1 Hoofdstuk 1: Leven: Ontstaan en definitie
1.1 Inleiding
1.1.1 Biologie als studiegebied
- studie van het leven
- biosfeer = laag: lucht, water, land
- vitalisme: organismen + ethers (speciale krachten) → generatio spontaneo (rottingsversch)
- microscopie en bestaan prokaryoten: theorien weerlegt
- Biogenese: leven uit leven van eigen soort (species)
- wereldbeeld
Newton Fysica (Gravitatiewet)
Copernicus en Galileo Fysica en astronmie
Opstellen van onderzoeksmethoden (observatie)
1) Vesalius Humane anatomie (dissecties op dieren)
2) Harvey (pompfunctie hart)
3) Leeuwenhoek (microscoop)
Proefstellingen
1) Pasteur Weerleggen van spontane ontstaan
2) Lister Doelmatigheid van anticeptica (vaccinaties)
Celbiologie
1) Hooke Cel (steuncellen/monnikscellen)
2) (Schlieden) & Schwann Celtheorie
- alle organismen → opgebouwd uit cellen
- cel = structurele eenheid van leven
3) Pasteur Stelling van Pasteur
4) Virchow 3e geg aan celtheorie
- cellen kunnen enkel ontstaan: deling van een oudere cel
- observaties → proefopstellingen
- biologie + diversificatie + fy en ch → overlappingsgebieden
-
1.1.2 Celbiologie als studiegebied
- eencelligen / meercelligen + takenverdeling→ differentiatie = orgaan + stelselvorming
- moleculaire studies en studies van ziektes
- eerst beschrijvende studies later werking van cellen (metabolische en celfysiologische act)
- celculturen - sterilisatiemeth - industriele processen (reincult van bact en gisten)
- celcultuurtechnieken: ziekten en therapieen
- chemische samenstelling van levende materie: chemische selectie
1.2 Ontstaan van het leven
1.2.1 Ontstaan van onze huidige aarde
- biotische en abiotische mat: zelfde samenst en wetten vd fy
- levende mat: organisatie, energie, groei, ontw, verm, mogelijkheid tot reactie en aanpassing
- atomaire/chem evolutie + klimatologische en geologische proc → ontw aarde (perioden)
1.2.2 Ontstaan van de biosfeer
- biosfeer = laag rond aarde
- 3 processen * geologische ontw
* chem ontw van biotopen en atmosfeer
* biologische ontw aardopp
→ vorm/samenst aarde + evolutie
,1.2.3 Het ontstaan van de aarde en zijn atmosfeer
- heelal: 92.8 % H / 7.1 % He / 0.1 % andere elementen
- oeratmosfeer: afkoeling vd aarde uit gassen van vulkaanuitbarstingen
- UV → oceanen warm en veel regen + onweer
- aarde oorspr gn org stoffen en zuurstof → proef van Miller
- aardopp + oersoep + geen atmosfeer + drukken en temperaturen + elektrische ladingen
1.2.4 De globale chemische samenstelling van abiotisch en biotisch materiaal
- aantal elementen: kwalitatief (zelfde l en nt l) - kwantitatief (verschillend)
- selectieve permeabiliteit van membranen → samenstelling
- variatie van org moleculen → diversiteit
- toxisch: ionvorm
1.2.5 Het ontstaan van organische stoffen
- Miller en Urey : anorg → org moleculen
- gesloten circuit: reducerende atmosfeer + H2 + h2o / NH4+ + CO + CH4
- druk en T schommelingen
- methaan → mierenzuur en ureum later: eiwitten = chemische revolutie
- verdere polymerisaties → macromoleculaire struct (E nodig
- in waterige oplossing: plyfosfaten
- org mol met hydrofobe en hydrofiele zijden
1.2.6 Het ontstaan van micellen waarin selectief chemische reacties kunnen gebeuren
- eerste celachtige deeltjes
* combinaties van polymeren → co-acervaten
* compartimentatie + chemische reacties
* enzym fosforylase aanwezig → geconcentreerd in co-acervaat
