Module 1: De basis van het leven
Universele eigenschappen van het leven op aarde
1. Afhankelijk van H2O
2. Koolstof als centraal element in bouw macromoleculen & levende materie
3. Macromoleculen (DNA, RNA & proteïnen) & lipiden → universele componenten
4. Cel als basiseenheid (een- of meercellig)
5. DNA als blauwdruk voor eiwitsynthese (DNA → RNA → proteïnen)
6. Gebruik van energie
7. Stabiel houden van fysische & chemische condities (homostase)
8. Reactie op stimuli
9. Zelfstandige reproductie met DNA als erfelijk materiaal
10. Evolutie & adaptatie
6&7: metabolisme
De 5 universele thema’s van het leven op aarde
1. Organisme
“emergente” eigenschappen
= eigenschappen die ontbreken bij lagere niveaus & ontstaan door interactie tss
componenten v/e lager organisme niveau
Samenhang tss stuctuur & functie
→ natuurlijke selectie
Bv. Veren van uilen: geleiden geluid beter naar oren
2. Informatie
Genetisch materiaal bestaat uit 1 of meerdere chromosomen met DNA in
bevatten genen, functionele DNA segmenten
= kenmerk dat wordt doorgegeven (haarkleur, grootte,..)
- basiseenheid v/h erfelijk materiaal
- worden gekopieerd bij celdeling
DNA moleculen bevatten sequentie van 4 bouwstenen (A, C, G & T → nucleotiden)
3. Energie en materie
Bij meeste ecosystemen stroomt energie binnen via fotosynthese (uitz. Chemosynthese)
koolstofdioxide assimeleren met behulp van chemische energie
→ zijn autotrofen of pruducenten (plant) en worden doorgegeven aan heterotrofen of consumenten (dier)
, Energie
Deel v/d energie gaat verloren door warmte
Chemische stoffen
chemische kringloop opgenomen door
organismen die
plant eet
Zonlicht
Licht Warmte gaat
omzetten naar
energie verloren aan
chemische
v/d zon ecosysteem
energie Organisme gebruikt
chemische energie
Schimmels &
om te werken
Chemische bacteriën breken
stoffen v/d bladafval & dode
aarde & lucht organismen af &
geven chemische
chemicaliën stoffen terug aan
de bodem
4. Interactie
bv. roofdier valt prooi aan of hoe mens reageert op medicijn
Moleculair niveau, populatie, gemeenschappen & ecosystemen
Zelf-regulerend feedback mechanisme (suiker & insuline)
Negatief feedback: te veel suiker
- insuline hoog
- suiker daalt & insuline
Positieve feedback: wonde → bloedplaatjes hoog
- chemotactische stoffen zorgen voor nog meer bloedplaatjes
In ecosystemen:
- bladeren nemen energie op v/d zon
- bladeren vallen v/d boom en worden gecomposteerd, mineralen gaan in de grond
- mineralen en water opgenomen door plant (boom)
- dieren eten plant
- bladeren nemen CO2 op en stoten O2 uit
bv. planten & herbivoren
prooidieren & carnivoren
parasieten & gasten
Interactie populatie konijnen & lynx
→ patroon van negatieve feedback tss roofdier en prooi
→ ‘Lotka-Volterra’ vgl
,5. Evolutie
Homologie: bouw is hetzelfde maar andere functie
Adaptatie: verandering van soort door tijd heen. Nieuwe kenmerken ten opzichte van
voorouders
Diversiteit: verschillen tss soorten
→ kan zo verschillen dat nieuwe soort ontstaat met dezelfde voorouders
Eenheid: soorten “delen” bepaalde kenmerken door dezelfde voorouders
Homologe kenmerken: eenheid wordt verklaard door bewaren van gemeenschappelijke kenmerken met
