Samenvatting biologie thema 2

Transcriptie

1 Samenvatting biologie thema 2 Doelstelling 1 Je moet in een context een cel kunnen beschrijven als zelfstandig functionerende biologische eenheid. - Zelforganisatie is zichtbaar in de structuur van cellen die zijn opgebouwd uit celmembraan, cytoplasma en organellen. - Het celmembraan scheidt een cel van zijn milieu. o Via het celmembraan wordt de opname en afgifte van stoffen geregeld. o Door zelfregulatie via chemische processen houden de cellen zichzelf in stand. - Cytoplasma is de inhoud van de cel. o In het cytoplasma bevinden zich de organellen. - Organellen zijn compartimenten van een cel. o Voorbeelden zijn de celkern, bladgroenkorrels en de vacuole. o De concentratie van stoffen in organellen is anders dan die in het cytoplasma. Doelstelling 2 Je moet in een context kunnen toelichten hoe cellen zichtbaar kunnen worden gemaakt en welke hulpmiddelen daarbij worden gebruikt. - Bij een lichtmicroscoop valt het licht onder door een preparaat. o Een preparaat bestaat uit een objectglas en een dekglas met daartussen het object dat je wilt bekijken. o Een lichtmicroscoop vergroot tot 2000 keer. o De vergroting van een lichtmicroscoop reken je uit door de vergroting van het oculair te vermenigvuldigen met de vergroting van het objectief. - Bij een elektronenmicroscoop wordt gebruikgemaakt van een elektronenbundel. o Elektronenmicroscopen kunnen tot meer dan keer vergroten. o TEM: transmissie-elektronenmicroscoop; hierbij gaat de elektronenbundel door het preparaat en ontstaat een tweedimensionaal beeld, dat lijkt op dat van een microscoop. o SEM: scanning elektronenmicroscoop; hierbij tast een elektronenbundel het preparaat af en ontstaat een beeld met diepte. 1

2 Doelstelling 3 Je moet in een context de bouw van plantaardige en dierlijke cellen kunnen toelichten. - Cytoplasma: bestaat uit water met organellen en opgeloste stoffen. o Celmembraan: de buitenste laag van het cytoplasma. - Kern: hierin bevinden zich de chromosomen. o Kernmembraan: de buitenste laag van het kernplasma. - Vacuole: blaasje in het cytoplasma, gevuld met vacuolevocht. o Vacuolevocht bestaat uit water met opgeloste stoffen. o Een vacuole is omgeven door een vacuolemembraan. - Plastiden: een groep organellen bij sommige planten en protisten. o Chloroplasten: bladgroenkorrels o Chromoplasten: kleurstofkorrels o Leukoplasten: zetmeelkorrels - Celwand: een stevig laagje om de cel heen o Een celwand behoort niet tot de cel, maar is tussencelstof. o Intercellulaire ruimten: holtes tussen celwanden, gevuld met lucht of vocht. - Dierlijke cellen bezitten geen grote centrale vacuole en geen plastiden; om dierlijke cellen heen ligt geen celwand. Doelstelling 4 Je moet in een context bij de mens de biologische eenheden weefsels, organen en organenstelsels kunnen herkennen, ook moet je in een afbeelding van de romp de organen van de mens kunnen benoemen. - Weefsel: een stof cellen met dezelfde vorm en functie. o De vorm van de cellen hangt samen met de functie. o Bij veel weefsels komt tussencelstof voor. Bijvoorbeeld in botten, daar zitten namelijk kalkzouten tussen de cellen. - Veel weefsels bestaan uit gespecialiseerde cellen. o Stamcellen zijn niet gespecialiseerd en kunnen nog uitgroeien tot een specifiek celtype. o Embryonale stamcellen kunnen tot ieder type cel uitgroeien. o Adulte stamcellen kunnen uitgroeien tot cellen van het weefsel waarin ze zich bevinden. - Een orgaan is een deel van een organisme met een of meer functies. o Een orgaan bestaat uit verschillende weefsels. o Organen werken vaak samen in organenstelsels (bijvoorbeeld het verteringsstelsel). - Het middenrif scheidt de romp in de borstholte en de buikholte. 2

