vwo

mens & natuur

ISBN 978 90 345 4449 0

module 13 informatie

www.beterinbeta.nl

506624_OM.indd 1

506624

ontcijferen! handboek havo/vwo

21-12-2007 13:51:41

MENS & NATUUR handboek

havo/vwo

MO DULE 13 INFO RMATIE ONTCIJFEREN! Auteurs en Eindredactie Arja Bonsink Arthur Jansen Hans Rawee Ruud Passier

Verder werkten mee Fons Alkemade José Arbon-Stakenburg Boris Berents Florina Blokland Emmy Breure Arie Derks Esther van Dooren Joyce van Ham Martijn Hordijk Hanneke de Jong Onno Kalverda Annemieke Kasi Chantal de Keijzer Geert Loonen Jelka Lustenhouwer Gerard Muhlenbaumer Wim van den Munckhof Dré Sampers Ton Schijvens Jethro Spruitenburg Maria van Waterschoot-de Bock

M ALM BERG www.vita-malmberg.nl

506624_HB_HVmod13.indd 1

06-02-2008 11:10:06

W ERKEN MET VITA De methode ‘Vita’ bestaat uit 16 modules. Een module bestaat uit onderdelen die je vindt in het boek, of op de site www.vita-malmberg.nl. Elke module is opgebouwd uit dezelfde onderdelen: • Instaptoets* • Basisstof • Samenvatting* • Diagnostische toets* • Keuzeopdrachten* De Instaptoets, Samenvatting, Diagnostische toets, Computerlessen, Keuzeopdrachten en Studiehulp staan op de internetsite (aangegeven met *). Hier beschrijven we hoe je met elk onderdeel moet omgaan. I N L EI D I N G In de Inleiding staat kort beschreven wat je in de module te wachten staat. Lees die goed door om jezelf voor te bereiden op de module. I N S TA P TO ETS * De Instaptoets staat op www.vita-malmberg.nl, bij de module waarmee je aan de slag gaat. Met deze toets kun je nagaan welke onderdelen van de stof je al beheerst. Misschien maak je een bepaald onderdeel van de Instaptoets helemaal goed. Je hoeft dan bepaalde opdrachten in het werkboek niet te maken. Dat kun je dan op je computerscherm lezen. Het is belangrijk dat je de tekst in het handboek wel leest. P L A N N ER * Op de internetsite staat een Planner waarop je een planning kunt maken en kunt aangeven welke stof je gaat maken. Gebruik hiervoor de resultaten van je Instaptoets. B A S I S S TO F In de Basisstof staan teksten en afbeeldingen die je moet gaan lezen. Na iedere tekst vind je een verwijzing naar opdrachten in het werkboek. Met behulp van het antwoordenboek kun je zelf de Basisstof nakijken. Je kunt veel paragrafen ook op de computer doen. Deze Computerlessen herken je aan het WWW-logo. S A M EN VATTING * De Samenvatting staat op de internetsite. Wij vinden dat duidelijk moet worden aangegeven wat van jou wordt verwacht. Daarom is in die Samenvatting precies omschreven wat je in de Basisstof hebt geleerd. Je moet dit ‘kennen en kunnen’ voor een proefwerk. D I A G N O S TIS C HE TOETS * De Diagnostische toets staat op de internetsite. Met behulp van de Diagnostische toets kun je nagaan of je de Basisstof ‘kent en kunt’. Je krijgt meteen te zien of je de goede antwoorden hebt.


06-02-2008 11:10:07

K EU Z EO P D R A C HTEN* Als je de Basisstof kent en kunt, kun je aan de Keuzeopdrachten beginnen. Deze staan op de internetsite. Je kunt zelf uitkiezen welke Keuzeopdrachten je leuk vindt. Je hoeft ze niet allemaal te maken. Op het planningsformulier kun je aangeven welke keuzeopdracht je gaat maken. C O M P U T E R L ES S EN EN S TU DIEHU L P* Als onderdeel van ePack tref je op de internetsite Computerlessen en Studiehulp aan. De Computerlessen dekken de leerdoelen van een bepaalde paragraaf. In de inhoudsopgave in het handboek is aangegeven bij welke Basisstoffen er een Computerles is. De Computerles vind je op www.vita-malmberg.nl en bestaat uit tekst, plaatjes, bewegend beeld, video’s en animaties. Studiehulp biedt betrouwbare informatie en aantrekkelijk beeldmateriaal passend bij de inhoud van de module. Ook vind je in de Studiehulp practica-filmpjes. VER W I J Z I NG EN IN HA NDB OEK EN WER KBO EK In het handboek en het werkboek staan veel verwijzingen. In het handboek word je zo naar de opdrachten in het werkboek verwezen: Op dracht 1 en 2, blz . 5

WB >

In het werkboek word je terugverwezen naar het handboek: Bas is s t of 2, blz . 16

HB >

Vanuit beide boeken wordt zo naar de Computerlessen verwezen: WWW > C O M PUTERLES

+

Dit logo wil zeggen dat dit een pittige opdracht in je werkboek is. Dit logo houdt in dat je deze opdracht in het lab moet uitvoeren. Dit logo betekent dat je naar buiten moet voor de uitvoering van een opdracht. Dit logo wil zeggen dat je deze opdracht in de werkplaats moet uitvoeren.

V3

Dit logo verwijst naar het vaardighedenoverzicht op de internetsite. Dit logo geeft aan hoe lang je met een practicumopdracht bezig bent.

180 min.

Ben je al nieuwsgierig hoe dit allemaal gaat? Begin dan maar snel. Veel plezier. De auteurs.


06-02-2008 11:10:07

INH OUD BA SISST OF WWW > WWW > WWW > WWW > WWW > WWW >

1 2 3 4 5 6 7 8

Getuigen vinden Stoffen bevatten informatie Digitale informatie Digitale informatie bewaren en verzenden De taal van het leven Biologische informatie veranderen Sporen uit het verleden Je brein bedriegt

6 10 16 22 28 32 39 49

E X T RA B A SISST OF 9


Niet alles is goud …

55

06-02-2008 11:10:07

M O D ULE

13

Informatie Na een inbraak zoekt de politie zo veel mogelijk sporen. Allerlei voorwerpen, zoals haren, speeksel en stukjes glas kunnen informatie bevatten over de identiteit van de dader. Een goede rechercheur kan de informatie herkennen en ontcijferen. Je zou kunnen zeggen dat een rechercheur de gecodeerde informatie van een dader moet decoderen. Computers zijn een belangrijk hulpmiddel bij dit alles. In een computer kan veel informatie worden opgeslagen en snel worden teruggevonden. Dat heeft alles te maken met de manier waarop een computer werkt. De informatie in een computer is gedigitaliseerd. Dat betekent dat deze is omgerekend in enen en nullen. Een haar van de dader geeft niet alleen informatie door zijn kleur en vorm, maar ook door een stof die in elke levende cel voorkomt: DNA. Deze stof bevat informatie over alle erfelijke eigenschappen van een organisme. Doordat het DNA van iedereen anders is, is het ook een belangrijke stof om een dader te identificeren. Het werk van een rechercheur kun je vergelijken met dat van een bioloog die probeert te reconstrueren hoe het leven er vroeger heeft uitgezien. Alle sporen die een bioloog kan vinden gebruikt hij daarvoor. Door goed te kijken hebben biologen ontdekt dat het leven op aarde geleidelijk veranderd is. Dit heet evolutie. Ook hier speelt de informatie in DNA een belangrijke rol. De politie kan ook op een dwaalspoor worden gebracht. Dat komt bijvoorbeeld doordat het geheugen van een getuige misleid wordt of doordat de politie zichzelf dwars zit. In de laatste twee basisstoffen leer je meer over de manier waarop je hersenen met informatie omgaan en hoe je informatie kunt manipuleren.

W W W > IN S TAPTOETS

WB >

S t a r t o p d ra ch t , b l z. 4 5


06-02-2008 11:10:16

module 13

Informatie BASISSTOF 1

1

Informatie

GE T UI G E N V I N D EN

De start van het schooljaar na de vakantie is verschrikkelijk. Er zijn duidelijk mensen in het schoolgebouw geweest. De ruit van lokaal 118 is ingeslagen. Alle kasten zijn omgekeerd. Overal liggen spullen op de grond. De fossielenverzameling van Peter ligt verspreid door het lokaal. Ook in de mediatheek is het een ravage. Het is nog niet duidelijk wat er precies weg is. Wel is de stapel dozen met daarin de nieuwe mp3-spelers beduidend kleiner geworden. Ook zijn er enkele lege plekken waar vroeger computers stonden (afbeelding 1). De conciërge Jan heeft zich een leuker begin van het schooljaar voorgesteld. Jan wil gelijk gaan opruimen zodat hij kan zien of er veel spullen weggehaald zijn. Later bedenkt hij dat hij dit beter niet kan doen. Eerst maar even de politie informeren… Afb. 1

Er is ingebroken!

Afb. 2

Een schema van de overdracht van informatie.

informatie

coderen

zender

informatiedrager

Het is inderdaad verstandig om de politie te bellen. De inbraak is gepleegd. De ravage die er na de inbraak is ontstaan, zit vol met informatie over wat er gebeurd is en door welke dief deze veroorzaakt is. Op de ruit zitten enkele zichtbare vlekken. Deze vlekken zijn afdrukken van vingers van de dader. Ze bevatten informatie over de dader. De dief is de zender van de informatie. De ruit is een informatiedrager. De informatie is niet meteen te begrijpen, doordat deze als het ware gecodeerd is. De politie is de ontvanger van de informatie. Die moet de informatie eerst decoderen (ontcijferen) voordat zij de gegevens kan interpreteren (afbeelding 2). Een ander voorbeeld is de communicatie die je met elkaar hebt gehad in de startopdracht. Ook daarin kun je de verschillende stappen in de overdracht van informatie onderscheiden.

ontvanger

decoderen

informatie

6


06-02-2008 11:10:19

module 13


Politie Als je iets overkomt dat strafbaar is, kun je dit aan de politie vertellen. Je doet dan aangifte. In de meeste gevallen doe je aangifte op het politiebureau. De politieagent stelt dan vragen om een compleet verhaal te krijgen. In geval van inbraak laat de politie een speciale afdeling, de recherche, onderzoeken wat er gebeurd is. De recherche komt ter plaatse om de aangifte op te nemen en sporen veilig te stellen. De recherche bestaat uit verschillende afdelingen: de tactische en technische recherche. De tactische recherche verzamelt informatie over strafbare feiten en verdachte personen. Ze probeert door vragen te stellen een verdachte te vinden. Wanneer een verdachte gevonden is, onderzoekt de tactische recherche of in het verleden vergelijkbare misdrijven zijn gepleegd. De kans bestaat dat deze dan door dezelfde verdachte zijn gepleegd. De technische recherche zoekt naar sporen. Zij onderzoekt of op bepaalde voorwerpen vingerafdrukken of andere sporen zijn achtergelaten (afbeelding 3). Zulke sporen heten ‘stille getuigen’. De sporen worden in een laboratorium nauwkeurig onderzocht. Je hebt alleen wat aan sporen wanneer is aangetoond dat deze echt met het misdrijf te maken hebben. Soms gebruikt de technische recherche speurhonden voor reuksporen. De technische recherche probeert zo snel mogelijk haar onderzoek te starten. WB >

van wie het spoor is en wat het spoor te maken heeft met het misdrijf. De politie zoekt daarom naar vingerafdrukken en andere sporen die naar een dader kunnen leiden, zoals stukjes stof, glassplinters en voetafdrukken. Daarnaast zoekt de politie naar biologische sporen. Voorbeelden van biologische sporen zijn: bloed, sperma, haren en speeksel.

Vingerafdrukken Tijdens een misdrijf kan een dader per ongeluk vingerafdrukken achterlaten. Je vingerafdrukken zijn uniek. Dit betekent dat ieder mens zijn eigen kenmerkende vingerafdrukken heeft, zelfs wanneer je de helft van een eeneiige tweeling bent. Je vingerafdrukken zijn bovendien niet te veranderen. Je hele leven lang houd je dezelfde vingerafdrukken. Wanneer je vingerafdrukken ergens gevonden worden, is het zeker dat je op een bepaalde plek geweest bent. Een vingerafdruk ontstaat als volgt. Op je vingertoppen zie je huidlijnen in een bepaald patroon. Deze huidlijnen heten papillairlijnen. In de papillairlijnen zitten poriën waardoor zweet naar buiten komt. Zweet bestaat uit vocht en zout en mengt zich met de op de huid aanwezige bacteriën en Afb. 3

De technische recherche aan het werk.

Op dracht 1 t / m 3, blz . 6

Forensisch onderzoek Het onderzoek dat door de technische recherche wordt uitgevoerd, heet forensisch onderzoek. Forensisch onderzoek heeft als doel bewijzen rond een misdrijf te verzamelen. Het woord forensisch betekent: de rechtspraak bijstaand. Bij forensisch onderzoek proberen onderzoekers sporen te vinden en te beschrijven. Daarna kijken ze

7


06-02-2008 11:10:20

module 13


talg. Als het vocht verdampt is, blijven talg en zout achter. Wanneer je een voorwerp aanraakt worden de talg en het zout overgebracht. Zo ontstaat er op het voorwerp een afdruk van je vinger.

vingerafdrukken zichtbaar te maken. Bij de fysische techniek verandert er wel wat aan het spoor. Deze verandering kan meestal teruggedraaid worden.

Vingerafdrukken worden niet alleen gebruikt bij het oplossen van misdrijven. Ze worden ook gebruikt om de identiteit van een overledene vast te stellen, voor toegangscontrole bij beveiligde gebouwen en om personen te herkennen, bijvoorbeeld in asielzoekercentra. Over enige tijd wordt je vingerafdruk ook in je paspoort opgenomen. Bij een vingerafdrukkenonderzoek worden vingerafdrukken zichtbaar gemaakt. Dit kan door een optische, fysische of een chemische techniek. Bij de optische techniek worden de vingerafdrukken zichtbaar gemaakt met behulp van lichtstralen. Er wordt bijvoorbeeld met ultraviolet of infrarood licht geschenen, waardoor je vingerafdrukken kunt zien die normaal niet te zien zijn. Het voordeel van een optische techniek is dat deze niets aan de sporen verandert. Bij de fysische techniek worden stoffen gebruikt om de vingerafdrukken zichtbaar te maken (afbeelding 4). Voorbeelden van stoffen die gebruikt worden zijn poeders die gestrooid worden en die op een vettige ondergrond blijven plakken, of het gebruik van kleurstoffen om bepaalde

Bij de chemische techniek maak je sporen zichtbaar door een chemische reactie. In basisstof 2 leer je hierover meer. Een chemische reactie is definitief. Na de reactie is het spoor veranderd van samenstelling. Welke techniek gebruikt wordt, is afhankelijk van het materiaal waarop de afdruk is aangetroffen. Nadat de vingerafdruk zichtbaar gemaakt is, wordt deze gefotografeerd. In basisstof 3 leer je wat er verder mee gebeurt.

Afb. 4

Een vingerafdruk zichtbaar maken.

Een ander woord voor chemie is scheikunde (afbeelding 5). Een ander woord voor fysisch is natuurkunde. Scheikunde en natuurkunde bestuderen de levenloze natuur. In het vak natuurkunde onderzoek je natuurkundige verschijnselen zoals licht, straling en warmte. In het vak scheikunde onderzoek je stoffen en het ontstaan van nieuwe stoffen als gevolg van reacties tussen verschillende stoffen. Er bestaat op school nog een vak dat zich met de natuur bezighoudt, het vak biologie. In dit vak onderzoek je de levende natuur. Dit betekent dat je je bij biologie bezighoudt met levensvormen die nu leven of geleefd hebben. Afb. 5

Scheikunde.

8


06-02-2008 11:10:20

module 13


Biologische sporen

Na het onderzoek

Bloed, sperma, haren en speeksel zijn voorbeelden van biologische sporen. Een biologisch spoor bevat celmaterialen met daarin DNA. Wat DNA precies is, leer je in basisstof 5. Het Nederlands Forensisch Instituut heeft in zijn computer een databank waarin veel DNA-profielen zijn opgeslagen. De politie kan een verdachte verplichten om DNA af te staan. Dit gebeurt door een beetje wangslijmvlies weg te halen bij de verdachte. Net als bij vingerafdrukken, kan het DNA vergeleken worden met de profielen in de databank. Men probeert zo vast te stellen van wie een spoor afkomstig is.

Na het onderzoek heeft de politie hopelijk een verdachte gevonden. Wanneer er voldoende bewijzen zijn, wordt de verdachte aangehouden. Dit betekent dat het Openbaar Ministerie (OM) de verdachte aanklaagt. De aanklacht wordt ingediend door de officier van justitie. De verdachte laat zich bijstaan door een advocaat. Uiteindelijk bepaalt de rechter of schuld bewezen is en welke straf opgelegd wordt. De afspraak in Nederland is dat iedereen onschuldig is tot het moment dat zijn schuld bewezen is. WB >

O p d ra ch t 4 t / m 1 3 , b l z . 7

Ook haaronderzoek helpt om meer te weten te komen over de dader van een misdrijf. Bij haaronderzoek wordt gekeken naar uiterlijke kenmerken van het haar zoals de kleur, de vorm en de bouw van het haar. De gevonden haren worden op een haarkaart geplakt. De verschillende plaatsen waar haar groeit, leveren verschillende haren op. Bij een haaronderzoek moet je daarom verschillende haren bestuderen. Deze haren worden vergeleken met de haren van het slachtoffer en de haren van de verdachte.

