SAMENVATTING thema 1 Inleiding in de biologie

Samenvattingdoelstelling 1Je moet in een context kunnen beschrijven wat biologie is en op welke gebieden biologie een centrale rol speelt bij enkele grote vraagstukken van de toekomst.• Biologie is de studie van organismen (levende wezens).

– Alle organismen vertonen levensverschijnselenzoals voortplanting, stofwisseling, groeien enontwikkelen. Stofwisseling: alle chemische reacties in een organisme. Enzymen versnellen (katalyseren)de chemische reacties van stofwisselingsprocessen.

– Als een organisme geen levensverschijnselen meervertoont, noemen we het dood. Dingen die nooit hebben geleefd, noemen we levenloos.

• Elk organisme heeft een levensloop. De levensloopeindigt met de dood van het individu. Elke soort heeft een levenscyclus.

• Soort: organismen die zich onderling kunnen voortplan-ten en daarbij vruchtbare nakomelingen kunnenvoortbrengen.

• Biologie speelt een belangrijke rol bij grote vraagstuk-ken van de toekomst. Bijv. op het gebied van voedingen voedselzekerheid, gezondheid, duurzame ontwikke-ling, energie en veiligheid.

doelstelling 2Je moet in een context de organisatieniveaus van de biologie kunnen benoemen en kunnen uitleggen dat op elk hoger organisatieniveau emergente eigenschappen ontstaan.• Molecuul: moleculen zijn de bouwstenen van stoffen.

Een belangrijk molecuul is bijvoorbeeld DNA dat de erfelijke informatie voor een organisme bevat.

• Cel: alle organismen bestaan uit een of meer cellen.– Bij prokaryote cellen ligt het DNA los in de cel.– Bij eukaryote cellen ligt het DNA in de celkern.– Een organel is een deel van een cel dat naar bouw

en functie apart is te onderscheiden. Organellen zijn meestal omgeven door een celmem-braan. De celkern, bladgroenkorrels en vacuolenzijn voorbeelden van organellen. Eukaryote cellenbevatten organellen.

– Weefsel: groep cellen met dezelfde bouw enfunctie.

• Orgaan: een deel van een organisme met een specifiekebouw en functie.– Bijv.: een blad van een plant, een paddenstoel van

een schimmel, de lever van een mens.– Organenstelsels bestaan uit organen die samenwer-

ken aan een bepaalde taak: bijv. het spijsverterings-stelsel en het bloedvatenstelsel bij de mens en het wortelstelsel bij een plant.

• Organisme: een levend wezen (individu).– Complex gebouwde organismen bestaan uit

verscheidene organenstelsels.• Populatie: een groep individuen van dezelfde soort in

een bepaald gebied die zich onderling voortplanten.– Levensgemeenschap: alle populaties die in een

bepaald gebied leven.• Ecosysteem: een min of meer begrensd gebied met

bepaalde eigenschappen waarbinnen de abiotische enbiotische factoren een eenheid vormen.– Biotische factoren: de invloeden uit de levende

natuur.– Abiotische factoren: invloeden uit de levenloze

natuur.– Voorbeelden van ecosystemen: een meer, een bos

of een koraalrif.• Systeem aarde (biosfeer): het geheel aan ecosystemen

op aarde.• Emergente eigenschappen: op elk hoger organisatie-

niveau verschijnen nieuwe eigenschappen. Bijv. eenoog (orgaan) kan een compleet beeld vertaald in eengroot aantal impulsen tegelijkertijd naar de hersenenversturen. Een zintuigcel in het oog kan dat niet.

doelstelling 3Je moet in een context de hoofdthema’s in de biologie kunnen herkennen en kunnen uitleggen dat deze hoofdthema’s op verschillende organisatieniveaus een andere betekenis hebben.• Zelfregulatie: biologische eenheden zoals cellen,

organismen en ecosystemen zijn in staat zich te handhaven, door zelfregulatie.– Zelfregulatie ontstaat bijvoorbeeld door

adem haling, voeding, beweging, hormonen,zenuwen, zintuigen en transport van stoffen.

