P2 Biologie samenvatting H10 + H11 10.1 Het interne milieu Norm de waarde die het lichaam probeert te handhaven. BV bij T 37 ˚C. Regelkring voorkomt grote afwijkingen. Receptor BV temperatuurzintuig. Houdt samen met een effector een waarde rondt de ingestelde norm. Regelcentrum stuurt impulsen naar effectoren die de afwijking corrigeren. BV koelen of warmen. Vormt de spil van een regelkring. (B-87C) Negatieve terugkoppeling het herstellen van de afwijking. Kerntemperatuur de temperatuur binnenin het lichaam, van de vitale organen. Ong. 37 ˚C en varieert weinig zo werken de enzymen in bijv. de lever goed. Schiltemperatuur behoort niet tot de kern. Huid en ledematen. Onderkoeling enzymen werken trager, vitale lichaamsfuncties raken verstoord. De hypothalamus is de receptor voor de kerntemperatuur en meet de bloedtemperatuur. Koorts reactie van je lichaam op een infectie. Hogere lichaamstemperatuur stimuleert de productie en afgifte van afweerstoffen. Infectie sneller bestreden. Verhoging van de norm voor de kerntemperatuur vindt plaats oiv een cytokine geproduceerd door witte bloedcellen bij ontstekingen. Homeostase het vermogen om het interne milieu voor de cellen redelijk constant te houden. Het gaat er om een bepaalde waarde stabiel te houden rond een norm. Transpiratie minder wateruitscheiding. Verbranding glucose + O2 hart sneller kloppen, ademfrequentie omhoog, afgifte glucose. 10.2 Gaswisseling Ademfrequentie het aantal ademhalingen per minuut Ademvolume de hoeveelheid lucht die je bij 1 ademhaling in- en uitademt. Stijgt tot ong. 5 liter. Vitale capaciteit maximale ademvolume, 5L. Bepaalt hoeveel O2 je longen aan je bloed kunnen leveren. Ingeademde lucht gaat via je mond via je keelholte naar je luchtpijp. Die vertakt in 2 hoofdbronchiën die weer in steeds kleinere luchtpijptakjes vertakken, de bronchiolen. Rondom de luchtpijp en de grote vertakkingen zitten kraakbeenkringen. Die voorkomen het inklappen van je luchtwegen. Om de kleine kraakbeenkringen zitten geen kraakbeenkringen, daar zit een spierlaag omheen. Uiteindelijk komt de lucht in de alveoli (longblaasjes). Wet van Fick de factoren die de snelheid van de diffusie beïnvloeden staan hierin ∆𝑐 beschreven. 𝑛 = 𝐷𝐴 . (B-83) ∆𝑥 Dode ruimte deel van de luchtwegen waar geen diffusie van gassen optreedt. BV in de luchtpijp. Longcapaciteit hoeveelheid lucht die je longen op kunnen nemen. Reservevolume lucht wat achterblijft in je longen na het uitademen. Zonder reservevolume klappen je longen dicht. Ademcentrum hersenstam. Zit de norm voor de CO2 en O2-concentratie in het bloed. Krijgt voortdurend info van de receptoren. BV rekreceptoren in longen en spieren, drukreceptoren in rechter hartkamer en chemoreceptoren in aortaboog en halsslagader. Neusademhaling neusschelpen vergroten het oppervlak waardoor de lucht in contact komt met het neusslijmvlies vangt stof en ziektekiemen op. Langere weg door de neus zorgt voor warme, vochtige lucht en dus minder/geen beschadiging van de longblaasjes. Astma ontstoken luchtwegen en ophoping slijm. COPD verzamelnaam chronische bronchitis en longemfyseem: longblaasjes zijn kapot en dichtgeklapte bronchiolen. 