Biologie samenvatting hoofdstuk 1 (isis)

Biologie samenvatting hoofdstuk 1

Organismen bestaan uit bacteriën, schimmels , planten en dieren (en dus mensen). 
Ieder organisme heeft een levensloop, die al begint bij de geboorte. Direct vanaf de geboorte vinden groei en ontwikkeling plaats. Onder ontwikkeling verstaan we het optreden van veranderingen in de bouw en het functioneren van het individu. De levensloop eindigt met de dood van het organisme.
Doordat er ook voortplanting plaatsvind heeft elke soort een levenscyclus, die zich dus steeds herhaald alleen met andere organismen.
Als een organisme geen levensverschijnselen meer vertoont, is het dood. Er zijn ook dingen in de natuur die nooit geleeft hebben, die noemen we levenloos, dit zijn bijvoorbeeld water of gesteente.
Enzymen versnellen de chemische reacties van stofwisselingsprocessen (=stofwisseling).

Generatio spontanea: organismen zouden volgens deze theorie uit llevenloze of dode materie ontstaan. Aristoteles was van mening dat alle levenloze en dode organismen levenskrachten bezaten. Onderzoeker Van Helmont had zelfs een recept ontwikkeld zodat er muizen zouden ontstaan uit vies wasgoed. Ze waren er later van overtuigd dat lucht de levenskrachten bezat.
Needham: voerde experiment uit. Hij verhitte bouillon in een kolf en sloot die af, waarna er na een paar dagen micro-organismen ontstonden.
Spallanzani: herhaalde de proef. Hij liet de bouillon alleen eerst lang koken en smolt daarna de kolf dicht. De kolf was na enkele dagen nog schoon. De aanhangers van GS waren niet overtuigd, omdat de lucht niet kon binnendringen.
Pasteur: leverde het bewijs dat de theorie van GS niet juist is. Hij toonde aan dat de lucht, het water en de bodem micro-organismen bevatten, maar dat het ook op eenvoudige wijze verkomen kan worden dat bacteriën in de oplossing komen. Het koken zorgde ervoor dat de oplossing steriel werd.

Een orgaan is een deel van een individu met een of meerder functies. Een orgaanstelsel bestaat uit een aantal organen die samen een bepaalde functie uitoefenen, zoals het verteringsstelsel en het bloedvatenstelsel.

Onze botten hebben een mergholte zodat ze licht zijn (waardoor we ze snel kunnen bewegen), en de beenbalkjes zitten op een speciale manier in de kop van het bot (waardoor ze grote krachten kunnen beoefenen). Bloedvaten van sommige dieren hebben ook een speciaal tegenstroomprincipe. Het bloed dat van de romp de poten instroomt, geeft het grootste deel van zijn warmte af aan het bloed dat terugstroomt naar de romp. 

Organen bestaan uit cellen. Cellen kunnen verschillen van vorm, die hangt namelijk samen met de functie. Meestal liggen cellen met dezelfde vorm bij elkaar. We noemen deze dan weefsels. Vaak liggen de cellen niet tegen elkaar maar komt er tussencelstof voor, dat bestaat uit dood materiaal.

Elk deel van een cel met een eigen functie heet een organel. Een cel bestaat uit cytoplasma (celplasma) en kernplasma. Het cytoplasma bestaat uit grondplasma en organellen. Het grondplasma is een vloeistof die bestaat uit water en opgeloste stoffen zoals eiwitten. De buitenste laag van het cytoplasma is een dun vlies: het celmembraan. De celkern bestaat uit kernplasma. De buitenste laag van het kernplasma is het kernmembraan. De celkern regelt de stofwisselingsprocessen die in de cel plaatsvinden.

In het grondplasma kunnen n voorkomen, dit is een blaasje gevuld met vocht. Een vacuole is omgeven door een vacuolemembraan. In dierlijke cellen komen er echter weinig vacuolen voor, ze zijn vaak klein en soms ontbreken ze geheel. Jonge plantencellen bevatten er veel. Bij oudere planten zijn de vacuolen samengesmolten tot een centrale vacuole die in het midden van de cel ligt. Daaromheen zit het cytoplasma, tussen de centrale vacuole en de celwand. Dit noemen we dan wandstandig cytoplasma. Anthocyaan is een kleurstof die de bloemen (en rode ui) kleur geeft.
In het cytoplasma van jonge plantencellen komen proplastiden voor. Dit zijn kleine korrels die zich tot plasticiden kunnen ontwikkelen. Uit proplastiden kunnen chloroplasten, chromoplasten en leukoplasten ontstaan. Plastiden komen niet voor in dierlijke cellen.
In chloroplasten vind fotosynthese plaats, dit zijn namelijk bladgroenkorrels.
Chromoplasten zijn kleurstofkorrels, ze geven de kleur aan planten.
Leukoplasten ontwikkelen tot chloroplasten, chromoplasten en amyloplasten (zetmeelkorrels).