– De niveaus ecosysteem en biosfeer handhavenzich bijv. door een energiestroom en een kringloopvan stoffen. Autotrofe organismen leggen daarbijzonlicht vast in chemische energie door middel vanfotosynthese. Heterotrofe organismen verbruiken dechemische energie die door autotrofe organismen is vastgelegd.

• Door zelforganisatie zijn biologische eenheden instaat zichzelf te organiseren tot ‘biologische eenhedenvan een hogere orde’ waardoor er nieuwe structurenontstaan met nieuwe emergente eigenschappen.– Bijv.: weefsels kunnen zich organiseren tot een

orgaan (nieuwe structuur). Met deze nieuwe structu-ren ontstaan emergente eigenschappen die op een

544170_H01.indd 38544170_H01.indd 38 03-04-13 11:1703-04-13 11:17

© Uitgeverij Malmberg

1

SAMENVATTING thema 1 Inleiding in de biologie

*Protisten vormen geen rijk, maar zijn een groep niet-ingedeelde organismen.

Domein Rijken Prokaryoot Euka ryoot Celwand Geen celwand Een cellig Meer cellig Autotroof Hetero-troof

Bacteriën ter discussie x x x x x

Archaea ter discussie x x x x x

Eukaryoten protisten* x x x x x x x

schimmels x x x x

planten x x x x

dieren x x x x

lager niveau niet te zien zijn. Een bloedvatenstelsel (organenstelsel) bijvoorbeeld kan bloed rondpom-pen, een bloedcel (cel) of bloedvat (orgaan) kan dat niet.

– In de door zelforganisatie ontstane structuren vanbiologische eenheden is ordening waar te nemen.

– In de geordende structuur van biologischeeenheden is een verband te zien tussen vorm enfunctie van biologische eenheden. Bijv. de stroom-lijnvorm van waterdieren.

• Interactie: biologische eenheden reageren op anderebiologische eenheden en abiotische factoren. Bijv.:– op moleculair niveau: stofwisseling.

• Reproductie: het vermeerderen van biologischeeenheden door bijv. celdeling, voortplanting vanorganismen of het splitsen van populaties.

• Evolutie: de ontwikkeling van het leven op aardewaarbij soorten ontstaan, veranderen en verdwijnenheeft geleid tot de huidige verscheidenheid aan soorten(biodiversiteit).– Evolutie is gebaseerd op verscheidenheid in

geno typen, natuurlijke selectie en reproductieveisolatie.

– Genetische variatie door verscheidenheid ingeno typen: door geslachtelijke voortplanting enmutaties ontstaan verschillende genotypen.

– Natuurlijke selectie: de best aangepaste individuenvan een soort overleven.

– Reproductieve isolatie: er vindt gedurende langetijd geen voortplanting plaats tussen individuen vanverschillende populaties van dezelfde soort.

– De best aangepaste organismen zullen dooreffectieve zelfregulatie, zelforganisatie, interactieen reproductie hun genen het meest succesvol doorgeven aan de volgende generatie.

doelstelling 4Je moet in een context de grote lijnen van het ordeningssysteem van organismen kunnen beschrijven en de takken van de biologie kunnen noemen die zich hiermee bezighouden.• Organismen worden ingedeeld in drie domeinen:

– bacteriën;– archaea;– eukaryoten.

• Bacteriën en archaea zijn prokaryoten.• Eukaryoten worden onderverdeeld in drie rijken:

– dieren;– planten;– schimmels. Protisten zijn een groep nog niet ingedeelde organis-men. De meeste protisten zijn eencellig.

• Enkele criteria die bij de indeling in deze domeinen enrijken worden gebruikt, zijn: celtype, het aantal cellen,de aanwezigheid van een celwand en de voedingswijze.

• Een rijk wordt verder ingedeeld in steeds kleinere taxa(groepen).

• Taxonomie: de tak van de biologie die zich bezighoudt met het ordeningssysteem.

