Biologie Samenvatting (Hfst. 12 t/m 17) Rutger David Steever Hfst. 12 Aanpassen of verdwijnen 12.1 Soort zoekt soort Soort: Individuen die samen vruchtbare nakomelingen kunnen krijgen. Je kunt in het dagelijkse leven natuurlijk wel spreken van verschillende soorten cola. Ras: Groep individuen binnen een soort met een homozygoot verschil in erfelijke aanleg voor bepaalde allelen. Een ras wordt ook wel variëteit genoemd. Binaire naamgeving: De in 1753 door Linnaeus ingevoerde systematische indeling van organismen. Beginnend met de genusnaam (geslachtsaanduiding, met hoofdletter), gevolgd door de soortaanduiding. Bijvoorbeeld Rosa canina, hondsroos. Taxonomie: Dat deel van de biologie dat zich bezig houdt met het indelen van organismen. Taxon: Een indelingsniveau van het hiërarchische systeem waarin alle organismen zijn ingedeeld. Het meervoud van taxon is taxa. Populatie: Alle individuen van een soort in een bepaald gebied. Ook wel voortplantingsgroep genoemd. Individuen binnen een populatie kruisen vaker met elkaar dan met soortgenoten uit andere populaties. De verwantschap binnen een populatie is daarom ook groter. Geslacht: Aanduiding van een groep nauw verwante soorten. Waarom van twee naar vier rijken? Vroeger werden er twee rijken van elkaar onderscheiden: het dieren- en het plantenrijk. Schimmels en bacteriën werden in die tijd tot de planten gerekend. Later zijn ze deze twee in afzonderlijke rijken ingedeeld, omdat er te veel verschillen in eigenschappen waren. Kenmerkende eigenschappen organismen vier rijken: Bacteriecel Schimmelcel Plantaardige cel Dierlijke cel Celwand x x x Bladgroenkorrels Vacuole Kern x x x x x x Waarom hoort een virus niet bij de vier rijken? Een virus plant zich niet zelfstandig voort, heeft geen stofwisseling. Verder behoort een virus niet tot de levende organismen: een streng DNA of RNA. 12.2 Een soort staat niet stil Evolutietheorie: De in 1859 door Charles Darwin gepubliceerde theorie over evolutie. Evolutie: Evolutie van een soort berust op variatie in erfelijke eigenschappen binnen de soort en op het doorgeven van de meest gunstige hiervan aan de volgende generatie. Adaptatie: Aanpassing van een soort aan de heersende omgevingsomstandigheden door evolutie. Variatie: individuele verschillen binnen een soort. Natuurlijke selectie: De selectie die plaatsvindt door de invloed van a-biotische en biotische omgevingsfactoren op een soort. Individuen met gunstige allelen voor de heersende omgevingsfactoren krijgen meer nakomelingen dan individuen met ongunstige allelen. (Survival of the fittest, dus de best aangepasten) Mutatie: (1) Een verandering in het DNA. Mutaties zijn toevallige veranderingen van het genotype en staan ook aan de basis van de soortvorming. (2) Nakomeling waarbij een mutatie tot uitdrukking is gekomen. Isolatie: Door een barrière (isolatie in tijd, geografische isolatie en seksuele isolatie) kunnen individuen van een populatie elkaar niet meer bereiken. Kleine geïsoleerde populaties lopen de kans om uit te sterven, bijvoorbeeld door inteelt of een grotere vatbaarheid voor parasieten of een besmettelijke ziekte. Bij geïsoleerde populaties bestaat de kans dat deze in de loop van de tijd evolueert tot een nieuwe soort. A-biotische factoren: Fysische en chemische eigenschappen die iets zeggen over de omstandigheden waaronder een organisme leeft. Ze zijn medebepalend voor het aanwezig zijn van organismen in een bepaalde omgeving. Voorbeelden zijn: temperatuur, licht, wind, zuurstofgehalte, zoutgehalte, luchtvochtigheid, beschikbaarheid van mineralen en zuurgraad. Biotische factoren: Dingen die veroorzaakt worden door andere levende organismen. Dus