De samenstelling van het interne milieu wordt ook constant gehouden d.m.v. stoffen opslaan, uitscheiden of opnemen.

Transcriptie

1 Samenvatting door een scholier 2746 woorden 2 oktober ,9 3 keer beoordeeld Vak Methode Biologie Biologie voor jou Thema 5 Homeostase Basisstof 1 Door Homeostase wordt het interne milieu rond de normwaarde gehouden, dit gebeurd voornamelijk door negatieve terugkoppeling. Bijv de lichaamstemperatuur: als de zintuigen in de hypothalamus een te lage temperatuur, onder de normwaarde, meet. Dan wordt de warmteproductie verhoogd door een hogere intensiteit van de stofwisseling en door onwillekeurige spierbewegingen. Maar als het een te hoge temperatuur meet, staat het lichaam de warmte af door middel van het verwijden van bloedvaten en een grotere zweetproductie. De samenstelling van het interne milieu wordt ook constant gehouden d.m.v. stoffen opslaan, uitscheiden of opnemen. Basisstof 2 De bouw van het zenuwstelsel bestaat uit het centrale zenuwstelsel (grote hersenen, kleine hersenen, hersenstam en ruggenmerg) en het perifere zenuwstelsel (overige zenuwen). De functie van het zenuwstelsel is op te delen in het animale zenuwstelsel (bewuste reacties zoals bewegen) en het autonome zenuwstelsel (onbewuste dingen zoals ademhaling, hartslag en vertering). BINAS 88A Het zenuwstelsel bestaat uit neuronen (zenuwcellen of conductoren), elk opgebouwd uit een cellichaam en uitlopers. Cellichamen liggen bijna altijd vlakbij het centrale zenuwstelsel. Neuronen leiden impulsen, een soort elektrisch signaal, door. Uitlopers die impulsen naar het cellichaam toe leiden heten dendrieten en uitlopers die impulsen van het cellichaam af leiden heten axonen. De uiteinden van axonen en dendrieten vettakken zich sterk en aan het eind van een vertakking zit een synaps. Hierdoor kan een neuron impulsen ontvangen of doorgeven. Sensorische neuronen leiden de impulsen van de zintuigcellen (receptoren) via één lang dendriet naar het centrale zenuwstelsel toe, waar het cellichaam vlakbij ligt. Via het korte axon wordt het impuls doorgegeven aan een schakelneuron dat geheel in het centrale zenuwstelsel ligt. Een schakelneuron kan de impuls doorgeven aan een ander schakelneuron of aan een motorisch neuron dat ook met zijn cellichaam in het centrale zenuwstelsel ligt. Via een kort dendriet en een lang axon kan een motorisch neuron de impuls doorgeven aan spiercellen en kliercellen (effectoren) De uitlopers van het animale zenuwstelsel zijn vaak heel lang, daarom zijn ze gemyeliniseerd. Zo n myelineschede bestaat uit cellen van Schwann met insnoeringen ertussen zodat een impuls van insnoering naar insnoering kan Pagina 1 van 7

2 springen. Uitlopers van het autonome zenuwstelsel hebben geen myelineschede. BINAS 88C Gevoelszenuwen bevatten alleen sensorische neuronen, bewegingszenuwen alleen motorische neuronen en gemengde zenuwen allebei. De zenuwverdeling naar of in een orgaan wordt innervatie genoemd. Basisstof 3 Als een neuron een impuls voortgeleid wordt de normale rustpositie van -70mV heel even (1ms) een positieve lading tov de buitenkant, dit heet de actiefase. Na de actiefase komt de herstelfase, een neuron kan dan geen impulsen geleiden. De impulssterkte is de grootte van de verandering die optreedt in de elektrische lading, bij een mens is dit in elk neuron altijd even groot. De impulsfrequentie (het aantal impulsen pet seconde) kan daar in tegen wel verschillen, door de grootte van de opgevangen prikkel. Maar als een prikkel te hoog of te laag is wordt er geen impuls doorgegeven, de drempelwaarde is dan niet bereikt. De alles of niets wet. Impulsen kunnen maar in één richting worden doorgegeven. Het aanvoerende axon (het presynaptisch element) vormt aan zijn uiteinde een groot aantal verdikkingen: de synapsknopjes. Hierin bevinden zich veel mitochondriën en synaptische