Ordening maakt alles overzichtelijker Systematiek Ordening maakt alles overzichtelijker

Soortenrijkdom Tree of life

Ordening levert overzicht Cladistiek Groeperen op basis van gemeenschappelijke voorouder (fylogenetisch) Clades Een clade is een groep organismen en al zijn afstammelingen Taxonomie Groeperen op basis morfologische bouw Hiërarchische opbouw Taxon (8 stuks)

Systematiek in de tijd

Het huidige systeem Eukaryoten Prokaryoten Dieren Schimmels Planten Eencelligen Prokaryoten Bacterien Archaea

Oude indeling Op morfologische gelijkenissen Spitsmuis Tenrek Goudmol Egel

Nieuwe indeling Op grond van afstamming/verwantschap Klipdas Tenrek Goudmol Olifant

Wat is een soort? Morfologische soort Biologische soort Groep organismen die een vergelijkbare specifieke vorm hebben Biologische soort Groep organismen die onderling kruisbaar zijn en vruchtbare nakomelingen krijgen Probleem: ongeslachtelijke voortplanting Fylogenetische soort Groep bestaande uit organisme + alle afstammelingen

Binaire naamgeving Soorten krijgen een tweenamige naam (binomen) Ondersoorten krijgen een drienamige naam (trinomen) Kroontjes kruid: Euphorbia helioscopia Linnaeus was de eerste die aan iedere soort een dubbele naam gaf. Het genus Felis bevat onder andere de soorten: Felis domesticus (de huiskat) Felis concolor (de poema) Felis caracal (de caracal) en Felis pardalis (de ocelot).

Prokaryotes Eerste beschreven in 1600 door Antony van Leeuwenhoek met de eerste microscoop die hij had gebouwd. Eerst beschreven bacterien: oude mannen die hun tanden nooit hadden schoon gemaakt (tandplak in de middeleeuwen)

Prokaryote introductie Prokaryoten meer verschillend in habitat en stofwisseling dan alle eukaryoten! Bouw is bijna universeel. Verschil vooral in biochemische processen en bouw. Bijna alle prokaryoten eencellig. Bijna nooit celdiffentiatie.

Prokaryote bouw Eencellig DNA los in cytoplasma Ribosomen los in cytoplasma. Transcriptie + translatie gebeuren gelijktijdig Celmembraan wel aanwezig, geen interne membranen. Buiten membraan ligt de celwand. Soms nog een capsule met Voortbeweging met flagel.

Bacteriële reproductie Celdeling bij bacterien gewoon door afsnoering = deling. Circulair DNA dupliceert, dan plitst de cel in 2. Ieder deel krijgt DNA

Bacteriegroei Onder gunstige omstandigheden deling elke 20 minuten Deling exponentieel S-curve door beperkende factor (voedsel tekort, ophoping afval, ruimte gebrek) Invloed Ph Temperatuur Vochtigheid Voeding

Uitwisseling genetisch materiaal Bacterien kennen geen geslachten. Normaal geen uitwisseling erfelijk materiaal. Toch DNA uitwissling, zelfs tussen verschillende soorten  Conjugatie: De donor bacterie laat een buis groeien richting ontvanger. Waarom is dit ontstaan?

Bacterie vormen Weinig vormen, geen inwendig skelet  weinig steun aan vorm Vorm: coccus (bol) and bacillus (staaf). Spirillum (spiral) is minder algemeen. Aggregatie van cellen:, in paren (diplo), keten (strepto), hoopjes (staphylo)  diplococcus, streptobacillus en staphylococccus

Gram kleuring Gram negatieve bacterie: crystal violet, hecht niet aan celwand. Bacterien onzichtbaar Gram positieve bacterie met veel peptideglycane in celwand kleuren paars. Dit verschil is kenmerkend voor de differentiatie van bacterien.

Stofwisselingsverschillen Bacterien kennen een veel groter verschil in stofwisseling dan de eukaryoten. Indeling op grond van koolstof vastlegging: autotroof vs. heterotroof fototroof vs. chemotroof Chemoautotrophs get energy from chemicals such as hydrogen gas, hydrogen sulfide or ammonia, and they use carbon dioxide as the raw material for their organic compounds. Chemoheterotrophs get both energy and organic compounds from other organisms. We are chemoheterotrophs.

Relatie met zuurstof Indeling obligaat aeroob (need oxygen to survive) obligaat anaeroob (killed by oxygen) aerotolerant (don’t use oxygen, but survive it). facultatief anaeroob (use oxygen when it is present, but live anaerobically when oxygen is absent).

Archaebacteria (oude indeling) Ook wel “Archaea” genoemd Genetisch net zo verschillend van de bacterien als wij van hen verschillen. Opmerkelijk verschil: cel membraan bevat geen fosfolipiden , maar daarvoor in de plaats vertakte molekulen: isoprenes. Drie hoofdgroepen: methanogenen, extreem halofielen, extreem thermofielen.

Methanogene bacterie Methanogens: zetten waterstof en CO2 om in methaan. Zijn obligaat aeroob. Methanogenen verteren cellulose in koeienpoep. Iedere koe produceert 50 L methaangas per dag!! Eén van de belangrijkste broeikasgassen. Methanogenen vind je in moerassen, wadden en vuilstortplaatsen.

Halophile bacterie Extreem halofielen. Groeien in zoute omstandigheden: zeewater o.a. de Dode Zee Aeroob. Fotosynthese met bacterie- rhodopsine.

Thermofiele bacterie Extreme thermophiles. Leven bij hoge temperaturen: In oceaan pijpen meer dan 113o C (het water zou koken, ware de druk niet zo hoog). Gebruiken zwavel om energie vrij te maken. (zwavelbacterien).

Eubacterie Meest voorkomende bacterien Veel groepen Entero bacterie: leeft in de darmen van dieren. bacteria live in the digestive tracts of animals. Escherichia coli (E. coli), in het spijsverteringskanaal van de mens. Meestal onschuldig. Sommige zijn ziekte verwekkend voedselvergiftiging. Verwante entero bacterien: Salmonella, Shigella. Kippen dragen Salmonella ipv E. coli

Nitrifying and Nitrogen-fixing Bacteria All proteins contain much nitrogen. The atmosphere is 80% nitrogen. However, we can’t directly use atmospheric nitrogen, because it is in the wrong form: N2. We need it in the ammonia form: NH3. Nitrogen fixing bacteria are able to do this conversion. Most of them live in root nodules of certain plants, the legumes, such as alfalfa and soybeans. Farmers plant these crops to enrich their soil by naturally adding ammonia to it. The nitrogen-fixing bacteria live in the soil and invade the nodules of young plants. The nitrogen-fixing enzymes are poisoned by oxygen. The root nodules function to keep oxygen away from the bacteria. Plants also need nitrogen in the form of nitrate, NO3. Nitrifying bacteria convert ammonia into nitrate.

Cyanobacteria A major group of photosynthetic bacteria The oceans contain large amounts of cyanobacteria (called plankton), that produce much of Earth’s oxygen. Cyanobacteria are the source of chloroplasts in plant cells. They also have a symbiotic relationship in lichens: a fungus and a cyanobacteria provide each other with shelter and food from photosynthesis. Cyanobacteria form cell walls to fossilize— among the oldest forms of life known. Some have cell differentiation: they form filaments in which some cells become “heterocysts”, heavily walled cells that perform nitrogen fixation of the other cells I the filament.