Biologie samenvatting H1 (klas 5)

Biologie samenvatting ordening                              Isis                         5^e klas  

Organismen worden opgedeeld in groepen. Zo’n groep noem je een taxon.. De taxonomie houdt zich bezig met de regels van dit ordeningssysteem, zoals de naamgeving etc. De systematiek houdt zich bezig met het indelen van de organismen volgens dit systeem. 

Indelingscriteria à kenmerken die worden gebruikt bij het indelen in groepen.
Tot halverwege de vorige eeuw had men twee groepen à de planten en de dieren.
Dit was zeer oppervlakkig ingedeeld, op basis van uiterlijke kenmerken zoals dat planten niet kunnen lopen, eten en ze hebben geen celwanden. Daarna kwamen er micro-organismen die kenmerken van beiden groepen hadden. à er kwam een 3^e, 4^e en 5^e rijk bij.

Kenmerken die gebruikt worden:

·         morfologische kenmerken

·         anatomische kenmerken

·         biochemische kenmerken (kwam er later bij)

Ordeningssysteem:

·         bacteriën

·         schimmels

·         planten

·         dieren

Virussen worden niet tot organismen gerekend, omdat ze niet uit cellen bestaan en omdat sommige virussen geen levensverschijnselen vertonen.

Er zijn vijf indelingscriteria. Het eerste is het aantal cellen¹ waaruit een organisme bestaat. Bacteriën zijn eencellig en bij schimmels, planten en dieren komen eencellige als veelcellige soorten voor. Het tweede kenmerk is de celgrootte². Deze kan verschillen tussen 0.001 en 0.1 mm. Het derde criterium is het bezit van organellen³. Een organel is een deel van een cel met een eigen functie, zoals de celkern, mitochondriën etc. 

Organismen waarbij een cel geen kernmembraan (en dus geen celkern) bevat, worden prokaryoten genoemd. Alle andere organismen zijn eukaryoten.

Het vierde kenmerk is het bezig van celwanden⁴.  Het vijfde kenmerk is de voedingswijze⁵. Organismen kunnen anorganische en organische stoffen uit het milieu opnemen.
Organische stoffen zijn afkomstig van (producten van) organismen.
Anorganische stoffen komen zowel in organismen als in de levenloze natuur voor. Denk aan water en keukenzout.

Organismen zijn dus in te delen in autotrofe en heterotrofe organismen.
Autotroof wilt zeggen zelfvoedend, die nemen uit hun omgeving alleen anorganische stoffen op (water, CO₂, zuurstof) en hebben geen andere organismen nodig voor hun voedsel.

à Organismen met chlorofyl (bladgroen) zijn autotroof.
Heterotroof wil zeggen een ander nodig hebben voor het voedsel. Ze zijn niet in staat organische stoffen te maken uit alleen anorganische stoffen als grondstoffen.

à De meeste bacteriën zijn heterotroof, net als schimmels en dieren.

Het rijk van de dieren verdelen we in bijvoorbeeld sponzen, geleedpotigen en gewervelde. Deze groepen noemen we afdelingen of phyla (enkelvoud: phylium). Een soort (=panter, tijger, leeuw) wordt ook wel species genoemd, en een geslacht genus. Een geslacht bestaat uit soorten die zich uit eendezelfde voorouder hebben ontwikkeld.

Soort: organismen behoren tot dezelfde soort als ze in staat zijn zich onderling voort te planten en daarbij vruchtbare nakomelingen voortbrengen. De voortplanting moet onder natuurlijke omstandigheden plaatsvinden.

Dit klinkt logisch maar er zijn twijfelgevallen; soms is slechts een deel van de nakomelingen vruchtbaar (Zoals bij de muildier/muilezel, vrouwen zijn vruchtbaar maar mannen niet). Eencelligen delen zich (ongeslachtelijke voortplanting), waarbij je dus niet kunt zien welke nieuwe eencelligen tot staat zijn in delen en welke niet.

