Biologie samenvatting Thema 5 Organismen verdeeld in 4 rijken: Planten, Dieren, bacteriën en schimmels. Bij het indelen in rijken let men op de volgende kenmerken (=indelingscriteria): 1. Aantal cellen. Er zijn eencellige- en meercellige organismen. Eencellig bacteriën. Schimmels, planten en dieren komen zowel een- als meercellig voor. 2. Celgrootte. Die van bacteriën varieert tussen 1 en 10µm (1µm = 0.001mm). Die van andere organismen tussen 10 en 100µm. 3. Bezit van organellen. (=deel van cel met eigen functie) organellen zijn begresnd door membranen. Vb van organellen; celkern, vacuole, mitochondriën en endoplasmatisch reticulum. Bacteriën hebben deze organellen niet. Andere organismen wel. 4. Bezit van celwanden. Dieren geen celwanden. Alle andere organismen wel. 5. voedingswijze. Organismen kunnen organische en anorganisch stoffen uit het milieu opnemen. - organische stoffen: afkomstig van organismen of producten van organismen. (bv koolhydraten, eiwitten). De moleculen van organische stoffen bevatten altijd min. 1 koolstofatoom (daarnaast kunnen ze andere atomen bevatten : van niet-metalen). Relatief grote en ingewikkelde moleculen. - anorganische stoffen: komen zowel in organismen als in levenloze natuur voor. Zijn opgebouwd uit kleine, eenvoudige moleculen. (bv ijzer, koolstofmono-oxide, koolstofdioxide, water, zuurstof, zouten) Op grond v. voedingswijze organismen in te delen in: - Autotrofe organismen Autotroof = zelfvoedend. Deze organismen nemen uit hun omgeving alleen anorganische stoffen op. Hieruit maken ze de organische stoffen waaruit ze bestaan. Deze organismen hebben geen andere organismen nodig voor hun voedsel. Organismen met chlorofyl (=bladgroen) zijn autotroof. (planten en enkele bacteriën) Bij planten chlorofyl in de chloroplasten (= bladgroenkorrels) (in chloroplasten vind fotosynthese plaats. Bij fotosynthese mbv licht -> glucose gevormd uit H2O en CO2 -> hierbij O2 vrij) Planten maken uit glucose alle andere organische stoffen waar ze uit bestaan. - Hetrotrofe organismen Heterotroof: hebben ander nodig voor voedsel. Deze organismen zijn niet in staat om organische stoffen te maken uit alleen anorganische stoffen. Ze moeten organische stoffen van andere organismen opnemen. Uit deze organische stoffen maken ze hun eigen organische stoffen. Hierbij ook anorganische stoffen nodig (->opgenomen uit omgeving). Meeste bacteriën, schimmels en dieren Heterotroof. Het rijk van de dieren opgedeeld in groepen afdelingen. Afdelingen zijn onder te verdelen in klassen. Klassen onderverdeeld in orden. Orden onderverdeeld in families. Families onderverdeeld in geslachten. Geslachten onderverdeeld in soorten. Virussen vallen buiten ordening van organismen in 4 rijken. Ze zijn erg klein. (de grootste ong. 0,1µm groot). Virussen zijn alleen zichtbaar met elektronenmicroscoop. Virus bestaat uit een omhulsel van eiwitten, met daarbinnen een streng DNA of RNA. Virussen bevinden zich in grensgebied tussen levend en levenloos. Verschil tussen organismen uit 4 rijken en virussen: 1 - Allee organismen bestaan uit cellen, virussen niet Virussen hebben geen cytoplasma of kernplasma. Alle organismen bevatten zowel DNA als RNA. Een virus maar één van beiden (of, of). - In geïsoleerd virus vinden geen stofwisselingen plaats. - Virus niet in staat om zelfstandig voort te planten, maar uitsluitend binnen gastheercellen. (Het RNA/DNA dringt gastheercel binnen waarna mbv de gastheercel