Hoofdstuk 1 Inleiding in de biologie
§1.1 Wat is biologie?
Levensverschijnselen → bijvoorbeeld voortplanting, groeien, ontwikkelen en stofwisseling (=
alle chemische reacties in een organisme waarbij enzymen een belangrijke rol spelen).
Katalyseren = het versnellen van chemische reacties met enzymen.
Een organisme dat geen levensverschijnselen meer vertoont is dood. Dingen in de natuur
die nooit hebben geleefd zijn levenloos.
Elk organisme heeft een levensloop vanaf het ontstaan tot aan de dood. Elke soort heeft een
levenscyclus, die eindigt alleen als de soort uitsterft. Individuen behoren tot dezelfde soort
als zij zich onderling kunnen voortplanten en vruchtbare nakomelingen kunnen krijgen.
Organismen zijn georganiseerd in biologische eenheden (organisatieniveau’s):
1. Molecuul: bouwstenen van stoffen, bv DNA wat erfelijke informatie bevat
2. Cel: organismen bestaan uit een of meer cellen
3. Orgaan: deel van een organisme met een specifieke bouw en functie
4. Organismen: eencellig of meercellig levend wezen
5. Populatie: groep individuen van dezelfde soort die in een bepaald gebied leven en
zich onderling voortplanten
6. Levensgemeenschap: alle populaties in een bepaald gebied
7. Ecosysteem: een min of meer begrensd gebied bestaande uit levende en niet
levende natuur met bepaalde eigenschappen
8. Biosfeer: het geheel aan ecosystemen op aarde
Emergente eigenschap = eigenschap die op een hoger organisatieniveau ontstaat en er op
een lager organisatieniveau nog niet was (om te kunnen onderzoeken), bv voedselrelaties.
Als biologische eenheden op elkaar op hun omgeving reageren, heet dit interactie.
§1.2 Organen, weefsels en cellen
Een orgaanstelsel bestaat uit een aantal organen dat samen een bepaalde functie uitoefent.
Organen zijn opgebouwd uit weefsel → een groep cellen met dezelfde vorm en functie. De
vorm van cellen hangt samen met de functie. Bij veel weefsels liggen de cellen niet direct
tegen elkaar aan, er komt dan tussencelstof voor. Het soort tussencelstof hangt samen met
de functie van het weefsel. Er zijn drie soorten weefsels:
- Dekweefsel (epitheel): bekleedt en beschermt inwendige en uitwendige
lichaamsoppervlakten, cellen zijn rechthoekig en liggen dicht bij elkaar.
- Zenuwweefsel: vind je in de organen van je zenuwstelsel.
- Spierweefsel bestaat uit
langgerekte cellen die
kunnen samentrekken.
§1.3 Plantaardige en dierlijke cellen
Cellen van plantaardige en dierlijke
organismen hebben in hun bouw
,veel overeenkomsten maar ook veel verschillen.
Organellen (= elk deel van een cel met een eigen functie) bij zowel dieren als planten:
● Celmembraan: scheidt het inwendige van de cel, het cytoplasma, van het milieu
buiten de cel.
● Cytoplasma: bestaat uit water met daarin allerlei organellen en opgeloste stoffen.
● Celkern: ligt in het cytoplasma, kernmembraan is de buitenste laag van de celkern.
Organellen alleen bij planten:
● Vacuole: blaasje in het cytoplasma omgeven door het vacuolemembraan en gevuld
met vacuolevocht. Speelt een belangrijke rol bij de stevigheid van de cel.
● Plastiden:
○ Bladgroenkorrels (chloroplasten) bevatten groene kleurstoffen (bladgroen),
hebben dubbele membranen met enzymen voor fotosynthese.
○ Chromoplasten (kleurstofkorrels) hebben gele, oranje en rode kleurstoffen.
○ Leukoplasten dienen om stoffen zoals vet, zetmeel en eiwitten op te slaan
(bijvoorbeeld zetmeel).
● Celwand: een stevig laagje om de cel heen. Een celwand behoort niet tot de cel,
maar is tussencelstof. Holtes tussen celwanden, gevuld met lucht of vocht, heten
intercellulaire ruimten.
Twee soorten microscopen:
● Transmissie elektronenmicroscoop TEM: hierbij gaan elektronen door het object
heen, of weerkaatsten ze. Je ziet hier geen diepte mee.