Een soort bestaat uit een of meerdere populaties. Onder een populatie verstaan we een groep individuen van dezelfde soort die in een bepaald gebied leven en samen een voortplantings-gemeenschap vormen. Populaties van dezelfde soort kunnen door natuurlijke barrières van elkaar gescheiden zijn, zoals een rivier of zee. Bij geslachtelijke voorplanting vindt recombinatie plaats, uitwisseling van genen.
De meeste soorten bestaan uit zeer veel populaties. Een betere omschrijving van het woord soort is dus ook; de grootste verzameling van populaties waartussen een effectieve uitwisseling van genen plaatsvindt of plaats kan vinden.

De Zweedse bioloog Linnaeus voerde de binaire (tweedelige) naamgeving in.  Iedere soort kreeg een geslachtsnaam en een soortaanduiding. De geslachtsnaam wordt voorop gezet met een hoofdletter, de soortaanduiding komt daarachter met een kleine letter. Soms staat er nog een letter achter, die is van degene die de naam heeft gegeven.

Microbiologie: de tak van de biologie die zich bezighoudt met het bestuderen van bacteriën.
Bacteriën zijn prokaryoot. Bij veel soorten bestaat het erfelijk materiaal slechts uit één kringvormig chromosoom. Zo’n chromosoom is anders gebouwd dan die van planten en dieren, daar is het namelijk lineair (met een begin en een eind). Bij bacteriën bevat een chromosoom geen eiwitmoleculen. Elk chromosoom bestaat slechts uit één groot circulair DNA-molecuul.
Sommige bacteriën hebben plasmiden: kleinere circulaire chromosomen. Op de plasmiden bevinden zich genen die resistentie veroorzaken tegen bepaalde gifstoffen. Doordat het DNA los ligt, is het makkelijker bereikbaar voor enzymen.
I

n de biotechnologie wordt bij de recombinant-DNA-techniek geprofiteerd van de gemakkelijke bereikbaarheid van plasmiden.

Bij mitose in planten en dieren wordt er een spoelfiguur van trek- en steundraden gevormd. Die trekken de chromatiden van elk chromosoom uit elkaar. Bij bacteriën ontstaat er geen spoelfiguur. Elk van beide kringvormige DNA-moleculen zit op een bepaalde plaats vastgehecht aan het celmembraan à Hierdoor wordt een goede verdeling voor de dochtercellen verzekerd.
S

ommige bacteriën delen zich in het menselijk lichaam zeer snel, hierdoor is het afweersysteem soms niet in staat alle bacteriën tijdig onschadelijk te maken. Ze kunnen dan een ziekte veroorzaken.
Bacteriën die ziekteverwekkend kunnen zijn heten pathogene bacteriën.

Conjugatieà Als de plasmiden van een dode bacterie DNA-replicatie ondergaan en worden overgenomen door een andere bacterie. Er heeft hierdoor uitwisseling van genen plaatsgevonden.

In de biotechnologie worden o.a. geneesmiddelen en hormonen geproduceerd met behulp van genetisch gemodificeerde bacteriën. Bij andere omstandigheden (zoals afvalzuivering) optimaliseert men de omstandigheden waarin de bacteriën zich begeven.

Microbiologen gebruiken veel biochemische indelingscriteria, omdat ze slechts in een klein aantal uiterlijke vormen voorkomen (anatomische en morfologische kenmerken). Vooral de stofwisselingsreacties in de cel, de bouw van het DNA en RNA en de bouw van de celwand worden gebruikt als indelingscriteria.
De celwanden bij bacteriën bestaan vooral uit peptidoglycaan. Deze stof komt bij geen enkel ander organisme voor. Sommige bacteriën blijken een violette kleurstof gemakkelijk te absorberen aan hun celwanden, deze worden grampositief genoemd. Gramnegatieve bacteriën nemen deze kleurstof niet op.
Bacteriën kunnen heterotroof of autotroof zijn. Deze meeste soorten bacteriën bezitten geen chlorofyl, ze voeden zich met dode resten van organismen. Hierbij worden organische stoffen omgezet in anorganische stoffen.