10.3 Ademhaling Ademhaling vergroting van de borstkas. Middenrifspier en buitenste tussenribspieren trekken samen. Middenrif plat af, de ribben en borstbeen gaan omhoog en naar voren lagere druk in de interpleurale ruimte longen omhoog groter volume, buitenlucht stroomt de longen in. Interpleurale ruimte ruimte tussen borstvlies, wat vergroeid is met de ribben, binnenste tussenribspieren en het middenrif, en longvlies, wat de buitenkant van het longweefsel is. Vloeistoflaag wat als plak en smeermiddel werkt. Gevolgen te snel stijgen na het duiken klaplong of decompressieziekte. 10.4 De nieren Nieren filtreren het bloed. Bestaan uit nierschors, niermerg en nierbekken. Nefron functionele eenheid van een nier. Bestaat uit het kapsel van bowman, een nierbuisje en een verzamelbuisje. (B-85) Kapsel van Bowman bloed wordt in de glomerulus (haarvatennetwerk) gefiltreerd. Filtraat komt in het kapsel van Bowman voorurine. Gemiddeld 180 L per dag Nierbuisje 1e gekronkelde buisje, de lus van Henle en het 2e gekronkelde buisje. Maakt de definitieve urine. Gemiddeld 1,5 L per dag. Werking nieren: 1. Kapsel van Bowman kleine slagaders gaan over in kluwen haarvaten, de glomerulus. Het aanvoerende slagadertje heeft een grotere diameter dan de afvoerende grotere druk. Door de druk is er meer filtratie. 2. 1e gekronkelde nierbuisje glucose, aminozuren, vitamines, hormonen, K+, Na+ en Cl- ionen gaan terug naar het bloed. (actief transport). Uitscheiding van H+ (vanuit de weefselvloeistof naar de voorurine) en terugresorptie van HCO3 beïnvloedt de pH van het bloed. 3. Water gaat dmv osmose in het dalende been van de lus terug naar de weefselvloeistof de osmotische waarde vd voorurine stijgt. 4. Stijgende been van de lus van Henle bestaat uit 2 delen: een dun en dik deel. In het dunne deel gaat NaCl passief naar het weefselvloeistof, in het dikke deel actief. 5. Aldosteron regelt dat K+ ionen de nierbuisjes ingaan en dan Na+ en Cl- ionen teruggaan naar het bloed. Water dmv osmose. 6. ADH stimuleert het transport van extra waterkanalen uit de voorraad in de cel naar het celmembraan. Meer ADH, meer water terug naar het bloed. 7. Definitieve urine gaat via het nierbekken en de urineleider naar de blaas. Tegenstroomprincipe stroomrichting van het bloed is tegengesteld aan die vd voorurine. Zorgt voor een stabiele concentratiegradiënt tussen bloed, weefselvloeistof en voorurine. Norm van de pH van het bloed ligt tussen de 7,35 en 7,45. De pH van urine varieert van 4,8 tot 8,0. Om verzuring van het bloed te voorkomen scheiden cellen extra NH3 uit. Dit reageert met H+ tot NH4. Dit gaat via de urine het lichaam uit. Te weinig zout in het bloed zorgt voor een daling van het bloedplasmavolume. Je nieren geven dan renine af. De lever zet daardoor angiotensinogeen om in angiotensine I. In de longen vindt omzetting plaats in angiotensine II, dat de afgifte van ADH aldosteron stimuleert. Aldosteron zorgt voor terugresorptie Na+. 10.5 De lever De lever is de chemische werkplaats van je lichaam. Er vinden ong. 600 verschillende processen plaats. De temperatuur is ong. 40˚C. Hij weegt ong. 1,5 kg. Sterk doorbloed door de 300 mL bloed/min. vanuit de leverslagader en de 1000 mL bloed/min. vanuit de poortader. Sinusoïden gezamenlijk netwerk van speciale haarvaten. De wand bestaat uit endotheelcellen en bevat Kupffercellen: fagocyten die oude rode bloedcellen, schimmels, parasieten, bacteriën en celresten uit het bloed verwijderen