Thema 4 Evolutie B2 Bacteriën, virussen en schimmels

Thema 4 Evolutie

B2
Bacteriën, virussen en schimmels
1 / 47
volgende
Slide 1: Tekstslide
BiologieMiddelbare schoolvwoLeerjaar 4

In deze les zitten 47 slides, met interactieve quizzen, tekstslides en 5 videos.

time-iconLesduur is: 45 min

Onderdelen in deze les

Thema 4 Evolutie

B2
Bacteriën, virussen en schimmels

Slide 1 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Leerdoelen B2

2.1 Je kunt kenmerken van bacteriën noemen.

2.2 Je kunt kenmerken van virussen noemen.

2.3 Je kunt kenmerken van schimmels noemen.

Slide 2 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 3 - Tekstslide

De meeste archaea zijn zo klein dat ze alleen met een elektronenmicroscoop goed zichtbaar zijn. Ze hebben geen kernmembraan. Archaea bevatten DNA en ribosomen (zie afbeelding 10). Aan de buitenzijde hebben ze een of meerdere flagellen (zweepstaart of zweephaar) voor de voortbeweging. Het domein archaea is klein; er zijn enkele honderden soorten bekend. Archaea worden wel extremofiel genoemd omdat ze vaak onder extreme omstandigheden worden aangetroffen, zoals in geisers en in zoutmeren. Maar vertegenwoordigers van de groep komen ook gewoon in de bodem voor en ze zijn zeer talrijk in de oceanen. In je darmen bevorderen archaea de vertering. Onder zuurstofarme omstandigheden produceren ze daar methaangas.

Slide 4 - Video

Deze slide heeft geen instructies

Slide 5 - Video

Deze slide heeft geen instructies

Carl Woese
  • Grondlegger in de jaren 70 van de Archaea-groep
  • Indeling van organismen niet op uiterlijkheden, maar op verschil/overeenkomst in DNA

Slide 6 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Archaea
  • veel overeenkomsten met bacterien.
  • extremofiel: leven voornamelijk onder extreme omstandigheden (diep in de zee, bij een geothermische bron, zwavelput etc)
  • hoofdzakelijk anaeroob
  • primitief

Slide 7 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 8 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Thermoplasma volcanium
Thermoplasma acidophilum

Slide 9 - Tekstslide

Thermoplasma volcanium is een zeer beweeglijke (via flagella) thermoacidofiele archaea die voorkomt in hydrothermale bronnen, warmwaterbronnen, solfataravelden, vulkanen en andere watergebieden met extreme hitte, een lage pH-waarde en een hoog zoutgehalte .

hermoplasma acidophilum grows optimally under aeration at 59 C and pH 2 (dus bij geisers)
Ferroplasma
acidiphilum

Slide 10 - Tekstslide

Ferroplasma-soorten leven in zure mijnwaterlopen, zure poelen en omgevingen met sulfide-ertsen zoals pyriet. Ze worden gekenmerkt door pH-waarden van 0-2 en hoge concentraties ijzer(II) en andere zware metalen.
Bacteriën
  • celonderdelen: zie BINAS 79A
  • veel meer biodiversiteit dan bij Archaea
  • ongeslachtelijke voortplanting (door deling)
  • zeer klein
  • circulair DNA in cytoplasma
  • geen membraangebonden organellen (Golgi, ER, chloroplasten en mitochondriën
  • WEL een celwand
  • Soms ook plasmiden (met eigen genen)

