4,8. Samenvatting door een scholier 9133 woorden 19 augustus keer beoordeeld. Biologie voor jou. Hoofdstuk 1 (Ordening) Ordening in rijken

Transcriptie

1 Samenvatting door een scholier 9133 woorden 19 augustus ,8 12 keer beoordeeld Vak Methode Biologie Biologie voor jou Hoofdstuk 1 (Ordening) Ordening in rijken Taxonomie = Houdt zich bezig met de regels van het ordeningssysteem, indeling en naamgeving. Systematiek = Indelen volgens deze regels. Elke groep organismen = Taxon (mv: Taxa) Indelingscriteria = Kenmerken die worden gebruikt bij het indelen van de groepen. Indeling: Vroeger: Morfologisch: Inwendige bouw van het organisme. Anatomisch: Uitwendige bouw van het organisme. Later: Biochemie: Stofwisselingen en chemische verbindingen. Bij de indeling van de organismen volgens het vierrijkensysteem (bacteriën, schimmels, planten en dieren) worden 5 indelingscriteria gebruikt: Pagina 1 van 47

2 Aantal cellen: Bacteriën: Eencellig Schimmels: Een- of meercellig Planten: Een- of meercellig Dieren: Een- of meercellig Celgrootte: Bacteriën: 1-10 µm Schimmels: µm Planten: µm Dieren: µm Organellen*: Bacteriën: Niet Schimmels: Wel Planten: Wel Dieren: Wel Celwanden: Bacteriën: Wel Schimmels: Wel Planten: Wel Dieren: Niet Voedingswijze: Bacteriën: Meeste hetrotroof Schimmels: Meeste hetrotroof Planten: Autrotroof Dieren: hetrotroof Prokaryoot (pro = voor, kryon = kern) = Hebben geen Pagina 2 van 47

3 kernmembraan, dus ook geen celkern. Eukaryoot (eu = echt, goed) = Hebben duidelijke kernmembranen en celkernen. Autotrofe organismen = Zelfvoedend. Nemen anorganische (Water, koolstofdioxide, zouten, zuurstof) stoffen op uit hun omgeving. Hieruit maken ze de stoffen waaruit ze bastaan. Hebben geen andere organismen nodig voor hun voedsel. Hetrotrofe organismen = Hebben wel anderen organismen nodig voor hun voedsel. Ze nemen organische stoffen op uit hun omgeving, van andere organismen. Uit die organische stoffen maken zij hun eigen organische stoffen. Hierbij zijn wel anorganische stoffen bij nodig. *Organel = Een deeltje van een cel met een functie. Hebben membranen. Virus = Geen organisme. Het heeft geen cellen hebben, en omdat geïsoleerde viruscellen geen levensverschijnselen hebben. Indeling: Afdeling - Gewervelden Klasse - Zoogdieren Orde - Roofdieren Familie - Katachtigen Geslacht - Panters Soort - Tijger Wat is een soort? Soort = Organismen die behoren tot eenzelfde soort als ze in staat zijn zich onderling voort te planten en daarbij vruchtbare nakomelingen voort te brengen. De voortplanting moet onder natuurlijke omstandigheden hebben plaatsgevonden. Er zijn wel uitzonderingen op deze regel. Pagina 3 van 47

4 Populatie = Een groep individuen van dezelfde soort die in een bepaald gebied leven en samen een voortplantingsgemeenschap vormen. Ongeslachtelijk voortplanten bij planten: De plant produceert onvruchtbaar stuifmeel en diploïde eicellen (2n chromosomen). Deze eicellen vormen zaden zonder dat er bevruchting plaats vind. Deze planten kunnen zich niet kruissen. Recombinatie: Bij geslachtelijke voortplanting vind er recombinatie plaats. Er vind uitwisseling in de genen plaats. Tussen verschillende populaties vind maar soms uitwisseling van genen plaats. Binaire (tweedelige) naamgeving: Madeliefje: Bellis (geslachtsnaam met hoofdletter), perennis (soortaanduiding zonder hoofdletter), L (eerste letter ondezoeker die de naam heeft gegeven). Dus: Bellis perennis L. Microbiologie = Tak van de biologie die zich bezighoud met het bestuderen van bacteriën. Pathogene bacteriën = Bacteriën die een ziekte veroorzaken. Optimalisering = Omstandigheden zo goed mogelijk maken voor de bacterie in de hoop dat hij sneller deelt. Cyanobacteriën = Apart rijk binnen de bacteriën. Ze bevatten chlorofyl en blauwe pigmenten. Kan tot waterbloei uitgroeien. Endospore = Hiermee kunnen bacteriën overleven onder zeer slechte omstandigheden. Het water uit de bacterie is grotendeels verwijderd en het DNA en het cytoplasma is omgeven door de cyste: ondoorlaatbaar, beschermend kapsel. Als de omstandigheden beter worden ontwikkeld de endospore zich weer tot een normaal bacterie. Bacteriën: Pagina 4 van 47

5 Ze zijn prokaryoot. Het erfelijk materiaal is één kringvormig chromosoom. Bij planten en dieren zijn de chromosomen lineair (met een begin en een eind). Het DNA molecuul ligt spiraalsgewijs in de chromosoom, omringd door duizenden eiwitmoleculen. Bij bacteriën bevat een chromosoom geen eiwitmoleculen. Elk chromosoom bevat één circulair DNA-molecuul. Sommige bacteriën hebben daarnaast nog plasmiden (kleinere circulaire moleculen). Op deze plasmiden bevinden zich ook genen. Deze genen kunnen resistentie veroorzaken tegen sommige gifstoffen. Doordat het DNA los van het cytoplasma ligt, is het gemakkelijk te bereiken voor enzymen. Bij bacteriën ontstaat geen spoelfiguur bij mitose (dat is wel zo bij planten en dieren). Bij bacteriën zit het kringvormige DNA molecuul ergens vast aan het cytoplasma. Conjugatie is een proces waarbij een plasmide overgedragen wordt aan een andere bacterie. Bacteriën worden soms ingezet bij de productie van voedingsmiddelen. De meeste bacteriën bezitten geen chlorofyl. Ze kunnen autotroof of hetrotroof zijn. Bacteriën en schimmels ruimen dode resten van organismen op. Hierbij worden organische stoffen omgezet in anorganische stoffen. Indelingscriteria bacteriën: - Stofwisselingsreacties in de cel - Bouw van het RNA en DNA Bouw celwand = Bestaan voornamelijk uit peptidoglycaan. Komt in geen enkel ander organisme voor. Sommige bacteriën kunnen UV-kleurstof absorberen met hun Pagina 5 van 47

