Examen Biodeel 1 PDF

THEMA 01 DE CEL Cellen worden beschouwd als de fundamentele eenheden van het leven. Omdat ze zo klein zijn, kun je...

THEMA 01 DE CEL Cellen worden beschouwd als de fundamentele eenheden van het leven. Omdat ze zo klein zijn, kun je niet meteen hun indrukwekkende structuur zien. Maar als je ze onder de microscoop bekijkt, wordt al snel duidelijk dat ze bijzonder complex en divers zijn. Veel cellen kunnen op zichzelf bestaan. Op de afbeelding hieronder zie je een eencellige parasiet uit het geslacht Trypanosoma naast menselijke rode bloedcellen. Trypanosomen vind je terug in personen die geïnfecteerd zijn met de Afrikaanse slaapziekte. Cellen kunnen ook in verbinding staan met duizenden andere cellen in meercellige organismen. Zo bestaan bijvoorbeeld ook de glinsterende buitenste laag van je ogen en de groenten op je bord uit cellen. Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School 5 µm ? ` Hoe zijn cellen opgebouwd? ` Uit welke moleculen zijn cellen en organismen opgebouwd? ` Welke processen treden er op in cellen? ` Hoe kunnen cellen stoffen uitwisselen met hun omgeving? We zoeken het uit!  VERKEN JE KUNT AL... δ– O δ– δ+ H H δ+ Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School uitleggen wat prokaryoten en eukaryoten zijn; de bouw van moleculen en atomen uitleggen. uitleggen wat we verstaan onder de tree of life; de bouw van dierlijke en plantaardige cellen vergelijken; de weefsels van een plantencel herkennen. JE LEERT NU... CH2OH CH2OH O O OH organisme OH HO O CH2OH orgaan HO OH OH glucose fructose weefsel organisatieniveaus van een vos H1 cel H2 de plaats van de cel in relatie tot andere hoe cellen chemisch zijn samengesteld; organisatieniveaus duiden; de structuur en het belang van biomoleculen verschillende types cellen onderscheiden; beschrijven; wat celdifferentiatie is. het belang en de werking van enzymen uitleggen. 8 THEMA 01 vErkEn  JE KUNT AL... Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School de celwand en het celmembraan aanduiden de bouw van dierlijke en plantaardige cellen op een afbeelding. vergelijken; de onderdelen van een cel herkennen en beschrijven. JE LEERT NU... H3 H4 het verschil tussen het celmembraan en celorganellen van plantaardige en dierlijke de celwand uitleggen; cellen herkennen; de structuur en functies van biologische het verband tussen de bouw en functie van membranen beschrijven; organellen in een cel toelichten. de werking van verschillende transport- systemen door het membraan uitleggen; het verschil tussen actief en passief transport beschrijven. THEMA 01 vErkEn 9  HOOFDSTUK 1 Î De cel als basiseenheid van het leven Om te begrijpen hoe een organisme functioneert, kijken we eerst naar de cel: hoe ze eruitziet, hoe ze werkt en vooral ook hoe ze samenwerkt met andere cellen. Alle levensprocessen die je de voorbije jaren bestudeerd hebt, zoals voeding, transport, ademhaling en uitscheiding, kun je namelijk terugbrengen tot activiteiten op celniveau. In dit hoofdstuk zul je focussen op de vorm, de opbouw, de afmetingen en de diversiteit van cellen. LEERDOELEN Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School M De cel in verband brengen met andere organisatieniveaus M Verschillende types cellen onderscheiden 1 Cellen in relatie tot andere organisatieniveaus Vanaf de negentiende eeuw konden Matthias Schleiden (1804-1881), Theodor Schwann (1810- 1882) en andere wetenschappers aantonen dat organismen opgebouwd zijn uit cellen. Ze legden daarmee de basis voor de celtheorie. Die theorie stelt dat cellen de basiseenheid zijn van structuur en functie in organismen. Bovendien kunnen sommige cellen zichzelf ook delen. Meercellige organismen bezitten