9


06-02-2008 11:10:22

module 13


2

WW W > CO M PUTERLES

STO F F EN B E VAT T EN I NF O R MAT I E

Op het lab van de technische recherche komt een gewassen trui binnen. De rechercheurs vermoeden dat deze trui bloedsporen bevat. Dit wordt in het lab onderzocht. Om bloedsporen in gewassen kleding zichtbaar te maken, wordt gebruikgemaakt van een chemisch stofje C8H7N3O2. Voor gebruik vraagt de onderzoeker aan een laborant of deze aan de stof een vloeistof wil toevoegen die onder andere H2O2, NaOH en Na2CO3 bevat. Abracadabra voor jou? Niet voor een scheikundige. In deze schijnbaar geheime code zit veel informatie verborgen. Bijvoorbeeld hoe een stof reageert, of ze goed oplost in water, of de stof giftig is, enzovoort. WB >

Op dracht 14, blz . 13

Stoffen Sporen als bloed, haar of speeksel heten in de scheikunde stoffen. Maar ook het zand waarin een voetafdruk staat, heet een stof. In de scheikunde wordt met een stof alles bedoeld wat ruimte inneemt. De stoel waar je op zit bestaat uit stoffen. Voedsel dat je eet bestaat uit stoffen. Zelfs dingen die je niet ziet kunnen een stof zijn. Bijvoorbeeld de lucht die je inademt is een stof, omdat deze ruimte inneemt. Als je een ballon opblaast wordt hij groter. Daaraan kun je zien dat lucht ruimte inneemt en dus een stof is. Stof wordt ook wel materie genoemd.

Tabel 1 Stofeigenschappen. stofeigenschap

voorbeelden

sterk

Een brug is van staal, want staal is sterk.

hard

Een mes is van staal, omdat staal ook hard is.

doorzichtig

Een ruit is van glas, want glas is doorzichtig.

elastisch

Een fietsband is van rubber, want rubber is elastisch.

geur

Parfum wordt gebruikt, omdat de geur lekker is.

smaak

Een pepermuntje vind je lekker door zijn smaak.

brandbaar

Hout is geschikt voor een kampvuur. omdat hout brandbaar is.

zuur

In azijn blijft groente lang goed, omdat azijn zuur is.

smeltpunt

IJs moet je in de diepvries doen, omdat het anders smelt.

Een stof is opgebouwd uit moleculen. Moleculen zijn opgebouwd uit nog kleinere deeltjes, de atomen. Een watermolecuul bijvoorbeeld bestaat uit twee verschillende atoomsoorten: waterstof en zuurstof (afbeelding 6). Moleculen zijn zo klein dat je ze niet met een gewone lichtmicroscoop kunt zien. Als je van suiker één suikerkorrel neemt, heeft dit suikerkorreltje dezelfde stofeigenschappen als suiker; het lost op in water en smaakt zoet. Een suikerkorreltje kun je verder verkleinen totdat je uiteindelijk één suikermolecuul overhoudt. Dit suikermolecuul heeft dan nog steeds dezelfde stofeigenschappen als het korreltje suiker. Je kunt dus zeggen dat een molecuul de kleinste hoeveelheid van een stof is die nog steeds dezelfde stofeigenschappen heeft. Met andere woorden: dezelfde informatie bezit. Afb. 6

Een druppel water bestaat uit watermoleculen.

Moleculen Iedere stof heeft zijn eigen informatie: de stofeigenschappen. Hierover heb je meer kunnen leren in module 1 (Oriëntatie). Veel gebruikte stofeigenschappen zijn geur, kleur, smaak, smeltpunt of oplosbaarheid (tabel 1). Aan een stofeigenschap herken je een stof. Azijn herken je bijvoorbeeld aan de zure smaak en koffie aan de geur. Soms is het niet voldoende om naar slechts één stofeigenschap te kijken. De kleur en de vorm van suiker en zout lijken bijvoorbeeld op elkaar. Om te weten welke stof het is, moet je kijken naar andere stofeigenschappen, zoals de smaak.

zuurstofatoom

waterstofatoom

watermolecuul

10


06-02-2008 11:10:22

module 13


Molecuuleigenschappen Er zijn veel verschillende soorten moleculen. Toch geven alle moleculen dezelfde soort informatie. Moleculen hebben een aantal eigenschappen gemeen. De eerste gemeenschappelijke eigenschap is dat moleculen voortdurend bewegen (afbeelding 7). De snelheid van het bewegen hangt af van de temperatuur van de stof. Hoe hoger de temperatuur, hoe sneller de moleculen bewegen. Een tweede gemeenschappelijke eigenschap is, dat tussen alle moleculen ruimte zit (afbeelding 8). Dat kun je vooral goed zien bij verschillende soorten moleculen die verschillende afmetingen hebben. Watermoleculen en alcoholmoleculen zijn bijvoorbeeld niet even groot.

Afb. 7

Doordat alcoholmoleculen groter zijn dan watermoleculen passen de kleine watermoleculen tussen de ruimte van de grote alcoholmoleculen. Je kunt dit vergelijken met knikkers en zandkorrels. Doe je knikkers in een potje, dan zit er tussen de knikkers ruimte. Doordat knikkers groter zijn dan zandkorrels, passen de zandkorrels tussen de knikkers. Een derde gemeenschappelijke eigenschap is, dat moleculen elkaar aantrekken (afbeelding 9). Dat kun je bijvoorbeeld zien aan een druppelende kraan. De watermoleculen in de druppel trekken elkaar onderling aan, waardoor het water bij elkaar blijft en de druppel steeds groter wordt. Daarnaast trekken watermoleculen en moleculen van de kraan elkaar aan, waardoor de druppel niet meteen valt. Pas als de druppel water groot genoeg is, valt hij door de zwaartekracht naar beneden.

De maatcilinder is voor de helft gevuld met

blauw gekleurd water en voor de andere helft met

WB >

O p d ra ch t 1 5 t / m 2 6 , b l z . 1 3

geel gekleurd water. Laat je dit zo enkele dagen staan, dan zul je zien dat het water zich een beetje gemengd

Afb. 8

Tussen moleculen zit ruimte.

Afb. 9

Water blijft als druppels bij elkaar. De watermoleculen

heeft. Dat bewijst dat de waterdeeltjes bewegen.

geel gekleurd water

na enige tijd wachten

in een druppel trekken elkaar aan.

blauw gekleurd water

11


06-02-2008 11:10:23

module 13


Zuivere stoffen en mengsels

Atomen

Elke stof heeft zijn eigen soort moleculen. Suiker is een voorbeeld van een zuivere stof. In module 1 (Oriëntatie) heb je kunnen leren dat een zuivere stof een stof is die met geen enkele andere stof gemengd of opgelost is. Een zuivere stof bestaat uit maar één molecuulsoort. Zo bestaat de zuivere stof suiker uit suikermoleculen en de zuivere stof water uit watermoleculen. Watermoleculen hebben andere stofeigenschappen dan suikermoleculen. Suikermoleculen smaken zoet, terwijl watermoleculen een neutrale smaak hebben. In module 1 heb je kunnen leren dat een mengsel een combinatie is van meer dan één stof. Cola is onder andere gemaakt van water, suiker, kleurstof en cafeïne. Daardoor is cola een mengsel van verschillende stoffen en bestaat het dus ook uit een mengsel van verschillende soorten moleculen (afbeelding 10).

Je kunt een molecuul nog verder opdelen (ontleden). Je krijgt dan atomen. Een suikermolecuul heeft nog steeds alle stofeigenschappen van suiker. Het smaakt zoet en is goed oplosbaar in water. Als een suikermolecuul in nog kleinere stukjes wordt opgedeeld (ontleed), veranderen de eigenschappen. Dan heb je geen suikermolecuul meer maar losse atomen. Atomen zijn zo klein, dat je zelfs met de allerbeste microscoop een atoom als een vaag bolletje ziet (afbeelding 11). Een molecuul bestaat soms uit twee, maar vaak uit meer atoomsoorten (afbeelding 12). Er bestaan verschillende soorten atomen. Voorbeelden van atoomsoorten zijn koolstof, waterstof en zuurstof. Atoomsoorten heten ook wel elementen. Alle elementen staan gerangschikt in het periodiek systeem van de elementen.

Afb. 10 Een mengsel bestaat uit verschillende

Afb. 11 ’s Werelds kleinste logo, gemaakt met 35 xenon-atomen

soorten moleculen.

(bron: IBM Research Division).

Afb. 12 Twee moleculen.

1 Dit molecuul bestaat uit veel atomen

2 Dit molecuul bestaat uit twee atomen.

12


06-02-2008 11:10:25

module 13


Je ziet een deel van het periodiek systeem in afbeelding 13. Moleculen zijn opgebouwd uit één of verschillende atoomsoorten. Als je een suikermolecuul uit elkaar zou halen, zou je drie verschillende atoomsoorten krijgen, namelijk atomen van waterstof, zuurstof en koolstof. Haal je een zuurstofmolecuul uit elkaar, dan krijg je twee atomen van één atoomsoort: twee losse zuurstofatomen. Alle atoomsoorten worden met verschillende afkortingen of symbolen aangegeven. Over de hele wereld worden atoomsoorten met dezelfde symbolen aangeduid. Een symbool bestaat uit een hoofdletter met vaak nog een kleine letter. In tabel 2 staan enkele symbolen weergegeven. Deze symbolen moet je kennen. In tabel 2 wordt de naam bij ieder symbool gegeven.

Tabel 2 Symbolen van enkele atoomsoorten. symbool

naam

symbool

naam

Al

aluminium

Ar

argon

Ca

calcium

Br

broom

Cd

cadmium

Cl

chloor

Au

goud

F

fluor

Cu

koper

P

fosfor

Hg

kwik

He

helium

Pb

lood

I

jood

Mg

magnesium

C

koolstof

Na

natrium

Ne

neon

Ni

nikkel

N

stikstof

Fe

ijzer

H

waterstof

Ag

zilver

O

zuurstof

Zn

zink

S

zwavel

WB >

O p d ra ch t 2 7 t / m 3 2 , b l z . 1 8

Afb. 13 Een gedeelte van het periodiek systeem der elementen. H

Li

Be

B

C

N

O

F

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

K

Ca

13


06-02-2008 11:10:26

module 13


Niet-ontleedbare stoffen en verbindingen Water is een zuivere stof en kan door een chemische reactie worden ontleed in twee stoffen: waterstof en zuurstof (afbeelding 14.1). Water heet daarom een ontleedbare stof of een verbinding. Water kan worden ontleed, doordat het is opgebouwd uit twee verschillende atoomsoorten. Een ontleedbare stof is altijd opgebouwd uit twee of meer verschillende atoomsoorten. Bijna alles wat je om je heen ziet, bestaat uit ontleedbare stoffen. IJzer is ook een zuivere stof. IJzer is een niet-ontleedbare stof. Het kan niet meer verder worden ontleed, doordat het alleen maar uit ijzeratomen bestaat. Dus, als je ontleedbare stoffen verder gaat ontleden, krijg je uiteindelijk niet-ontleedbare

stoffen. Water is een ontleedbare stof. Je kunt het ontleden in de atoomsoorten waterstof en zuurstof. Waterstof en zuurstof op hun beurt kunnen niet verder worden ontleed en zijn voorbeelden van niet-ontleedbare stoffen of elementen (afbeelding 14.2). Naast zuurstofgas en waterstofgas bestaan er meer stoffen die uit één atoomsoort bestaan. Voorbeelden hiervan zijn stikstofgas en diamant. De moleculen van deze niet-ontleedbare stoffen bestaan alle uit één atoomsoort. Er zijn ongeveer honderd verschillende atoomsoorten. Daardoor zijn er dus ook ongeveer honderd verschillende niet-ontleedbare stoffen. Van de ontleedbare stoffen zijn er miljoenen.

Afb. 14 Atoomsoorten.

1 Een watermolecuul bestaat uit twee verschillende atoomsoorten:

2 Een waterstofmolecuul bestaat uit één soort

waterstofatomen en zuurstofatomen.

atoom: waterstofatomen.

14


06-02-2008 11:10:35

module 13


Scheikundige reacties en natuurkundige processen In de scheikunde wordt gekeken naar de reacties tussen verschillende stoffen. Als stoffen bij elkaar worden gebracht, kunnen ze met elkaar reageren, waardoor er een nieuwe stof ontstaat. Dit heet een scheikundige reactie. Bijvoorbeeld, als het gas waterstof en het gas zuurstof bij elkaar worden gebracht, krijg je na een reactie de vloeistof water. Bij een scheikundige reactie worden moleculen eerst afgebroken. Er ontstaan dan heel even losse atomen. Die atomen vormen daarna meteen weer nieuwe moleculen. Bij een scheikundige reactie ontstaan dus nieuwe moleculen. De atomen van deze moleculen zijn afkomstig van de moleculen van de beginstoffen. Bij een scheikundige reactie gaat dus geen atoom verloren. Ze blijven altijd bestaan.

De vaste fase wordt aangeduid met de letter s, afgeleid van het Engelse solid. De vloeibare fase wordt aangeduid met l (liquid), terwijl de gasfase wordt aangeduid met de letter g (gas). Enkele formules van stoffen moet je kennen. Deze staan weergegeven in tabel 3. niet alleen de index geeft aan hoeveel van een atoomsoort in een molecuul zitten, de naam van een stof kan dit ook aangeven. Bijvoorbeeld koolstofmono-oxide en koolstofdioxide. Mono betekent 1, di betekent 2. Dat betekent dat er in koolstofdioxide, CO2 (g), twee zuurstofatomen zijn verbonden met het koolstofatoom. Koolstofmonooxide, CO (g), betekent dat het koolstofatoom is verbonden met één zuurstofatoom. Je hebt in deze basisstof geleerd de informatie die in scheikundige formules zit, te decoderen. In de volgende basisstof leer je over digitale codering.

Formules Iedere stof kan worden weergegeven met een formule. Zo is de formule voor water H2O (l) en voor zout NaCl (s). Het stofje C8H7N3O2 dat aan het begin van deze basisstof werd beschreven, heet luminol. In sommige scheikundige formules staan één of meer getallen. Dit getal heet index. De index in een scheikundige formule geeft aan hoeveel van één atoomsoort in een molecuul zit. In water zitten twee waterstofatomen en één zuurstofatoom. Als er geen indexnummer achter een atoomsoort staat, betekent dat dat er één atoom van deze atoomsoort in dat molecuul zit. De indexen in water zijn anders dan in zout of luminol. Achter iedere formule wordt de juiste fase aangeven. In module 1 (Oriëntatie) heb je geleerd dat er drie verschillende fasen zijn: vast, vloeibaar en gasvormig.

Tabel 3 Molecuulformules naam van de stof

molecuulformule van de stof

koolstofdioxide

CO² (g)

koolstofmono-oxide

CO (g)

methaan

CH4 (g)

stikstof

N² (g)

stikstofdioxide

NO² (g)

stikstofmono-oxide

NO (g)

water

H²0 (g) H² (g)

waterstof zuurstof zwaveldioxide

WB >

O² (g) SO² (g)

O p d ra ch t 3 3 t / m 3 8 , b l z . 2 1

Afb. 15 Een druppel water bestaat uit watermoleculen. Bij een scheikundige reactie worden moleculen afgebroken en weer opgebouwd tot nieuwe moleculen

watermolecuul

zuurstofmolecuul

waterstofmolecuul

zuurstofatoom

waterstofatoom

15


06-02-2008 11:10:35

module 13


3

WWW > CO M PUTERLES

Informatie in verschillende vormen

DI G I TA L E I N F O R M AT I E

Informatie komt bijvoorbeeld voor als geluid, beeld of geschreven tekst. In het verleden werden al deze vormen van informatie op verschillende manieren opgeslagen. Geluid op cassette of tape, beeld op videoband en tekst op papier. Als je al deze informatie wilt bewaren en later wilt terugzien of gebruiken, is het handig om deze informatie in één standaardvorm om te zetten. Een goede vorm hiervoor is digitaal. Digitale informatie kan namelijk door een computer worden gelezen en opgeslagen.

Bij politieonderzoek wordt veel digitale apparatuur gebruikt voor het opslaan van informatie. Bijvoorbeeld gegevens over wapens, vingerafdrukken, kenmerken van het slachtoffer of de dader. Deze informatie wordt verwerkt om ze later te kunnen gebruiken, bijvoorbeeld als bewijsmateriaal. In steeds meer auto’s van de politie vind je daarom complete computers, digitale foto- en videoapparatuur, telefoons en navigatiesystemen (afbeelding 16). Alle misdaadgegevens worden landelijk verzameld (afbeelding 17).

WB >

O p d ra ch t 3 9 e n 4 0 , b l z . 2 5

Afb. 16 Politieagenten in hun auto.

Afb. 17 Geregistreerde criminaliteit.