Slide 11 - Tekstslide

Bacteriën zijn ongeveer even klein als archaea. De kleinste bacteriën zijn ongeveer 1 μm groot (zie BiNaS tabel 78). Bij veel soorten bestaat het erfelijk materiaal uit één cirkelvormig chromosoom. Bij planten en dieren is elk chromosoom lineair, met een begin en een eind. Het DNA-molecuul ligt in een chromosoom spiraalsgewijs opgerold rond duizenden eiwitmoleculen. Bij bacteriën bevat een chromosoom geen eiwitmoleculen.
Sommige bacteriën hebben naast dit ene grote chromosoom ook plasmiden: kleinere cirkelvormige chromosomen. Op de plasmiden bevinden zich verschillende genen. Sommige van deze genen kunnen resistentie (ongevoeligheid) veroorzaken tegen bepaalde gifstoffen, bijvoorbeeld tegen antibiotica.
De meeste bacteriesoorten zijn heterotroof. Cyanobacteriën bevatten chlorofyl en zijn daardoor autotroof. Bacteriën komen in allerlei milieus voor, zowel in het water als op het land.
Bacteriën planten zich vooral ongeslachtelijk voort, door deling (zie afbeelding 11). Onder gunstige omstandigheden kunnen ze snel delen. Zoals bij alle organismen vindt voorafgaand aan de celdeling verdubbeling van het DNA plaats (DNA-replicatie). Bij bacteriën ontstaat daarbij echter geen spoelfiguur zoals bij eukaryoten. Elk van beide cirkelvormige DNA-moleculen zit op een bepaalde plaats vastgehecht aan het celmembraan. Daardoor ontvangt iedere dochtercel één chromosoom.
Bij bacteriën kan op verschillende manieren uitwisseling van genen plaatsvinden. Bacteriën kunnen DNA-fragmenten van een gestorven en uiteengevallen soortgenoot opnemen en gebruiken. Dit heet transformatie. De bacterie Escherichia coli komt bij mensen in de dikke darm voor. Deze bacterie kan een holle buis (pilum) vormen naar een soortgenoot (zie afbeelding 12). Een gerepliceerd plasmide gaat vervolgens via de buis van de ene naar de andere bacterie. Dit verschijnsel heet conjugatie. Bij transductie brengen virussen (bacteriofagen) DNA over van de ene bacterie naar de andere bacterie.
Bacteriën
  • Meestal heterotroof: kunnen niet zelf organische stoffen uit anorganische stoffen maken. 
  • Cyanobacteriën (blauwalg) zijn autotroof door chlorofyl. 

Slide 12 - Tekstslide

Bacteriën zijn ongeveer even klein als archaea. De kleinste bacteriën zijn ongeveer 1 μm groot (zie BiNaS tabel 78). Bij veel soorten bestaat het erfelijk materiaal uit één cirkelvormig chromosoom. Bij planten en dieren is elk chromosoom lineair, met een begin en een eind. Het DNA-molecuul ligt in een chromosoom spiraalsgewijs opgerold rond duizenden eiwitmoleculen. Bij bacteriën bevat een chromosoom geen eiwitmoleculen.
Sommige bacteriën hebben naast dit ene grote chromosoom ook plasmiden: kleinere cirkelvormige chromosomen. Op de plasmiden bevinden zich verschillende genen. Sommige van deze genen kunnen resistentie (ongevoeligheid) veroorzaken tegen bepaalde gifstoffen, bijvoorbeeld tegen antibiotica.
De meeste bacteriesoorten zijn heterotroof. Cyanobacteriën bevatten chlorofyl en zijn daardoor autotroof. Bacteriën komen in allerlei milieus voor, zowel in het water als op het land.
Bacteriën planten zich vooral ongeslachtelijk voort, door deling (zie afbeelding 11). Onder gunstige omstandigheden kunnen ze snel delen. Zoals bij alle organismen vindt voorafgaand aan de celdeling verdubbeling van het DNA plaats (DNA-replicatie). Bij bacteriën ontstaat daarbij echter geen spoelfiguur zoals bij eukaryoten. Elk van beide cirkelvormige DNA-moleculen zit op een bepaalde plaats vastgehecht aan het celmembraan. Daardoor ontvangt iedere dochtercel één chromosoom.
Bij bacteriën kan op verschillende manieren uitwisseling van genen plaatsvinden. Bacteriën kunnen DNA-fragmenten van een gestorven en uiteengevallen soortgenoot opnemen en gebruiken. Dit heet transformatie. De bacterie Escherichia coli komt bij mensen in de dikke darm voor. Deze bacterie kan een holle buis (pilum) vormen naar een soortgenoot (zie afbeelding 12). Een gerepliceerd plasmide gaat vervolgens via de buis van de ene naar de andere bacterie. Dit verschijnsel heet conjugatie. Bij transductie brengen virussen (bacteriofagen) DNA over van de ene bacterie naar de andere bacterie.
Voortplanting prokaryoten
  • ongeslachtelijk: mitotische celdelingen
  • wel: DNA replicatie
  • niet: vorming van een spoelfiguur
  • onder optimale condities zeer hoge delingssnelheid: om de 20 minuten

Voor de snelle rekenaar: 
Hoeveel bacteriën kan je dan hebben na 24 uur?

Slide 13 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Hoeveel?

Slide 14 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

Voortplanting prokaryoten

Voor de snelle rekenaar: 
Hoeveel bacteriën kan je dan hebben na 24 uur?