● Scanning elektronenmicroscoop SEM: hiermee zie je wel diepte, 3D-beeld.
§1.4 Celorganellen
De kern bestaat uit kernplasma dat is omgeven door het kernmembraan. Hierin bevinden
zich kernporiën → openingen voor transport van stoffen in/uit kernplasma. In het kernplasma
liggen chromosomen. Deze bestaan uit lange moleculen DNA. Het kernplasma bevat een
kernlichaampje → plaats waar delen van ribosomen worden gemaakt. Deze delen verlaten
de celkern via de kernporiën in het kernmembraan en vormen ribosomen in het cytoplasma.
Celorganellen in het cytoplasma van cellen:
● Ribosomen: bolvormige organellen die eiwitten produceren op het ER of vrij in het
cytoplasma. Eiwitten worden in blaasjes verder getransporteerd voor bewerking.
● Endoplasmatische reticulum (ER) = uitgebreid netwerk van dubbele membranen dat
is aangesloten op het kernmembraan.
○ Ruw endoplasmatisch reticulum (RER) → bevat ribosomen op het membraan.
Functie: aanmaak van eiwitten en het afsnoeren van blaasjes.
○ Glad endoplasmatisch reticulum (GER) → functie verschilt per celtype, maar
dient vooral om stoffen vanuit het RER te vervoeren naar het golgisysteem.
, ● Golgisysteem: bestaat uit opeengestapelde platte membranen en neemt blaasjes
van ribosomen op en bewerkt de eiwitmoleculen tot hun definitieve vorm. Vervolgens
kunnen er verschillende dingen gebeuren met de blaasjes:
○ Exocytose: de blaasjes worden afgesnoerd door het celmembraan om stoffen
naar buiten de cel te transporteren. (Secretie = het afgeven van stoffen door
cellen)
○ Andere blaasjes blijven in de cel, zoals lysosomen die eiwitten met enzymen
bevatten die stoffen afbreken en voedingsstoffen of afvalstoffen verteren.
● Mitochondriën: bolvormige organellen met dubbele membranen waarvan het
binnenmembraan sterk geplooid is. Functie: energie vrijmaken met behulp van
zuurstof. De energie wordt opgeslagen in ATP-moleculen. De ATP-moleculen
kunnen vanuit het mitochondrium naar het cytoplasma en worden weer omgezet in
energie wanneer het nodig is.
Celmembranen bestaan uit een dubbele laag fosfolipiden met daartussen eiwitmoleculen die
een rol spelen bij het transport in/uit de cel. Membranen kunnen verschillende vormen
aannemen, omdat
fosfolipiden voortdurend in
beweging zijn.
Koolhydraatketens aan
sommige eiwitmoleculen en
fosfolipiden dragen bij aan
de herkenning van een cel
door andere cellen.
§1.5 Transport door membranen
Oplossing → bestaat uit oplosmiddel en een of meer opgeloste stoffen.
Concentratie → hoeveelheid opgeloste stof in een bepaalde hoeveelheid oplosmiddel in g/L,
g/dm3, procenten of ppm (=0,0001%) → zie bv fysiologische oplossing blz 33.
Diffusie = verplaatsing van hoge naar een lage concentratie van een stof, totdat concentratie
gelijk is (vindt alleen in gasvormig of vloeibaar medium plaats). Wanneer de concentratie
gelijk is zullen de moleculen nog steeds bewegen, maar blijft de concentratie gelijk.
Diffusiesnelheid = snelheid waarmee moleculen van een opgeloste stof zich homogeen
kunnen verdelen over een ruimte. Hangt af van:
● Temperatuur: stijgende temp. → toename bewegingssnelheid → meer botsingen.
● De stof: moleculen dicht op elkaar → meer botsingen → diffusiesnelheid neemt af.
Doorlatende of permeabele wand → wand waarin moleculen die kleiner zijn dan de poriën in
de wand kunnen passeren (alleen bij vloeistoffen en gassen).
, Semipermeabel of selectief permeabel → membraan waar kleine moleculen (H2O, CO2 en
O2) wel doorheen kunnen maar grotere niet (alleen bij
vloeistoffen en gassen).