blaasjes. Die blaasjes bevatten een transmitterstof. Het synasknopje is van het postsynaptische membraan gescheiden door een smalle ruimte: de synapsspleet. Door een impuls versmelten enkele synaptische blaasjes zich met het presynaptisch membraan en brengen hun transmitterstof in de synapsspleet. Daardoor kunnen in het postsynaptische membraan impulsen ontstaan. Transmitterstoffen die impulsen opwekken worden exciterende stoofen genoemd, stoffen die een remmend effect hebben worden inhiberende stoffen genoemd. De stof acetylcholine zorgt bijvoorbeeld voor skeletspiersamentrekking. BINAS 88G Bij bewegingen ontstaat er een impuls in de grote hersenen, die dan wordt geleidt naar de spieren die dan samentrekken. Als dit onbewust gaat is het een reflex, zoals het kniepeesreflex. Sensorische neuronen leiden de impuls dan gelijk door naar het motorische neuron waardoor je eerst beweegt en je er daarna pas bewust van wordt. Die weg wordt een reflexboog genoemd. Een reflexboog bestaat uit een receptor, een deel van het zenuwstelsel en een effector. Niet de grote hersenen. De reflexbogen van het hoofd en de hals lopen via de hersenstam, de rest via het ruggenmerg. Basisstof 4 Het centra van het autonome zenuwstelsel ligt in de hersenstam, die bestaat uit de thalamus en de hypothalamus met de hypofyse. Het autonome zenuwstelsel wordt onderverdeeld in het orthosympathische deel en het parasymathische deel. Het orthosympathische deel zorgt voor dat het lichaam arbeid kan verrichten, het parasympathische deel voor de rust. Zo zorgt het ortho deel dat er energie wordt vrijgemaakt, dissimilatie. En het para deel voor het opslaan van energie, assimilatie. Het ortho deel voor hogere hartslag, hogere ademfrequentie en verwijding van pupillen. Het parasympatische deel zorgt voor precies het tegenover gestelde. BINAS 88K Het orthosypathische deel leidt de impulsen via grensstrengen, twee reeksen ganglia (een opeenhoping van neuronen) links en rechts van de wervelkolom, naar de organen. Het parasypathische deel zendt zijn impulsen vooral via zwervende zenuwen, die ontspringen in de hersenstam en de vertakkingen lopen naar de organen. Beide delen beïnvloeden het doelwitorgaan, dit heet dubbele innervatie. De neuronen van orthosympathische deel geeft de transmitterstof adrenaline of noradrenaline aan het orgaan af en het parasympathische deel geeft acetylcholine af. Beide delen zijn altijd actief, het ligt eraan welke op het moment het sterkst is. Pagina 2 van 7

3 De snelheid en diepte waarmee je ademhaalt wordt geregeld in het ademcentrum dat zich in de hersenstam bevind. Als de chemoreceptoren in de wand van de halsslagaders een te hoge concentratie CO2 meet, dan gaan er impulsen naar het ademcentrum waardoor de ademhalingsspieren zich sneller en krachtiger gaan samentrekken. Ook het samentrekken van het hart wordt veroorzaakt door impulsen, dit keer uit de sinusknoop, die ook wel SAknoop of pacemaker wordt genoemd. Het autonome zenuwstelsel en de hormonen bepalen samen de hartslagfrequentie. Als de bloeddruk zakt onder de normwaarde, wordt dit geregistreerd door de zintuigcellen in de halsslagaders en doorgegeven aan het centrum in de hersenstam, deze laat het hartritme dan stijgen. Basisstof 5 Het autonome zenuwstelsel en het hormonenstelsel werken nauw samen, het zenuwstelsel zorgt voor snelle kortdurende processen, en het hormonen stelsel voor langzame langdurige processen. Hormonen worden gemaakt in verschillende hormoonklieren (bijv. hypofyse en de schildklier) en komen direct in het bloed terecht, maar ze hebben alleen effect op de daar voor gevoelige organen, de doelwitorganen. Er zijn twee typen hormonen: in vet oplosbare en niet in vet oplosbare hormonen. De in vet oplosbare hormonen kunnen gemakkelijk door een celmembraan heen en binden zich dan aan een receptoreiwit. Samen