In een plantaardige cel vormt het cytoplasma een celwand. De celwand is tussencelstof en behoort niet tot de cel. Ze sluiten vaak niet goed aan met de naburige cellen en daardoor ontstaan er kleine holten: de intercellulaire ruimten. LET OP: dieren hebben geen celwand. De kern is het centrale regelpunt van de cel. Hierin bevinden zich ook de chromosomen (DNA). Vanaf het dna kunnen boodschappen naar het cytoplasma gaan, een aansturein om een eiwit te produceren. Zo’n dna-molecuul gaat door een kernporie in het kernmembraan richting cytoplasma. Het komt dan terecht in het membranenstelsel dat aangesloten is op de kernmembraan. Dat is het endoplasmatisch reticulum; een ingewikkeld netwerk van dubbele membranen in het cytoplasma. Doordat de twee membranen bijna tegen elkaar aanliggen, ontstaan afgeplatte holten en kanaaltjes. Het endo reticulum vervult een functie bij het transport van moleculen in de cel.
Op de membranen van het endo reticulum bevinden zich ribosomen.  Dit zijn bolvormige organellen waarop de synthese van eiwitten plaatsvindt. Het grootste deel bevindt zich op het endo reticulum, de rest bevindt zich in het cytoplasma.
Eiwitten die in de ribosomen zijn gesynthetiseerd, komen terecht in de ruimte tussen de membranen van het endo reticulum. Ze hebben dan nog niet hun uiteindelijk vorm. Blaasjes met de eiwitten  snoeren zich af en versmelten met het Golgisysteem. Hierin krijgen ze hun uiteindelijke vorm.  Van het Golgi-systeem snoeren zich blaasjes af. Sommige blaasjes bevatten eiwitten die buiten de cel worden afgegeven.
De afgifte van een cel heet secretie. In cellen van klieren en slijmvlies vindt er veel secretie plaats.
Het Golgi-systeem bestaat uit opeengestapelde platte blaasjes, elk omgeven door een membraan.
In dierlijke cellen worden ook lysosomen van het G-systeem afgesnoerd. Lysosomen blijven in de cel. De eiwitten in lysosomen  zijn enzymen. Enzymen hebben een speciale functie bij stofwisselingsprocessen. Deze gaan normaal erg traag, maar de enzymen versnellen het.

Mitochondriën zijn ronde organellen. Ze bestaan uit een dubbel membraan, waarvan het binnenste embraan sterk is geplooid. In mitrochondriën vindt verbranding plaats, vooral van glucose. Hiervoor wordt zuurstof gebruikt. De energie die hierbij vrijkomt wordt opgeslagen in moleculen van de stof ATP (adenosinetrifosfaat).

Als op een later tijdstip ergens in de cel energie nodig is, wordt deze energie weer vrijgemaakt uit de ATP-moleculen. Het aantal mitochondriën in een cel is afhankelijk van de activiteit van de cel.
De chloroplasten (bladgroenkorrels) in plantaardige cellen zijn gevuld met membranen waartussen zich afgeplatte holten bevinden. De membranen lijken gerangschikt te liggen als stapels munten. Op de membranen liggen de enzymen voor de fotosynthese.
Het celmembraan vormt de grens tussen een cel en zijn omgeving.

Het transport van stoffen tussen de cel en zijn omgeving vindt selectief plaats: het celmembraan laat bepaalde stoffen de cel ingaan, maar houdt andere stoffen tegen. Op deze manier wordt de samenstelling van het cytoplasma geregeld via het celmembraan. Het celmembraan heet selectief permeabel. Een celmembraan bestaat uit twee lagen fosfolipiden (vetachtige stoffen), waarin eiwitten liggen. Sommige eiwitten en enkele fosfolipiden hebben koolhydraatketens die naar buiten steken.

Bacteriën bezitten geen kernmembraan, waardoor er geen scheiding is tussen kernplasma en cytoplasma. Bij een bacterie bevindt de informatie voor de erfelijke eigenschappen zich in één streng DNA, die los in het cytoplasma ligt. In het cytoplasma zijn geen reticulum, mitochondriën, plastiden of vacuolen. Wel hebben bacteriën een celmembraan met een celwand.

Bij secretie spelen diffusie, osmose en actief transport een rol.
Een oplossing bestaat uit een oplosmiddel en een of meerdere opgeloste stoffen. Bij organismen is water het belangrijktse oplosmiddel. De concentratie geeft de hoeveelheid opgeloste stof per volume-eenheid van de oplossing aan. Dit kan worden aangegeven in procent, gram per liter of in ppm (parts per million). 1 ppm komt overeen met een concentratie van 0.0001%.
Bij gassen wordt het begrip druk gebruikt in plaats van concentratie. Dit druk je uit in pascal (Pa) of kilopascal (kPa).

Diffusie: Verplaatsing van stoffen vanaf een plaats met een hoge concentratie naar plaatsen met een lage concentratie van die stof. àDiffussie leidt tot een homogene (gelijkmatige) verdeling van moleculen over de beschikbare ruimte.

De nettoverplaatsing van een stof per tijdseenheid wordt diffusiesnelheid genoemd. Deze is afhankelijk van de temperatuur, hoe hoger de temperatuur is hoe sneller de moleculen bewegen.

