Heb je wel eens griep gehad? Of de ziekte van Pfeiffer? Of een koortslip?
Misschien is er van jou ook wel eens bloed of urine onderzocht om een diagnose te stellen.
Met moderne technieken kunnen we levende cellen en virussen nauwkeurig in beeld brengen en onderzoeken.
We kunnen bijvoorbeeld kijken wat er in de cel met het virus gebeurt.
Door dat onderzoek is de genezing van veel ziekten een flinke stap dichterbij gekomen.
In het filmpje zie je enkele van de vele voorbeelden van celonderzoek.
In dit thema bekijken we nog enkele voorbeelden van onderzoek aan cellen.
Aan de hand daarvan leer je hoe cellen opgebouwd zijn en hoe ze erin slagen zichzelf in stand te houden.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Lees de volgende tekst en maak de tweede opdracht van de toets "Stappen van onderzoek".
De huidige Homo sapiens is in vergelijking tot zijn voorouders maar een vrij ‘kale aap’.
Natuurlijke selectie zou hiervoor verantwoordelijk zijn: de afname in lichaamsbeharing – en de ontwikkeling van de zweetklieren – zou erop gericht zijn, om oververhitting te voorkomen.
Dit was erg voordelig voor onze voorouders om te kunnen overleven op de warme, open vlaktes van het Pleistoceen.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Veel mensen willen graag kinderen. Die kinderwens komt gelukkig heel vaak uit en de meeste kinderen die geboren worden zijn gezond. Maar soms zijn ouders drager van een erfelijke afwijking, die kan leiden tot de geboorte van een kind met een ernstige ziekte (zoals spierdystrofie of taaislijmziekte).
In de cellen van de ouders (bijvoorbeeld in wangslijmvlies cellen of witte bloedlichaampjes) kan de aanwezigheid van zo’n afwijkend gen worden vastgesteld. Het afwijkende gen kan dan ook voorkomen in de eicellen of de zaadcellen en kan daarmee worden doorgegeven aan het embryo.
In het filmpje heb je gezien hoe een cel van het embryo wordt weggehaald om te worden onderzocht.
Opdracht 1 Van cel tot stelsel
Bekijk het filmpje en lees de tekst. Beantwoord daarna de vragen en maak de sleepvraag.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Bouw en functie
De cellen in een lichaam zijn onderdeel van het geheel.
Samen maken ze groei en ontwikkeling mogelijk.
Samen zorgen ze ervoor dat het individu kan overleven, ook als de omstandigheden veranderen.
Maar elke cel moet ook zorgen dat hij zélf overleeft. Daarvoor moet hij:
voedsel opnemen en verteren;
afvalstoffen verwijderen;
stoffen en organellen maken voor vervanging en groei;
reageren op de omgeving;
energie vrijmaken voor al deze processen.
Een eencellig organisme kan al deze taken in die ene cel uitvoeren.
Bestudeer de volgende bronnen:
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Model van een plantencel (indien aanwezig op school)
Microscoop
Prepareermateriaal
Tekenmateriaal
Waterpest
Werkwijze:
Maak één of meerdere preparaten van waterpest en bekijk de cellen met de microscoop.
Maak aantekeningen en biologische tekeningen tijden het practicum.
Laat het werkblad aftekenen door de docent of TOA.
Kleine en grote microscopen
Wil je weten hoe de allereerste microscoop werkte?
Bekijk het filmpje:
Het lensje van de microscoop van Van Leeuwenhoek zou je zelf kunnen maken.
Maar je kunt ook zelf met een elektronenmicroscoop werken.
Opdracht 4: Achter de elektronenmicroscoop
Ga naar www.vcbio.science.ru.nl en ga naar de FESEM simulator.
Bekijk het preparaat van een haar en nog een preparaat naar keuze.
Probeer de verschillende knoppen uit!
Maak schermafdrukken van de beelden die je hebt gemaakt.
Lees ook de bijbehorende informatie en schrijf de verschillen op tussen een elektronenmicroscoop en een lichtmicroscoop.
Klein, kleiner, kleinst
Bestudeer van de kennisbank het stuk ‘Algemene bouw’:
Maak de onderstaande oefening.
In de tabel staan in de eerste kolom de eenheden op de juiste plaats.
Wat heb je nodig om details te zien op elk van de aangegeven niveaus?
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Menselijk embryo en stamcellen
Wanneer een eicel is bevrucht door een zaadcel, smelten de celkernen samen.