voedsel, concurrentie, ziekten en dergelijke. Biotische factoren zijn dichtheidsafhankelijk. Dat is goed te zien in het voorbeeld van de lynxen en hazen: de populatiedichtheden van predator en prooi zijn gekoppeld. Bedenk dat bij een lage populatiedichtheid van een prooi, de predator niet alleen minder van dat voedsel heeft, maar ook beter moet zoeken. Tolerantie: De waarde van een omgevingsfactor die voor een soort geschikt is om te kunnen overleven. Een soort kan ergens leven, wanneer de individuen alle omgevingsfactoren aankunnen die in dat gebied heersen. Bijvoorbeeld woestijndieren en woestijnplanten zijn tolerant voor grote verschillen in vochtgehalte en temperatuur. Soorten in ons land zijn daar minder tolerant voor. Tolerantiegrens: De minimum- of maximumwaarde van een tolerantiegebied. Competitie: Concurrentie. De strijd tussen organismen, bijvoorbeeld om voedsel of ruimte. Competitie kan optreden tussen soortgenoten (intraspecifieke competitie) en tussen individuen van verschillende soorten (interspecifieke competitie). 12.3 Samen leven en groeien Predator: Roofdier (Carnivoor) dat andere dieren als voedselbron gebruikt. Predatiedruk: De mate waarin organismen het risico lopen opgegeten te worden. Deze druk is afhankelijk van kenmerken van zowel prooidier (wel / geen schutkleur) als predator (goede / slechte hardloper). Interspecifieke relatie: Een relatie tussen organismen van verschillende soorten. Bijvoorbeeld een predator-prooi-relatie, symbiose, parasitisme. Intraspecifieke relatie: Een relatie tussen organismen van dezelfde soort. Bijvoorbeeld intraspecifieke concurrentie om voedsel, ruimte, territorium, voortplanting. Interspecifieke competitie: Competitie, bijvoorbeeld om het voedsel tussen roofdiersoorten die dezelfde prooidiersoort eten. Competitie: Concurrentie. De strijd tussen organismen, bijvoorbeeld om voedsel of ruimte. Competitie kan optreden tussen soortgenoten (intraspecifieke competitie) en tussen individuen van verschillende soorten (interspecifieke competitie). Beperkende factor: De factor die het minst optimaal aanwezig is en daardoor de snelheid van een proces bepaalt. In de ecologie: de a-biotische of biotische omgevingsfactor die voor een soort het minst optimaal is. Ook al zijn alle andere omgevingsfactoren voldoende aanwezig, de beperkende factor is bepalend of die soort onder deze omgevingsfactoren kan leven of zich kan voortplanten (beperkende factoren hebben een waarde die afwijkt van de optimale). Co-evolutie: Het voortdurend evolutionair aanpassen van een soort aan een andere soort. Bijvoorbeeld de co-evolutie bij de coloradokever en de aardappel: de aardappel maakt gifstoffen tegen insectenvraat, de coloradokever ontwikkelt een resistentie tegen de gifstoffen. Symbiose: Een samenlevingsvorm van twee verschillende soorten. - Beide soorten profiteren: mutualistische symbiose / mutualisme. - De één heeft profijt, de ander nadeel. Profijt voor parasiet, nadeel voor gastheer: parasitaire symbiose / parasitisme - De één heeft profijt, voor de ander maakt het niets uit: commensalistische symbiose / commensalisme. Populatiegroei in een grafiek (groeimodellen): Als de groei van een populatie exponentieel is, verwacht je een J-curve, maar vaak wordt het uiteindelijk een S-curve, omdat er remmende factoren optreden. Het is niet zo dat de populatie dan constant blijft, maar die blijft wel schommelen rond een bepaalde waarde. 