en afbreken. Functies van de lever: Koolhydraatstofwisseling insuline stimuleert het omzetten van glucose (uit bijv. een maaltijd) in de polysacharide glycogeen. Als door verbranding het glucosegehalte in het bloed daalt zet de lever oiv glucagon uit de alvleesklier om in glucose. Als er geen glycogeenvoorraad meer is maken levercellen glucose uit aminozuren en vetten gluconeogenese. Vetstofwisseling je krijgt cholesterol binnen door eten en door cellen. Cholesterol is nodig voor de aanmaak van oestrogeen, testosteron en de bijnierhormonen. Vet is hydrofoob en lost niet op in het bloedplasma. De lever zet daarom vetachtige stoffen (cholesterol en fosfolipiden) om in lipoproteïnen verbindingen van vetten en eiwitten. Dit lost wel op in het bloedplasma. Te veel vet gaat als galzouten of cholesterol via het gal uit het lichaam. Eiwitstofwisseling bij afbraak van eiwitten ontstaan aminozuren (B-67C). De lever kan deze niet opslaan. Daarom wordt de aminogroep verwijdert deaminering. Van de aminogroep (NH2) wordt ammoniak (NH3) gemaakt. Het ammoniak wordt gekoppeld aan CO2 en er ontstaat ureum. Dit gaat via de urine uit het lichaam. De rest van het aminozuur wordt verbrandt energie omzetting tot vet (lipogenese) of glucose (gluconeogenese). De lever kan ook 11 vd 20 aminozuren maken uit een ander aminozuur transaminering een aminozuur ruilt zijn aminogroep uit tegen de ketogroep (=O) van een ander molecuul. Essentiële aminozuren kunnen niet gemaakt worden in de lever. Die zitten in voedsel. Afbraak rode bloedcellen je lever en milt ruimen restanten van dode rode bloedcellen op. IJzer uit hemoglobine wordt in de lever opgeslagen in het eiwit ferritine. Te weinig ijzer ijzer afgifte aan het bloed. Bloedarmoede ferritinevoorraad op. Ook ontstaat er bij de afbraak van hemoglobine biliverdine. Dat wordt omgezet tot bilirubine en wordt uitgescheiden via de gal. In de darmen wordt deze stof omgezet tot een bruine kleur. Galproductie per dag ong. 0,5 L gal. Groene stroperige vloeistof. Kan vet emulgeren verkleinen van vetdruppels. Vetverterende enzymen kunnen daardoor beter hun werk doen. Via de galgang gaat de gal naar de 12-vingerige darm. Dan gaat een deel naar de galblaas (opslag), het andere deel blijft in de darmen. Gal bestaat uit galzure zouten, bilirubine, cholesterol en vetten. Galzure zouten stimuleren vetvertering in de darm en bevorderen het transport in de dikke darm door het verhogen van de osmotische waarde in de dikke darm scheiden de darmcellen water af. Bloedopslag bij zware inspanning geeft de lever meer bloed af zodat er genoeg energie en O2 aangevoerd kan worden. Ontgifting afbraak koffie, specerijen, medicijnen en alcohol detoxificatie. Afbraak alcohol mbv het enzym alcoholdehydrogenase wordt het omgezet tot ethanal en daarna in azijnzuur of in glucose en vet. 11.1 Gezond eten Voedingsmiddelen producten die mensen voor hun voeding gebruiken. Voedingsstoffen stoffen die je lichaam uit de voedingsmiddelen opneemt. 6 groepen: o Koolhydraten bandstof (dissimilatie ATP), reservestof (glycogeen), bouwstof (glycoproteïnen, moleculen oa werkzaam als membraanreceptoren). Zitten in meelproducten en zoete voedingsmiddelen. o Vetten brandstof, bouwstof (membranen, hormonen) en warmt-isolatie. Opslag onder je huid. Reservestoffen voor energie. Zit in olie, boter, noten en pinda’s. o Eiwitten bouwstof. Ook brandstof in tijden van schaarste. Zit in vlees, vis, zuivelproducten, eieren en zaden. o Vitaminen beschermende stof. o Mineralen bouwstof (kalkzouten bij botten) en onderdeel van chemische processen (Na+ en K+ bij werking zenuwcellen). Anorganische stoffen. o Water bouwstof (chemische reacties), oplosmiddel (speeksel), transportvloeistof en warmtebuffer (vasthouden lichaamswarmte). Per dag 1,5 L water. ADH aanbevolen dagelijkse hoeveelheid. Additieven kleur-, geur- en smaakstoffen en conserveringsmiddelen (soms E-nummers). Toegevoegd om het voedingsmiddel aantrekkelijker of langer houdbaar te maken. ADI aanvaardbare dagelijkse inname. Door te kauwen (mechanisch) bereid je de vertering van het voedsel voor (vergroten opp. voedselbrokken). Speeksel werkt als glijmiddel om de voedselbrokken door te slikken. Slikreflex tong duwt eten naar achter. Strotklepje en huig sluiten de luchtpijp en neusholte af. Peristaltische bewegingen lengtespieren voor de voedselresten trekken samen en maken ruimte. Kringspieren achter de voedselresten knijpen het voedsel naar voren. Vertering verteringsenzymen maken grote moleculen klein genoeg om door het membraan van de darmwandcellen te kunnen naar het bloed. Voedingsvezels of ballaststoffen stimuleren de darmperistaltiek en houden water vast zodat de ontlasting soepel blijft. Cellulose en pectine. Lysozymen zit in speeksel. Tasten de celwand van micro-organismen aan. Daarna sterven de bacteriën en schimmels in het zoutzuur van het maagsap. Darmflora breken stoffen af, bv kraakbeen. Maken vitamine K of concurreren met schadelijke bacteriën. Hebben ook grote invloed op je vitaliteit. Darmvlokken zitten op de wand van de dunne darm. Opgebouwd uit darmepitheel (scheidt de darminhoud van de rest van het lichaam) haarvaten en een lymfevat. Microvilli uitstulpingen in de celmembranen van de darmepitheelcellen. Resorptie het snel opnemen van voedingsstoffen. Hydrofiele stoffen gebruiken hydrofobe celmembranen transporteiwitten. Als de opname teen het concentratieverval van een stof in gaat is het actief, anders passief. Vetachtige stoffen kunnen door de celmembranen zonder transporteiwit. Tight-junction door eiwitten verbonden darmepitheelcellen. Ondoordringbare laag voor moleculen en ziekteverwekkers. 11.2 Vitaminen en mineralen Vitaminen organische stoffen die je lichaam niet zelf kan maken en waarvan je maar heel weinig nodig hebt: micronutriënten. Werken als antioxidant (vitamine C en E), hormoonachtige functie (vitamine D), co-enzym bij stofwisseling (vitamine B). Hydrofiele vitaminen verlaten via de nieren weer het lichaam. Hydrofobe vitaminen kunnen ‘stapelen’ in je lichaam. Vitamine D wordt oiv de zon gemaakt. Vitamine A bv retinol (zit in dierlijk voedsel) en retinoïden. Retinol (hydrofoob) wordt door de darmepitheelcellen in membraanblaasjes gestopt op transport naar de lever. Levercellen koppelen retinol aan speciale transporteiwitten die naar de cellen van het netvlies gaan. Retinoïden worden door de lever gemaakt uit retinol. Retinoïden zorgen voor de deling van huid en darmepitheelcellen. Als er te weinig nieuwe cellen aangemaakt worden krijg je diarree. Vitamine C nodig voor het functioneren van bindweefsel (stevigheid en vorm organen). Bindweefsel bestaat uit cellen met tussencelstof en bindweefselvezels. De vezels zijn erg sterk en gemaakt van collageen. Dit wordt gemaakt uit het eiwit procollageen. Dit gebeurt door enzymen: organische reactieversnellers. Om collageen te maken is vitamine C nodig. Het functioneert als co-enzym: organisch molecuul dat een bijdrage levert aan de reactieversnelling door het enzym. Mineralen anorganische zouten. Ca+ (opbouw botten en werking spieren en zenuwcellen) Fe+ (opbouw hemoglobine) Na+ en K+ (werking zenuwcellen). Spoorelementen mineralen waar je maar heel weinig nodig van hebt in je dagelijkse voeding. 11.3 Koolhydraten Activeringsenergie temperatuur waarbij bindingen kapot gaan. Substraat het om te zetten molecuul. Hier gaat een enzym een binding mee aan. Enzym-substraatcomplex binding enzym en substraat. Hierdoor verzwakt de binding op de ‘breukplek’ en kan het molecuul gesplitst worden. Enzymen worden gebruikt, niet verbruikt! Substraatspecifiek de reactie van slechts 1 type substraat kan worden gekatalyseerd. Bv sacharase kan alleen sacharose afbreken. Hydrolyse splitsing mbv water. Condensatie reactie waarbij water wordt afgesplitst. Denaturatie proces waarbij enzymen hun ruimtelijke structuur en werking verliezen. Optimumtemperatuur bij die temperatuur verrichten alle werkzame enzymmoleculen samen het hoogste aantal omzetting per tijdseenheid. Buffer enzymen die H+-ionen opnemen of afgeven, afhankelijk van hun omgeving. Optimum-pH de enzymactiviteit is het grootst. Vertering afbraak van macromoleculen tot hun bouwstenen. Polysacharide zetmeel. Stof met meerdere aaneengeschakelde suikers. Polymeer stof gevormd uit grote aantallen gekoppelde glucosemoleculen. BV brood, rijst, banaan. Monosacharide 1 glucose molecuul. Vertering polysacharide zetmeel: Kauwen speeksel met amylase mengt met je eten. Amylase breekt het zetmeel af in de mondholte, slokdarm en bovenste deel vd maag. Verteringsproducten dextrine (van amylopectine) en de disacharide maltose (2 met elkaar verbonden moleculen glucose).Maag maagsapklieren maken peptase wat amylase deels afbreekt. Twaalfvingerige darm alvleessap met HCO3- wat de pH neutraliseert. Het deel amylase wat niet afgebroken is begint weer te werken. Ook zit er amylase in het alvleessap. Het zetmeel wordt verder verteerd. Dunne darm het laatste zetmeel wordt afgebroken door sacharase en (iso)maltase. Dunne darm resorptie van stoffen naar intern milieu. 2 manieren voor dat transport: 1. Hydrofiele molecuul gaat via transportkanalen. 2. Hydrofoob molecuul gaat door membraan. Tegen de concentratie in actief. Met de concentratie mee passief. Transport glucose darmepitheelcellen nemen via transporteiwitten glucose op. Het transporteiwit bindt tegelijk aan Na+. Door de bindingen verandert de vorm van het transporteiwit. De stoffen komen vrij in de cel. Het transporteiwit krijgt weer zijn eigen vorm. Na en Glucose komen via eigen transporteiwitten in het weefselvloeistof en het bloed. Passief transport. Symport vorm van gekoppeld transport. 