6 celwanden: dan zijn ze grampositief (zo niet: gramnegatief). Schimmels: Bezitten geen chlorofyl. Ze voeden zich met dode resten van andere organismen. Eencellig of veelcellig: Veelcellige schimmels zijn meestal opgebouwd uit lange draden (schimmeldraden, of hyfen). Ze zien er vaak pluizig uit door het netwerk van hyfen: mycelium. Eencellige schimmels (bijvoorbeeld gisten). Ze planten zich voort door knopvorming: er komt een knop op de gistcel - de celkern deelt - een van de twee celkernen gaat in de knop - de knop gaat los. In de celwand bij de meeste schimmels zit chitine: hoornachtige stof. Bij sommige hyfen zijn de cellen verdeeld door tussenschotjes, bij anderen zijn er aparte cellen met een of twee kernen. Of er zijn helemaal geen tussenschotjes of aparte cellen. Veelcellige schimmels planten zich meestal voort door sporen. Deze ontstaan aan de uiteinden van de hyfen die uit de voedselbron omhoog steken. Die sporen komen vrij en worden door een luchtstroom meegenomen. Als deze spore op een voedselbron terecht komt ontkiemt deze, die hyfe groeit dan weer uit tot een nieuw mycelium. Sommige schimmels vormen de bovenste hyfen een compacte massa in de vorm van een paddestoel. Dan worden de spore gemaakt in de paddestoel. De sporen van schimmels zijn haploïd. De voortplanting kan geslachtelijk en ongeslachtelijk (sporen) plaatsvinden. Geslachtelijk: De mycelium van twee verschillende schimmels moeten in aanraking komen. De cellen smelten samen, er ontstaat een cel met twee verschillende celkernen. Hieruit ontstaan een hoop nieuwe hyfen met 2 celkernen. In speciale cellen aan de onderkant van de hoed van de paddestoel versmelten de twee kernen. Hierbij ontstaat een diploïde zygote. In die zygote vindt meiose Pagina 6 van 47

7 plaats: hierbij ontstaan haploïde sporen. Schimmels kunnen ook worden gebruikt bij het produceren van voedingsmiddelen. Schimmels kunnen ook ziekten veroorzaken. Schimmels worden ook gebruikt in antibiotica. Planten Planten hebben celwanden rond hun cellen. Deze bestaan grotendeels uit cellulose. Planten hebben chloroplasten in hun cellen. Chloroplasten bevatten chlorofyl. Waarmee fotosynthese kan gebeuren. Planten zijn autotroof. Indeling plantenrijk: Indeling: Wieren Mossen Paardenstaarten Varens Zaadplanten Wortels Geen Geen echte Wel Wel Wel Stengels Geen Wel Wel Wel Wel Bladeren Geen Wel Wel Wel Wel Hout- en bastvaten Geen Geen Wel Wel Wel Voortplanting Sporen Sporen Sporen Zaden Waar onstaan de Sporendoosje, dat In een Ontstaan in Zaden ontstaan in sporen/zaden op een steeltje boven mosplantje uitgroeit sporenvormend orgaantje aan uiteinde stengel sporenhoopjes aanbloemen/vruchten onderzijde bladeren Pagina 7 van 47

8 Paardenstaarten hebben stengels die hol en geleed zijn. Paardenstaarten, varens en zaadplanten. Ze hebben hout- en bastvaten. Hierdoor kunnen ze stoffen vervoeren door de plant. Omdat wieren en mossen geen hout- en bastvaten hebben blijven ze klein. 1. Fytoplantkton: Plantaardig Diatomeeen: De celwanden kunnen verschillende vormen aannemen. 2. Zoöplankton Dierlijk Korstmos = Samenlevingsvorm van een schimmel en een alg. Ze kunnen onder slechte omstandigheden overleven. Wieren: Eencellig of meercellig. Bezitten chlorofyl, maar ook andere kleurstoffen. Het blad van de wieren: thallus. Cellen zijn haploïd. Geslachtelijk en ongeslachtelijk (sporen). Geslachtelijk: Het wier vormt geslachtscellen. Als er een bevruchting heeft plaatsgevonden dan: vindt in de diploïde zygote direct meiose plaats. Hieruit ontstaan haploïde sporen. Er kan conjugatie plaatsvinden. De zygote die hierbij ontstaat ondergaat direct meiose. Paardenstaarten: - Hebben stengels die hol en geleed zijn. Bladeren zijn klein en schubvormig. Pagina 8 van 47

9 Varens: Bladeren zijn groot en ingesneden. De nieuwe bladeren van een varen komen opgerold tevoorschijn. Mossen: Levermossen: Komen voor op vochtige, schaduwrijke plaatsen. Bladmossen: Groeien vaak in grote groepen bij elkaar. Zaadplanten: Naaktzadigen: Zaden tussen schubben van kegel. De bladeren zijn naaldvormig en schubvormig. Bedektzadigen: Zaden in vruchten. De bladeren hebben meestal een platte bladschijf. Grootste deel van leven diploïd. Maar geslachtscellen haploïd. Dieren: Geen celwanden. Geen chlorofyl. Dus hetrotroof. Bijna allemaal diploïd, Alleen geslachtscellen haploïd. Indelingscriteria dieren: Symmetrie: Bilateraal (tweezijdig) symmetrisch: Op 1 manier symmetrisch te delen. Veel dieren zijn radiaal (straalsgewijs) symmetrisch: Op veel manieren symmetrisch te delen. Holtedieren zijn asymmetrisch: Niet symmetrisch te delen. Skelet: Exoskelet (uitwendig skelet): Mossel en insect. Endoskelet (inwendig skelet): Mens en inktvis. Geen skelet: Kwal. Veel dieren zonder skelet leven in water. Pagina 9 van 47

10 Eencellige dieren Asymmetrisch Geen skelet Sponzen Asymmetrisch Naalden tussen de cellen Holtedieren Radiaal symmetrisch Geen skelet Platwormen Bilateraal symmetrisch Geen skelet Rondwormen Bilateraal symmetrisch Geen skelet Ringwormen Bilateraal symmetrisch Geen skelet Weekdieren Bilateraal symmetrisch Exoskelet Geleedpotigen Bilateraal symmetrisch Exoskelet van chitine Stekelhuidige Radiaal symmetrisch Endoskelet van kalk. Gewervelde Bilateraal symmetrisch Endoskelet met een wervelkolom Pagina 10 van 47

11 Eencellige dieren: Leven in het (meestal zoet) water. Door osmose nemen ze voortdurend water op. Door kloppende vacuolen wordt het water eruit geperst. Bijvoorbeeld Amoebe (zonder vorm) : Kan steeds van vorm veranderen. Door schijnvoetjes kan hij zichzelf bewegen. Hij kan zijn voedsel insluiten: fagocytose. Hij eet bacteriën die in de voedingsvacuolen worden verteerd. Onverteerbare resten worden verwijderd via het celmembraan. Pantoffeldiertje: Trilhaartjes zorgen voor zijn beweging. Die zorgen er ook voor dat er voedsel in de celmond komt. Aan het einde van de celslokdarm is een voedingsvacuolen. Onverteerbare resten worden verwijderd via de celanus. Oogdiertje: Beweegt zich voort met een zweephaar. Oogvlek is een lichtgevoelige plek in de cel. Ze zitten op de grens van dieren en planten. In het donker bezitten ze alle kenmerken van dieren, en hebben ze geen chlorofyl. Maar in het licht ontwikkelen er chloroplasten. Sponzen: Zitten vast op de bodem van de zee. Holtedieren: Leven in water. Vangen prooi met tentakels. Platwormen: Lichaam: lang en dun. Dwarsdoorsnede: plat. Veel soorten leven als parasiet. Pagina 11 van 47

