Penicilline “In maart 1942 lag een 33-jarige vrouw met een streptokokken-sepsis op sterven in een ziekenhuis in New Haven, Connecticut. Ondanks de beste pogingen van de toenmalige artsen, konden de dokters de infectie niet uit haar bloed drijven.
Maar toen bemachtigden zij een kleine hoeveelheid van een pas ontdekte stof, penicilline, wat ze haar voorzichtig toedienden. Na enkele doses was haar bloed vrij van de streptokokken, herstelde ze volledig, en leefde ze nog een lang leven.
Zesenzestig jaar na de ontdekking van deze behandeling was er een melding van een 70 jaar oude man in San Francisco met ontsteking van de hartklep, wat veroorzaakt werd door een bacterie. Ondanks de dagenlange toediening van de beste antibiotica die beschikbaar zijn tegen deze bacterie, waren de artsen niet in staat de infectie te bestrijden. De patiënt stierf.
De cirkel is rond en we zijn nu op hetzelfde punt beland als vóór de antibiotica: voor patiënten die geïnfecteerd zijn met multi-resistente bacteriën is er geen passend antwoord.”
Bron: New England Journal of Medicine, 2009
Wat is er gebeurd in die zesenzestig jaar?
Als evolutie ervoor zorgt dat we steeds beter aangepast zijn aan de omgeving waarin we leven, waardoor blijven we dan zo kwetsbaar en worden we dan nog steeds ziek?
Je hebt in de vorige modules het effect van natuurlijke selectie leren kennen. Gaat gezondheidszorg natuurlijke selectie niet juist tegen?
Houden we zo geen genen in de populatie die de fitness verminderen en die we beter kwijt kunnen zijn?
Allemaal vragen waar je in deze module een antwoord op gaat vinden.
Wat ga ik leren?
Leerdoelen
Aan het eind van deze module
Kun je:
uitleggen dat adaptatie van populaties door selectie van organismen tot stand komen;
uitleggen dat selectiedruk adaptaties bijeen brengt die het voortplantingssucces van de soort vergroten;
overeenkomsten en verschillen tussen natuurlijke en kunstmatige selectie beschrijven.
gezondheidszorg bespreken in het kader van evolutie.
Wat wordt bedoeld met de term antibiotica? En hoe werken ze?
Stap 4
Hoe reageren bacteriën op antibiotica?
Afronding
Onderdeel
Kennisbank
Alle Kennisbankitems uit deze module.
Eindopdracht
Je voert een debat over gezondheidszorg en natuurlijke selectie.
Terugkijken
Terugkijken op de opdracht.
Tijd
De belasting voor deze module is ongeveer 8 SLU.
Aan de slag
Stap 1: Ziek worden
Waardoor worden we ziek?
Er zijn verschillende oorzaken waardoor we ziek worden. En als je wilt kijken of evolutie ziekte uit kan roeien, moet je eerst weten wat waardoor die ziektes worden veroorzaakt.
Bedenk daarbij dat evolutie steeds gebruik maakt van het “bestaande ontwerp”. Door mutatie kunnen nieuwe genen ontstaan, uitgaande van bestaande genen. Evolutie kan bepaalde genen of genencombinaties uitselecteren, als ze de fitness van de nakomelingen verhogen. Maar evolutie is niet doelgericht! Een gen dat de reproductie verhoogt, zal in frequentie toenemen, ook al vermindert het de gezondheid.
Stap 2: Variatie bij bacteriën
In de video zie je waarom bacteriën belangrijk zijn voor evolutionair onderzoek. Kijk de video en beantwoord daarna de bijbehorende vragen.
Maak nu de oefeningen.
Stap 3: Antibacteriële middelen
Er zijn ziekteverwekkende soorten bacteriën, maar zij zijn ver in de minderheid. Jij hebt alleen al circa honderd verschillende nuttige bacteriesoorten in je darm, in totaal wel 1014! Toch kunnen ook deze darmbacteriën problemen opleveren als ze op de verkeerde plaats in het lichaam komen: de nuttige darmbacterie Escherichia coli kan in de urinewegen blaasontsteking veroorzaken. En er zijn ook stammen van E.coli die de dikke darm zelf kunnen infecteren.