nieuwe virussen worden gevormd) (in één gastheercel -> enkele honderden virussen ontstaan) Gastheercel uiteindelijk te gronde. + Virussen kunnen gastheer ziek maken, doordat cellen van gastheer te gronde gaan. (bv Poliomyelitis = kinderverlamming. Zenuwcellen van kind haan te gronde verlamd) + het HIV-virus (= Human Immunodeficiency Virus) veroorzaakt aids. Het virus gebruikt witte bloedcellen als gastheercellen. Witte bloedcellen produceren antistoffen tegen ziekteverwekkers. Door verwoesting bloedcellen door virus verdwijnt weerstand van aidspatiënt. Erg gevoelig voor infecties. + andere ziekten veroorzaakt door virus: griep, verkoudheid, mazelen, bof, pokken, rodehond. !!! virusinfectie kan niet met medicijnen worden bestreden. Er zijn geen virusdodende stoffen ontdekt. Bij infectie met virus in lichaam antistof tegen virus gevormd. door antistof; virus onschadelijk gemaakt. Sommige virussen gebruiken bacteriën als gastheer bacteriën te gronde. Voor BS 2 zie geschreven blad 3 Bacteriën en schimmels Meeste soorten bacteriën en schimmels bezitten gaan chlorofyl, maar voeden zich met dode resten van organismen. (ze ruimen de natuur hierdoor op). Organische stoffen worden omgezet in anorganische stoffen. Ons voedsel bestaat uit (dode) resten van organismen. Op dit voedsel kunnen bacteriën/schimmels goed leven, hierdoor kan voedsel bederven. Ander woord voor bacteriën is bacillen. Bacteriën hebben (bijna) geen organellen (geen kernmembraan, mitochondrium, ER). Sommige bezitten trilharen/zweepharen waarmee ze zich voortbewegen. Bij veel soorten bacteriën bestaat erfelijk materiaal maar uit één kringvormig chromosoom. Sommigen hebben daarnaast ook nog kleinere kringvormige chromosomen (=plasmiden). Deze chromosomen liggen in cytoplasma makkelijk bereikbaar voor enzymen. hierdoor bacteriën zeer geschikt voor recombinant-DNA-techniek (= techniek waarbij bacteriën worden gebruikt bij productie van oa geneesmiddelen en hormonen) en biotechnologie. Bv productie van eten (kaas, yoghurt, zuurkool), wasmiddelenenzymen, waterzuivering. Bij deze toepassingen omstandigheden voor bact. zo gunstig mogelijk = optimalisering. - bacteriën planten zich voornamelijk voort dmv deling. (gunstige omstandigheden -> snel voortplanten) (cholerabacteriën kunnen in lichaam mens elke 30min delen) door de hoge snelheden is afweersysteem lichaam soms niet in staat alle bact tijdig onschadelijk te maken bacteriën veroorzaken dan ziekte. - Andere ziekteverwekkende pathogene (=ziekteverwekkende) bact. kunnen ontstekingen veroorzaken. (ook tyfus en tuberculose) 2 Cyanobacteriën vormen aparte groep binnen rijk v bact. Deze bact bevatten namelijk chlorofyl en blauwe pigmenten. (kunnen alle milieus voorlomen). Soms komen ze in zulke grote hoeveelheden voor water blauw/groene kleur. => waterbloei. (op land op boomstammen/rotsen) Schimmels kunnen één of veelcellig zijn. - Gisten ééncellig. - Veelcellige shimmels bestaan meestal uit lange draden = schimmeldraden. (bv boterham). veelcellige schimmels: planten voort dmv sporen. Bij veel ontstaan deze aan uiteinden schimmeldraden en groeien deze omhoog. (bv penseelschimmel waar antibioticum penicilline van gemaakt wordt) - Bij andere schimmelsoorten ontstaan sporen in speciale organen; de paddenstoelen. - Sommige schimmels gebruikt bij productie voeding. (bv kaas) - Gist: gebruikt bij bereiding brood, bier, wijn. (laat deeg rijzen) - Schimmels kunnen ook ziekten veroorzaken. bv zwemmersexeem. 