eenzelfde evolutie sprong
NIET homoloog: vleugels vogels & vleugels insecten
Darwin
Anatatie: oorzaak van natuurlijke selectie
Niveaus en domeinen
Biosfeer alle delen v/d planeet Aarde waarin leven bestaat. Bestaat uit meerdere ecosystemen
Ecosysteem alle levende & niet-levende componenten in geografisch gebied
Gemeenschap alle levende wezens in ecosysteem → verschillende organismen
Populatie alle individuen v/e soort
Organisme één individueel levend organisme/ wezen bestaande uit 1 of meerdere cellen
Orgaan lichaamsdeel v/e meercellig organisme bestaande uit meerdere weefsels
Weefsel groep cellen die samen homogeen geheel vormen. Levensfunctie
Cel universele basiseenheid van leven op aarde. Eencellig organisme → één enkele cel, alle
levensfuncties + tweecellig organisme
→ levensfunctie verdeeld over meer cellen
Organel functioneel compartiment in Eukaryote cellen
Moleculen kleinste deeltjes v/e chemische stof
Genexpressie
1. Lens v/h oog (achter pupil) is instaat om licht te focussen omdat lenscellen dicht opeen gepakt transparante
proteïnen genaamd kristalline bevatten
→ lenscellen maken kristalline proteïnen aan
2. Lenscel gebruikt info in DNA om kristalline-eiwitten te maken
, Kristalline gen is een gedeelte v/h DNA in chromosoom
lenscel
Van DNA-nucleotiden naar mRNA
transcriptie
mRNA
translatie Van mRNA-nucleotiden tot eiwit
(verbonden aminozuren)
Keten van
aminozuren
eiwit vorming
Vouwen samen om licht
op te vangen in oog
Proteïne
Kristalline proteïne
Taxonomie
= benoemen, beschrijven & classeren van groepen levende organismen op basis van gedeelde kenmerken
Soort: panthera pardus
Geslacht: panthera
Familie: felidae
Orde: carnivora
Klasse: mammalia
Stam: chordata
Rijk: animalia
3 domeinen: bacteria, eukarya, atchaea
Taxon 1: monophyletic = zelfde voorouders
Taxon 2: paraphyletic = polyphyletic maar behoort tot taxon
Taxon 3: polyphyletic = laatste gemeenschappelijke voorouders van alle organismen in
taxon die niet taxon behoort
D E G H J K
C F I
B
A
Fylogenie = evolutie verwantschappen
Monofyletische taxa = groepen organismen met voorouders
Universele eigenschappen van het leven op aarde
1. Afhankelijk van H2O
2. Koolstof als centraal element in bouw macromoleculen & levende materie
3. Macromoleculen (DNA, RNA & proteïnen) & lipiden → universele componenten
4. Cel als basiseenheid (een- of meercellig)
5. DNA als blauwdruk voor eiwitsynthese (DNA → RNA → proteïnen)
6. Gebruik van energie
7. Stabiel houden van fysische & chemische condities (homostase)
8. Reactie op stimuli
9. Zelfstandige reproductie met DNA als erfelijk materiaal
10. Evolutie & adaptatie
6&7: metabolisme
De 5 universele thema’s van het leven op aarde
1. Organisme
“emergente” eigenschappen
= eigenschappen die ontbreken bij lagere niveaus & ontstaan door interactie tss
componenten v/e lager organisme niveau
Samenhang tss stuctuur & functie
→ natuurlijke selectie
Bv. Veren van uilen: geleiden geluid beter naar oren
2. Informatie
Genetisch materiaal bestaat uit 1 of meerdere chromosomen met DNA in
bevatten genen, functionele DNA segmenten
= kenmerk dat wordt doorgegeven (haarkleur, grootte,..)
