Dierkunde biologie miv beginselen van proefdierkunde
Partim Dierkunde
Inleiding
Biologie = studie van de levende wezens
Kenmerken levende wezens:
• Cellulair → één- of meercellig, hiërarchisch georganiseerd
• Bevatten genetische informatie, die wordt gebruikt voor voortplanting en ontwikkeling
• Zijn verbonden met elkaar door evolutie (natuurlijke selectie)
• Kunnen moleculen uit de omgeving opnemen en omzetten naar nieuwe biomoleculen
(metabolisme)
• Kunnen hun intern milieu reguleren = homeostase
• Kunnen energie opnemen uit hun omgeving en deze gebruiken
→ discussie:
• Virussen: bevatten een genetisch code en een eiwitmantel, maar kunnen zichzelf niet
vermeerderen → geen leven organismen
• Viroïden (gelijkaardig aan een virus maar kleiner): bevatten RNA maar heeft geen
eiwitmantel, ze kunnen zich alleen in planten vermenigvuldigen → geen levend organismen
• Prionen: bestaat uit eiwitten, zet gezonden eiwitten aan om een rare structuur aan te nemen
waardoor dat eiwit afsterft → geen levend wezen
Geschiedenis leven op aarde:
1
, • Ontstaan van het zonnestelsel en van de aarde → ca. 4,5 miljard jaar geleden
• Probionten → voorlopers van het echte cellulaire leven, zijn ontstaan op basis van fysische
processen: wanneer een vetachtige film op een wateroppervlak wordt verstoord, ontstaan
kleinen membraanomsloten druppeltjes die macromoleculen kunnen bevatten. Dit zijn
liposomen, celmembranen zonder bestanddelen in, het membraan bestaat uit een dubbele
laag lipiden
• Prokaryoten → ontstonden ca. 3,75 miljard jaar geleden, zij zijn het eerste cellulaire leven op
de aarde en bevatten geen celkern (vb. bacteriën)
• Zuurstof in de atmosfeer → komt hoofdzakelijk van biogene oorsprong (geproduceerd
doorlevende wezens). Eerst was O2 dodelijk voor vele organismen, door natuurlijke selectie
ontstond het aerobe metabolisme (energievoorziening die afhangt van O2). Door de
productie van zuurstof wordt geleidelijk aan de ozonlaag aangelegd. (bescherming tegen UV-
straling)
• Eéncellige eukaryoten → ontstonden ca. 2miljard jaar geleden, dit zijn organismen die
bestaan uit één cel, deze cel bevat een kerm die omgeven is door een membraan.
• Meercellige eukaryoten → ontstonden 1,5 miljard jaar geleden, dit zijn organismen die
bestaan uit meerdere cellen die een kern bevatten die omgeven zijn door een membraan
• Dieren → ontstonden ca. 750 miljoen jaar geleden, dit waren dieren die in het water
levenden omdat de ozonlaag nog niet dik genoeg was om de schadelijke UV-stralen tegen te
houden. Het eerste landdier ontstond ca. 500 miljoen jaar geleden, toen was de ozonlaag wel
dik genoeg.
3 grote domeinen:
bacterie
Het leven wordt ingedeeld in drie grote domeinen op basis van rRNA.
1) Ontstaan van eukaryote cel
• invouwen van het plasmamembraan geeft aanleiding tot de
kernmembraan en het endoplasmatisch reticulum. Het
endoplasmatisch reticulum zorgt voor de eiwitproductie, het
plasmamembraan neemt genetisch materiaal op.
• antibiotica werken in op de ribosomen van de prokaryoten
2
, 2) Ontstaan van de dierlijke eukaryote cel
• opname van een heterotrofe prokaryote cel (endosymbiose) geeft aanleiding
tot cellen met mitochondria, celorganellen met eigen DNA en eigen
ribosomen, die instaan voor de energievoorziening van de cel. Deze bevatten
een dubbele membraan, waar de ATP-productie plaatsvindt.
