinste levende eenheid Dierlijke cellen Alleen een celmembraan, geen celwand Celkern met het genetisch materiaal Verschillend van vorm (bloedcellen, zenuwcellen, levercellen, hartspiercellen etc.) Plantaardige cellen Celmembraan EN een celwand! Celkern met het genetisch materiaal Bladgroenkorrels/ chloroplasten voor fotosynthese Vacuole met daarin opgeloste (kleur) stoffen en afvalstoffen Hebben vaak de vorm van een baksteen. Dierlijke vs. Plantaardige cellen Dierlijke cel Geen celwand, wel celmembraan Geen vacuole Geen vaste vorm Geen chloroplasten Plantencel Celmembraan en celwand Vacuole Vaste vorm Chloroplasten Ordening Organismen Rijken: Bacteriën Schimmels Planten Dieren Bacteriën Schimmels Celwand Geen celkern (DNA ligt als kringvormig chromosoom in cytoplasma) Eencellig Voortplanting: Deling Planten Dieren Bacteriën Schimmels Planten Celwand Celkern Eencellig of veelcellig Voortplanting: Eencellige schimmels (gisten): Veelcellige schimmels: deling sporen Dieren Bacteriën Schimmels Planten Dieren Celwand Celkern Bladgroenkorrels Eencellig of veelcellig Afdeling: Sporeplanten Zaadplanten/vaatplanten Wortels, stengels bladeren: ja ja Bloemen: nee ja Voortplanting: sporen zaden Sporeplant of zaadplant? Bacteriën Schimmels Afdeling: Planten Sporenplanten Groep: Naaktzadigen Zaden: tussen schubben Bladeren: meestal naaldvormvig Dieren Zaadplanten Bedektzadigen in vruchten bladvormig Bacteriën Schimmels Planten Dieren Geen celwand Celkern Eencellig of veelcellig Afdeling: Eencelligen Holtedieren Weekdieren Sponzen Wormen Stekelhuidigen Geleedpotigen Gewervelden Bacteriën Afdeling: Schimmels Sponzen Planten Niet symetrisch Vast op de bodem Skelet van naalden v. d. zee Dieren Bacteriën Afdeling: Schimmels Holtedieren Planten Veelzijdig symetrisch Leven in water Meestal geen skelet Tentakels Dieren Bacteriën Afdeling: Schimmels Wormen Planten Tweezijdig symetrisch Geen skelet Dieren Bacteriën Afdeling: Schimmels Weekdieren Planten Tweezijdig symetrisch Meestal een schelp of huisje als skelet Dieren Bacteriën Afdeling: Schimmels Stekelhuidigen Planten Dieren Veelzijdig symetrisch Leven op de bodem van de zee Huid met stekels Bacteriën Schimmels Afdeling: Geleedpotigen Groep: Duizendpoten Poten: 2 per segment Planten Dieren Tweezijdig symetrisch Skelet is een pantser Kreeftachtigen 10 of meer Duizendpoten: gehele lichaam bestaat uit segmenten Spinachtigen 8 Insecten 6 Bacteriën Afdeling: Groep: Schimmels Planten Gewervelden Vissen Dieren Tweezijdig symetrisch Inwendig skelet Amfibieën Reptielen Huid: Schubben met slijm Lichaamstemperatuur: Koudbloedig Ademhalingsorganen: Kieuwen Voortplanting: Eieren zonder schaal Milieu: Water Vogels Zoog-dieren Bacteriën Afdeling: Groep: Schimmels Planten Gewervelden Vissen Dieren Tweezijdig symetrisch Inwendig skelet Amfibieën Reptielen Vogels Huid: Slijm Lichaamstemperatuur: Koudbloedig Ademhalingsorganen: Eerst: kieuwen, huid; later: longen, huid Voortplanting: Eieren zonder schaal Milieu: Water en land Zoog-dieren Bacteriën Afdeling: Groep: Schimmels Planten Gewervelden Vissen Dieren Tweezijdig symetrisch Inwendig skelet Amfibieën Reptielen Huid: Droge schubben Lichaamstemperatuur: Koudbloedig Ademhalingsorganen: Longen Voortplanting: Eieren met leerachtige schaal Milieu: Land Vogels Zoog-dieren Bacteriën Afdeling: Groep: Schimmels Planten Gewervelden Vissen Dieren Tweezijdig symetrisch Inwendig skelet Amfibieën Reptielen Huid: Veren Lichaamstemperatuur: Warmbloedig Ademhalingsorganen: Longen Voortplanting: Eieren met kalkschaal Milieu: Lucht Vogels Zoog-dieren Bacteriën Afdeling: Groep: Schimmels Planten Gewervelden Vissen Dieren Tweezijdig symetrisch Inwendig skelet Amfibieën Reptielen Huid: Haren Lichaamstemperatuur: Warmbloedig Ademhalingsorganen: Longen Voortplanting: Levendbarend Milieu: Land Vogels Zoog-dieren Dus.. Soort Individuen behoren tot één soort als ze in staat zijn: zich onderling voort te planten daarbij vruchtbare nakomelingen voortbrengen. Voedselketen Voedselketen: geeft weer welke organismen voor elkaar voedsel zijn (wie eet wie op). Voedselweb: het geheel van voedselrelaties binnen 1 ecosysteem Voedselketen Voedselweb Producenten: begin van voedselketen. Planten. Produceren hun eigen voedsel (fotosynthese) voordat ze dit verbranden voor energie. Consumenten: eten andere dieren of planten. Dieren. Afvaleters zijn ook consumenten, zij eten namelijk dode resten op van organismen. Reducenten: breken namelijk organische stoffen weer af tot anorganische stoffen. Bacteriën en schimmels. Voedselpiramide Voedselketens ook wel uitgedrukt in de vorm van een piramide. Dit kan een piramide van aantallen zijn of een piramide van biomassa. Geeft aan hoeveel organismen zijn er per niveau/schakel in een voedselketen. Een biomassapiramide geeft de totale hoeveelheid organische stof aan per niveau. Oftewel hoeveel kg wegen alle organismen samen per niveau. Invloeden uit milieu De ecologie bestudeert de verspreiding van organismen, de dynamiek van de wisselwerking tussen organismen en de relaties tussen organismen en de niet-biologische omgeving In de ecologie kennen we verschillende niveaus. Invloeden kunnen biotisch of a-biotisch zijn. Biotische factoren Voedsel Predatoren Soortgenoten Individuen van andere soorten Abiotische factoren temperatuur, milieuvervuiling, hoeveelheid water, PH Individu populatie levensgemeenschap ecosysteem biosfeer Organisatieniveaus 1.Individu (bv. Een olifant) 2.Populatie ( kudde olifanten) 3.Levensgemeenschap (populatie olifanten met populatie leeuwen) 4.Ecosysteem (levensgemeenschap en a-biotische factoren samen ) 5.Biosfeer (alle ecosystemen aarde samen) Biotoop Een landschaptype, gedeelte van een ecosysteem In Nederland: bos, sloot, duin, weide, akker, woestijn, gebergte, rivier, zee en stad. Biotisch Voedsel Abiotisch Concurrentie roofdier CONSUMENTEN 2E ORDE CONSUMENTEN 3E ORDE CONSUMENTEN 1E ORDE AFVALETERS PRODUCENTEN REDUCENTEN ANORGANISCHE STOFFEN Kringlopen Koolstofkringloop: kringloop weer van koolstofdioxide en koolstof in organische stoffen. Populatiegroei De populatiegrootte is afhankelijk van a-biotisch en biotische factoren. Als er genoeg voedsel is en weinig vijanden dan groeit een populatie, zijn er veel vijanden (roofdieren) en is er weinig voedsel dan krimpt juist een populatie. Wanneer beide factoren gunstig zijn dan spreken we van een optimale situatie. Wanneer populaties in een gezond ecosysteem schommelen rondom een evenwichtswaarde spreken we van biologische evenwicht. Populatiedichtheid schommelt om biologisch evenwicht Veranderingen in een populatie Kleine populatiedichtheid toename predatie toename parasitisme toename ziekten toename voedselconcurrentie afname predatie afname parasitisme afname ziekten afname voedselconcurrentie Grote populatiedichtheid veel konijnen gevolg meer vossen veel vossen gevolg minder konijnen minder konijnen gevolg minder vossen Verstoring van het evenwicht Biologische evenwicht kan gemakkelijk verstoord. Dit kan natuurlijke oorzaken hebben maar ook menselijk handelen is vaak een oorzaak van verstoring. Door duurzame ontwikkelingen proberen mensen de verstoring zo minimaal te laten verlopen en zoveel mogelijk biologisch evenwicht te herstellen. Evolutie Darwin Bedenker van de evolutie theorie. 1809-1882 De evolutietheorie Evolutie: de ontwikkeling van het leven op aarde. Hierbij ontstaan, verdwijnen en ontwikkelen nieuwe soorten over een lange tijd. De evolutie theorie gaat uit van veranderingen in genotype binnen een populatie waardoor overlevingskansen van de soort worden vergroot. Genotypen: erfelijke eigenschappen die je mee krijgt met je geboorte. Door geslachtelijke voortplanting ontstaan verschillende genotypen. Genetische variatie is de variatie in genotype binnen een groep van dezelfde soort (= een populatie) Evolutietheorie Natuurlijke selectie Populaties die in verschillende leefomstandigheden leven, hebben een andere vorm van leven ontwikkeld. Omdat het organisme die zich het beste aanpast aan