De ziekteverwekkende soorten die ons bedreigen zijn vaak afkomstig van dieren die in onze directe omgeving leven. Denk aan runderen, schapen, pluimvee, huisdieren. Zo nu en dan slaagt zo’n bacterie er met succes in een nieuwe gastheer te koloniseren: de mens. Als die gastheer dan ook nog een hoge bevolkingsdichtheid heeft, is succes verzekerd.
Oude Nubiërs dronken bier met antibiotica. Wil je weten hoe dat zat?
Artikel: Nubiërs
De oude Nubiërs, die aan de oevers van de Nijl woonden in wat nu het Noorden van Sudan en het zuiden van Egypte is, gebruikten grote hoeveelheden antibiotica, zegt biologisch antropoloog George Armelagos van de Emory Universiteit in Atlanta. Al in 1980 had Armelagos antibiotica ontdekt in de botten van oude Nubische mummies. Maar niemand nam de vondst toen serieus, omdat antibiotica omstreeks tussen 350 en 550 voor Christus, de tijd dat de Nubiërs leefden, nog niet was uitgevonden.
Maar de antropoloog gaf niet op en een nieuwe studie toont aan dat de Nubiërs echt grote hoeveelheden antibiotica hebben geslikt. Armelagos toont nu ook aan hoe ze het antibioticum binnen kregen, namelijk via graan dat met antibiotica was besmet. Het graan dat de Nubiërs waarschijnlijk veel aten wordt bewoond door Streptomyceten. Deze bacteriesoort produceert antibiotica om andere bacteriesoorten te bestrijden.
De Nubiërs brouwden bier van het besmette graan, wat door iedereen veel werd gedronken. Armelagos let zijn studenten in het lab het bier dat de oude Nubiërs dronken namaken, inclusief een dosis streptomyceten. Het resultaat was een zuur maar drinkbaar drankje, blauwachtig van kleur en met een flinke concentratie antibiotica. Het bier dat we tegenwoordig drinken bevat uiteraard geen antibiotica.
Bron: American Journal of Physical Anthropology
Maak de oefeningen.
Stap 4: De bacterie reageert
Bacteriën
In het voorgaande is al een paar maal gesproken over resistentie van bacteriën.
Hoe dat werkt zie je in de volgende video:
Maak de twee oefeningen.
Afsluiting
Samenvattend
In deze module zijn geen nieuwe Kennisbanken aan bod gekomen. Je kunt hieronder wel de Kennisbanken uit de andere modules binnen dit thema lezen.
Survival of the sickest - Discussie in de klas.
Gezondheidszorg en natuurlijke selectie: een dilemma!
Door de technologische vooruitgangen en de opkomst van de moderne gezondheidszorg kan bijna iedereen zijn genen door zich voort te planten doorgeven. Ook als je een ziekte hebt waar tweehonder d jaar geleden iedereen aan dood ging, kun je nu gezond kinderen krijgen. Als die ziekte op een mutatie berust, zullen nadelige mutaties zullen zich daardoor langzaam ophopen in het menselijk DNA. Door goede gezondheidszorg verbetert onze gezondheid, maar verslechtert onze erfelijke aanleg.
Hoe moeten medici daarmee omgaan?
Lees als voorbereiding:
Bespreek en bediscussieer in de klas de volgende stellingen:
A
Het recht op het krijgen van kinderen is een universeel recht en geldt dus ook voor mensen met een lichte verstandelijke beperking.
B
Behandelingen als IVF en ICSI moeten alleen worden aangeboden als de verminderde vruchtbaarheid niet op erfelijkheid berust.
C
Een genieën spermabank is een goed idee.
D
Mensen met een ernstige erfelijke ziekte moeten wel worden behandeld, maar het moet hen worden afgeraden worden om kinderen te krijgen.
E
Wanneer een vrouw zwanger is van een kind dat met een ernstige handicap geboren zal worden, moet haar abortus worden geadviseerd.
Spelregels
In het lokaal worden vier hoeken aangewezen. Eens, oneens, ik weet het nog niet, ik wil hier niets over zeggen.
Bij elke stelling volgt iedere deelnemer eerst zijn intuïtieve reactie en gaat in de betreffende hoek staan.
