Naar inhoud springen

Organisme

Koppelingen bewerken
Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Een tropischestreepvaren.Varens zijn meercellige, plantaardige organismen die voor het eerst verschenen in hetDevoon,ongeveer 360 miljoen jaar geleden.[1]

Eenorganismeoflevend wezenis eenlevende,materiëleentiteitdie zich door middel vanbiologische processen,zoals een eigenstofwisseling,duurzaam in stand houdt.[2][3][4]Voorbeelden van organismen zijndieren,planten,schimmels,algen,protisten,bacteriënenarchaea.

Een organisme is opgebouwd uit één of meerderecellen:bacteriën zijneencellig,de meeste planten en dierenmeercellig.In iedere levende cel bevindt zich het genetisch materiaal, waarin vastligt hoe een organisme zich ontwikkelt, eruitziet en functioneert. Organismen krijgen een naam waarbij ze worden ingedeeld intaxonomische groepen,te weten:soortenengeslachten,op basis van gemeenschappelijke genetische of uiterlijke kenmerken.[3]

Binnen de context van denatuurwetenschappenverwijst de termorganismein de eerste plaats naar de machinerie van hetleven:een levend wezen wordt beschouwd als een samenstel (systeem) vanchemischereacties enfysischeverschijnselen.[5]Levende wezens worden bestudeerd in debiologie,bijvoorbeeld met betrekking tot hun structuur (morfologie), werking (fysiologie), hun ontwikkeling en evolutie, evenals hun relatie tot elkaar en hun milieu (ecologie).

Er zijn ongeveer 1,7 miljoen soorten organismen beschreven, maar verwacht wordt dat er nog vele miljoenen niet ontdekt zijn.[6]Organismen hebben zich in de loop van deevolutieontwikkeld en gediversifieerd. Meer dan 99% van alle soorten die ooit hebben geleefd, zijn inmiddelsuitgestorven.Enkele tientallen soortenmodelorganismenworden door wetenschappers gebruikt om de biologische principes waarmee organismen zich in leven houden, te bestuderen.[7]

Afbakening[bewerken|brontekst bewerken]

Definitie[bewerken|brontekst bewerken]

Verschillende vormen van leven, zoalsschimmels,dierenen eencelligeprotisten.
Deze organismen behoren allen tot de evolutionaire supergroepUnikonta.

Een organisme kan gedefinieerd worden als 'eenopen systeemvanorganische materietot een min of meer stabiel geheel, blijk gevend van deeigenschappen van leven'.[8]Levende wezens houden hun bestaan in stand door middel van biologische processen en functies, zoalsstofwisseling,voortplantingenfysiologische regulatie.[9]Hun structuur, werking en ontwikkeling liggen vast ingenetischeinformatie (in de vorm vanDNA), die van de ouder wordt overgeërfd. In de loop van miljarden jaren zijn levensvormen op aarde ontstaan en veranderd. De manier waarop organismen zich gedurende vele generaties aan hun omgeving aanpassen, wordt verklaard met behulp van deevolutietheorie.[3]

Er bestaat geen consensus over de definitie van het concept 'organisme'. Er zijn veel verschillende definities voorgesteld, maar geen wordt algemeen geaccepteerd. Er is zelfs onenigheid over de vraag of de biologie wel een dergelijk concept nodig heeft.[10]Omdat het onderscheid tussen de levende en de levenloze natuur gradueel is, zoeken biologen meestal naar criteria die beschrijven wat een organismedoeten hoe het zich in leven houdt.[3]

Zie ook:Definiëring van leven

Organismen kunnen gezien worden alsthermodynamischesystemen. Ze wisselen energie en materie uit met hun omgeving om in leven te blijven (hun bestaan in stand te houden). Een levende cel of meercellig organisme is eengeordendsysteem, in een minder geordende omgeving. Met andere woorden, de lokaleentropieis zeer laag. Om de levende staat te kunnen voortzetten is een organisme gedwongen energie uit de omgeving op te nemen en beschikbaar te maken voor het handhaven hiervan (stofwisseling).[11]

Status van virussen[bewerken|brontekst bewerken]

Een aantaladenovirussenonder deelektronenmicroscoop

Virussenworden niet als organismen beschouwd omdat ze een aantal essentiële functies van zelfstandig leven lijken te missen, en met name hun vermenigvuldiging ontlenen aan gastcellen. MicrobioloogAndré Michael Lwoffverklaarde in zijn aanvaardingstoespraak voor de Nobelprijs:"Een organisme is opgebouwd uit cellen".Omdat virussen niet uit cellen bestaan, werden ze als weinig meer beschouwd dan los genetisch materiaal dat de juiste chemie bezat om zich te vermenigvuldigen in cellen.

