13.5 meer extremen! vwo 3

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

13.5 Meer extremen! 

Wat gaan we doen vandaag?

- Leerdoelen

- Het 'Biologische momentje' van de dag...

- Nieuwe stof 13.5

- Vragen?

Tijd over:
Opdrachten 'samenvatten' maken.

Leerdoelen: 

Na deze les kun je...

• Het begrip bioluminescentie uitleggen en benoemen.
  
• Uitleggen op welke manier en waarom organismen bioluminescentie gebruiken.
  
• Uitleggen welke aanpassingen organismen hebben om te kunnen leven (overleven) in de diepzee, zoals wondernetten en spermaceti (walschot). 

Welke organismen
ken je die licht kunnen geven?

Het 'biologische momentje' van de dag...

Het is allemaal chemie 

• Hoe ontstaat dat licht nu eigenlijk? Bioluminescentie =  chemisch proces waarbij twee stoffen cruciaal zijn:  luciferine en luciferase. Luciferine reageert met zuurstofgas tot oxyluciferine. Luciferase treedt hierbij op als katalysator om de chemische reactie te versnellen. Hierbij komt licht vrij. 
• Bij de luciferine-luciferase reactie is altijd zuurstofgas nodig. 
• Ondertussen ontdekten wetenschappers andere fotoproteïnen die geen zuurstofgas vereisen, zoals aequorine. In deze reactie gaan calciumionen binden met aequorine en komt energie vrij. Het Groen Fluorescerend Proteïne (GFP) stuurt hierbij een groen fluorescerend licht uit. 
  
  
• Onderzoekers gebruiken GFP als een soort verklikker, om zichtbaar te maken wat eerder onzichtbaar was. Hiervoor planten ze het GFP-gen afkomstig van de kristalkwal in bij tal van organismen, zodat bepaalde cellen gaan oplichten.
• Dat bevordert onder meer het onderzoek naar ziektes zoals Alzheimer, Parkinson, kanker en malaria.

Bioliminescentie

• Wetenschappers noemen de eigenschap van het licht geven ‘bioluminescent’.
• Komt van het:
   - Griekse woord 'bios' (levend)
   - Latijnse woord 'lumen' (licht),
  en betekent ‘uitstralen van licht door een levend wezen’, letterlijk ‘levend licht’.
  
  
• In de diepzee is dit fenomeen alomtegenwoordig. Veel dieper dan 200 m kan zonlicht niet doordringen, waardoor het in het overgrote deel van de oceaan pikdonker is. In een dergelijke omgeving vormen bioluminescente organismen de enige lichtbron.

Wat is bioluminescentie?

•  Is chemoluminescentie in organismen, (licht uitstralen).
•  Het licht ontstaat uit een reactie waarbij het pigment luciferine wordt geoxideerd onder
     invloed van het enzym luciferase. Hierbij komt koud licht vrij. 
• 90% van de dieren (diepzee) doen aan bioluminescentie.
  

Wie doen er allemaal aan bioluminiscentie? 

• 90% van de dieren (diepzee), zenden zelf licht uit of met
   behulp/samenwerking (symbiose)  van bacteriën zoals:

       - diepzeedieren (vissen, kwallen, inktvissen),
       - bacteriën,
       - insecten (vuurvliegje),
       - geleedpotigen,
       - glimwormen

       - sommige vogels,
       - maar ook zwammen, koralen en algen.

Diepzee (dieper dan 500-1000 meter), geen zonlicht.

Waarom zouden dieren (organismen) licht willen geven/uitzenden?

Waarom geven organismen licht?

• Prooien lokken.
  
  
• Soortgenoten aantrekken (voortplanting).
   - zwammen trekken insecten aan voor verspreiding soorten.
  
  
• Communiceren met soortgenoten.
  
  
  
• Predatoren afschrikken,  verwarring creëren.
  
   - slangsterren laten lichtgevende ledematen los.
  
  
• Camouflage.
  

Wonderlijke wondernetten:

• Walvissen zijn zoogdieren - longen. Ademen via een blaasgat (neusgaten).
  
  
• Diepst duikende walvis: potvis (ruim 2,5 km diep). Ongeveer 75-90 min. onder water. 
• Luchtdruk zeeniveau = 1 bar, elke 10 m duiken + 1 bar.
  
  
• Hoe kan een potvis zo’n druk weerstaan?
    - Cellen (water + opgeloste stoffen) niet samendrukbaar.
    - Holle delen (longen) wel samengedrukt. Borstkas zou inklappen!
  
  Daarom; - Wondernet = bloedvatennetwerk vol bloed om borstkasruimten op te vullen.

Andere bijzonderheden van een potvis? 

Zakken naar de diepte en drijven naar het oppervlak:

• Voordeel: spieren verbruiken zo minder energie - minder zuurstof.
  
• Hoe? Geregeld door spermaceti orgaan of walschot = vetachtige stof
    - Spermaceti heeft een smelt-stoltraject: boven 37 graden vloeibaar, onder 30 graden vast.
  
  
• Duiken = koelen d.m.v.
    - koud bloed vanuit de huid.
    - water vanuit zijn rechter neusgat. (loopt langs spermaceti orgaan.
    - spermaceti gaat stollen, dichtheid potvis neemt toe, groter dan dichtheid water. 
  
  
• Stijgen = vloeibaar d.m.v.
    -  warm bloed vanuit de romp.
    - spermaceti wordt vloeibaar, dichtheid potvis neemt af. 
    

De diepzee bekijken:

Ga naar: https://neal.fun/deep-sea/

Klaar met de uitleg:

- Vragen? 

Opdrachten 13.5 + 'Samenvatten' maken.