een complexe inwendige organisatie, waarin je een aantal niveaus kunt onderscheiden. Deze voorbeelden illustreren dat: Een dierlijk spijsverteringsstelsel is opgebouwd uit organen, die elk op hun beurt bestaan uit verschillende weefseltypes. De maag als orgaan bevat onder andere slijmvliesweefsel, spierweefsel en bindweefsel. Die weefsels kunnen op hun beurt verschillende soorten cellen bevatten. Zo bevat het slijmvliesweefsel, dat dient om de maagwand te beschermen tegen de bijtende werking van maagzuur, onder andere kliercellen en epitheelcellen. Bij planten is het blad een orgaan. Het bevat verschillende weefsels, waaronder parenchymweefsel (dat opgebouwd is uit parenchymcellen, epidermisweefsel en vaatweefsel). Afbeelding 1 geeft weer welke plaats weefsels en cellen innemen tussen de verschillende biologische organisatieniveaus. Dat zijn hiërarchische niveaus waarmee je de complexiteit van het leven kunt indelen. Elk organisatieniveau wordt gekenmerkt door een grotere complexiteit dan het onderliggende niveau. 10 THEMA 01 HoofdsTuk 1  ECOSYSTEEM BIOSFEER Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School LEVENSGEMEENSCHAP POPULATIE ORGANISME MOLECULE ORGAAN CELORGANEL WEEFSEL CEL S Afb. 1 De biologische organisatieniveaus, van de aarde tot een molecule THEMA 01 HoofdsTuk 1 11  2 Cellen observeren met de microscoop De meeste cellen zijn niet zichtbaar voor het menselijk oog. Onder een lichtmicroscoop kun je ze 1 micrometer of 1 µm 1 wel waarnemen. = 1 000 mm, 0,001 mm, 10–3 mm of 10–6 m. Bacteriële cellen zijn klein. Ze zijn tussen de 1 en 10 µm lang. 1 nanometer of 1 nm 1 Plantencellen en dierlijke cellen zijn vaak ten minste tien keer groter dan bacteriële cellen. = 1 000 μm, 10–3 μm of 10 mm. –6 Ze zijn ongeveer 10 tot 200 μm lang. ELEKTRONENMICROSCOOP LICHTMICROSCOOP MENSELIJK OOG ATOMEN MITOCHONDRIËN MOLECULEN MEESTE BACTERIËN Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School EIWITTEN RIBOSOMEN MEESTE PLANTEN- MENS VIRUSSEN EN DIERLIJKE CELLEN VOGELEI 0,1 nm 1 nm 10 nm 100 nm 1 µm 10 µm 100 µm 1 cm 10 cm 100 cm 1m 10 m 12 THEMA 01 HoofdsTuk 1  WEETJE De ontdekking van cellen Omdat cellen klein zijn, duurde het tot 1665 voordat ze voor het eerst beschreven werden. Dat gebeurde door de Engelsman Robert Hooke (1635-1703). Hij bestudeerde een heel dun laagje kurk onder de microscoop. De structuur die hij zag, omschreef hij als een honingraat. Daarna volgden de ontdekkingen in sneltempo. De Nederlander Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723) bouwde eenvoudige microscopen, S Afb. 2 waardoor hij als eerste levende cellen Robert Hooke en zijn originele tekening van de celstructuren die hij als eerste kon waarnemen. De organismen die hij ‘cellen’ noemde, naar de naam voor de leefruimte van een monnik zag, noemde hij animalcules of ‘dierkens’. Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School De primitieve microscoop bevatte een kleine, bolle glazen lens, die vastgeklemd zat tussen koperen platen. Voor de lens zat een pinnetje waarop van Leeuwenhoek het preparaat kon vastprikken. Wanneer hij de plaat tot vlak bij zijn oog bracht, kon hij het preparaat 270x vergroten. Op die manier was hij in staat om gistcellen, rode bloedcellen, heel wat plantencellen, vacuolen en celkernen voor de eerste keer waar te nemen. Hoewel microscopen onmisbaar zijn om de meeste lensje cellen te observeren, bestaan er ook cellen die je met het blote oog kunt waarnemen. voorwerphouder Menselijke eicellen hebben een diameter tussen de 0,1 en 0,2 mm. Eicellen van amfibieën kunnen dan weer groter dan 1 mm worden. S Afb. 3 S Afb. 4 Uitlopers van zenuwcellen Antoni van Leeuwenhoek De primitieve microscoop waarmee van Leeuwenhoek vele ontdekkingen deed en vezelcellen van planten worden soms zelfs centimeters lang! Pas na de uitvinding van de elektronenmicroscoop in 1933 en de verfijning van dat toestel werd het mogelijk om meer te weten te komen over de submicroscopische S Afb. 5 S Afb. 6 structuur van cellen. De bruine kikker (Rana temporaria) legt eitjes die Linnen wordt gemaakt van de vezels uit de stengel van uitwendig bevrucht worden en die beschermd zijn de vlasplant (Linum usitatissimum). De microscopische ‘Submicroscopisch’ betekent door een gelatineus omhulsel. Het zwarte puntje in studie van vezels kan interessant zijn wanneer men elk eitje is de eicel. een plaats delict onderzoekt. De vezels zijn hier 200x dat de deeltjes die je vergroot. waarneemt, zo klein zijn dat ze niet meer zichtbaar zijn met een lichtmicroscoop. Celstructuren met een grootte van 1 nm zijn goed te zien met een elektronenmicroscoop. THEMA 01 HoofdsTuk 1 13  VERDIEPING De resolutie van optische instrumenten De resolutie van een optisch instrument, ook wel het oplossend of scheidend vermogen genoemd, drukt uit hoe dicht punten bij elkaar kunnen liggen opdat je ze nog net als gescheiden kunt waarnemen. Voor een gezond menselijk oog is die minimale afstand ongeveer 0,2 mm. Voor lichtmicroscopen geldt dat je punten die dichter bij elkaar liggen dan 200 nm (of 0,2 µm), niet meer gescheiden kunt waarnemen. Een lengte van 200 nm op een draagglaasje onder de microscoop wordt met een vergroting van 1 000x vergroot tot 0,2 mm. Bij die vergroting kan een oog de twee punten nog net gescheiden van elkaar waarnemen. Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School S Afb. 7 Stuifmeelkorrels bekeken met het blote oog Een vergroting hoger dan 1 000x levert geen bijkomende details van het onderzochte voorwerp op. Dat komt doordat zichtbaar licht een golflengte heeft tussen 400 nm (violet) en 750 nm (rood). Deeltjes die kleiner zijn, zullen het licht niet absorberen of terugkaatsen. 5 µm 5 µm 5 µm S Afb. 8 S Afb. 9 S Afb. 10 Stuifmeelkorrel bekeken met een lichtmicroscoop Stuifmeelkorrel bekeken met een transmissie- Stuifmeelkorrel bekeken met een elektronenmicroscoop rasterelektronenmicroscoop Om kleinere voorwerpen te bestuderen, gebruiken wetenschappers elektronenmicroscopen. Die maken video: cryo- elektronen- gebruik van versnelde elektronen, die zich ook als golven gedragen, maar dan met een veel kleinere microscoop golflengte. Daardoor kan men een oplossend vermogen van 0,2 nm bereiken. Dat is 1 000x groter dan VIDEO bij een lichtmicroscoop. Doordat de microscoop elektronen gebruikt in plaats van licht, zijn er helaas geen kleuren zichtbaar. Er ontstaan beelden in grijstinten, die men via beeldbewerkingstechnieken vaak bijkleurt. De transmissie-elektronenmicroscoop (TEM) toont beelden van heel dunne coupes van biologisch materiaal. Er gaat een elektronenstraal doorheen, waardoor intracellulaire details zichtbaar worden. Een rasterelektronenmicroscoop (Engels: Scanning Electron Microscope, SEM) bestraalt het oppervlak van een voorwerp met elektronenbundels volgens een raster. Het preparaat wordt op die manier gescand en de teruggekaatste elektronen worden vastgelegd in een beeld. Daardoor ontstaan gedetailleerde afbeeldingen van het oppervlak van bepaalde structuren. Dat kan gaan om de kop van een vlo, maar ook om de microstructuur van bouwmaterialen. 