HetInternational Committee on Taxonomy of Virusesmaakte deze visie in 2000 officieel toen het verklaarde dat virussen geen organismen zijn. Dit oordeel is sindsdien door velevirologenter discussie gesteld en door sommigen verworpen. De ontdekking van allerlei nieuwe virale verschijnselen, zoals het grotemimivirus,kleine virussen die grotere virussen infecteren, en virussen die over een bijna even rijk DNA beschikken als sommige bacteriën, suggereert dat het onderscheid mogelijk minder scherp is dan tot hiertoe werd aangenomen.[12]

Soorten als organismen[bewerken|brontekst bewerken]

Er is niet altijd een even scherp onderscheid te geven tussen de begrippen organisme ensoort.Dit is bijvoorbeeld het geval bij organismen die zich splitsen waarbij de afzonderlijke componenten voortaan een eigen leven leiden (ongeslachtelijke voortplanting). Nog problematischer is de definitie wanneer de scheiding slechts tijdelijk is en de componenten na verloop van tijd terug samenkomen voor een volgende fase in de levenscyclus, zoals bijslijmzwammen.De Amerikaanse filosoofDavid Hullheeft argumenten aangehaald waarom sommige entiteiten die gewoonlijk als soorten worden beschreven, eigenlijk als organismen moeten worden beschouwd.[13]

Hull wilde niet het begrip soort (oftaxon) als dusdanig afschaffen, maar de relatie tussen organismen en soorten herzien. Samen met de bioloogMichael Ghiselinstelde hij dat een soort geen verzameling organismen is, maar een organisme van een hogere orde. De relatie van een organisme tot zijn soort is niet die van een element tot een verzameling, maar van een onderdeel tot een geheel.[14]

Biochemie[bewerken|brontekst bewerken]

ZieBiochemievoor het hoofdartikel over dit onderwerp.

De interne werking van organismen en hun cellen berust voor een groot deel opchemische reacties.Organismen bevatten, naast relatief eenvoudigeanorganische verbindingen,ook grote hoeveelhedenpolymerenen andere complexe organische moleculen die gestructureerd zijn rond het elementkoolstof.Niet toevallig wordt het domein van de scheikunde dat zich met koolstofverbindingen bezighoudt,organische chemiegenoemd. Naast koolstof zijn andere biologisch-relevante elementenwaterstof,stikstof,zuurstof,calciumenfosfor.Cellen van organismen bestaan vrijwel volledig uit deze zes elementen.

De organische verbindingen in cellen worden onderverdeeld in vier klassen:[15][16]

Stofwisseling[bewerken|brontekst bewerken]

Een basaal kenmerk van levende organismen is hunstofwisseling.Tijdens de stofwisseling worden organische verbindingen binnen de cellen van een organisme afgebroken tot hun bouwstenen (katabolisme), en gebruikt voor de synthese van nieuwe macromoleculen die het organisme nodig heeft voor zijn overleving (anabolisme). Bij veruit de meeste organismen isglucose,een klein koolhydraat, de belangrijkste energiebron. Alle levensvormen gebruikenATPals drager van chemische energie.[17]ATP wordt gegenereerd uit processen alsoxidatieve fosforyleringoffotosynthese.Autotrofeorganismen, zoalsplantenencyanobacteriën,kunnen zelfstandig nieuwe complexe moleculen produceren op basis van zonlicht en simpele verbindingen.Heterotrofeorganismen, zoals dieren, halen de complexe organische verbindingen uit hun omgeving.[17]

Eiwitten[bewerken|brontekst bewerken]

Ruimtelijke voorstelling vantransthyretine,een eiwit in het bloedplasma dat onder andere betrokken is bij dehormoontransport

De biochemische werking van organismen is gebaseerd opeiwittenof proteïnen. Eiwitten vervullen uiteenlopende functies die bijdragen aan de structuur en werking van de cel.[18]Veel eiwitten zijn biokatalysatoren die het verloop van chemische reacties vergemakkelijken; deze eiwitten wordenenzymengenoemd. Andere eiwitten hebben een structurele rol en vormen de bouwsteen van celcomponenten, bijvoorbeeld van hetcytoskelet.Daarnaast kunnen eiwitten ook een regulerende functie hebben, zoalstranscriptiefactorendie de genexpressie sturen, of een verdedigingsfunctie vervullen zoalsantilichamentegen ziekteverwekkers.[18]

Destructuur van een eiwitis bepalend voor de functie die het binnen een organisme vervult. De vorm van een eiwit is afhankelijk van deaminozuurvolgordewaaruit het eiwitmolecuul is opgebouwd. Deze aminozuurvolgorde wordt op zijn beurt gecodeerd in het genetisch materiaal. Het hele proces waarbij de genetische code wordt overgeschreven naar een boodschappermolecuul (mRNA), dat vervolgens gebruikt wordt voor de synthese van een eiwit, wordtgenexpressiegenoemd. Het is een centraal concept in demoleculaire biologieen werkt bij ieder organisme op basis van dezelfde grondprincipes.[3]

Opbouw[bewerken|brontekst bewerken]

