Leven op aarde

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Leven op aarde - de eerste cel

Op de agenda

Deadlines
Terugblik vorige les 

Evolutie, terug in de tijd?
Waar komt het leven op aarde vandaan? (overzicht tijdlijn)
De eerste cel
Waar kwamen de organellen vandaan?
Hoe kwamen de organellen samen?

Oefenvragen
Opdrachten - werkblad 7

Terugblik theorieën

Panspermie= inmenging buitenaards leven (sporen)

Creationisme= schepper

Generatio spontanea= spontaan nieuw leven door opvallende ingrediënten

Intelligent design=scheppingskracht + evolutie

Abiogenese= chemische evolutie + endosymbiose (zie deze presentatie)

Het levenskenmerk ....(vul in).... door planten wordt beïnvloed door het ontbreken van koolstofdioxide

Iets leeft wanneer het ... vertoont

Het levenskenmerk ...(vul in)... door dieren, wordt beïnvloed door het ontbreken van een vaste aardkorst

Evolutie, terug in de tijd (herhaling lj2) 

Mutatie --> variatie in genotype/fenotype --> survival of the fittest --> natuurlijke selectie --> isolatie --> nieuwe soort

Waar komt dat leven nu toch vandaan?

Start is onduidelijk, maar deze volgorde is het meest aannemelijk.

1. Chemische-evolutie (vetten, rna/dna, eiwit)
2. Endosymbiose
3. Chemo-autotrofe cel
4. Endosymbiose (bladgroenkorrel)
5. Autotrofe cel (cyanobacterie)

De eerste cel

Wat zijn de meest noodzakelijke 'onderdelen' van een cel?

Bouw eerste cel-organellen

CHEMISCHE EVOLUTIE

Zie ook chemische evolutie bij 03:00

Eiwitten

DNA/RNA

Celmembraan

De eerste cel(len)

Vorming organellen - Eiwitten 

Blikseminslag en vulkaanuitbarstingen in de oersoep met daarin H/N/O/P/C-verbindingen (methaan, ammonia, koolstofdioxide, stikstof en water)

Moleculen samen --> aminozuur -->
aminozuren samen --> eiwit 

=Chemische evolutie

Vorming organellen - RNA/DNA

Dezelfde oersoep:
Stikstof, koolstof, water, fosfaat + zuurstof vormden eerst complexe 'suikers' --> later werd dit RNA/DNA

Nieuwe verbindingen: RNA
Handleiding voor de cel & Erfelijk materiaal (verdubbeling nodig, dan pas nieuwe cel)

=Chemische evolutie

Vorming organellen - Vetlaag (celmembraan)

Dezelfde oersoep:
C/H/O en P moleculen --> fosfolipide (vetmolecuul)

Vetmoleculen hebben een hydrofobe kant, dus klonteren samen --> soms een bubbelvorm --> celmembraan

=Chemische evolutie

Endosymbiose - wat?

De eerste cel kwam per toeval tot stand.

Golfslag, hitte/blikseminslag en puur stom toeval.

Het samenwerken van de eerste organellen noemen we 'endosymbiose'

Wat waren dan die cyanobacteriën uit leerjaar 2?

Nadat de eerste bacteriën meer en meer stoffen opnamen, denkt men dat zij op zichzelf bestaande bladgroenkorrels opnamen.

Gevolg: (cyano)bacteriën die aan fotosynthese doen

'Werkt' elke nieuwe cel?

Cel functioneert wanneer er sprake is van:
Zelfreplicatie = voortplanting (dus RNA/DNA)

Zelforganisatie =  vormen van een eenheid (cel)

Autokatalyse = de reacties in de cel zorgen voor stoffen, die de cel zelf weer kan gebruiken!

Voeden = De cel zal stoffen op moeten kunnen nemen! Voor zowel verbranding als groei
Verdedigen = overleven in extreme milieus (hitte, droogte, kou, enz)

Wat is het voornaamste nut van het celmembraan?

1. Cel bij elkaar houden en voortplanting
2. Voortplanting en soms stoffen doorlaten
3. Cel besturen en voortplanting
4. Cel bij elkaar houden en soms stoffen doorlaten

Dit organel zorgt voor verdubbeling/voortplanting van de cel

1. Eiwitten
2. Celmembraan
3. RNA/DNA
4. Cytoplasma

Welk organel zorgt voor chemische processen binnen de cel, incl. opbouw van de cel?

1. RNA/DNA
2. Eiwitten
3. Celmembraan
4. Cytoplasma

Welk organel heeft een hydrofoob gedeelte?

1. Vet
2. Eiwit
3. RNA/DNA
4. Celmembraan

De eerste cel was een (1) (kies een rijk)
en (2) (autotroof/heterotroof)

1. Bacterie, heterotroof
2. Plant, heterotroof
3. Plant, autotroof
4. Bacterie, autotroof

Abiogenese

Valt dus onder te verdelen in 2 fasen (grofweg)

1.) Chemische evolutie
Van simpele moleculen naar complexe moleculen (door blikseminslag, hitte, water, enz.).
2.) Endosymbiose 
Wanneer meerdere organellen samengaan en succesvol samenwerken als 1 geheel.

Vragen?

Praktisch voorbeeld:
Leven op de maan

China laat katoenplanten ontkiemen in een capsule op de maan.

Vetmolecuul (detail)