Onderlinge beïnvloeding van organismen en cellen.

Biologie thema 1
1
Wat is biologie
Organisme= levend wezen. Dit zijn planten, dieren, schimmels en bacteriën. Ze vertonen
levensverschijnselen bijv. voortplanting en stofwisseling (alle chemische reacties), groeien en
ontwikkelen (optreden van veranderingen in de bouw en functioneren van een individu of van
bepaalde delen ervan).
Dood= geen vertoning van levensverschijnselen.
Levenloos= nooit geleefd.
Levensloop= elk individueel organisme (individu) heeft er een en het eindigd met de dood.
Levenscyclus= heeft elke soort (kunnen onderling voortplaten en hebben vruchtbare nakomelingen).
In de cellen spelen enzymen een grote rol bij het omzetten van moleculen in andere moleculen.
Enzymen versnellen (katalyseren) de chemische reacties van stofwisselingsprocessen.
2
Organisatieniveaus van de biologie
Biologische eenheden= van heel kleine moleculen tot volledige aarde
1. Molecuul= kleinste biologische eenheid  DNA
2. Organel= deel van een cel dat naar bouw en fuctie apart te onderscheiden is in een cel 
celkern
3. Cel= bouwsteen van een organisme (kleinste levende eenheid)  beencel
4. Weefsel= groep cellen met dezelfde vorm en funtie  beenweefsel
5. Orgaan= deel van een organisme met een specifieke bouw en funtie  bot
6. Organenstelsel= groep van samenwerkende organen die samen een funtie uitvoeren 
beenderstelsel
7. Organisme= een levend wezen  organenstelsel
8. Populatie= groep individuen van dezelfde soort die in een bepaald gebied leven en zich
onderling voortplanten  populatie grotto’s
9. Levensgemeenschap= de populatie’s van verschillende soorten die binnen een bepaald
gebied samenleven  organismen in het weidegebied
10. Ecosysteem= gebied met bepaalde eigenschappen waarbinnen de abiotische en de biotische
factoren een eenheid vormen  weidegebied
11. Biosfeer= alle ecosystemen op aarde samen  systeem aarde
Emergente eigenschap= als op een hoger oganisatieniveau een nieuwe eigenschap ontstaat die er op
het lagere niveau niet is.
3
Hoofdthema’s in de biologie
Hoofdthema’s= onderlinge overeenkomsten tussen organismen.
3.1
Zelfregulatie
Organisme kunnen zichzelf in stand houden.
3.2
Zelforganisatie
Dit zorgt ervoor dat de cellen goed georganiseerd bij elkaar liggen en ontstaan steeds hogere
organisatieniveaus. Het zorgt voor ordening.
Bij deze twee speelt de erfelijke informatie van een organisme een belangrijke rol. De chromosomen
liggen in de celkern en bevatten het DNA. Een gen is een stuk DNA dat de informatie bevat voor een
(deel van de) erfelijke eigenschap. Door genexpressie worden de genen aan- en uitgezet. Hierdoor
ontstaan verschillende celtypen (celdifferentiatie).
In biologische eenheden is een verband te zien tussen vorm en functie.
3.3
Interactie
Onderlinge beïnvloeding van organismen en cellen.
3.4
Reproductie
Door celdeling blijven het weefsel, orgaan, organenstelsel en organismen in stand. Door
voortplanting blijven populaties en soorten voortbestaan. Populaties kunnen zich splitsen.
3.5
Evolutie
Door variatie en natuurlijke selectie veranderen soorten.
Er zijn drie hoofdgroepen organismen (domeinen): bacteriën, archaea en eukaryoten. Elk kun je ze
verder indelen in rijken. Bij eukaryoten zijn dat er drie: planten, dieren en schimmels.
Archaea en bacteriën zijn prokaryoten. Ze zijn ééncellig, hebben geen celkern en bevatten nog wel
andere organellen. Hierdoor ligt het DNA los in de cel. Het enige verschil tussen deze twee is dat de
stofwisseling erg verschilt.
Eukaryoten zijn meercellig, bevatten wel een celkern met daarin het DNA en bevatten ook andere
organellen.
Protisten zijn een groep organismen waarvan de indeling door biologen nog ter discussie staat.
Virussen bevatten wel DNA maar hebben geen cellen dus kunnen zichzelf niet voortplanten. Ze
hebben cellen van andere organismen nodig om zich voort te planten.
4
Natuurwetenschappelijk onderzoek
4.1
Beschrijvend onderzoek
Ook wel ontdekkend of inventariserend onderzoek genoemd. De onderzoeker verzamelt observaties
en metingen (data). Onderzoeksvragen met ‘hoe?’. Het kan leiden tot het opstellen van een
hypothesen.
4.2
onderzoek gebaseerd op een hypothese
Bestaat uit een aantal fasen:
1.
Observatie= de waarneming van een bepaald natuurverschijnsel.
2. Probleemstelling= natuurverschijnsel wordt ervaren als probleem en er wordt een
probleemstelling geformuleerd.