12 Rondwormen: Lichaam: lang en dun Dwarsdoorsnede: rond. Veel soorten leven als parasiet. Ringwormen: Lichaam: lang en dun. Dwarsdoorsnede: rond. Lichaam is gesegmenteerd (opgebouwd uit schijfjes). Weekdieren: Schelp of huisje als skelet. Bijvoorbeeld: Tweekleppigen: Hebben een schelp die uit 2 delen bestaat. Slakken: Gedraaide schelp: een huisje. Naaktslakken: Verliezen hun huisje. Inktvissen: Inwendige schelp: zeeschuim. Geleedpotigen: De kop heeft ogen en antennen. Skelet bevat chitine: daardoor is groei alleen mogenlijk bij vervelling. Bijvoorbeeld: Duizendpoot: Lichaam opgebouwd uit segmenten (schijfjes). Elk segment heeft 1 of 2 paar poten. Kreeftachtigen: Achterlijf bestaat uit segmenten. Voorste paar poten hebben Pagina 12 van 47

13 scharen. 10 of meer poten. Spinachtigen: Geen segmenten, acht poten. Insecten: Lichaam: kop (ogen en antennen), borststuk (6 poten, meestal ook vleugels), en achterlijf. Larven: Kruipt uit panser - groeit snel - en vindt een metamorfose plaats - verandering in pop of imago. Stekelhuidige: Huid is bedekt met stekels of knobbels. Leven op de bodem van de zee. Gewervelde: - Onderverdeeld in 5 klassen: vissen, amfibieën, reptielen, vogels, en zoogdieren. Pagina 13 van 47

14 Hoofdstuk 2 evolutie De evolutietheorie gaat uit van het ontstaan, veranderen en/of verdwijnen van soorten. Creationisten zijn aanhangers van de theorie van de schepping. De definitieve doorbraak in de evolutietheorie was de komst van de boek van Charles Darwin: The origin of species. Onderzoekers hebben zijn ideeën verder uitgewerkt en daarom spreken we dan ook van de neodarwinistische evolutietheorie of neodarwinisme. Deze evolutietheorie gaat uit van diversiteit in genotypen, natuurlijke selectie en soortvorming door reproductieve isolatie. Tijdens geslachtelijke voortplanting vindt recombinatie plaats. Bovendien kunnen ook mutaties optreden. Hierdoor is er een grote diversiteit in genotypen binnen een populatie. In de natuur kunnen alleen de sterkste overleven (survival of the fittest), dit verschijnsel werd door Darwin natuurlijke selectie genoemd. Individuen met een gunstigere genotype blijven gemakkelijker in leven. Door een opeenvolging van mutaties, recombinatie en natuurlijke selectie zouden de hedendaagse giraffen met lange hals zijn ontstaan. Door het optreden van mutaties is de genetische diversiteit binnen een populatie groter. Is de selectiedruk laag dan blijven alle varianten in leven. Is de selectiedruk hoog dan blijven alleen de individuen in leven die het best zijn aangepast in leven. De anderen gaan dood en de overgebleven planten zich onderling voort. De soort is dan geëvolueerd. Een populatie met een grote genetische diversiteit heeft een grote overlevingskans. Als milieuomstandigheden veranderen of als er een ziekteverwekker is, dan is de kans groot dat er individuen zijn die een genotype bezitten met een goede adaptatie. De veranderde milieuomstandigheden of de ziekteverwekker is hier de oorzaak van de evolutie. Fossielen zijn versteende overblijfselen van organismen of afdrukken van organismen in gesteenten. Fossielen kunnen ontstaan als dode organismen niet vergaan doordat ze bijv. snel zijn bedekt door sedimenten. Door druk kunnen deze sedimenten verstenen. De ouderdom van kan betrouwbaar worden vastgesteld door radio-isotopen. Dat zijn instabiele atomen die Pagina 14 van 47

15 langzaam uiteenvallen en andere atomen vormen. De normale koolstofatoom 12C heeft ook een isotoop 14C (ontstaan door zonnestraling). Planten nemen deze koolstof op doordat ze CO2 opnemen. Planten worden weer gegeten en hierdoor komt de koolstof ook in de dieren terecht. Als de dier dood gaat dan valt de 14C atoom uiteen en wordt een 14N. Na 5730 jaar is de helft van alle 14C atomen uiteengevallen. Deze periode noemen we de halfwaardetijd. Door de verhouding tussen de 12C en 14C atomen te vergelijken kun je vaststellen hoe oud een fossiel is. Als organen van verschillende soorten organismen een zelfde bouw hebben dan noemen we ze homoloog. Analoge organen zijn niet ontstaan uit dezelfde grondvorm. Door aanpassing aan het milieu kunnen organen hun functie verliezen. Deze organen kunnen in de loop van de evolutie verdwijnen maar er kunnen nog resten overblijven. Deze resten noemen we rudimentaire organen of rudimenten. Voorbeelden: het bekken bij de walvis, pootresten bij slangen en de blindedarm bij de mens. Er bestaan overeenkomsten in de embryonale ontwikkeling bij verschillende soorten dieren. Hierdoor wordt het aannemelijk dat deze soorten een gemeenschappelijk voorouder hebben. Het ontstaan van nieuwe soorten komt door reproductieve isolatie tussen populaties van dezelfde soort. Er moet langdurig geen voortplanting plaatsvinden tussen de populaties. Hierdoor vindt er geen uitwisseling van genen plaats tussen de populaties. Reproductieve isolatie vindt plaats door: - geografische isolatie - verschil in gedrag (vooral baltsgedrag) - tijd (paren overdag of s nachts, in verschillende seizoenen bloeien) In het begin was er geen leven mogelijk op de aarde. Er ontstonden wel ooit de eerste levensvormen. Hierbij moeten organische stoffen uit anorganische stoffen zijn ontstaan. Door energie uit bijv bliksem, ultraviolette straling of botsingen met meteorieten konden anorganische stoffen ioniseren, waardoor koolstof, waterstof, stikstof en zuurstof vrijkomen. Deze ionen reageren met elkaar, waarbij bijv. aminozuren, koolhydraten en vetzuren zijn ontstaan. Pagina 15 van 47

16 In de zeeën verenigde kleine moleculen zich tot grotere moleculen (nucleotiden werden DNA of RNA). Uit onderzoek blijkt dat de eerste organismen prokaryoot waren. Ze waren anaëroob: ze konden alleen leven in een milieu zonder zuurstof. Ze leefden door organische stoffen af te breken. Omdat deze stoffen niet veel voorkwamen ontstonden autotrofe organismen die zuurstof produceerden. Deze organismen zijn te vergelijken met de hedendaagse cyanobacteriën. Na lange tijd werd de atmosfeer zuurstofrijk. Hierdoor stierven de anaërobe bacteriën en ontstonden de eerste aërobe bacteriën. Ongeveer 1,5 miljard jaar geleden ontstonden de eerste cellen met organellen. Volgens velen ging dit volgens de endosymbiosetheorie. Zie binas 79E De eerste veelcellige organismen waren bijv de zeewieren, sponzen en platwormen. Daarna ontstonden de gepantserde dieren (geleedpotigen, stekelhuidigen). Hierna ontstonden de landplanten en daarna de eerste landdieren (geleedpotigen). Na de geleedpotigen ontstonden de gewervelden. Hierna ontstonden planten met vaatbundels waardoor de planten steeds groter werden. Hierna hadden de reptielen hun bloeiperiode. Tijdens deze tijd ontstonden ook de eerste vogels en zoogdieren. De dinosauriërs stierven uit en de vogels en zoogdieren overleefden het. Hoofdstuk 3 vrije en gebonden energie Vrije energie; warmte, beweging, licht, elektrische stroom, geluid. Gebonden energie; potentiële energie, toevoegen van energie. Wet van behoud van energie = totale hoeveelheid energie blijft gelijk Chemische energie = vrije energie, vastgelegd in chemische verbindingen. Endotherme reacties = Reacties waarbij het reactieproduct meer energie bevat Pagina 16 van 47