heten ze een hormoon-receptorcomlex. Deze dringt de kern binnen en er wordt een mrna-molecuul (een DNA kopie) gevormd. Het mrna-molecuul wordt naar de ribosomen getransporteerd en brengt daar de synthese van een eiwit op gang. De niet in vet oplosbare hormonen oefenen hun invloed uit d.m.v. een second messenger. Deze stof wordt gevormd doordat het hormoon zich aan een receptoreiwit in de buitenzijde van het celmembraan gebonden wordt. De second messenger activeert een enzym dat een specifieke reactie op gang brengt. BINAS 89B De hypofyse is opgedeeld in 2 delen, de voorkwab (adenohypofyse) en de achterkwab (neurohypofyse). Welke hormonen er waar worden aangemaakt en hun werking staan allemaal in BINAS tabel 89A. In de hypothalamus worden hormonen door neuronen gevormd, neurosecretie. Deze neurohormonen worden via de neurohypofyse afgegeven aan het bloed. Andere neurohormonen, de releasing factors, worden via het hypofyse-poortaderstelsel in de adenohypofyse terecht. Deze releasing factors stimuleren de aanmaak en afgifte van het bepaalde hormoon. Bijvoorbeeld TSH releasing factor stimuleert de vorming en afgifte van TSH. Je bijnieren produceren het hormoon adrenaline, dit hormoon werkt heel snel en heeft een korte duur. Het hormoon adrenaline stimuleert de dissimilatie, laat glycogeen omzetten in glucose en verhoogd je bloeddruk. Dit is handig als je lichaam in spanning is en helpt snel te handelen. Thema 7 Bescherming Basisstof 1 De huid en het onderhuidse bindweefsel De huid beschermt het lichaam tegen invloeden van buiten, zoals beschadiging, infecties, ultraviolette straling en uitdroging. De huid bestaat uit twee delen, de opperhuid en de lederhuid: De opperhuid bestaat uit twee lagen: o De hoornlaag: Deze bestaat uit dode, verhoornde epitheelcellen (dekweefselcellen). De hoornlaag beschermt de huid. o De slijmlaag: Deze bestaat uit levende epitheelcellen. De onderste laag cellen van de slijmlaag, de kiemlaag, deelt Pagina 3 van 7

4 voortdurend. In de slijmlaag liggen pigmentvormende cellen, de melanocyten. Deze vormen het donkere pigment melanie. In de opperhuid liggen geen bloedvaten. De epitheelcellen krijgen voedingsstoffen en zuurstof via de weefselvloeistof vanuit de lederhuid. Door de opperhuid steken haren. Haren groeien vanuit haarzakjes. In haarzakjes bevinden zich talgklieren. De lederhuid: De lederhuid bestaat grotendeels uit bindweefselcellen. In de lederhuid liggen zintuigcellen, uitlopers van zenuwcellen, haarspiertjes, bloedvaten en zweetklieren Onder de huid ligt het onderhuidse bindweefsel. In het onderhuidse bindweefsel ligt vet opgeslagen in vetcellen. Het vet heeft een warmte-isolerende werking. Je lichaamstemperatuur kan constant worden gehouden als er een evenwicht is tussen de warmteproductie en de warmteafgifte (de warmtebalans) De warmteproductie is vooral afhankelijk van de intensiteit van de stofwisseling en de activiteit van de skeletspieren. Bij de warmteafgifte spelen het bloed en de huid een belangrijke rol. Het lichaam geeft warmte af aan de omgeving: Van straling is sprake als het lichaam warmte afgeeft aan een voorwerp zonder dat het er contact mee heeft. Geleiding speelt onder andere een rol bij de warmteafgifte van het binnenste deel van het lichaam aan de huid. Van stroming is sprake als de lucht rondom de huid in beweging is. Door verdamping van zweet wordt warmte aan het lichaam onttrokken. Basisstof 2 Het binnendringen van ziekteverwekkers in je lichaam wordt een infectie genoemd. Schimmels, bacteriën en dieren geven giftige stoffen af. Virussen dringen cellen van je lichaam binnen. je kunt ook ziek worden als je schadelijk stoffen inademt of inslikt of als er stoffen via je huid naar binnen dringen. Stoffen of cellen die niet in je lichaam thuishoren, noemen we lichaamsvreemd. Je lichaam wordt op veel manieren beschermd