Cyanobacteriën vormen een aparte groep binnen het rijk van de bacteriën. Ze bevatten chlorofyl en blauwe pigmenten. Ze komen in veel milieus voor (water en land). Waterbloei treedt op als er een grote hoeveelheid cyanobacteriën in het water zit. Op het land komen ze voor in bomen en rotsen.

Sommige bacteriën kunnen tijdelijk zeer ongunstige omstandigheden overleven door in de cel een endospore te vormen. Dit bevat het DNA van een bacterie met een klein beetje cytoplasma. Het endospore is omwikkeld door een ondoorlaatbaar, beschermend kapsel (cyste). Als de omstandigheden later weer gunstig zijn, kan de endospore zich weer ontwikkelen tot een bacterie.

Schimmels bezitten geen chlorofyl, ze voeden zich met dode resten van organismen, zoals de meeste bacteriën. Schimmels kunnen eencellig voor veelcellig zijn. Gisten zijn eencellige schimmels, ze planten zich ongeslachtelijk voort door knopvorming  à op de cel ontwikkelt zich een uitstulping. De celkern deelt zich en de uitstulping laat los van de moedercel (het lijkt dus op delen).

Veelcellige schimmels zijn meestal opgebouwd uit lange draden: de schimmeldraden of hyfen. Schimmels zien er vaak pluizig uit, doordat ze netwerken van hyfen zijn. Zo’n netwerk heet een mycelium. De hyfen scheiden enzymen af die de voedingsstoffen in het eten verteren. Die verteringsproducten nemen ze dan weer op.

De celwanden van de schimmels bevatten vaak chitine, een hoornachtige stof waaruit ook het uitwendige skelet van geleedpotigen uit bestaat.
Er zijn vier mogelijkheden hoe die hyfen zijn verdeeld: In aparte cellen met 1celkern¹/2celkernen² of  met³ of zonder⁴  ‘tussenschoten’. Afbeelding23

Veelcellige schimmels planten zich voort door sporen. Deze ontstaan aan de uiteinden van hyfen die uit de voedselbron omhoog steken. De sporen komen vrij en worden door de lucht meegevoerd. Als hij op een voedselbron met veel vocht terecht komt ontkiemt deze en groeit er een hyfe uit. De hyfe groeit uit tot een nieuw mycelium. Soms wordt er een compacte massa gevormd voor de hyfen; een paddestoel. De sporen worden dan in de paddestoel gevormd.

 Sporen zijn haploïd. De voortplanting van schimmels kan geslachtelijk en ongeslachtelijk plaatsvinden. Ongeslachtelijk vindt plaats door het ontkiemen, en bij geslachtelijke voortplanting moeten de hyfen van twee verschillende mycelia met elkaar in contact komen. Een kern van ieder versmelt met de ander, en de tweekernige-cel deelt zich tot een aantal tweekernige hyfen. De paddestoel groeit, en aan de onderkant van de hoed van de paddestoel  versmelten de twee kernen, er is dus bevruchting. Er komt dan meiose1 en meiose2, waarna de sporen vrijkomen (= ongeslachtelijke voorplanting!).

Schimmels kunnen net als bacteriën voedsel bederven, maar worden ook gebruikt bij bereiding van voedsel, denk aan kaas en sojasaus. Gist wordt gebruikt bij de bereiding van brood en bier/wijn (met alcohol).
Ook helpen schimmels bij de bereiding van geneesmiddelen, zoals het antibioticum peniciline, die bacteriële infecties geneest, doordat het bij de bacteriën de vorming van celwanden verstoort.

Planten hebben celwanden om hun cellen, die bestaan grotendeels uit cellulose. Planten hebben chloroplasten in hun cellen, die chlorofyl bevatten, waarmee energie uit zonlicht kan worden vastgelegd in moleculen van organische stoffen (fotosynthese). Planten zijn dus autotroof.