17 dan de reactanten. Exotherme reacties = Reacties waarbij het reactieproduct minder energie bevat dan de reactanten. Assimilatie en dissimilatie Stofwisseling = het geheel van chemische processen in een organisme Assimilatie = de opbouw van organische moleculen uit kleinere moleculen. Hiervoor is energie nodig. Bv; fotosynthese Dissimilatie = de afbraak van organische moleculen. Hierbij komt energie vrij. + O2 = verbranding. ATP De vrijgekomen energie van exotherme reacties wordt gebruik bij de assimilatie van grote, organische moleculen. Het overbrengen van de vrijgekomen energie gebeurd via ATP (adenosinetrifosfaat) Nucleotide = een van de bouwstenen van nucleïnezuren. ATP kan je opdelen in Adenosine en drie fosfaatgroepen. Bij het afsplitsen van de 3e fosfaatgroep komt er energie vrij, ATP wordt dan weer ADP. Het opbouwen van ATP uit ADP gebeurt in de mitochondrien, met de vrijgekomen energie van een dissimilatiereactie. Fosforlysering = het ontstaan van ATP door het binden van een fosfaatgroep aan ADP. Energierijke elektronen De chemische energie van organische stoffen bevindt zich vooral in de electronen, Veel energie = ruime baan om de atoomkern Vrijkomen energie = terugvallen naar een baan dichter om de atoomkern Weinig energie = baan dicht om de atoomkern Niet alle energie mag in 1 keer vrijkomen à Pagina 17 van 47

18 elektronenacceptor. Elektroenacceptor = organische stof die hun elektronen in hun energierijke toestand opneemt, meestal samen met waterstofionen à waterstofacceptor. NAD+ = nicotinamide-adenine-dinucleotide) FAD = flavine-adenine-dinucleotide) Gereduceerde waterstofacceptor = waterstofacceptor die elektronen en waterstofionen gebonden heeft. Geoxideerde waterstofacceptor = waterstofacceptor die elektronen en waterstofionen afgestaan heeft. Enzymen Enzymen = eiwitten die de stofwisselingreacties in je lichaam versnellen, zonder dat ze daarbij zelf worden verbruikt. De naam van het enzym is afgeleid van de stam van het substraat, met het achtervoegsel ase. Bij evenwicht versnelt het enzym de reactie beide kanten op. Het enzym doet dit door de activeringsenergie van de reactie te verlagen, waardoor de reactie ook in de omstandigheden die heersen in je cellen kan plaatsvinden. Sommige enzymen hebben een ander enzym nodig om te werken, dit wordt een co-enzym genoemd. De werking van enzymen wordt beïnvloed door de temperatuur, de PH-waarde, en de stoffen waarmee het enzym een binding aangaat. Substraat = de stof waarop het enzym inwerkt. Product = de stof die bij een reactie ontstaat. Temperatuur heeft een grote invloed op chemische reacties. Temperatuur laag = reactie komt langzaam tot stand. Temperatuur hoog = reactie komt snel tot stand. Activeringsenergie = de energie die nog aan een reactie toegevoegd moet worden om de reactie op gang te laten komen. Co-enzym = een enzym dat het eigenlijke enzym nodig heeft om te werken. Meestal een vitamine à tekort aan vitaminen = stofwisselingsprobleem. Apo-enzym = het enzym wat een co-enzym nodig heeft om te werken. Pagina 18 van 47

19 Werking van eiwitten Eiwitten bestaan uit een actief centrum met een specifieke ruimtelijke structuur. Door deze structuur kan het eiwit met 1 bepaalde stof reageren, het substraat. Deze 2 samen vormen een eiwit-substraatcomplex. De vorming hiervan zorgt ervoor dat de activeringsenergie voor het substraat verlaagd wordt. Door het verbreken van bindingen in het substraat, en het aangaan van nieuwe wordt het reactieproduct sneller gevormd dan als dit door toevallige botsingen zou moeten gebeuren. Reactiespecifiek = elk enzym kan slechts inwerken op één stof, of groep van stoffen. Enzymactiviteit = de snelheid waarmee een enzym een reactie versneld. Uitgedrukt in hoeveelheid substraat of reactieproduct. Invloed van de temperatuur Minimum temperatuur = de temperatuur waaronder een enzym niet werkt, door een te langzame beweging van de moleculen. Stijging van de temperatuur à snelheid reactie neemt toe doordat de bindingen tussen enzym en substraat makkelijker tot stand komen. Maximumtemperatuur = de temperatuur waarboven het enzym niet werkt, omdat de ruimtelijke structuur beschadigd wordt door de hitte. Dit is onomkeerbaar, en vergelijkbaar met koken. Optimum = het punt waarop het enzym het beste werkt Optimumkromme = een grafiek die het verband tussen de temperatuur en de enzymactiviteit weergeeft. Invloed van de PH Zuurgraad = de ph-waarde van een stof. (Ten opzichte van HCl?) Zuur = een oplossing die veel H+ ionen bevat. Basisch = een oplossing die veel OH- ionen bevat. De werking van enzymen wordt beïnvloed door de ph-waarde van de oplossing waar ze zich in bevinden. De ruimtelijke structuur van een enzym blijft alleen heel bij een bepaalde ph-waarde. Pagina 19 van 47

20 Activering of remming van de enzymactiviteit Enzymactiviteit wordt beïnvloed door de stoffen waarmee het enzym een binding aangaat. Twee opties: activiteit verhoogd (activator), of verlaagd (inhibitor). Activatoren werken door een binding aan te gaan die er voor zorgt dat het enzym-substraatcomplex makkelijker gevormd kan worden. Inhibitoren werken door het enzym zo te beschadigen dat het enzym-substraatcomplex niet meer gevormd of langzamer - kan worden, of door een binding aan te gaan met het enzym, waardoor het substraat zich niet meer kan binden aan het enzym. Optie 1 = niet-concurrerende remming, reversibel of permanent. Optie 2 = concurrerende remming, werkt op het actieve deel van het enzym, reversibel. Evenwichtsreacties Enzymatische reacties zijn meestal evenwichtsreacties. Negatieve terugkoppeling = bij terugkoppeling heeft het resultaat invloed op de snelheid waarmee het proces plaatsvindt. Goed bekijken: afbeelding 28. Aёrobe dissimilatie van glucose Aёrobe dissimilatie = dissimilatie van glucose in aanwezigheid van O2. Glucose wordt afgebroken, waarbij CO2 en H2O moleculen gevormd worden; verbranding. 1 mol glucose = 2870 kj energie. Vrijkomende energie moet gebruikt kunnen worden voor de synthese van ATP. Hiervoor moet aan 3 voorwaarden worden voldaan: 1. Dissimilatie moet geleidelijk plaatsvinden 2. De energierijke elektronen die vrijkomen moeten niet direct reageren met zuurstof, maar opgevangen worden op een waterstofacceptor, waarna ze stapje voor stapje dichter bij de atoomkern komen. Pagina 20 van 47