24 uur = 1440 minuten

1440 : 20 = 72 

2 tot de macht 72 = 4,7 x  10 tot de macht 21 

Slide 15 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Plasmiden
  • Snel en handig genetische informatie uitwisselen.
  • Extra-chromosomaal.
  • Circulair.
  • Dubbelstrengs.
  • Nuttige genen die snel selectievoordeel opleveren.
  • ZEER nuttig in de bioindustrie: met kunstmatige plasmiden
    worden genetische modificaties uitgevoerd. 

Slide 16 - Tekstslide

Een plasmide is een cirkelvormige streng DNA die zich buiten het chromosomaal DNA bevindt van sommige eencellige organismen. Met dit DNA kan genetische informatie tussen bacteriën, ook tussen soorten, worden uitgewisseld. Dit is een vorm van horizontale genoverdracht. Via plasmiden worden vaak eigenschappen overgedragen die bijdragen aan de overleving van het organisme, bijvoorbeeld resistentie tegen antibiotica. Afhankelijk van de omstandigheden kunnen er tussen de één en duizenden plasmiden in een enkele cel voorkomen. De grootte van een plasmide kan variëren van zo’n 1.000 tot wel 200.000 baseparen.
Kunstmatige plasmiden worden veel in biotechnologische en biomedische laboratoria gebruikt om genetische modificaties uit te voeren. Deze plasmiden zijn samengesteld uit stukken DNA die gewenste eigenschappen aan een cel kunnen toevoegen of bepaalde kenmerken van een cel kunnen veranderen. Zo kunnen met behulp van plasmiden genen worden gekloneerd en vermenigvuldigd of tot expressie (genexpressie) worden gebracht. Plasmiden worden onder meer toegepast om grote hoeveelheden van een gewenst eiwit, bijvoorbeeld insuline, te produceren in gist of bacteriën. Plasmiden worden verder ook gebruikt voor het opzetten van ziektemodellen, het onderzoek naar gentherapieën en het genetisch modificeren van voedselplanten.
Overbrengen DNA
Transformatie
= DNA fragmenten opnemen en gebruiken uit dode soortgenoten.

Conjugatie
= Met een holle buis (pilum) gerepliceerde plasmide overbrengen op soortgenoot.

Transductie
= Overbrengen van DNA naar andere bacteriën d.m.v. virussen (bacteriofagen)

Slide 17 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Betekenis voor de mens
  • bij maken van voedingsmiddelen (bv. bij yoghurt, kaas en zuurkool)
  • bij afvalwaterzuivering en bestrijding milieuverontreiniging
  • dode resten van organismen opruimen
  • voedselbederf
  • cyanobacteriën kunnen waterbloei veroorzaken, dat dodelijk is voor waterdieren en zwemmers
  • biotechnologie: wasmiddelen, geneesmiddelen en hormonen worden geproduceerd met behulp van genetisch gemodificeerde bacteriën (genetische modificatie)
  • ziektes veroorzaken: o.a. (keel)ontsteking, salmonella, cholera, tuberculose 
  • helpen bij verteren voedsel en aanmaken vitamine 
  • onschadelijke bacteriën op de huid vormen natuurlijke bescherming tegen schadelijke

Slide 18 - Tekstslide

Bacteriën kunnen voor mensen en de natuur nuttig zijn. Bacteriën die melksuiker (lactose) omzetten in melkzuur, worden gebruikt bij de productie van yoghurt, kaas en zuurkool. Andere soorten bacteriën worden ingezet bij afvalwaterzuivering en bij de bestrijding van allerlei vormen van milieuverontreiniging. In de natuur ruimen heterotrofe bacteriën (en schimmels) de dode resten van organismen op. Ze zetten daarbij de organische stoffen van de dode resten om in anorganische stoffen.
Nadat het DNA van bacteriën door mensen is veranderd, kunnen ze onder andere wasmiddelenzymen, geneesmiddelen en hormonen produceren.
Er zijn ook schadelijke bacteriën die voedsel bederven en ziekten veroorzaken. Doordat onschadelijke bacteriën op je huid (huidflora) met in grote aantallen aanwezig zijn, vormen ze een natuurlijke bescherming tegen schadelijke bacteriën. Er is nauwelijks plaats voor schadelijke bacteriën. Ook je darmflora bevat veel nuttige bacteriën. Bij een verkeerde balans tussen nuttige en schadelijke bacteriën kunnen ontstekingen ontstaan. Tegen bacteriële infecties kun je antibiotica gebruiken, maar deze geneesmiddelen doden ook nuttige bacteriën. Daardoor kunnen ze ook de balans verstoren.
Cyanobacteriën (blauwalg) komen soms in zulke grote aantallen voor, dat het water een blauwgroene kleur heeft. Dat heet waterbloei. Een hoge dichtheid van blauwalg kan dodelijk zijn voor waterdieren en voor mensen die in dat water zwemmen.
Virussen

