B Stof 3 Hoofdthemas in de Biologie De

B. Stof 3 Hoofdthema’s in de Biologie De biologie kent een aantal hoofdthema's. • Zelfregulatie: Biologische eenheden zoals cellen, organismen en ecosystemen zijn in staat zich te handhaven door zelfregulatie. • Zelforganisatie: Door zelforganisatie zijn biologische eenheden in staat zichzelf te organiseren tot 'biologische eenheden van een hogere orde' waardoor er nieuwe structuren ontstaan met nieuwe emergente eigenschappen. • Interactie: Biologische eenheden reageren op andere biologische eenheden en abiotische factoren. • Reproductie: Biologische eenheden vermeerderen zich door bijvoorbeeld celdeling, voortplanting van organismen of splitsing van populaties. • Evolutie: Het leven op aarde ontwikkelt zich waarbij soorten ontstaan, veranderen en verdwijnen. 1

Zelfregulatie 1 • Cellen, organismen en ecosystemen zijn in staat zichzelf in stand te houden door zelfregulatie • Bijv. Door herstel van schade, verdedigen tegen indringers en schadelijke stoffen • Om in leven te blijven moeten organismen adenhalen, zich voeden en zich aanpassen aan de omgeving • Dieren moeten zich verplaatsen om te overleven • Zelfregulatie kan ook tot stand door komen door hormonen, zenuwen, via zintuigen en via transport van stoffen • Subdomeinen (examenterm) die daar over gaan staan op de volgende dia: 2

Zelfregulatie 2 • Subdomeinen (examenterm) die gaan over zelfregulatie: • • B 1 Eiwitsynthese B 2 Stofwisseling van de cel B 3 Stofwisseling van het organisme B 4 Zelfregulatie van het organisme B 5 Afweer van het organisme B 6 Beweging van het organisme B 7 Waarneming van het organisme B 8 Regulatie van ecosystemen 3

Zelforganisatie 1 • Cellen kunnen zich organiseren tot een weefsel (nieuwe structuur) • Weefsels kunnen zich organiseren tot een orgaan enz. • Door zelforganisatie kunnen nieuwe structuren ‘biologische eenheden van een hogere orde’ ontstaan. Op het hogere organisatieniveau zijn nieuwe eigenschappen te zien, die de biologische eenheid van het lagere organisatieniveau niet heeft, de zogenoemde emergente eigenschappen Een voorbeeld is de biologische klok bij de mens: sommige klokcellen zijn overdag actief, andere klokcellen juist ’s nachts, weer anderen pieken juist ’s morgens. De optelsom hiervan heeft een eigenschap die de afzonderlijke cellen niet hebben: de biologische klok kan de daglengte en de tijd van het jaar registreren. Het geheel is dus meer dan de som van de delen. 4

Zelforganisatie 2 • Ecosysteem is zo georganiseerd in geordende structuren zoals autotrofe en heterotrofe organismen dat het kan functioneren als geheel • In geordende strycturen is een verband te zien tussen vorm en functie. Bijv. Een zenuwcel heeft veel uitlopers waardoor hij in verbinding staat met andere zenuwcellen zodat hij signalen (impulsen) kan vangen en doorgeven • Ander voorbeeld: Beenderen/botten zijn zó gebouwd dat de grootste krachten op het bot kunnen worden uitgeoefend Subdomeinen (examenterm) die daar over gaan: C 1 Zelforganisatie van cellen C 2 Zelforganisatie van het organisme C 3 Zelforganisatie van ecosystemen 5

Zelforganisatie 3 Subdomeinen (examenterm) die daar over gaan: C 1 Zelforganisatie van cellen C 2 Zelforganisatie van het organisme C 3 Zelforganisatie van ecosystemen 6

Interactie 1 - Moleculen kunnen met elkaar reageren: stofwisseling (opbouw en afbraak stoffen: assimilatie en dissimilatie) - Cellen kunnen signalen aan elkaar doorgeven bijv. Zenuwcellen aan spiercellen (impulsen) - Hormoonklieren geven hormonen via het bloed aan cellen/organen die daardoor wél of niét gevoelig zijn - Een slang kan een prooi eten - Een plant kan met chemische stoffen rupseneters lokken waardoor de plant beschermd is tegen vraat - Jij kunt beslissen met de fiets te gaan om het milieu te sparen 7

Interactie 2 Subdomeinen (examenterm) die daar over gaan: D 1 Moleculaire interactie D 2 Gedrag en interactie D 3 Seksuakiteit D 4 Interactie in ecosystemen 8

Reproductie 1 • Reproductie is zich vermeerderen • Celdeling oftewel mitose: er ontstaan dochtercellen voor vervanging, herstel en groei • DNA van een cel kan zich ook reproduceren • Voortplanting: een populatie en dus de soort blijft daardoor in stand • Populaties kunnen zich splitsen: dat is dan een bijdrage aan de instandhouding van de soort 9

Reproductie 2 Subdomeinen (examenterm) die daar over gaan: • E 1 DNA-replicatie • E 2 Levenscyclus van een cel • E 3 Voortplanting van het organisme • E 4 Erfelijke eigenschap 10

Evolutie 1 • Door geslachtelijke voortplanting en mutaties ontstaan verschillende genotypen • Er is dan sprake van genetische variatie door de verscheidenheid in genotypen • Er treedt selectie op in de natuur: Survival of the fittest Vertalen met: de meest aangepaste overleeft • Er kunnen meerdere soorten ontstaan uit één populatie die van elkaar gescheiden raken Dat wordt genoemd: reproductieve isolatie • Dit zorgt ook voor toename van de biodiversiteit Zie dia 23, 24 en 25 11

Evolutie 2 Subdomeinen (examenterm) die daar over gaan: F 1 Selectie F 2 Soortvorming F 2 Biodiversiteit 12