Direct na de bevruchting begint de cel zich te delen.
Beantwoord de volgende twee vragen met 'ja' of 'nee'.
Hebben alle cellen uit bovenstaande animatie hetzelfde DNA?
Zien alle cellen er hetzelfde uit?
Bespreek de antwoorden met een klasgenoot.
De cellen blijven delen en vermenigvuldigen in snel tempo.
De cellen die door celdeling ontstaan, hebben steeds precies dezelfde erfelijke informatie.
In het embryo, en later de foetus, zijn niet alle cellen hetzelfde.
Cellen gaan zich specialiseren (differentiatie) en krijgen een eigen taak en een daarbij horende vorm.
Lees deze informatie en vat samen hoe celspecialisatie tot stand komt.
Opdracht 2: Eiwitten maken het verschil
Specialisatie berust dus op het aan- of uitzetten van genen.
Maar wat gebeurt er als een gen “aan” staat?
De cel krijgt dan opdracht een bepaald eiwit te maken.
En dat is belangrijk, want eiwitten bepalen wat een cel kan.
Groei proces
De groei van een organisme is het gevolg is van celdeling, gevolgd door celgroei.
Bij vochtig weer kunnen paddenstoelen opeens kunnen uit de grond schieten met een snelheid die niet alleen door celdeling veroorzaakt kan zijn.
Bekijk het filmpje over de vliegenzwam:
Welk proces is verantwoordelijk voor deze snelle groei?
Welk effect heeft water op kiemplantjes?
Bekijk het filmpje over het kiemen van de tomaat:
Celcyclus
Cellen in ons lichaam delen om op die manier cellen bij te maken voor de groei of om kapotte cellen te vervangen. In de celkern van eukaryoten bevindt zich de erfelijke informatie in de celkern. Een prokaryote cel, zoals een bacterie, is een cel zonder celkern. Het genetische materiaal zweeft los door de cel. Het geheel van erfelijke informatie in een cel noem je ook wel het genoom.
Door eenvoudig in tweeën te splitsen krijgt de cel een probleem. De erfelijke informatie in de celkern is moeilijk te verdelen. Na elke deling zou de informatie per cel steeds minder worden. De andere celorganellen kun je wel verdelen maar ook daarvan komen er dan steeds minder. Eerst verdubbelt (replicatie) daarom de erfelijke informatie, in het DNA, en dan pas wordt het verdeeld. Na de deling kunnen de andere celorganellen gaan delen zoals de mitochondriën of bijgemaakt worden zoals de ribosomen.
Een levenscyclus van een cel bestaat dus uit een tijd dat de cel zijn werk doet en dan zijn er twee mogelijkheden:
De cel gaat delen of de cel sterft af.
Mitose
Het verdelen moet geordend gebeuren om tot een gelijke verdeling van genetische materiaal te komen.
Dit gebeurt in de mitose (gewone celding) en eindigt met het verdelen van het cytoplasma over de twee nieuwe cellen.
Beide cellen krijgen hetzelfde erfelijk materiaal!
Bekijk het filmpje 'Wat is gewone celdeling of mitose?'
Opdracht
Maak de opdrachten op het werkblad mitose .
Bestudeer:
Watertransport via celwand en membranen
Uit het feit dat kiemplantjes veel water nodig hebben en paddenstoelen juist bij vochtig weer verschijnen, kun je afleiden dat bij celgroei het transport van water belangrijk is.
Hoe komt het dat planten onder bepaalde omstandigheden veel water opnemen?
Om een plantencel in of uit te komen moet het water een celwand en een celmembraan passeren. Wat zijn de eigenschappen van deze twee laagjes?
Opdracht 1 Celwand en celmembraan
Lees de volgende onderdelen in de kennisbank:
Neem de tabel over en vul de onderstaande woorden op de juiste plaats in. cellulose - fosfolipiden - alle cellen - niet selectief - selectief - planten, schimmels, bacteriën
celwand
celmembraan
komt voor bij
...
...
bestaat uit
...
...
transport
...
...
Het celmembraan heeft veel invloed op de snelheid waarmee een molecuul wordt uitgewisseld tussen de cel en zijn omgeving.
Daarbij spelen een twee soorten moleculen een rol:
Opdracht 3 Fosfolipiden in de membraan Bekijk het filmpje over de celmembraan:
Beantwoord de volgende vragen:
De fosfolipiden in een membraan hebben een ...
vaste plek.
zijn bewegelijk.