Slide 19 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 20 - Video

Deze slide heeft geen instructies

Grootte bacterie en virus

Slide 21 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Voorbeelden

Slide 22 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Viruswerking
  1. Virussen injecteren hun RNA of DNA in een cel
  2. Cellen kunnen het RNA omzetten in DNA 
  3. Het virus DNA kan worden ingebouwd in het DNA van de cel 
  4. Als het virus DNA tot expressie komt worden er viruseiwitten gemaakt
  5. De viruseiwitten maken nieuwe virusdeeltjes die de cel kunnen verlaten

Slide 23 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Verschil 
bacterie en virus
  • Bacterie is een cel en een virus niet (leeft niet)
  • Bacterie kan zichzelf delen en een virus niet
  • Bacterie is veel groter dan een virus

Slide 24 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Bacteriofaag
  • Virus dat bacteriën als gastheer gebruikt
  • Erfelijk materiaal bacteriofaag dringt bacterie binnen
  • Erfelijk materiaal ondergaat replicatie
  • Nieuwe bacteriofagen geproduceerd, bacterie valt uiteen

Slide 25 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Gentherapie

Slide 26 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Griepvirussen (influenza)
  • H1N1 = SPAANSE GRIEP (20-100 milj. doden in 1918 
  • H2N2 = Aziatische griep (3 milj. doden; 1958)
  • H3N2 = Honk Kong griep (4 milj. doden; 1968)
  • H1N1/09/v = Mexicaanse / Varkensgriep (~0,35 milj. doden 2009
  • H7N9 = vogelgriep (2013)
  • H3N2, A/H1N1, B, ... = normale 'griep'. (~0,4 milj. doden/jaar)

Slide 27 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 28 - Link

Deze slide heeft geen instructies

Slide 29 - Video

Deze slide heeft geen instructies

Waarom we moeten 
uitkijken met antibiotica




Neem afbeelding 16 ook goed door

Slide 30 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 31 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 32 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Maak opdracht 14 t/m 16

Slide 33 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Schimmels

Slide 34 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 35 - Video

Deze slide heeft geen instructies

Slide 36 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Schimmels
  • heterotroof
  • geen chlorofyl 
  • afbraak organische stoffen
  • Soorten:
    - gisten (eencellig)
    - meercellige schimmels (meestal met schimmeldraden (hyfen)) en sporen (soms bijv. in paddestoelen))

  • Positief: bereiding van voedsel (kaas, sojasaus, bier etc, brooddeeg, penicilli etc.)
  • Negatief: Voedselbedref, zwemmerseczeem etc.

Slide 37 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 38 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 39 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 40 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Maak opdracht 17 t/m 25
*Klaar? Neem dan de Samenhang 'Virussen als medicijn? door 



en maak opdracht 26 t/m 28

  • Rond de basisstof af met de Flitskaarten en Test Jezelf
Deze video is niet meer beschikbaar
Welke video was dit?

Slide 41 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Aan het werk
Maak opdr. 16, 17, 19, 20, 23, 24

Slide 42 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Afsluiting

Slide 43 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies


Rechts zie je de 4 rijken staan. Sleep het juiste rijk naar de bijbehorende cel.
Dier

Plant
Schimmel
Bacterie

Slide 44 - Sleepvraag

Deze slide heeft geen instructies

Prokaryoot, kan autotroof zijn. 
Geen celwand, tussen 10-100µm lang
Wel vacuole en celkern, heterotroof
Met celkern, maakt eigen organische stoffen uit anorganische stoffen
Dier

Plant
Schimmel
Bacterie

Slide 45 - Sleepvraag

Deze slide heeft geen instructies

Slide 46 - Link

Deze slide heeft geen instructies

Fusariumschimmels kunnen bij planten ziekten veroorzaken. Ze dringen via jonge wortels de plant binnen en groeien verder in de houtvaten. Tanja bekijkt door een microscoop een stukje wortel van een plant die ziek is door zo’n schimmel. Ze ziet wortelcellen en schimmelcellen. Heeft een wortelcel een celwand? En heeft een schimmelcel een celwand?
A
Geen van beide cellen heeft een celwand.
B
Alleen een wortelcel heeft een celwand.
C
Alleen een schimmelcel heeft een celwand.
D
Zowel een wortelcel als een schimmelcel heeft een celwand.

Slide 47 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies