BIOLOGIE EN CELBIOLOGIE SAMENVATTING
LES 1: MOLECULAIRE BASIS VAN HET LEVEN
1) Wat is leven?
Een levend organisme moet voldoen aan verschillende factoren:
o Cellulaire organisatie: elk levend organisme bestaat uit één of
meerdere cellen
Cel = kleinste functionele eenheid v leven
o Geordende complexiteit: complexe moleculaire structuren
vormen
verschillende celtypes
o Sensitiviteit: levende organismen kunnen reageren op stimuli
o Groei, ontwikkeling en voortplanting: erfelijk materiaal
doorgeven (zelfstandig)
o Energiemetabolisme: energie opnemen en verbruiken
o Homeostase: interne omgeving constant houden
bv gaan zweten wanneer temperatuur stijgt
o Evolutionaire adaptatie: door interactie met omgeving
= ze passen zich aan aan de omgeving (traag en lang proces)
Hiërarchische organisatie:
Op cellulair niveau:
1) atomen (stikstof, koolstof…)
2) moleculen (proteïnen, DNA,…)
3) organellen (mitochondriën, kern…)
4) cellen (zenuwcel, spiercel…)
= functionele eenheid vh leven
een organisme kan eencellig of meercellig zijn
BIJ meercellig: organismaal niveau
1) weefsels (bv zenuwweefsel, spierweefsel,…)
2) organen (hersenen, maag..) = weefsels die samenwerken
3) stelsels (zenuwstelsel…) = organen die samenwerken
4) multicellulair organisme = geheel v stelsels
Verder: Populatieniveau
1) populatie = groep organismen v zelfde soort die samenleeft
2) soort = organismen die sterk op elkaar gelijken en onderling kunnen
voortplanten met vruchtbare nakomelingen als resultaat
3) gemeenschap = versch populaties die in een gebied samenleven
4) ecosysteem= gemeenschap samen met de nt-levende omgeving
(water, lucht, temperatuur, dieren,…)
bij elk hoger niveau, nieuwe bijkomende eigenschappen die nt af te
,leiden zijn uit de eign vd afzonderlijke delen
= emergente eigenschappen
2) Wetenschappelijke methoden
Biologie = wetenschap
DUS men vertrek steeds vanuit waarnemingen/observaties die men wil
verklaren
= 1e stap is dus beschrijvend of waarnemend
DAN volgen hypotheses en testen
testen doe je via wetenschappelijke methodes:
2 opties:
Deductief redeneren: past algemene principes toe om specifieke
resultaten te voorspellen
vb alle zoogdieren hebben haar en een kat heeft haar, dus een kat
is een zoogdier
Inductief redeneren: gebruikt specifieke waarnemingen om
algemene principes te voorspellen
Vb kat A heeft haar, kat B heeft haar, kat C … DUS alle katten
hebben wrs haar
BELANGRIJK: een hypothese is één voorgestelde verklaring voor een
waarneming
men gebruikt experiment om een hypothese te testen en/of anderen te
elimineren
HIERBIJ moeten alle variabelen buiten één constant worden gehouden
zo test je echt wat he beoogt te testen
UITEINDELIJK: wetenschappelijke theorie
= geheel v concepten, ondersteunt dr wetenschappelijke rederneringen
en experimentele aanwijzingen
verklaart alle waarnemingen
& vormt de fundamentele basis van de wetenschap
3) Elementen in levende systemen
In levende organismen: slecht 12 atomen komen frequent voor:
o C, H, O, N: 96,3%
o P, S, Na, K, Ca, Cl, Mg, Fe: 3,6%
DAARNAAST sporenelementen die ook cruciaal zijn nml:
Co, I, Zn, Cu, Mn, Ni, Mo, Se
sporenelementen = mineralen die lichaam maar in heel kleine
hvlh nodig heeft (minder dan 0,01% v organisme)
4) Chemische bindingen
,Molecule = stabiele groep v atomen verbonden dr chemische bindingen
er bestaan versch soorten chemische bindingen:
o Covalente binding = wnr atomen valentie-elektronen delen
sterkte is afh v aantal gedeelde elektronen
HIERBIJ geldt octetregel: streven nr 8 elektronen op buitenste schil
apolair: elektronen even sterk aangetrokken dr beide atomen
polair: elektronen nt even sterk aangetrokken dr beide atomen
o Ionbinding = wnr ionen v tegengestelde lading elkaar aantrekken,
nadat elektronen werden overgedragen
o Waterstofbruggen = wnr waterstofatomen tss twee moleculen
worden gedeeld
zwakker dan covalente en ionbinding
MAAR indien veel: zorgt voor dragend vermogen water
o Hydrofobe interacties = interacties ontstaan dr aggreren v
apolaire moleculen in waterige omgeving
vb vorming micel of celmembraan
o Van der Waals interacties = zwakke bindingen die ontstaan dr
elektromagnetische krachten tss dipolen in atomen
ongelijke verdeling v elektronen in één atoom kan dipool in
naburig atoom induceren
bv zorgt ervoor dat bepaalde dieren zich kunnen vasthechten op
oppervlak
5) Eigenschappen van water
Chemie v water:
2/3e v lichaam = water
in watermoleculen trekken zowel O-atoom als H-atoom gedeelde
elektronen aan
O is meer elektronegatief dan H
HIERDOOR:
partiële ladingen op O en H
& ontstaan polair covalente bindingen
leidt tot vorming waterstofbruggen
& deze zijn afzonderlijk relatief zwak & vluchtig
MAAR wnr deze veel voorkomen; groot cumulatief effect
ZORGT VOOR EFFECTEN DIE HEEL BELANGRIJK ZIJN IN LICHAAM:
1. Water trekt polaire moleculen aan
HIERDOOR
o Cohesie: H-bruggen met andere watermoleculen
, o Adhesie: H-bruggen met andere moleculen
zorgt vr capillair effect
= verschijnsel dat water spontaan omhoog/omlaag gaat in
smalle buisjes
2. Specifieke warmte is zeer hoog
specifieke warmte = warmte die moet w’n
toegevoegd/afgegeven om T v/e stof v 1 g met 1°C te wijzigen
DUS in water moet je heel veel E toevoegen om dit te realiseren
door de vele H-bruggen die beweging v moleculen tegenhouden
HIERDOOR warmt water traag op & koelt het traag af
& dat helpt organismen om interne T te behouden
3. Verdampingswarmte is heel hoog
verdampingswarmte = hoeveelheid E die nodig is om 1 g water
om te zetten in gas
& deze is heel hoog, omdat er veel E nodig is om H-bruggen te
verbreken
RESULTAAT: verdamping v water is een efficiënte manier om
overtollige E te verliezen (bv zweten)
4. Vast water (ijs) is minder dens dan vloeibaar water
H-bruggen in ijs houden watermoleculen relatief ver v elkaar
& water bevriest v boven nr onder
DUS ijs drijft op water
RESULTAAT: in rivieren kan men nog leven onder ijsoppervlak
5. Water is dankzij vele H-bruggen zeer efficiënt oplosmiddel
o Polaire molecule en ionen: hechten aan water zodat ze
oplossen
o Apolaire moleculen: w’n afgestoten dr water
zorgt vr barrières in lichaam bv celmembraan
o Hydrofiel: aangetrokken dr water
o Hydrofoob: afgestoten dr water
6) Macromoleculen
= grote moleculen opgebouwd uit dezelfde kleinere subeenheden
= polymeer uit monomeer
4 categorieën:
o koolhydraten: polymeer v suikers of sachariden
monosachariden zijn het belangrijkst vr energie opslag
disarachriden zijn belangrijk vr transport v glucose
polysachariden zijn belangrijk vr:
1) energiestockage: zetmeel (planten) en glycogeen (dieren)
2) structurele ondersteuning: cellulose (planten) en chitine
(schimmels en gleerdpotigen)
LES 1: MOLECULAIRE BASIS VAN HET LEVEN
1) Wat is leven?