12.4 Een eigen plek Ecosysteem: Een gebied met alle daar levende soorten en alle biotische en a-biotische factoren. Het is een min of meer zelfstandige eenheid met producenten, consumenten en reducenten. Er bestaat een netwerk (voedselweb) van relaties tussen alle organismen onderling en tussen de organismen en de levenloze natuur. Voorbeelden: een meer, een oerwoud en een stad. Biotoop: Een type landschap. Habitat: Een leefgebied van een soort. Kan meerdere biotopen omvatten. Niche: Alle relaties die een dier onderhoudt met dieren uit zijn leefomgeving. Dus eigenlijk de functie die het dier vervult. De niche van een soort is soortspecifiek, dus geen enkele andere soort heeft dezelfde niche. Een lege niche geeft de mogelijkheid voor een dier om ‘er in te springen’. Territorium: Een heel concreet geografisch gebied dat door een individu van een soort wordt verdedigd tegen concurrerende soortgenoten. Levensgemeenschap: Alle soorten die in één biotoop leven, bijvoorbeeld de populatie(s) van alle soorten in een bos, in een grasveld of in een sloot. Voedselweb: Een netwerk van verschillende voedselketens in een ecosysteem. Voedselketen: Een reeks van soorten waarbij de een het voedsel vormt voor de ander. Aan de basis van elke voedselketen staan producenten die organische stoffen maken. Dit zijn de autotrofe organismen (vooral de planten). Direct of indirect leven alle dieren, schimmels en veel bacteriën van de organische stoffen die door deze autotrofen zijn gemaakt. Deze organismen zijn de heterotrofen. Herbivoren eten plantenmateriaal en worden gegeten door carnivoren die op hun beurt weer gegeten worden door andere carnivoren. Omnivoren eten zowel planten als dieren. Aan het eind van de voedselketen staat een topcarnivoor / toppredator. Draagkracht: De mate waarin een ecologisch systeem een bepaalde populatiegrootte van een soort kan voeden en huisvesten. Bij een voldoende grote draagkracht kan een populatie groeien. Is de draagkracht gering dan is er geen groei mogelijk. Microklimaat: Lokaal klimaat (op pleintje of onder een boom) Exoten: Exoten doen het heel goed in een nieuw ecosysteem na hun introductie, als de omstandigheden goed zijn (weinig vijanden). De introductie van exoten in nieuwe gebieden kunnen inheemse levensgemeenschappen veranderen. 12.5 Ruimte voor verandering Pioniersoort: Een soort die zich als een van de eerste kan vestigen in een kaal en leeg gebied. Pioniersoorten groeien snel, produceren veel nakomelingen, worden verspreid door wind of water en hebben een grote tolerantie voor milieudynamiek (brede tolerantiegrootte). Successie: De natuurlijke veranderingen in een bepaald gebied, zoals die over meerdere jaren kunnen plaatsvinden. Bij successie is er sprake van een geleidelijke verandering van een pionierstadium naar een climaxstadium, zoals een bos. Primaire successie begint met ‘niets’ (kale rots/zand etc.). Secundaire successie houdt in dat het oorspronkelijk systeem is weggevaagd (overstroming, brand etc.) en daarna volgt de successie. Climaxstadium: Het eindstadium van een successie van een ecosysteem. De dynamiek van een gebied bepaalt tot hoever de successie verloopt. Biodiversiteit: Biodiversiteit kan op verschillende niveaus omschreven zijn: (1) de verscheidenheid aan soorten planten, dieren en micro-organismen in een gebied, (2) de genetische verscheidenheid binnen een soort of populatie. Dispersie: De verspreiding van een soort. Planten en schimmels verspreiden zich via zaden en sporen, dieren kunnen zich zelf verplaatsen. Versnippering: Het opdelen van het landschap door de aanleg van wegen, kanalen, steden, industrieterreinen, landbouwgebieden. Zo raken natuurgebieden van elkaar gescheiden. Daardoor kunnen planten en dieren niet of nauwelijks meer van het ene natuurgebied in het andere komen. Ecologische hoofdstructuur (EHS): Het netwerk van bestaande natuurgebieden en te ontwikkelen natuurgebieden die