3 o Organen in de borstholte: slokdarm, longen, hart. o Organen in de buikholte: maag, lever, alvleesklier, dunne darm, dikke darm, nieren. Doelstelling 5 Je moet in een context delen van een cel kunnen beschrijven en ze in een elektronische microscoop afbeeldingen kunnen herkennen. - Celkern met chromosomen: speelt een belangrijke rol bij de zelforganisatie van de cel. o Kernporiën: kleine openingen in het kernmembraan, waardoor stoffen in en uit de kern kunnen. Een eiwitcomplex regelt het transport van o.a. boodschappermoleculen. - Endoplasmatisch reticulum: netwerk van dubbele membranen die bijna tegen elkaar aan liggen zodat afgeplatte holten en kanaaltjes ontstaan. o Functie: transport van stoffen. - Ribosomen: bolvormige organellen, die tegen de membranen van het endoplastisch reticulum aanliggen of vrij in het cytoplasma voorkomen. o Functie: synthese van eiwitten aan de hand van de informatie van boodschappermoleculen uit de kern. - Golgisysteem: opeenstapeling van platte blaasjes, elk omgeven door een membraan. o Functie: eiwitten hun uiteindelijke vorm geven, afgeven van eiwitten buiten de cel (secretie) en productie van Lysosomen. - Lysosomen: blaasjes die verteringsenzymen bevatten. o Functie: transport van verteringsenzymen en bescherming van de cel tegen de werking van het verteringsenzym. - Mitochondriën: bolvormige organellen met een dubbele membraan, waarvan het binnenste membraan sterk is geplooid. o Functie: energie vrijmaken met behulp van zuurstof (verbranding). o De vrijgemaakte energie wordt tijdelijk opgeslagen in ATP-moleculen. - Chloroplasten (bladgroenkorrels): hebben net als mitochondriën een dubbel membraan. o In chloroplasten komen veel platte blaasjes voor, die als munten lijken te zijn gestapeld. o Functie: fotosynthese laten plaatsvinden. - Celmembraan: twee lagen fosfolipiden (vetachtige stoffen), waarin eiwitten liggen ingebed. Sommige fosfolipiden en eiwitten bezitten koolhydratenketens. o Functie: transport van stoffen. o Celmembranen zijn selectief permeabel. 3

4 - De endosymbiosetheorie geeft een verklaring voor het ontstaan van organellen. o Door instulpingen in het celmembraan ontstond de celkern. o Vrij levende aerobe bacteriën werden ingesloten en ontwikkelden zich tot mitochondriën. o Vrij levende cyanobacteriën werden ingesloten en ontwikkelden zich tot chloroplasten. Doelstelling 6 Je moet in een context de verschillen tussen cellen kunnen beschrijven van prokaryoten, planten en dieren. - In cellen van planten komen plastiden en grote vacuolen voor. o Om elke plantaardige cel zit een celwand. - Dierlijke cellen hebben geen celwanden en geen plastiden. o In dierlijke cellen zijn de vacuolen klein of afwezig. - Prokaryoten hebben vrijwel geen organellen. o Er is geen kern en kernmembraan: DNA ligt los in het cytoplasma. o Er zijn geen mitochondriën, geen plastiden en geen vacuolen. Ook is er geen endoplastisch reticulum. Doelstelling 7 Je moet in een context de begrippen concentratie, diffusie en osmose kunnen toepassen. - Concentratie geeft de hoeveelheid van een stof in bijvoorbeeld een oplossing aan. o De hoeveelheid opgeloste stof kan worden aangegeven in gram per volume (g/l) of in massapercentage. - Diffusie: verplaatsing van een stof van een plaats met een hoge concentratie naar een plaats met een lage concentratie van een bepaalde stof (zowel in vloeistoffen als in gassen). o Diffusie wordt veroorzaakt door ongerichte beweging van moleculen. o De snelheid van diffusie is onder andere afhankelijk van de soort stof, de fase waarin het plaatsvindt en de temperatuur. - Osmose: diffusie van water door een selectief-permeabel membraan. o Een selectief-permeabel membraan laat wel water door, maar niet de opgeloste stof. o Bij osmose treedt netto waterverplaatsing op van een plaats met een lage osmotische waarde naar een plaats met een hoge osmotische waarde. 4

5 o De osmotische waarde van een oplossing is afhankelijk van het aantal opgeloste deeltjes per volume-eenheid. Doelstelling 8 Je moet transportmechanismen in cellen kunnen beschrijven en in een context kunnen toelichten hoe interactie op celniveau plaatsvindt door stoffentransport. - Bij protisten vormt het celmembraan de scheiding tussen cel en extern milieu. - Interne milieu: de weefselvloeistof inclusief het bloedplasma van een organisme. o Het interne milieu is door ten minste een cellaag van het externe milieu gescheiden. o De meeste diersoorten houden hun interne milieu zoveel mogelijk constant. - Het celmembraan vormt de scheiding tussen de cel inhoud en zijn milieu. o Het celmembraan regelt het transport van de meeste stoffen uit de cel. o Het celmembraan is selectief permeabel. - Transport van zuurstof, koolstofdioxide, en in vet oplosbare stoffen vindt plaats door diffusie (door de fosfilipidenlagen heen). o Het transport van deze stoffen is afhankelijk van het concentratieverschil. - Passief transport: transport van stoffen door een membraan waarbij geen energie nodig is. o Passief transport verloopt altijd van hoge naar lage concentratie. o Vormen van passief transport zijn: diffusie, osmose, transport via porieeiwitten en transport via bepaalde transporteiwitten. - Transport van water vindt plaats door osmose. o Bepaalde porie-eiwitten (waterkanaaltjes of aquaporines) kunnen de snelheid van osmose verhogen. - Actief transport: transport van stoffen door een membraan, waar energie voor nodig is. o Actief transport verloopt van lage naar hoge concentratie. o Actief transport kost energie, die meestal door omzetting van een ATP in ADP wordt geleverd. - Fagocytose: het opnemen van voedingsstoffen via blaasjes die zich afsnoeren van het celmembraan. o Endosoom: een blaasje dat zich afsnoert van het celmembraan. o Vertering vindt plaats door enzymen uit een lysosoom waarmee een endosoom samensmelt. - Cytoskelet: een netwerk van vezelige eiwitten. 5