In de hoeken worden (door gelijkgestemden) argumenten verzameld en uitgewisseld.
Tip: Bedenk welke groeperingen er bij het probleem betrokken zijn.
Welke argumenten zullen door deze groeperingen worden gebruikt?
In het midden van het lokaal gaan steeds twee mensen uit verschillende hoeken 1 min. met elkaar in debat. Na elke minuut kun je eventueel een andere hoek kiezen.
Aan het eind van het de discussie over een stelling neemt ieder voor zich een besluit, in de vorm: ja, mits of nee, tenzij.
Ga na wat het genomen besluit voor jezelf en voor anderen zal betekenen. Is dat inderdaad wat je wilt?
Beoordeling
Je docent let bij de beoordeling van jouw deelname aan het debat op het volgende:
Je hebt een actieve rol in het debat.
Je spreekt duidelijk en verstaanbaar.
Je gebruikt goede (biologisch) onderbouwde argumenten met relevante feiten en voorbeelden.
Bij een debat hebben twee of meer mensen een verschillende mening over een onderwerp. Deze standpunten worden helder in beeld gebracht door argumenten voor het eigen standpunt te geven, of door de argumenten van de ander met tegenargumenten te bestrijden.
Terugkijken
Kan ik wat ik moet kunnen?
Lees de leerdoelen van deze opdracht nog eens door.
Kun je wat je moet kunnen?
Hoe ging het?
Tijd
WAs de belasting van deze opdracht ongeveer 8 SLU?
Heb je in die tijd ook mee kunnen doen aan de discussie over de stellingen?
Inhoud
Schrijf per stap op of de informatie in de stap nieuw was of dat de informatie al bekend was.
Eindopdracht
Omschrijf je eigen rol in het debat. Hoe zie je je eigen rol, ben je hier tevreden over?
Het arrangement Module: Dokter Darwin - v456 is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:
Toelichting
Deze les valt onder de arrangeerbare leerlijn van de Stercollectie voor biologie voor vwo leerjaar 4/5/6. Dit is thema ’Evolutie'. Het onderwerp van deze les is: dokter Darwin.
Aan het eind van deze module
Kun je:
uitleggen dat adaptatie van populaties door selectie van organismen tot stand komen;
uitleggen dat selectiedruk adaptaties bijeen brengt die het voortplantingssucces van de soort vergroten;
overeenkomsten en verschillen tussen natuurlijke en kunstmatige selectie beschrijven.
gezondheidszorg bespreken in het kader van evolutie.
Leerniveau
VWO 6;
VWO 4;
VWO 5;
Leerinhoud en doelen
Biologie;
Mutatie en recombinatie;
Evolutie;
Soortvorming;
Deze les valt onder de arrangeerbare leerlijn van de Stercollectie voor biologie voor vwo leerjaar 4/5/6. Dit is thema ’Evolutie'. Het onderwerp van deze les is: dokter Darwin.
Aan het eind van deze module
Kun je:
uitleggen dat adaptatie van populaties door selectie van organismen tot stand komen;
uitleggen dat selectiedruk adaptaties bijeen brengt die het voortplantingssucces van de soort vergroten;
overeenkomsten en verschillen tussen natuurlijke en kunstmatige selectie beschrijven.
gezondheidszorg bespreken in het kader van evolutie.
Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten
terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI
koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI
koppeling aan te gaan.
Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.
Arrangement
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en
het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op
onze Developers Wiki.
Penicilline
Tijd
In de video zie je waarom bacteriën belangrijk zijn voor evolutionair onderzoek. Kijk de video en beantwoord daarna de bijbehorende vragen.
Er zijn ziekteverwekkende soorten bacteriën, maar zij zijn ver in de minderheid. Jij hebt alleen al circa honderd verschillende nuttige bacteriesoorten in je darm, in totaal wel 1014! Toch kunnen ook deze darmbacteriën problemen opleveren als ze op de verkeerde plaats in het lichaam komen: de nuttige darmbacterie Escherichia coli kan in de urinewegen blaasontsteking veroorzaken. En er zijn ook stammen van E.coli die de dikke darm zelf kunnen infecteren.
Bacteriën
Kan ik wat ik moet kunnen?
