Biologie van de cel - vragen uit het handboek/
cursustekst
Wat is het leven? (H1)
Wat zijn kenmerken van alle cellen?
Een membraan die de passage van materialen reguleert tussen de cel
(interne milieu) en haar omgeving (externe milieu). In de cel heerst
een homeostase (proces waarbij een organisme interne stabiliteit
handhaaft ondanks veranderingen in de externe omgeving).
Aanwezigheid van erfelijk materiaal, DNA.
- Welke zijn de verschillen tussen prokaryoten en eukaryoten
cellen?
Prokaryote cel
Geen celkern, het DNA ligt vrij in de cel (nucleoid).
Hebben geen membraan omsloten organellen. Ze bevatten alleen
eenvoudige structuren (bv: ribosomen) die niet door membranen zijn
omsloten.
Ze zijn kleiner.
Hebben een eenvoudigere structuur en minder interne
compartimenten.
Hebben geen celwand.
Vermenigvuldigen zich door een binaire deling.
Eukaryote cel
Hebben een celkern waarin het DNA zit opgeslagen.
Hebben complexe membraan omsloten organellen (bv: mitochondriën).
Ze zijn groter.
Hebben een complexere structuur met gespecialiseerde
compartimenten voor verschillende functies.
Bij planten en fungi is er een celwand en bij dierlijke cellen is er een
celmembraan.
Vermenigvuldigen d.m.v. mitose of meiose.
- Waar zit de eenheid in verschillende levensvormen?
De eenheid in verschillende levensvormen zit in hun gedeelde kenmerken op
moleculair en cellulair niveau. Alle levensvormen zijn opgebouwd uit cellen,
gebruiken DNA voor genetische informatieoverdracht, hebben vergelijkbare
biologische moleculen (zoals eiwitten en lipiden), en delen essentiële
biochemische processen zoals het metabolisme, eiwitsynthese, en
energiewinning via ATP. Bijvoorbeeld: de celstructuren van verschillende
organismen, trilharen die bij verschillende soorten voorkomen, en de
botstructuur van verschillende soorten.
- Als je denkt aan de spieren in je hand, hoe weerspiegelt de
activiteit van sms'en de 4 verbindende thema's van de biologie
die in dit hoofdstuk zijn beschreven?
Vingerbewegingen zijn afhankelijk van de organisatie van de vele
structurele onderdelen van de handen (spieren, zenuwen, botten enz.). Elk
daarvan is samengesteld uit elementen van lagere niveaus van biologische
organisatie (cellen, moleculen). De ontwikkeling van de handen is afhankelijk
,van de genetische informatie die is gecodeerd in chromosomen in cellen
door het hele lichaam om de vingerbewegingen aan te drijven die resulteren
in een sms. Spier- en zenuwcellen hebben chemische energie nodig die ze
omzetten in spiercontractie of zenuwimpulsen. Sms'en is in wezen een
interactie die informatie overbrengt tussen organismen, in dit geval van
dezelfde soort.
- Hoe kan natuurlijke selectie hebben geleid tot de evolutie van
aanpassingen zoals de camouflerende vachtkleur bij
strandmuizen?
Voorouders van de strandmuis vertoonden mogelijk variaties in hun
vachtkleur. Vanwege de prevalentie van visuele roofdieren kunnen de beter
gecamoufleerde (lichtere vacht) muizen in de strandhabitat langer hebben
overleefd en in de loop van de tijd meer nakomelingen hebben geproduceerd.
Een steeds groter deel van de individuen in de populatie zou de aanpassing
van een lichtere vacht hebben gehad die de muizen in de strandhabitat
camoufleerde.
Chemie van het leven? (H2+H3)
- Je weet wat sterke en zwakke zuren en basen zijn. Je weet wat de
pH-schaal betekent en hoe buffers werken.
Sterke/ zwakke zuren en basen: zwakke zuren en basen dissociëren
slechts gedeeltelijk in water, terwijl sterke zuren en basen volledig
dissociëren in ionen.
pH-schaal: logaritmische schaal van 0 tot 14 die aangeeft hoe zuur of
basisch een oplossing is. Een pH van 7 is neutraal, een pH lager dan 7 is
een zure oplossing (meer H⁺-ionen), en een pH hoger dan 7 is een
basische oplossing (meer OH⁻-ionen). Omdat de schaal logaritmisch is,
betekent elke eenheid verschil een tienvoudige verandering in de
concentratie van H⁺-ionen.
