het machtigste leven op aarde

antwoorden en uitleg bij Micropia-onderwijsmateriaal Havo/VWO 3-4
het machtigste leven op aarde
erfelijkheid & ordening
In dit document vindt u de vragen uit het Micropia-onderwijsmateriaal voor Havo/VWO 3-4
met daarbij de juiste antwoorden. Bij iedere vraag staat tevens een korte uitleg over het
juiste antwoord. Dit document kunt u gebruiken bij het nakijken van de vragen en tijdens de
nabespreking in de klas.
stamboom van het leven
De stamboom van het leven heeft een enkele stam waaruit alle soorten op aarde zijn
ontstaan. Wat betekent dit? Kijk goed naar de scan van jouw lichaam. Wat valt je het
meeste op?
Uitleg:
Het leven op aarde is zo’n 3,5 miljard jaar geleden ontstaan. Dit allereerste leven bestond uit
eencellige oermicroben die gedurende de afgelopen miljarden jaren zijn uitgegroeid tot de soorten
die we vandaag kennen. Dit betekent dus dat de meercellige soorten, waartoe ook de mens behoort,
ook allemaal afstammen van micro-organismen. Het bewijs hiervoor ligt in ons DNA. Alle soorten
organismen op aarde, zowel micro als macro, maakt nog steeds gebruik van dezelfde genetische
bouwstenen.
Teken een simpele stamboom van het leven en geef duidelijk de drie domeinen aan in je
tekening.
Archaea
Eukarya
Bacteria
uitleg:
De tekening moet duidelijk de driedeling van domeinen aangeven: de Bacteria, de Archaea en de
Eukarya. Ook moet duidelijk zijn dat het domein Eukarya (de organismen met een celkern) als laatste
domein zijn ontstaan. Het complexere leven is ontstaan uit het primitievere.
microseks
Wat wisselen bacteriën uit tijdens de conjugatie?
A. sekspili
B. chromosomen
C. plasmiden
D. RNA
Uitleg:
Bacteriën wisselen genetisch materiaal uit met behulp van een zogenaamde pilus. Een soort
buisje waardoor het DNA wordt overgedragen. Dit heet conjugatie. Tijdens de conjugatie wisselen
ze zogenaamde plasmiden uit. Plasmiden zijn cirkelvormige DNA-strengen die los van het
bacteriechromosoom in het cytoplasma drijven.
Tijdens de conjugatie krijgt de bacterie ‘soortvreemde’ genen van de ander, en dus meer
genetische variatie. Waarom is dit evolutionair gezien handig voor de bacterie?
uitleg:
Door middel van conjugatie krijgt een bacterie ‘vreemd’ DNA van andere bacteriën in zijn cel. Hierdoor
ontstaat genetische variatie. Soms ligt er op dit DNA een heel handige eigenschap, zoals resistentie
voor een bepaald antibioticum. Door op deze manier genetische eigenschappen uit te wisselen, kan
een bacterie zich supersnel aan zijn milieu aanpassen. Conjugatie maakt daarmee heel snelle evolutie
mogelijk.
overlevingsexperts
Verbind de juiste microbe, de juiste extreme omstandigheid en het juiste
beschermingsmechanisme met elkaar.
deze microbe leeft in... en beschermt zich met...
Haloquadratum walsbyi radioactieve straling antivries
Thermotoga maritima extreem zout efficiënte DNA-reparatiemechanismen
Fragilariopsis cylindrus extreem koud hittebestendige coating om celwand
Deinococcus radiodurans extreme hitte ‘waterschild’ om celwand
Bij buitenaards leven denk je vaak aan groene Marsmannetjes. Wanneer we in de toekomst
buitenaards leven ontdekken, hoe denk jij dan dat dit eruit zal zien? Leg uit.
uitleg:
Microben kunnen op allerlei extreme plekken overleven. Extreem zure plekken, extreem zoute,
hete of koude plekken. Maar ook op plekken zonder zuurstof. Het is dus niet ondenkbaar dat deze
microscopisch kleine organismen ook op andere planeten kunnen overleven. De kans is dan ook groot
dat het eerste leven uit de ruimte dat wij ontdekken, micro-organismen blijken te zijn.
een- en meercellig
Hoe plant het bolwiertje zich seksueel voort?