De membraan bestaat uit een ... fosfolipiden.
enkele laag
dubbele laag
Opdracht 4 Fosfolipiden en water
In het volgende filmpje zie je een watermolecuul op z’n weg via de membraan. Het watermolecuul is vergroot.
Bekijk de beweging van een watermolecuul:
Beantwoord de volgende vragen:
Water kan ... door een celmembraan.
wel
niet
De koppen van de fosfolipiden ...
trekken water aan.
stoten water af.
De staarten van de fosfolipiden ...
trekken water aan.
stoten water af.
Passief en actief transport
Transport van water (osmose) kost de cel geen energie. Het heet daarom passief transport.
Ook gassen kunnen de celmembraan zonder dat het energie kost passeren. Maar een cel heeft ook grotere moleculen en geladen ionen nodig zoals glucose, mineralen, etc. Het transport van die stoffen verloopt via transporteiwitten in de membraan. Wanneer transport energie kost heet het actief transport.
Opdracht 5 Transport
Bekijk het filmpje en noteer de drie verschillende manieren van transport door de membraan:
Wanneer stoffen zich door het celmembraan kunnen verplaatsen zonder dat het de cel energie kost, wordt het proces 'passief transport' genoemd. Een bekend voorbeeld van passief transport is diffusie.
Bestudeer de volgende animatie over diffusie en maak de onderstaande opdrachten.
Wat is de juiste richting waarin moleculen zich verspreiden?
pijl A
pijl B
Wat is het effect van diffusie?
Moleculen bewegen niet.
Moleculen verspreiden zich gelijkmatig over de beschikbare ruimte.
Moleculen verspreiden zich in ongelijke hoeveelheden over de beschikbare ruimte.
Moleculen bewegen allemaal naar elkaar toe.
Opdracht 2 Deeltjes
Een celmembraan is goed doorlaatbaar voor water, maar slecht doorlaatbaar voor allerlei andere moleculen, zoals opgeloste suikers of zouten. Een celmembraan is namelijk semipermeabel (of ook wel selectief permeabel). Wat gebeurt er als je twee oplossingen scheidt door een membraan?
Bekijk de volgende animatie: Osmose
Kies de juiste antwoorden:
Het water transport gaat in de richting van ... concentratie vrije waterdeeltjes.
de hoogste
de laagste
Oplossingen met dezelfde concentratie opgeloste deeltjes heten ...
hypertoon.
isotoon.
hypotoon.
Een oplossing met een hogere concentratie deeltjes heet ...
hypertoon.
isotoon.
hypotoon.
Een oplossing met een lagere concentratie deeltjes heet ...
hypertoon.
isotoon.
hypotoon.
Opdracht 3 Osmose
Het verschijnsel dat je net hebt gezien, heet osmose.
Het aantal opgeloste deeltjes in een vloeistof bepaalt de osmotische waarde.
Sportdranken bevatten suiker.
Afhankelijk van de hoeveelheid suikers, hebben ze meestal een andere osmotische waarde dan de cellen van je lichaam.
Zijn de sportdranken uit de plaatjes hypertoon, hypotoon of isotoon ten opzichte van je lichaam?
Welke sportdrank kun je het best nemen als je veel vocht hebt verloren?
hypertoon
isotoon
hypotoon
Vindt er watertransport plaats in het middelste plaatje?
Ja, van drank naar lichaam.
Ja, van lichaam naar drank.
Nee.
Opdracht 4 Osmose in bloedcellen
Bekijk het volgende filmpje:
Rode uien hebben een rode kleurstof in de vacuoles.
Als de concentratie van de kleurstof hoog is, wordt de vacuole donkerder van kleur.
Bekijk Rode uiencellen in een zoutoplossing:
Wat gebeurt er als er gedestilleerd water wordt toegevoegd?
Maak een tekening van een uiencel in turgor en van een cel in plasmolyse.
Zet bijschriften in de tekening.
Schrijf een korte verklaring van het verschijnsel dat je hebt waargenomen.
Lever je resultaat in bij de docent.
Opdracht 6 Plasmolyse
Maak de opdrachten bij biodoen en noteer je score.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Biologisch onderzoek
In de biologielessen doe je regelmatig zelf onderzoek. Soms is in de opdracht al beschreven hoe je het moet aanpakken, andere keren maak je zelf een onderzoeksopzet.
Er zijn verschillende soorten onderzoek die je op school kunt doen.
Kijk maar eens naar de volgende video:
Veel biologisch onderzoek is erop gericht een bepaald verschijnsel te verklaren.