onderling verbonden worden / zijn door ecologische verbindingszones. Door middel van een dergelijk netwerk kunnen organismen zich verspreiden en houden populaties in verschillende gebieden (genetisch) contact met elkaar. Corridors: Stroken in het landschap met een natuurlijk karakter waarlangs planten en dieren zich kunnen verspreiden. Bijvoorbeeld houtwallen, rivieren, beken, oevers. Pionierstadium - successie - climaxstadium ‘met pioniersoorten’. Hfst. 13 Eten en gegeten worden 13.1 Wie maakt het eten? Autotroof: Zelf organische brand- en bouwstoffen maken uit anorganische stoffen. Planten en enkele bacteriën (cyanobacteriën ofwel blauwwieralgen) zijn autotroof. Fotoautotroof: Wanneer een autotroof organisme energie haalt uit licht. Door middel van fotosynthese. Fotosynthese: Het proces waarbij een autotroof organisme glucose maakt met behulp van koolstofdioxide, water en licht. Chemoautotroof: Wanneer een autotroof organisme energie haalt uit een anorganische stof. Door middel van chemosynthese. Chemosynthese: Het proces waarbij een autotroof organisme glucose maakt met behulp van koolstofdioxide, water en chemische energie. De nitriet- en de nitraatbacteriën uit de stikstofkringloop zijn bijvoorbeeld chemoautotroof. Heterotroof: Het krijgen van energie via de organische stoffen van andere organismen. Ze kunnen dus zelf geen brand- en bouwstoffen uit anorganische stoffen maken. Mensen, dieren en de meeste micro-organismen zijn heterotroof. Herbivoor: Planteneter. Herbivore dieren zijn consumenten die leven van producenten. Carnivoor: Vleeseter. Carnivore dieren zijn consumenten die leven van consumenten. Omnivoor: Alleseter. Omnivore dieren zijn consumenten die zowel producenten als consumenten eten. Kokerworm: Is een worm die in een mutualistische symbiose leeft met chemoautotrofe bacteriën in vulkanische gebieden in de diepzee. De rode monddelen, die uit de koker steken, dienen voor de gaswisseling en zijn dus een soort kieuwen. In speciale lichaamscellen van de worm leven miljarden bacteriën die met behulp van chemosynthese organische stoffen maken, waar zij zelf en de gastheer energie uit kunnen halen. (zie vraag 6 uit boek) 13.2 Doorgeven van stoffen Producenten: Organismen die organische stoffen maken uit anorganische stoffen. Ze zijn dus autotroof. Bijvoorbeeld planten en cyanobacteriën. Consumenten: Heterotrofe organismen die organische stoffen verbranden. Ofwel ze eten producenten en/of consumenten. Reducenten: Organismen die dode (resten van) organismen opruimen. Ze maken de mineralen vrij ofwel ze reduceren de organische stof. Consumenten/reducenten: Consumenten zijn eigenlijk ook reducenten en omgekeerd, omdat reducenten organische stoffen van dode organismen gebruiken (consumeren). Consumenten verbranden of scheiden organische stoffen uit, dus zij reduceren evengoed. Mineralisatie: De omzetting van organische stoffen in anorganische stoffen door de reducenten. Door de mineralisatie komen de anorganische stoffen weer beschikbaar voor de producenten. Uit dood organisch materiaal komt bijvoorbeeld ammonium vrij en de nitrificerende bacteriën zetten dat om in nitraat. Door de afbraakprocessen en mineralisatie ontstaat humus. De mineralisatie verloopt onder aërobe omstandigheden sneller dan bij anaërobe (rotten). Stofkringloop: De natuurlijke kringloop (cyclus) van een element (zoals C, N, P, Fe) in ecosystemen. Door de stofkringlopen (cycli) worden de elementen doorgegeven. Daardoor zijn ze afwisselend aanwezig in bodem, lucht, water, planten, dieren en micro-organismen. Een element kan ook voor langere tijd (miljoenen jaren) vastliggen in gesteenten. Nitrificatie: De omzetting van