6 o Het cytoskelet geeft vorm aan cellen. o Langs het cytoskelet kunnen stoffen en organellen worden vervoerd. o Microtubuli en microfilamenten zijn draadvormige eiwitten die tot het cytoskelet behoren. Doelstelling 9 Je moet in een context de rol die osmose speelt bij de stevigheid van planten kunnen toelichten. - Celwanden zijn permeabel o De concentratie van stoffen in een celwand is gelijk aan de concentratie van deze stoffen in de vloeistof buiten de cel o Het opnemen of afgeven van water door plantencellen is afhankelijk van het verschil in osmotische waarde tussen het vocht in de celwand en het cytoplasma. - Onder normale omstandigheden is de osmotische waarde van het cytoplasma hoger dan die van het vocht in de celwanden. o Turgor: de druk van de cel op de celwand. Door het verschil in osmotische waarde is de druk in de cel groter dan de druk buiten de cel, waardoor de cel stevig is. o Een plantencel is turgescent als de cel turgor bezit. o Door turgor zijn weefsels van planten stevig. - Als het vocht in de celwanden een hogere osmotische waarde heeft dan het cytoplasma treedt plasmolyse op. o Door osmose stroomt het water de cel uit. De turgor daalt en de osmotische waarde in het vacuolevocht stijgt. o Plasmolyse: de cel krimpt zover dat het membraan loslaat van de celwand. o Plasmolyse kan ook optreden als een plant door verdamping veel water verliest. Doelstelling 10 Je moet de gebeurtenissen tijdens de celcyclus kunnen beschrijven in contexten en kunnen toepassen. - Bij reproductie op celniveau (celdeling) ontstaan uit een moedercel twee dochtercellen o De dochtercellen groeien door plasmagroei - Voorafgaande aan een celdeling vindt DNA-synthese plaats. o Van ieder DNA-molecuul wordt een kopie gemaakt - Een chromosoom bestaat uit een of twee DNA-moleculen met eiwitten. 6

7 o Vlak voor een celdeling spiraliseert het DNA, waarbij de beide DNAmoleculen aan elkaar blijven zitten. o De plaats waar de moleculen nog aan elkaar zitten, heet de centromeer. - De celcyclus bestaat uit de interfase en de mitose o De interfase bestaat uit de G 1-fase, de S-fase en de G 2-fase (zie boek voor plaatje) o Tijdens de interfase zijn geen chromosomen zichtbaar. - G 1-fase: periode tussen mitose en DNA-synthese. o In deze fase vindt plasmagroei plaats. o In weefsels waarin veel celdelingen plaatsvinden, duurt deze fase kort. - S-fase: periode waarin DNA-synthese plaatsvindt. - G 2-fase: periode tussen S-fase en de mitose. - M-fase: periode van mitose en celdeling. o Hierbij worden nieuwe cellen gevormd o De M-fase begint met het zichtbaar worden van de chromosomen. Elk chromosoom bestaat op dat moment uit twee chromatiden. o De centrosomen vormen een spoelfiguur uit microtubuli en het kernmembraan verdwijnt. o De chromosomen komen in een vlak tussen de centrosomen te liggen. o De microtubuli van de spoelfiguur trekken de chromatiden van elk chromosoom uit elkaar. Van elk chromosoom gaat een chromatide naar een pool. o De chromosomen (die nu uit een chromatide bestaan) vormen twee celkernen. o Tussen de nieuwe celkernen snoert de cel in, waardoor twee dochtercellen ontstaan. o Er ontstaan celmembranen, waarbij het cytoplasma wordt verdeeld over de dochtercellen. - Na mitose en celdeling bevatten de dochtercellen dezelfde informatie voor erfelijke eigenschappen als de moedercel. 7