Het plantenrijk is ingedeeld in 5 afdelingen:

·         Wieren (algen)                                                (wel sporenplant, geen vaten)

·         Mossen                                                              (wel sporenplant, geen vaten)

·         Paardenstaarten                                            (wel sporenplant, wel vaten)

·         Varens                                                                (wel sporenplant, wel vaten)

·         Zaadplanten                                                     (geen sporenplant, wel vaten)

Wieren, mossen, paardenstaarten en varens planten zich voort door sporen. Deze vier afdelingen worden samen sporenplanten genoemd. 

Paardenstaarten, varens en zaadplanten hebben houtvaten en bastvaten, waardoorheen stoffen worden vervoerd in de plant. Deze drie afdelingen worden vaatplanten genoemd.

Wieren en mossen hebben geen vaatstructuur en blijven daardoor klein.

Planten	Bouw	Stoffen	De cel
Wieren	Geen wortels, stengels of bladeren	Hebben naast chlorofyl nog andere kleurstoffen, zodat we groenwieren, roodwieren en bruinwieren onderscheiden	Haploïde cel, kunnen eencellig of meercellig zijn
		Voortplanting door (o.a.)…	Ontstaan in…
Mossen	Stengels en bladeren, geen echte wortels	Sporen	In een sporendoosje, dat op een steeltje boven het mosplantje uitgroeit
Paarden-staarten	(kleine) bladeren, stengels en wortels	Sporen	In een sporenvormend orgaantje aan het uiteinde van een stengel
Varens	Bladeren, stengels en wortels	sporen	In sporenhoopjes aan de onderzijde van de bladeren
Zaad-planten	Bladeren, stengels en wortels	Zaden	In de bloemen

WIEREN – zie schema
Tot de eencellige wieren behoort o.a. de boomalg. Deze vormt de groene aanslag op bomen en muren.
Tot de meercellige wieren behoort o.a. het spiraalwier. Deze komt in het water voor, en kenmerkend is de grote spiraalvormige bladgroenkorrel in iedere cel. In het voorjaar kan dit wier zich erg snel voortplanten, zodat er grote massa’s draadwier op het water drijven. 

Andere voorbeelden van meercelligen zijn zeesla en blaaswier. Zeesla groeit als een groene massa op havenhoofden en zeeweringen. Het lijkt op een blad van een zaadplant, maar heeft een hele andere bouw. Het ‘blad’ van wieren wordt thallus genoemd. Blaaswier kun je op het strand vinden.

Plankton is de verzamelnaam voor micro-organismen die in water drijven, vooral in het water van zeeën en oceanen. Plantaardig plankton heet fytoplankton, en dierlijk plankton zoöplankton. Bij bepaalde groepen fytoplankton (de diatomeeën) kunnen de celwanden heel verschillende, fraaie vormen aan nemen, zoals driehoeken, rondjes met stippen, vierkanten etc. 

Korstmossen zijn samenlevingsvormen van schimmels en algen. Ze kunnen onder barre omstandigheden leven; hoog in de bergen, op kale roten of bevroren grond.

Wieren kunnen zich ongeslachtelijk voortplanten door sporen die uitgroeien tot nieuwe individuen. Soms planten ze zich geslachtelijk voort; een wier vormt dan geslachtscellen. Bij bevruchting vindt er in de diploïde zygote gelijk meiose plaats. Hieruit ontstaan weer haploïde cellen. 