de omgeving de meeste kans heeft om succesvol voort te planten verandert de populatie. Dus door natuurlijke selectie ontstaan na een lange tijd nieuwe soorten. Na verloop van tijd gaat dat zelfs zover dat je niet meer voor nageslacht kan zorgen. Je hebt dan twee nieuwe soorten. Soorten zijn te onderscheiden door hun vermogen om vruchtbare nakomelingen te krijgen. De evolutietheorie Geografische oorzaken: Isolatie van populaties Door een verschil in genetische variatie en isolatie ontstaan er twee verschillende populaties. Na verloop van tijd kunnen de populaties niet meer voortplanten en zijn er dus twee soorten ontwikkeld. Mutatie: Doordat er toevallig iets mis gaat tijdens het verdubbelen van de genen tijdens celdeling ontstaat genetische variatie. Dus een plotselinge verandering in het DNA Biodiversiteit: de hoeveelheid verschillende soorten binnen een gebied. Bewijzen? Fossielen: versteende overblijfselen van organismen of afdrukken van organisme in gesteente. Ontstaan als resten van organismen worden afgesloten van lucht. Moderne evolutie Kunstmatige selectie In plaats van de natuur vindt de selectie plaats door mensen. Mensen kiezen de eigenschappen die belangrijk voor hen zijn en daarmee gaan ze verder kweken. Zo ontstaan plantensoorten die grote vruchten voortbrengen. Genetische modificatie In laboratoria worden genen op het DNA geïsoleerd en bij andere organismen ingebracht. Bij het organisme komen deze eigenschappen tot uiting en zo ontstaat genetische variatie. Kortom Evolutie is het proces waarbij soorten verdwijnen, ontstaan en ontwikkelen. Door: Natuurlijke selectie Geologische oorzaken zoals isolatie Mutatie Genetische modificatie Kunstmatige selectie ontstaat genetische variatie binnen een populatie wat zich verder kan ontwikkelen over een lange tijd tot nieuwe soorten. Aanpassingsgedrag Adaptatie Adaptatie is een nieuw ontwikkelde eigenschap waardoor aanpassing aan de omgeving gemakkelijker is. Adaptatie gaat uit van natuurlijke selectie en het ontwikkelen van soorten door “survival of the fittest” Voorbeelden adaptatie Rui: aanpassing van vacht bij de seizoenen Onderhuidse vetlaag: om reserve voedsel op te slaan Vorm van het lichaam: aangepast aan de omgeving. Bijvoorbeeld gestroomlijnde pinguïns Snavels Poten: zoals de zwemvliezen van watervogels Gif: zoals bij schorpioenen en slagen om hun prooi te doden/verdoven Snelheid Voorbeelden adaptatie Aanpassing van verteringsstelsel: - Carnivoor(vleeseter) heeft scherpe tanden en kiezen om vlees te snijden. Kort maagdarmkanaal omdat eiwit relatief gemakkelijk af te breken zijn. - Herbivoor(planteneter) heeft grote platte maalkiezen om planten fijn te kunnen malen. Lang maagdarmkanaal omdat cellulose (uit planten) niet gemakkelijk te verteren is. - Omnivoor (alleseter) heeft scherpe snijtanden en maalkiezen. Lang maagdarmkanaal omdat cellulose (uit planten) niet gemakkelijk te verteren is. Adaptatie van planten Wortelstelsel aangepast aan de hoeveelheid water in de omgeving Stengel en stevigheid Bladeren aangepast aan de hoeveelheid benodigd licht. Soms zelfverdedigingswapens zoals doornen of stekels. Voorbeelden adaptatie Huidskleur Camouflage door een schutkleur Felle kleuren of ogen om af te schrikken Mimicry: ongevaarlijke dieren lijken op gevaarlijke dieren om hun predator(jager) af te schrikken. Aanpassingsgedrag Gedrag om overlevingskans te vergroten Winterslaap: het besparen van energie door te slapen. Lichaamstemperatuur en activiteit daalt. Vogeltrek Territorium afbakening Nestbouw Balts gedrag (voortplantingsgedrag) Aanpassingsgedrag Gedrag om in voedsel te voorzien Jagen Prooi: is degene die gegeten wordt Predator: is de jager Competitie/concurrentie Aanpassingsgedrag Samenlevingsgedrag van dieren In groepen: sociaal gedrag binnen de populatie Symbiose: samenleven met andere soorten. Parasiteren: samenleven met een andere soort waarbij de gastheer nadeel ondervindt. Saprofyt: het profiteren van dood materiaal van andere organismen. Bvb schimmels.