11.4 Eiwitten Polymeren grote moleculen opgebouwd uit een keten van 1 bepaald type kleine moleculen. Polysacharide bestaat uit monosachariden een eiwit uit aminozuren. De maagsapklieren maken : o 2,5 L maagsap per dag. o Slijm bedekt de binnenkant vd maag en beschermt de cellen tegen maagzuur en verteringsenzymen. o Zoutzuur (HCl) pH is 1,5-3,5. Doden bacteriën. Opzwellen eiwitten zodat enzymen makkelijker bij de eiwitten kunnen. En activeren van eiwitsplitsende enzymen. o Pepsinogeen pro-enzym. Door zoutzuur ontstaat hieruit het actieve peptase (splitst eiwitten dmv hydrolyse polypeptiden blijven over) Polypeptiden ketens van tientallen aminozuren. Maagportier sluit de maag af vd 12-vingerigedarm. Voorkomt dat de zure voedselbrij de darm in kan stromen. NaHCO3 uit alvleessap neutraliseert het zoutzuur zodat de enzymen uit het alvleessap en darmsap kunnen verteren. Trypsinogeen en chymotrypsinogeen wordt door de alvleesklier geproduceerd. Dit wordt in de 12-vingerigedarm geactiveerd. Daar gaan ze beide dmv hydrolyse eiwitten en polypeptiden verknippen. Alleen op een andere plek. Exopeptidasen aminopeptidasen en carboxypeptidasen. Knippen aan de uiteinden vd polypeptiden telkens 1 aminozuur af. Endopeptidasen knippen middenin de poypeptiden. Dipeptiden 2 aaneengekoppelde aminozuren. Worden door dipeptidasen doormidden geknipt. De aminozuren worden in het darmepitheel opgenomen. Gluconeogenese proces waarbij uit verschillende aminozuren glucose wordt gemaakt. 11.5 Vetten Vetmoleculen zijn hydrofoob en lossen niet op in water. Apolair ongeladen. Vetzuurstaarten. Lost niet op in water. Polair geladen. De elektronen zijn niet gelijkmatig verdeeld. Kop van een vetmolecuul (glycerol). Lost op in water. Vetmoleculen in water plakken als druppels bij elkaar. De polaire kop richt naar de watermoleculen en de apolaire staart vormt de binnenkant vd druppel. Emulgeren 1e stap vetvertering. Verkleinen van de vetdruppels. Mbv gal. Galzure zouten door de lever gemaakt uit cholesterol. Zit in gal. Hebben een polair en een apolair deel en binden dus aan vet en aan water. Gevolg: de vetdruppels vallen uiteen in duizenden micellen. vergroting van het vetoppervlak. Micellen druppels van enkele tientallen nanometers. Vetverterende enzymen kunnen nu hun werk doen. Lipase uit de alvleesklier splitst de vetmoleculen glycerolmoleculen, losse vetzuren, mono- en diglyceriden. De darmepitheelcellen nemen de producten vd vetvertering op. Hydrofobe producten kunnen door het celmembraan heen. Vetzuren van 12 C-atomen of minder ook (door de polaire zuurgroep) en gaan via de poortader naar de lever. Vetzuren met lange C-ketens darmcel koppelt ze weer aan een glycerolmolecuul en maakt er weer een vetmolecuul van. De vetmoleculen vormen een druppeltje en de cel geeft dit druppeltje in zijn Golgisysteem een buitenlaag van fosfolipiden en eiwitmoleculen. Chylomicron vetdruppel met een hydrofiele ‘coating’. Transportblaasje voor vetten in lichaamsvloeistoffen. Chylomicronen gaan via exocytose naar de lymfevaten en naar het bloed. Zo gaat veel vet naar het vetweefsel en de spieren. Een deel komt in de lever. Lipoproteïnen fosfolipiden en eiwit. Onverzadigd vetzuur is gezond door het verlagen van het risico op atherosclerose. Verzadigd vetzuur verhoogt het risico op atherosclerose door de vorming van plaques. DNA wordt afgebroken door endo- en exonucleasen. Daarna worden de nucleotiden in losse nucleïnebasen (A,C,T,G en U; B-71A), fosfaten, ribose en deoxyribose gesplitst. Dit wordt opgenomen door het darmepitheel. Binas tabellen: B-88C B-83 B-85 B-82 B-67