1 600 000 1 400 000 geregistreerde misdrijven 1 200 000 1 000 000 800 000 600 000 400 000 opgeloste misdrijven

200 000

0 1960

1964

1972 1968

1980 1976

1988 1984

1996 1992

2004 2000

16


06-02-2008 11:10:36

module 13


Digitaliseren De politie verzamelt veel informatie tijdens politieonderzoek. Hiervan worden verslagen geschreven, die in de computer worden ingevoerd. Alle informatie die je in de computer invoert, wordt door de computer omgezet naar een code. De code bestaat uit de cijfers 0 en 1. Als je dus het woord ‘informatie’ invoert in de computer, wordt dit opgeslagen in een reeks enen en nullen en niet in letters. Voor het opslaan wordt het tweetallig stelsel gebruikt. Dit heet ook wel het binaire stelsel (bi = twee). In het tweetallig stelsel kun je alleen gebruikmaken van een 0 en een 1. Je begint te tellen bij de 0, dan volgt 1. Daarna begin je weer bij de 0 en moet je er weer een 1 voorzetten: 10. Dan volgen 11, 100, 101, 110, 111, 1000, zoals in tabel 4 is weergegeven. Met behulp van deze tabel kun je alle getallen tot 255 omzetten in een binair getal. Tabel 4 Binaire getallen. getallen in het tientallig stelsel 0

dezelfde getallen in het tweetallig (binair) stelsel 0

1

1

2

10

3

11

4

100

5

101

6

110

7

111

8

1 000

16

10 000

32

100 000

64

1 000 000

128

10 000 000

Je kunt informatie op twee manieren weergeven: analoog of digitaal. Informatie is analoog als ze niet in stapjes wordt weergegeven. Een vloeistofthermometer geeft informatie over de temperatuur analoog aan. Hoe hoger de temperatuur is, hoe hoger de vloeistof in het glazen buisje stijgt. Als de temperatuur daalt, daalt ook weer het vloeistofpeil. Een vloeistofthermometer kan in principe elke temperatuur weergeven. Dus niet alleen 20,5 °C en 20,6 °C, maar ook 20,55 °C of zelfs 20,558 °C. Alleen kun je dat niet zo nauwkeurig aflezen.Informatie is digitaal als ze in vaste stapjes wordt weergegeven. Een voorbeeld van gebruik van digitale informatie is een digitale thermometer. Een digitale thermometer geeft de temperatuur aan in cijfers (afbeelding 18). Bij digitale informatie worden de vaste stapjes aangegeven met vaste cijfers. Een digitale thermometer kan niet alle temperaturen weergeven, zoals een analoge vloeistofthermometer. Een digitale thermometer zoals je die thuis gebruikt, kan bijvoorbeeld wel 20,5 °C en 20,6 °C aangeven maar niet 20,55 °C. Het omzetten van informatie in cijfers uit het tweetallig stelsel heet digitaliseren. Een digitale thermometer meet de temperatuur op een analoge manier, met een temperatuursensor. Vervolgens wordt het analoge signaal van de sensor gedigitaliseerd. Deze digitale informatie wordt terugvertaald naar ‘gewone’ getallen die je dan kunt zien op het display (beeldscherm) van de digitale thermometer. WB >

O p d ra ch t 4 1 t / m 4 6 , b l z . 2 6

Afb. 18 Thermometers.

C

F

50

120

40

100

30 20 10 0 -10

80 60 40 20

1 een analoge

2 een digitale thermometer

vloeistofthermometer 17


06-02-2008 11:10:37

module 13


Computers In afbeelding 19 zie je een computer. Alle tastbare onderdelen in en aan een computer, zoals de harde schijf, een chip of het moederbord, horen bij de hardware. Met een computer kun je veel verschillende dingen doen, bijvoorbeeld verslagen maken, muziek downloaden, tekeningen maken of foto’s bewerken. Voor al die verschillende activiteiten heb je verschillende soorten software nodig. Tot de software behoren de programma’s waarmee de computer kan werken. Als je het over ‘de computer’ hebt, heb je het dus over de hardware en de software. Beide hebben elkaar nodig om te kunnen werken. Aan hardware zonder software heb je niets, aan een computerprogramma zonder hardware evenmin.

Computergeheugen en verwerking van informatie Computers kunnen informatie digitaliseren en ook digitale informatie ‘lezen’. Dit kan een computer met de elektronische schakelaars in de computer. Deze elektronische schakelaars kunnen maar in twee standen staan: aan of uit. De uit-stand komt overeen met het signaal nul, de aan-stand met het signaal één.

Een signaal dat alleen maar nul of één kan zijn, heet een bit. Aan slechts een enkele bit heeft een computer niet zoveel. Dit kun je vergelijken met het lezen van een boek. Een boek met alleen een a of een b is niet te lezen. Er moeten eerst van losse letters zinvolle woorden gemaakt worden. Een computer leest daarom niet in bits maar in bytes. Het woord byte komt van het Engels: by eight. Een byte is de oorspronkelijke naam van een groep van acht bits samen. Tegenwoordig werken bepaalde computers ook met zeven of negen bits. Iedere letter van het alfabet, alle cijfers en andere tekens worden als een byte opgeslagen in de computer. Met 1 kilobyte (kB) kunnen bijvoorbeeld 1000 letters gemaakt worden en ongeveer 150 woorden. Als je een woord intikt in de computer, zet de computer de letters om in enen en nullen die in groepjes van acht bij elkaar staan. Hieruit ontstaan zeer uitgebreide codes van 0 en 1. Als je bijvoorbeeld een smiley :-) maakt, zijn dat maar drie tikken op je toetsenbord. Je computer zet deze tekens om in de volgende binaire code: 0111011 0101101 0101001. Een brief die je hebt getypt of een foto die je hebt gescand wordt omgezet in een code van enen en nullen.

Afb. 19 Enkele belangrijke onderdelen van een computer.

processor

geheugen moederbord beeldscherm

voeding

cd- of dvd-speler harde schijf

toetsenbord

Als je de bestanden wilt openen op een andere computer, leest die computer de enen en nullen, zet de informatie weer om in leesbare tekens en maakt zo het stukje informatie weer zichtbaar. De computer kan dus zowel de binaire codes maken als lezen. Als je een computer koopt staat er vaak bij hoeveel MB- of GB-geheugen hij heeft. De M staat voor Mega (miljoen). 1 MB = 1 000 000 byte = 1000 kB. G staat voor Giga (miljard). 1 GB = 1000 MB. Er zijn twee soorten geheugen: ROM en RAM. Het ROM is het geheugen dat er in de fabriek wordt ingezet. Met het ROM kan de computer basisfuncties uitoefenen, zoals rekenen of een lijn tekenen. ROM betekent: Read Only Memory. Het ROM kun je lezen maar niet wissen.

muis

18


06-02-2008 11:10:42

module 13


Alle gegevens die je zelf invoert in de computer gaan naar het RAM. Het RAM is het uitwisbare geheugen dat je zelf mag beschrijven. RAM betekent Random Access Memory. Daarmee geef je bijvoorbeeld aan, welke getallen de computer moet gebruiken voor de berekening, of waar een lijn moet worden geplaatst. Het uitwisbare geheugen kan steeds worden veranderd. Een probleem met het uitwisbare geheugen is dat de informatie verloren gaat als de elektrische stroom wordt uitgeschakeld. Deze informatie kun je bewaren op de harde schijf, een cd of een ander opslagmiddel. Over het opslaan van digitale informatie leer je meer in basisstof 4.

van 5 Megapixels heeft bijvoorbeeld 2500 pixels in de breedte en 2000 pixels in de hoogte. Een foto van 5 Megapixels is heel scherp. Het aantal pixels op een scherm is dus bepalend voor de scherpte van een foto of van een afbeelding op een beeldscherm (afbeelding 20).

Gedigitaliseerde informatie bij identificatie en veiligheid

Een beeldscherm van een computer bestaat uit pixels. Een pixel is een enkel punt op het beeldscherm. Alle punten samen geven het beeld weer. De resolutie is het aantal gebruikte pixels op bijvoorbeeld een beeldscherm. De eerste digitale fotocamera’s hadden ongeveer 0,6 Megapixels. De foto’s met een dergelijke camera waren niet zo scherp. Tegenwoordig koop je digitale fotocamera’s die meer dan tien keer zoveel pixels hebben. Een foto

In de misdaadbestrijding wordt veel gebruikgemaakt van biometrie. Biometrie is het bepalen van kenmerken van het lichaam. De bekendste biometrische kenmerken zijn het handschrift, de vingerafdruk, de kenmerken en afmetingen van het gezicht (gelaatsscan), het regenboogvlies van het oog (irisscan) en het netvlies (retinascan). In afbeelding 21 zie je enkele voorbeelden. Biometrische kenmerken worden steeds vaker opgeslagen in een biometrisch paspoort. Dit is een paspoort dat een flinterdunne RFID-chip bevat. Over RFID’s leer je meer in basisstof 4. Deze RFID-chip bevat alle persoonlijke gegevens zoals je naam, leeftijd en adres, aangevuld met bijvoorbeeld een gelaatsscan of gedigitaliseerde vingerafdrukken. Bij de inbraak in school heeft de politie vingerafdrukken gevonden op de ramen.

Afb. 20 Digitale beelden met verschillende resoluties.

Afb. 21 Enkele biometrische kenmerken.

Pixels en resolutie

1 twee irisscans

2 twee retinascans

19


06-02-2008 11:10:43

module 13


Als een rechercheur vermoedt van wie de afdrukken afkomstig zijn, neemt hij de vingerafdrukken van die verdachte erbij en vergelijkt die met de te onderzoeken vingerafdrukken. Als er geen vermoeden is wie de dader van het misdrijf is, kunnen de onbekende vingerafdrukken worden gescand (gedigitaliseerd). De typische kenmerken worden in een soort assenstelsel aangegeven (afbeelding 22). De typische kenmerken worden digitaal gecodeerd en in een databank opgeslagen. Als er een nieuwe vingerafdruk wordt gevonden, kun je de computer dus vragen om deze te vergelijken met andere vingerafdrukken in de databank. De codes die het meest overeenkomen met die van de mogelijke dader, worden door de computer geselecteerd en daarna door een vingerafdrukdeskundige één voor één goed bekeken. Als twee vingerafdrukken identiek zijn, heb je een ‘match’ en heb je de dader gevonden. WB >


Computercriminaliteit Niet alleen in de ‘gewone wereld’ maar ook in de digitale wereld worden sporen achtergelaten die informatie bevatten. Daarom voert de politie veel digitaal sporenonderzoek uit. Dat betekent dat gegevens uit computers en mobieltjes worden verzameld. Als mobieltjes aan staan, zenden ze informatie uit naar zendmasten. Hierover heb je meer kunnen leren in module 1 (Oriëntatie). De informatie uit de mobieltjes wordt opgeslagen in een grote databank. Als er ergens een misdrijf wordt gepleegd, kan de politie achterhalen wie er op dat moment in de buurt was. Dat zou de dader kunnen zijn, maar het is ook handig om getuigen te vinden. Als jij toevallig in de buurt was van het misdrijf kun jij dus, aan de hand van gegevens uit je mobieltje, door de politie worden opgeroepen als getuige. Elke computer die is aangesloten op internet heeft een nummer waarmee de computer herkenbaar is voor andere computers. Dit nummer is het IPadres (IP = Internet Protocol). Je kunt dit vergelijken met een telefoonnummer. Via het IP-adres kan de politie iemand gemakkelijk opsporen, bijvoorbeeld mensen die kinderporno downloaden.

Afb. 22 De typische kenmerken geven informatie over vingerafdrukken.

1 de gevonden vingerafdruk

2 de afdruk van de verdachte

20


06-02-2008 11:10:48

module 13


Ook de beheerder van een internetsite kan nagaan wie de site heeft bezocht of gewijzigd (afbeelding 23). Afb. 23 Identificatie van computergebruikers op internet.

Wikipedia weerde omroeppersoneel Wikipedia heeft begin deze maand tijdelijk alle medewerkers van de Nederlandse Publieke Omroep (NPO) geblokkeerd, zodat zij geen informatie meer konden wijzigen op de internetencyclopedie. De beheerders van Wikipedia namen deze maatregel omdat zo’n zeventig keer vanaf computers van de publieke omroep ‘onjuiste en beledigende’ informatie online werd gezet. Dat vertelde een woordvoerder

van

de

Vereniging

Soms is de informatie in een computer in geheimschrift geschreven. Dat heet ook wel versleuteling of encryptie. Als rechercheurs vermoeden dat er interessante informatie in de versleutelde bestanden zit, proberen ze de bestanden te vertalen. Als een computer of mobieltje defect is, kan de politie in een digitaal laboratorium vaak nog veel informatie vinden. Voorbeelden van misdrijven waarbij computers een belangrijke rol spelen zijn kinderporno, drugshandel en pinfraude (afbeelding 24). Ook op het eerste gezicht normale activiteiten zijn soms strafbaar, bijvoorbeeld als je zonder toestemming gebruik maakt van iemands computer, als je van vertrouwelijke gegevens van de computer van je mentor kopieert of als je ongevraagd e-mail (spam) verstuurt. Ook is het strafbaar om zonder toestemming gebruik te maken van het draadloze netwerk van je buren.

Wikipedia

Nederland gisteren tegen de Wereldomroep. Vandaag was hij niet voor commentaar bereikbaar.

WB >

O p d ra ch t 5 6 t / m 5 8 , b l z. 3 4

Afb. 24 Ook dit is computercriminaliteit

Bij het onderwerp ‘Mart Smeets’ zou het woord God zijn toegevoegd. Ook was de pagina van het en werden medewerkers van het NOS Journaal

Pinfraude mogelijk in één op tien winkels

uitgescholden.Eerder deze week werd bekend dat

Eén op de tien winkeliers heeft een verouderde

prins Friso en prinses Mabel vanaf een pc op het

betaalautomaat bij zijn kassa staan waarmee een

netwerk van Huis Ten Bosch, het woonpaleis van

nieuwe vorm van pinfraude mogelijk is. Criminelen

koningin Beatrix, informatie hadden verwijderd uit

kunnen de oudere terminals zo ombouwen dat zij

het lemma over prinses Mabel op de Engelstalige

er bankrekeningen mee kunnen leeghalen. Recent

Wikipedia. De wijzigingen kwamen aan het licht

werd bij ruim 350 mensen geld van hun rekening

via de Wiki-scanner, een online databank die

afgeboekt, even nadat zij met hun pinpas iets

de computers identificeert waarmee wijzigingen

hadden gekocht. Het vermoeden is dat criminelen

in Wikipedia zijn gedaan. Wikipedia heeft het

zich in de winkels hebben laten insluiten en

onderwerp over Mabel op slot gezet voor nieuwe en

vervolgens de terminals hebben opengemaakt om

anonieme gebruikers.

aan het binnenwerk te knutselen.

radioprogramma Vroege Vogels deels verwijderd

Bron: NRC Handelblad

Bron: Dagblad van het Noorden

21


06-02-2008 11:10:52

module 13


4


Compact discs

D I G I TA L E I N F O R M AT I E BEWA R EN EN V ER ZE NDE N

Een compact disc (cd) werd in eerste instantie uitsluitend gebruikt als informatiedrager voor muziek. Tegenwoordig worden cd’s ook gebruikt om allerlei andere informatie digitaal op te slaan, zoals foto’s, teksten en tekeningen. In afbeelding 25 zie je hoe een cd wordt gemaakt. In een studio wordt geluid opgenomen. Een laser brandt gaatjes in een speciale cd (de master). Daarna worden er matrijzen gemaakt. Met de matrijzen worden cd’s geperst.

Op je eerste vakantiedag hoor je dat je bent vergeten een verslag te maken. Heel vervelend. Gelukkig kun je een laptop lenen. Het is even doorwerken maar het is gelukt: je hebt een mooi verslag gemaakt. Snel even opslaan. Je weet maar nooit wanneer de laptop crasht of wanneer er een stroomstoring optreedt. Dan ben je mooi al je gegevens kwijt. Eenmaal opgeslagen brand je een kopie op een cd. Bij een internetcafé stuur je het verslag via e-mail naar je docent. Gelukkig, dat is ook weer gelukt. En nu… naar het zwembad!

Informatiedragers De meeste informatie kan gedigitaliseerd worden, waardoor je deze gemakkelijker kunt opslaan en via internet kunt verzenden. Digitaal versturen van informatie is handig, maar, als je niet voorzichtig genoeg bent, kan deze informatie ook door anderen onderschept worden. Criminelen vinden steeds nieuwe methoden om hun doel te bereiken. Ook de politie heeft daar last van tijdens het opsporingswerk. Als je informatie op je computer opslaat gebeurt dit op de harde schijf. Je kunt er ook voor kiezen dit op informatiedragers als een cd, dvd, geheugenkaartje of memorystick te doen.

In afbeelding 26 zie je een dwarsdoorsnede van een cd. Een cd is gemaakt van kunststof en bestaat uit verschillende lagen. Aan de putjeskant wordt de plaat spiegelend gemaakt door een dun laagje aluminium. De spiegelende kant van de schijf wordt beschermd door een dunne, maar harde laklaag. De digitale informatie op de cd bestaat uit enen en nullen. Voor iedere één wordt er een putje in de cd geperst, voor iedere nul gebeurt er niets. In een cd-speler wordt de cd afgelezen met een laser. Een laser is een bundel geconcentreerd licht. De laser beweegt van binnen naar buiten langs een spiraalvormig spoor van putjes in de spiegelende laag aluminium. Dit werkt een beetje op dezelfde manier als een oude platenspeler: de naald volgt een groef (het spoor) tot het einde van deze groef is bereikt. Bij het lezen van een cd schijnt een laser een

Afb. 25 Zo wordt een cd gemaakt.

geluid digitaal opnemen

laser brandt gaatjes

cd persen matrijzen maken

spiegelende laag aanbrengen

beschermende laklaag aanbrengen

Afb. 26 Dwarsdoorsnede van een cd. geen putje (= 0) putje (= 1)

labellaag kunststofbasis van de cd spiegelende laag

laklaag 22


06-02-2008 11:10:52

module 13


smalle lichtbundel op een halfdoorlatende spiegel (afbeelding 27). Het door de spiegel weerkaatste licht valt via lenzen op de cd. Als het licht naast een putje terechtkomt, wordt het licht weerkaatst. Het komt dan via de lenzen en door de halfdoorlatende spiegel op een sensor. De sensor geeft dan een elektrisch signaal. Door een invertor wordt dit signaal omgezet in een signaal met de betekenis nul (0). In module 11 (Regelen) heb je hierover meer kunnen leren. Als het licht in een putje terechtkomt, wordt het niet weerkaatst. Er komt dan geen licht in de sensor. Door de invertor wordt dit signaal omgezet in een signaal met de betekenis één (1). De sensor vangt dus soms laserlicht op en soms niet. Bijvoorbeeld aan, aan, uit, aan, uit, aan, uit, uit, aan, uit. Dit wordt dan door de cd-speler omgezet in: 001010110. Bij het afspelen wordt deze digitale informatie weer omgezet in analoge muziek. WB >

In module 4 (Waarnemen) heb je hierover meer kunnen leren. De informatie over heel lage en heel hoge tonen wordt bij mp3 weggelaten. Als een harde toon onmiddellijk gevolgd wordt door een zachtere toon, wordt die zachtere toon niet gehoord. Deze zachtere toon kan dus ook worden weggelaten, zonder dat een mens daar iets van merkt. Door het wegfilteren van informatie kunnen geluidsbestanden ongeveer tien keer zo klein gemaakt worden. Een ander voordeel van een mp3-speler is dat er geen draaiende delen in zitten waardoor er minder slijtage optreedt en de opgeslagen informatie onbeschadigd blijft. Op vrijwel elk artikel dat je in een winkel koop staat een streepjescode (barcode). In module 1 (Oriënteren) heb je hierover meer kunnen leren. De streepjes worden door middel van laserlicht uit de scanner omgezet in enen en nullen (afbeelding 28).