Semipermeabel membraan: door diffusie gaan
watermoleculen van de plaats met de meeste H2O
moleculen naar de plaats met de minste H2O
moleculen, zodat het aantal H2O moleculen aan beide
kanten gelijk is. Osmose = diffusie van watermoleculen
door een semipermeabel membraan van een hoge
naar een lage concentratie watermoleculen (dus van
een lage naar hoge osmotische waarde). Osmotische
waarde = hoeveelheid opgeloste deeltjes per volume
eenheid. Hoe meer deeltjes in de oplossing, hoe hoger de osmotische waarde.
Permeabel membraan: bij een permeabel membraan is er na enige tijd een homogene
verdeling ontstaan van de moleculen (de concentraties
zijn gelijk).
Aquaporines zijn eiwitten die zorgen voor een sneller
transport van watermoleculen (watermoleculen kunnen
membranen heel langzaam passeren).
Gevolgen van de verandering osmotische waarde in
de omgeving van dierlijke cellen:
● Hypotoon: omgeving heeft een lagere
osmotische waarde → volume neemt toe, cel
kan barsten.
● Isotoon: de osmotische waarden zijn gelijk.
● Hypertoon: omgeving heeft een hogere osmotische waarde → water uit de cel, cel
krimpt en kan sterven door waterverlies.
Gevolgen van de verandering osmotische waarde in de omgeving van plantaardige cellen:
● Hypotoon: omgeving heeft een lagere osmotische waarde → volume neemt toe, druk
op celwand neemt toe → turgor: zorgt voor stevigheid van de plantaardige cellen.
● Isotoon: de osmotische waarden zijn gelijk, cel verliest stevigheid, omdat de druk op
de celwand verdwijnt.
● Hypertoon: omgeving heeft een hogere osmotische waarde → water gaat de cel uit.
Het celmembraan laat los van de celwand doordat de celwand niet kan krimpen →
plasmolyse. Uiteindelijk gaat de cel dan dood.
Een cel kan op een aantal manieren stoffen door het membraan heen transporteren:
● Passief transport: transport met het concentratieverval mee, van hoge naar lage
concentratie. Voorbeelden:
○ Osmose en diffusie.
○ Transport van stoffen via de fosfolipiden in een membraan.
§1.1 Wat is biologie?
Levensverschijnselen → bijvoorbeeld voortplanting, groeien, ontwikkelen en stofwisseling (=
alle chemische reacties in een organisme waarbij enzymen een belangrijke rol spelen).
Katalyseren = het versnellen van chemische reacties met enzymen.
Een organisme dat geen levensverschijnselen meer vertoont is dood. Dingen in de natuur
die nooit hebben geleefd zijn levenloos.
Elk organisme heeft een levensloop vanaf het ontstaan tot aan de dood. Elke soort heeft een
levenscyclus, die eindigt alleen als de soort uitsterft. Individuen behoren tot dezelfde soort
als zij zich onderling kunnen voortplanten en vruchtbare nakomelingen kunnen krijgen.
Organismen zijn georganiseerd in biologische eenheden (organisatieniveau’s):
1. Molecuul: bouwstenen van stoffen, bv DNA wat erfelijke informatie bevat
2. Cel: organismen bestaan uit een of meer cellen
3. Orgaan: deel van een organisme met een specifieke bouw en functie
4. Organismen: eencellig of meercellig levend wezen
5. Populatie: groep individuen van dezelfde soort die in een bepaald gebied leven en
zich onderling voortplanten
6. Levensgemeenschap: alle populaties in een bepaald gebied
7. Ecosysteem: een min of meer begrensd gebied bestaande uit levende en niet
levende natuur met bepaalde eigenschappen
8. Biosfeer: het geheel aan ecosystemen op aarde
Emergente eigenschap = eigenschap die op een hoger organisatieniveau ontstaat en er op
een lager organisatieniveau nog niet was (om te kunnen onderzoeken), bv voedselrelaties.
Als biologische eenheden op elkaar op hun omgeving reageren, heet dit interactie.
§1.2 Organen, weefsels en cellen
Een orgaanstelsel bestaat uit een aantal organen dat samen een bepaalde functie uitoefent.
