Natuur kennistoets
Leeruitkomst
Je begrijpt dat je zorg moet dragen voor het milieu, en kunt de termen ecosystemen, voedselweb, voedselkringloop,
voedselketen en kringlopen van verschillende stoffen uitleggen. Ook weet je welke invloed wij hierop hebben als mens (H2, 5
en 11). Je kent veel voorkomende planten en dieren en de bijzonderheden hiervan in Nederland zoals beschreven in de
citosoortenlijst (digitale leerpad). Je kent en begrijpt de bouw, (vorm en functie van de verschillende onderdelen) van planten,
dieren en mensen (H3, 4 en 6). Je begrijpt de manier waarop planten, dieren en mensen zich voortplanten (H3, 4 en 6). Je weet
in welke verschillende rijken de organismen zijn onderverdeeld en hoe deze zijn ontstaan aan de hand van de evolutietheorie
(H2, 3, 4, en 6).
H2,3,4,5,6,11
Hoofdstuk 2, Ontstaan van leven
2.4.1 Heelal, sterren en planeten
13,7 miljard jaar geleden is het heelal ontstaan met de oerknal, de big bang. Hierna zijn sterren en planeten ontstaan die zich
hebben gegroepeerd in melkwegstelsels. Alleen al in ons melkwegstelsel zitten 100 miljard sterren. Snelheid van het licht:
300.000 km per seconde. Daarmee ben je bijvoorbeeld in 5 uur en 26 minuten bij dwergplaneet Pluto en 431 bij de poolster.
Astronomische Eenheid (AE): 150 miljoen kilometer (afstand van de aarde tot de zon)
Lichtjaar: Een lichtjaar is de afstand die licht aflegt in 1 jaar, ongeveer 9461 miljard kilometer
2.4.2 Ontstaan van de aarde
De aarde is ruim 6 miljard jaar geleden ontstaan uit gloeiend kosmisch stof. Rond de aarde ontstond ene gloeiendhete
atmosfeer. Er was methaangas, ammoniakgas, waterdamp en waterstofgas. Dit gasmengsel stond bloot aan uv-straling,
radioactieve straling en elektrische ontladingen. Een kokende heksenketel met vulkanen, meteorietenregen en hete
schadelijke gassen. Daarna is er afkoeling ingetreden (theorie: 67p/Churyumov-Gerasimenko, een grote rots ijsklomp).
2.4.3 Ontstaan van leven
Door de straling en ontlading ontstonden er steeds meer en ingewikkelde moleculen, die uiteindelijk de basis vormde voor
leven. Die basis wordt gevormd door eiwitten en anderen verbindingen met koolstof, waterstof en zuurstof. Aan deze
verbindingen hebben zich weer nieuwe elementen als fosfor, stikstof en metalen gekoppeld waardoor verbindingen met
allemaal eigenschappen zich ontwikkelen. Op enig moment zijn allerlei combinaties van verbindingen in staat gebleken zichzelf
in stand te gouden en zich te vermenigvuldigen. --> Dat was het moment dat leven ontstond.
2.4.4 Kenmerken van leven
Onderscheid in levend (het hebben van een stofwisseling en ademhaling, leven voor een bepaalde periode), dood en levenloos
(stenen, plastic, ijzer en glas – nooit geleefd).
Organismen groeien en kunnen zich voortplanten, ze scheiden stoffen af, halen adem, kunnen hun omgeving waarnemen en
daarop reageren en gaan uiteindelijk allemaal dood.
2.4.5 Van cel tot organisme
De cel is het kleinste onderdeel van het organisme dat alle genetische informatie van het organisme bevat. Het eerste teken
van leven waren bacteriën, eencellige organismen. Hierna ontstonden meercellige organismen. Alle organismen die je met het
blote oog kan zien zijn meercellig. Een meercellig organisme is opgebouwd uit verschillende cellen, met verschillende functies,
die dezelfde genetische informatie (DNA) bevatten.
Alle planten, dieren, schimmels en bacteriën bestaan uit cellen. Een cel bestaat uit een celmembraan, de celinhoud, het
cytoplasma omgeeft. Door het celmembraan heen kunnen stoffen in en buiten de cel uitgewisseld worden. Bij planten,
bacteriën en schimmels wordt het celmembraan nog omgeven door een stevige celwand. Ook daarin zitten openingen voor
, de stofwisseling. Dierlijke cellen hebben geen celwand. De buitenkant van dierlijke cellen wordt gevormd door het
celmembraan.