4 Planten Plantenrijk wordt verdeeld in 5 afdelingen: 1. Wieren (algen): kenmerken - geen wortels - geen stengels - geen bladeren - zowel één als veelcellig Bijvoorbeeld: boomalg, blaaswier, zeesla. 2. Mossen: kenmerken - geen echte wortels - wel stengels en bladeren - voortplanting dmv sporen - sporen ontstaan in sporendoosjes, doe op steeltje boven de mosplanten uitgroeien Bijvoorbeeld: steenlevermos, haarmos. 3. Paardenstaarten: kenmerken wortels, stengels en bladerden de stengels zijn hol en geleed voortplanting door sporen sporen ontstaan in sporen vormende orgaantjes aan het uiteinde van de stengels bijvoorbeeld: heermoes 4. Varens: kenmerken wortels, stengels en bladerden bladeren zijn groot en meestal ingesneden voortplanting door sporen sporen ontstaan in sporenhoopjes aan onderzijde van bladeren. Bijvoorbeeld: mannetjesvaren 5. Zaadplanten: kenmerken wortels, stengels en bladerden voortplanting door zaden 3 zaden ontstaan in bloemen zaadplanten te verdelen in 2 groepen: a. Naaktzadigen: Hier zitten de zaden tussen de schubben van kegels. Bladeren van naaktzadigen zijn meestal naald-/schubvormig. (bv den, spar, coniferen) b. Bedektzadigen: Zaden ontstaan uit zaadbeginsels die in vruchtbeginsels zitten. Zaadbeginsel ontwikkelt zich tot zaad en een vruchtbeginsel tot vrucht. Bladeren van bedektzadigen zijn meestal plat. (bv eik, paardebloem, grassen, loofbomen, kruidachtige planten, fruibomen) 5 Dieren Bij indeling dierrenrijk wordt oa rekening gehouden met symmetrie en skelet. Veel dieren tweezijdig symmetrisch = hun lichaam is op één manier in 2 ong gelijke helften te verdelen. Holtedieren straalsgewijs symmetrisch = zijn op veel mannieren in 2 gelijke helften te verdelen. Asymmetrisch = dieren die op geen enkele manier in ong 2 gelijke helften te verdelen zijn. (bv pantoffeldiertje) Er zijn ook verschillende soorten skeletten: Inwendig skelet: zoals mens, inktvis. Uitwendig skelet: zoals insect en mossel. Geen skelet: meeste dieren zonder skelet leven in het water. Dieren zijn opgedeeld in 10 verschillende afdelingen zie geschreven blad!!! 4 6 evolutie In loop van tijd is leven op aarde veranderd. Evolutie = de ontwikkeling van simpele organismen tot steeds complexere organismen. Evolutietheorie gaat uit van ontstaan, veranderen en verdwijnen van soorten. (pas in 19e eeuw ontstaan) Vroeger ging men uit dat huidige soorten altijd al in deze vorm hadden bestaan. Theorie generatio spontano gaf hier een verklaring voor en het scheppingsverhaal. Evolutietheorie vooral ontwikkeld door Charles Darwin. Zijn ideeën zijn grondgedachten in de huidige evolutietheorie. => neodarwinisme / neodarwinistische evolutietheorie. Deze theorie gaat uit van: verscheidenheid in genotypen, natuurlijke selectie, soortvorming door isolatie. Individuen van 1 soort verschillen van elkaar in genotype. (treden recombinatie en mutaties op zorgen voor grote verscheidenheid in genotypen binnen een populatie) hierdoor kunnen individuen in een populatie ook verschillen va fenotypen. Niet elk individu kan blijven leven. Individuen met een betere aanpassing aan het milieu hebben een grotere overlevingskans = natuurlijke selectie. Van individuen met een gunstig genotype zullen meer nakomelingen in leven blijven en zich voortplanten. Deze selectie zorgt er voor dat soorten voortdurend veranderen. Gevolg van mutatie kan zijn dat de oorspronkelijke vorm uitsterft en de mutanten voortbestaan. soort