• Systematiek: de tak van de biologie die zich bezighoudt met het indelen van organismen volgens dit ordenings-systeem.– Bij deze indeling probeert men de evolutionaire

verwantschappen zo goed mogelijk weer te gevendoor het vergelijken van het DNA van organismen.

– Het DNA van soorten die zich uit eenzelfde voorou-der hebben ontwikkeld vertoont overeenkomst.

544170_H01.indd 39544170_H01.indd 39 03-04-13 11:1703-04-13 11:17

© Uitgeverij Malmberg

2

SAMENVATTING thema 1 Inleiding in de biologie

doelstelling 5Je moet in een context kunnen beschrijven hoe natuurwetenschappelijk onderzoek wordt uitgevoerd.• Beschrijvend onderzoek: de onderzoeker verzamelt

observaties (data) die tot een conclusie kunnen leiden.– Bijv. het bestuderen van plantenweefsel onder

de microscoop of het in kaart brengen van het menselijk DNA.

• Onderzoek gebaseerd op een hypothese.– Observatie: een bepaald natuurverschijnsel wordt

waargenomen.– Probleemstelling: op grond van deze waarneming

wordt een probleem geformuleerd.– Hypothese: een mogelijke verklaring voor het

natuurverschijnsel wordt gegeven.– Experiment: proeven worden uitgevoerd en

gegevens (data) worden verzameld om de hypothesete toetsen. Een hypothese kan ook worden getoetst d.m.v. observaties i.p.v. door een experiment. Tweeof meer groepen worden dan met elkaar vergeleken. De probleemstelling wordt herleid tot eenonderzoeksvraag. Er wordt een verwachting uitgesproken over deuitkomsten van het experiment, waarbij de als,dan-redenering wordt toegepast. Bij een experiment wordt vaak gewerkt met een experimenteergroep eneen controlegroep (de blanco proef).

– Resultaten: deze worden overzichtelijk weergegeven(o.a. in tabellen, grafieken en diagrammen).

– Conclusie: de resultaten worden getoetst aan deverwachting en de hypothese.

doelstelling 6Je moet in een context de kwaliteit van een onderzoek kunnen beoordelen.• Er is gewerkt met voldoende aantallen.• De experimenteergroep verschilt slechts met één factor

van de controlegroep. Alle andere omstandigheden zijnbij beide groepen gelijk.

• Steekproef: een selectie uit een groep die men wil onderzoeken. Een steekproef moet representatief zijn:een goede afspiegeling van de te onderzoeken groep.

• Goed onderzoek is betrouwbaar:– Toevallige fouten: onder verschillende omstandig-

heden worden verschillende resultaten behaald.– Toevallige fouten worden zoveel mogelijk vermeden.

Daardoor zijn de resultaten van het onderzoek reproduceerbaar.

• Goed onderzoek is valide:– Systematische fout: er wordt steeds dezelfde fout

gemaakt, waardoor men niet meet wat men wildemeten.

– Systematische fouten worden zoveel mogelijk vermeden. Daardoor wordt gemeten wat men wildemeten.

competenties/vaardighedenJe hebt in een of meer contexten:• geoefend in het maken van onderscheid tussen de

verschillende organisatieniveaus van de biologie;• geoefend in het aanbrengen van samenhang door

biologische verschijnselen in verband te brengen met hoofdthema’s en organisatieniveaus van de biologie;

• geleerd een experiment te ontwerpen volgens de fasenvan natuurwetenschappelijk onderzoek;

• geleerd biologische verschijnselen te verklaren met behulp van evolutiemechanismen;

• geoefend in het vorm-functie-denken;• geoefend in het doen van een voorspelling met behulp

van een eenvoudig model.

Over de volgende competenties/vaardigheden zijn geen vragen opgenomen in de diagnostische toets.Je hebt in een of meer contexten:• geoefend in het maken van een verslag;• geleerd hoe je bacteriekolonies kweekt;• geoefend in het uitvoeren van een natuurwetenschap-

pelijk onderzoek.

544170_H01.indd 40544170_H01.indd 40 03-04-13 11:1703-04-13 11:17

© Uitgeverij Malmberg

3