Op dracht 59 t / m 61, blz . 41 Afb. 28 Streepjescode.

Andere informatiedragers Bij mp3 wordt de digitale informatie kleiner gemaakt door elementen uit het geluid die een mens toch niet waarneemt, weg te halen. Ons gehoor kan bijvoorbeeld geen tonen onder de 20 Hz of boven de 20 kHz waarnemen. 1 een streepjescode op een frisdrank Afb. 27 Het lezen van een cd.

putje

lenzen

CD laser

ontvanger laserstraal spiegel die de helft van het licht doorlaat lens

streepjescode ‘computer’

lichtsensor

2 een eenvoudige streepjescodelezer 23


06-02-2008 11:10:52

module 13


De witte streepjes weerkaatsen veel licht, de zwarte niet. Deze informatie wordt door de sensor in de streepjescodelezer omgezet in enen en nullen. Bij het inchecken op een luchthaven krijgt je koffer bijvoorbeeld een streepjescode waarop de luchthaven van je bestemming staat aangegeven. Je koffer wordt dan automatisch naar de juiste vliegtuigen gebracht, ook als je moet overstappen. In steeds meer artikelen zitten ook RFIDchips (afbeelding 29). In een RFID-chip (Radio Frequency Identification) zit, naast een chip, ook een klein zendertje dat via een radiosignaal informatie naar een ontvanger stuurt. Voor dit verzenden is energie nodig. Deze energie wordt opgewekt in een klein spoeltje dat ook op de chip zit. Dit kun je vergelijken met de werking van een Afb. 29 Een RFID-chip.

dynamo. Als een magneet bij een spoeltje wordt bewogen, ontstaat er een elektrisch stroompje. Hierover heb je in module 11 meer kunnen leren. In dit geval zit de magneet bij de kassa of het beveiligingspoortje (afbeelding 30). Elke keer als een RFID-chip bij een kassa komt, zorgen de magneet en het spoeltje ervoor dat er energie wordt opgewekt die nodig is om de opgeslagen informatie te versturen. Sommige RFID-chips hebben zelf een batterijtje om het zendertje te activeren. Met deze actieve RFID-chips kan informatie tot zelfs een paar kilometer worden verzonden. Doordat RFID-chips zo plat zijn, kunnen steeds meer producten ermee beveiligd worden. Ze kunnen zelfs in de lak van een auto of een fiets verwerkt worden, waardoor deze bij diefstal beter kan worden teruggevonden. Als een supermarkt alle artikelen voorziet van een dergelijk platte

Afb. 30 Beveiliging met RFID-chips.

24


06-02-2008 11:10:54

module 13


RFID-chip kan de kassa alle producten van een afstand waarnemen. Je kunt dan met je winkelwagen langs de kassa lopen zonder alles op de band te moeten leggen. De kassabon rolt er automatisch uit. Als iemand iets stiekem in zijn jaszak heeft gestopt, registreert de kassa dit ook. Het artikel staat op de bon zodat de dief het alsnog moet betalen. Als je bij het verlaten van een winkel langs een antidiefstalpoortje loopt, ontvangt het poortje informatie van de RFID-chip. Het poortje staat via een computer in verbinding met de kassa (afbeelding 31). Als blijkt dat het product niet betaald is, gaat een alarm af. RFID-chips kunnen ook voor andere doeleinden gebruikt worden (afbeelding 32.) WB >


Afb. 31 Zo werkt de beveiliging met een RFID-chip.

Het doorgeven van digitale informatie Via e-mail en internet kun je informatie doorgeven over grote afstanden. Je kunt echter ook gebruikmaken van geluidssignalen, radiogolven of elektrische impulsen. Ook kun je onzichtbaar licht zoals infrarood gebruiken om informatie door te geven. Een afstandbediening van de televisie maakt gebruik van infrarood licht. Door radiogolven wordt informatie overgebracht van een zender naar een ontvanger. Radiogolven zijn onhoorbare golven in de vorm van elektromagnetische straling. Afb. 32 Spijbelen?

Spijbelaars op school geregistreerd met RFID-techniek De leerlingen van de Rikkyo-basisschool in Japan

poortje

worden voortaan gevolgd door de tags, die zij aan hun rugzak of sleutelbos kunnen hangen. Het belangrijkste doel is het vergroten van de veiligheid op school. De tags worden door scanners, met een RFID

bereik van tien meter, bij alle ingangen gelezen. Het nummer van de tag wordt opgeslagen samen met het tijdstip. Als ouders dat willen kunnen ze elke dag een e-mail ontvangen als hun kind op school is aangekomen. Hierna kunnen ze desgewenst inloggen op een beveiligde website om de beelden van de beveiligingscamera’s te bekijken. Zo kunnen ze er zeker van zijn dat hun kind op school is. In de tags zit, behalve een nummer, geen informatie opgeslagen waar bijvoorbeeld een onverhoopte vinder iets mee zou kunnen. Om ervoor te zorgen dat geen onbevoegden de school betreden, maakt de school ook gebruik van infrarood. Passeert iemand

computer

de ingang zonder RFID-tag, dan kan er een belletje gaan rinkelen. kassa

Bron: Fujitsu

25


08-02-2008 17:05:29

module 13


Andere voorbeelden van elektromagnetische straling zijn licht en röntgenstraling. Elektromagnetische straling bestaat uit golven die zich ook door het luchtledige kunnen voortbewegen. Daardoor is elektromagnetische straling geschikt voor communicatie in de ruimtevaart. Dit gebeurt met dezelfde snelheid als de snelheid van het licht (300 000 km/sec). Dit betekent bijvoorbeeld dat elektromagnetische straling in 0,067 seconden aan de andere kant van de aarde is (20 000 km/ 300 000 km/sec). Een radiozender zendt via een antenne radiogolven uit, die na verplaatsing door de ruimte opgevangen worden door de antenne van een ontvanger. Een radiogolf bestaat uit twee onderdelen: een draaggolf en een informatiegolf (afbeelding 33 en 34). De draaggolf van een radiozender heeft altijd dezelfde frequentie (of golflengte). De amplitude van de draaggolf varieert. De variatie van de amplitude is de informatie (informatiegolf).

Radiogolven kun je onderscheiden in kortegolf, middengolf en FM. Als je met een autoradio naar de FM luistert, moet je al rijdend regelmatig van frequentie veranderen om hetzelfde programma te kunnen blijven volgen. De reikwijdte van deze FM-zender is beperkt doordat de radiogolven zich in een rechte lijn voortbewegen. Doordat de aarde rond is, schieten de radiogolven als het ware over je heen. Je moet dan overschakelen naar een zender die dichterbij je staat. De reikwijdte van middengolfzenders is groter. Doordat deze radiogolven korter zijn, kunnen ze het aardoppervlak een beetje volgen. Kortegolfzenders zijn vooral bedoeld om grotere afstanden te overbruggen. Kortegolfsignalen worden door een luchtlaag boven de aarde teruggekaatst. Hierdoor is de ontvangst van kortegolfuitzendingen, zoals de Wereldomroep, op zeer grote afstand mogelijk. Dat is handig als je op vakantie toch de Nederlandse programma’s wilt beluisteren via de Wereldomroep.

Afb. 33 Een radiogolf.

Afb. 34 Twee radiogolven. informatiegolf

amplitude

draaggolf

1 zender A

2

zender B

draaggolf

26


06-02-2008 11:10:59

module 13


De meeste radiogeluiden komen niet meer via een huisantenne maar via een kabel vanaf een centrale antenne-installatie het huis in (afbeelding 35). Radiogolven werden vroeger vrijwel uitsluitend gebruikt om geluiden over grote afstand te transporteren. Ze kunnen echter ook gebruikt worden om digitale informatie te transporteren. Dat kan radio of televisie zijn, maar bijvoorbeeld ook telefoongesprekken of computerbestanden. Bij digitale radio is de kwaliteit van het geluid beter. Er kan ook extra informatie tijdens radiouitzendingen worden meegegeven die op een schermpje af te lezen is, bijvoorbeeld de naam van de zender en het programma, de naam van de artiest, de titel van het nummer of hoogtepunten uit het nieuws. Afb. 35 Een centrale antenne-installatie.

communicatiesatellieten

tv-satelliet

Tegenwoordig wordt steeds vaker glasvezel gebruikt voor het verzenden van informatie. Glasvezel wordt ook wel fiber genoemd. Glasvezel is een haardunne vezel van glas. Verzenden van informatie via glasvezels gebeurt door middel van licht. Laserlicht schijnt aan een kant in de doorzichtige glasvezel. Het licht verplaatst zich razendsnel door de glasvezel. Bovendien treedt er vrijwel geen energieverlies op, doordat het licht nergens weg kan ‘lekken’. Voordat informatie wordt verzonden via laserlicht wordt deze omgezet in enen en nullen. Door het laserlicht aan en uit te schakelen, kan de informatie worden doorgegeven. Hoe sneller de laser aan en uit kan gaan, hoe sneller de informatie kan worden overgestuurd. Aan de andere kant van de glasvezel vangt een ontvanger het licht op met een sensor. Het aan- en uit-signaal van het laserlicht wordt vertaald in enen en nullen en daarna eventueel in analoge informatie (geluid, beelden en dergelijke). WB >

O p d ra ch t 6 8 t / m 7 1 , b l z . 4 9

niet aangesloten op het kabelnet programma’s die vanuit zendstations op aarde worden uitgezonden kopstation kabelnet

woningen met kabelaansluiting

27


06-02-2008 11:11:00

module 13


5


‘Every contact leaves a trace’ (elk contact laat een spoor achter) was een uitspraak van Edmond Locard, een bekende criminoloog. Voetsporen, vingerafdrukken, bloed en haar worden onderzocht, omdat ze informatie bevatten. Hoe meer sporen er verzameld worden, hoe meer informatie, hoe beter een beeld gevormd kan worden van wat zich nu precies heeft afgespeeld.

Steeds vaker worden sporen op DNA onderzocht (afbeelding 36). DNA is een afkorting van het Engelse woord desoxyribonucleic acid. Dit is in het Nederlands: desoxyribonucleïnezuur. Deze namen hoef je niet te kennen. DNA bevat veel informatie. In module 10 (Voortplanting) heb je kunnen leren dat DNA de drager van alle erfelijke informatie is. Erfelijk bepaalde eigenschappen zijn bijvoorbeeld de kleur van je ogen, de vorm van je neus en de lengte van je vingers, maar ook intelligentie en creativiteit.

Afb. 36 DNA en misdaadonderzoek.

De bouw van DNA

500 DNA-experts voor ’kleine misdaad’ De minister van Justitie gaat 500 extra DNAdeskundigen inzetten om de kleine misdaad, zoals woninginbraken, nu echt aan te pakken. Ze richten zich vooral op het oplossen van inbraken in woningen en bedrijven. Dat bevestigen bronnen in Den Haag. De DNA-experts die nu actief zijn, zijn druk met het oplossen van ernstige misdrijven als moord en doodslag. Ze komen nauwelijks toe aan de gewone woninginbraken. Dat gaat nu veranderen. Bron: RTL.NL

DNA

Afb. 37 In alle cellen van een mens zit DNA.

Net als veel andere organismen, bestaat een mens uit veel cellen. In iedere cel van een mens zit een celkern, met daarin chromosomen. De meeste lichaamscellen van mensen bevatten 46 chromosomen. Deze zijn verdeeld over 23 paren chromosomen. Van ieder paar chromosomen komt één van de vader en één van de moeder. In module 10 (Voortplanting) heb je kunnen leren dat chromosomen voor een deel uit DNA bestaan. Genen zijn stukjes DNA (afbeelding 37). Een gen is een deel van het DNA dat de informatie voor één erfelijke eigenschap bezit. DNA bestaat uit een reeks van veel verschillende genen. Doordat jij een combinatie bent van de genen van je vader en je moeder, lijk jij op je ouders. Niet iedere cel heeft 46 chromosomen. Geslachtscellen bevatten 23 chromosomen. Zodra bij bevruchting een zaadcel versmelt met een eicel,

1 mens

2 cellen

3 celkern met 46 chromosomen

4 chromosoom

gen

DE TA A L VA N H ET L E VE N

5 DNA met genen

28


06-02-2008 11:11:00

module 13


ontstaat er een bevruchte eicel met 23 paar chromosomen (afbeelding 38). Op deze manier wordt erfelijke informatie van beide ouders doorgegeven aan de kinderen. DNA is een lang molecuul dat uit twee strengen bestaat. Deze twee strengen zijn met elkaar verbonden en gedraaid, waardoor het op een wenteltrap lijkt (afbeelding 39). De twee strengen worden bij elkaar gehouden door vier verschillende soorten basen. Een base is een speciaal stofje. De vier basen in het DNA zijn adenine (A), thymine (T), cytosine (C) en guanine (G). Van deze basen hoef je alleen de afkortingen A, T, C en G te kennen. In een DNA-molecuul zit tegenover A altijd een T en zit tegenover C altijd een G. WB >


Afb. 38 Verdubbeling van het chromosomenaantal per cel bij de

Eiwitten bepalen hoe je eruit ziet DNA gebruikt eiwitten om te bepalen hoe je eruit ziet. Dat komt doordat eiwitten gebruikt worden als bouwstof en om lichaamsprocessen te regelen. Als bouwstof worden eiwitten gebruikt voor het maken van onder andere haren en spieren. Je lichaam bestaat uit veel verschillende spieren. Over deze spieren zit vaak een laagje vet en daarover huid. Als de dikte van deze spieren verandert, zal dus ook de vorm van de bovenliggende huid veranderen. Deze spieren bepalen daardoor voor een groot deel de bouw van je lichaam en de vorm van je gezicht. Voor het regelen van lichaamsprocessen worden enzymen gebruikt. Enzymen zijn eiwitten die reacties in je lichaam versnellen. Op deze manier regelen ze de vorming van alle stoffen in je lichaam. Als je bepaalde enzymen mist, kan dat invloed hebben op de bouw van je lichaam.

bevruchting. Er zijn slechts twee chromosomenparen getekend. Afb. 39 De bouw van DNA.

zaadcel bevruchting bevruchte eicel

eicel

1 DNA is een lang molecuul, opgebouwd uit twee strengen.

A

C

G

T

A

A

C

T

G

C

A

T

T

G

2 De twee strengen worden bij elkaar gehouden door basenparen.

29


06-02-2008 11:11:00

module 13


Eiwitten zijn lange ketens aminozuren (afbeelding 40). Een aminozuur is een stof die je kunt vergelijken met een bouwsteen. In de natuur komen twintig verschillende aminozuren voor. Sommige eiwitten bestaan uit tientallen aminozuren, andere uit honderden of nog meer. Als een eiwit uit honderd aminozuren bestaat, kun je met die twintig verschillende aminozuren dus heel veel verschillende eiwitten maken. Je kunt dit vergelijken met een kralensnoer. Als je een kralensnoer van honderd kralen wilt maken en je gebruikt hierbij twintig verschillende kleuren, dan kun je heel veel verschillende kralensnoeren maken (afbeelding 41). Er kunnen oneindig veel verschillende eiwitten worden gemaakt.

Genen zijn onderdeel van een DNA-molecuul. Ieder DNA-molecuul bestaat uit veel verschillende genen. Het aantal genen verschilt per soort. Mensen hebben ongeveer 25 000 verschillende genen, terwijl planten wel 50 000 genen kunnen hebben. De informatie voor een erfelijke eigenschap staat natuurlijk niet letterlijk geschreven in je genen. Als je rood haar hebt, staat dit niet in je genen geschreven als ‘rood haar’. De informatie voor ‘rood haar’ staat in je genen in een code geschreven. Deze code bestaat uit de volgorde van de vier verschillende basen A, T, C en G. De volgorde van de vier verschillende basen in het gen en de lengte van het gen bepalen welk eiwit wordt gevormd.

Genen zijn de bouwtekening voor eiwitten De informatie die nodig is voor het maken van al die verschillende eiwitten, ligt vast in je genen. Een gen is een deel van het DNA dat de informatie voor één erfelijke eigenschap bevat. Deze erfelijke eigenschap is een bepaald type eiwit dat bijvoorbeeld de kleur van je ogen bepaalt of hoe lang je maximaal kunt worden. Op deze manier komt dus gedeeltelijk het fenotype tot stand. In module 10 (Voortplanting) heb je kunnen leren dat het fenotype alle eigenschappen van een organisme bij elkaar is. Het fenotype komt tot stand door de samenwerking tussen het genotype (de erfelijke aanleg) en invloeden uit de omgeving.

Afb. 41 Drie verschillende kralenkettingen.

Afb. 40 De bouw van een eiwitmolecuul (schematisch). Elk nummer stelt een aminozuur voor.