14 THEMA 01 HoofdsTuk 1  3 Soorten cellen De diversiteit aan cellen is enorm, maar globaal genomen onderscheidt men twee basistypes: de prokaryote en de eukaryote cel. Je leerde al dat je alle levende organismen kunt indelen in drie grote domeinen: de archaea, de bacteriën en de eukaryoten. Die indeling wordt vooral bepaald door het opbouwende celtype. EUKARYOTEN slijmzwammen steeltjeszwammen varens en paardenstaarten zakjes- zwammen wolfsklauwen Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School SCHIMMELS naaktzadigen mossen levermossen bedektzadigen nematoden PLANTEN neteldieren geleedpotigen DIEREN groenwieren sponzen ringwormen Homo sapiens ciliaten weekdieren stekelhuidigen kiezelwieren chordadieren (diatomeeën) Euglena Trypanosoma groene niet-zwavelbacteriën thermofiele archaea spirocheten Chlamydia halofiele archaea meest Escherichia groene BACTERIËN zwavelbacteriën ARCHAEA primitieve voorloper cyanobacteriën (oercel) methanogene archaea S Afb. 11 De tree of life: alle organismen stammen af van één oercel. Je kunt ze indelen in drie domeinen. Binnen het domein van de eukaryoten onderscheiden we drie rijken: dieren, planten en schimmels. Protisten (staan in het vet), zoals slijmzwammen en groenwieren, zijn ook eukaryoten, maar verschillen onderling te sterk om in één groep te worden samengebracht. THEMA 01 HoofdsTuk 1 15  3.1 De prokaryote cel Archaea en bacteriën zijn organismen die uit één enkele prokaryote cel bestaan. Ze zijn klein en eenvoudig van structuur. Aan de buitenkant hebben ze soms eiwitstructuren waarmee ze zich aan hun omgeving kunnen hechten. Vorig jaar keek je al in detail naar hun bouw en zag je dat het erfelijk materiaal vrij in het cytoplasma ligt en niet omgeven is door membranen. Verder vind je in de cel biomoleculen, zoals nucleïnezuren en eiwitten, maar geen door membranen omsloten celorganellen. Celorganellen zijn grote intracellulaire structuren met specifieke functies. Je zult ze in detail bestuderen in hoofdstuk 4. Het erfelijk materiaal is niet omgeven door een kernmembraan. De celwand geeft steun en bescherming. Het celmembraan ligt onder de celwand en is niet zichtbaar. Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School De bacteriën hebben een eigen delingssysteem. De haarvormige fimbriae geven aanhechtingsmogelijkheden. Fimbriae zijn de draadvormige eiwitstructuren aan de 1 µm buitenkant van de bacteriën. S Afb. 12 EM-beeld van de delende bacterie E. coli (Escherichia coli). Onder gunstige groeiomstandigheden kan het aantal bacteriën zo snel toenemen dat er een infectie ontstaat. Zo kan E. coli bijvoorbeeld urineweginfecties veroorzaken als de fimbriae zich hechten aan de epitheelcellen van de urinewegen. 0,5 µm 2 µm S De vormvariatie bij prokaryote cellen is groot. Afb. 13 EM-beeld van archaea Afb. 14 Bacteriën gevonden in een staal van menselijke ontlasting. De meeste daarvan behoren tot de normale darmflora en zijn gunstig voor de vertering. 16 THEMA 01 HoofdsTuk 1  WEETJE Reuzenbacteriën Hoewel wetenschappers heel wat weten over bacteriën, doen ze af en toe nog ontdekkingen die een nieuw licht werpen op de bestaande kennis. Thiomargarita magnifica is een nieuwe bacteriesoort die pas zo’n tien jaar geleden werd ontdekt in mangrovegebieden bij de Franse Antillen. Ze is met het blote oog te zien en heeft een interne structuur die op een celkern lijkt. Dat is volledig in strijd met de eigenschappen van andere S Afb. 15 bekende bacteriën. Exemplaren van de reuzenbacterie Thiomargarita magnifica (de witte draadjes) naast een Amerikaanse munt. De gemiddelde Naar: standaard.be lengte van de bacterie ligt maar liefst tussen 10 en 20 mm. 3.2 De eukaryote cel Zowel een- als meercellige eukaryote organismen zijn opgebouwd uit eukaryote cellen. Die zijn Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School gemiddeld zo’n tien keer groter en vooral complexer dan prokaryote cellen. Naast een celkern bezitten ze ook nog andere structuren die een specifieke functie hebben: de celorganellen. Die maken