De vragen die erbij horen:
Hoe komt het dat?
Als er dit gebeurt, wat is dan het gevolg?
Wat is het verband tussen --- en ---?
Met die kennis kun je bijvoorbeeld een bepaald proces beter laten verlopen.
Wat kan biologisch onderzoek in dit geval bijdragen?
Onderzoeksvraag
Onderzoeksvraag
Elk onderzoek begint met een vraag. Zo’n onderzoeksvraag geeft richting aan het onderzoek dat je daarna gaat uitvoeren. Het formuleren van een goede onderzoeksvraag is daarom erg belangrijk.
Zo’n vraag:
mag alleen begrippen bevatten die maar voor één uitleg vatbaar zijn
moet niet te algemeen zijn, maar ook niet zo smal dat hij alleen met ja of nee beantwoord kan worden
moet enkelvoudig zijn (dus geen twee vragen ineen bevatten).
Bekijk de volgende onderzoeksvragen.
Is de onderzoeksvraag juist of onjuist?
Gaat het gebruik van deodorant transpiratie tegen?
juist
onjuist
Wat zijn de resultaten van het gebruik van alcohol en hoe zijn die te verklaren?
juist
onjuist
Welke prikkel zet roodborstjes in het voorjaar aan een nest te bouwen?
juist
onjuist
Hoe is het succes van EPO te verklaren?
juist
onjuist
Hoeveel voedingsstoffen zitten er in brood?
juist
onjuist
Welke invloed heeft het dagelijks toedienen van 500 mg aspirine op de bloedstolling van volwassen mannen?
juist
onjuist
Waarom trekken zwaluwen in de herfst naar het zuiden?
juist
onjuist
Bespreek de antwoorden in de klas.
Verbeter daarna met in tweetallen de afgekeurde onderzoeksvragen en noteer de verbeterde zinnen.
Hypothese
Hypothese
Bekijk de video en stel een onderzoeksvraag op die je door middel van eigen onderzoek op school zou kunnen testen.
Noteer daarna ook de bijbehorende hypothese.
Test jouw hypothese.
Een goede hypothese:
Sluit aan bij de onderzoeksvraag.
Is toetsbaar (bijvoorbeeld door een experiment uit te voeren).
Op basis van de hypothese kan een voorspelling gedaan worden over de uitkomst van het onderzoek:
als de hypothese waar is, dan ...
Voldoen jouw onderzoeksvraag en hypothese aan wat je in stap 1 geleerd hebt en de voorwaarden hierboven?
Zo niet, verbeter ze!
Dansende krenten?
Opdracht 1 Experiment krenten
Een onderzoek begint bij verwondering.
Je neemt iets waar wat je op het eerste gezicht niet begrijpt.
Een goed opgezet experiment kan dan een antwoord geven.
Een voorbeeld van zo’n waarneming is het krentenexperiment.
Voer het experiment en het onderzoek uit met behulp van het werkblad.
Werkwijze:
Voer de stappen van het werkblad uit. Geef een antwoord op je onderzoeksvraag.
Laat het werkblad aftekenen door docent of TOA.
Bewaar het werkblad in je portfolio.
De variabelen
In veel experimenten heb je te maken met meerdere variabelen:
er is een variabele die je meet (bijvoorbeeld: het aantal zuurstofbelletjes dat geproduceerd wordt door een takje waterpest)
en er zijn variabelen die je zelf kiest en een bepaalde waarde geeft (bijvoorbeeld de temperatuur)
In de onderbouw heb je kennis gemaakt met het proces fotosynthese.
In een groene plant wordt zuurstof gevormd, onder invloed van licht.
De plant heeft daarvoor kooldioxide nodig.
Bekijk de volgende video:
Beantwoord met behulp van een experiment de volgende onderzoeksvraag:
Is de hoeveelheid CO2 van invloed op de snelheid van de fotosynthese?
Beschrijf je proef en alle instellingen en noteer de resultaten.
Formuleer in enkele zinnen wat je uit deze stap geleerd hebt.
Noteer ze in je portfolio en gebruik deze aantekening als een algemene regel voor het opzetten van een eigen onderzoek.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Opdracht 1 Experiment tuinkers
Zet in tweetallen zelf een onderzoek op en werk het uit tot een verslag.
Spreek met je docent af wanneer je dat inlevert en hoe het wordt beoordeeld.