Organen zijn opgebouwd uit weefsel → een groep cellen met dezelfde vorm en functie. De
vorm van cellen hangt samen met de functie. Bij veel weefsels liggen de cellen niet direct
tegen elkaar aan, er komt dan tussencelstof voor. Het soort tussencelstof hangt samen met
de functie van het weefsel. Er zijn drie soorten weefsels:
- Dekweefsel (epitheel): bekleedt en beschermt inwendige en uitwendige
lichaamsoppervlakten, cellen zijn rechthoekig en liggen dicht bij elkaar.
- Zenuwweefsel: vind je in de organen van je zenuwstelsel.
- Spierweefsel bestaat uit
langgerekte cellen die
kunnen samentrekken.
§1.3 Plantaardige en dierlijke cellen
Cellen van plantaardige en dierlijke
organismen hebben in hun bouw
,veel overeenkomsten maar ook veel verschillen.
Organellen (= elk deel van een cel met een eigen functie) bij zowel dieren als planten:
● Celmembraan: scheidt het inwendige van de cel, het cytoplasma, van het milieu
buiten de cel.
● Cytoplasma: bestaat uit water met daarin allerlei organellen en opgeloste stoffen.
● Celkern: ligt in het cytoplasma, kernmembraan is de buitenste laag van de celkern.
Organellen alleen bij planten:
● Vacuole: blaasje in het cytoplasma omgeven door het vacuolemembraan en gevuld
met vacuolevocht. Speelt een belangrijke rol bij de stevigheid van de cel.
● Plastiden:
○ Bladgroenkorrels (chloroplasten) bevatten groene kleurstoffen (bladgroen),
hebben dubbele membranen met enzymen voor fotosynthese.
○ Chromoplasten (kleurstofkorrels) hebben gele, oranje en rode kleurstoffen.
○ Leukoplasten dienen om stoffen zoals vet, zetmeel en eiwitten op te slaan
(bijvoorbeeld zetmeel).
● Celwand: een stevig laagje om de cel heen. Een celwand behoort niet tot de cel,
maar is tussencelstof. Holtes tussen celwanden, gevuld met lucht of vocht, heten
intercellulaire ruimten.
Twee soorten microscopen:
● Transmissie elektronenmicroscoop TEM: hierbij gaan elektronen door het object
heen, of weerkaatsten ze. Je ziet hier geen diepte mee.
● Scanning elektronenmicroscoop SEM: hiermee zie je wel diepte, 3D-beeld.
§1.4 Celorganellen
De kern bestaat uit kernplasma dat is omgeven door het kernmembraan. Hierin bevinden
zich kernporiën → openingen voor transport van stoffen in/uit kernplasma. In het kernplasma
liggen chromosomen. Deze bestaan uit lange moleculen DNA. Het kernplasma bevat een
kernlichaampje → plaats waar delen van ribosomen worden gemaakt. Deze delen verlaten
de celkern via de kernporiën in het kernmembraan en vormen ribosomen in het cytoplasma.
Celorganellen in het cytoplasma van cellen:
● Ribosomen: bolvormige organellen die eiwitten produceren op het ER of vrij in het
cytoplasma. Eiwitten worden in blaasjes verder getransporteerd voor bewerking.
● Endoplasmatische reticulum (ER) = uitgebreid netwerk van dubbele membranen dat
is aangesloten op het kernmembraan.
○ Ruw endoplasmatisch reticulum (RER) → bevat ribosomen op het membraan.
Functie: aanmaak van eiwitten en het afsnoeren van blaasjes.
○ Glad endoplasmatisch reticulum (GER) → functie verschilt per celtype, maar
dient vooral om stoffen vanuit het RER te vervoeren naar het golgisysteem.
, ● Golgisysteem: bestaat uit opeengestapelde platte membranen en neemt blaasjes
van ribosomen op en bewerkt de eiwitmoleculen tot hun definitieve vorm. Vervolgens
kunnen er verschillende dingen gebeuren met de blaasjes:
○ Exocytose: de blaasjes worden afgesnoerd door het celmembraan om stoffen
naar buiten de cel te transporteren. (Secretie = het afgeven van stoffen door
cellen)
○ Andere blaasjes blijven in de cel, zoals lysosomen die eiwitten met enzymen
bevatten die stoffen afbreken en voedingsstoffen of afvalstoffen verteren.
