Basis biologie

Hieronder worden verschillende basisprincipes uit de biologie uitgelegd.

Organisatieniveaus

De verschillende organisatieniveaus

Biologie is de leer van het leven waarbij we op verschillende niveaus kijken naar dit leven. Deze niveaus noemen we de organisatieniveaus:

  • biosfeer
  • ecosysteem
  • soort
  • populatie
  • organisme
  • organenstelsel
  • orgaan
  • weefsel
  • cel
  • organel
  • molecuul

Bron: biojuf.nl

De definities

De organisatieniveaus worden elk als volgt om schreven (definities):

Biosfeer = het deel van de aarde dat bewoond wordt door  organismen.
Ecosysteem = een afgegrensd gebied met eigen abiotische en biotische factoren.
Soort = groep organismen die onderling kunnen voortplanten waarbij vruchtbare nakomelingen ontstaan.
Populatie = groep organismen van dezelfde soort die samen een voortplantingsgemeenschap vormen.
Organisme = een levend wezen.
Organenstelsel = alle organen die samenwerken aan dezelfde taak.
Orgaan = verschillende weefsels die samenwerken aan een taak.
Weefsel = groep cellen met ongeveer dezelfde bouw en functie.
Cel = de kleinst levende eenheid van een organisme.
Organel = Onderdeel van een cel omgeven door een membraan, met een eigen taak.
Molecuul = kleinste deeltje van een stof dat nog de chemische eigenschappen van die stof bezit. 

Transport van stoffen door een celmembraan

Diffusie

Bij diffusie verplaatsen deeltjes zich in de richting van de concentratiegradiënt: dat is van de plaats waar de concentratie van die deeltjes het hoogst is naar de plaats met de lagere concentratie. De verplaatsing gaat door tot overal een gelijke concentratie van de deeltjes is.

Transport van stoffen in een cel d.m.v. diffusie kost de cel geen energie. We noemen dit passief transport. 

Rondom elke cel zit een een celmembraan. Dit celmembraan bestaat uit een dubbele fosforlipidelaag. Vooral kleine moleculen zoals zuurstof, koolstofdioxide en water kunnen door de kleine openingen in of uit de cel glippen. Ook vetachtige moleculen kunnen moeiteloos door deze celmembraan heen.

We noemen daarom deze membranen semi permeabel, dat betekent ‘half doorlaatbaar’. Eigenlijk noemen we deze membranen selectief permeabel, omdat deze membranen ook heel selectief sommige stoffen wel of niet door kunnen laten gaan.

Wet van Fick

Diverse omstandigheden hebben invloed op de diffusie snelheid. Dit is weergegeven in de Wet van Fick. Dit kun je vinden in BiNaS 83A.
De Wet van Fick geeft aan dat het aantal moleculen dat een membraan per seconde passeert afhankelijk is van:

  • het concentratieverschil (Δc);
  • de diffusie-afstand (Δx);
  • het diffusie-oppervlak (A);
  • de diffusiecoëfficiënt (D).

De diffusiecoëfficiënt is weer afhankelijk van: 

  • de temperatuur;
  • de aard van het medium (gaat de diffusie bijvoorbeeld door water of door gas heen).

Bron: BiNaS 83A

Bron: biojuf.nl

Gefaciliteerde diffusie

Watermoleculen diffunderen via waterpoorten door het membraan.

Grote en polaire moleculen en ionen die van een hoge naar een lage concentratie gaan, gebruiken ook eiwitpoorten.

Osmose

Het aantal opgeloste deeltjes bepaalt de osmotische waarde. Hoe meer opgeloste deeltjes hoe hoger de osmotische waarde.

Via een semi-permeabel celmembraan gaat het water van een oplossing naar de kant met de hoogste osmotische waarde (dus van laag naar hoog). De opgeloste deeltjes gaan niet door het membraan.
Osmose = diffusie van oplosmiddel (doorgaans water) via een celmembraan; osmose is een vorm van passief transport.

Een hoge osmotische waarde t.o.v. een lage osmotische waarde noemen we hypertoon.
Een lage osmotische waarde t.o.v. een hoge osmotische waarde noemen we hypotoon.

Bron: biojuf.nl

Cellen met een celwand (planten, schimmels en bacteriën) komen in een staat van turgor als de cel veel water opneemt. Als het water de cel verlaat, vertonen deze cellen plasmolyse.

Bron: biojuf.nl

Actief transport - eiwitpoorten

Wanneer dit transport tegen het concentratieverval ingaat, kost dit de cel energie. Daarom noemen we dit actieftransport.
De cel kan hierbij gebruik maken van eiwitpoorten die fungeren als een pomp.

De energie haalt de cel uit ATP (adenosinetrifosfaat,
tri: 3 phosfaatgroepen). Door een fosfaatgroep (P) los te laten, komt er een beetje energie vrij. ATP wordt omgezet in ADP (di: 2 phosfaatgroepen). De cel gebruikt deze energie voor het actieve transport van stoffen tegen de concentratie gradiënt in. 

ATP wordt omgezet in ADP + P + energie

Bron: biojuf.nl

Endo- en exocytose

De cel kan grote deeltje opnemen en afgeven door ze met de celmembraan in te sluiten.
Wanneer de cel op deze manier stoffen opneemt, noemen we dit endocytose.
Wanneer de cel op deze manier stoffen naar buiten afgeeft, noemen we dit exocytose.
Dit kost de cel energie, daarom valt dit onder actief transport

Bron: biojuf.nl

Grafieken

Het maken van grafieken

Om een goede grafiek te maken, moet je aan een aantal eisen voldoen:

  • zet op de x-as de onafhankelijke variabele;
  • zet op y-as de afhankelijke variabele;
  • benoem beide assen
    (grootheden en eenheden);
  • trek een vloeiende lijn door/tussen de punten;
  • teken niet eerder of verder dan dat er gegeven is;
  • maak, indien van toepassing, een legenda.

Bron: biojuf.nl

Oppervlakte vergroting

Het principe van de oppervlakte vergroting

In de biologie zie je dat er veel gebruik gemaakt wordt van de voordelen van oppervlaktevergroting. Het filmpje laat dit zien en legt het principe van de oppervlakte-inhoud verhouding uit.

Bron: biojuf.nl

Enzymen

Enzymwerking

De chemische processen in je lichaam en in je cellen worden mogelijk gemaakt door enzymen. Enzymen zijn eiwitten. Zo kan zetmeel door een aantal enzymen worden afgebroken tot glucose. En na 10-tallen kleine stapje door 10-tallen enzymsoorten kan een cel van glucose vet maken. De werking van enzymen is afhankelijk van de temperatuur en de zuurgraad (pH). Door sommige stoffen zoals alcohol worden enzymen onwerkzaam gemaakt. Het filmpje gaat in op de eigenschappen van enzymen. 

Bron: biojuf.nl

ABC antwoordmodel

Het beantwoorden van toetsvragen in de biologie kun je aanpakken d.m.v. een antwoordstramien. Het ABC model kan je daarbij helpen.

copywright: A.Euving

copywright: A.Euving