De basiseenheid van het leven is decel,zowel vanuit structureel als vanuit functioneel oogpunt.[19]Organismen kunnen worden ingedeeld ineencelligenenmeercelligennaargelang van het aantal cellen waaruit een individu is opgebouwd. In meercellige organismen hangen de cellen van elkaar af en bestaat er een taakverdeling tussen de delen van het lichaam.[19]

Doorsnede van eeneukaryotischecel, waarin decelkern,hetendoplasmatisch reticulumengolgiapparaatzichtbaar zijn

Cellen bezitten verschillende graden van complexiteit. De oudste levensvormen op aarde zijnprokaryoten,eencellige wezens waarvan de cellen niet over een duidelijk afgescheidencelkernmet eenkernmembraanbeschikken. De eerste prokaryoten ontstonden ten minste 3,5 miljard jaar geleden. Ze bestaan nog steeds in grote aantallen en diversiteit, maar ze zijn beperkt zowel qua afmetingen als qua fysiologische complexiteit. De meesten zijn tussen 1 en 10μmgroot, maar sommige (zoalsMycoplasma) kunnen nog kleiner worden.[19]

Eukaryotischecellen ontstonden ongeveer 1,5 miljard jaar geleden. Alle bekende meercellige organismen (dus ook planten en dieren) zijn eukaryoten, maar er bestaan ook veel eencellige eukaryoten. De cellen zijn tussen 10 en 100 μm groot, dus 10 keer de afmetingen van prokaryoten. Eukariotische cellen hebben afzonderlijkeorganellenmet elk hun eigen functie, waaronder een celkern die hetDNAbevat enRNAaanmaakt.[19]

In meercellige organismen kunnen cellen zich specialiseren doorceldifferentiatie.Een geheel van cellen van hetzelfde type heetweefsel.Eenorgaanis een functioneel geheel van weefsels met een of meer specifieke functie ten behoeve van het organisme. Organen kunnen dan nog worden gegroepeerd inorgaansystemen(stelsels) met een complexere functionaliteit. Organismen kunnen op al deze verschillendeorganisatieniveausbestudeerd worden.[15]

Verscheidenheid en classificatie[bewerken|brontekst bewerken]

De moeilijkheid om een organisme precies te definiëren, heeft ook te maken met de grotemorfologischediversiteit aan levensvormen. Dit uit zich bijvoorbeeld in sterk uiteenlopende afmetingen: de meeste organismen zijn microscopisch kleine eencelligen, terwijl het grootst bekende organisme eenhoningzwamis waarvan de 2400 jaar oudezwamvlok900 hectare beslaat en naar schatting 600tonweegt.

Voorstelling van deuniversele levensboomop basis vanribosomale eiwit-sequenties, 2016. Verreweg de meesteevolutionaire diversiteitdoet zich voor bijbacteriën(bovenste takken). Deeukaryotenvormen een slechts klein deel van de levensboom (rechtsonder). Dit feit is pas sinds de jaren 2010, dankzij vooruitgangen insequencing,duidelijk geworden.

Detaxonomieis de wetenschap die organismen beschrijft en in groepen onderverdeelt. Historische indelingen zoals het pionierswerk vanCarl Linnaeusof de pogingen vanAristoteleswaren gebaseerd op morfologie: organismen hoorden bij elkaar als ze gemeenschappelijke organen of uiterlijke kenmerken vertoonden. Linnaeus rangschiktesoortenin een hiërarchie vangeslachten,ordesenklassen.Later kwamen daar nieuwe niveaus bij zoalsfamilietussen geslacht en orde.

Sinds deevolutietheorieen nog sterker sinds de ontcijfering van degenetische codeen de ontwikkeling vanDNA-sequencingligt de nadruk meer opcladistiek:organismen en soorten horen nauwer bij elkaar als uit hun genetisch materiaal een recentere gemeenschappelijke voorouder blijkt. Een vroeg voorbeeld van een dergelijke classificatie is de zogenaamdeTree of LifedoorCharles Darwin.

Linnaeus onderscheidde tweerijkenwaarin hij de levende wezens onderverdeelde: planten en dieren (naast een derde rijk:mineralen,voor de dode materie).Schimmelsen, na hun ontdekking,bacteriën,werden bij de planten ingedeeld. De classificatie van organismen op het hoogste niveau is sinds de jaren 1960 in relatief snelle verandering. In 1959 steldeRobert Harding Whittakereen systeem voor van 5 rijken:Monera,Protista,Fungi(schimmels),Animalia(dieren),Plantae(planten).[20]

Recenter onderzoek naar de genetica van eencelligen heeft aanleiding gegeven tot verschillende meer verfijnde taxonomische systemen, waarin ook de hogere notie vandomeinwerd geïntroduceerd. De drie domeinen van het leven zijn:bacteriën,archaeaeneukaryoten.

Zie ook[bewerken|brontekst bewerken]

Overgenomen van "https://nl.wikipedia.org/w/index.php?title=Organisme&oldid=67305208"