Samenvatting Biologie Thema 2

Transcriptie

1 Samenvatting Biologie Thema 2 Samenvatting door Adeline 2260 woorden 18 oktober ,6 8 keer beoordeeld Vak Methode Biologie Biologie voor jou 1 Nanotechnologie Met nano wordt aangeduid dat iets erg klein is. In de nanotechnologie ontwikkelen onderzoekers bijvoorbeeld hele kleine instrumenten. Nano komt van nanometer, 1nm = 0, m = Het celmembraan scheidt het inwendige van de cel van zijn omgeving. Stoffen kunnen alleen via het celmembraan in en uit de cel. Met de eiwitten in het celmembraan wordt de opname en afgifte geregeld. In de cellen vindt zelfregulatie plaats door chemische reacties waarmee de cel zichzelf in stand houdt. Cellen van prokaryoten en protisten functioneren zelfstandig. Ze reageren op hun omgeving, ze reageren dus ook op andere cellen. Bij meercellige organismen functioneren de cellen ook zelfstandig. Door informatie uit de omgeving ontstaan er gespecialiseerde cellen. Kanker wordt veroorzaakt door afwijkende cellen, deze cellen vormen een gezwel. Men spreekt van uitzaaiing als cellen zich uit het gezwel losmaken en zich gaan verspreiden. In 1 ml bloed zitten 5 miljard cellen. 2 Cellen bekijken Om cellen met een microscoop te bekijken maak je een preparaat van de cellen. Om het licht door te laten moet het object in een preparaat heel erg dun zijn. Een preparaat leg je op de tafel van een microscoop en je zet het vast met de preparaatklemmen. Daarna stel je de microscoop in. Stel de microscoop altijd eerst scherp voordat je doorschakelt naar het volgende objectief. Als er luchtbelletjes onder het preparaat zitten, zoek dan een stukje op zonder luchtbelletjes en teken dat na. Vergroting van een microscoop = vergroting oculair x vergroting objectief. Door het maken van tekeningen begrijp je beter hoe de cel werkt. Vak 1 Preparaat + vloeistof (behalve water) Vak 3 Tekening Vergroting onder de tekening Vak 2 Naam Klas Datum Vak 4 Benoemen van de tekening met verbindingsstreepjes Pagina 1 van 7

2 Bij het tekenen van een cel teken je alleen wat je ziet. Wat je tekent moet altijd in strakke lijnen getekend worden, nooit schetsen dus! De microscoop heeft veel verschillende onderdelen met ieder een eigen functie en naam. Het is belangrijk dat de microscoop goed afgesteld staat om een scherp beeld te krijgen Oculair Statief Preparaatklemmen Grote schroef Kleine schroef Tubus Revolver Objectief Tafel Diafragma Lamp 3 Plantaardige en dierlijke cellen Cellen van eukaryoten organismen kunnen sterk verschillen, er zijn ook overeenkomsten. Een eukaryoot heeft organellen, een prokaryoot niet. Dierlijke cel Nucleolus Celkern Ribosomen Vesikel RER ruw endoplasmatisch reticulum Golgi-apparaat Cytoskelet GER glad endoplasmatisch reticulum Mitochondriën Peroxisoom Cytoplasma Lysosoom Centriolen Plantaardige cel 1. RER ruw endoplasmatisch reticulum 2. GER glad endoplasmatisch reticulum 3. Ribosomen 4. Vacuole 5. Cytoskelet 6. Chloroplasten 7. Plasmodesmen 8. Celwand van aanliggende cel 9. Celwand 10. Celmembraan 11. Peroxisoom 12. Mitochondriën 13. Golgi-apparaat 14. Nucleus Pagina 2 van 7