ammonium (NH4+) in nitriet (NO2-) en nitraat (NO3-). Nitrificerende bacteriën maken nitraat dat opgenomen kan worden door planten. Denitrificatie: Is de omzetting van nitraat (NO3-) naar stikstofgas(N2). In een zuurstofloze bodem leven bacteriën die, in plaats van zuurstof, nitraat gebruiken bij de dissimilatie van glucose. Daarbij ontstaat o.a. stikstofgas (N2) dat ontsnapt naar de atmosfeer. De bodem verliest daardoor stikstof en wordt schraler voor plantengroei. Fossiele brandstoffen: Zijn koolstofbronnen die in de vorm van turf, bruinkool, steenkool, aardgas en olie in de aardkorst aanwezig zijn. Fossiele brandstoffen zijn organische stoffen en koolstof die afkomstig zijn van vroeger levende organismen. Door verbranding daarvan komt energie vrij, bijvoorbeeld om elektriciteit te maken. De koolstof (C) in fossiele brandstoffen wordt geoxideerd tot koolstofmonooxide en koolstofdioxide. Dit zijn broeikasgassen die het klimaat op aarde in toenemende mate beïnvloeden. BINAS 93H, 5 groepen bacteriën! (aantekeningen en BINAS) 13.3 Levende piramides Voedselpiramide: Een afbeelding van een piramide verdeeld in lagen, waarbij elke laag een trofisch niveau weergeeft van een ecosysteem. De onderste laag is die van alle producenten. De lagen daarboven zijn die van alle consumenten. De biomassa van een hoger trofisch niveau is doorgaans kleiner dan die van een lager niveau. Trofisch niveau: Het voedingsniveau in een ecosysteem. Het laagste trofische niveau is dat van de producenten (P). Herbivoren vormen het 1e consumentenniveau (C1, herbivoren). Carnivoren die herbivoren eten, zijn het 2e consumentenniveau (C2). Carnivoren die 2e ordecarnivoren eten, behoren tot het 3e consumentenniveau (C3), enz. Een organisme kan ook consument van meerdere niveaus tegelijk zijn, bijvoorbeeld mens-sla en mens-koe. Biomassa: Omdat een hoger trofisch niveau afhankelijk is van de organische stoffen uit een lager niveau, is over het algemeen de biomassa kleiner naarmate je hoger in de voedselpiramide komt. Biomassa: Het aantal kg organische stof ofwel gewicht minus water. Drooggewicht: Het gewicht van organische stof zonder water en anorganische stoffen. Fytoplankton: Microscopisch kleine plantaardige organismen die in het water zweven, zowel in zoet als in zout water. Zoöplankton: Microscopisch kleine dieren die in het water zweven, zowel in zoet als in zout water. Herbivoor zoöplankton leeft van fytoplankton, carnivoor zoöplankton eet zoöplankton. 13.4 Klein grut in de grond Humus: Bovenste (donkere) laag grond die ontstaan is door compostering en verrotting van plantenresten in de bodem. Beperkende factor: De factor die het minst optimaal aanwezig is en daardoor de snelheid van een proces bepaalt. In de ecologie: de (abiotische of biotische) omgevingsfactor die voor een soort het minst optimaal is. Ook al zijn alle andere omgevingsfactoren voldoende aanwezig, de beperkende factor is bepalend of die soort onder deze omgevingsfactoren kan leven of zich kan voortplanten. Aëroob: Met zuurstof. Anaëroob: Zonder zuurstof. C/N-verhouding: De verhouding van de hoeveelheid koolstof (C, in organische stoffen) en de hoeveelheid stikstof (N, in stikstofverbindingen). De C/N-verhouding is o.a. van belang bij de afbraak van organische stoffen door reducenten, zoals bij het composteren. Bij een hoge C/Nverhouding is er relatief veel organische stof (dus energie) beschikbaar. Bij een lage C/Nverhouding is er relatief weinig energie beschikbaar. Specialist: Een soort (plant, dier, micro-organisme) die kan leven en zich kan voortplanten onder zeer specifieke levensomstandigheden, bijvoorbeeld de Reuzenpanda die alleen bamboe eet. Een specialist