* glucose-1-fosfaat → afgebroken ( fosfaat verdwijnt & glucose→ zetmeel) (groeien)
* co-acervaten met nog fosforylase: verder groeien
- chem gelijke struct: fusie
- groot co-acervaat: micellen = blaasje + vetmoleculen: vergelijkbaar met cel/celorganel
1.2.7 Het ontstaan van voortplanting
- duplicatie van RNA en DNA = mitosis
- gesl verm = meiosis
- ? RNA: polymerisatie → later DNA = RNA + basenparing
- RNA ouder: beperkte complexiteit van RNA, vele act, vreemdRNA → metabolisme
- Biologische revolutie: zodra zichzelf voortplantende cellen
1.2.8 Van anaerobe naar aerobe cellen
- anaerobe, chemo- en fototrofe organismen voor zuurstof in atm
- zuurstof: reactieprod van fotoschem reacties in atm en aardopp + fototrofe prokaryoten
- ozon: bescherming aarde UV → milieu met beperkt mutatierisico: genetische stabiliteit
- onderste laag atm: troposfeer omsloten dr gaslagen → stabiliteit → ecosystemen
1.2.9 Van cellen zonder kern naar eukaryoten
- fossielen: bacteriele voorouders
- anaerobe heterotroof in anaeroob milieu = fermentatie (verbranden zonder zuurstof)
→ andere soorten: org stoffen uit Co2 en H : autotroof → fototrofen met fotosynthese
- bact en blauwwieren: geen kernmembr + DNA los in cel = prokaryoten
- later eukaryoten door membraaninstulpingen
, 1.2.10 Endosymbiose als proces voor verkrijgen van sommige cellen
- organellen vd cellen uit zelfstandig levende bacterien
- mitochondria & chloroplasten beetje DNA + genen, deelvermogen weg
- mitochondrien kunnen: uit heterotroge aerobe bact / chloroplasten uit blauwwieren
- ook trilharen (cilia) uit spiraalvormige bact
→ endosymbiosetheorie (dubbele membr)
- 1 aerobe heterotrofe eukaryoten 2 aerobe fototrofe eukaryoten
1.2.11 Van één-naar meercellige organismen
- kolonievorming + organisatie + taakverdeling
- verlies omnipotente vermogen
- gevolg: verlies of inperken van regeneratievermogens
- specialisatie: complexiteit groter
1.2.12 Van water naar land
- eerst aarde onleefbaar daarna UV → leven mogelijk
- complexiteit groter v landorg: aanpassingsvermogen
1.3 Definitie en eigenschappen van leven
1. regulatie en homeostais
2. organisatie op versch niveaus
3. gevoeligheid
4. groei
5. ontw en reproductie en evolutie
1.3.1 Metabolisme en homeostasis
- reacties / enzymen (eiwitten: specifiek werkingsmech: samenst: aminozuren (DNA))
- wisselwerking; opbouw en afbraak + fysiochemische processen = metabolisme
- Energie nodig : voedsel / zonlicht
- nutrientencycli: restafval van voeding opnieuw bruikbaar
- strenge controle op evenwicht = homeostasis
1. water
2. beperkt aantal org bio-moleculen
1.3.2 Organisatie en hiërarchie
- cellen - weefsels - organismen - levensgemeenschappen - ecosystemen - biosfeer
- leefgemeenschap : deel van ecosyst en onderverdeeld in populaties
- gesloten / open populatie
- diversiteit → systematiek en fylogenie (ecologie: ecosyst)
- organisatie in lich: bep door metabolische reacties = materialencyclus en energieflux
- de organisatie in enkelvoudige cellen wordt moleculair genetisch en metabolisch geregeld
1.3.3 Gevoeligheid en aanpassingsvermogen
- adaptatie → org in verschillende biotopen
- bewegingsmogelijkheden → gedrag
- vermogen tot opname en registratie van de omgeving → betere aanpassing / grotere orde
1.3.4 Groei, ontwikkeling en vermenigvuldiging
- ifv (a)biotische omgevingsfact en intrinsieke elementen → ook op celniveau