Difussiesnelheid is afhankelijk van een aantal factoren:
- het diffusieoppervlak: hoe groter het is, des te sneller er diffusie plaatsvindt.
- de afstand waarover diffusie plaatsvindt: hoe kleiner de afstand, des te sneller diffusie plaatsvindt.
- het druk-/concentratieverschil: hoe groter het verschil van druk/concentratie is, des te sneller vindt diffusie plaatsvindt.

Daarnaast is de diffusiesnelheid ook afhankelijk van de temperatuur, de aard van de diffunderende stof (grootte van de moleculen) en het medium waarin diffusie plaatsvindt. Bijvoorbeeld dat in lucht (gas) het 300000 keer zo snel gaat dan in water (vloeistof).

Difussie kan ook optreden als vloeistoffen of gassen zijn gescheiden door een wand waar alle moleculen doorheen kunnen gaan. Dit noemen we een permeabele wand. Sommige membranen hebben poriën die zo klein zijn dat alleen watermoleculen er doorheen kunnen gaan. Deze membranen noemen we semi-permeabel. Bij een semi-permeabele wand hebben de watermoleculen een nettoverplaatsing van een lage concentratie naar een hoge concentratie, om zo die concentratie lager te maken.
Door de concentratie aan opgeloste stoffen heeft een oplossing een bepaalde osmotische waarde. Hoe hoger de concentratie van een oplossing is, hoe hoger de osmotische waarde is. Als twee oplossingen zijn gescheiden door een semi-permeabele wand treedt osmose op.
Osmose is te beschrijven als de verplaatsing van water door een semi-permeabel membraan, van een plaats met een lage osmotische waarde naar een plaats met een hogere osmotische waarde.

Het celmembraan is voor eencelligen de scheiding met de omgeving, met het externe milieu.
Iedere individuele cel van een veelcellig dier wordt omgeven door een dun laagje vloeistof, de weefselvloeistof. De weefselvloeistof van een organisme vormt één geheel, het interne milieu. Ook het bloedplasma wordt tot het internet milieu gerekend.

Een celmembraan (=selectief permeabel) bestaat uit twee lagen fosfolipiden, waarin eiwitten liggen ingebed. Doordat de fosfolipiden in het celmembraan vetachtige stoffen zijn, vormen ze een barrière voor in water oplosbare stoffen die minder goed in vet oplosbaar zijn. Deze moleculen kunnen niet zonder meer door het celmembraan heen diffunderen. à de cellen zijn in staat de concentratieverschillen tussen het cytoplasma en het milieu te handhaven. 
Watermoleculen passeren een celmembraan via een porie eiwit (zie afbeelding op blz 3).

Andere eiwitten in het celmembraan werken als transportenzymen. De werking v. transportenzymen kosten de cel geen energie. Door diffusie komen molecuul of ion en transportenzym in contact en het transportenzym versnelt de diffusie van het molecuul/ion door de celwand. Dit vind alleen plaats met het concentratieverval mee, dat betekent van plaats met hoge concentratie naar plaats met lage concentratie. Transport dat tegen het concentratieverval in plaatsvindt, kost energie en heet actief transport. De energie wordt geleverd door ATP-moleculen. In de cel is de Na⁺ concentratie lager en de K⁺ concentratie hoger dan buiten de cel. Een bep. transportenzymen pompt elke keer Na⁺ naar binnen en K⁺ naar buitenànatrium-kaliumpomp. Het celmembraan kan ook bepaalde eiwitten bevatten die aan de buitenkant stoffen kunnen binden à receptoreiwitten.

Fagocytose: opname v. stoffen zonder dat ze door het celmembraan hoeven. Ze worden dan ingesloten en in blaasjes van het celmembraan afgesnoerd à bij vaste stof. Pinocytose: fagocytose maar dan bij vloeibare stof. Het blaasje versmelt met verteringsstof (lysosoom, niet zulke grote verschillen tussen die membranen) en de verteringsproducten gaan via actief transport door het membraan vh. blaasje het cytoplasma in. Afvalstoffen&celproducten worden zo naar buiten geleid (maar dan omgekeerd). En zo werkt ook bijv. een pantoffeldiertje/amoebe.

Om bijna elke organel zit een celmembraan. Daarom kan tussen die organellen (waardoor de cel in compartimenten is verdeeld) cytoplasma als geheel stromen à plasmastroming. Door die compartimentering kunnen de concentraties in een cel verdeeld zijn.

Bloedcel in water à water de cel in door osmose à bloedcel knapt. Als je dat met plantencel doet à knapt niet door stevigheid vd. celwand. Die druk vd. cellen tegen celwanden heet turgor (plantencellen met turgoràturgescent), hierdoor zijn plantencellen heel stevig. Tegendruk vd. celwand tegen cel heet wanddruk. Cel neemt water op uit celwand: osmotische waarde daalt iets. Door wanddruk wordt waterstroom naar binnen tegengehouden. Osmotische waarden niet gelijk, maar geen nettoverplaatsing meer (evenwicht).

Plasmolyse: de osmotische waarde buiten de cel is groter dan in de cel à water stroomt de cel uit tot osmotische waarde gelijk is à cel laat los vd. celwand. Bij langdurige plasmolyse gaat de cel dood.