21 3. De vrijgekomen energie moet kunnen worden benut om ATP-moleculen op te bouwen uit ADP en P. De aerobe dissimilatie van glucose is te verdelen in 3 reactieketens. 1. De glycolyse; glucose wordt omgezet in 2 pyrodruivenzuur (later PDZ) moleculen, waarvoor 2 ATP moleculen nodig zijn. Er worden 4 ATP moleculen gevormd, en 2 NADH moleculen volgens deze reactievergelijking: 2 NAD+ + 4 E- + 2H+ à 2 NADH Vindt plaats in het grondplasma 2. De citroenzuurcylcus (later CZC), wordt per glucose molecuul 2 keer doorlopen, want: 2 PDZ moleculen. 1. Afsplitsen van CO2 van het PDZ. = decarboxylering Hierbij ontstaat 1 CO2 molecuul en 1 NADH molecuul. Er is hiervoor 1 H2O molecuul nodig. 2. Overige molecuul (met 2 C atomen) wordt gebonden aan co-enzym A à acetyl co-enzym A 3. Acetyl co-enzym A treedt binnen in CZC 4. Er worden 2 CO2 moleculen, 3 NADH moleculen en 1 FADH2 molecuul gevormd. Hiervoor zijn 2 H2O moleculen nodig. Vindt plaats in de mitochondriёn Er zijn tot nu toe 6 ATP-moleculen gevormd, 4 bij de glycolyse, en 2 bij de CZC Er zijn tot nu toe 10 NADH-moleculen gevormd, 2 bij de glycolyse, 2 bij de vorming van acetyl co-enzym A en 6 bij de CZC. Er zijn tot nu toe 2 FADH2-moleculen gevormd, bij de CZC 3. De oxydative fosforylering (later OF) Hierbij worden de energierijke elektronen doorgegeven over een keten van elektronenacceptoren, waarbij ze steeds Pagina 21 van 47

22 een beetje van hun energie verliezen. Deze energie wordt gebruikt om ionen door het membraam te transporteren, het concentratieverschil in ionen wordt benut als energiebron voor de synthese van ATP. Als laatste stap reageren de elektronen met O2, waardoor er water ontstaat. De overgebleven energie komt dan vrij in de vorm van warmte. Er worden per keer 3 ATP moleculen gemaakt in de OF. Alle NADH-moleculen doorlopen dit traject à er ontstaan tijdens de OF 30 ATP moleculen uit NADH-moleculen. De 2 FADH2-moleculen vervallen tot 2 ATP moleculen. Er zijn tot nu toe 38 ATP-moleculen gevormd, 4 bij de glycolyse, 2 bij de CZC, en 32 bij de OF. Dit zijn er netto 36, want er waren er 2 nodig voor de vorming van PDZ. Er zijn tot nu toe 10 NADH-moleculen gevormd, 2 bij de glycolyse, 2 bij de vorming van acetyl co-enzym A en 6 bij de CZC. Er zijn tot nu toe 2 FADH2-moleculen gevormd, bij de CZC. Deze worden echter verwerkt in de OF, waarbij ze vervallen tot ATP. Er waren in totaal 6 H2O moleculen nodig, en er zijn in totaal 12 H2O moleculen gevormd (bij de OF). De netto opbrengst van H2O moleculen is dan ook 6. Er zijn in totaal 6 CO2 moleculen gevormd (bij de OF) Als gevolg hiervan wordt de reactievergelijking van de aerobe dissimilatie van glucose: C6H12O6 + 6 H2O + 6 CO2 à 6CO H2O + Energie Onder energie vallen nu dus: 36 ATP-moleculen, 10 NADH-moleculen, 2 FADH2 moleculen en warmte. Fotosynthese Aerobe dissimilatie van glucose ook om te keren: fotosynthese. Uit CO2 en H2O wordt met behulp van energierijke elektronen glucose gemaakt. Hierbij wordt CO2 Pagina 22 van 47

23 H2O en ATP verbruikt. Koolstofassimilatie = het maken van glucose uit H2O en CO2. Bij koolstofassimilatie is energie nodig, dit wordt gehaald uit licht. Licht geeft de energiearme elektronen een tik, waardoor ze in een grotere baan om de atoomkern gaan cirkelen. Fotosynthese = de koostofassimilatie bij foto-autotrofe organismen. Hierbij komt O2 en glucose vrij. De glucose wordt bijna direct omgezet in zetmeel. Het belangrijkste fotosynthetische pigment is chlorofyl. Foto-autotorofe organisme = organismen die licht gebruiken om hun elektronen energierijk te maken. Bladgroen = een verzamelnaam voor verschillende fotosynthetische pigmenten. Bij planten bevinden deze zich in de chloroplasten. Deze pigmenten absorberen licht van verschillende golflengten, waardoor de plant relatief veel energie uit licht kan halen.fotosynthetische pigmenten Zonlicht wordt geabsorbeerd en omgezet in chemische energie. Elektronen worden aangeslagen door de energie en komen in een ruimere baan om de atoomkern. Dan 2 opties: 1. geleidelijk energie afgeven in een reactieketen 2. overgedragen worden op een waterstofacceptor en energie geleidelijk afstaan ten behoeve van de vorming van ATP Lichtreacties = reacties waarbij licht energie nodig is om ze plaats te laten vinden. Donkerreacties = reacties die alleen de producten van lichtreacties nodig hebben om plaats te vinden, en niet het licht zelf. Deze vinden enkele seconden na de lichtreacties plaats. Licht bestaat uit verschillende golflengten, van 400nm tot 730nm. (violet rood) De verschillende fotosynthetische pigmenten absorberen verschillende golflengten licht. Hierdoor lijken bladeren groen, ze absorberen alle kleuren licht, behalve groen. Als bladeren verkleuren gaan er fotosynthetische pigmenten Pagina 23 van 47

24 dood, waardoor dit licht niet geabsorbeerd, maar weerkaatst wordt. Dit zie je dan. Fotometer = een apparaat om de hoeveelheid energie in de verschillende delen van het spectrum te meten. Absorptiespectrum kan bewezen worden door licht door een absorberende oplossing te leiden en dan de hoeveelheid energie te meten. Lichtreacties Zonlicht wordt geabsorbeerd en omgezet in chemische energie. Elektronen worden aangeslagen door de energie en komen in een ruimere baan om de atoomkern. Dan 2 opties: 1. Geleidelijk energie afgeven in een reactieketen. Dit gebeurt via enzymen. De vrijgekomen energie wordt gebruikt voor het actief transport van ionen door de membramen van de cholorplast. Hierdoor ontstaat een concentratieverschil in ionen. Dit wordt gebruikt als energiebron voor de vorming van ATP. = Fotosysteem 1 (cyclische fosforylering) 2. Overgedragen worden op een waterstofacceptor en energie geleidelijk afstaan ten behoeve van de vorming van ATP. Hierdoor wordt het pigmentmolecuul positief. Om weer neutraal te worden nemen de pigmentmoleculen energiearme elektronen op. Deze worden verkregen door water de splitsen in H en O. NADP+ dient hier als elektronen acceptor. Deze neemt 2 E- en 1H+ op. Ook hier worden ionen actief getransporteerd. Waardoor er een concentratieverschil ontstaat. Dit wordt gebruikt voor de vorming ATP. Donkerreacties Gebruiken de ATP en de NADPH die ontstaan bij de lichtreacties als energiebron. Er worden bij deze donkerreacties 12 NADPH en 18 ATP moleculen gebruikt, om 1 glucosemolecuul te maken. Om dit te maken in de lichtreacties moeten deze respectievelijk 12 en 18 keer doorlopen worden. Iedere keer is hiervoor 1 watermolecuul nodig. Dit maakt de bruto-reactievergelijking: 1. Schrijf op wat je al weet: 12 H2O voor de pijl, 1 glucose na de pijl, 6 H2O na de pijl. 2. Nog 6 C nodig. Komt niet los voor dus: 6CO CO H2O + energie à Pagina 24 van 47