A. speciale voortplantingscellen vormen nieuwe dochterkolonies in de moederkolonie
B. dunne strengen cytoplasma zorgen voor de overdracht van genetisch materiaal
C. speciale voorplantingscellen vormen spermacellen of eicellen die buiten de kolonies kunnen versmelten
D. verschillende kolonies gaan samen en versmelten hun genetisch materiaal
uitleg:
Volvox heeft twee manieren van voorplanten. De meest gebruikte vorm is de aseksuele voortplanting
waarbij speciale voorplantingscellen, genaamd gonidia, dochterkolonies vormen in de moederkolonie.
In moeilijke tijden kunnen volvox zich ook seksueel voortplanten. De gonidia delen zich op tot
spermapakketjes of vergroten tot een eicel. De spermacellen verlaten de kolonie op zoek naar
eicellen van andere koloniën. Na bevruchting ontstaat er een hele stevige spore die moeilijke
omstandigheden zoals droogte kan weerstaan en uit kan groeien tot een nieuwe volvoxkolonie.
Bedenk samen met je klasgenoot twee belangrijke voordelen van meercellig leven ten
opzichte van eencellig leven.
uitleg:
Meercellig leven heeft meerdere voordelen ten opzichte van eencellig leven. Allereerst kunnen
meercellige organismen groter worden dan hun eencellige concurrenten. De grootte van eencelligen
wordt namelijk gelimiteerd door een maximale diffusieafstand in de cel.
Daarnaast kunnen meercellige organismen door verschillende taakverdelingen tussen de cellen
verschillende typen weefsel vormen en complexe structuren aannemen. Door de grotere omvang
en complexere structuur kunnen de meercellige organismen over het algemeen een eencellige
wegconcurreren.
erfelijke verandering door de mens
Hoe maken wetenschappers nieuwe antibiotica?
A. met behulp van schimmels uit de natuur
B. op een kunstmatige wijze in het laboratorium
C. met behulp van bacteriën uit de natuur
D. al het bovenstaande
uitleg:
Tegenwoordig wordt meer dan de helft van de antibiotica geproduceerd door bacteriën en
schimmels uit de natuur. Deze microben maken natuurlijke antibiotica om andere microben,
waarmee ze concurreren in de natuur, uit te schakelen. Deze stoffen gebruiken wij in onze medicijnen
om onszelf beter te maken.
Sommige antibiotica worden in een laboratorium echter compleet kunstmatig samengesteld of door
genetisch gemodificeerde micro-organismen gemaakt.
Waarom kan onzorgvuldig antibioticagebruik gevaarlijk zijn?
Gebruik het begrip ‘resistentie’ in je antwoord.
uitleg:
Micro-organismen hebben vaak een heel hoge evolutiesnelheid. Dit betekent dat ze zich snel
kunnen aanpassen aan nieuwe omstandigheden in hun leefwereld. Zo ook aan omstandigheden
met antibiotica. Wanneer we niet zorgvuldig omgaan met het gebruik van deze antibacteriële
medicijnen, kan het gebeuren dat bepaalde bacteriestammen ongevoelig, of resistent, worden voor
deze antibiotica. In extreme gevallen worden bepaalde stammen zelfs resistent voor de meeste
gebruikelijke antibiotica. Een bekent voorbeeld hiervan is de ziekenhuisbacterie MRSA.
Waarom is het belangrijk de antibioticakuur altijd af te maken, zelfs als je je alweer beter
voelt?
uitleg:
Als je een antibioticakuur niet helemaal af maakt, bestaat er een grote kans dat niet alle
ziekteverwekkende bacteriën zijn gedood en opgeruimd. Zelfs als je geen last meer hebt van
ziekteverschijnselen, kunnen er nog steeds bacteriën aanwezig zijn.
Een ander risico van te vroeg stoppen is dat de bacterie resistent kan worden voor het antibioticum.
Wanneer de bacterie dan weer een infectie veroorzaakt, werkt deze antibiotica niet meer en is de
infectie lastiger te behandelen.