30


06-02-2008 11:11:03

module 13


De basen in een gen staan in groepjes van drie. Dit heet een codon. Eén codon is de code voor een bepaald aminozuur. Het codon AAT staat voor een ander aminozuur dan het codon CTG. Een gen met de volgorde AAT CGG CTT ATC CGC maakt een ander eiwit, en dus een andere erfelijke eigenschap dan het gen dat de volgorde ATT CCG TTC CTC CCC ATT CTA heeft (afbeelding 42). Het aantal basen en de volgorde van de verschillende basen (A, T, C en G) verschillen dus van gen tot gen. De volgorde van de aminozuren in een eiwit is erg belangrijk. Als één aminozuur niet wordt gebruikt of op de verkeerde plaats in het eiwit terechtkomt, kan dat grote (nadelige) gevolgen hebben. Dit is bijvoorbeeld het geval bij PKU. PKU (phenylketonurie) is een erfelijke ziekte die wordt veroorzaakt doordat een bepaald enzym geheel of gedeeltelijk ontbreekt. Dit enzym zorgt voor de afbraak van een bepaalde schadelijke stof in je lichaam. Wanneer deze stof niet wordt afgebroken kan er een hersenbeschadiging ontstaan. Als dit niet wordt behandeld, leidt dit tot zwakzinnigheid. Om erachter te komen of iemand aan deze ziekte leidt, wordt sinds 1974 bij alle pasgeborenen een hielprik afgenomen. Als je PKU hebt, moet je je levenlang een dieet volgen dat weinig eiwitten bevat.

Al je lichaamscellen bevatten hetzelfde DNA en dus dezelfde genen. Toch gebruikt geen enkele cel alle informatie van het DNA. Dat komt doordat cellen zich hebben gespecialiseerd, dat wil zeggen dat ze de taken hebben verdeeld. Daardoor zien botcellen er anders uit dan huidcellen en maken cellen van zweetklieren geen maagzuur. Specialisatie van cellen wordt veroorzaakt doordat in één cel niet alle genen worden afgelezen (afbeelding 43). In de cellen van de iris wordt de informatie van blauwe ogen wel afgelezen, maar in de huidcellen van je rug niet. Als alle genen in alle cellen tegelijk zouden worden afgelezen, zou het een chaos worden. Alle cellen bevatten dus dezelfde genen, maar in iedere cel worden niet dezelfde genen afgelezen.

DNA-fingerprinting Als een inbreker een druppel bloed of speeksel achterlaat in een woning, zitten daar cellen in. Het DNA van deze cellen kan worden onderzocht. Met uitzondering van eeneiige tweelingen is het DNA van ieder mens uniek. Dit DNA zorgt op zijn beurt weer voor eigen uniek eiwit, waardoor iedereen van elkaar verschilt. Met behulp van DNA kan dus aangetoond worden wie de dader bij een misdrijf is. DNA-onderzoek in strafzaken heet ook wel DNA-fingerprinting. WB >

Afb. 42 De volgorde van de DNA-basen bepaalt de volgorde van de aminozuren.

O p d ra ch t 7 5 t / m 8 2 , b l z . 5 6

Afb. 43 Specialisatie van cellen wordt veroorzaakt doordat in een cel niet alle genen worden afgelezen.

1

chromosoom

2

stuk van DNA-molecuul

3

A A T

C G G

C T T

A T C

C G C

4

aminozuur 1

aminozuur 2

aminozuur 3

aminozuur 4

aminozuur 5

stukje gen met vijf condons gen voor oogkleur blauw staat uit

stukje eiwit met vijf aminozuren

gen voor haarkleur rood staat aan

31


06-02-2008 11:11:04

module 13


6


BI O L O G I S C H E I N F O R M AT IE VER A N D E R EN

In je genen zit erfelijke informatie opgeslagen. Deze informatie kan veranderen, bijvoorbeeld wanneer de volgorde van de basen verandert. Gebeurt dit spontaan, dan heet dit mutatie. Als mensen dit doen, heet dit genetische modificatie. Genetische modificatie wordt vaak in de biotechnologie toegepast. In de biotechnologie worden levende organismen gebruikt om producten te maken of te verbeteren. Deze producten kunnen bijvoorbeeld voedingsmiddelen of medicijnen zijn. Biotechnologie kan worden onderverdeeld in klassieke biotechnologie en moderne biotechnologie.

Klassieke biotechnologie Al duizenden jaren maakt de mens gebruik van klassieke biotechnologie. Zo worden eencellige schimmels (gist) gebruikt bij het verbeteren van de kwaliteit van brood. Doordat gist het brooddeeg laat rijzen, wordt het brood luchtiger (afbeelding 44). Daardoor verteert het brood sneller en ligt het minder zwaar op de maag. Ook wordt klassieke biotechnologie al heel lang gebruikt om voedingsmiddelen te produceren die Afb. 44 Bakkersgist.

niet direct in de natuur voorkomen (afbeelding 45). Bier en wijn worden gemaakt doordat gistcellen suikers omzetten in alcohol. Dit bepaalt onder andere de smaak. Yoghurt wordt gemaakt uit melk door er melkzuurbacteriën aan toe te voegen. Kaas wordt gemaakt uit melk door er stremsel uit de magen van kalveren aan toe te voegen. Stremsel bevat een enzym dat ervoor zorgt dat melk een vaste massa wordt. Daardoor kan een kalf de moedermelk beter verteren. Binnen de klassieke biotechnologie worden organismen geselecteerd om een hogere opbrengst te krijgen. Dit idee is waarschijnlijk net zo oud als de landbouw zelf. Van het begin af lieten boeren hun beste koe dekken door de beste stier of lieten ze alleen de kippen die de meeste eieren legden dekken door de beste haan. Door dit fokprogramma ontstonden koeien die veel melk produceerden en kippen die bijna elke dag een ei legden. Voor planten gold hetzelfde. Door alleen de beste tarweplanten met elkaar te kruisen, ontstonden er planten met dikke korrels. Het kruisen van planten om de juiste eigenschappen te krijgen, heet veredelen. Hierover heb je in module 10 (Voortplanting) meer kunnen leren. In de hiervoor genoemde voorbeelden wordt gesproken van klassieke biotechnologie,

Afb. 45 Voedingsmiddelen waarbij al eeuwenlang biotechnologie wordt toegepast.

32


06-02-2008 11:11:04

module 13


omdat de gebruikte organismen uit zichzelf in staat zijn om de gewenste stoffen of hoeveelheden te produceren. Het genotype hoeft hiervoor niet te worden veranderd. In de voedselbereiding wordt veel gebruikgemaakt van klassieke biotechnologie. Ook bij de productie van geneesmiddelen, zoals het antibioticum penicilline, worden al heel lang organismen gebruikt.

Moderne biotechnologie De bekendste vorm van moderne biotechnologie is genetische modificatie. Modificatie betekent verandering. Bij deze techniek wordt in het DNA van een organisme nieuwe erfelijke informatie gebracht, zonder gebruik te maken van het normale voortplantingsproces. Het doel hiervan is om de gewenste eigenschappen in een organisme te krijgen. Deze gewenste eigenschappen kunnen niet op een natuurlijke manier in een organisme worden gekregen. Een voorbeeld is de GloFish (afbeelding 46). In deze zebravis is een gen van een koraaldiertje ingebouwd, waardoor de vis lichtgevend is geworden.

Als DNA in een organisme afkomstig is van een organisme van een andere soort, heet het soortvreemd DNA. Het DNA is vreemd voor de soort waarin het is ingebracht. Wanneer soortvreemd DNA wordt ingebracht bij een organisme, heet dit transgenese. Het organisme is dan transgeen. Er zijn bijvoorbeeld vissen die tegen vorst kunnen. Voor een boer is het vervelend als zijn slaplanten bevriezen. Het zou dus prettig zijn als je deze eigenschap in slaplanten zou kunnen overbrengen, waardoor deze onder veel koudere omstandigheden toch nog kunnen groeien. Een wetenschapper zou dit gen uit het DNA van deze vissen moeten knippen en het gen daarna plakken in het DNA van een slaplant. In dat geval zou je een transgene slaplant krijgen. WB >

O p d ra ch t 8 3 e n 8 4 , b l z . 6 1

Afb. 46 Transgene vissen geven licht.

Doordat genen bij alle organismen de basen A, T, C en G bevatten, kunnen genen (en dus eigenschappen) door middel van ‘knippen en plakken’ van het ene organisme naar het andere organisme worden overgebracht. Dit knippen en plakken gebeurt met speciale enzymen. Als het gen eenmaal is ingebouwd, maakt het organisme de gewenste eiwitten doordat de drieletterige code voor een aminozuur in alle organismen dezelfde is. Daardoor is het mogelijk dat hetzelfde gen in geheel verschillende organismen tot hetzelfde eiwit, en dus dezelfde eigenschap leidt.

33


06-02-2008 11:11:05

module 13


Genetische modificatie bij voedsel

Medicijnen

Genetische modificatie wordt vooral toegepast bij de voedselproductie. Zo zijn er genetisch gemodificeerde tomaten die langer houdbaar zijn, doordat ze minder snel rijpen. Kaas kan diervriendelijker worden geproduceerd, door stremsel niet meer uit de magen van geslachte kalveren te halen, maar door het te laten maken door bacteriën of schimmels. Biotechnologie wordt ook gebruikt voor extra voedselopbrengst. De tilapia is een vis die belangrijk is als voedsel voor de (arme) derde wereldlanden, maar ook in Nederland kun je deze vis kopen. Door genetische modificatie worden tilapia’s gekweekt die driemaal zo zwaar zijn als normaal. Genetisch gemodificeerde zalmen groeien aanzienlijk sneller dan wilde zalmen. Tegenwoordig kun je in de supermarkt voedingsmiddelen kopen waarin ingrediënten zitten die verkregen zijn door genetische modificatie (afbeelding 47).

In module 1 (Oriënteren) heb je kunnen leren dat bacteriën zich snel kunnen delen. Daardoor zijn ze geschikt om genetisch gemodificeerde producten te maken, zoals een bestanddeel voor medicijnen. In elf uur tijd kunnen, onder gunstige omstandigheden, uit één bacterie al vijf miljard bacteriën ontstaan. Bijna net zoveel als er mensen zijn op aarde. Als al deze bacteriën een klein beetje van een medicijn kunnen produceren, heb je een aardige hoeveelheid. Ook dieren die melk kunnen produceren, zoals koeien, hamsters of konijnen, worden ingezet voor de productie van medicijnen (afbeelding 48). Dit is gebeurd bij de productie van insuline. Insuline is een hormoon dat ervoor zorgt dat suiker in het bloed wordt opgenomen door de cellen. In module 11 (Regeling) heb je daarover meer kunnen leren.

Beschermen van gewassen

Afb. 48 Genetisch gemodificeerde dieren voor de productie van medicijnen.

Sommige gewassen worden zo gemodificeerd dat ze niet meer gevoelig zijn voor bepaalde bestrijdingsmiddelen. Er bestaat al genetisch gemodificeerde soja en maïs die bestand zijn tegen insecten of onkruidbestrijdingsmiddelen. Ook worden gewassen zo veranderd dat ze zelf antibiotica maken of ongevoelig worden voor schimmelinfecties. Ze worden daardoor minder vatbaar voor veelvoorkomende plantenziekten. Afb. 47 Sommige voedingsmiddelen bevatten genetisch gemodificeerd maïs.

34


06-02-2008 11:11:07

module 13


Mensen die diabetes hebben, produceren geen of te weinig insuline, waardoor er te veel suiker in het bloed achterblijft. Mensen die diabeet zijn, moeten elke dag insuline inspuiten. Deze insuline is afkomstig van koeien of varkens. Doordat deze insuline niet exact gelijk is aan menselijke insuline, kunnen er problemen ontstaan. Door het ‘insuline-gen’ van mensen in te bouwen bij bacteriën, produceren deze bacteriën menselijke insuline. Daardoor krijgen mensen die diabeet zijn minder problemen bij het inspuiten van insuline.

Orgaandonatie Op dit moment is er in Nederland een groot probleem met het verkrijgen van organen voor transplantatie, doordat er niet genoeg donoren zijn. Daarom wil men dieren als orgaandonor voor mensen gebruiken. Het transplanteren van organen, weefsels of cellen van de ene diersoort naar de andere heet xenotransplantatie. Varkens zijn hiervoor het meest geschikt, onder andere doordat hun organen ongeveer net zo groot zijn als de organen van een mens. Tot nu toe kunnen alleen hartkleppen van varkens bij mensen worden ingebracht. Deze worden niet afgestoten door het menselijk lichaam. Alle andere organen van dieren worden door het menselijk lichaam afgestoten. Daarom wordt er via biotechnologie aan gewerkt om dieren te produceren die organen leveren die bij mensen tot minder afstoting leiden.

Milieu Vervuilde grond kan met genetisch gemodificeerde bacteriën worden schoongemaakt. De grond hoeft dan niet meer te worden afgegraven. De kosten om vervuilde grond schoner te maken zijn daardoor lager. Ook sommige uitlaatgassen van fabrieken kunnen door bacteriën worden gereinigd.

Ethische vraagstukken Genetische modificatie roept veel vragen op. Voorstanders zeggen dat de techniek niet schadelijk is en noodzakelijk is om de voedselproductie net zo hard te laten groeien als de wereldbevolking. Ook vinden ze dat door de biotechnologie betere medicijnen kunnen worden gemaakt. Anderen zeggen dat de voedselproblematiek een gevolg is van de ongelijke verdeling van voedsel en welvaart. Ook zijn tegenstanders van biotechnologie bang dat het schade toebrengt aan de natuur. Genetisch gemodificeerde organismen zouden in de vrije natuur kunnen komen en een plaag kunnen veroorzaken of andere organismen bedreigen. Ook vinden tegenstanders dat mensen niet het recht hebben om de erfelijke eigenschappen van bepaalde soorten organismen te veranderen (afbeelding 49). WB >

O p d ra ch t 8 5 e n 8 6 , b l z . 6 2

Afb. 49 Goed dat er genetische modificatie is?

35


06-02-2008 11:11:11

module 13


Mutatie De erfelijke informatie in DNA kan ook veranderen door mutaties. Een mutatie is een spontane verandering van het genotype. Bij een mutatie zijn één of meer genen gemuteerd (veranderd). Verandering of beschadiging van het DNA betekent verandering van de volgorde van de A, T, C en G. Dit kan leiden tot een verandering van eiwit en dus van eigenschap. Mutaties worden veroorzaakt door verschillende factoren. Als je wordt blootgesteld aan bepaalde straling (radioactieve straling, ultraviolette straling of röntgenstraling) of chemische stoffen (sigarettenrook, asbest), kunnen mutaties vaker voorkomen. Deze invloeden heten mutageen (afbeelding 50). Onder normale omstandigheden komen blijvende mutaties niet vaak voor. Mutaties worden veroorzaakt doordat straling en mutagene stoffen het DNA beschadigen. Hierbij kan een base worden toegevoegd, verwijderd of vervangen door een andere base. Door deze

veranderingen in de DNA-basen (A, T, C of G) kan bijvoorbeeld een bepaald eiwit niet meer worden gemaakt of wordt juist een heel ander eiwit gemaakt. Dit hoeft niet erg te zijn. Het kan soms zelfs gunstig zijn. Mutaties kunnen in iedere cel plaatsvinden. Als een mutatie zich in één lichaamscel voordoet, blijven de omringende lichaamscellen onveranderd. Meestal heeft een mutatie geen gevolgen, waardoor deze in een lichaamscel niet opvalt (afbeelding 51.1). Als in een geslachtscel een mutatie voorkomt in een gen, kan dit grote gevolgen hebben. Als deze geslachtscel bij bevruchting versmelt met een andere geslachtscel, zal het gemuteerde gen terechtkomen in de bevruchte eicel. In elke cel van het nieuwe organisme zal het gemuteerde gen dan aanwezig zijn. Als dit gemuteerde gen tot uitdrukking komt, kan het ook te zien zijn aan iemands fenotype (afbeelding 51.2). Als bij een organisme de mutatie te zien is in het

Afb. 50 Mutagene invloeden.

Afb. 51 De invloed van een mutatie (schematisch).

mutagene stoffen

gemuteerd gen

normaal gen

mutagene straling

normaal gen

gemuteerd gen

eicel lichaamscel

uv straling

asbeststof

zaadcel

bevruchte eicel

sigarettenrook

één cel met een gemuteerd gen

röntgen- en radioactieve straling

cellen met een gemuteerd gen

1

mutatie in een lichaamscel

2

mutatie in een geslachtsel

36


08-02-2008 17:02:08

module 13


fenotype, heet het organisme een mutant. Een voorbeeld van een mutant is een albino (afbeelding 52). Bij een albino is het lichaam niet in staat om een pigment te maken. De huid en het haar zien er daardoor bleek uit. Albino’s komen zowel voor bij mensen als bij dieren.

gebieden. In sigarettenrook zitten veel chemische stoffen die kankerverwekkend zijn. Deze stoffen kunnen ervoor zorgen dat het DNA in cellen in de longen, luchtpijp of mond beschadigd raakt. Op sigarettenpakjes staan daarom verschillende teksten die onder andere waarschuwen tegen kanker.

Mutaties door straling en stoffen

Kanker

Als je naar de tandarts gaat, wordt er zo af en toe een röntgenfoto van je gebit gemaakt. Als de tandarts dit doet, gaat de tandarts even achter een scherm staan om niet bloot te worden gesteld aan de straling. Deze straling is gevaarlijk als je er elke dag aan wordt blootgesteld. Röntgenstraling is minder schadelijk dan de straling die bij kerncentrales vrijkomt (afbeelding 53). Daarom zijn er in kerncentrales speciale voorzieningen om te voorkomen dat radioactieve stoffen vrijkomen die gevaarlijke straling uitzenden. Toch vond er in 1986 een groot ongeluk plaats met een kerncentrale in Tsjernobyl (in Oekraïne). Grote delen van Europa werden besmet met radioactieve stoffen. Op dit moment worden in de buurt van Tsjernobyl nog steeds meer kinderen geboren met lichamelijke en geestelijke afwijkingen dan in andere

In het lichaam delen cellen zich voortdurend. Bij groei bijvoorbeeld, maar ook als je huid is beschadigd en gerepareerd moet worden, of omdat cellen zijn versleten en moeten worden vervangen. Celdelingen worden nauwkeurig geregeld door het lichaam. Nadat een cel zich heeft gedeeld, wordt er vaak even ‘op de rem getrapt’. Daardoor delen cellen zich niet voortdurend. Door een mutatie in een gen kan de celdeling snel en ongeremd plaatsvinden. De ‘rem’ is als het ware stuk. Als dit gebeurt, is er sprake van een gezwel of tumor. Als het gezwel niet snel groeit en het omliggende weefsel niet beschadigt, heet dit een goedaardig gezwel. Goedaardige gezwellen kunnen worden verwijderd als ze te groot worden. Na verwijdering is de patiënt genezen. Afb. 53 Symbool voor gevaar

Afb. 52 Albinisme.

van radioactieve straling.