tegen lichaamsvreemde cellen en stoffen: De bouw van de huid en de slijmvliezen van een aantal stelsels bemoeilijken, zodat het binnendringen van ziekteverwekkers en schadelijke stoffen minder makkelijk is Dit is mechanische afweer Maagsap bevat o.a. zoutzuur waardoor bacteriën worden gedood Dit is een voorbeeld van chemische afweer. Er zijn twee typen afweermechanismen: Specifieke afweer: gericht tegen 1 type ziekteverwekker. Aspecifieke afweer: gericht tegen vele verschillende typen. Koorts: de lichaamstemperatuur wordt als reactie op een infectie verhoogd. Het rode beenmerg bevindt zich vooral in de wervels, in platte beenderen en in uiteinden van pijpbeenderen. Bloedcellen en bloedplaatjes ontstaan uit hetzelfde type moedercel, de stamcellen. Uit bepaalde stamcellen ontwikkelen zich bloedplaatjes, rode bloedcellen en fagocyten, uit andere stamcellen ontwikkelen zich lymfocyten. Fagocyten en lymfocyten zijn witte bloedcellen. Aspecifieke afweer: Fagocyten zorgen voor aspecifieke afweer, ze nemen ziekteverwekkers in zich op, dat proces heet fagocytose: Pagina 4 van 7

5 Granulocyten Monocyten: spelen ook een rol in specifieke afweer. Granulocyt -> smelt het blaasje met bacterie en lysosoom -> bacterie gedood + verteerd -> enzymen -> granulocyt dood -> etter, pus Monocyten -> veranderen van vorm -> macrofagen. Specifieke afweer: Wordt opgewekt door antigenen. Het herkennen van lichaamsvreemd antigeen -> receptoreiwitten op celmembranen gaan een binding aan met het antigeen. Receptoreiwitten zijn onderdeel van het MHC-systeem. Receptoreiwitten zijn specifiek; elk type receptoreiwit kan één type antigeen binden. De receptoreiwitten van het MHC-systeem worden in twee groepen verdeeld: MHC-I-eiwitten en MHC-II-eiwitten. Lymfocyten ontstaan uit bepaalde stamcellen uit het rode beenmerg B-lymfocyten T-lymfocyten Een groot deel van de B- en T-lymfocyten komt terecht in de lymfeknopen en de milt. Lymfeknoppen, de milt, het beenmerg en de thymus worden lymfoïde organen genoemd. Het overige deel wordt opgenomen in fijne lymfevaten en heet dan lymfe, dat komt uiteindelijk terecht in de rechterlymfestam en de borstbuis. Antigeen-presentatie Een macrofaag met lichaamsvreemd antigeen op het celmembraan wordt een antigeen-presenterende cel (APC) genoemd. Ook andere cellen kunnen dat. Antigeen-presenterende cellen -> bloed/lymfe -> lymfoïde organen -> antigenen aangeboden aan lymfocyten -> lymfocyten worden geactiveerd -> geactiveerde T-lymfocyten delen zich -> T-helpercellen, cytotoxische T-cellen en T-geheugen cellen. T-helpercellen geven verschillende soorten cytokinen af. Bepaalde cytokinen stimuleren de ontwikkeling van cytotoxische T-cellen. Cytotoxische T-cellen vernietigen lichaamscellen die met virussen zijn geïnfecteerd. Dit heet cellulaire afweer. Ook reageren ze op lichaamscellen die door bepaalde vormen van kanker zijn aangetast en op de cellen van een orgaan bij een transplantatie. T-geheugencellen blijven inactief bij een infectie. Bij een volgende infectie herkennen ze een antigeen, waardoor er een snellere afweerreactie volgt. B-lymfocyten Plasmacellen vormen antistoffen tegen antigenen. Antistoffen zijn eiwitten, ze worden ook wel immunoglobulinen (Ig) genoemd. Een antigeen en een antistof passen op elkaar als een sleutel op een slot. Hierdoor kunnen ze een antigeen-antistofcomplex vormen. Afweer door antistoffen noem je ook wel humorale afweer. B-geheugencellen herkennen bij een nieuwe infectie een antigeen. Je bent immuun geworden voor een ziekteverwekker. Basisstof 3 Primaire reactie: antistofvorming Secundaire reactie: er wordt vrijwel gelijk antistof gevormd. De hoeveelheid antistof wordt groter en neemt minder snel af. Natuurlijk immuniteit: immuniteit wordt verkregen als reactie op het binnendringen van een ziekteverwekker. Immunisatie: immuniteit wordt kunstmatig opgewekt (vaccinatie). Pagina 5 van 7