3. Hypothesevorming= geef een logische verklaring voor het probleem. Er wordt een
hypothese opgesteld.
4. Experimentele fase= toetsing of de opgestelde hypothese juist is. De probleemstelling wordt
vaak herleid tot een onderzoeksvraag. Ook wordt op basis van de hypothese een
verwachting uitgesproken over de uitkomst.
Bij het experiment worden in de experimenteergroep organismen aan een bepaalde invloed
blootgesteld. In de controlegroep (blanco proef) is de proef hetzelfde maar zonder de
invloed. Gebruik altijd maar één invloed en grote aantallen organismen.
Ook zonder experiment is toetsing mogelijk. Twee of meer groepen worden dan met elkaar
vergeleken.
5. Resultaten= waarnemingen worden verricht en (meet)gegevens worden verzameld. Ze
worden zo overzichtelijk mogelijk weergegeven (tabellen, grafieken of diagrammen).
6. Conclusie= vergelijking van de resultaten met de verwachting.
Met statistiek bepalen onderzoekers de waarschijnlijkheid van het onderzoek.
Steekproef= selectie van een deel van de groep die men wil onderzoeken.
Betrouwbaar onderzoek= bevat zo min mogelijk toevallige fouten.
Valide onderzoek= bevat zo min mogelijk systematische fouten. Dus niet herhaaldelijk dezelfde
fout(en) in het onderzoek.
4.3
Theorieën
Generatio aspontanea= deze theorie beweerd dat organismen vrij plotseling kunnen ontstaan uit
levenloze of dode materie. Deze theorie werd uiteindelijk verworpen.
De beschrijvende onderzoeken van bioloog Darwin leidde tot de evolutietheorie.
Het beschrijvend onderzoek van Antoni van Leeuwenhoek hebben bijgedragen aan de celtheorie:
alle organismen bestaan uit cellen.
5
5.1
Onderzoeksaanpak
Onderzoeksmethoden
Biologen verzamelen data d.m.v. observatie. Een hypothese kan worden getoetst door observatie
van verschillende groepen, maar ook d.m.v. een experiment. Hierin wordt de werkelijkheid
gemanipuleerd. Ze kunnen worden uigevoerd in een laboratorium of in een veldsituatie.
Een andere onderzoeksmethode is het houden van een interview. Een aantal personen worden
bevraagd. Onderzoekers kunnen ook een literatuuronderzoek uitvoeren. Er wordt dan gebruik
gemaakt van bestaand materiaal.
Soms is het lastig de systemen te doorgronden. Dan wordt gebruik gemaakt van modelleren. Dat is
het maken en uitproberen van modellen, een vereenvoudigde voorstelling van de werkelijkheid.
Er wordt veel gebruik gemaakt van modelorganismen. Deze zijn namelijk makkelijk te kweken,
krijgen veel nakomelingen of hebben veel dezelfde genen als de mens.
Bij ontwerponderzoek maakt de onderzoeker een concreet product als antwoord op de
probleemstelling.
5.2
Werkplan
Werkplan= beschrijving van hoe je het onderzoek gaat aanpakken en een lijst van de benodigde
materialen.
1.
welke factor ondezoek je?
met welke soort voer je de proef uit? Waarom en hoeveel?
hoe zorg je ervoor dat andere factoren niet van invloed zijn?
2. Benodigheden: wat heb je nodig om het onderzoek te kunnen uitvoeren?
3. Resultaten:
op welke manier ga je de resultaten van het onderzoek meten?
op welke manier ga je de resulaten weergeven?
5.3
Werkwijze:
Verslag
Hiermee wordt ieder onderzoek afgesloten. Hierin worden de verschilende fasen van het
natuurwetenschappelijk onderzoek nauwkeurig beschreven. Het bestaat uit de onderdelen:
1. Titel
2. Inleiding: geef achtergrondinformatie, beschrijf wat je wilt onderzoeken, formuleer de
probleemopstelling en stel eventueel een hypothese op. Herleid je probleemopstelling tot
een onderzoeksvraag en spreek een verwachting uit.
3. Werkplan: welke onderzoeksmethode heb je toegepast, welke materialen, wat was de
proefopstelling, welke handelingen en op welke tijdstippen je ze gaat verrichten, en hoe je je
resultaten gaat verzamelen en verwerken.
4. Resultaten: beschrijf het verloop van het onderzoek, noteer je waarnemingen en vat
metingen samen in tabellen, grafieken en/of diagrammen.
5. Conclusie en discussie: bekijk kritisch je proefopzet en uitvoering, analyseer de verkregen
resultaten, vergelijk de resultaten met de verwachting, is de opgestelde hypothese juist?, kijk
kritisch naar de betrouwbaarheid en validiteit van je onderzoek. Zijn de resultaten en
hypothese niet bevestigd, geef dan een reden waarom. Stel een nieuwe hypothese op en
geef aan hoe deze kan worden onderzocht en voer dit experiment uit.
6. Literatuur: vermeld de bronnen die je hebt geraadpleegd.