3 Veel plantaardige cellen bevatten een grote centrale vacuole. De vacuole is omgeven door het vacuolemembraan. De centrale vacuole speelt een grote rol bij de stevigheid van plantencellen. In het cytoplasma kunnen ook plastiden voorkomen. Plastiden vormen een groep organellen die bij planten en sommige protisten voorkomen. We onderscheiden 3 typen: - chloroplasten (bladgroenkorrels) - chromoplasten (kleurstofkorrels) - leukoplasten (zetmeelkorrels) Sommige plastiden kunnen overgaan in andere, tijdens het rijpen van fruit worden chloroplasten, chromoplasten. 4 Weefsels en organen Cellen die nog niet volledig gespecialiseerd zijn noemen we stamcellen. Stamcellen kunnen zich in een specifiek celtype ontwikkelen. Stamcellen van een embryo groeien uit tot allerlei verschillende cellen, dit zijn embryonale stamcellen. Beenmerg bevat stamcellen die kunnen uitgroeien tot verschillende bloedcellen, dit zijn adulte stamcellen. Een groep cellen met dezelfde vorm en functie noemen we een weefsel. De vorm van cellen hangt nauw samen met de functie. Met dekweefsel wordt een groep aangegeven met een aantal gemeenschappelijke kenmerken. Bij veel weefsels liggen de cellen niet direct tegen elkaar aan, er zit tussencelstof tussen. Bij planten is de celwand de tussencelstof. De tussencelstof zorg voor versteviging aan de cel. In kraakbeenweefsel liggen 2 of 3 cellen tegen elkaar aan, met tussen die groepjes cellen de tussencelstof. De tussencelstof hangt samen met de functie van het weefsel. 5 De celorganellen De kern speelt een centrale rol in de zelforganisatie en zelfregulatie van de cel. De kern is omgeven door het kernmembraan en bevat kernplasma. Tijdens de celdeling worden chromosomen zichtbaar, die op dat moment bij de meeste cellen twee DNA-moleculen bevatten. Het DNA bevat erfelijke informatie. In het kernmembraan bevinden zich kernporiën. Een kernporie is een groep eiwitten die het transport van stoffen in en uit het kernplasma regelen. Aan het DNA ontstaat een boodschapper -molecuul. Dit molecuul wordt vanuit het kernplasma, via een kernporie, vervoerd naar het cytoplasma. In het cytoplasma bevindt zich een uitgebreid membranenstelsel, het endoplasmatisch reticulum. Op de membranen van het endoplasmatisch reticulum bevinden zich ribosomen. Ribosomen zijn kleine bolvormige organellen en ontstaan in de nucleolus. Ribosomen komen ook vrij in het cytoplasma voor. Hoewel prokaryoten geen celkern hebben, bezitten ze wel DNA. Eiwitten die worden gevormd door ribosomen die vrij in het cytoplasma liggen, komen in het cytoplasma terecht. Bevinden de ribosomen zich aan het endoplasmatisch reticulum, dan komen de eiwitten in de ruimte tussen de membranen van het endoplasmatisch reticulum. Van het ER snoeren zich blaasjes af, veel van deze blaasjes versmelten zich met het golgisysteem. Daar krijgen de eiwitten hun vorm. Van het golgisysteem snoeren zich ook weer blaasjes af, sommige van deze blaasjes versmelten zich met het celmembraan om de eiwitten buiten de cel af te geven. Dit wordt secretie genoemd. Andere blaasjes die zich van het golgisysteem afsnoeren blijven in de cel, zoals lysosomen. Lysosomen bevatten enzymen die stoffen afbreken. Pagina 3 van 7