6 Vaccin: bevat gedode of verzwakte ziekteverwekkers Je wordt ingeënt tegen: Difterie Kinkhoest Tetanus Polio Haemophilus influenzae type b Bof Mazelen Rodehond Meningokokken C Dit noemen we actieve immunisatie. In sommige gevallen wordt passieve immunisatie toegepast. Er wordt dan een serum ingespoten. Dit serum bevat antistof tegen het antigeen waarmee de persoon is besmet. Met behulp van de biotechnologie is men in staat antistof van één type te produceren. Dit noemen we monoklonale antistof. Basisstof 4 Transplantatie: een aangetast weefsel of orgaan wordt vervangen door een ander weefsel of orgaan. Is het weefsel of orgaan afkomstig van een donor, dan vormen afstotingsreacties een groot probleem. Afstotingsreacties worden opgewekt door MHC-eiwitten op de celmembranen van het getransplanteerde weefsel of orgaan. Deze MHC-eiwitten worden door het afweersysteem van de acceptor herkend als lichaamsvreemde antigenen. Vooral de antigenen van het HLA-systeem spelen een rol. Het HLA-systeem komt vrijwel op alle membranen van cellen voor. Door het HLA-systeem kunnen lymfocyten eigen cellen van lichaamsvreemde cellen onderscheiden. Voordat er tot transplantatie wordt over gegaan, moet er worden onderzocht of het HLA-systeem van de donor past bij het HLA-systeem van de acceptor (HLA-matching). Donoren gaven toestemming voor het afstaan van organen door een donorcodicil in te vullen. Nu worden deze gegevens geregistreerd in het donorregister. Afstotingsreacties Afstotingsreacties treden vooral op door cellulaire afweer. Cytotoxische T-cellen van de acceptor herkennen in samenhang met MHC-I-eiwitten de antigenen op de celmembranen van het donorweefsel of donororgaan. De donorcellen worden dan door de cytotoxische T-cellen vernietigd. Afstotingsreacties kunnen worden onderdrukt met medicijnen die het gehele afweersysteem onderdrukken. Bloedgroepen Op de celmembranen van rode bloedcellen komen ook antigenen voor. Op grond van deze antigenen zijn er enorm veel systemen ontwikkeld om bloedgroepen in te delen. De belangrijkste zijn het ABo-systeem en de resusfactor. De vorming van de antistoffen in het bloed wordt vanaf de geboorte opgewekt door bacteriën die in het darmkanaal voorkomen. Als bloedcellen samengeklonterd zijn blijven ze steken in de haarvaten. Ze gaan te gronde, waardoor hemoglobine vrijkomt in het bloedplasma. Dit proces wordt hemolyse genoemd. Het kans hersen- en nierbeschadigingen tot gevolg hebben. Resusfactor Bij 85% van de mensen komt op de celmembranen van de rode bloedcellen een eiwit voor dat ook op de celmembranen van het resusaapje voorkomt. Dit eiwit wordt daarom resusantigeen of resusfactor genoemd. Rh-: resusnegatief Pagina 6 van 7

7 Rh+: resuspositief Mensen maken pas een antistof tegen het resusantigeen als ze in contact komen met resuspositief bloed. Bij de eerste bloedtransfusie maakt deze resusfactor niet uit. Bij de volgende bloedtransfusie met resuspositief bloed, zorgt deze factor voor samenklontering. Problemen bij de zwangerschap: Als een Rh- vrouw zwanger is van een Rh+ kind kunnen door scheurtjes in de placenta rode bloedcellen van het kind in de bloedsomloop van de moeder terecht komen. De moeder maakt dan antiresus. Als bij een volgende zwangerschap het kind weer RH+ is kan er antiresus uit het bloed van de moeder door de placenta in het bloed van het kind komen. Er kan dan hemolyse optreden. Een kind bij wie deze verschijnselen optreden, wordt een resuskindje genoemd. Dit probleem voorkomt men door bij een resusnegatieve moeder antiresus in te spuiten direct na de geboorte van het kind. Als er dan rode bloedcellen met resusantigeen van het kind in het bloed van de moeder terecht zijn gekomen, klonteren deze door het ingespoten antiresus meteen samen en worden ze afgebroken. Pagina 7 van 7