• antibiotica kunnen niet door het dubbel membraan van de mitochondria en
zijn er dus ook niet schadelijk voor.
3) Ontstaan van de plantaardige eukaryote cel
• bijkomende opname van een fotosynthetiserende prokaryote cel, de cyanobacterie,
(endosymbiose) geeft aanleiding tot cellen met plastiden (chloroplasten).
Fotosynthetiserende organismen gebruiken lichtenergie om aan fotosynthese te doen,
meestal op basis van koolstofdioxide en anorganische materie die uit de omgeving
wordt opgenomen. Zo’n organismen worden autotroof genoemd.
Diversiteit van het dierenrijk
Eigenschappen van een dierlijk organisme:
• heterotrofen, ze moeten organische materie opnemen omdat ze deze zelf niet kunnen
aanmaken.
• Multicellulair
• Geen celwand, ze hebben wel een plasmamembraan
• Structuureiwitten zorgen voor structurele integriteit (40% van alle eiwitten in het menselijke
lichaam is collageen (kraakbeen, in de huid, …)
• Zenuw- en spierweefsels zijn uniek, het organisme neemt prikkels op uit de omgeving en
reageert hierop. Hiervoor zijn wel spieren en een ‘motor’ voor nodig
• Meestal seksuele voortplanting
• Het diploïde stadium domineert de levenscyclus
• Snelle deling van de zygote resulteert in germinatieve cellagen (lagen in een cel van waaruit
alles groeit)
• Vaak larvale stadia met metamorfose tot volwassene (vb. rups → vlinder)
• Conservatieve homeobox-genen determineren grote bouwplannen
Spieren:
• Om een beweging te kunnen uitvoeren is er mechanische arbeid nodig. Deze arbeid gaat ten
koste van de metabole energie.
• Dwarsgestreepte spieren hangen meestal vast aan het skelet.
Zij bestaan uit spiervezels, die op hun beurt bestaan uit
myofibrillen. De strakke ordening van myofilamenten, die
samen myofibrillen vormen, en de ordening van die
myofibrillen, zorgen voor het ontstaan van dwarsgestreept
spierweefsel. Spiercontracties leidt enkel tot beweging
wanner spieractie werkt tegen een skeletale hefboom.
3
, Skelet:
• Intern skelet → zit in het organisme en is niet langs buiten zichtbaar (vb. zoals bij de
vertebraten = gewervelde) = endoskelet
• Extern skelet → het skelet coördineert de samentrekkingen van de
spieren, het is skelet heeft de functie van een harnas (bijvoorbeeld
zoals bij de arthropoda = geleedpotige) = exoskelet
• Hydrostatisch skelet → komt het meeste voor, kan vervormen, de
spieren zitten rond het lichaam en in de lengte, bij beweging beweegt
het hydrostatische skelet, dat gevuld is met water, mee (bijvoorbeeld
zoals de slurf van een olifant, een tong, …)
Homeobox-genen:
• Set van genen op 1 of en reeks chromosomen
• Bevatten een identieke DNA-sequentie van 180 nucleotiden
(= homeobox)
• Leggen het grootste deel van het bouwplan, de rostro-caudale of
anterio-posterieure differentiatie van de lichaamssegmenten vast
Catalogeren van dieren:
Monofyletische groep /clade parafyletische groep polyfyletische groep
= omvat alle afstammelingen = omvat niet alle afstamme- = groepering van
van een ancestraal organisme lingen van een ancestraal organismen afkomstig
organisme van verschillende
voorouders
• Fylogenie → evolutieve ontstaansgeschiedenis van een fylum (= clade), organismen worden
gegroepeerd op basis van gemmenschappelijke afgeleide karakteristieken (vb. vinnen
ontwikkelen in poten), dit kunnen morfologische karakteristieken zijn maar tegenwoordig
worden meestal moleculaire kenmerken gebruikt (zoals DNA/RNA-sequenties,
eiwitsequentie)
4