Bij het spiraalwier kan conjugatie voorkomen, waardoor twee kernen versmelten en bevruchting plaatsvindt. Ook de zygote die hierbij ontstaat, ondergaat direct meiose. Bij geslachtelijke voorplanting is in de levenscyclus van een wier een haploïd en een diploïd stadium te onderscheiden. Bij de meeste wieren duurt het diploïde stadium maar heel kort. AFBEELDING32

MOSSEN, PAARDENSTAARTEN EN VARENS – zie schema
Er is een haploïd en diploïd stadium te onderscheiden bij elke afdeling.
Bij mossen onderscheiden we levermossen en bladmossen. Levermossen, zoals steenlevermos, komen veelal voor op vochtige, schaduwrijke plaatsen voor.

Bladmossen (bijv. haarmos) groeien vaak in grote groepen bij elkaar. 

Bij paardenstaarten zijn de bladeren klein en schubvormig. De stengels zijn opgebouwd uit een soort ‘buisjes’ die je er een voor een af kunt trekken.

Bij varens zijn de bladeren groot en ingesneden. Je kunt ze ook herkennen aan de manier waarop nieuwe bladeren zich ontvouwen uit opgerolde toestand.

ZAADPLANTEN – zie schema
Er is een haploïd en diploïd stadium. Zaadplanten zijn het grootste deel van hun levenscyclus diploïd (het tegenovergestelde van de wier!). Alleen de geslachtscellen (stuifmeelkorrels en eicellen) zijn haploïd.
De afdeling wordt verder ingedeeld in naaktzadigen en bedektzadigen. 

Bij naaktzadigen zitten de zaden tussen de schubben van een kegel. De bladeren zijn meestal naaldvormig of schubvormig. Tot de naaktzadigen behoren o.a. naaldbomen. 

Bij bedektzadigen zitten de zaden in vruchten. De bladeren van bedektzadigen hebben meestal een platte bladschijf. Tot de bedektzadigen horen o.a. de loofbomen (appel-, peerbomen), de grassen en andere kruidachtige planten. AFBEELDING36

Dieren hebben geen celwanden om hun cellen. Ze hebben geen chlorofyl, waardoor ze heterotroof zijn. Vrijwel alle dieren zijn diploïd. Het haploïde stadium komt vrijwel alleen voor in de geslachtscellen.
Twee belangrijke indelingscriteria bij de indeling van het dierenrijk zijn de symmetrie en het skelet.

Symmetrie van dieren:

·         Bilateraal symmetrisch: tweezijdig symmetrisch; op één manier in twee ongeveer gelijke helften te verdelen.

·         Radiaal symmetrisch: straalsgewijs/veelzijdig symmetrisch; op meerdere manieren in twee ongeveer gelijke helften te verdelen.

·         Asymmetrisch: op geen enkele manier in twee ongeveer gelijke helften te verdelen

Skeletten kunnen in verschillende vormen voorkomen. Een exoskelet (= uitwendig skelet) en een endoskelet (= inwendig skelet). Er zijn ook dieren die geen skelet hebben, zoals een kwal. De meeste dieren zonder skelet leven in het water.

Indeling van het dierenrijk:

Afdeling	Symmetrie	Skelet	Overige informatie	Klasse
Eencellige dieren	Asymmetrisch	Geen skelet	Leven in het water	Pantoffeldiertje, amoebe
Sponzen	Asymmetrisch	Een skelet van naalden tussen de cellen	Vast op bodem van de zee	Badspons
Holtedieren	Radiaal s	Meestal geen skelet	Leven in water, vangen hun prooi met tentakels	Zeeanemoon, kwal
Platwormen	Bilateraal s	Geen skelet	Lichaam is lang en dun, dwarsdoorsnede is plat, veel soorten leven als parasiet	Lintworm
Rondwormen	Bilateraal s	Geen skelet	Lichaam is lang en dun, dwarsdoorsnede is rond, veel soorten leven als parasiet	Rondwormen
Ringwormen	Bilateraal s	Geen skelet	Lichaam is lang en dun, dwarsdoorsnede is rond, lichaam is opgebouwd segmenten (schijfjes)	Regenworm
Weekdieren	Bilateraal s	Meestal shelp/huisje als skelet		Slakken, inktvissen, tweekleppigen
Geleedpotigen	Bilateraal s	Exoskelet van chitine	De kop draagt ogen en antennen	Insecten, spinachtigen, duizendpoten, kreeftachtigen
Stekelhuidigen	Radiaal s	Endoskelet van kalk	Huid is bedekt met stekels, leven op bodem van de zee	Zee-egel, zeester
Gewervelden	Bilateraal s	Endoskelet (geraamte) met een wervelkolom		Zoogdieren, vogels, amfibieën, reptielen, vissen

