Auteur VO-content Laatst gewijzigd 29 juli 2016 Licentie CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie Webadres https://maken.wikiwijs.nl/63281 Dit lesmateriaal is gemaakt met Wikiwijs Maken van Kennisnet. Wikiwijs Maken is een onderdeel van Wikiwijsleermiddelenplein, hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, vergelijkt, maakt en deelt.
Inhoudsopgave Eukaryoot of prokaryoot Intro Vooraf Eindproduct-Beoordeling Doelen-Concepten Kennisbank Werkwijze Verwerking Stap1 Stap2 Stap3 Stap4 Stap5 Stap6 Stap7 Stap8 Antwoorden Verwerking Over dit lesmateriaal Pagina 1
Eukaryoot of prokaryoot Intro In je leven krijg je met heel wat ziekteverwekkers te maken. Gelukkig is je lichaam meestal goed in staat deze aanvallen af te weren. Maar zo nu en dan moet de medische wetenschap hulp bieden. Bekijk het filmpje: Video: Q-koorts Dankzij de medische microbiologie is de bron van veel infectieziekten bekend. Door gebruik te maken van microscopen en vooral ook elektronenmicroscopen, kan men nauwkeurig vaststellen welk micro-organisme de oorzaak is van een bepaalde ziekte. Om de ziekteverwekker te bestrijden, is het belangrijk zijn bouw en stofwisseling goed te kennen. Daarna kan gezocht worden naar een medicijn, dat wel de cellen van de ziekteverwekker aantast en niet jouw eigen cellen! In deze module kijk je naar de algemene bouw van cellen en naar de verschillen ertussen. Pagina 2
Vooraf Eindproduct-Beoordeling Eindproduct In stap 7 maak je een ppt-presentatie over zoönose, die je presenteert aan je klasgenoten. In stap 8 doe je als microbioloog onderzoek en maakt een verslag. De kennis uit de voorafgaande stappen heb je hiervoor nodig. Beoordeling Het verslag van stap 8 wordt beoordeeld door de docent. Vraag de docent naar de beoordelingscriteria. Het resultaat van stap 1 en 2 wordt afgetekend. Doelen-Concepten Aan het eind van deze module Kun je: verschillen noemen tussen prokaryoten en eukaryoten. verschillen tussen plantaardige cellen en dierlijke cellen noemen. cellen en delen van cellen herkennen in licht- en elektronenmicroscopische foto s. Pagina 3
de bouw en functie beschrijven van celmembraan, celkern, mitochondriën, e.r., Golgi-systeem, lysosomen, ribosomen, cytoskelet, celwand, vacuoles en plastiden, ciliën, flagellen. Deelconcepten Prokaryoot, eukaryoot, virus, bacterie, celmembraan, celkern, mitochondriën, e.r., Golgi-systeem, lysosomen, ribosomen, cytoskelet, celwand, vacuoles, plastiden, ciliën, flagellen. Kennisbank KB: Celorganellen en kern KB: Cellen van drie domeinen KB: Bacteriën KB: Virussen KB: Bacteriën, voortplanting en verspreiding Werkwijze De module 'Eukaryoot of prokaryoot' bestaat uit een groot aantal opdrachten. Op bijgaand werkplan kun je invullen welke opdrachten je gedaan hebt. Zo houd je goed overzicht. Download hier het Werkplan 'Eukaryoot of prokaryoot'. Werkvorm Stap 1 t/m 6 kun je individueel doen. Stap 7 en 8 doe je in tweetallen. Benodigdheden Werkblad Organellen Tijd Voor deze module heb je ongeveer 10 uur nodig (lestijd plus huiswerktijd). Pagina 4
Verwerking Stap1 De elektronenmiscorcoop Met het blote oog kun je twee punten die 0,2 mm van elkaar liggen nog net gescheiden waarnemen. Stel je voor dat in een preparaat twee punten 200 nm van elkaar liggen. Je ziet dan één punt. Als je 1000x vergroot wordt de afstand 0.2 mm en dan zie je wel twee punten! De golflengte van het gebruikte licht bepaalt het scheidend vermogen van een microscoop. Raadpleeg evt de natuurkunde docent voor verdere uitleg. Tot ca 1965 waren enkele celonderdelen beschreven, maar de mogelijkheden reikten niet verder. De opkomst van de elektronenmicroscoop veranderde veel. Zo n microscoop werkt met sterk versnelde elektronen. Daarmee wordt het oplossend vermogen 0,2 nm, dus 1000 maal zo groot. Er zijn twee soorten elektronenmicroscopen: De transmissie-elektronenmicroscoop (TEM) maakt beelden van heel dunne coupes van cellen. Zo kun je alle celonderdelen in doorsnede zien. De rasterelektronenmicroscoop (ook wel scanningelektronenmicroscoop genoemd, SEM) laat het oppervlak van structuren zien. Om cellen aan de binnenkant te bekijken, moet je ze openbreken. Bekijk: Pagina 5