25 C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2. Andere assimilatie- en dissimilatieprocessen. Fotosynthese = een vorm van koolstofassimilatie waarbij de energie uit (zon) licht wordt benut. Chemosynthese = een vorm van koolstofassimilatie waarbij de energie verkregen wordt uit de oxidatieprocessen van anorganische stoffen. Voortgezette assimilatie = de vorming van koolhydraten, eiwitten en vetten waarbij glucose als grondstof dient. De benodigde energie wordt geleverd door ATP. Kan ontstaan bij fotosynthese, maar meestal niet. Bij fotosynthese wordt namelijk zo weinig energie gevormd dat het direct verbruikt wordt. Anaërobe dissimilatie = dissimilatie van glucose zonder zuurstof. Chemosynthese Chemo-autotroof = bacteriën die hun energie kunnen verkrijgen door chemosynthese. Door oxidatie van anorganische stoffen komen energierijke elektronen vrij. Deze worden vastgelegd in ATP. Hiermee en met een waterstof wordt uit CO2 glucose gemaakt. Voorbeelden van chemosynthese Zwavelbacteriën zetten waterstofsulfide om in zwavel. 2H2S + O2 à 2H2O + 2S + energie Vervolgens wordt de zwavel verder geoxideerd tot zwavelzuur. 2S + 2H2O + 3O2 à 2H2SO4 + energie Het zwavelzuur splits zich in water in H+-ionen en sulfaationen (SO42-) Nitriet- en nitraatbacteriën (nitrificerende bacteriën) Pagina 25 van 47

26 Nitrietbacteriën zetten ammoniumionen om in salperigzuur. 2NH + 3O2 à 2HNO2 + 2H2O + Energie Vervolgens wordt salpetrigzuur in het water gesplitst in H+-ionen en nitrietionen (NO2-) Nitraatbacteriën zetten vervolgens het nitriet om in nitraat. 2NO2- + O2 à 2NO3- + energie. Assimilatie van koolhydraten Monosachariden = enkelvoudige suikers Disachariden = 2 enkelvoudige suikers aan elkaar gekoppeld. Polysachariden = honderden suikers aan elkaar gekoppeld. Vb: cellulose Polymerisatie = het aan elkaar koppelen van suikers. Zo wordt ook zetmeel gevormd in de chloroplasten. Amyloplasten = zetmeelkorrels waar grote hoeveelheden zetmeel opgeslagen liggen. Glycogeen = een stof die als reservevoorraad energie dient. Assimilatie van eiwitten Proteïnen = eiwitten, polymeren opgebouwd uit vele aminozuren. Aminozuren zijn opgebouwd uit een algemeen deel en een restgroep. De laatste bepaald de soort aminozuur. Planten kunnen aminozuren maken uit glucose en NOx. De energie wordt gehaald uit ATP. Dieren kunnen alleen aminozuren opbouwen uit andere aminozuren die in hun voedsel zitten. Essentiële aminozuren = aminozuren die in het voedsel van dieren moeten zitten omdat ze deze zelf niet kunnen maken. Pagina 26 van 47

27 Assimilatie van vetten Lipiden = vetten opgebouwd uit een glycerol molecuul en 3 vetzuurmoleculen à ester. Fosforlipiden = 1 vetzuur uit de lipiden is vervangen door een fosforzuur. Anaërobe dissimilatie van glucose De glycolyse levert 2 ATP moleculen per glucosemolecuul. Hiervoor is dus veel voedsel nodig voor weinig energie. Gisting = het vormen van ATP door de glycolyse. Bij glycolyse wordt energie overgedragen op NAD+, hierbij ontstaat NADH. Dit moet weer om worden gezet in NAD+. Twee manieren 1. Alcoholgisting = PDZ omzetten in ethanol. 1C afsplitsen van PDZ. Hiervan wordt CO2 gevormd. Overige 2C s worden ethanal. De ethanal wordt ethanol door het afsplitsen van de H+ ionen van NADH. 2. Melkzuurgisting = PDZ omzetten in melkzuur. Door het afsplitsen van de H+ ionen van het NADH wordt dit weer NAD+ en wordt het PDZ melkzuur. Zie afbeelding 75. Optie 2 komt ook voor bij mensen en dieren, bij explosieve sporten geen tijd om glucose verder af te breken dan glycolyse. Ophopingen van melkzuur ontstaan. Dit wordt later afgevoerd naar de lever. Dissimilatie van eiwitten Eiwitten aminozuren amoniak + PDZ/ acetyl co-enzym A Eiwitturnover = hergebruik van eiwitten. 80% is opgebouwd uit andere afgebroken- eiwitten. Hiervoor wordt 15% van onze energie gebruikt. Dissimilatie van vetten Vetten glycerol + vetzuren (lever) glycerol wordt óf PDZ of glucose glycogeen (energiereserve), vetzuren worden C2 afgesplitst acetyl co-enzym A Pagina 27 van 47

28 CZC. Aërobe dissimilatie van vetten levert veel energie vanwege het hoge gehalte H-atomen per gram. Het respiratior quotiënt Respiratior quotiënt is de verhouding tussen de verbruikte O2 en de uitgeademde CO2. RQ = # afgegeven CO2 moleculen Aantal opgenomen O2 moleculen Als het aantal opgenomen O2 gelijk is aan het aantal CO2, zoals onderzoekers eerst dachten zou de verhouding 1 zijn. Dit blijkt niet zo te zijn, à er worden nog andere stoffen gedissimileert. RQ vetten = 0.7 RQ eiwitten = 0.9 RQ gemiddeld bij mensen =.85 Het basale metabolisme Basale metabolisme = alle stofwisselingsprocessen die in rust doorgaan. (grondstofwisseling). Deze wordt bepaald door de hoeveelheid verbruikte zuurstof in rust. Verschilt per persoon. Afhankelijk van geslacht, leeftijd, gewicht, lichaamstemperatuur, tijd van de dag en jaargetijde. Poikilotherm = de lichaamstemperatuur is gelijk aan de omgeving. Basisstof 6, kringlopen Koolstofkringloop Lucht bestaat voor 0.03% uit CO2 Producenten = autotrofe organismen die CO2 opnemen en er glucose en andere organische stoffen van maken. Land: planten. Zee: cyanobacteriën. Consumenten = hetrotrofe organismen die leven van de autotrofe organismen. Detritus = alle dode resten en andere afvalproducten van organismen. Deze resten worden weer verbruikt door sommige hetrotrofe organismen, en schimmels. Pagina 28 van 47

