les 9 plantkunde

functionele biologie van planten

ontstaan van biodiversiteit

mutaties: (niet te veel, soort moet +- stabiel blijven, niet te weinig, te starre soort ken zich niet aanpassen aan veranderingen in milieu, concurerenten die wel aanpassen, patogenen die wel aanpassen)

• puntmutaties

• chromosoommutaties

recombinatie (crossing over)

mobiele genetische elementen (transposons)

uitwisselingen DNA binnen en tussen soorten

frameschift mutaties

= insertie of delitie van 1 base (1 base toevoegen of wegnemen)

—> zorgt dat het volledige leesraam 1 plaats opschuift en dus andere info zal aflezen, (snel vaslopen op stopcodon)

chromosoom mutaties

= verandering in de chromosoomstructuur of door delitie, inversie, duplicatie, translocatie, wat kan lijden tot genetische variatie

genoom mutaties

= veranderen van chromosoomaantal (vb. trisomie) (WGD)

gevolgen (chromosoom) mutaties

verandering van expressiepatroon en regulatienetwerk ervan

• het zijn de genen die belangrijk zijn voor de soort, niet het genoom

• uitzicht is heel verschillend, maar op DNA gelijken ze nog steeds veel op elkaar, zelfs zo gelijkaardig dat ze nog onderling kunnen kruisen (door verandering in regressiepatronen)

biodiversiteit in celstructuur

prokaryoten: (archaea en eubacteria)

• geen kern

• geen andere organellen

• ééncellig

• kleine cellen

• eenvoudige structuur en vorm

eukaryoten: (planten, fungi, dieren en protisten)

• wel kern

• veel andere organellen

• één of meercellig

• cellen meestal groter

• soms zeer complex

biodiversiteit in celstructuur (eukaryoten)

fungi : celwand

plant : celwand + plasten

dier : geen celwand

biodiversiteit in organisme structuur (meercellige)

dier : inwendige vertering

fungi : uitwendige vertering

plant : wieren, sporenplanten, zaadplanten

biodiversiteit in fysiologie en biochemie

heterotroof: alle fungi en dieren en enkele planten

—> planten die groeien door suikers van andere planten weg te zuigen, gaan niet groen gn zijn en hebben drm dus een andere plant nodig

autotroof :

• fotoautotroof : bijna alle wieren en planten

• chemoautotroof : sommige bacteriën, nooit bij planten

virussen

• geen celstructuur

• voortplanting en erfelijkheid

• evolutie

• geen eigen metabolisme

  • kunnen vermenigvuldigen door levende gastheercel binnen te dringen

  • de gastheercel vermenigvuldigt en zo kan het vierus zich vermenigvuldigen

• infecteren planten, dieren, bacteriën en schimmels,…

(vaak gemodificeert door suikers erop te zetten)

—> geraken vaak binnen doormidel van bijvoorbeeld bladluizen

bladluizen en floeemtransport

bladlui heeft stilet waar floeemsap kan worden opgevangen

—> het floeemtransport word verstoord, er word een positieve druk in het floeem gevormd, waardoor het dus makkelijker nr het insect vloeit, er kunnen dus ook via de bladluis ziektes worden overgedragen, rechtstreeks in het floeem

indeling van vierussen in verschillende klassen

• RNA-virussen

  • RNA-afhankelijk, RNA-polymerase nodig

  • RNA-afhankelijk DNA-polymerase nodig

• DNA-virussen

stromatolyten

= lagen cyanobacteriën met minerale afzettingen

prokaryoten

• oudste + kleinste + simpelste abudante levensvorm

• unicellular

• circulair of liniair DNA (plasmide, flagellen, pili, conjugatie)

• enorme metabolische diversiteit (afbrekers in ecosystemen)

• 2 domeienen

  • bacteria (sommige zijn autotroof, vb. cyanobacteriën (licht) )

  • archaea

prokaryoten

• 3 basisvormen

  • bacillen

  • coccen

  • spirillen

verschil tussen bacteria rn archaea

• verschillend plasma membraan

• verschillende celwand

  • bacteriën hebben peptidoglycan (archaea niet)

celwand (prokaryoten) (smenstelling, structuur, functie)

samenstelling:

• N-acetylmuraminezuur (NAM)

• N-acetylglucosamine (NAG)

• enkele aminozuren (waaronder apnormale D-aminozuren)

structuur:

• bacteriecelwand bestaat uit zakvormig reuzemolecule (mureïne of peptidoglucan) gevormd door afwisselende ketens NAG en NAM

• verbonden door korte peptiden

functie

• volledig doorlaatbaar voor moleculen

• beschermt de plasmamembraan tegen openbarsten ten gevolge van osmotische druk

• bescherming tegen uitwendige factoren

prokaryote celstructuren (pili en flagellen)

gwn pili:

• samengesteld door proteïnen (piline)

• structuur, draadvormig

• functie om subdraat aaneen te hechten, gastheercel

F-pili:

• samenstelling van proteïne

• structuur van holle buisjes en holtes

• functie om DNA over te dragen tussen cellen bij conjugatieprocessen

flagellen

• samenstelling van proteïne

• structuur lang spiraalvormig met basisplaat

• functie om te bewegen door draaiende beweging van de spiralen op de basisplaat

conjugatieprocessen

worden gebruikt door bacteriën om zo goed mogenlijk resistentie op te bouwen

= een prosces waar bacteriën genetisch materiaal uitwisselen via een pilus (een donor bacterie geeft een kopie van een plasmide of DNA door aan een ontvanger, wat dus kan leiden tot antibioticumresistentie)

heterotroof (!!!)

anaeroob (gisting)

1. organsche oersoep? geen O₂ (alternatief, chemoautotroof met S als oxidanse)

aeroob (ademhaling)

4. nu pas ademhaling mogenlijk

autotroof (!!!)

fotoautotroof (alleen fotosysteem I)

2. voorkomt uitputting van de oersoep (H₂ of H₂S nodig als reductor)

fotoautotroof (met fotosysteem I en II)

3. voorkomt uitputting electronendonoren en maakt O₂ (H₂O als reductor)

   —> ozon waardoor UV daalt en dus meer landleven is

chemoautotroof met zuurstof

4. nu pas oxidatie van mineralen met O₂ mogelijk

archaea

halobacteriën, leven in zout (NaCl) , hebben speciale negatief geladen proteïnen, osmoregulatie door KCL (of NaCl)

methanogenen: produceren methaan, in sterk reducerend milieu en chemo-autotroof, E uit reductie van CO en CO₂ tot methaan

thermo-acidefiele zwavelbacteriën:

• optimale T tot boven de 100°

• optimale PH tot lager dan 1

• verschillende metabolismen

  • heterotroof met SO₄^2- of S als elektronen acceptor

  • chemo-autotroof door oxidatie van S^- , S,… met O₂

  • chemo-autotroof door reductie van S met H₂

—> dit zijn bacteriën die graag in extreme leefomstandigheden leven (vb. zout, hoge T,…)

eubacteria

• meeste zn heterotrofe afbrekers, somige zijn pathogenen, ook extremofielen

• sommige foto-autotroof (FSI)

• sommige chemo-autotroof

• belangrijk in N-cyclus in natuur

  • aanmaak amonium (amonificatie)

  • chemoautotrofie met zuurstof (nitrificatie)

  • anaerobe ademhaling (NO₃ nr N₂)

eubacteria

• actinomyceten = schimmelachtige draden die antibiotica produceren

• blauwwieren (cyanobacteriën) zijn fotoautotroof

  • FSI en FSII

  • O₂-productie

  • voorlopers chloroplasten

  • kan zowel CO₂ als N₂ fixeren

Rhizobium bacteriën

bevind zich in de wortelknolletjes van de vlinderbloemigen (minder door kunstmatige meststoffen)

chemoautotrofe processen

moet worden gedaan wnr er geen licht is

zn alle bacteriën slecht?

nee je kan goedaardige bacteriën, slechtaardige laten onderdrukken (vb? bifidobacteriën) je kan deze gaan stimuleren door prebiotica te geven

om te voorkomen dat bacteriën resitent worden, gebruiken boeren regelmatig verschillende gewassen op hun velden, zorgt voor minder kans op ziektes