bijvoorbeeld energie beschikbaar en maken moleculen aan. Sommige van die organellen zijn omgeven door een fosfolipidenmembraan. Ook bij eukaryote cellen bestaat er dus weer een grote variatie aan vormen en specialisaties. We kunnen een onderscheid maken naargelang de cellen afkomstig zijn van eencellige organismen, planten, schimmels of dieren. Zelfs binnen die groepen bestaan er veel verschillen. Zo is een bloedcel bijvoorbeeld heel anders opgebouwd dan een spiercel, en een wortelcel anders dan een bladcel. Dat cellen van elkaar verschillen in vorm, inhoud en functie komt doordat cellen zich specialiseren. Voorbeelden van eencellige eukaryote cellen zijn pantoffeldiertjes, gisten, vele soorten eencellige algen en amoeben. A B 40 µm C D 40 µm S Afb. 16 A Delende pantoffeldiertjes (Paramecium caudatum). Op het eerste gezicht verschillen ze niet sterk van de E. coli-bacterie op afbeelding 12, maar ze zijn veel groter en in het cytoplasma zijn diverse membraanomsloten compartimenten te vinden. Op de achtergrond kun je draadvormige bacteriën (Oscillatoria sp.) waarnemen die duidelijk kleiner zijn. B Delende gistcellen (Saccharomyces sp.), die in de groep van de schimmels thuishoren C Diatomeeën (kiezelwieren) zijn eencellige wieren met een exoskelet uit siliciumdioxide. D Amoeben (Amoebe proteus). Amoeben hebben uitstulpingen, die men ‘pseudopodia’ noemt. Ze dienen voor de voortbeweging en om kleinere organismen te vangen. THEMA 01 HoofdsTuk 1 17  W Afb. 17 De bladeren van een plant, zoals het eikenblad hier, kun je beschouwen als de organen van die plant. Een blad is opgebouwd uit heel wat cellen in weefsels die het resultaat zijn van celdifferentiatie. Cellen kunnen onderling sterk verschillen. Dat zie je wanneer je kijkt naar de dikte van de celwand en naar de aanwezigheid van chloroplasten, die belangrijk zijn voor de fotosynthese. Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School W Afb. 18 Voorstelling van de algemene structuur van een plantencel 18 THEMA 01 HoofdsTuk 1 Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School W Afb. 19 Voorstelling van de algemene structuur van een dierlijke cel S Afb. 20 Schattingen van het aantal cellen in een mens lopen op tot boven de honderden miljarden. Mensen bevatten veel verschillende celtypes, waarvan je er hier enkele ziet. Links: epitheelcellen bedekken de weefsels en organen. Midden: zenuwcellen kunnen elektrische signalen doorgeven. Rechts: rode bloedcellen hebben geen kern en bevatten hemoglobine om zuurstofgas te transporteren. THEMA 01 HoofdsTuk 1 19  Een belangrijke stap in de evolutie is het ontstaan van meercellige organismen, die grotere afmetingen hebben. Die organismen zijn opgebouwd uit cellen die gespecialiseerde taken uitvoeren. Uit één bevruchte eicel ontstaat door opeenvolgende celdelingen een groot aantal dochtercellen. Het proces waarbij uit betrekkelijk eenvoudige cellen nieuwe cellen met heel specifieke functies ontstaan, noem je celdifferentiatie. Cellen met dezelfde functie vormen samen een weefsel. LABO 01 Plantencellen verschillen fundamenteel van dierlijke cellen. Op p. 18-19 zie je de inwendige structuren die je in hoofdstuk 4 in detail zult bekijken. Cellen zijn de basiseenheid van structuur en functie in organismen. Bovendien kunnen sommige cellen ook delen. De meeste cellen zijn niet zichtbaar voor het menselijk oog: Bacteriële cellen zijn klein. Ze zijn tussen de 1 en 10 μm lang. Plantencellen en dierlijke cellen zijn vaak ten minste tien keer groter dan bacteriële cellen. Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School De diversiteit aan cellen is enorm, maar globaal genomen onderscheidt men twee basistypes: de prokaryote en de eukaryote cel. Plantencellen verschillen fundamenteel van dierlijke cellen. 