29 Reducenten = de schimmels en hetrotrofe organismen die de detritus opruimen. Stikstofkringloop Lucht bestaat voor 78% uit stikstof. Stikstof los uit de lucht kan niet worden benut, alleen in verbinding kan het verbruikt worden. Stikstofassimilatie = het vormen van aminozuren en eiwitten uit nitraationen. Denitrificerende bacteriën; leven zonder zuurstof, gebruiken bij dissimilatie nitraat als electronenacceptor, zetten nitraat om in stikstof. Nitrogenase = een enzym wat N2 moleculen kan splitsen, waardoor bacteriën het stikstof uit de lucht wel kunnen benutten. N2 wordt gebonden aan H, waardoor NH3 ontstaat. Bacteriën die dit eiwit bezitten komen voor op bepaalde planten (klaver) deze worden gebruikt als groenbemesting om de grond stikstofrijk te houden. Deze bacteriën maken een anaëroob deel in de cel, waar ze stikstof binden. Fotochemische stikstofbinding = onweer bindt stikstof aan O3, hierdoor ontstaat nitraat. (NO3) Hoofdstuk 4 Planten Meeldraden en stampers zijn de voortplantingsorganen van een plant. Een meeldraad bestaat uit een helmknop en een helmdraad, hierin vindt meiose plaats waarbij haploïde cellen ontstaan, deze cellen ontwikkelen zich tot stuifmeelkorrels. Bevruchting: stuifmeelbuis groeit uit de stuifmeelkorrel naar het zaadbeginsel (eicel) toe. Kernen versmelten en zaadbeginsel wordt zaad (bij bevatten van zygote/embryo). Bij ontwikkeling zaadbeginsel zaad vindt ook de ontwikkeling Pagina 29 van 47

30 vruchtbeginsel vrucht plaats. Van embryo naar kiemplant: reservevoedsel uit zaadlobben wordt gebruikt -> zetmeel en eiwitten ->enzymen zetten zetmeel om in glucose -> glucose wordt bij dissimilatie verbruikt -> cytoplasma wordt gevormd uit overige reservestoffen ->stengel komt boven de grond-> chlorofyl wordt gevormd->fotosynthese-> glucose niet meer alleen uit reserves. Groei van een plant vindt plaats in meristemen, deze bevinden zich in de stengeltoppen, jonge bladeren en in het cambium. Zodra de cel buiten het meristeem komt vindt er celstrekking plaats: de vacuolen worden 1 en er vormt zich wandstandig cytoplasma. Hierdoor kunnen cellen van vorm gaan verschillen (celdifferentiatie). Dit hangt samen met de functie die de cel krijgt (celspecialisatie). Cambium zorgt voor diktegroei. Er vinden in het cambium mitose, celdeling en plasmagroei plaats. Na de celdeling blijft een dochtercel in het cambium, de ander beland erbuiten. Naar binnen toe ontwikkelen zich houtcellen, naar buiten toe ontwikkelen zich bastcellen. Beide kunnen zicht tot vaten vormen. Zomerhout -> smalle vaten, dunne kring, relatief donker van kleur Voorjaarshout -> brede vaten, dikke kring, licht van kleur Kernhout -> zorgt voor stevigheid Spinthout -> zorgt voor opwaarts transport (naar de bladeren) Mergstralen -> zorgt voor radiaal transport (van binnen naar buiten en omgekeerd) Breed uitwaaierende mergstalen ontstaan door deling van de parenchymcellen en zijn ervoor om de diktegroei bij te houden. Bij veel planten ontstaat er een kurklaag, dit wordt gevormd door het kurkcambium, wanneer de barst scheurt. Auxinen bevorderen de lengtegroei door strekking. Fototropie -> auxine is aan lichtkant lager -> de stengeltop groeit naar het licht toe. Pagina 30 van 47

31 Geotropie-> een stengeltop groeit tegen de zwaartekracht in (negatief) een worteltop groeit met de zwaartekracht mee (positief) Auxineconcentratie in wortel top is lager dan in een stengeltop. En ligt in de worteltop boven het optimum (bij verhoging remt de groei) en in de stengel onder het optimum(bij verhoging wordt de groei gestimuleerd). Planten zijn autotroof, ze nemen alleen anorganische stoffen op. Water en zouten via de wortels, koolstofdioxide uit de lucht via de bladeren. Glucose die bij fotosynthese ontstaan wordt gebruikt voor opbouw en herstel bij van de plant en voor vorming van reservestoffen. Verder wordt dit ook verbruikt bij dissimilatie. Zuurstof die vrijkomt wordt afgegeven aan de lucht en gebruikt voor de verbranding. Palissadeparenchymcellen bevatten veel bladgroenkorrels. Verbranding vindt altijd en in elk deel van de plant plaats. Opnamen en afgifte van CO2 en O2 vindt plaats door huidmondjes en luchtholtes. s Nachts zijn bijna alle huidmondjes gesloten. Via intercellulaire ruimtes diffunderen de gassen van buiten naar alle cellen en andersom. Bij jonge stengels en wortels vindt gaswisseling plaats door de opperhuid. Hierin kunnen huidmondjes voorkomen (bij kruidachtigen). Kurkporiën zijn plaatsen met niet-verkurkte delen met parenchym in de kurklaag van de schors. Ze staan in verbinding met mergstralen. Via intercellulaire ruimten en mergstralen vindt diffusie van gassen plaats. Intensiteit van fotosynthese is de snelheid waarmee de glucose wordt gevormd en zuurstof vrijkomt. Deze is afhankelijk van de hoeveelheid en kleur van het licht, de beschikbare hoeveelheid koolstofdioxide en water, de temperatuur en de hoeveelheid chlorofyl. De intensiteit wordt bepaald door de minst gunstige factor (de beperkende factor). Je kan deze intensiteit niet rechtstreeks bepalen. Houtige stengels -> de houtvaten liggen in jaarringen, de bastvaten liggen eromheen Kruidachtige stengels -> de vaten liggen bij elkaar in vaatbundels. Pagina 31 van 47