37


06-02-2008 11:11:16

module 13


Als het gezwel snel en ongecontroleerd groeit, en het omliggende weefsel beschadigt, heet dit een kwaadaardig gezwel of kanker (afbeelding 54). Kanker begint met één gezwel. Kanker wordt vernoemd naar het orgaan waar dit gezwel is ontstaan, bijvoorbeeld longkanker. Als dit eerste gezwel op tijd wordt ontdekt, is het vaak niet dodelijk. Het kan dan operatief worden verwijderd of de cellen kunnen worden gedood door middel van chemotherapie of een gerichte straling. Als een kankergezwel niet op tijd wordt ontdekt, bestaat er een kans dat de kanker gaat uitzaaien. Kankercellen van het eerste gezwel hebben dan de bloedvaten of lymfevaten beschadigd, waardoor deze kankercellen worden meegevoerd met het bloed. Kankercellen komen dan in andere delen van het lichaam terecht, waar ze opnieuw ongeremd kunnen gaan delen. Doordat uitgezaaide kankergezwellen overal in het lichaam kunnen

voorkomen, is het veel lastiger om alle gezwellen op te sporen en te vernietigen. Genezing is dan veel moeilijker.

Evolutie Mutaties kunnen een nadeel hebben, maar ook een voordeel (afbeelding 55). De veranderingen in de erfelijke informatie zorgen ervoor dat er variatie in erfelijke eigenschappen ontstaat. Door mutaties is evolutie mogelijk. Daarover lees je meer in basisstof 7. WB >

O p d ra ch t 8 7 t / m 9 3 , b l z . 6 4

Afb. 54 Het ontstaan van kanker (schematisch)

1 bij een cel zijn de mutaties opgetreden, waardoor de cel

2 de kankercel deelt zich ongeremd

kankercel wordt

3 er is een gezwel onstaan,

4 er vindt uitzaaiing plaats, waardoor

waarbij de bouw van de

cellen van het gezwel

weefsel is verstoord

in het bloed of in de lymfe terecht komen

Afb. 55 Een gelukkige mutatie.

10% van de Europeanen is minder vatbaar voor hiv dankzij pokkenvirus Ongeveer 10 procent van de Europeanen is, dankzij een gelukkige mutatie, minder vatbaar voor hiv, het virus dat aids veroorzaakt. Volgens een populaire hypothese is de mutatie in kwestie ontstaan als bescherming tegen de pest. Onderzoek met muizen lijkt die veronderstelling echter naar de prullenbak te verwijzen. Niet de pest, maar de pokken heeft de mens de resistentie tegen hiv bezorgd.

Bron: Noorderlicht

38


06-02-2008 11:11:18

module 13


7


SP O R E N UI T H ET V E R LE DE N

Als er een misdaad gepleegd is, probeert de technische recherche informatie te halen uit allerlei sporen, zoals vingerafdrukken en DNA-profielen. Ook voetafdrukken kunnen belangrijke informatie verschaffen, bijvoorbeeld bij een misdaad op het strand. Niet alleen bij het oplossen van misdaden, maar ook in de biologie kan dergelijk onderzoek een belangrijke rol spelen, zelfs als het gaat om onderzoek aan voetafdrukken… Op 30 november 1974 vonden Donald Johanson en Tom Gray in Ethiopië enkele botten. Toen ze verder zochten, vonden ze in de buurt nog meer botten. Ze konden de botten zo bij elkaar leggen dat je een deel van een skelet zag (afbeelding 56). Het skelet leek veel op dat van een mens, maar er waren toch ook duidelijke verschillen in bouw. En het skelet was erg klein voor een mens. Het was ook niet het skelet van een mensaap. Ze konden bijvoorbeeld zien dat dit dier rechtop liep. Door het skelet te vergelijken met levende mensen en mensapen konden ze berekenen dat het skelet

afkomstig was van een dier dat ongeveer 1,15 meter hoog was en dat een gewicht had van ongeveer 28 kilogram. Bovendien konden ze zien dat het een vrouwtje was. Bij nader onderzoek bleek dat dit skelet ongeveer 3,5 miljoen jaar oud was. Ze concludeerden dat ze het op dat moment oudste, meest complete en best bewaarde skelet van een rechtoplopende voorouder van de mens gevonden hadden. In die tijd was het liedje ‘Lucy in the sky with diamonds’ van de Beatles vaak op de radio te horen. Daarom noemden ze het skelet ‘Lucy’. Jaren later vond men in Tanzania voetafdrukken die ook ongeveer 3,5 miljoen jaar oud waren (afbeelding 57). Iemand heeft daar lang geleden over een vochtige rivieroever gelopen. Daarna werd de oever afgedekt met zand en is de bodem in miljoenen jaren versteend. Door de versteende voetafdrukken te vergelijken met verse voetafdrukken kon men concluderen dat de voetafdrukken afkomstig waren van een rechtoplopend, mensachtig dier dat ongeveer even groot en zwaar was als Lucy. Met behulp van al deze gegevens kon men een reconstructie maken van Lucy en haar soortgenoten (afbeelding 58). WB >

Afb. 56 Een deel van een skelet.

Afb. 57 Voetafdrukken.

O p d ra ch t 9 4 , b l z . 6 9 Afb. 58 Zo zagen Lucy en haar soortgenoten er waarschijnlijk uit.

39


06-02-2008 11:11:19

module 13


Paleontologie Paleontologie is de studie die de ontwikkeling van het leven op aarde onderzoekt. Veel van zijn informatie haalt een paleontoloog uit fossielen. Fossielen zijn alle resten en sporen van planten en dieren die bewaard zijn gebleven in de aardbodem (afbeelding 59). Voorbeelden zijn versteende afdrukken van botten, bladeren, huid of zaden. Ook de resten zelf kunnen verstenen, bijvoorbeeld als ze onder de grond liggen en langzaam vergaan. Op de plaats van de vergane resten ontstaan holten, die worden opgevuld met materiaal

dat door de bodem in die holten sijpelt. Na verloop van tijd worden die stoffen zo hard als steen (afbeelding 60). Ook in Nederland kun je fossielen zoeken. Fossielen bevatten informatie uit het verleden. Er zijn enkele plekken in Nederland waar de oude ondergrond aan de oppervlakte te vinden is. In Limburg kun je in mergel fossiele schelpen, inktvissen, koralen en haaientanden vinden. Als je heel veel geluk hebt, vind je onderdelen van een Mosasaurus. Een Mosasaurus is een dinosaurus die in de Maas bij Maastricht heeft geleefd.

Afb. 59 Fossielen.

Afb. 60 Het ontstaan van fossielen. skelet van een vis levende vis sediment

skelet is fossiel geworden sediment

zeebodem is gestegen tot boven de waterspiegel

breuk in de aardkorst brengt fossiel skelet aan het licht

40


06-02-2008 11:11:35

module 13


Datering Een fossiel geeft niet alleen informatie over bijvoorbeeld de bouw van een dier. Het geeft ook informatie over de tijd waarin dit dier leefde. Als bijvoorbeeld een vis lang geleden is doodgegaan, zullen er na die tijd nieuwe gesteentelagen bovenop de dode vis zijn afgezet. Daardoor fossiliseert de vis. Hoe meer bodemlagen bovenop het fossiel liggen, hoe langer het geleden is, dat de vis is gestorven. Met deze informatie kun je een vondst dateren. Datering is een ander woord voor ouderdomsbepaling. Van sommige organismen komen fossielen voor in gesteentelagen van verschillende ouderdom. Deze soorten zijn dan gedurende lange tijd op aarde voorgekomen. Er zijn fossielen van krokodillen gevonden in diepe gesteentelagen. Er leven nog steeds krokodillen. Dat betekent dat krokodillen al lang op aarde voorkomen. Er zijn ook soorten waarvan de fossielen slechts in één gesteentelaag voorkomen. Daaruit kan geconcludeerd worden dat sommige soorten alleen in een bepaalde periode geleefd hebben en daarna zijn uitgestorven. Een voorbeeld hiervan zijn de trilobieten (afbeelding 61). Dat is een groep dieren die in een bepaalde periode met veel soorten voorkwam, maar die vrij plotseling is uitgestorven.

Afb. 62 Tijdbalk van de geschiedenis van de aarde. nu

eerste mensen

65

dinosauriërs sterven uit eerste dinosauriërs en eerste zoogdieren eerst gewervelde landdieren eerste landdieren (geleedpotigen) eerste dieren (in het water)

225 360 450 575

1800

eerste veelcellige organismen

2600

eerste bacteriën op het land

3300

eerste eencelligen die zuurstof produceren

3500

eerste bacteriën (in het water)

3800

eerste eenvoudige vormen van leven

4400

waterdamp condenseert de oceanen ontstaan

4600

de aarde ontstaat

De geschiedenis van het leven op aarde Afbeelding 62 geeft in de vorm van een tijdbalk een overzicht van de geschiedenis van de aarde. Helemaal rechts staat de mens. Dit betekent dat de mens betrekkelijk kort geleden is geëvolueerd. De aarde bestaat ongeveer 4600 miljoen jaar. De aarde was in het begin één grote gloeiende bol. Er was nog geen leven mogelijk doordat de temperatuur veel te hoog was. Afb. 61 Een trilobiet.

41


06-02-2008 11:11:36

module 13


Ongeveer 3800 miljoen jaar geleden ontstonden waarschijnlijk de eerste eenvoudige levensvormen in het water. Al snel ontstonden de bacteriën die zich ook op het land wisten te handhaven. De eerste dieren ontstonden 575 miljoen jaar geleden en de eerste landplanten ongeveer 500 miljoen jaar geleden. Dinosauriërs kwamen tussen 225 en 65 miljoen jaar geleden voor (afbeelding 63). Afb. 64 Een primitieve mens (homo erectus).

Door onder andere de vondst van Lucy en informatie uit andere opgravingen, vermoedt men dat de eerste echte mensachtigen ongeveer 1,5 miljoen jaar geleden zijn ontstaan (afbeelding 64). Lucy leefde ongeveer 3,5 miljoen jaar geleden. Bij haar zijn zowel kenmerken van mensapen als van mensen aangetroffen. Bij mensapen zijn bijvoorbeeld de armen langer dan de benen en ze kunnen met hun voeten iets vastpakken. De wervelkolom van een mensaap heeft de vorm van een boog in plaats van de dubbele S-vorm van de wervelkolom van mensen. De schedelinhoud van mensen is groter dan van mensapen. Ook is er bij mensapen een duidelijk verschil in grootte tussen mannetjes en vrouwtjes. Het mannetje is meestal veel groter dan het vrouwtje. Bij mensen zijn mannen maar een klein beetje langer dan vrouwen. De geschiedenis van het leven op aarde wordt onderverdeeld in tijdperken. De tijdperken worden weer onderverdeeld in perioden. In afbeelding 65 zijn de tijdperken en perioden aangegeven in een geologische tijdschaal. Daarin is aangegeven hoeveel miljoen jaar geleden een periode begon en eindigde. Ook zijn enkele levensvormen getekend die in een bepaalde periode voorkwamen. WB >

O p d ra ch t 9 5 t / m 1 0 1 , b l z . 6 9

Afb. 63 Enkele soorten sauriërs. 4 Pteranodon

1

Tyrannosaurus

2 Triceratops

3

Ichtyosaurus

5

Stegosaurus

6

Brachiosaurus

42


06-02-2008 11:11:37

module 13


Afb. 65 Ontwikkeling van het leven op aarde (mjg = miljoen jaar geleden).

Periode

ONTWIKKELING VAN HET LEVEN OP AARDE MJG

Neozoïcum

Kwartair 2

Tertiair 65

Krijt Mesozoïcum

135

Jura 190

Trias 225

Perm

Paleozoïcum

280

Carboon 345

Devoon 395

Siluur 430

Cambrium 600

Precambrium

2300 4600


43

06-02-2008 11:11:38

module 13


Evolutie van mens en dier Alles wat je in deze basisstof gezien hebt, maakt het waarschijnlijk dat het leven op aarde in miljarden jaren veranderd is. Soorten verdwijnen en er komen nieuwe soorten. Het lijkt alsof soorten geleidelijk overgaan in andere soorten. Tot een soort rekenen we alle organismen die zich samen kunnen voortplanten en daarbij vruchtbare nakomelingen krijgen. De Afrikaanse en de Indische olifant lijken erg op elkaar, maar ze zijn geen soortgenoten, want ze kunnen zich niet onderling voortplanten. Soms lijken dieren niet zo veel op elkaar, maar behoren ze toch tot dezelfde soort, bijvoorbeeld een herder en een terriër. Ze behoren allebei tot de soort hond, want ze kunnen zich onderling voortplanten. Herders en terriërs behoren tot verschillende rassen van de soort hond (afbeelding 66). Afb. 66 Enkele hondenrassen.

Als je naar de levende natuur om je heen kijkt, lijkt het alsof soorten nooit kunnen veranderen. Uit mensapen ontstaan alleen maar mensapen en uit eikenbomen ontstaan alleen maar eikenbomen. Uit mensapen ontstaan geen mensen. Toch denken biologen dat een soort in een lange periode zich kan ontwikkelen tot een nieuwe soort. Dat kan als de nakomelingen telkens een klein beetje anders zijn dan de ouders. In 1859 publiceerde de Engelse wetenschapper Charles Darwin zijn beroemde boek On the origin of species by means of natural selection (= Over het ontstaan van soorten als gevolg van natuurlijke selectie). Darwin wordt beschouwd als de belangrijkste grondlegger van de evolutietheorie (afbeelding 67). Evolutie is een geleidelijke verandering van het leven op aarde waarbij soorten ontstaan en verdwijnen. Afb. 67 Charles Darwin (1809-1882).

44


06-02-2008 11:11:42

module 13


In zijn boek gebruikt Darwin de term natuurlijke selectie. Natuurlijke selectie betekent dat organismen met bepaalde voordelige eigenschappen een grotere kans hebben om te overleven dan soortgenoten zonder die eigenschappen. De evolutie van giraffen door natuurlijke selectie zou op de volgende manier verlopen kunnen zijn. De voorouders van giraffen waren ongeveer zo groot als zebra’s (afbeelding 68). Deze voorouders aten vooral gras. Sommige nakomelingen van deze dieren hadden toevallig een mutatie waardoor op hun DNA de informatie lag voor een iets langere nek. Een dier met een langere nek was in het voordeel, doordat deze gemakkelijker bladeren van hogere bomen kon eten (afbeelding 69). Daardoor had dit dier tijdens voedselschaarste een grotere overlevingskans en voortplantingskans. Het dier met een langere nek kon meer bladeren van de bomen eten, terwijl het dier met de kortere nek door voedseltekort dood ging. Daardoor ontstond er een groep giraffen met een langere nek. Door mutaties ontstonden er in deze groep na verloop van tijd weer giraffen met een nog langere nek. Deze giraffen hadden tijdens een nieuwe voedselschaarste weer een voordeel boven de andere dieren. Door natuurlijke selectie zijn op den duur giraffen met steeds langere nekken ontstaan.

Afb. 69 Een giraf met een langere nek heeft een grotere kans om te overleven bij voedselschaarste.

Afb. 68 De evolutie van giraffen.

1

uitgestorven voorouder van de giraffe


2

giraffe

3

okapi, de enige huidige verwant van de giraffe

45

06-02-2008 11:11:43

module 13


Natuurlijke selectie kan plaatsvinden door allerlei invloeden uit de omgeving, zoals voedselschaarste, ziekten, roofdieren en aantrekkelijkheid voor soortgenoten van het andere geslacht. Aantrekkelijke dieren hebben een grotere kans een partner te vinden. Een mannetjespauw is aantrekkelijk voor vrouwtjes door zijn verenpracht. Door natuurlijke selectie ontstaat een soort met organismen die zo goed mogelijk zijn aangepast aan de natuurlijke omstandigheden. Evolutie kan ook ontstaan door isolatie. In module 11 (Regeling) heb je kunnen leren dat een populatie een groep planten of dieren van één soort is, die in een bepaald gebied voorkomt. Als twee

groepen van een soort van elkaar gescheiden worden (isolatie), krijg je twee populaties (afbeelding 70). Beide populaties ontwikkelen zich door mutaties en natuurlijke selectie. Als na verloop van tijd individuen van de twee populaties zich niet meer met elkaar kunnen voortplanten, zijn het twee verschillende soorten geworden. Australië bijvoorbeeld is een heel groot eiland. Miljoenen jaren geleden zat Australië nog vast aan Azië. Toen Australië losraakte van Azië konden de soorten in Australië zich door isolatie gescheiden ontwikkelen. Er hebben zich allerlei diersoorten ontwikkeld die alleen maar in Australië voorkomen, zoals koalaberen en kangoeroes.

Afb. 70 Het ontstaan van een nieuwe soort door isolatie.

1 Muizen van één soort leven in een bepaald gebied.

2 Een rivier splitst het gebied in twee delen. De muizen kunnen niet meer bij elkaar komen.

3 Het milieu aan één kant van de rivier verandert. De muizen die daar leven, vertonen aanpassingen aan het milieu. Hierdoor ontstaat een nieuwe vorm van de muizensoort.