20 THEMA 01 HoofdsTuk 1  AAN DE SLAG 1 Rangschik van klein naar groot volgens 3 Welke afbeeldingen tonen een prokaryote cel? organisatieniveau. Verklaar op welke kenmerken je je baseert. long – mens – epitheelcel – slijmvliesweefsel – A B ademhalingsstelsel 2 Benoem de cellen op de afbeeldingen als prokaryoot of eukaryoot en verklaar. A C Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School Bloeduitstrijkje mens B 4 Vergelijk de prokaryote cel, de plantencel en de dierlijke cel aan de hand van de tabel. PROKARYOTE PLANTEN- DIERLIJKE CEL CEL CEL Cel- Gistcellen (Candida albicans) membraan aanwezig? C Celwand aanwezig? Celkern aanwezig? Voorbeeld Meer oefenen? Ga naar. Algen onder de microscoop D Bacteriën THEMA 01 HoofdsTuk 1 - AAn dE sLAG 21  HOOFDSTUKSYNTHESE 1 CELLEN IN RELATIE TOT ANDERE ORGANISATIENIVEAUS CELTHEORIE ORGANISATIENIVEAU Cellen zijn de basiseenheid van structuur en functie Hiërarchische niveaus waarmee je de complexiteit in organismen. van het leven kunt indelen. Sommige cellen kunnen zichzelf delen. biosfeer levensgemeenschap organisme weefsel celorganel Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School ecosysteem populatie orgaan cel molecule 2 CELLEN OBSERVEREN MET DE MICROSCOOP LICHTMICROSCOOP ELEKTRONENMICROSCOOP De meeste cellen zijn niet zichtbaar voor het Heeft een oplossend vermogen van 0,2 nm. Dat is menselijk oog. Onder een lichtmicroscoop kun je duizend keer groter dan bij een lichtmicroscoop. cellen tot 0,2 μm (= 200 nm) waarnemen. Werkt met elektronenbundels. Werkt met lichtstralen. 3 SOORTEN CELLEN ALLE CELLEN ZIJN OFWEL PROKARYOOT, OFWEL EUKARYOOT. PROKARYOTE CEL EURKARYOTE CEL Komt voor bij archaea en bacteriën. Komt voor bij meercellige organismen en Heeft geen celkern: het erfelijk materiaal ligt vrij sommige eencelligen. in het cytoplasma. Heeft een celkern met erfelijk materiaal. Heeft organellen die gespecialiseerde functies Heeft organellen die gespecialiseerde functies uitvoeren, maar die nooit omgeven zijn door een uitvoeren en die vaak omgeven zijn door een membraan. membraan. Cellen specialiseren zich. Daardoor verschillen ze van elkaar in vorm, inhoud en functie. Dat noem je celdifferentiatie. 22 THEMA 01 sYnTHEsE HoofdsTuk 1  THEMA 01 DE CEL Cellen worden beschouwd als de fundamentele eenheden van het leven. Omdat ze zo klein zijn, kun je niet meteen hun indrukwekkende structuur zien. Maar als je ze onder de microscoop bekijkt, wordt al snel duidelijk dat ze bijzonder complex en divers zijn. Veel cellen kunnen op zichzelf bestaan. Op de afbeelding hieronder zie je een eencellige parasiet uit het geslacht Trypanosoma naast menselijke rode bloedcellen. Trypanosomen vind je terug in personen die geïnfecteerd zijn met de Afrikaanse slaapziekte. Cellen kunnen ook in verbinding staan met duizenden andere cellen in meercellige organismen. Zo bestaan bijvoorbeeld ook de glinsterende buitenste laag van je ogen en de groenten op je bord uit cellen. Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School 5 µm ? ` Hoe zijn cellen opgebouwd? ` Uit welke moleculen zijn cellen en organismen opgebouwd? ` Welke processen treden er op in cellen? ` Hoe kunnen cellen stoffen uitwisselen met hun omgeving? We zoeken het uit!  VERKEN JE KUNT AL... δ– O δ– δ+ H H δ+ Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School uitleggen wat prokaryoten en eukaryoten zijn; de bouw van moleculen en atomen uitleggen. uitleggen wat we verstaan onder de tree of life; de bouw van dierlijke en plantaardige cellen vergelijken; de weefsels van een plantencel herkennen. JE LEERT NU... CH2OH CH2OH O O OH organisme OH HO O CH2OH orgaan HO OH OH glucose fructose weefsel organisatieniveaus van een vos H1 cel H2 de plaats van de cel in relatie tot andere hoe cellen chemisch zijn samengesteld; organisatieniveaus duiden; de structuur en het belang van biomoleculen verschillende types cellen onderscheiden; beschrijven; wat celdifferentiatie is. het belang en de werking van enzymen uitleggen. 