Biologie 1
Hoodstuk 1: Oorsprong van het leven
Geboorte heelal na oerknal: ca. 15 miljard jaar geleden
Alles is opgebouwd uit sterrenstoffen van gestorven sterren
Ontstaan zon, aarde,... -> ca. 4,5 miljard jaar geleden
Miller experiment:
Primitieve aarde met behulp van glaswerk nagemaakt
In afgesloten ruimte gasmengsel van: (in vermoedelijke verhouding van oeratmosfeer)
Waterstofgas
Methaangas
Ammoniakgas
Waterdamp
Er werden nieuwe organische verbindingen gevormd:
Methanol
Mierenzuur
Melkzuur
AZ Alanine en glycine
Bij analoge onderzoeken van andere onderzoekers waarbij inschakeling UV-straling en hitte
Verkregen hele reeks organische verbindingen:
AZ
Vetzuren
Bestanddelen van nucleotiden, hemoglobine en cytochroom
Experimenten toonden aan dat op primitieve aarde mogelijk was dat uit anorganische stoffen spontaan
organische werden gevormd
Die organische stoffen waren bouwstenen van macromoleculen waaruit levende organismen zijn
opgebouwd
Met deze proef nog nooit aangetoond hoe je tot een levende cel kan komen
Synthese voorlopercellen: LUCA
Complexe moleculen polymeriseren tot macromoleculen
Ontstaan membranen, enzymen, DNA en RNA
LUCA = Last Universal Common Ancestor of voorlopercel
Endosymbiose
Eerst: ontstaan prokaryote cellen
Door symbiose van verschillende prokaryoten => eukaryote cellen
= endosymbiose
Endosymbiosetheorie:
Celorganellen als mitochondriën en chloroplasten oorspronkelijk zelfstandige prokaryoten
Door opname andere prokaryote cel met al inwendig membraansysteem
Gecompartimenteerde eukaryote cel
Argumenten:
1) Mitochondriën en chloroplasten deels autonoom -> eigen DNA, ribosmen => eigen proteïnen opbouwen
2) DNA is naakt (gn histonen) en ringvormig zoals bij prokaryoten
3) Ribosomen in mitochondriën en chloroplasten -> prokaryoot type
4) Dubbel membraan mitochondriën en chloroplasten => opname in cel
5) Afmetingen komen overeen met die van bacteriën (prokaryoot)
,Opkomst + extinctie
Cambrium periode:
Ca. 0,5 miljard j geleden
Ontstaan veel soorten
4 fasen
à Opkomst: nieuwe vorm treedt voor het eerst op
à 1 of meer perioden met snelle toename in aantal (exponentiële fase)
à Periode van consolidatie (versterking) en stabilisatie
à Fase van afnemen -> eerst traag -> daarna steeds sneller tot uitsterving
Nu is 99,9% van alle soorten die ooit op aarde geleefd hebben uitgestorven
Klimaatverandering
Verandering leefomstandigheden
Verplaatsing continenten (warmer/kouder)
Omstandigheden veranderen zo snel dat planten, dieren en andere organismen niet kunnen aanpassen
of niet op tijd beter leefomgeving kunnen vinden
Door uitsterven groepen planten en dieren -> nieuwe mogelijkheden voor overlevenden
Snelle expansie => biodiversiteit neemt weer snel toe
Gemiddeld 10 miljoen j tot ecosysteem van uitstervingsgolf is hersteld
Oorsprong mens:
1e mensapen: 7 miljoen j geleden
200 duizend j geleden: homo sapiens
200 -30 duizend j geleden: homo neanderthalis
3 miljoen jaar geleden voetsporen gevonden van australopithecus in vulkanische aslaag in Tanzania
Ook Grot van spy ontdekt in belgië van neanderthaler
Homo sapiens:
Ontdekking Ötzi in 1991 in Ötzal = homosapiens van 5300 j oud
= meest onderzochte lichaam ter wereld, dood door speer in schouder
Genetisch niet veel verschil met nu
à We zitten ‘gevangen’ in genoom van vroegen (vb obesitas door verandering voeding)
Vroeger dieet graan, hert, reebok
Oudste leven:
Groenlandse haai: tot 400 j oud worden -> zien aan extreem stabiel kristal in ooglens
Den tot 4800 jaar oud
Amber (versteend hars) gevonden met bacteriën die dood waren maar wetenschappers konden die tot leven
wekken
Film Jurassic park gebaseerd op gevonden DNA in amber -> in het echt probleem -> DNA volledig gefragmenteerd
Is er elders leven?