Opdracht 1 Soorten microscopen In tweetallen. Zoek foto s van cellen en celonderdelen gemaakt met verschillende soorten microscopen (licht, TEM en SEM). Waaraan kun je zien welke microscoop gebruikt is? Stap2 Pagina 6
De organellen en hun functie Opdracht 1 Organellen KB: Celorganellen en kern Noteer de namen en de functies van de organellen op je werkblad. Opdracht 2 Cellen Controleer of je alle organellen nu kent met behulp van dit filmpje: Opdracht 3 Functie cellen Als organellen hun functie niet goed uitvoeren, en de betreffende cellen niet gerepareerd of vervangen kunnen worden, kun je ziek worden. Bekijk steeds de afbeeldingen met beschrijving. Welk celonderdeel is aangetast? a. Sikkelcelziekte: de vorm van de rode bloedcellen is afwijkend. Pagina 7
Bij iemand met sikkelcelziekte leven de rode bloedcellen minder lang en zijn ze minder goed in staat om zuurstof te vervoeren. I. celmembraan II. cytoskelet III. lysosoom IV. mitochondrium b. Cystic Fibrose, ook wel cystic fibrosis of taaislijmziekte genoemd, is een erfelijke ziekte, waarbij het geproduceerde slijm in allerlei organen taai is. Dit komt doordat het transport van stoffen de cel in en uit niet goed verloopt. Het taaie slijm zorgt voor verstoppingen in de luchtwegen en in de darmen en lever. I. celmembraan II. cytoskelet III. lysosoom IV. mitochondrium c. Ziekte van Leigh, een stofwisselingsziekte waarbij er hersencellen beschadigen doordat ze te weinig energie hebben. I. celmembraan II. cytoskelet III. lysosoom IV. mitochondrium d. Stapelingsziekte, aandoening als gevolg van een gebrek aan een bepaald enzym, waardoor stoffen niet worden afgebroken, maar worden opgeslagen ('gestapeld'), wat leidt tot stoornissen in de functie van de desbetreffende organen. I. celmembraan II. cytoskelet III. lysosoom IV. mitochondrium Stap3 Pagina 8
Het kan nog kleiner De cellen die we tot nu toe hebben besproken heten eukaryoten. Bij deze cellen zijn de celtaken over verschillende organellen verdeeld. Alle meercelligen zijn eukaryoten. Er zijn ook eencellige eukaryoten, zoals pantoffeldiertjes, amoeben en veel soorten algen. Met de komst van de elektronenmicroscoop werd duidelijk dat er ook een groep eencelligen is zonder celorganellen. Het DNA is in deze cellen ook niet opgesloten binnen een kernmembraan, maar ligt los in het cytoplasma. Omdat deze eencelligen een kern missen, werden ze prokaryoten genoemd (karyon betekent kern). De bacteriën en de oerbacteriën (archaea) zijn prokaryoten. Opdracht 1 Kennisbank Bestudeer de kennisbank. KB: Bacteriën Stap4 Voortplanting van bacteriën Pagina 9
Bestudeer de kennisbank. KB: Bacteriën, voortplanting en verspreiding Vorm tweetallen: Bestudeer de vermenigvuldiging van bacteriën. Stel een hypothese op over de mate waarin de voortplantingssnelheid van bacteriën afhankelijk is van de temperatuur. Toets deze hypothese door middel van de animatie. Maak een tabel van je resultaten. Vergelijk je gegevens met waarde uit de literatuur (internet). Maak een verslag van je activiteit en vergelijk dit verslag met een ander tweetal. Verbeter zo nodig je werk en doe het verslag in je map. Stap5 Opdracht 1 Virussen Bestudeer alle schermen van de kennisbank. KB: Virussen Neem de tabel over en zet een kruisje in de juiste kolom. bacterie virus Kan zich zelfstandig vermenigvuldigen Heeft nucleïnezuren Heeft een kern Heeft eiwitmantel Heeft celmembraan Heeft organellen Heeft een celwand Heeft cytoplasma Vat de overeenkomsten en verschillen tussen bacteriën en virussen samen in een Venn diagram, vergelijk het met een medeleerling en doe het diagram in je portfolio. Pagina 10