8 THEMA 01 vErkEn  JE KUNT AL... Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School de celwand en het celmembraan aanduiden de bouw van dierlijke en plantaardige cellen op een afbeelding. vergelijken; de onderdelen van een cel herkennen en beschrijven. JE LEERT NU... H3 H4 het verschil tussen het celmembraan en celorganellen van plantaardige en dierlijke de celwand uitleggen; cellen herkennen; de structuur en functies van biologische het verband tussen de bouw en functie van membranen beschrijven; organellen in een cel toelichten. de werking van verschillende transport- systemen door het membraan uitleggen; het verschil tussen actief en passief transport beschrijven. THEMA 01 vErkEn 9  HOOFDSTUK 1 Î De cel als basiseenheid van het leven Om te begrijpen hoe een organisme functioneert, kijken we eerst naar de cel: hoe ze eruitziet, hoe ze werkt en vooral ook hoe ze samenwerkt met andere cellen. Alle levensprocessen die je de voorbije jaren bestudeerd hebt, zoals voeding, transport, ademhaling en uitscheiding, kun je namelijk terugbrengen tot activiteiten op celniveau. In dit hoofdstuk zul je focussen op de vorm, de opbouw, de afmetingen en de diversiteit van cellen. LEERDOELEN Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School M De cel in verband brengen met andere organisatieniveaus M Verschillende types cellen onderscheiden 1 Cellen in relatie tot andere organisatieniveaus Vanaf de negentiende eeuw konden Matthias Schleiden (1804-1881), Theodor Schwann (1810- 1882) en andere wetenschappers aantonen dat organismen opgebouwd zijn uit cellen. Ze legden daarmee de basis voor de celtheorie. Die theorie stelt dat cellen de basiseenheid zijn van structuur en functie in organismen. Bovendien kunnen sommige cellen zichzelf ook delen. Meercellige organismen bezitten een complexe inwendige organisatie, waarin je een aantal niveaus kunt onderscheiden. Deze voorbeelden illustreren dat: Een dierlijk spijsverteringsstelsel is opgebouwd uit organen, die elk op hun beurt bestaan uit verschillende weefseltypes. De maag als orgaan bevat onder andere slijmvliesweefsel, spierweefsel en bindweefsel. Die weefsels kunnen op hun beurt verschillende soorten cellen bevatten. Zo bevat het slijmvliesweefsel, dat dient om de maagwand te beschermen tegen de bijtende werking van maagzuur, onder andere kliercellen en epitheelcellen. Bij planten is het blad een orgaan. Het bevat verschillende weefsels, waaronder parenchymweefsel (dat opgebouwd is uit parenchymcellen, epidermisweefsel en vaatweefsel). Afbeelding 1 geeft weer welke plaats weefsels en cellen innemen tussen de verschillende biologische organisatieniveaus. Dat zijn hiërarchische niveaus waarmee je de complexiteit van het leven kunt indelen. Elk organisatieniveau wordt gekenmerkt door een grotere complexiteit dan het onderliggende niveau. 10 THEMA 01 HoofdsTuk 1  ECOSYSTEEM BIOSFEER Uitsluitend te gebruiken door Sterckx Véran (2008-12-12) Vrije Gemengde Lagere School LEVENSGEMEENSCHAP POPULATIE ORGANISME MOLECULE ORGAAN CELORGANEL WEEFSEL CEL S Afb. 1 De biologische organisatieniveaus, van de aarde tot een molecule THEMA 01 HoofdsTuk 1 11  2 Cellen observeren met de microscoop De meeste cellen zijn niet zichtbaar voor het menselijk oog. Onder een lichtmicroscoop kun je ze 1 micrometer of 1 µm 1 wel waarnemen. = 1 000 mm, 0,001 mm, 10–3 mm of 10–6 m.