4 Mitochondriën zijn bolvormige organellen met 2 membranen. In mitochondriën vinden veel reacties plaats waarbij energie vrijkomt. In het celplasma kunnen eiwitten, vetten en koolhydraten worden afgebroken tot een stof die pyrodruivenzuur heet. Mitochondriën nemen dezen stof op, en wordt de stof afgebroken tot CO 2 en H 2 O. De energie die vrijkomt wordt tijdelijk opgeslagen in moleculen van de stof ATP. Als er dan een keer energie nodig is wordt deze weer vrijgemaakt. Chloroplasten bezitten ook een dubbel membraan. De chloroplasten in plantaardige cellen zijn gevuld met membranen die zijn gestapeld als munten. Op de membranen liggen de enzymen voor fotosynthese. Bij prokaryoten kunnen ook allerlei structuren voorkomen, al zijn die zelfs met een elektronenmicroscoop nog niet te zien. Om het celmembraan ligt bij de meeste bacteriën een celwand. 6 Diffusie en osmose Cellen reageren op veranderingen van concentraties. Processen in een cel hebben veranderingen van concentraties van bepaalde stoffen tot gevolg. Door de verandering van deze concentraties veranderen processen in een cel. Het transport van stoffen over het celmembraan speelt een grote rol bij veel processen. Diffusie en osmose zijn beide processen die afhankelijk zijn van het verschil in concentratie tussen bepaalde stoffen. Een oplossing bestaat uit een oplosmiddel en een opgeloste stof. Een oplosmiddel is bijvoorbeeld water en de opgeloste stof kan zout zijn. Een concentratie is de hoeveelheid opgeloste stof in een bepaalde hoeveelheid oplosmiddel in gram/liter of gram per dm3. Een erg lage concentratie van een stof wordt meestal uitgedrukt in PPM. PPM staat voor parts per million, 1 PPM = % Diffusie is de verplaatsing van een stof van een plaats met een hoge concentratie naar een plaats met een lage concentratie van die stof, waarbij ze uiteindelijk overal gelijk zijn. Diffusie kan plaatsvinden in gassen zoals lucht en in vloeistoffen zoals water. Elke molecuul beweegt in een rechte lijn tot het tegen een ander molecuul botst, dan verandert de molecuul van richting. Alle moleculen bewegen door de ruimte geen totdat een gelijkmatige, homogene, verdeling van moleculen over de beschikbare ruimte is bereikt. Diffusie kan ook voorkomen als een vloeistof/gas is gescheiden door een wand met poriën, de moleculen zijn kleiner dan de openingen waardoor ze door permeabele wand kunnen. Membranen zijn selectief permeabel want ze laten sommige stoffen (zuurstof en koolstofdioxide) er wel door en sommige stoffen niet. Osmose is de verplaatsing van water door een selectief-permeabel membraan, van een plaats met lage osmotische waarde naar een plaats met een hogere osmotische waarde. Bij osmose vindt alleen de verplaatsing van watermoleculen plaats, niet van de opgeloste stof. De osmotische waarde is het aantal deeltjes van de opgeloste stof in de oplossing. 7 Membranen en het transport van stoffen Membraaneiwitten hebben verschillende functies: - Transport van stoffen Pagina 4 van 7

5 - Werken als enzymen - Receptor - Herkennen van cellen Het externe milieu is de omgeving, die gescheiden wordt van de cel met het celmembraan. Het interne milieu vormt de weefselvloeistof, de vloeistof tussen de cellen en het bloedplasma. Tussen het interne en externe milieu zit minstens een cellaag Een speciaal membraaneiwit, aquaporine, regelt de doorlaatbaarheid voor water omdat een membraan van fosfolipiden ondoordringbaar is voor water. Des te meer van die membraaneiwitten des te sneller de osmose plaatsvindt. Het transsport via porie-eiwitten gaat altijd van een hoge naar lage concentratie en de cel kan regelen of de porie open of dicht is door middel van een stofje dat zich aan de porie vasthoudt of loslaat. Andere membraaneiwitten zorgen ervoor dat bijvoorbeeld een glucosemolecuul zich verbindt aan het eiwit waardoor de vorm van het eiwit verandert. Nu kan het glucosemolecuul het eiwit passeren. Passief transport vindt via diffusie plaats. Voor veel stoffen is de snelheid van de diffusie afhankelijk van het aantal poriën in het celmembraan. Het aantal poriën kan per celtype verschillend zijn. Hoe groter het aantal poriën, hoe sneller de diffusie verloopt. Actief transport, voor transporteren tegen het concentratieverschil is energie nodig. De energie wordt meestal geleverd door ATP-moleculen. Het celmembraan is opgebouwd uit een dubbele laag van fosfolipiden. De staart is hydrofoob en de kop is hydrofiel van aard. Door het celmembraan kunnen stoffen getransporteerd worden. A) Passief transport is het als het transport geen energie kost. Een stof wordt altijd verplaatst van een hoge naar een lage concentratie. Dit transport kan op twee manieren plaats vinden in het celmembraan. B) Actief transport is het als het transport energie kost, hierbij komt ATP van pas. Actief transport gaat altijd via transporteiwitten in het celmembraan. Een stof wordt altijd verplaatst van een lage naar een hoge concentratie. C) Diffusie van een stof door de laag van fosfolipiden. Dit gebeurt met vetachtige stoffen en gassen. D) Diffusie via transporteiwitten. Deze kanalen verbruiken geen ATP. Fagocytose zijn endosomen, afgesnoerde blaasjes van het celmembraan, en nemen voedsel in zich op, dit is een actief proces. In de cel versmelt de endosoom met een lysosoom waarna de enzymen de endosoom verteren Dan komen de verteringsproducten komen in het cytoplasma. Pagina 5 van 7

