Hoofdstuk 4: evolutie (4 VWO)
Basisstof 1: ontwikkeling van het leven
Anorganische stoffen komen zowel voor in de levenloze natuur als in organismen. ze hebben een
kleine, eenvoudig gebouwde moleculen. Bijvoorbeeld: CO, CO 2, H2O, NaCl en O2
Organische stoffen zijn meestal afkomstig van organismen. Relatief grote, ingewikkeld gebouwde
moleculen, die altijd een of meer atomen C en H en meestal ook O bevatten. Bijvoorbeeld: glucose.
Heterotrofe organismen kunnen geen organische stoffen maken uit allen anorganische stoffen. Ze
hebben andere organismen nodig als voedsel. Ze nemen organische en anorganische stoffen op uit
hun milieu.
Autotrofe organismen kunnen organische stoffen maken uit alleen anorganische stoffen. Ze hebben
geen andere organismen nodig als voedsel. Ze nemen anorganische stoffen op uit hun milieu.
Biogenese: het ontstaan van leven uit levenloze materie.
De eerste organismen waren heterotrofe, anaeroob (leven in een milieu zonder zuurstof). Daarna
ontstonden autotrofe (hebben alleen anorganische stoffen nodig en zijn in staat tot fotosynthese).
De atmosfeer werd zuurstofrijk. Er ontstonden aerobe bacteriën.
Prokaryote organismen hebben geen celkern, zodat het DNA los in het cytoplasma ligt. Ze hebben
geen vacuolen, mitochondriën of endoplasmatisch reticulum.
Eukaryote organismen hebben celkernen, waarin het DNA zich bevindt. Ze hebben vacuolen,
mitochondriën en een endoplasmatisch reticulum. Alle
organismen worden ingedeeld in 3 domeinen: bacteriën, archaea en eukaryoten. De rijken
schimmels, planten en dieren behoren tot het domein van de eukaryoten. Een rijk werd verder
ingedeeld in steeds kleinere taxa (groepen). Achtereenvolgens stammen, klassen, orden, families,
geslachten en soorten. Een geslacht bestaat uit soorten die zich uit eenzelfde voorouder hebben
ontwikkeld.
Basisstof 2: prokaryoten
Prokaryoten bestaan uit bacteriën en archaea. De chromosomen liggen los in het cytoplasma. Veel
soorten hebben slechts één groot, circulair chromosoom. Bij sommige soorten komen ook kleine,
circulaire plasmiden voor. De chromosomen bestaan allen uit DNA; ze bevatten geen
eiwitmoleculen. Archaea hebben een of meerdere flagellen voor voortbeweging. Bacteriën planten
zich voornamelijk voort door deling. Hierbij zijn de chromosomen vastgehecht aan het celmembraan.
Soms vindt bij bacteriën uitwisseling van genen plaats:
Door opname van DNA-fragmenten van een gestorven soortgenoot (transformatie).
Door vorming van een holle buis naar een soortgenoot (conjugatie).
Door overbrenging door virussen (transductie)
De celwanden van bacteriën bestaan uit peptidoglycaan. Bacteriën kunnen ziekten veroorzaken en
voedsel bederven. Bacteriën worden door de mens gebruikt bij:
De productie van sommige voedingsmiddelen (o.a. yoghurt, kaas, zuurkool)
De productie van geneesmiddelen en hormonen (met genetisch gemodificeerde bacteriën)
De afvalwaterzuivering en de productie van wasmiddelenenzymen
, Bij genetische modificatie wordt het DNA van een organisme verandert door de mens. Virussen zijn
geen organismen. Ze worden niet gezien als levend. Virussoorten die bacteriën als gastheer
gebruiken, heten bacteriofagen.
Basisstof 3: eukaryoten
Schimmels zijn heterotroof: ze voeden zich met dode resten van organismen. Gisten zijn eencellige
schimmels en planten zich voort door knopvorming. Meercellige schimmels vormen een mycelium.
Een mycelium: een netwerk van hyfen (schimmeldraden). Meercellige schimmels planten zich voort
door haploïde sporen die kunnen ontstaan: aan het uiteinde van schimmeldraden die omhoog
groeien, in paddenstoelen. Geslachtelijke voorplanting vindt plaats als hyfen van twee verschillen
mycelia met elkaar in aanraking komen. Er bevindt bevruchting plaats, meestal direct gevolgd door
meiose. Hierbij ontstaan haploïde sporen. De celwanden van schimmels bevatten chitine. Schimmels
kunnen ziekten veroorzaken. Schimmels worden door mensen gebruikt bij de bereiding van sommige
voedingsmiddelen en de productie van antibiotica.
Planten zijn autotroof: ze hebben chloroplasten (met chlorofyl) in hun cellen. De celwanden van
planten bevatten cellulose. Tot het plantenrijk behoren wieren (algen), de mossen, de
paardenstaarten, de varens en de zaadplanten. Sporenplanten platen zich vort door sporen.
Vaatplanten hebben houtvaten en bastvaten, waardoorheen stoffen worden vervoerd in de plant.
Dieren zijn heterotroof. Ze hebben geen celwanden om hun cellen. Tot het dierenrijk behoren de
eencellige, de sponzen, de holtedieren, de platwormen, de rondwormen, de ringwormen, de
weekdieren, de geleedpotigen, de stekelhuidigen en de gewervelden.
Basisstof 4: de evolutietheorie
Genetische variatie: door mutaties en recombinatie verschillen individuen van één soort van elkaar
in geno- en fenotype. Natuurlijke selectie: individuen met een betere adaptie aan het milieu hebben
een grotere overlevingskans. Fitness: van individuen met een gunstig genotype zullen meer
nakomelingen in leven blijven en zich in de volgende generaties voorplanten dan van individuen met
een minder gunstig genotype. Soorten evolueren als door natuurlijke selectie de mutanten blijven
voortbestaan en individuen van de oorspronkelijke vorm uitsterven. Door een grote genetische
variatie heeft een soort een grote overlevingskans.
Basisstof 5: onderzoek naar evolutie
Er zijn enkele onderzoeksmethoden naar verwantschap;
o Vergelijking van de anatomie.
o Biochemie: verschillende soorten organismen vertonen grote overeenkomsten in
samenstelling van stoffen.
o Evolutionaire genetica: het zoeken naar overeenkomsten en verschillen in DNA. DNA-
sequencing: bepalen van de exacte volgorde van nucleotiden in het DNA.
Homologe organen: hebben een overeenkomstige vorm door verwantschap, de functie kan
verschillen. Analoge organen: hebben een overeenkomstige vorm in functie, niet door
verwantschap. Rudimentaire organen hebben hun functie verloren.
Clade: een groep soorten bestaande uit een voorouden en alle nakomelingen daarvan.
Cladogram is een schematische weergave van de verwantschap tussen de soorten van een clade. Bij
elk splitsingspunt in een cladogram staat een gemeenschappelijke voorouder. Boven het
splitsingspunt is er een verschil in één eigenschap.
Basisstof 6: evolutie in populaties
Een populatie: een groep individuen van dezelfde soort die in een bepaald gebied leeft en zich
onderling voortplant. Gene flow: uitwisseling van genen tussen verwante populaties door migratie
en/of onderlinge voortplanting. Een soort is de grootste verzameling van populaties waartussen gene
flow plaatsvindt of kan plaatsvinden. Een soort kan bestaan uit verschillende rassen. Genenpool: de
Basisstof 1: ontwikkeling van het leven
Anorganische stoffen komen zowel voor in de levenloze natuur als in organismen. ze hebben een
kleine, eenvoudig gebouwde moleculen. Bijvoorbeeld: CO, CO 2, H2O, NaCl en O2
Organische stoffen zijn meestal afkomstig van organismen. Relatief grote, ingewikkeld gebouwde
moleculen, die altijd een of meer atomen C en H en meestal ook O bevatten. Bijvoorbeeld: glucose.
Heterotrofe organismen kunnen geen organische stoffen maken uit allen anorganische stoffen. Ze
hebben andere organismen nodig als voedsel. Ze nemen organische en anorganische stoffen op uit
hun milieu.
Autotrofe organismen kunnen organische stoffen maken uit alleen anorganische stoffen. Ze hebben
geen andere organismen nodig als voedsel. Ze nemen anorganische stoffen op uit hun milieu.
Biogenese: het ontstaan van leven uit levenloze materie.
De eerste organismen waren heterotrofe, anaeroob (leven in een milieu zonder zuurstof). Daarna
ontstonden autotrofe (hebben alleen anorganische stoffen nodig en zijn in staat tot fotosynthese).
De atmosfeer werd zuurstofrijk. Er ontstonden aerobe bacteriën.
Prokaryote organismen hebben geen celkern, zodat het DNA los in het cytoplasma ligt. Ze hebben
geen vacuolen, mitochondriën of endoplasmatisch reticulum.
Eukaryote organismen hebben celkernen, waarin het DNA zich bevindt. Ze hebben vacuolen,
mitochondriën en een endoplasmatisch reticulum. Alle
organismen worden ingedeeld in 3 domeinen: bacteriën, archaea en eukaryoten. De rijken
schimmels, planten en dieren behoren tot het domein van de eukaryoten. Een rijk werd verder
ingedeeld in steeds kleinere taxa (groepen). Achtereenvolgens stammen, klassen, orden, families,
geslachten en soorten. Een geslacht bestaat uit soorten die zich uit eenzelfde voorouder hebben
ontwikkeld.
Basisstof 2: prokaryoten
Prokaryoten bestaan uit bacteriën en archaea. De chromosomen liggen los in het cytoplasma. Veel
soorten hebben slechts één groot, circulair chromosoom. Bij sommige soorten komen ook kleine,
circulaire plasmiden voor. De chromosomen bestaan allen uit DNA; ze bevatten geen
eiwitmoleculen. Archaea hebben een of meerdere flagellen voor voortbeweging. Bacteriën planten
zich voornamelijk voort door deling. Hierbij zijn de chromosomen vastgehecht aan het celmembraan.
Soms vindt bij bacteriën uitwisseling van genen plaats:
Door opname van DNA-fragmenten van een gestorven soortgenoot (transformatie).
Door vorming van een holle buis naar een soortgenoot (conjugatie).
Door overbrenging door virussen (transductie)
De celwanden van bacteriën bestaan uit peptidoglycaan. Bacteriën kunnen ziekten veroorzaken en
voedsel bederven. Bacteriën worden door de mens gebruikt bij:
De productie van sommige voedingsmiddelen (o.a. yoghurt, kaas, zuurkool)
De productie van geneesmiddelen en hormonen (met genetisch gemodificeerde bacteriën)
De afvalwaterzuivering en de productie van wasmiddelenenzymen
, Bij genetische modificatie wordt het DNA van een organisme verandert door de mens. Virussen zijn
geen organismen. Ze worden niet gezien als levend. Virussoorten die bacteriën als gastheer
gebruiken, heten bacteriofagen.
Basisstof 3: eukaryoten
Schimmels zijn heterotroof: ze voeden zich met dode resten van organismen. Gisten zijn eencellige
schimmels en planten zich voort door knopvorming. Meercellige schimmels vormen een mycelium.
Een mycelium: een netwerk van hyfen (schimmeldraden). Meercellige schimmels planten zich voort
door haploïde sporen die kunnen ontstaan: aan het uiteinde van schimmeldraden die omhoog
groeien, in paddenstoelen. Geslachtelijke voorplanting vindt plaats als hyfen van twee verschillen
mycelia met elkaar in aanraking komen. Er bevindt bevruchting plaats, meestal direct gevolgd door
meiose. Hierbij ontstaan haploïde sporen. De celwanden van schimmels bevatten chitine. Schimmels
kunnen ziekten veroorzaken. Schimmels worden door mensen gebruikt bij de bereiding van sommige
voedingsmiddelen en de productie van antibiotica.
Planten zijn autotroof: ze hebben chloroplasten (met chlorofyl) in hun cellen. De celwanden van
planten bevatten cellulose. Tot het plantenrijk behoren wieren (algen), de mossen, de
paardenstaarten, de varens en de zaadplanten. Sporenplanten platen zich vort door sporen.
Vaatplanten hebben houtvaten en bastvaten, waardoorheen stoffen worden vervoerd in de plant.
Dieren zijn heterotroof. Ze hebben geen celwanden om hun cellen. Tot het dierenrijk behoren de
eencellige, de sponzen, de holtedieren, de platwormen, de rondwormen, de ringwormen, de
weekdieren, de geleedpotigen, de stekelhuidigen en de gewervelden.
Basisstof 4: de evolutietheorie
Genetische variatie: door mutaties en recombinatie verschillen individuen van één soort van elkaar
in geno- en fenotype. Natuurlijke selectie: individuen met een betere adaptie aan het milieu hebben
een grotere overlevingskans. Fitness: van individuen met een gunstig genotype zullen meer
nakomelingen in leven blijven en zich in de volgende generaties voorplanten dan van individuen met
een minder gunstig genotype. Soorten evolueren als door natuurlijke selectie de mutanten blijven
voortbestaan en individuen van de oorspronkelijke vorm uitsterven. Door een grote genetische
variatie heeft een soort een grote overlevingskans.
Basisstof 5: onderzoek naar evolutie
Er zijn enkele onderzoeksmethoden naar verwantschap;
o Vergelijking van de anatomie.
o Biochemie: verschillende soorten organismen vertonen grote overeenkomsten in
samenstelling van stoffen.
o Evolutionaire genetica: het zoeken naar overeenkomsten en verschillen in DNA. DNA-
sequencing: bepalen van de exacte volgorde van nucleotiden in het DNA.
Homologe organen: hebben een overeenkomstige vorm door verwantschap, de functie kan
verschillen. Analoge organen: hebben een overeenkomstige vorm in functie, niet door
verwantschap. Rudimentaire organen hebben hun functie verloren.
Clade: een groep soorten bestaande uit een voorouden en alle nakomelingen daarvan.
Cladogram is een schematische weergave van de verwantschap tussen de soorten van een clade. Bij
elk splitsingspunt in een cladogram staat een gemeenschappelijke voorouder. Boven het
splitsingspunt is er een verschil in één eigenschap.
Basisstof 6: evolutie in populaties
Een populatie: een groep individuen van dezelfde soort die in een bepaald gebied leeft en zich
onderling voortplant. Gene flow: uitwisseling van genen tussen verwante populaties door migratie
en/of onderlinge voortplanting. Een soort is de grootste verzameling van populaties waartussen gene
flow plaatsvindt of kan plaatsvinden. Een soort kan bestaan uit verschillende rassen. Genenpool: de
