Samenvatting Levenswetenschappen Fysiologie (leereenheid 1t/m 12)

Leereenheid 1
Organismen en externe omgeving
 Omgeving speelt bij functioneren op twee manieren een rol
- organismen zijn van omgeving afhankelijk voor energie en bouwstoffen die nodig zijn om
te leven  groei, reproductie en bescherming
- organismen zijn afhankelijk voor de afgifte van afvalstoffen
 bij eencellige organismen staat cel direct in contact met omgeving
 meercellige hebben speciale aanpassingen ontwikkeld om stoffen uit te kunnen wisselen
tussen omgeving en hun cellen
 omgeving kan een verstorende en bedreigende factor zijn
- processen op celniveau verlopen alleen onder bepaalde fysische en chemische
voorwaarden
- omgevingsfactoren kunnen behoorlijk fluctueren  organismen aanpassingen
ontwikkeld om constant mogelijke interne toestand te handhaven
Energie en grondstoffen
 Voor productie van biomoleculen hebben organismen energie en bouwstoffen nodig uit
omgeving
- belangrijkste groepen biomoleculen zijn: koolhydraten, vezels, eiwitten en nucleotiden
- biomoleculen bestaan uit keten van koolstofatomen verbonden met andere atomen,
H,O,N of P
 Grondstoffen, in vorm van elementen koolstof, waterstof, zuurstof, at stiksof, zwavel en
calcium, kalium en fosfor blijven in het systeem circuleren en worden opnieuw gebruikt
- soms kan één van die elementen beperkend zijn
 energie moet van buiten het systeem telkens opnieuw worden aangevuld  geleid tot
allerlei vormen van chemische energie
- organismen die organische stoffen opbouwen uit anorganische stoffen met een niet-
organische energiebron = autotroof  planten zijn foto-autotroof
o alle autotrofe processen voor opname grondstoffen van elkaar gescheiden
o synthese proces kenmerkend voor autotrofen
- organismen die organische stoffen nodig hebben als energiebron of grondstof =
heterotroof
o processen opname van grondstoffen met elkaar verweven
o eten is een proces kenmerkend voor heterotrofe organismen 
 centraal voor alle levende organismen staan opbouw en afbouw van biomoleculen =
metabolisme
- met behulp van water, anorganische stoffen en organische ionen en moleculen en
energie bouwt organisme specifieke biomoleculen op
- met behulp van zuurstof breekt het die stoffen weer af tot water en anorganische en
organische ionen en moleculen en energierijke stoffen
- daarbij kunnen afvalstoffen overblijven die uitgescheiden worden
homeostase en regulatie

,  levensprocessen alleen mogelijk onder bepaalde omstandigheden
- binnen in levende organismen zal altijd aan een soort eigen voorwaarden moeten
worden voldaan  grenzen overschreden leiden tot dood
- organismen kunnen zich beschermen tegen afwijkende omstandigheden in omgeving
 levende organismen hebben het vermogen om tal van factoren in het interne milieu te
handhaven binnen de grenzen die vereist zijn voor levensprocessen = homeostase
- negatieve terugkoppelingen die er voor zorgen dat veranderingen in een bepaalde
richting wordt afgeremd of te niet gedaan
 aan negatief terugkoppelingssysteem van een levend organismen kunnen tenminste vijf
facetten worden onderscheiden:
- factor van interne milieu (zoals temperatuur) die gereguleerd moet worden
- een voeler (zintuig) voor die factor
- een normwaarde voor die factor
- een mechanisme of proces dat in werking treedt wanneer de norm in een bepaalde
richting overschreden wordt en weer terugduwt naar norm
- een energietoevoer om het mechanisme of proces te voeden
 bijsturen van de ene factor kan gevolgen hebben voor andere factoren
 terugkoppeling systemen werken goed als verschillen tussen omgeving en de normen voor
het interne milieu niet te groot zijn
 naast negatieve terugkoppeling ook positieve terugkoppelingen die processen die in gang
zijn gezet kunnen versterken
- vaak voor korte termijn

Leereenheid 2
Eigenschappen van cellen kunnen beschrijven, de belangrijkste structuren daarin kunnen benoemen
en beschrijven en globaal aan te kunnen geven wat hun functie is
 Cellen zijn zelfstandige elementen die in hun eigen levensonderhoud voorzien en daar
voortdurend mee bezig zijn
- Ze nemen voedsel op en gebruiken dit voor aanmaak van nieuwe cellen en energie om te
functioneren
 De stof en informatiestromen doen denken aan een fabriek waar grondstoffen ingaan,
producten worden afgeleverd en afvalstoffen uitgestoten.
- Cel gebruikt de aangevoerde grondstoffen als uitgangsproduct voor de synthese van
cellulaire bouwstenen en brandstof voor de cellulaire energiecentrale
- Biomoleculen die in cel worden gemaakt worden door de cel zelf gebruikt voor opbouw
voor handhaven cellulaire structuur en synthese/onderhoud van enzymen
o Sommige opgeslagen en andere doorgegeven aan andere cellen (meercellige)
- Informatie die nodig is om cellulaire processen te laten verlopen ligt vast in de structuur
informatiebevattende biomoleculen  DNA, RNA en eiwitmoleculen