6 De cel kan deze afvalstoffen dan ook weer afgeven Een blaasje van het golgisysteem wordt naar het celmembraan getransporteerd. Daarna wordt het blaasje versmelt met het celmembraan en komt terecht in externe milieu. Binnen in cellen bevindt zich een netwerk van vezelige eiwitten. Deze vezels geven vorm aan de cel en maken beweging in de cel mogelijk. Dit netwerk noemen we het cytoskelet. Twee van deze soorten weefsels zijn: - microtubuli - microfalimenten Microtubuli zijn een soort buisjes die ontstaan doordat de tubuline-eiwitten een spiraal om een holte vormen. Microfilamenten bestaan ook uit eiwitten, maar vormen geen buisje. Allebei de soorten kunnen langer of korten worden, door eiwitten toe te voegen of los te laten. Het cytoskelet vormt een soort paden tussen celorganen. Speciale eiwitten, motoreiwitten, verplaatsen zich langs het cytoskelet en transporteren daarbij blaasjes en eiwitten. Een motoreiwit kan bijvoorbeeld een lysosoom naar een andere plaats in de cel vervoeren. Het cytoskelet en motoreiwitten zorgen ook voor de beweging van trilharen. 8 Stevigheid door osmose Planten zijn afhankelijk van het water dat in de bodem zit, bij droogte kan er een tekort ontstaan. De celwanden van een plant zijn volledig permeabel, waardoor de osmotische waarde in de celwanden gelijk is aan die van het water in de ruimte tussen de cellen. Door de stevige celwand van planten kan de cel niet knappen. De druk kan wel toenemen, als de cel in een omgeving komt met een lage osmotische waarde. Deze druk wordt turgor genoemd. Onder normale omstandigheden hebben plantencellen turgor, daarom noemen we planten met turgorcellen turgescent. Door turgor zijn de weefsels stevig, als het ware opgepompt met water. Een plantencel die in een omgeving komt met een osmotische waarde die gelijk is aan de celinhoud, verliest zijn stevigheid, de druk verdwijnt. Als de osmotische waarde van de omgeving van de cel hoger is dan de celinhoud, gaat water de cel uit waardoor de waarde in de cel stijgt. Het celmembraan laat dan los van de celwand. Dit noemen we plasmolyse. De interactie met andere cellen neemt hierdoor af en de cel sterft. De omgeving heeft een lagere osmotische waarde = hypotoon De osmotische waardes zijn gelijk = isotoon De omgeving heeft een hogere osmotische waarde = hypertoon 9 Celdeling Cellen kunnen zich reproduceren via celdeling. Na een celdeling zijn uit een moedercel twee identieke cellen ontstaan, de dochtercellen. Na de reproductie is de moedercel verdwenen. Bij meercellige organismen, zoals planten en dieren, kan een van de beide dochtercellen zich specialiseren en verliest daarbij vaak het vermogen tot reproductie. Stamcellen zijn cellen die nog niet een bepaalde functie hebben, stamcellen verliezen hun vermogen om te delen niet. Het DNA in chromosomen stuurt de processen aan in een cel. Bij eukaryoten zitten de chromosomen zich in de kern. Een chromosoom bestaat uit eiwit en DNA, de chromosomen zijn heel lang en dun. Bij een mens kunnen de chromosomen van één cel wel twee meter lang zijn, waarbij ze veel korten en dikker worden. Een celdeling begint met de deling van de kern. De kerndeling heet mitose. Na de mitose snoert de cel tussen de Pagina 6 van 7

7 kernen in en ontstaan twee nieuwe cellen. De cellen vormen na de deling nieuw cytoplasma, waarbij ook het aantal celorganellen toeneemt. Dit heet plasmagroei. Met de M-fase in de celcyclus is de periode van de celdeling aangegeven. Tijdens de M-fase zijn de chromosomen met een lichtmicroscoop te zien. De periode tussen twee celdelingen heet de interfase. Tijdens de interfase zijn de chromosomen niet meer te zien met een lichtmicroscoop. Na de celdeling bestaat ieder chromosoom uit één DNA-molecuul met eiwitten, dat wordt chromatide genoemd. Tijdens de interfase, de S-fase, wordt van ieder DNA-molecuul een kopie gemaakt. De plaats waar de kopieën nog aan elkaar vast zitten heet het centromeer. De periode tussen de M en S-fase, waarin de chromosomen één DNA-molecuul bevatten noemen we de G1-fase. De periode tussen de M en S-fase, waarin de chromosomen uit twee DNA-moleculen bestaan noemen we de G2-fase. Pagina 7 van 7