Het cytoplasma bestaat uit een vloeistof (cytosol) waarin allerlei celorganen (organellen) drijven. Het belangrijkste celorgaan
is de celkern (ontbreekt bij bacteriën). Hierin ligt het meeste DNA opgeslagen. De celkern wordt door een eigen membraan
gescheiden van het cytoplasma. Alle eukaryoten (organismen met cellen met een kern) hebben in de celvloeistof
mitochondriën. Deze organellen zorgen voor de verbranding van suikers. Het zijn de energiefabriekjes van levenden
organismen.
Een plantencel heeft naast mitochondriën ook chloroplasten of bladgroenkorrels. Dat zijn de organellen die suiker produceren
van water en koolstofdioxide met behulp van zonlicht. De chloroplasten geven de groene kleur aan de plant. Er zijn in
plantencellen ook nog andere kleurstoffen, de chromoplasten. Het aantal daarvan is meestal beperkt. Je ziet ze pas als in de
herfst de plant de bladgroenstoffen uit de bladeren terugneemt en er ineens andere kleuren verschijnen.
2.4.6 Evolutie door natuurlijke selectie
Evolutie: evolutie is in de biologie de geleidelijke ontwikkeling of verandering in populaties door variatie in erfelijke
eigenschappen en natuurlijke selectie. (Het veranderen en ontstaan van soorten in langere perioden van tijd)
Erfelijkheid
De erfelijke eigenschappen van een organisme krijgt een individu van zijn ouders. Ze zijn opgeborgen in de genen, het DNA.
Mutaties in de genen bij individuen kunnen ervoor zorgen dat een deel van de nakomelingen de nieuwe eigenschappen
meekrijgt. Als een nieuwe eigenschap voordelen oplevert op gebied van bijvoorbeeld voeding, voortplanting of veiligheid zullen
die nakomelingen een grotere kans hebben op overleving. à Natuurlijke selectie. Na een aantal generaties kunnen deze
eigenschappen zich zo ontwikkeld hebben dat er een nieuwe soort is gevormd. Leden van dit nieuwe soort hebben in hun DNA
of gedrag nog kenmerken van de voorouders, maar planten zich niet met hen voort.
Soort
Een groep levende organismen met voornamelijk dezelfde kenmerken die onderling in staat zijn een vruchtbaar nageslacht te
produceren. Als twee organismen zich niet meer met elkaar kunnen voortplanten dan behoren ze tot twee verschillende
soorten. (dit concept is niet waterdicht; lijger en teeuw, paard en ezel)
2.4.7 Darwin (1809 – 1882)
Verdiepte zich in het ontstaan van soorten en de variaties binnen een soort. Engeland was in de negentiende eeuw het
machtigste land en zond schepen uit om de hele wereld in kaart te brengen. Darwin voer als geoloog en natuurwetenschapper
mee met schip de Beagle van de marine in 1831 om 5 jaar lang gebieden en scheepsroutes in kaart te brengen en vondsten te
verzamelen, beschrijven en ordenen.
Darwinvinken
1835: de Beagle ging naar de Galapagos eilanden. Daar zag Darwin verschillende vinken die in veel opzichten op elkaar leken
maar in bepaalde opzichten van elkaar verschilden. Hetzelfde lijf, dezelfde nesten en eieren, maar andere vormen snavels. Ze
moesten wel van dezelfde voorouder zijn. Uitgevlogen naar verschillende eilanden overleefden alleen de vink met de snavel
die het beste het voedsel op die plek kon bemachtigen: natuurlijke selectie. Soortgenoten die het beste zijn aangepast aan de
situatie zullen overleven.
Bij natuurlijke selectie gaat het niet altijd om de sterkste of het grootste aantal. Survival of the fittest: de soort die zich het
beste kan aanpassen overleeft.
Vormen van natuurlijke selectie:
- Voortplanting: interseksuele selectie (selecteren van een partner, de vrouw kiest het sterkste mannetje) en
intraseksuele selectie (mannen strijden voor de vrouw, vrouwtjes worden exclusief door deze man bevrucht).
- Gerichte selectie: een soort loopt tegen de grenzen op. Nog hogere poten of grotere oren is niet mogelijk, details
bepalen dan de overlevingskansen.
- Seizoensaanpassingen: om te overleven per seizoen een verschijningsvorm aannemen. Organismen die dit vermogen
missen gaan in winterslaap of trekken weg.