Ja, maar nog nooit aangetoond
Mars: Robot, water gevonden (kan leven aantonen) -> nog geen leven gevonden
= veel onderzocht omdat het dichterbij ligt
Titan = saturnusmaan -> metaalsneeuw maar geen water -> schrappen
Europa = jupitermaan -> helemaal bedekt met ijs (ijsplaneet) -> eronder water, daaronder steen
Kepler – 452 = aardachtig -> maar ander zonnestelsel, veel te ver
Zodanig veel planeten dat de kans dat nergens leven is miniem is maar het kan
,Massa extinctie:
= periode met massaal biodiversiteitsverlies in korte tijd -> big 5
Hoe moeten we “vandaag begrijpen”? Big 6? (Klimaatverandering, meteorietinslag Rusland,...)
We gaan naar periode waar geen mens ooit geweest is
15 miljard j geleden: ontstaan heelal
4,6 miljard j geleden: ontstaan aarde
3,7 miljard j geleden: eerste bacteriën
2,5 miljard j geleden: eerste eukaryoten
1,5 miljard j geleden: multicellulariteit
550 miljoen j geleden: eerste dieren, cambrium explosie
520 miljoen j geleden: eerste planten
7 miljoen j geleden: eerste mensapen
200 duizend j geleden: homo sapiens
200 -30 duizend j geleden: homo neanderthalis
Hoofdstuk 2: Biomoleculen en membranen
2.1 Inleiding
Verschillende niveau’s:
Atoom -> molecule -> macromolecule -> organelle -> cel -> weefsel -> orgaan
2.1.1 Water
Gem samenstelling planten en dierlichaam:
à Water: ¾
à Macromoleculen: ¼ (eiwit meest, lipiden 4 e , nucleïnezuren 2e , suikers 3e)
à Anorg. Stoffen: 2,5%
Water= hoofdbestanddeel van alle levende wezens
Watersamenstelling afh van species, individu, leeftijd, geslacht:
Speeksel, traan: 98%
Zeewater: 96,5%
Foetus: 94%
Kwal: 94%
Plant zonder hout: 80%
Hart, nier, bloed: 80%
Mens: 70%
Hoe ouder, hoe minder water
Meer vet, minder water
Voldoende drinken:
Betere waterbalans
Afvoer afvalstoffen
Minder kans nierstenen, constipatie, zwaarlijvigheid
Betere concentratie, huid
Soorten drinkwater:
Leidingwater: sterke controle, stabiel
, Bronwater: samenstelling wisselend, uit oppervlakkige bron
Natuurlijk mineraalwater: diepere laag, strikt afgebakend gebied, stabiel
à Versch soorten (veel of weinig mineralen)
à Veel = richting zeewater
à Weinig = richting gedestileerd water
à Spa blauw -> geen mineralen
à Leidingwater best -> pas veranderen bij medische ziekte
Bij zuigeling kijken naar nitraatgehalte (< 15mg/ L)
Eigenschappen:
Waterstofbruggen
Ionen en bep. Org. Stoffen oplossen
Functies:
Structurele opbouw cel
Oplos- en transportmiddel
à Veel biomoleculen pas actief indien opgelost (O2, CO2, glucose)
à Afvalstoffen verplaatsen uit bloed
Reagens bij hydrolyse (knippen met H2O) , (de)hydratatie)
Creëert reactiemilieu
Zuur – base evenwichten -> leven H+ en OH- ionen
à Tandglazuur lost op bij pH < 5,5
à Cola -> pH 2-3, glazuur erodeert beetje weg -> hoe ouder ,hoe meer
à pH bloed = 7,4 -> schommelt max met 0,05
lager dan 7,35 = acydose
te weinig CO2 kwijt
hypoventilatie
te weinig H+ excretie
veel CO2 uitademen = goed
hoger dan 7,45 = Alkalose
teveel CO2 kwijt
hyperventilatie
te veel H+ excretie
weinig CO2 uitademen -> zak -> CO2 trg inademen
hoge warmtecapaciteit
à warmte nodig om 1 mol H20 te laten stijgen met 1 Kelvin
à goed voor isotherme stelsels bij dieren
Poikilothermen (amoebe, vis, amfibie) -> uitwendige thermostaat (uitw factoren)
Homoiothermen (mens, vogel) -> inwendige thermostaat
Hoge verdampingswarmte (transpiratie vertebraten) (zweten = thermoregultatie)
2.1.2 Mineralen
Totaal 92 natuurlijke elementen -> 30 in levende wezens
11 bouwelementen in organismen -> samen 99,95% van organisme
à 0,05% andere zeer cruciale elementen maar in mindere mate
-> spoorelementen (= elementen in microhoeveelheden < 0,05%)
Oligo – elementen: absoluut noodzakelijke spoorelementen
I -> veel jodium in zee -> dieren nemen dit op bv algen -> sterven -> schuim op strand -> land rond zee bevat
veel jodium