is dan geëvolueerd. Ook beide soorten kunnen blijven bestaan. Vorm met beste aanpassing komt dan het meeste voor. Als individuen van oorspronkelijke soort en mutanten zich steeds onderling blijven voortplanten geen nieuwe soort ontstaan. (alleen vers vormen van 1 soort) Door verscheidenheid in genotypen soort grote overlevingskans. Als milieu omstandigheden veranderen, is kans groter dat er enkele individuen zijn die juite genotypen voor aanpassing bezitten. Pas als verschillende vormen van elkaar geïsoleerd raken, kunnen op den duur verschillende soorten ontstaan. Doordat 2 verschillende vormen steeds meer van elkaar verschillen, zijn individuen niet meer in staat om onderling vruchtbare nakomelingen voort te brengen. 2 vormen dan 2 soorten geworden. Bv darwinvinken. Bouw van snavel verschilde per eiland. Deze is aangepast aan beschikbaar voedsel. Doordat ze op ves. eilandjes leven en niet meer onderling voortplanten vers soorten ontstaan. Ze hadden een gezamenlijke voorouder. Als een kleine groep individuen van een soort geïsoleerd raakt, kan een gemuteerd gen snel in frequentie toenemen (meer bezitten het gen). Meestal is gemuteerd gen recessief. Bij kleine populatie, kans op tot uiting komen gemuteerd gen groter. Individuen vaak door geografische oorzaken geïsoleerd. (bv door ontstaan eilanden, gebergten, uiteendrijven land) 7 argumenten voor evolutie Aarde ong 3,8 miljard jaar oud. Tijdens evolutie zijn soorten ontstaan en weer uitgestorven, aderen zijn geëvolueerd. Fossielen = versteende overblijfselen van organismen of afdrukken van organismen in gesteenten. Paleontologie = de wetenschap die zich bezighoudt met het verzamelen en bestuderen van fossielen. 5 Fossielen kunnen ontstaan doordat dode organismen niet vergaan omdat ze bedekt zijn met sedimenten(afzettingen). Wanneer sedimenten blijven liggen kunnen ze op lange duur door druk van bovenliggende lagen verstenen tot sedimentgesteenten. Meestal slechts delen van organismen gevonden. Ouderdom fossiel te bepalen aan de hand van ouderdom gesteenten(dmv hoeveelheid radioactieve koolstof. Gidsfossielen geschikt voor bepalen ouderdom gesteenten. Homogene organen = organen hebben een overeenkomst in bouw en hebben gelijke embryonale ontstaanswijze. Ze zijn ontstaan uit dezelfde grondvorm. Door aanpassing aan vers milieus hebben organen een vers functie gekregen. De organismen hebben een gemeenschappelijke voorouder. (bv vleugel vleermuis, arm mens, voorvin walvis, voorpoot mol) Analoge organen = organen met een overeenkomst in functie, maar zijn niet berust op verwantschap. Zijn niet ontstaan uit dezelfde grondvorm. Door aanpassing aan het zelfde milieu zijn bij niet-verwanten organen met vergelijkbare functie ontstaan. (bv vleugel vleermuis en vleugel vlieg) Door aanpassing aan milieu kunnen organen hun functie verliezen. Deze organen kunnen dan in loop van evolutie verdwijnen. (bv achterpoten walvis, poten slangen, blinde darm/staartwervels mens. Rudimentaire organen = de resten van organen zonder functie die nog terug te vinden zijn bij een organisme. Ze ontstaan op zelfde manier als homologe organen bij verwante soorten maar komen echter niet meer tot ontwikkeling. Deze organen vormen bewijs voor het hebben van een gemeenschappelijke voorouder. Processen in vers soorten organismen berusten op zelfde principes. (bv mitose en meiosen bij bijna alle organismen) (meeste organismen uit zelfde/vergelijkbare stoffen opgebouwd) 6