Thema: Inleiding in de biologie & Cellen

Thema: Inleiding in de biologie & Cellen HENRY N. HASSENKHAN SCHOLENGEMEENSCHAP LELYDORP [HHS-SGL] ARTHUR A. HOOGENDOORN ATHENEUM - VRIJE ATHENEUM - AAHA

Docent: A. Sewsahai

VWO

4V: blz. 3 t/m 46 5V: blz. 5 t/m 55 4V: blz. 8 t/m 28; 30 t/m 36; 38; 39 DOELSTELLINGEN (1) DE STUDENT • moet de fasen van de natuurwetenschappelijke methode kunnen beschrijven • moet de delen van plantaardige –en dierlijke cellen kunnen benoemen, alsook de functies hiervan • moet de bouw van een DNA-molecuul en het proces van DNAreplicatie kunnen beschrijven

DOELSTELLINGEN (2)

• moet kunnen omschrijven wat diffusie is en de invloed van verschillende factoren op de diffusiesnelheid kunnen beschrijven • moet kunnen omschrijven wat osmose is en waarvan de osmotische waarde van een oplossing afhankelijk is • moet kunnen beschrijven hoe stoffentransport door celmembranen en in cellen plaatsvindt. • moet het doel en het verloop van mitose en meiose kunnen beschrijven

Fasen van een natuurwetenschappelijk onderzoek: • • • • • •

Observatie Probleemstelling Hypothese Experiment Resultaten Conclusie

KERNBEGRIPPEN -

Levensverschijnselen Levensloop Levenscyclus Leven Dood Levenloos

Binnen de biologie wordt er gewerkt met verschillende organisatieniveau’s Cel  weefsel  orgaan  orgaanstelsel  organisme (individu) -

Cel Weefsel Orgaan Orgaanstelsel Organisme

• • • • • • •

Titel Inleiding Benodigheden en werkwijze Resultaten Conclusie Discussie Bronvermelding

Verslag

- Een orgaan is een deel van een organisme met een of meer functies. – Een orgaan bestaat uit verschillende weefsels. – Organen werken vaak samen in organenstelsels (bijv. het verteringsstelsel). - Weefsel: een groep cellen met dezelfde vorm en dezelfde functie(s). • Het middenrif scheidt de romp in de borstholte en de buikholte. – Organen in de borstholte: o.a. slokdarm, longen en hart. – Organen in de buikholte: o.a. maag, lever, alvleesklier, dunne darm, dikke darm, nieren.

Plantaardige en dierlijke cellen • Plantaardige en dierlijke cellen bestaan uit cytoplasma en kernplasma. • Cytoplasma (celplasma): bestaat uit water met opgeloste stoffen (o.a. zouten, eiwitten en vetachtige stoffen). – Celmembraan: de buitenste laag van het cytoplasma. • Kernplasma: hierin bevinden zich de chromosomen. – Kernmembraan: de buitenste laag van het kernplasma. • Bij plantaardige cellen komen grote vacuolen, plastiden en celwanden voor (niet bij dierlijke cellen).

• Vacuole: blaasje in het cytoplasma, gevuld met vacuolevocht. – Vacuolevocht bestaat uit water met opgeloste stoffen (o.a. zouten, glucose en andere reservestoffen, afvalstoffen en kleurstoffen, bijv. anthocyaan). – Een vacuole is omgeven door een vacuolemembraan. – Jonge plantencellen hebben meerdere vacuolen. Oudere plantencellen hebben één grote centrale vacuole.

• Plastiden: ontstaan in het cytoplasma uit proplastiden. – Chloroplasten of Chlorofylkorrels (bladgroenkorrels): hierin vindt fotosynthese plaats. – Chromoplasten (kleurstofkorrels): gele en/of rode kleurstoffen (pigmenten) geven de kleur aan bloemen en vruchten. – Leukoplasten (kleurloos): in zetmeelkorrels is zetmeel opgeslagen. – Plastiden kunnen van de ene soort overgaan in de andere soort.

Plastiden zijn ontstaan uit proplastiden; proplastiden zijn a.h.w. de voorlopers van plastiden. Ga na welke plastiden onder welke omstandigheden in elkaar kunnen overgaan.

• Celwand: een stevig laagje om de cel heen. – Een celwand behoort niet tot de cel, maar is tussencelstof. • Intercellulaire ruimten: holten tussen celwanden, gevuld met lucht.