- genen → spec kenmerken, ook adaptatie
1.1 Inleiding
1.1.1 Biologie als studiegebied
- studie van het leven
- biosfeer = laag: lucht, water, land
- vitalisme: organismen + ethers (speciale krachten) → generatio spontaneo (rottingsversch)
- microscopie en bestaan prokaryoten: theorien weerlegt
- Biogenese: leven uit leven van eigen soort (species)
- wereldbeeld
Newton Fysica (Gravitatiewet)
Copernicus en Galileo Fysica en astronmie
Opstellen van onderzoeksmethoden (observatie)
1) Vesalius Humane anatomie (dissecties op dieren)
2) Harvey (pompfunctie hart)
3) Leeuwenhoek (microscoop)
Proefstellingen
1) Pasteur Weerleggen van spontane ontstaan
2) Lister Doelmatigheid van anticeptica (vaccinaties)
Celbiologie
1) Hooke Cel (steuncellen/monnikscellen)
2) (Schlieden) & Schwann Celtheorie
- alle organismen → opgebouwd uit cellen
- cel = structurele eenheid van leven
3) Pasteur Stelling van Pasteur
4) Virchow 3e geg aan celtheorie
- cellen kunnen enkel ontstaan: deling van een oudere cel
- observaties → proefopstellingen
- biologie + diversificatie + fy en ch → overlappingsgebieden
-
1.1.2 Celbiologie als studiegebied
- eencelligen / meercelligen + takenverdeling→ differentiatie = orgaan + stelselvorming
- moleculaire studies en studies van ziektes
- eerst beschrijvende studies later werking van cellen (metabolische en celfysiologische act)
- celculturen - sterilisatiemeth - industriele processen (reincult van bact en gisten)
- celcultuurtechnieken: ziekten en therapieen
- chemische samenstelling van levende materie: chemische selectie
1.2 Ontstaan van het leven
1.2.1 Ontstaan van onze huidige aarde
- biotische en abiotische mat: zelfde samenst en wetten vd fy
- levende mat: organisatie, energie, groei, ontw, verm, mogelijkheid tot reactie en aanpassing
- atomaire/chem evolutie + klimatologische en geologische proc → ontw aarde (perioden)
1.2.2 Ontstaan van de biosfeer
- biosfeer = laag rond aarde
- 3 processen * geologische ontw
* chem ontw van biotopen en atmosfeer
* biologische ontw aardopp
→ vorm/samenst aarde + evolutie
,1.2.3 Het ontstaan van de aarde en zijn atmosfeer
- heelal: 92.8 % H / 7.1 % He / 0.1 % andere elementen
- oeratmosfeer: afkoeling vd aarde uit gassen van vulkaanuitbarstingen
- UV → oceanen warm en veel regen + onweer
- aarde oorspr gn org stoffen en zuurstof → proef van Miller
- aardopp + oersoep + geen atmosfeer + drukken en temperaturen + elektrische ladingen
1.2.4 De globale chemische samenstelling van abiotisch en biotisch materiaal
- aantal elementen: kwalitatief (zelfde l en nt l) - kwantitatief (verschillend)
- selectieve permeabiliteit van membranen → samenstelling
- variatie van org moleculen → diversiteit
- toxisch: ionvorm
1.2.5 Het ontstaan van organische stoffen
- Miller en Urey : anorg → org moleculen
- gesloten circuit: reducerende atmosfeer + H2 + h2o / NH4+ + CO + CH4
- druk en T schommelingen
- methaan → mierenzuur en ureum later: eiwitten = chemische revolutie
- verdere polymerisaties → macromoleculaire struct (E nodig
- in waterige oplossing: plyfosfaten
- org mol met hydrofobe en hydrofiele zijden
1.2.6 Het ontstaan van micellen waarin selectief chemische reacties kunnen gebeuren
- eerste celachtige deeltjes
* combinaties van polymeren → co-acervaten
* compartimentatie + chemische reacties
* enzym fosforylase aanwezig → geconcentreerd in co-acervaat