32 Bladeren -> de vaten liggen in nerven. Houtvaten ontstaan uit houtcellen, de houtcellen maken tegen de primaire celwanden dikke secundaire celwanden aan van cellulose en houtstof. De dwarswanden verdwijnen en tenslotte verdwijnen ook de cellen zelf. Bij groeiende plantendelen worden ringvormige of spiraalvormige secundaire celwanden afgezet. Bij later gevormde houtvaten zijn ze netvormig, of vrijwel compleet bedekt, hier komen stippels voor. Zijwaarts transport is bij allen mogelijk. Via de houtvaten worden vooral water en zouten van de wortels naar de bladeren vervoerd. (anorganische sapstroom) Bij bastvaten verdwijnen de dwarswanden tussen de cellen niet, maar komen er openingen in. De cellen verdwijnen niet, maar de kernen wel. Bastvaten leven daardoor kort en worden snel samengedrukt. Via de bastvaten worden water en assimilatieproducten van de bladeren naar alle delen van de plant vervoerd (organische sapstroom) Houtvaten en bastvaten liggen in de centrale cilinder van een wortel. De buitenste laag cellen van deze cilinder noem je de endodermis. Tot aan deze cilinder vindt watertransport voornamelijk plaats via de celwanden. Door capillaire werking van verbonden poriën in de wanden stroomt er water met opgeloste stoffen vanuit de bodem de wortels in. De schors en opperhuid zijn doordrenkt met water en zouten uit de bodem. Endodermiscellen zorgen voor een actief transport van zouten naar de centrale cilinder, waardoor de osmotische waarde in de centrale cilinder groter is dan in de schors. Door osmose diffundeert het water naar de centrale cilinder. De kurkbandjes zorgen dat water niet via de celwanden terugstroomt naar het schors, het water stijgt in de houtvaten. Dit noemt men worteldruk. Transport van de anorganische sapstroom: Verdamping van celwanden (voornamelijk die die aan een luchtholte grenzen) wordt door capillaire werking aangevuld door verdamping van de houtvaten in de kleine nerven, vandaar weer door grotere nerven, tot aan de houtvaten in de stengels. Het water wordt omhooggetrokken als een soort draad, dit kan doordat de houtvaten nauw zijn. De cohesie en adhesie zijn samen sterker dan de zwaartekracht. Houtvaten van de stengels gaan over in die van de wortels. Het water in de wortels wordt aangevculd door endodermiscellen, aangevuld vanuit celwanden in de schors en de opperhuid en vervolgens vanuit de bodem. Het transport van wortel naar bladeren is passief, het kost geen energie. Het opnemen van zouten Pagina 32 van 47

33 door de cellen is actief. Bij hoge luchtvochtigheid is verdamping nihil. Het water komt door openingen in de opperhuid naar buiten, de bladeren gaan druppelen. Met een watercultuur kan worden onderzocht welke mineralen een plant nodig heeft. Planten hebben Ca, P, K, Mg, N, Fe en S en spoorelementen(geringe hoeveelheden) nodig voor normale groei en ontwikkeling. Als planten volledige voedingsoplossing hebben, nemen ze ionen selectief op. Planten zetten overtollige glucose vooral om in zetmeel, zodat de osmotische waarde niet teveel stijgt. Zetmeel is slecht oplosbaar. s Nachts wordt dit zetmeel omgezet in sacharose (suiker) en afgevoerd (via bastvaten) naar andere delen van de plant. Cellen nemen actief sacharose op uit de organische sapstroom. Sacharose kan worden omgezet in glucose, wat weer gebruikt wordt bij dissimilatie. Grote hoeveelheden reservestoffen in een plant worden opgeslagen in de cellen van zaden en van verdikte delen. Deze kunnen in het voorjaar weer vervoerd worden via de houtvaten. Glucose, fructose en sacharos bevinden zich in het vacuolevocht. Vetten zijn opgeslagen als druppels in het cytoplasma. Eiwitten in het vacuolevocht of in het cytoplasma, als aleuronkorrels. Kruidachtigen zijn stevig door de turgor en houtvaten. Houtachtigen zijn stevig door houtvaten. Beide hebben ook steunweefsels. Deze bestaan uit vezels die zijn ontstaan uit langgerekte sklerenchymcellen. Een dikke secundaire celwand wordt afgezet tegen de primaire. De cellen binnen de wanden sterven af. Vezels liggen meestal bij elkaar in bundels of als kapje op vaatbundels. De meeste planten zijn bedekt met een waslaagje, de cuticula, deze voorkomt uitdroging van de plant. Bij droge omstandigheden sluiten huidmondjes ook overdag, dit gebeurt door vormveranderin in de sluitcellen. Als de turgor afneemt, worden de openingen kleiner en gaan ze uiteindelijk dicht. De turgor is afhankelijk van de osmotische waarde van het vacuolevocht. Bij veel planten liggen de huidmondjes aan de onderzijde van de plant, dit zodat de wind de waterdamp minder goed kan afvoeren. Planten in een droge omgeving hebben een klein oppervlak, een dikke cuticula en weinig huidmondjes. Pagina 33 van 47

34 Hoofdstuk 5 Biotische factoren: de invloeden afkomstig van de levende natuur die organismen beïnvloeden. Predatoren: roofdieren. Abiotische factoren: de invloeden afkomstig van levenloze natuur die organismen beïnvloeden. Organisatieniveaus: Niveau waarop het leven kan worden bestudeerd, van heel laag niveau (molecuul of cel) tot heel hoog (biosfeer of ecosysteem). Individu: een organisme. Biosfeer: het gedeelte van de aarde en de dampkring dat door organismen wordt bewoond. Biomen/Vegetatiegordels: grote gebieden binnen de biosfeer waar het klimaat bepalend is voor de soorten organismen die er leven. Ecosysteem: een min of meer natuurlijk begrensd gebied binnen een bioom met elk kenmerkende biotische en abiotische factoren. Levensgemeenschap: alle organismen die binnen een ecosysteem leven. Biotoop: het geheel van abiotische factoren in een ecosysteem. Populaties: Voortplantingsgemeenschap van individuen van een bepaalde soort in een bepaalde ruimte. Tolerantie: het vermogen van organismen om schommelingen in een abiotische factor te kunnen verdragen. Verspreidingsgebied/Areaal: gebied op aarde waar een soort voorkomt. Tolerantiegrens: de uiterste waarde waarbij individuen van de soort kunnen overleven. Beperkende factor: als van tenminste een abiotische factor is overschreden is deze abiotische factor de beperkende factor. Tolerantiegebied: Gezamenlijke waarden van een milieufactor waarbij Pagina 34 van 47

35 individuen van een soort kunnen overleven. Optimumkromme: Een kromme waarbij het verband tussen een factor en een activiteit is uitgezet, bijv. verband tussen temperatuur en enzymactiviteit: er is een beste temperatuur(optimum), waarbij de enzymactiviteit het hoogst is. Stresszone: als een organisme zich dicht bij de uiterste waarden waarin hij kan overleven bevindt. Klimaat: een combinatie van verschillende abiotische factoren: temperatuur, licht, lucht (wind), en water (neerslag). Macroklimaat: grote gebieden op aarde waarbinnen (vrijwel) hetzelfde klimaat heerst. Microklimaat: De klimaatsomstandigheden in een klein gebied. Poikilotherme dieren: dieren met een lichaamstemperatuur die ongeveer gelijk is aan zijn omgeving. Homoiotherme dieren: dieren met een constante lichaamstemperatuur. Zonplanten: planten die het beste groeien bij een hoge lichtintensiteit en komen dus vooral voor op pop plaatsen met weinig tot geen schaduw. Schaduwplanten: planten die het beste groeien bij een beperkte lichtintensiteit en komen vooral op schaduwrijke plaatsen voor. Schaduwplanten hebben vaak grotere bladeren dan zonplanten. Daglengte: tijd dat de zon boven de horizon staat. Beweging van de lucht/wind - Windbloemen:de wind zorgt bij deze bloemen voor de bestuiving. - De samenstelling van de lucht is van levensbelang voor alle organismen. Koolzuur: als koolstofdioxide oplost in water ontstaat koolzuur. Oppervlaktewateren: rivieren, sloten, meren en plassen. Planten zijn in sterke mate aangepast aan de beschikbare hoeveelheid water. Waterplanten:hebben weinig stevige delen. Het wortelstelsel is klein of Pagina 35 van 47