leeft in milieuomstandigheden die vrijwel constant zijn en niet of nauwelijks verschillen van de optimumwaarden voor die soort (zoals in een climaxstadium). Generalist: Een soort (plant, dier, micro-organisme) die onder veel verschillende milieuomstandigheden kan leven. Een pioniersoort is meestal een generalist en is aangepast aan een dynamisch milieu. Compost: Het product van het composteerproces dat lijkt op potgrond. Het is een mengsel van verteerd organisch materiaal, zoals hout, bladeren, dode dieren en GFT. Compost kan worden gebruikt om de bodemvruchtbaarheid van grond te verhogen. Rotten: De anaërobe omzettingsprocessen van dood organisch materiaal die door anaërobe bacteriën worden uitgevoerd. Vocht, O2, C/N-verhouding en allerlei hebben een grote invloed op de compostering: - Het moet niet te droog zijn, want niets kan zonder water. - Als het te nat is, dringt er te weinig zuurstof door. - C/N-verhouding: zie verderop. 13.5 Hoe hard werkt een ecosysteem? Bruto primaire productie: BPP, de totale hoeveelheid organische stof die door autotrofe organismen (producenten) is vastgelegd per eenheid van tijd en oppervlakte c.q. volume. Van deze hoeveelheid is een deel vastgelegd in organisch materiaal dat door herbivoren (consumenten) kan worden gegeten. Hoeveelheid glucose die een plant maakt door fotosynthese. Netto primaire productie: BPP minus de verbranding (door de plant). NPP / biomassa: Productiviteit ofwel de P/B-ratio. Netto secundaire productie: NSP, de hoeveelheid organische stof (per eenheid van tijd en oppervlakte c.q. volume) die door heterotrofe organismen (consumenten) is vastgelegd. Dit is de organische stof die op dat moment aanwezig is. De NSP vormt een deel van de bruto primaire productie. Bruto secundaire productie: BSP, de totale hoeveelheid organische stof die door heterotrofe organismen (consumenten) wordt vastgelegd per eenheid van tijd en oppervlakte c.q. volume. Een deel van deze hoeveelheid is de netto secundaire productie. Productiviteit: De productie aan organische stof per eenheid van tijd en oppervlakte en/of volume. Door het juist meten van de productiviteit kan bijvoorbeeld de netto primaire productie van ecosystemen met elkaar worden vergeleken. Aquatisch milieu: Het milieu in zoet of zout water. Terrestrisch: Op het land levend. Vangstquotum: Een afgesproken hoeveelheid individuen of biomassa van een soort die per tijdseenheid door een land mag worden gevangen. Tropisch regenwoud/algenbedden: In een tropisch regenwoud werken eigenlijk alleen maar de toppen van de bomen mee aan de productie. Algen hebben dus de hoogste productiviteit. Oceaan weinig productief: In de oceaan is de P/B-ratio zeer laag, omdat afgestorven organismen naar beneden zakken en alle mineralen meenemen daardoor is het oppervlak zeer mineraalarm. Aan de oppervlakte veel licht, op de bodem geen licht. C/N-ratio: Als er veel koolstof is, kan er veel verbrand worden, maar kan er weinig gedeeld worden (N is nodig voor het maken van eiwitten). Andersom kunnen er wel eiwitten gemaakt worden, maar heeft het organisme wel energie (C) nodig. Hfst. 14 Je levensstroom 14.1 Continu transport Externe milieu: Dat wat buiten je lichaam zit. Je hebt 5 x 1013 lichaamscellen, hiervan staan er relatief weinig in contact met het externe milieu. Bloed: Je hebt ongeveer 5 à 6 liter bloed. Bloedplasma: Een waterige oplossing van organische en anorganische stoffen in je bloed. Bloedserum: Het bloedplasma zonder de stollingseiwitten. Bloedcellen: Bevinden zich in het bloedplasma. Er zijn rode en witte bloedcellen. Zie ook BINAS 84 H. Bloedvaten: Hier stroomt je bloed doorheen. Hebben samen een lengte van meer