In de onderbouw heb je waarschijnlijk geleerd hoe een onderzoek is opgebouwd, hoe je grafieken en tabellen maakt en hoe je een verslag schrijft.
Als je het niet helemaal meer weet kun je hier hulp vinden:
Werkwijze
Voer de stappen van het werkblad uit.
Maak een verslag en lever het in.
Controle proef
Om de invloed van een variabele op een proces te kunnen beoordelen, is het belangrijk dat je weet wat de uitkomst zou zijn zonder de invloed van die variabele.
Je moet als het ware een standaard hebben, waartegen je de resultaten van je proef kunt afzetten.
In tweetallen.
Bekijk het volgende filmpje:
Noteer de onderzoeksvraag bij dit onderzoek. (Kijk nog eens naar stap 1)
Bij elk onderzoek hoort een controle proef.
Dat is hetzelfde onderzoek, maar zonder de door de onderzoeker aangebrachte variatie.
Zo’n controleproef noemen we ook wel de “blanco”. Beschrijf de proefopzet van de blanco bij dit onderzoek.
De onderzoekers hebben brood gekleurd met kleurstof.
Welke eisen moet je aan deze kleurstof stellen?
Bedenk tenminste twee factoren die het onderzoek ongewild zouden kunnen beïnvloeden.
Bedenk ook hoe de onderzoeker deze factoren uit kan sluiten.
Vergelijk je antwoorden met die van een andere leerling.
In stap 4 heb je een algemene regel voor het opzetten van een onderzoek geformuleerd.
Welke regels kun je uit deze stap afleiden?
Noteer ze bij elkaar en gebruik ze bij stap 8.
Soms moet het dubbelblind!
Bij sommige onderzoeken is het van belang ervoor te zorgen dat de onderzoeker geen invloed kan hebben op de metingen. Ook niet onbewust.
Kijk maar eens naar het volgende filmpje:
Bestudeer het volgende onderzoek.
Aspirine heeft een pijnstillende en koortswerende werking.
Bovendien blijkt aspirine de bloedstolling door het samenklonteren van bloedplaatjes tegen te gaan.
Men heeft in Amerika een onderzoek uitgevoerd naar deze bijwerking.
Van een groep van 33.000 artsen nam de ene helft vijf jaar lang om de andere dag 325 mg aspirine, de andere helft kreeg een nepmiddel.
(De dosis was steeds 325 mg, terwijl de dagelijkse dosis bij pijnstilling tussen de 1500 en 3000 mg is.)
Het onderzoek werd zogenaamd dubbelblind uitgevoerd: proefpersonen noch onderzoekers wisten wie het nepmiddel kreeg en wie de aspirine. Dat was alleen achteraf op te zoeken.
Het onderzoek zou acht jaar duren, maar werd al na vijf jaar stopgezet, omdat het aantal hartinfarcten in beide groepen sterk verschilde: 104 in de aspirinegroep, 189 in de controlegroep.
Opdracht 1 Aspirine
Werk in tweetallen
Geef eerst samen antwoord op de vragen en vergelijk ze dan met de antwoorden van een ander tweetal.
Noteer de onderzoeksvraag en de hypothese van dit onderzoek.
Leg uit waarom men het onderzoek dubbelblind uitvoerde.
Het onderzoek is eerder stopgezet dan de onderzoekers van plan waren.
Is dat terecht? Leg uit.
Dubbelblind onderzoek wordt vooral uitgevoerd in onderzoek naar de effectiviteit van een behandeling in de geneeskunde.
Leg uit waarom het juist bij dit soort onderzoek van belang is het dubbelblind te doen.
Bedenk een onderzoek onder scholieren dat jij zou willen doen en waarbij het van belang is het dubbelblind uit te voeren. Presenteer dat voorstel aan de klas en leg ook uit waarom het dubbelblind moet gebeuren.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Het arrangement HAVO4 Thema 2 Cellen en Thema 1 BS5+6 is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
Ellen Jobse
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2017-09-19 15:08:07
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 3.0 Nederlands licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding 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.
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
Oefeningen en toetsen
Cellen Voorkennis Test je kennis
Stappen van onderzoek
Van cel tot stelsel
Vorm en functie van cellen
Wat weet je al over de microscoop?
Klein, kleiner, kleinst
Cel
Experiment
Bouw van cellen
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat
alle
informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen
punten,
etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.
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.
Opdracht 2 Celtype
Werkblad Werken met de microscoop
Mitose
Bekijk het filmpje over de celmembraan:
Osmose