4 Na verloop van lange tijd kunnen muizen van de twee vormen zich niet meer samen voortplanten.

46


06-02-2008 11:11:44

module 13


Dat zijn overblijfselen van organen die vroeger een belangrijker functie hadden. Daaraan kun je zien dat, als dat voordeel oplevert, organen in miljoenen jaren kunnen veranderen. Dat kun je ook goed zien aan de voorpoten van zoogdieren (afbeelding 72). De vleugel van een vleermuis, de voorvin van een walvis, de voorpoot van een mol en de arm van een mens hebben verschillende functies. Hoewel ze in principe hetzelfde gebouwd zijn, hebben ze een heel verschillende bouw gekregen. Op grond van heel veel onderzoek heeft men

Ook op andere geïsoleerde eilanden of eilandengroepen komen bijzondere diersoorten voor, bijvoorbeeld op de Galapagoseilanden. Darwin heeft tijdens zijn reis rond de wereld vooral daar ideeën opgedaan voor zijn evolutietheorie. Hij deed daar bijvoorbeeld onderzoek aan vinken en ontdekte dat op deze eilanden bijzondere vinken voorkwamen met verschillende snavels, afhankelijk van het voedsel dat ze aten (afbeelding 71). Misschien heb je je wel eens afgevraagd waarom wij een blindedarm hebben of een staartbeentje. Afb. 71 Snavels van darwinvinken.

Afb. 72 Armskeletten.

1

de vleugel van een vleermuis

3

de voorpoot van een mol

2

de voorvin van een walvis

4

de arm van een mens 47


06-02-2008 11:11:44

module 13

Informatie BASISSTOF 7 EXTRA BASISSTOF 9

bedacht hoe de evolutie van organismen waarschijnlijk verlopen is (afbeelding 73). De allereerste organismen waren bacteriën. De bacteriën zijn altijd blijven bestaan. Uit de bacteriën zijn eencellige schimmels, planten en dieren ontstaan. Hieruit zijn veelcellige schimmels, planten en dieren ontstaan. Een afbeelding waarin de afstamming van organismen staat weergegeven, heet een stamboom. Je kunt je misschien moeilijk voorstellen dat de evolutietheorie juist is, bijvoorbeeld dat mensen

uit aapachtige voorouders zijn ontstaan. Toch zijn vrijwel alle biologen het erover eens dat het ongeveer zo gegaan moet zijn. In de tijd van Darwin had men moeite met zijn ideeën (afbeelding 74). Ook nu nog is er discussie over de evolutietheorie. Dat komt onder andere doordat de evolutietheorie strijdig is met de geloofsovertuiging van veel mensen. In de Bijbel staat bijvoorbeeld het scheppingsverhaal van Adam en Eva. Daarin wordt aangegeven dat God de schepper is van alle soorten. O p d ra ch t 1 0 2 t / m 1 0 6 , b l z . 7 6

WB >

Afb. 73 Vermoedelijke stamboom van organismen.

Afb. 74 In zijn tijd werd Charles Darwin vanwege zijn ideeën vaak belachelijk gemaakt.

SCHIMMELS

PLANTEN

bedektzadigen zakjeszwammen

DIEREN

gewervelden geleedpotigen

ringwormen naaktzadigen weekdieren

varens

steeltjeszwammen

stekelhuidigen mossen

rondwormen groenwieren platwormen bruinwieren

roodwieren

slijmzwammen

holtedieren

sponzen

pantoffeldiertjes amoeben

BACTERIËN

48


06-02-2008 11:11:45

module 13


8

JE BREIN BEDRIEGT

Navraag door de tactische recherche in de buurt levert op dat de inbraak op school niet onopgemerkt is gebleven. Acht mensen hebben een opvallende zwarte bestelauto zien rondrijden in de buurt (afbeelding 75). De auto viel op doordat hij meerdere keren langzaam over de parkeerplaats van de school reed. Gelukkig herinnert de buurvrouw van de school zich ook het kenteken van de auto: 93-VDS-4. Zij verklaart dit als volgt: ‘In 1993 ben ik getrouwd. VDS kan ik onthouden met de ezelsbrug: voor de school. En vier is ons huisnummer.’

Informatieverwerking in je hoofd Iedere dag komen er miljoenen indrukken je geheugen binnen. Je kunt al deze indrukken niet onthouden. Je geheugen filtert de informatie. En dat is maar goed ook. Wanneer je alle informatie zou onthouden, zou je er gek van worden. Je geheugen bestaat uit drie onderdelen: je zintuiglijk geheugen, je kortetermijngeheugen en je langetermijngeheugen. In je zintuiglijk geheugen komt de informatie terecht die je verzamelt via je zintuigen. De

belangrijke informatie wordt door je zintuiglijk geheugen gefilterd en aan je kortetermijngeheugen doorgegeven. Je kortetermijngeheugen heet ook wel werkgeheugen. Je kortetermijngeheugen houdt gedurende ongeveer dertig seconden informatie vast. Je kunt gemiddeld zeven onderwerpen in je kortetermijngeheugen vasthouden. Je kunt de opslagruimte van je kortetermijngeheugen groter maken door betekenis te geven aan de onderwerpen die je wilt onthouden. Zo kun je bijvoorbeeld een lang telefoonnummer opdelen in stukjes, waardoor je het beter kunt onthouden. Bijvoorbeeld door bij een telefoonnummer te bedenken waar de getallen voor staan. In het nummer 0031707682918 is 0031 is het nummer van Nederland, 70 is het kengetal van Den Haag, 76 is de leeftijd van opa, 8 is de leeftijd van mijn zusje, er zitten 29 kinderen in de klas en op mijn 18e ga ik studeren. Hiermee heb je de getallen inhoud gegeven, waardoor ze gemakkelijker te onthouden zijn. Zodra je informatie opslaat in je langetermijngeheugen, verdwijnt deze niet meer. Je langetermijngeheugen kan oneindig veel informatie opslaan. Leren betekent dat je bewust probeert informatie te onthouden.

Afb. 75 De verdachte bestelauto.

[nieuw beeld van auteur]

49


06-02-2008 11:11:47

module 13


Er zijn verschillende manieren om te leren. Om de informatie weer uit je langetermijngeheugen op te halen, moet je de kennis activeren. Hoe meer zintuigen je bij bepaalde indrukken gebruikt, hoe groter de kans dat de informatie goed blijft hangen en gemakkelijk terug te halen is. In module 4 (Waarnemen) heb je kunnen leren dat vooral geuren goed in je geheugen worden opgenomen. Zo kunnen bepaalde luchtjes bepaalde herinneringen oproepen. Belangrijk is dat je in je hoofd goede aanknopingspunten voor je hersenen maakt. Je maakt dan een sleutel tot je geheugen aan. Dit doe je door de nieuwe kennis te koppelen aan wat je al weet van een bepaald onderwerp. Je geeft daardoor betekenis aan de nieuwe informatie. Informatie moet je uit je geheugen weer terug kunnen halen. Wanneer je op meerdere manieren de informatie in je geheugen hebt opgeslagen, gaat dit gemakkelijker. Als je bijvoorbeeld de informatie bekijkt, uitspreekt, opschrijft en aanhoort, gebruik je meerdere manieren om de informatie op te slaan. Bij het bekijken van de informatie gebruik je je visuele geheugen. Bij het horen van de informatie gebruik je je auditieve geheugen. Bij het opschrijven van nieuwe kennis gebruik je je motorische geheugen en je visuele geheugen. Bij het uitspreken van de informatie gebruik je het motorische geheugen in combinatie met je auditieve geheugen.

Je geheugen vergroten Stel je voor: je moet een aantal begrippen onthouden, bijvoorbeeld: huis, tuin, hond, gans, konijn en fiets. Er zijn manieren om het makkelijker te maken om dingen te onthouden (afbeelding 76). Wanneer je één bepaald feit moet onthouden kun je dit doen door te herhalen, door het je te verbeelden en door te associëren. Bij herhalen herhaal je telkens wat je onthouden moet. Dit kun je hardop doen, je kunt het in jezelf doen en je kunt dit doen door het een aantal keren op te schrijven. Bij verbeelden bedenk je hoe iets eruit ziet. Hiermee geef je een betekenis aan wat je onthouden moet. Associëren betekent dat je nieuwe feiten in verband brengt met andere bekende feiten. Wanneer je meerdere feiten moet onthouden, kun je dit op verschillende manieren doen. Je kunt de feiten aan elkaar verbinden. Dat betekent dat je een vaste volgorde in de feiten aanbrengt. Dit doe je bijvoorbeeld bij het aanleren van de tafels en bij het aanleren van de naamvallen bij het vak Duits. Ook bij het aanleren van plaatsnamen bij aardrijkskunde is het handig om de plaatsen in een vaste volgorde aan te leren. Ook wanneer je formules uit je hoofd leert, kun je een vaste volgorde gebruiken.

Afb. 76 Manieren om beter te kunnen onthouden.

1 herhalen

2

verbeelden

3 associëren

50


06-02-2008 11:11:48

module 13


Je kunt ook van de feiten een samenhangend verhaal maken. Dan gebruik je de verhaaltechniek. Het verhaal dat je maakt kan passen bij de te leren feiten. Het kan ook dat je een heel ander verhaal maakt. Wanneer je jaartallen moet leren, kun je deze gemakkelijk onthouden als je de gebeurtenissen die bij de jaartallen horen ook onthoudt en aan elkaar verbindt. In basisstof 2 heb je kennisgemaakt met het periodiek systeem der elementen. Alle in dit systeem gebruikte symbolen zijn afkortingen. Je kunt deze afkortingen beter onthouden wanneer je weet waarvoor deze afkortingen staan. Dit doe je bij getallen bijvoorbeeld door deze een bepaalde betekenis te geven. Je kunt de nieuwe feiten koppelen aan wat je al weet. Dat heet plaatsen in een context. Hiermee plaats je de nieuw aan te leren kennis in een logisch geheel, bijvoorbeeld bij het leren van scheikundige formules. Alle scheikundige formules zijn op dezelfde manier opgebouwd. Wanneer je deze manier begrijpt, zul je merken dat je de formules veel beter onthoudt. Je hebt dan de context begrepen. WB >

O pdracht 107 t / m 111, blz . 84

Je brein bedriegt Herinneringen zijn dingen die je uit het verleden kunt oproepen. Sommige informatie kun je gemakkelijk uit je geheugen terughalen. Dit kan zelfs zo ver gaan dat deze herinneringen je achtervolgen. Je denkt bijvoorbeeld voortdurend aan die vervelende ruzie. Andere onderwerpen kunnen in je geheugen verborgen blijven, bijvoorbeeld wanneer je de naam vergeet van iemand die je nog geen twee minuten geleden ontmoet hebt of wanneer je vergeten bent waar je dat briefje gestopt hebt. Het is nog onduidelijk waar en hoe herinneringen in je hersenen worden opgenomen. Zeker is dat je iets makkelijker kunt herinneren wanneer iets heel veel indruk op je heeft gemaakt. Ook is bekend dat je geheugen anders gaat werken, wanneer je onder grote druk komt te staan.

Ingebeelde herinneringen Herinneringen kloppen niet altijd. Je hersenen verbinden wat je meemaakt aan wat je erbij voelde en aan je fantasie. Soms krijgt in je herinnering je fantasie de overhand. Je hebt dan te maken met een ingebeelde herinnering. Bij een ingebeelde herinnering word je door je eigen verstand bedrogen. Je kunt vanaf je derde jaar bewuste herinneringen onthouden. Toch lijkt het soms net alsof je je dingen van daarvoor herinnert. Vaak gaat het dan om een ingebeelde herinnering. Je ouders hebben bijvoorbeeld verteld dat je altijd in de hondenmand kroop voor een dutje. Je hebt daar ook foto’s van gezien en bovendien ligt de hond nog steeds in diezelfde hondenmand. Omdat jij dit verhaal goed kent en omdat jij je een realistische voorstelling kunt maken van dit gebeuren, lijkt het bijna of je zelf die herinnering hebt.

Flitsherinneringen Flitsherinneringen vorm je op het moment dat je iets heel schokkends meemaakt. Voorbeelden van schokkende, algemeen bekende gebeurtenissen zijn: de dood van prinses Diana, het invliegen van twee vliegtuigen in het World Trade Center in New York en de moord op Theo van Gogh. De meeste mensen die dit bewust hebben meegemaakt, weten precies waar zij op dat moment waren en wat zij aan het doen waren. Een flitsherinnering geeft een bijzonder gedetailleerd beeld hiervan. Soms lukt het je niet om een bepaalde herinnering op te halen. Het lijkt er dan op dat je iets terug kunt roepen uit je herinnering maar het lukt je net niet. De herinnering ligt dan ‘op het puntje van je tong’, bijvoorbeeld wanneer je iemand ziet en niet meer weet hoe deze persoon heet. Het kan dan helpen om iets te zien, horen of ruiken dat op het moment van geheugenopslag ook aanwezig was. In je geheugen is die informatie vaak samen met die herinnering opgeslagen. Het zien, horen of ruiken van datgene roept de herinnering op.

51


06-02-2008 11:11:51

module 13


Tunnelvisie Enige jaren geleden werd een meisje in een park in Schiedam vermoord. Na korte tijd had de politie een verdachte. Er waren allerlei aanwijzingen dat hij het gedaan had. De verdachte ontkende, maar werd toch veroordeeld tot een jarenlange gevangenisstraf. Na enkele jaren werd een andere man in verband gebracht met deze moordzaak. Het DNA-profiel van deze persoon bleek overeen te komen met het gevonden DNA in het park. De veroordeelde man die in de gevangenis zat, bleek onschuldig te zijn. De politie was er zo van overtuigd geweest dat zij de juiste dader te pakken had, dat belangrijk bewijsmateriaal (DNA) over het hoofd werd gezien. Dit is een van de bekendste voorbeelden van een tunnelvisie. Het woord tunnelvisie komt uit de medische wetenschap. Tunnelvisie is een oogziekte waarbij de patiënt alleen maar recht voor zich uit kan kijken. Je kunt ook een tunnelvisie met je verstand hebben. Je bent dan zo overtuigd van je gelijk, dat je niets meer van eventueel ongelijk wilt horen, ook al zijn er heel veel bewijzen tegen je ideeën. Je luistert in zo’n geval niet naar de tegenargumenten en verwerkt deze dan ook niet in je geheugen. Je hebt ook een tunnelvisie als je

Afb. 77 Tunnelvisie.

heel zeker denkt te weten dat je van een bepaald vak niets begrijpt. Je kunt zelfs denken dat je de dingen die je wel zou kunnen begrijpen, toch niet begrijpt. Sommige kinderen krijgen steeds te horen dat ze precies hetzelfde reageren en doen als hun vader toen hij hun leeftijd had. Als gevolg hiervan zien mensen soms niet hoe het kind werkelijk is. Ze zien alleen maar wat ze willen zien: dat, waarin het kind op zijn vader lijkt (afbeelding 77).

Halo-effect Van mooie mensen denkt men vaak dat ze slimmer zijn dan gemiddeld (afbeelding 78). In werkelijkheid hebben deze twee eigenschappen niets met elkaar te maken. Ook denken mensen vaak dat dikke mensen gezelliger zijn dan dunne mensen (afbeelding 78). Mensen leggen onbewust een verband tussen verschillende eigenschappen. Dit heet het halo-effect. Het woord halo komt van een bepaald lichteffect rondom een goed zichtbare lichtbron, bijvoorbeeld de zon of de maan (afbeelding 79). Bij het halo-effect zie je dus dingen die er in werkelijkheid niet zijn; het lijkt maar zo.

Afb. 78 Wie is gezelliger?

1

2

52


06-02-2008 11:11:51

module 13


Onbetrouwbare ooggetuigen Uit het halo-effect blijkt dat mensen onbewust niet altijd de waarheid spreken, bijvoorbeeld als zij gezelligheid en dikheid met elkaar in verband brengen. Er zijn meer oorzaken voor de onbewuste onbetrouwbaarheid van getuigen. Op tv ziet het er gemakkelijk uit. De getuige staat achter een spiegelwand en wijst de verdachte achter glas aan. Binnen een half uur wordt hiermee de misdaad opgelost. Ook in het echte leven maakt de politie graag gebruik van getuigen om een dader te identificeren en gebeurtenissen te achterhalen. Maar het geheugen van de ooggetuige klopt niet altijd. Het begint ermee dat je niet alles kunt zien. Veel misdaden zijn voorbij, voordat een getuige doorheeft dat hij een misdaad heeft gezien. De getuige zal zich dan niet alles goed herinneren. In sommige gevallen heeft een ooggetuige wel op tijd door dat er een misdaad plaatsvindt. Dit is meestal zo als er een sterke aanwijzing is, bijvoorbeeld de aanwezigheid van een wapen. De getuige let in dergelijke gevallen vaak heel nauwkeurig op het wapen. Achteraf kan de getuige een goede omschrijving geven van het wapen. Helaas herinnert hij zich dan meestal weinig andere feiAfb. 79 Een halo rondom de zon.

ten, zoals het uiterlijk van de dader. Dit verschijnsel heet het weapon focuseffect. Een duidelijk voorbeeld van een onjuiste ooggetuigenverklaring werd gevonden in het onderzoek naar de Bijlmerramp. In 1992 stortte een vliegtuig neer op een flatgebouw in de Amsterdamse Bijlmer (afbeelding 80). Een jaar na de ramp werd mensen gevraagd of zij de tv-beelden hadden gezien van het vliegtuig dat zich in de flat boorde. 66 procent van de ondervraagden gaf aan dit gezien te hebben en kon bovendien uitleggen onder welke hoek het vliegtuig het gebouw geraakt had. Een knap resultaat: hiervan bestaan geen tv-beelden. Een ander probleem is het feit dat je geheugen zinloze informatie snel verwijdert. Je weet bijvoorbeeld hoe laat je vandaag thuis moet zijn, maar je weet niet meer hoe laat je drie weken geleden thuis moest zijn. Dit is handig in je dagelijks leven, maar lastig wanneer je getuige bent. De politie vraagt je immers naar dingen waar je normaal niet op let, zoals de kleur van de ogen van de dader of het nummerbord van de vluchtauto. Hoe meer tijd er verstreken is tussen de gebeurtenis en de ondervraging, hoe groter de kans dat een ooggetuige dingen vergeten is of niet met zekerheid kan zeggen. Afb. 80 De Bijlmerramp.

53


06-02-2008 11:11:54

module 13


Leugendetector Het is vaak moeilijk aan iemand te zien of hij liegt. Je zou in zijn hoofd willen kijken, maar dat kan niet. Men veronderstelt dat iemand die liegt een hogere hartslag, bloeddruk en zweetproductie krijgt. Die verschijnselen kun je wel meten. Daarom meet een leugendetector de hartslag, de bloeddruk en de transpiratie.

Vragen stellen Een belangrijke manier om informatie te krijgen is vragen stellen. Daar zijn verschillende manieren voor. Een open vraag nodigt uit tot het geven van een uitgebreid antwoord. Een voorbeeld van een open vraag is: ‘Wat heb je vanmiddag gedaan?’ Een voorbeeld van een gesloten vraag is: ‘Vind je het gezellig?’ Op een gesloten vraag kun je meestal maar een beperkt aantal antwoorden Afb. 81 Een leugendetector.

geven: ja of nee, goed of slecht, blauw of groen of rood, enzovoort. Stel een klasgenoot vraagt je: ‘Vind je ook niet dat meneer Klaassen chagrijnig is?’ Je kijkt dan waarschijnlijk op een andere manier naar je leraar, dan wanneer gevraagd was: ‘Wat vind jij van meneer Klaassen vandaag?’ Die eerste vraag is gesteld vanuit een bepaalde gedachte. Dit soort vragen heet suggestieve vragen. Sommige suggestieve vragen zijn aanvallend, bijvoorbeeld de waaromvraag: ‘Waarom heb jij je huiswerk niet gemaakt?’ Door de toon waarop de vraag gesteld wordt, kan de vraag nog aanvallender zijn. Wanneer de vraag op een iets andere manier gesteld is, hoef je niet zo in de verdediging te schieten. De vraag zou bijvoorbeeld kunnen luiden: ‘Wat maakte dat jij je huiswerk niet hebt gemaakt?’ WB >

O p d ra ch t 1 1 2 t / m 1 2 2 , b l z . 8 7

54


06-02-2008 11:12:05

module 13

Informatie EXTRA BASISSTOF 9

9

Betrouwbaarheid van bronnen

N I ET A L L ES I S G O UD …

Josie moet een werkstuk maken. Met behulp van internet is dat geen enkel probleem. Snel wat woorden in Google intypen, websites zoeken, knippen, plakken: klaar! Mooie plaatjes ertussen en printen maar (afbeelding 82). Tevreden kijkt Josie naar haar werkstuk. Achtendertig pagina’s lang, goed gevuld met plaatjes en grafieken. Het was even knippen en plakken maar nu heeft zij wel een prachtig werkstuk gemaakt…

Niet alles wat gedrukt is klopt Josie heeft voor haar werkstuk gebruikgemaakt van een gemakkelijk, toegankelijk hulpmiddel: internet. Dankzij het wereldwijde netwerk op haar computer kan Josie alles binnen korte tijd onder oog- en handbereik krijgen. Josie is gegaan voor de kwantiteit en niet voor de kwaliteit. Kwantiteit is een ander woord voor hoeveelheid. Kwaliteit heeft te maken met de inhoud. Hoe hoger de kwaliteit, hoe beter de inhoud is. Bij het maken van haar werkstuk heeft Josie vooral gelet op het uiterlijk van het een en ander. Zij heeft er minder goed op gelet of haar inhoud klopte. Josie ging er ten onrechte van uit dat de informatie die zij op internet had gevonden waar was. Josie heeft geen onderzoek gedaan naar de herkomst van haar bronnen. Afb. 82 Een werkstuk maken.

Wanneer je informatie van internet gebruikt, doe je er goed aan te onderzoeken waar de informatie vandaan komt en met welke bedoeling de informatie gegeven wordt. Bovendien is het belangrijk om te onderzoeken wat de achtergrond van de auteur van de informatie is. Iedereen mag informatie op internet plaatsen. De gegeven informatie wordt niet op juistheid gecontroleerd. Het is belangrijk om onderscheid te maken tussen objectieve en subjectieve informatie. Objectieve informatie gaat over feiten. Hierover hoef je niet in discussie te gaan. Bij de inbraak op school zijn de feiten, dat er spullen weg zijn en dat er een ruit is ingeslagen. In subjectieve informatie zit een mening verstopt. De inbreker heeft van alles en nog wat overhoop gehaald. De conciërge vindt het nu een troep op de school. Dat is zijn mening. Daarover kun je een discussie hebben. In Nederland bestaat er een gecontroleerde zoekmachine voor het onderwijs: Davindi (afbeelding 83). Alle sites die je met Davindi vindt, zijn op inhoud gecontroleerd door docenten. De informatie die daarin staat is correct. Ook Studiehulp (onderdeel van ePack) kun je gebruiken voor betrouwbare informatie. Het bevat veel informatie uit een encyclopedie die door professionele auteurs is opgesteld. Andere zoekmachines en Afb. 83 Een betrouwbare zoekmachine.

55


06-02-2008 11:12:14

module 13

Informatie EXTRA EXTRA BASISSTOF BASISSTOF 99

naslagwerken zijn meestal niet gecontroleerd en daardoor minder betrouwbaar. Subjectiviteit komt op veel plaatsen voor. Een schrijver van een roman wil vaak een mening verkondigen. Hij manipuleert (bewerkt) de feiten dan zo dat hij zeker gelijk heeft. Omdat het een roman betreft, is daar geen bezwaar tegen. Maar ook andere media, zoals kranten, televisie en radio, geven informatie die niet altijd klopt. Vaak gebeurt dit onbewust. Bij reclame is het met opzet. Wanneer in een reclame vermeld wordt dat iets door onderzoek is aangetoond, moet je opletten. Twijfel is dan op zijn plaats. Maar hoe zit het dan met de informatie van serieuze programma’s zoals het journaal? Afb. 84 De aanslagen van 11 september 2001 op het World Trade Center in New York.

Het journaal geeft een samenvatting van wat er in de wereld aan de hand is. Hiervoor is ongeveer een half uur beschikbaar. Een half uur is te kort om al het nieuws te tonen. Voorafgaand aan de uitzending wordt er daarom een selectie van het nieuws gemaakt. Het te tonen nieuws wordt geselecteerd op belangrijkheid en op interesse van de kijkers. Daarnaast wordt het nieuws gebruikt voor de beeldvorming. Een inmiddels berucht voorbeeld zijn de beelden die werden getoond van dansende moslimjongeren, ergens op een plein in Nederland na de aanslag op 11 september 2001. Op deze dag hadden leden van een terroristische moslimorganisatie de besturing van twee vliegtuigen overgenomen om het World Trade Center (WTC) in New York in te vliegen (afbeelding 84). Het WTC bestond uit twee torenflats. Na de aanslag ontstond er brand en stortten de beide torens in. Bijna drieduizend mensen zijn omgekomen. Achteraf bleek dat er maar een paar moslims op het plein aan het dansen waren. De beelden waren schokkend en misleidend. Ook kranten brengen het nieuws op een manier die hun lezers bevalt. Ook zij maken een keuze in berichten die vermeld worden: sommige berichten publiceren de kranten wel en andere juist weer niet. Het verschilt per krant welk nieuws belangrijk gevonden wordt en hoe het nieuws gebracht wordt. Elke krant maakt keuzes en is daardoor subjectief.

Misleidende presentatie van informatie Informatie kan op verschillende manieren gepresenteerd worden. Naast teksten kan gebruikgemaakt worden van illustraties, tabellen en grafieken. Tabellen en grafieken zijn voorbeelden van een grafische presentatie van informatie. In tabellen en grafieken kan informatie overzichtelijk worden weergegeven. De auteur kan de lezer ook misleiden. Dit gebeurt bijvoorbeeld wanneer een heel grote of juist heel kleine schaal gebruikt wordt. Of wanneer bij vergelijkende grafieken met verschillende schaalverdelingen gewerkt wordt. Belangrijk is daarom dat je bij het lezen van grafieken goed oplet wat er in de grafiek staat en op welke manier dit gepresenteerd wordt. Voor

56


06-02-2008 11:12:16

module 13

Informatie EXTRA BASISSTOF BASISSTOF 99 EXTRA

tabellen geldt hetzelfde. In afbeelding 85 staat een diagram over twee veilinghuizen in Londen: Sotheby’s en Christie’s. Als je oppervlakkig kijkt, lijkt het alsof de veilinghuizen wereldwijd steeds meer spullen zijn gaan verkopen. Wanneer je beter kijkt zie je dat het diagram daar helemaal niet over gaat. Het gaat over het marktaandeel van de twee veilinghuizen. Als je afbeelding 86 oppervlakkig bekijkt, denk je dat het aantal huisartsen schrikbarend daalt. Wanneer je beter kijkt zie je dat de daling van dat aantal tussen 1975 en 1990 kleiner is dan je aanvankelijk vermoedde. Een ander probleem is dat onderzoekers soms feiten die niets met elkaar te maken hebben, met elkaar in verband brengen. Wanneer je de invloed van je geboortemaand op je gevoel van gelukkig onderzoekt, mag je de resultaten niet erg serieus nemen. Beide zaken hebben immers niets met elkaar te maken. Ook onderzoeken waaruit blijkt dat patiënten zich na een (alternatieve) medische behandeling beter voelen mag je kritisch bekijken. Mensen kunnen zich bijvoorbeeld alleen al door

het slikken van een pil beter voelen, zelfs als dit een placebo (nepmedicijn) is. Een medisch onderzoek is alleen betrouwbaar als het dubbelblind is. Dubbelblind betekent dat de patiënten en de arts niet weten wie het echte geneesmiddel krijgen en wie het placebo. In module 8 (Gezondheid) heb je hierover meer kunnen lezen.

Je eigen achtergrond Wat je met informatie doet, heeft met je eigen achtergrond te maken. Wanneer je een onderwerp belangrijk vindt, zal nieuws over dit onderwerp eerder opvallen dan ander nieuws. Wat je belangrijk vindt, heeft te maken met hoe je denkt en hoe je bent opgevoed. Daarnaast zijn ook andere zaken van belang: je opleiding, je leeftijd, je vriendengroep en je geloofsovertuiging. Wat je belangrijk vindt heeft te maken met je normen en je waarden. Daarover heb je meer kunnen leren in module 12 (Gedrag). Ten slotte moet je de informatie kunnen begrijpen. Een interessante tekst over je lievelingsonderwerp in het Chinees kan heel waardevol zijn, alleen niet voor jou. WB >

Afb. 85 Vergelijking van het marktaandeel

O p d ra ch t 1 2 3 t / m 1 3 4 , b l z . 9 2

Afb. 86 Percentage van de artsen dat huisarts is.

van Sotheby’s en Christie’s.

1985

1986

40%

42%

44%

1989

42% 56%

1964

1975

1990

27%

16%

12%

41% 60%

58%

1988

1987

59%

1990

44% 58%

56%

1: 4 232 6 212 Sotheby’s

1: 3 167

Christie’s

6 694

1: 2 247 (aantal patiënten per huisarts) 8 023 (aantal huisartsen)

57


06-02-2008 11:12:17

module 13

Informatie REGISTER

REGISTER aangifte advocaat aminozuren analoog associëren atomen 10, basen biologie biometrie biotechnologie biotechnologie, klassieke bit byte chromosomen codon context, plaatsen in een datering decoderen di diabetes digitaal digitaliseren disc, compact (cd) DNA DNA-fingerprinting DNA-profielen draaggolf dubbelblind eiwitten elementen elementen, periodiek systeem van de encryptie enzymen evolutie fenotype flitsherinneringen FM-zender focuseffect, weapon fokprogramma fossielen geheugen, auditieve geheugen, motorische geheugen, visuele geheugen, visuele

7 9 30 17 50 12 29 8 19 32 32 18 18 28 31 51 41 6 15 35 17 17 22 28 31 9 26 57 29 12 12 21 29 44 30 51 26 53 32 40 50 50 50 50

geheugen, zintuiglijk gelaatsscan gemuteerd gen genotype gezwel glasvezel goedaardig halo halo-effect hardware herhalen herinnering, ingebeelde hielprik index informatie informatiedrager informatiegolf insuline invertor irisscan isolatie justitie, officier van kanker kortegolfzenders kortetermijngeheugen kwaadaardig kwaliteit kwantiteit langetermijngeheugen laser manipuleert materie mengsel middengolfzenders Ministerie, Openbaar (OM) modificatie, genetische 32, moleculen mono mutageen mutant mutatie 32, natuur, levenloze natuurkunde objectieve onderzoek, forensisch ontleed ontvanger

49 19 36 28 30 37 26 37 52 52 18 50 51 31 15 6 6 26 34 23 19 46 9 38 26 49 38 55 55 49 22 56 10 12 26 9 33 10 15 36 36 36 8 8 55 7 12 6

paleontologie papillairlijnen pixel poriën presentatie, grafische radiogolven RAM rassen reactie, scheikundige recherche recherche, tactische recherche, technische rechter reclame reconstructie resolutie retinascan RFID-chip ROM scheikunde selectie, natuurlijke software soort soortvreemd sporen sporen, biologische sporenonderzoek, digitaal stamboom stelsel, binaire stelsel, tweetalig stof, niet ontleedbare stof, ontleedbare stof, zuivere stofeigenschappen stoffen straling, elektromagnetische streepjescode subjectieve symbolen techniek, chemische techniek, fysische techniek, optische transgeen transgenese transplantatie tumor tunnelvisie uitzaaien

40 7 19 7 56 25 19 44 15 7 7 7 9 56 39 19 19 24 18 8 44 18 44 33 7 9 20 48 17 17 14 14 12 10 10 25 23 55 13 8 8 8 33 33 35 37 52 38

58


06-02-2008 11:12:18

module 13

Informatie REGISTER

verbeelden verbinden, aan elkaar verbinding veredelen verhaaltechniek versleuteling vingerafdrukken vraag, gesloten vraag, open vragen, suggestieve werkgeheugen xenotransplantatie zender

50 50 14 32 51 21 20 54 54 54 49 35 6

59


06-02-2008 11:12:18

60

506624_HB_HVmod13.indd Sec1:60

06-02-2008 11:12:18

module 13

Informatie SCHOLEN

VITA IS TOT STA ND GE K OM EN I N S AM ENWERK I NG M ET D E VOLGENDE SCHO LEN: Accentcollege Bonifatius mavo Emmeloord Chr. Gymnasium Sorghvliet CSG Beilen CSG Comenius CSG Reggesteyn Da Vinci College vest. Kagerstraat De Blesewic De Nieuwe Veste Dollard College Esdal college loc. Angeloersdrijk Fioretti College Gooische Scholenfederatie, Casparus College vmbo Griendencollege Groenhorst College - vmbo GS Randstad, Vest. Rotterdam Hanze College (sgr. Kwadrant) Helinium Hervion College Hervormd Lyceum West Hooghuislyceum, locatie Heesche Leidsche Rijn college Linde College

Schiedam Emmeloord Den Haag Beilen Leeuwarden Nijverdal Leiden Bleiswijk Coevorden Woldendorp Emmen Veghel Weesp Sliedrecht Ede Rotterdam Oosterhout Hellevoetsluis Den Bosch Amsterdam Heesch Utrecht Wolvega

OSG Sevenwolden Pascal College PCC - AF Reggesteyn loc. Cattelaar Romboutscollege RSG Lingecollege RSG Pantarijn Scholengroep Cambium Scholengroep De Hoven / locatie 'Windroos' Sint Janscollege SG Were Di / locatie ‘Stokerwei’ Stedelijk College Eindhoven Stedelijk College Zoetermeer Stedelijk Gymnasium Breda Thorbecke VO Twents Carmel College Ubbo Emmius Utrecht Zuid College Vakcollege Dr. Knippenberg Valuascollege Van der Cappelen SG Wartburg College Wolfert Dalton

Grou Zaandam Alkmaar Rijssen Brunssum Tiel Wageningen Zaltbommel Gorinchem Hoensbroek Eindhoven Zoetermeer Breda Rotterdam Losser Stadskanaal Utrecht Helmond Venlo Zwolle Dordrecht Rotterdam

Naast de genoemde scholen hebben nog ruim 100 andere scholen gewerkt met het experimenteel materiaal van Module 3 Sporten.

61


06-02-2008 11:12:18

COLOFO N Illustraties: Bas Teunis, Otto Vork, Henk van der Vrande, Zanzara.

Foto’s: Alamy, Corbis, Daliz Images/Dave de Bruin, Flickr/Mutch/Tim Parkinson, Frans Lanting/Minden Pictures/Foto Natura, Istockphoto, Landelijk Bureau Kindertelefoon, Pim Rusch Fotografie, Shutterstock, Spaarnestad, Stone/ Getty Images, Teylers Museum De uitgever heeft getracht met alle rechthebbenden op illustraties en tekst in contact te treden. Mogelijk is dit niet in alle gevallen gelukt. Degene die meent op illustratie en/of tekst recht te kunnen doen gelden, wordt verzocht in contact te treden met uitgeverij Malmberg te ’s-Hertogenbosch.

Ontwerp: Uitgeverij Malmberg

Opmaak: STAAL Kreatieven

ISBN 978 90 345 4449 0 © Malmberg ’s-Hertogenbosch, 2008. Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Voorzover het maken van kopieën uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16b Auteursweg 1912 j° het Besluit van 20 juni 1974, St.b.351, zoals gewijzigd bij het Besluit van 23 augustus 1985, St.b. 471, en artikel 17 Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan de Stichting Reprorecht (Postbus 3051, 2130 KB Hoofddorp). Voor het overnemen van gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel 16 Auteurswet 1912) dient men zich tot de uitgever te wenden. Eerste Druk, eerste oplage, 2008.

62


06-02-2008 11:12:19

vwo

Recommend Documents