- basiseenheid v/h erfelijk materiaal
- worden gekopieerd bij celdeling
DNA moleculen bevatten sequentie van 4 bouwstenen (A, C, G & T → nucleotiden)
3. Energie en materie
Bij meeste ecosystemen stroomt energie binnen via fotosynthese (uitz. Chemosynthese)
koolstofdioxide assimeleren met behulp van chemische energie
→ zijn autotrofen of pruducenten (plant) en worden doorgegeven aan heterotrofen of consumenten (dier)
, Energie
Deel v/d energie gaat verloren door warmte
Chemische stoffen
chemische kringloop opgenomen door
organismen die
plant eet
Zonlicht
Licht Warmte gaat
omzetten naar
energie verloren aan
chemische
v/d zon ecosysteem
energie Organisme gebruikt
chemische energie
Schimmels &
om te werken
Chemische bacteriën breken
stoffen v/d bladafval & dode
aarde & lucht organismen af &
geven chemische
chemicaliën stoffen terug aan
de bodem
4. Interactie
bv. roofdier valt prooi aan of hoe mens reageert op medicijn
Moleculair niveau, populatie, gemeenschappen & ecosystemen
Zelf-regulerend feedback mechanisme (suiker & insuline)
Negatief feedback: te veel suiker
- insuline hoog
- suiker daalt & insuline
Positieve feedback: wonde → bloedplaatjes hoog
- chemotactische stoffen zorgen voor nog meer bloedplaatjes
In ecosystemen:
- bladeren nemen energie op v/d zon
- bladeren vallen v/d boom en worden gecomposteerd, mineralen gaan in de grond
- mineralen en water opgenomen door plant (boom)
- dieren eten plant
- bladeren nemen CO2 op en stoten O2 uit
bv. planten & herbivoren
prooidieren & carnivoren
parasieten & gasten
Interactie populatie konijnen & lynx
→ patroon van negatieve feedback tss roofdier en prooi
→ ‘Lotka-Volterra’ vgl
,5. Evolutie
Homologie: bouw is hetzelfde maar andere functie
Adaptatie: verandering van soort door tijd heen. Nieuwe kenmerken ten opzichte van
voorouders
Diversiteit: verschillen tss soorten
→ kan zo verschillen dat nieuwe soort ontstaat met dezelfde voorouders
Eenheid: soorten “delen” bepaalde kenmerken door dezelfde voorouders
Homologe kenmerken: eenheid wordt verklaard door bewaren van gemeenschappelijke kenmerken met
eenzelfde evolutie sprong
NIET homoloog: vleugels vogels & vleugels insecten
Darwin
Anatatie: oorzaak van natuurlijke selectie
Niveaus en domeinen
Biosfeer alle delen v/d planeet Aarde waarin leven bestaat. Bestaat uit meerdere ecosystemen
Ecosysteem alle levende & niet-levende componenten in geografisch gebied
Gemeenschap alle levende wezens in ecosysteem → verschillende organismen
Populatie alle individuen v/e soort
Organisme één individueel levend organisme/ wezen bestaande uit 1 of meerdere cellen
Orgaan lichaamsdeel v/e meercellig organisme bestaande uit meerdere weefsels
Weefsel groep cellen die samen homogeen geheel vormen. Levensfunctie
Cel universele basiseenheid van leven op aarde. Eencellig organisme → één enkele cel, alle
levensfuncties + tweecellig organisme
→ levensfunctie verdeeld over meer cellen
Organel functioneel compartiment in Eukaryote cellen
Moleculen kleinste deeltjes v/e chemische stof
Genexpressie
1. Lens v/h oog (achter pupil) is instaat om licht te focussen omdat lenscellen dicht opeen gepakt transparante
proteïnen genaamd kristalline bevatten
→ lenscellen maken kristalline proteïnen aan
2. Lenscel gebruikt info in DNA om kristalline-eiwitten te maken
, Kristalline gen is een gedeelte v/h DNA in chromosoom
lenscel
Van DNA-nucleotiden naar mRNA
transcriptie
mRNA
translatie Van mRNA-nucleotiden tot eiwit
(verbonden aminozuren)
Keten van
aminozuren
eiwit vorming
Vouwen samen om licht
op te vangen in oog
Proteïne
Kristalline proteïne
Taxonomie
= benoemen, beschrijven & classeren van groepen levende organismen op basis van gedeelde kenmerken
Soort: panthera pardus
Geslacht: panthera
Familie: felidae
Orde: carnivora
Klasse: mammalia
Stam: chordata
Rijk: animalia
3 domeinen: bacteria, eukarya, atchaea
Taxon 1: monophyletic = zelfde voorouders
Taxon 2: paraphyletic = polyphyletic maar behoort tot taxon
Taxon 3: polyphyletic = laatste gemeenschappelijke voorouders van alle organismen in
taxon die niet taxon behoort
D E G H J K
C F I
B
A
Fylogenie = evolutie verwantschappen
Monofyletische taxa = groepen organismen met voorouders