dan 100 km. Dubbele bloedsomloop: Komt voor bij alle gewervelden. Dit betekent dat het bloed binnen de bloedvaten blijft. Hart: De dubbele pomp voor je kleine en grote bloedsomloop. Het hart is een spier en wordt van zuurstof voorzien door de kransslagaders. Hartminuutvolume: De hoeveelheid bloed in L die je hart per minuut rondpompt. In rust is dat 5 à 5 L en bij inspanning kan dit wel oplopen tot 20 L. Grote bloedsomloop: Linker kamer naar rechter boezem. Kleine bloedsomloop: Rechter kamer naar linker boezem. Eigenschappen slagaders, aders en haarvaten: Eigenschap Wand Druk Kleppen Arterie (slagader) Ondoorlaatbaar Dik met spierlaag Hoog Niet, behalve bij hart Vene (ader) Ondoorlaatbaar Dun Laagst Overal, behalve bij hart Capillair (haarvat) Doorlaatbaar Super dun Laag Niet 14.2 Met kloppend hart Angina pectoris: Wanneer de doorbloeding van een kransslagader afneemt, kan dit bij inspanning een beklemmende pijn op de borst geven. Atherosclerose: Vernauwing van de bloedvaten door plaque. In de volksmond ook wel aderverkalking genoemd, maar dit is foutief; het proces speelt zich in de slagaders af. Hartinfarct: Een hartinfarct is het gevolg van een volledige verstopping van één of meer kransslagaders / kransaders. Bijvoorbeeld door een bloedpropje of een plaque. Plaque: Een plaque ontstaat wanneer vetachtige stoffen zich hechten aan kleine beschadigingen in het dekweefsel van de slagaders. Hoe ouder een mens wordt, hoe slechter het lichaam deze beschadigingen repareert, dus hoe groter de kans op een hartinfarct. Harttonen: Elke hartcyclus bevat twee harttonen, een harde en een zachte toon. Een zachte toon door het sluiten van de hartkleppen, een hardere toon door het sluiten van de halvemaanvormige kleppen. Verloop hartslag: Eerst vullen de boezems en kamers zich, de diastole, de halvemaanvormige kleppen zijn gesloten. Dan begint de boezemsystole en wordt het bloed vanuit de boezems de kamers ingepompt. Dan sluiten de hartkleppen en gaan de halvemaanvormige kleppen open waardoor het bloed de longslagader en de aorta wordt ingepompt, de kamersystole. ECG: Afkorting voor Electro Cardio Gram, deze geeft schematisch de elektrische activiteit van het hart weer. Zie ook BINAS 84 D 3. P-top: De elektrische activiteit in de boezems. De boezemsystole. QRS-top: Verspreiding impuls over kamerwanden en herstel van de boezems. Dit is de kamersystole. T-top: Herstel van de kamers. Het ontspannen van de kamerspier. Prikkelgeleidingssysteem: Dit systeem zorgt voor het samtrekken van het hartspierweefsel. SA-knoop: De Sinus-Atrium knoop vormt het begin van het prikkelgeleidingssysteem. De elektrische prikkel verspreidt over beide boezems, zodat beide gelijktijdig samentrekken Zenuwen eindigen in de SA-knoop zodat het hartritme kan versnellen en vertragen. AV-knoop: De Atrio-Ventrikel knoop, de impulsen van de SA-knoop bereiken de AV-knoop. Deze ligt in de tussenwand onder de rechterboezem. Hier ontspringt een groep geleidingscellen, de bundel van His en de vezels van Purkinje, die vanuit de kamers naar de hartpunt lopen. Dit zorgt voor de kamersystole. 14.3 Het zit ‘m in het bloed Hemoglobine: Hemoglobine bevindt zich in de rode bloedcellen. Deze hemoglobine gaat ongeveer 120 dagen mee. In rode bloedcellen zitten 200 tot 300 miljoen hemoglobinemoleculen. Een Hb-molecuul bestaat uit een eiwit met vier heemgroepen die elk één zuurstofmolecuul kunnen binden. De rode kleur wordt veroorzaakt door een ijzerhoudendpigment. Heemgroep: Het ijzer in het centrum van een heemgroep zorgt voor de zuurstofbinding. Zie ook hemoglobine. Plasma-eiwitten: Opgelost in het bloedplasma. Binden en transporten stoffen zoals vetten en