prokaryoten

, Prokaryoten hebben allemaal een celwand in tegenstelling tot eukaryoten waar we ze alleen
zien bij planten, schimmels en algen
- Celwand = stevige structuur die vorm geeft aan de cel
- Omgeeft cytoplasma of celmembraan en geeft stevigheid aan de cel
- Dient als barrière voor grote moleculen, verankeringplaats voor flagellen en drager van
antigene eigenschappen
- Chemische samenstelling celwand belangrijk differentiatiekenmerk bij bacteriën
 Alle cellen zijn omgeven door dunne flexibele laag  cytoplasma-membraan
- Membraan vormt fysieke barrière tussen inwendige cel (cytoplasma) en uitwendige
milieu
- Het is betrokken bij alle communicatie van de cel met zijn omgeving
- Belangrijkste functie is dat het fungeert als selectieve barriere voor stoffen binnen en
buiten de cel  slechts aantal stoffen door diffusie membraan passeren
o Over het algemeen kleine en ongeladen moleculen (water en gassen) of
moleculen die goed in lipidelaag oplossen (apolaire stoffen) en polaire stoffen en
protonen niet.
o Grote geladen moleculen passeren via specifieke transportmechanismen 
hiervoor is energie nodig afkomstig van ATP of ionengradiënt over het membraan
- Hierdoor bepaalde voedingsstoffen in cel accumuleren en ongelijke concentratie ionen
aan beide zijden van membraan
- Basisstructuur membraan is een lipidedubbellaag  membraan lipide met apolaire deel
naar elkaar en polaire deel naar buitenzijde gericht naar cytoplasma en extern milieu
o Membraaneiwitten bevinden zich meer aan het oppervlak van membraan of zijn
ingebed
o Eiwitten die gehele membraan overspannen zijn integrale eiwitten en vormen
kanaaltjes waardoor transport van opgeloste stoffen kan plaatsvinden
o Memebraan assymetrisch van structuur  aan binnen en buitenzijde
verschillende functies
- Celmembraan opgevat als vloeibaar mozaiëkmodel  eiwitten geen vaste positie, maar
in staat tot zijwaartse verplaatsing of kunnen hun conformatie wijzigen
 Flagellen zijn draadvormige structuren aan het celoppervlak
- Zorgen voor voortbeweging
- Bestaan uit drie delen:
o Filament  lange draden van eiwit flagelline die spiraalsgewijs in elkaar zijn
gedraaid rondom een holle buis
o Basaal lichaam  verankert flagel aan celwand en membraan
o Hoekstuk  vormt verbinding tussen filament en basaal lichaam
- Eiwitten waar flagel uit is opgebouwd hebben antigene werking
 Fimbriae en pili zijn ook een draadvormige structuur die alleen bij prokaryoten voorkomen
- Fimbriae  Functie betreft de aanhechting aan oppervlakken of aan elkaar  bijdragen
pathogene karakter van organisme
- Pili  spelen rol bij overdracht erfelijke materiaal tussen verwante bacteriesoorten via
paring van cellen

,  De voornaamste structuren in het cytoplasma, celvloeistof, zijn het DNA, de ribosomen,
granula.
- In cytoplasma vindt eiwit en DNA-synthese plaats  eiwitsynthese vindt plaats aan
ribosomen, opgebouwd uit groot aantal eiwitten en RNA uitgedrukt in grootte van
Svedberg-eenheden (S).
- Soms ook granula voor, korrels van reserve materiaal  opslag van energiereserves
 Bij aantal bacteriesoorten kan in de cel endospore worden gevormd
- Endospore = gedifferentieerde cel in rusttoestand
- Ontstaat als cel ten gronde gaat, maar de spore overleeft
- Spoorvorming (sporogonese) is een overlevingsstrategie
 Genetisch materiaal van prokaryoten bestaat uit één enkel DNA molecule (chromosoom) dat
dubbelstrengs en circulair is  niet door membraan omgeven en neemt veel celvolume in
- Minder te herkennen dan DNA eukaryoten
- Circulaire DNA is spiraalvorming opgewonden zodat het compact wordt = supercoiled
- Naast chromosoom bevat cel ook plasmiden  extrachromosomale genetische
elementen de onafhankelijk van chromosoom repliceren
 Prokaryoten vermeerderen zich door binaire splitsing
- Groeit eerst tweemaal orginele lengte, waarna afscheiding gevormd wordt  celwand
en celmembraan groeien op tegenover elkaar liggende plaatsen naar binnen tot een
tussenwand ontstaat
- Celinhoud is verdubbeld en beide dochtercellen kopie van oudercel
- Conjugatie, transductie en transformatie processen voor uitwisseling erfelijk materiaal
 nooit het gehele genoom altijd maar fragement van donor naar acceptor
Eukaryoten (dierlijke cel)
 Genetisch materiaal is van de rest van de celinhoud afgelsoten door een membraan, dit is de
celkern of nucleus
- Kernmembraan bestaat uit twee concentrische membranen die slecht door een nauwe
ruimte van elkaar gescheiden zijn
o Buitenste membraan is op meerdere plaatsen een voortzetting van het ruw
endoplasmatisch reticulum en kunnen ribosomen aan gehecht zijn
o Kernmembraan bevat kernporiën die dienen als transportkanaal tussen de kern
en cytoplasma
- Het DNA in eukaryote cel bevindt zich in chromosomen  hierin informatie opgeslagen
voor eiwitsynthese
o Informatie overgeschreven naar m-RNA
- Andere structuur in kern is de nucleoli, kernlichaampje, waar de ribosomen worden
gemaakt  ribosomen samen met m-rna naar cytoplasma getransporteerd
 Mitochondriën zijn de energiecentrales van de cel
- Door membraan omgeven organellen, staafvormig
- Omgeven door twee membraamsystemen, beide lipidedubbellaagstructuur
o Buitenste membraan niet geplooid en binnenste wel, cristae genoemd, die het
inwendige van het mitochondrion omgeven de matrix
o Matrix is eitwirijk en gelei-achtig