EENCELLIGE DIEREN – zie schema

leven in zoet water. Door osmose nemen ze voortdurend water op. Eencellige dieren hebben geen celwand die een uitdijend cytoplasma tegengaat. Eencellige dieren verzamelen het door osmose opgenomen water in kloppende vacuolen. Deze vacuolen trekken zich regelmatig samen en persen het water naar buiten. Deze dieren planten zich voort door deling. 

Een amoebe kan van vorm veranderen, door de vorming van schijnvoetjes kan het zich voortbewegen. Die schijnvoetjes ontstaan doordat het cytoplasma in een bepaalde richting uitvloeit.

Het kan daardoor zijn voedsel bereiken en insluiten. Deze manier van voedselopname wordt fagocytose genoemd. Het voedsel van amoeben bestaat vooral uit bacteriën die in voedingsvacuolen worden verteerd. Onverteerde resten gaan weg via het celmembraan.

Bij een pantoffeldiertje zijn meer organellen te zien dan bij een amoebe. Trilhaartjes zorgen voor de voortbeweging. Ook zorgen ze ervoor dat er voedsel terecht komt in de celmond. Aan het eind van de celslokdarm ontstaan voedingsvacuolen waar vertering plaatsvindt. Onverteerde voedselresten gaan weg via de celanus. 

Een oogdiertje beweegt zich voort met een lange zweephaar. De oogvlek is een lichtgevoelige plek in de cel. Oogdiertjes bevinden zich op de grens tussen planten en dieren. Oogdiertjes die in het donker leven hebben geen chlorofyl en bezitten alle kenmerken van dieren, maar in het licht ontwikkelen zich chloroplasten in de cel.

WEEKDIEREN –zie schema
Tweekleppige hebben een schelp die uit twee delen bestaat. Denk aan de mossel en de oester.
De meeste soorten slakken hebben een gedraaide schelp: een huisje. Ook de naaktslakken hebben een huisje tijdens het eerste deel van hun leven. Op een bepaald moment in hun ontwikkeling verliezen ze hun huisje. 

De meeste soorten inktvissen hebben een inwendige schelp. Je kunt deze op stranden vinden en in vogelkooitjes hangen.

GELEEDPOTIGEN – zie schema

Bij de duizendpoten is het gehele lichaam opgebouwd uit segmenten (schijfjes). Elk segment heeft één of twee paar poten.

Bij kreeftachtigen bestaat het lichaam gedeeltelijk uit segmenten. Bij de meeste kreeftachtigen zijn in het achterlijf de segmenten goed te zien. Ze hebben 10 poten of meer. 

Bij de spinachtigen zijn geen segmenten te zien. Spinachtigen hebben 8 poten.
Bij de insecten bestaat het lichaam uit een kop, borststuk en een achterlijf. De kop heeft ogen en antennen, aan het borststuk zitten 6 poten (en soms vleugels).

Het exoskelet van alle geleedpotigen bevat chtitine. Bij de kreeftachtigen bevat dit skelet ook kalk. Door de stijfheid van het exoskelet is groei alleen mogelijk tijdens vervelingen. Bij insecten vervelt de larve 4 keer. Als de larve is uitgegroeid, vindt metamorfose plaats.

De geleedpotigen vormen de meest soortenrijke afdeling van het dierenrijk, er zijn al meer dan een miljoen soorten beschreven. Ongeveer driekwart van alle ontdekte diersoorten behoort tot de insecten.