Buffer: oplossing die de pH relatief stabiel houdt wanneer er kleine
hoeveelheden zuur of base worden toegevoegd. Dit gebeurt doordat de
buffer een zwak zuur en zijn geconjugeerde base (of omgekeerd) bevat,
die reageren met toegevoegde H⁺- of OH⁻-ionen, waardoor sterke
schommelingen in pH worden voorkomen. Buffers zijn belangrijk in
biologische systemen, waar stabiele pH-waarden essentieel zijn voor het
functioneren van enzymen en andere processen.
- Vergelijk een element met een verbinding.
Element: een stof die niet kan worden afgebroken tot andere stoffen door
chemische reacties.
Verbinding: een stof die bestaat uit 2 of meer verschillende elementen
gecombineerd in een vaste verhouding. Een verbinding heeft andere,
nieuwe eigenschappen in vergelijking met haar samengestelde delen.
- In termen van elektronenuitwisseling tussen atomen, vergelijk
niet-polair covalente bindingen, polair covalente bindingen en de
vorming van ionen.
Niet-polair covalente binding: atomen delen elektronen gelijkmatig,
omdat hun elektronegativiteit vrijwel hetzelfde is.
, Polair covalente binding: atomen delen elektronen ongelijk, omdat het
ene atoom een hogere elektronegativiteit heeft dan het andere.
Vorming van ionen: elektronen worden niet gedeeld maar volledig
overgedragen van het ene atoom naar het andere, wat resulteert in een
positief geladen kation en een negatief geladen anion, die elkaar
aantrekken in een ionbinding.
- Wat zou er gebeuren met de concentratie van producten als er
meer reactanten werden toegevoegd aan een reactie die in
chemisch evenwicht was? Hou zou deze toevoeging het evenwicht
beïnvloeden?
Wanneer er meer reactanten worden toegevoegd aan een reactie in chemisch
evenwicht, zal de concentratie van de producten toenemen. Dit komt doordat
het evenwicht volgens het principe van Le Chatelier verschuift in de richting
van de producten om de verandering te compenseren. De reactie verloopt
tijdelijk sneller in de richting van de producten totdat een nieuw evenwicht is
bereikt.
- Beschrijf hoe verschillende soorten stoffen oplossen in water. Leg
uit wat een oplossing is.
Een oplossing is een homogeen mengsel waarin de opgeloste stof gelijkmatig
verdeeld is binnen het oplosmiddel. Polaire stoffen en ionische
verbindingen lossen goed op in water omdat water een polair molecuul is,
met een positief geladen kant (waterstof) en een negatief geladen kant
(zuurstof). Ionische stoffen lossen op doordat watermoleculen de positieve
en negatieve ionen omringen en uit elkaar trekken. Polaire stoffen lossen
op doordat water waterstofbruggen vormt met de polaire delen van de stof.
Niet-polaire stoffen lossen niet goed op in water omdat ze geen
aantrekkingskracht hebben met de polaire watermoleculen.
Koolstof: basis van de moleculaire diversiteit van het leven
(H4)
- Je kent het verschil tussen koolwaterstoffen en koolhydraten.
Koolwaterstoffen: organische verbindingen die uitsluitend bestaan uit
koolstof- en waterstofatomen. Ze zijn hydrofoob, lossen slecht op in water,
en komen vaak voor in fossiele brandstoffen.
Koolhydraten: biomoleculen die bestaan uit koolstof, waterstof en
zuurstof. Ze zijn een belangrijke energiebron voor organismen, zoals
glucose en zetmeel.
- Je weet wat petroleum is.
Petroleum is een fossiele brandstof die voornamelijk bestaat uit een mengsel
van koolwaterstoffen. Het wordt gewonnen uit de aardbodem en na raffinage
gebruikt als basis voor brandstoffen, zoals benzine, …. Het bestaat uit
natuurlijk materiaal en wordt daarom fosielbrandstof genoemd.
- Waarom lossen vetten niet goed op in water/ cellen?
Vetten zijn hydrofobe moleculen, bestaande uit lange ketens van koolstof en
waterstof die weinig tot geen polaire bindingen bevatten. Water is polair en
kan daardoor moeilijk interacties aangaan met de apolaire vetmoleculen. In
cellen worden ze opgeslagen in speciale structuren, zoals lipidedruppels, en
door celmembranen omsloten.
