7.4 Evolutietheorie in ontwikkeling

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Planning periode 4

§7.4: Evolutietheorie in ontwikkeling

Voorkennis en reflectievragen

1. Aan welke voorwaarden moeten gidsfossielen voldoen?

2. Hoe oud is een fossiel als nog 12,5% van de C-atomen van het C14 isotoop zijn?

3. Noem een voorbeeld van convergente evolutie? 

4. Welk type overeenkomst getuigd van verwantschap tussen organismen, analoge of homologe overeenkomsten?

5. Hoe noemen we het als twee soorten organismen zich continu op elkaar aanpassen over een lange periode? 

Lezen blz. 227, 228

Tekstbegripsvragen:

1. Hoe zagen de eerste 'cellen' eruit volgens de ontstaanstheorie?

2. Waarom is het voor de ontstaanstheorie belangrijk om te bewijzen hoe erfelijk materiaal is ontstaan? 

3. Wat waren de eerste organismen op aarde? Leven deze organismen nog steeds?

4. Waarom hebben de eerste foto-autotrofe bacteriën zo'n grote impact op de biosfeer gehad?

5. Welke aanwijzingen zijn er voor de endosymbiosetheorie?

Antwoorden

1. Uit kleine vetbolletjes met ingesloten organische stoffen

2. Om natuurlijke selectie te laten plaatsvinden en dus de evolutie op gang te brengen is er variatie nodig, dus de mogelijkheid voor ontstaan van mutaties en moeten eigenschappen kunnen worden doorgegeven aan een volgende generatie.

3. Heterotrofe anaerobe bacteriën

4. Zij brachten zuurstof in de oersoep en atmosfeer, die zuurstof kon vervolgens gebruikt worden door anderen om efficient energie uit organische moleculen vrij te maken.

5. Mitochondriën en Chloroplasten hebben hun eigen DNA en Ribosomen. Mitochondriën en Chloroplasten kunnen zich delen zoals een bacterie dat doet.

Evolutietheorie

1. Gaat uit van gemeenschappelijke voorouder.
   (fossielen, overeenkomsten lichaamsbouw, DNA onderzoek)
2. Geeft een verklaring voor het ontstaan van soorten.
   (mechanisme: genetische variatie, natuurlijke selectie)
3. Geeft een verklaring voor het ontstaan van leven.
   (hoe zag de eerste cel eruit, hoe is erfelijk materiaal ontstaan)

Ontstaan van leven

• Biologie = studie van levende organismen
• Ontstaan van leven = grensvlak biologie en scheikunde
• Reconstructie op basis van waarschijnlijkheid (kansrekening): 
  aminozuren -> nucleotiden -> RNA -> DNA
• Buitenaardse oorsprong van organische stoffen? (meteorieten)
• Intelligent Design - complexe moleculaire systemen zijn niet te verklaren vanuit de evolutietheorie. Er is bovennatuurlijke intelligentie voor nodig.
• Cees Dekker TU Delft - leven creëren uit levenloze biomoleculen

www.tudelft.nl

Fosfolipiden (membraan)

Ontstaan van de eerste organismen

1. Uit primitieve prokaryoten ontstonden in de oersoep anaerobe, heterotrofe bacteriën.
2. Foto-autotrofe bacteriën maakten hun eigen organische stoffen via fotosynthese.
   Zij brachten zuurstof in de oersoep en de atmosfeer.
3. Door natuurlijke selectie ontstonden bacteriën die zuurstof gebruikten om efficiënt energie uit organische moleculen vrij te maken (verbranding).
4. Door endosymbiose onstonden er bacteriën met organellen zoals chloroplasten en mitochondriën. 

Endosymbiosetheorie

Planten

Dieren

Overzicht begrippen

Prokaryoot = eencellig organisme, zonder celkern en zonder organellen

Anaeroob = heeft geen zuurstof nodig voor energievoorziening

Aeroob = heeft zuurstof nodig voor energievoorziening

Heterotroof = heeft andere organismen nodig voor opbouwen organische stoffen

Autotroof = heeft geen andere organisme nodig voor opbouwen organische stoffen

Foto-autotroof = gebruikt energie uit zonlicht voor het opbouwen van organische stoffen (fotosynthese)

Chemo-autotroof = gebruikt energie die vrijkomt bij een chemische reactie voor het opbouwen van organische stoffen (chemosynthese)

Evolutionaire stamboom

Cladogram

Clade: Groep organismen die een uniek homoloog kenmerk delen. (homioloog = zelfde bouw, andere functie)

Cladogram: evolutionaire stamboom die berust op clades

• Voor het maken van clades bestuderen onderzoekers het DNA en de eigenschappen van organismes. 
• Computers vergelijken DNA, zoeken naar evolutionaire verbanden en plaatsen organismen in clades.
• Convergente evolutie kan het indelen in clades soms in de war brengen (Waarom?)

Evolutionaire stamboom

Evolutionaire stambomen zeggen iets over de verwantschap tussen soorten.

Verwantschap wordt meestal bepaald
a.d.h.v. % overeenkomst in DNA

Over het algemeen geldt:

Hoe korter geleden de gemeenschappelijke voorouder hoe meer verwant dieren zijn aan elkaar.

Zet de stappen van de endosymbiose theorie in de juiste volgorde.

Prokaryoten nemen zuurstof gebruikende bacteriën op. 

Prokaryoten nemen foto-autotrofe bacteriën op. 

Er ontstaan verschillende typen prokaryoten.

Er ontstaan mitochondriën en chloroplasten

Wat zijn argumenten voor de endosymbiosetheorie? (Meer dan 1 antwoord mogelijk)

1. Mitochondriën en chloroplasten hebben eigen DNA
2. Mitochondriën en chloroplasten delen zoals bacteriën.
3. Mitochondriën en chloroplasten hebben bacterieel DNA
4. Mitochondriën en chloroplasten delen niet.

01:43

Wat is het belangrijkste verschil tussen pro- en eukaryoten?