● Mitochondriën: bolvormige organellen met dubbele membranen waarvan het
binnenmembraan sterk geplooid is. Functie: energie vrijmaken met behulp van
zuurstof. De energie wordt opgeslagen in ATP-moleculen. De ATP-moleculen
kunnen vanuit het mitochondrium naar het cytoplasma en worden weer omgezet in
energie wanneer het nodig is.
Celmembranen bestaan uit een dubbele laag fosfolipiden met daartussen eiwitmoleculen die
een rol spelen bij het transport in/uit de cel. Membranen kunnen verschillende vormen
aannemen, omdat
fosfolipiden voortdurend in
beweging zijn.
Koolhydraatketens aan
sommige eiwitmoleculen en
fosfolipiden dragen bij aan
de herkenning van een cel
door andere cellen.
§1.5 Transport door membranen
Oplossing → bestaat uit oplosmiddel en een of meer opgeloste stoffen.
Concentratie → hoeveelheid opgeloste stof in een bepaalde hoeveelheid oplosmiddel in g/L,
g/dm3, procenten of ppm (=0,0001%) → zie bv fysiologische oplossing blz 33.
Diffusie = verplaatsing van hoge naar een lage concentratie van een stof, totdat concentratie
gelijk is (vindt alleen in gasvormig of vloeibaar medium plaats). Wanneer de concentratie
gelijk is zullen de moleculen nog steeds bewegen, maar blijft de concentratie gelijk.
Diffusiesnelheid = snelheid waarmee moleculen van een opgeloste stof zich homogeen
kunnen verdelen over een ruimte. Hangt af van:
● Temperatuur: stijgende temp. → toename bewegingssnelheid → meer botsingen.
● De stof: moleculen dicht op elkaar → meer botsingen → diffusiesnelheid neemt af.
Doorlatende of permeabele wand → wand waarin moleculen die kleiner zijn dan de poriën in
de wand kunnen passeren (alleen bij vloeistoffen en gassen).
, Semipermeabel of selectief permeabel → membraan waar kleine moleculen (H2O, CO2 en
O2) wel doorheen kunnen maar grotere niet (alleen bij
vloeistoffen en gassen).
Semipermeabel membraan: door diffusie gaan
watermoleculen van de plaats met de meeste H2O
moleculen naar de plaats met de minste H2O
moleculen, zodat het aantal H2O moleculen aan beide
kanten gelijk is. Osmose = diffusie van watermoleculen
door een semipermeabel membraan van een hoge
naar een lage concentratie watermoleculen (dus van
een lage naar hoge osmotische waarde). Osmotische
waarde = hoeveelheid opgeloste deeltjes per volume
eenheid. Hoe meer deeltjes in de oplossing, hoe hoger de osmotische waarde.
Permeabel membraan: bij een permeabel membraan is er na enige tijd een homogene
verdeling ontstaan van de moleculen (de concentraties
zijn gelijk).
Aquaporines zijn eiwitten die zorgen voor een sneller
transport van watermoleculen (watermoleculen kunnen
membranen heel langzaam passeren).
Gevolgen van de verandering osmotische waarde in
de omgeving van dierlijke cellen:
● Hypotoon: omgeving heeft een lagere
osmotische waarde → volume neemt toe, cel
kan barsten.
● Isotoon: de osmotische waarden zijn gelijk.
● Hypertoon: omgeving heeft een hogere osmotische waarde → water uit de cel, cel
krimpt en kan sterven door waterverlies.
Gevolgen van de verandering osmotische waarde in de omgeving van plantaardige cellen:
● Hypotoon: omgeving heeft een lagere osmotische waarde → volume neemt toe, druk
op celwand neemt toe → turgor: zorgt voor stevigheid van de plantaardige cellen.
● Isotoon: de osmotische waarden zijn gelijk, cel verliest stevigheid, omdat de druk op
de celwand verdwijnt.
● Hypertoon: omgeving heeft een hogere osmotische waarde → water gaat de cel uit.
Het celmembraan laat los van de celwand doordat de celwand niet kan krimpen →
plasmolyse. Uiteindelijk gaat de cel dan dood.
Een cel kan op een aantal manieren stoffen door het membraan heen transporteren:
● Passief transport: transport met het concentratieverval mee, van hoge naar lage
concentratie. Voorbeelden:
○ Osmose en diffusie.
○ Transport van stoffen via de fosfolipiden in een membraan.