Een levend organisme moet voldoen aan verschillende factoren:
o Cellulaire organisatie: elk levend organisme bestaat uit één of
meerdere cellen
Cel = kleinste functionele eenheid v leven
o Geordende complexiteit: complexe moleculaire structuren
vormen
verschillende celtypes
o Sensitiviteit: levende organismen kunnen reageren op stimuli
o Groei, ontwikkeling en voortplanting: erfelijk materiaal
doorgeven (zelfstandig)
o Energiemetabolisme: energie opnemen en verbruiken
o Homeostase: interne omgeving constant houden
bv gaan zweten wanneer temperatuur stijgt
o Evolutionaire adaptatie: door interactie met omgeving
= ze passen zich aan aan de omgeving (traag en lang proces)
Hiërarchische organisatie:
Op cellulair niveau:
1) atomen (stikstof, koolstof…)
2) moleculen (proteïnen, DNA,…)
3) organellen (mitochondriën, kern…)
4) cellen (zenuwcel, spiercel…)
= functionele eenheid vh leven
een organisme kan eencellig of meercellig zijn
BIJ meercellig: organismaal niveau
1) weefsels (bv zenuwweefsel, spierweefsel,…)
2) organen (hersenen, maag..) = weefsels die samenwerken
3) stelsels (zenuwstelsel…) = organen die samenwerken
4) multicellulair organisme = geheel v stelsels
Verder: Populatieniveau
1) populatie = groep organismen v zelfde soort die samenleeft
2) soort = organismen die sterk op elkaar gelijken en onderling kunnen
voortplanten met vruchtbare nakomelingen als resultaat
3) gemeenschap = versch populaties die in een gebied samenleven
4) ecosysteem= gemeenschap samen met de nt-levende omgeving
(water, lucht, temperatuur, dieren,…)
bij elk hoger niveau, nieuwe bijkomende eigenschappen die nt af te
,leiden zijn uit de eign vd afzonderlijke delen
= emergente eigenschappen
2) Wetenschappelijke methoden
Biologie = wetenschap
DUS men vertrek steeds vanuit waarnemingen/observaties die men wil
verklaren
= 1e stap is dus beschrijvend of waarnemend
DAN volgen hypotheses en testen
testen doe je via wetenschappelijke methodes:
2 opties:
Deductief redeneren: past algemene principes toe om specifieke
resultaten te voorspellen
vb alle zoogdieren hebben haar en een kat heeft haar, dus een kat
is een zoogdier
Inductief redeneren: gebruikt specifieke waarnemingen om
algemene principes te voorspellen
Vb kat A heeft haar, kat B heeft haar, kat C … DUS alle katten
hebben wrs haar
BELANGRIJK: een hypothese is één voorgestelde verklaring voor een
waarneming
men gebruikt experiment om een hypothese te testen en/of anderen te
elimineren
HIERBIJ moeten alle variabelen buiten één constant worden gehouden
zo test je echt wat he beoogt te testen
UITEINDELIJK: wetenschappelijke theorie
= geheel v concepten, ondersteunt dr wetenschappelijke rederneringen
en experimentele aanwijzingen
verklaart alle waarnemingen
& vormt de fundamentele basis van de wetenschap
3) Elementen in levende systemen
In levende organismen: slecht 12 atomen komen frequent voor:
o C, H, O, N: 96,3%
o P, S, Na, K, Ca, Cl, Mg, Fe: 3,6%
DAARNAAST sporenelementen die ook cruciaal zijn nml:
Co, I, Zn, Cu, Mn, Ni, Mo, Se
sporenelementen = mineralen die lichaam maar in heel kleine
hvlh nodig heeft (minder dan 0,01% v organisme)
4) Chemische bindingen
,Molecule = stabiele groep v atomen verbonden dr chemische bindingen
er bestaan versch soorten chemische bindingen:
o Covalente binding = wnr atomen valentie-elektronen delen
sterkte is afh v aantal gedeelde elektronen
HIERBIJ geldt octetregel: streven nr 8 elektronen op buitenste schil
apolair: elektronen even sterk aangetrokken dr beide atomen
polair: elektronen nt even sterk aangetrokken dr beide atomen
o Ionbinding = wnr ionen v tegengestelde lading elkaar aantrekken,
nadat elektronen werden overgedragen
o Waterstofbruggen = wnr waterstofatomen tss twee moleculen
worden gedeeld
zwakker dan covalente en ionbinding
MAAR indien veel: zorgt voor dragend vermogen water
o Hydrofobe interacties = interacties ontstaan dr aggreren v
apolaire moleculen in waterige omgeving
vb vorming micel of celmembraan
o Van der Waals interacties = zwakke bindingen die ontstaan dr
elektromagnetische krachten tss dipolen in atomen
ongelijke verdeling v elektronen in één atoom kan dipool in
naburig atoom induceren
bv zorgt ervoor dat bepaalde dieren zich kunnen vasthechten op
oppervlak
5) Eigenschappen van water
Chemie v water:
2/3e v lichaam = water
in watermoleculen trekken zowel O-atoom als H-atoom gedeelde
elektronen aan
O is meer elektronegatief dan H
HIERDOOR:
partiële ladingen op O en H
& ontstaan polair covalente bindingen
leidt tot vorming waterstofbruggen
& deze zijn afzonderlijk relatief zwak & vluchtig
MAAR wnr deze veel voorkomen; groot cumulatief effect
ZORGT VOOR EFFECTEN DIE HEEL BELANGRIJK ZIJN IN LICHAAM:
1. Water trekt polaire moleculen aan
HIERDOOR
o Cohesie: H-bruggen met andere watermoleculen
, o Adhesie: H-bruggen met andere moleculen
zorgt vr capillair effect
= verschijnsel dat water spontaan omhoog/omlaag gaat in
smalle buisjes
2. Specifieke warmte is zeer hoog
specifieke warmte = warmte die moet w’n
toegevoegd/afgegeven om T v/e stof v 1 g met 1°C te wijzigen
DUS in water moet je heel veel E toevoegen om dit te realiseren
door de vele H-bruggen die beweging v moleculen tegenhouden
HIERDOOR warmt water traag op & koelt het traag af
& dat helpt organismen om interne T te behouden
3. Verdampingswarmte is heel hoog
verdampingswarmte = hoeveelheid E die nodig is om 1 g water
om te zetten in gas
& deze is heel hoog, omdat er veel E nodig is om H-bruggen te
verbreken
RESULTAAT: verdamping v water is een efficiënte manier om
overtollige E te verliezen (bv zweten)
4. Vast water (ijs) is minder dens dan vloeibaar water
H-bruggen in ijs houden watermoleculen relatief ver v elkaar
& water bevriest v boven nr onder
DUS ijs drijft op water
RESULTAAT: in rivieren kan men nog leven onder ijsoppervlak
5. Water is dankzij vele H-bruggen zeer efficiënt oplosmiddel
o Polaire molecule en ionen: hechten aan water zodat ze
oplossen
o Apolaire moleculen: w’n afgestoten dr water
zorgt vr barrières in lichaam bv celmembraan
o Hydrofiel: aangetrokken dr water
o Hydrofoob: afgestoten dr water
6) Macromoleculen
= grote moleculen opgebouwd uit dezelfde kleinere subeenheden
= polymeer uit monomeer
4 categorieën:
o koolhydraten: polymeer v suikers of sachariden
monosachariden zijn het belangrijkst vr energie opslag
disarachriden zijn belangrijk vr transport v glucose
polysachariden zijn belangrijk vr:
1) energiestockage: zetmeel (planten) en glycogeen (dieren)
2) structurele ondersteuning: cellulose (planten) en chitine
(schimmels en gleerdpotigen)