* Ga na wat plasmodesmata is. • Wat zijn stippels? • Geef de verschillen tussen een plantaardige en dierlijke cel puntsgewijs aan

1 = kernmembraan 3 = kernporie 4 = kernlichaampje 5 = chromatine 8 = kernplasma

• Organel: deel van een cel met een eigen functie. • Endoplasmatisch reticulum: netwerk van dubbele membranen die bijna tegen elkaar aanliggen zodat afgeplatte holten en kanaaltjes ontstaan. – Functie: transport van stoffen. • Ribosomen: bolvormige organellen, gelegen op de membranen van het endoplasmatisch reticulum of vrij in het cytoplasma. – Functie: synthese van eiwitten. • Mitochondriën: ronde of boonvormige organellen met een dubbel membraan,waarvan het binnenste membraan sterk is geplooid. – Functie: het vrijmaken van energie met behulp van zuurstof (verbranding). • Golgi-systeem (Golgi apparaat): vormen van stoffen [speekselkliercel welke blaasjes produceert met speeksel)

• Lysosomen: blaasjes welke enzymen bevatten

• Celmembraan: twee lagen fosfolipiden (vetachtige stoffen),waarin eiwitten en koolhydraten liggen ingebed; deze dubbele fosfolipidenlaag wordt ook wel bilayer genoemd – Functies: transport van stoffen, bescherming en regeling van de samenstelling van het cytoplasma.

Stoffentransport via celmembranen • Bij veelcellige dieren vormt het celmembraan de scheiding tussen de cel en het interne milieu (weefselvloeistof en bloedplasma). – Een celmembraan is selectief permeabel. Hierdoor kan het verschil in samenstelling tussen cel en intern milieu gehandhaafd blijven. • Transport van zuurstof, koolstofdioxide en in vet oplosbare stoffen vindt plaats door diffusie (door de fosfolipidenlagen heen)  passief • Transport van water vindt plaats door osmose (porie-eiwitten).  passief • Transport van glucose en bepaalde grote moleculen of ionen via bepaalde transportenzymen. (permeasen)  actief (tegen het concentratieverval in) • Fagocytose (Vaste stoffen) ; Pinocytose (vloeistoffen)  actief

• Celwanden komen slechts bij plantaardige cellen voor en worden NIET gerekend tot de cel; ze behoren niet tot de cel, maar zijn laagjes afzettingen vanuit het cytoplasma om de cel heen • Celwanden bestaan uit drie afzettingen: - 1e afzetting  middenlammel - 2e afzetting  primaire celwand - 3e afzetting  secundaire celwand • Ga na waaruit de drie bovengenoemde afzettingen bestaan. Geef in een tabel de algemene verschillen tussen een plantaardige en dierlijke cellen overzichtelijk weer.

• Diffusie: verplaatsing van een stof van een plaats met een hoge concentratie naar een plaats met een lage concentratie van die stof (zowel in vloeistoffen als in gassen). • Diffusiesnelheid: nettoverplaatsing van een stof per tijdseenheid. De diffusiesnelheid is afhankelijk van: – het oppervlak waardoorheen diffusie plaatsvindt (hoe groter het oppervlak is, des te sneller vindt diffusie plaats); – de afstand waarover diffusie plaatsvindt (hoe kleiner de afstand is, des te sneller vindt diffusie plaats); – het concentratieverschil of drukverschil (hoe groter dit verschil is, des te sneller vindt diffusie plaats); – de temperatuur (hoe hoger de temperatuur is, des te sneller vindt diffusie plaats), de aard van de diffunderende stof en het diffusiemedium.

• Osmose: diffusie van water door een semi-permeabel membraan. – Een semi-permeabel membraan laat wel water door,maar niet de opgeloste stof.

• Bij osmose treedt nettowaterverplaatsing op van een plaats met een lage osmotische waarde naar een plaats met een hoge osmotische waarde. – De osmotische waarde van een oplossing is afhankelijk van het aantal opgeloste deeltjes per volume-eenheid.

Uitleg Osmose en Difussie in het algemeen en toegepast bij planten m.b.v. de onderstaande Hyperlink • Diffusieosmose.doc • Afb 49 blz 32 !! • Bij (levende) plantencellen vindt osmose plaats tussen de cel en de celwand. – Het celmembraan en het vacuolemembraan fungeren als semi-permeabel membraan. – Celwanden zijn volledig permeabel. Ze zijn meestal doordrenkt met vocht.

• Als het vocht in de celwanden een hogere osmotische waarde heeft dan het cytoplasma en het vacuolevocht, kan plasmolyse optreden. – Door osmose stroomt water de cel uit. De turgor daalt en de osmotische waarde van het vacuolevocht stijgt. – Plasmolyse: de cel laat los van de celwand. – Plasmolyse kan ook optreden als een plant door verdamping veel water verliest. – Als bij veel cellen van een kruidachtige plant plasmolyse optreedt, verliest de plant stevigheid. • Grensplasmolyse: situatie waarbij de turgor 0 is en er geen plasmolyse optreedt. – Bij grensplasmolyse en bij plasmolyse is de osmotische waarde van het cytoplasma en het vacuolevocht gelijk aan die van het vocht in de celwanden

Levenscyclus virussen

DNA

Genetisch materiaal onder de loep

• Genetische eigenschappen van de mens liggen vast op 46 chromosomen. De chromosomen liggen in de celkern • 23 van je vader, 23 van je moeder • De chromosomen komen in paren voor  1 chromosoom van je vader, 1 van je moeder • Aantal verschillende chromosomen noem je n (mens: n = 23)

DNA: Chromosomen

chromosoom

• De 46 chromosomen kunnen netjes geordend worden in een karyogram (chromosoomportret)

Karyogram

Chromosomen zijn opgebouwd uit heel sterk opgevouwen DNA Chromosomen zijn alleen zichtbaar vlak voordat een cel gaat delen (DNA spiraliseert)

DNA = Desoxyribonucleïnezuur DNA = dubbele streng/helix van aan elkaar gekoppelde nucleotiden

Nucleotide bestaat uit: -Fosfaatgroep -Desoxyribose (suiker) -Stikstofbase (vormen basenparen) Adenine – Thymine

DNA

Guanine – Cytosine

• • • •

Een mens heeft per cel 46 chromosomen Deze chromosomen bestaan uit 2 meter DNA Per cel heeft een mens 3 miljard basenparen Een mens heeft 65.000.000.000.000 cellen

• Tussen mensen onderling maar 0,1% variatie in hele genoom (Totale set van erfelijke informatie) • Met chimpansee 2% verschil

DNA in getal

• Voordat een cel kan delen, moet ook de kern delen (mitose) en dus het erfelijke materiaal verdubbelen • Tijdens de celcyclus vindt deze DNA-replicatie plaats • Chromosoom bestaat nu uit: 2 chromatides 1 centromeer

Celdeling

• DNA volgorde (genotype) bepaalt mede het fenotype • DNA bestaat uit aan elkaar gekoppelde nucleotiden (dubbele helix) • DNA is opgevouwen tot chromosomen • Deze chromosomen zijn alleen zichtbaar (gespiraliseerd) vlak voor de celdeling • Elke menselijke lichaamscel heeft 23 paar chromosomen (2n = 46) • Een geslachtscel heeft 23 chromosomen (n=23) • 2 geslachtscellen hebben samen 23+23=46 chromosomen

Interfase: de fase tussen twee celdelingen

- Doel mitose: vorming van nieuwe cellen tbv groei, vervanging, herstel Fasen mitose :

1. profase 2. metafase 3. anafase 4. telofase

Bij mitose zijn de dochtercellen die ontstaan gelijk aan elkaar en gelijk aan de oorspronkelijke cel waaruit het ontstond.

Interfase

Mitose (schematisch)

• meiose (reductiedeling) vindt plaats met het doel voortplantingscellen (gameten) te vormen. Meiose wordt in M1 en M2 onderverdeeld • 2nn + n n + n + n + n • Bij een vrouw gaan van de 4 eicellen, 3 doodt; slechts eentje wordt ene volwaardige eicel. • Bij een man worden alle 4 volwaardige zaadcellen • Meiose 1 bestaat uit de profase 1, metafase 1, anafase 1, telofase 1 • Meiose 2 bestaat uit profase 2, metafase 2, anafase 2, telofase 2

Meiose (schematisch)

• Geef van zowel de mitose als meiose aan wat er in elke fase gebeurt. Let op!! Moedercellen zijn instaat tot mitose (om hun eigen populatie aan moedercellen instand te houden) en tot meiose (voor de vorming van gameten).

I.v.m. behoud aantal chromosomen per individu is reductiedeling noodzakelijk

vragen ? bedankt!! Info: www.ecoisonline.org www.examenbundel.nl www.biologiepagina.nl www.asewsahai.com [email protected]