* glucose-1-fosfaat → afgebroken ( fosfaat verdwijnt & glucose→ zetmeel) (groeien)
* co-acervaten met nog fosforylase: verder groeien
- chem gelijke struct: fusie
- groot co-acervaat: micellen = blaasje + vetmoleculen: vergelijkbaar met cel/celorganel
1.2.7 Het ontstaan van voortplanting
- duplicatie van RNA en DNA = mitosis
- gesl verm = meiosis
- ? RNA: polymerisatie → later DNA = RNA + basenparing
- RNA ouder: beperkte complexiteit van RNA, vele act, vreemdRNA → metabolisme
- Biologische revolutie: zodra zichzelf voortplantende cellen
1.2.8 Van anaerobe naar aerobe cellen
- anaerobe, chemo- en fototrofe organismen voor zuurstof in atm
- zuurstof: reactieprod van fotoschem reacties in atm en aardopp + fototrofe prokaryoten
- ozon: bescherming aarde UV → milieu met beperkt mutatierisico: genetische stabiliteit
- onderste laag atm: troposfeer omsloten dr gaslagen → stabiliteit → ecosystemen
1.2.9 Van cellen zonder kern naar eukaryoten
- fossielen: bacteriele voorouders
- anaerobe heterotroof in anaeroob milieu = fermentatie (verbranden zonder zuurstof)
→ andere soorten: org stoffen uit Co2 en H : autotroof → fototrofen met fotosynthese
- bact en blauwwieren: geen kernmembr + DNA los in cel = prokaryoten
- later eukaryoten door membraaninstulpingen
, 1.2.10 Endosymbiose als proces voor verkrijgen van sommige cellen
- organellen vd cellen uit zelfstandig levende bacterien
- mitochondria & chloroplasten beetje DNA + genen, deelvermogen weg
- mitochondrien kunnen: uit heterotroge aerobe bact / chloroplasten uit blauwwieren
- ook trilharen (cilia) uit spiraalvormige bact
→ endosymbiosetheorie (dubbele membr)
- 1 aerobe heterotrofe eukaryoten 2 aerobe fototrofe eukaryoten
1.2.11 Van één-naar meercellige organismen
- kolonievorming + organisatie + taakverdeling
- verlies omnipotente vermogen
- gevolg: verlies of inperken van regeneratievermogens
- specialisatie: complexiteit groter
1.2.12 Van water naar land
- eerst aarde onleefbaar daarna UV → leven mogelijk
- complexiteit groter v landorg: aanpassingsvermogen
1.3 Definitie en eigenschappen van leven
1. regulatie en homeostais
2. organisatie op versch niveaus
3. gevoeligheid
4. groei
5. ontw en reproductie en evolutie
1.3.1 Metabolisme en homeostasis
- reacties / enzymen (eiwitten: specifiek werkingsmech: samenst: aminozuren (DNA))
- wisselwerking; opbouw en afbraak + fysiochemische processen = metabolisme
- Energie nodig : voedsel / zonlicht
- nutrientencycli: restafval van voeding opnieuw bruikbaar
- strenge controle op evenwicht = homeostasis
1. water
2. beperkt aantal org bio-moleculen
1.3.2 Organisatie en hiërarchie
- cellen - weefsels - organismen - levensgemeenschappen - ecosystemen - biosfeer
- leefgemeenschap : deel van ecosyst en onderverdeeld in populaties
- gesloten / open populatie
- diversiteit → systematiek en fylogenie (ecologie: ecosyst)
- organisatie in lich: bep door metabolische reacties = materialencyclus en energieflux
- de organisatie in enkelvoudige cellen wordt moleculair genetisch en metabolisch geregeld
1.3.3 Gevoeligheid en aanpassingsvermogen
- adaptatie → org in verschillende biotopen
- bewegingsmogelijkheden → gedrag
- vermogen tot opname en registratie van de omgeving → betere aanpassing / grotere orde
1.3.4 Groei, ontwikkeling en vermenigvuldiging
- ifv (a)biotische omgevingsfact en intrinsieke elementen → ook op celniveau
- genen → spec kenmerken, ook adaptatie