Bekijk de volgende video en beschrijf het proces in eigen woorden. Vergelijk je beschrijving met een klasgenoot en vul eventueel ontrekende gegevens aan. Zet er een titel boven, maak er een illustratie bij en stop de beschrijving in je map. Stap6 Op zoek naar geneesmiddelen Met welke medicijnen zou je iemand met griep, blaasontsteking of een schimmelinfectie kunnen genezen? Als je een geneesmiddel zoekt is het van belang een stof te vinden of te ontwikkelen die alleen werkt tegen de cellen die je wilt bestrijden en niet tegen de cellen van de patiënt. Tussen prokaryote en eukaryote cellen zijn verschillen: de aanwezigheid/ afwezigheid van een celwand, de bouw van de ribosomen, en details in de stofwisseling. Maar wat te doen als de ziekteverwekker een eukaryoot is: schimmels, een eencellig diertje of een worm. Zij lijken door hun eukaryote cel zo veel op de cellen van de te behandelen gastheer, dat er veel minder aangrijpingspunten voor remmende of dodende stoffen zijn. Er zijn dan ook minder van dergelijke geneesmiddelen. Voor virussen is het nog moeilijker een selectief remmende stof te vinden omdat deze organismen in de gastheer gebruik maken van de stofwisseling en de organellen van de gastheer. Rem je het virus dan rem je ook de stofwisseling van de gastheer. Pagina 11
Opdracht 1 Geneesmiddel a. Voor welk van de drie ziekten is het meest eenvoudig een geneesmiddel te vinden? I. bacterie II. schimmel III. virus b. Gebruik je antwoord van de vraag hiervoor. Waarop zou het medicijn zich vooral moeten richten, om wel de ziekte te bestrijden en niet de gastheer. I. celmembraan II. celwand III. kern c. Leg uit waardoor het bestrijden van gisten en schimmels lastig is. d. Leg uit waardoor het bestrijden van virussen lastig is. Lees www.dekennisvannu.nl en maak een korte samenvatting van wat je in stap 6 geleerd hebt over het maken van medicijnen tegen ziekteverwekkende micro-organismen. Stap7 Ziek door een dier Opdracht 1 Zoönose In tweetallen. Als je in aanraking komt met dieren, loop je altijd de kans dat je in aanraking komt met ziekteverwekkende micro-organismen die op of in het dier leven. Een klein deel van deze ziekteverwekkers is besmettelijk voor een mens. Ziekten die zich op deze manier verspreiden naar de mens heten zoönosen. Zoek op www.rivm.nl één voorbeeld van een zoönose. Zoek van de gekozen zoönose in ieder geval informatie over: de eigenschappen en levenscyclus van de ziekteverwekker de manier waarop deze zich verspreidt de rol die een mogelijke tussengastheer speelt de gevolgen van een infectie voor de mens de mogelijkheden die de mens heeft zich te beschermen een advies om de door jou gekozen ziekte te voorkomen. Zet de gevonden gegevens op maximaal zes ppt-sheets. Elke sheet moet zo gemaakt zijn dat deze in 10 seconden door het publiek kan worden gelezen en begrepen. Lever je ppt digitaal in bij je docent. Pagina 12
De ppt worden op een afgesproken tijdstip gepresenteerd. Elk tweetal krijgt dus 1 minuut. Stap8 Onderzoek naar micro-organismen In tweetallen Je weet nu veel over micro-organismen. In de volgende stap ga je zelf als microbioloog aan de slag. Voer in overleg met de docent één van de volgende onderzoeken uit. Maak een verslag van het onderzoek en lever dit in bij de docent. Bewaar het verslag in je portfolio. a. Waar loop je de meeste kans op bacteriële besmettingen? Volg de instructies in het practicum om daar achter te komen. Bacterie kweken - www.fontys.nl b. Is melk van een week over datum nog geschikt voor consumptie? Dat kun je te weten door het bepalen van het kiemgetal. Kiemgetal - www.fontys.nl c. Kan een rotte appel op de fruitschaal een sinaasappel besmetten? Of heeft elke fruitsoort zijn eigen rottingsbacteriën en -schimmels? Hier vind je suggesties om daar achter te komen. Rotting - www.fontys.nl Pagina 13
Antwoorden Verwerking Stap 2 Opdracht 3 Functie cellen a. b. c. d. II. I. IV. III. cytoskelet celmembraan mitochondrium lysosoom Stap 6 Opdracht 1 Geneesmiddel a. I. bacterie b. II. celwand c. Het zijn, net als de mens, eukaryoten. d. Ze zitten in de cellen. Pagina 14
Over dit lesmateriaal Colofon Auteur VO-content Laatst gewijzigd 29 juli 2016 om 08:46 Licentie Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om: het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden. Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie Aanvullende informatie over dit lesmateriaal Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar: Leerniveau VWO 4; Leerinhoud en Biologische eenheid; Biologie; Cel; Bouw en functie van cellen en doelen celonderdelen; Kenmerken van bacteriën en virussen; Eindgebruiker leerling/student Moeilijkheidsgraad gemiddeld Studiebelasting 10 uur en 0 minuten Trefwoorden leerlijn, rearrangeerbare, rearrangeerbare leerlijn Pagina 15