metalen en handhaven de colloïd osmotische waarde. Verder functioneren ze als antistoffen. Zie ook BINAS 84 K. Rode beenmerg: Elke dag maken de stamcellen je rode beenmerg 2 • 1011 bloedcellen. Sikkelcelanemie: Dit ontstaat doordat er bij een lage zuurstofconcentratie in het bloed afwijkende hemoglobinemoleculen ten gevolge van puntmutatie verkeerd vouwen. De cikkelvormige cellen komen in kleine haarvaten klem te zitten en blokkeren de bloedstroom; Pijn en schade aan het achterliggende weefsel zijn het gevolg. Beschadiging bloedvat: Als een bloedvat beschadigd raakt, hechten bloedplaatjes zich aan de binnenwand. Ook geven ze een plakkerige stof aan het bloedplasma af waardoor de bloedvatwand samentrekt. Er ontstaat dan een prop die bloedverlies voorkomt. Ook vindt er chemische omzetting plaats. Het beschadigde weefsel geeft het enzym tromboplastine af. Dit zet het trombinasecomplex op gang met behulp van fosfolipiden, die geleverd worden door de bloedplaatjes. Het trombinasecomplex stimuleert de pro-trombine omzetting naar trombine en dit stimuleert op zijn beurt weer de omzetting van fibrinogeen in fibrine, welke vervolgens fibrinedraden vormen. De fibrinedraden vormen een netwerk waarin ze bloedcellen en bloedplaatjes vangen. De bloedvaatwand en het bloed bevatten remmers om trombus, bloedstolsel, bij elke ontstane wond tegen te gaan. Zie ook BINAS 84 O. Bloedarmoede: Tekort aan erythropoiëtine, EPO, wat de productie en hoeveelheid van de rode bloedcellen regelt. Bij extra ingespoten EPO lever je beter sportprestaties; Doping. 14.4 In en om de bloedvaten Slagader: Zie het schema in 14.1. Ader: Zie het schema in 14.1. Haarvat: Zie het schema in 14.1. Weefselvloeistof: Deze ontstaat doordat de bloeddruk het bloedplasma via openingen in de haarvatwand in het omringende weefsel perst. Bovendruk: De bloeddruk is tijdens de kamersystole het hoogst. Je kunt dit meten met een opblaasbaar manchet. Onderdruk: Wanneer je bloeddruk terugkeert naar zijn basiswaarde meet je de onderdruk. Dit is tijdens de kamerdiastole. Filtratie: Door bloeddruk wordt bloedplasma het omringende weefsel in geperst. Zie ook BINAS 84 G. Resorptie: Eiwitmoleculen zijn te groot om de haarvat wand te passeren, hierdoor blijft de colloïd osmotische waarde verschillend en stroomt er weefselvloeistof terug. Lymfe: Weefselvloeistof in de lymfevaten. Een kleurloze heldere vloeistof die water, zouten, afvalstoffen, hormonen, enzymen, antistoffen en witte bloedcellen bevat. Lymfevaten: Een transportvatennet voor de lymfe. Door kleppen in lymfevaten kan de lymfe maar één kant op. Via steeds grotere lymfevaten komt de lymfe in de ondersleutelbeenaders in de bloedsomloop. Zie ook BINAS 84 N. Lymfeknopen: Je lymfevaten lopen door een aantal lymfeknopen. Hier bevinden zich grote aantallen witte bloedcellen. Als er veel te bestrijden is, zwellen ze op. Bloeddruk meting: Door een manchet om de bovenarm te doen kun je de bloeddruk meten. Uitwisseling stoffen: Via openingen tussen de cellen gaan water en opgeloste stoffen naar de weefselvloeistof, rode bloedcellen blijven achter. De haarvatwanden in de hersenen sluiten beter aan, daarom is daar minder transport; de bloed-hersenbarrière. Bloedruk en colloïd osmotische waarde werken in tegengestelde richting, aan het begin van het haarvat is de bloeddruk hoger en is er instroom, aan het eind is de colloïd osmotische waarde hoger en is er netto transport naar binnen. Oedeem: Toename druk van weefselvloeistof, vocht ophoping in weefsel. Oorzaken - Te hoge bloeddruk. - Parisitaire wormpjes in lymfevaten, elefantiasis. - Te weinig eiwit in je bloed, honger oedeem. 14.5 In en uit, uit en in Hemoglobine: Zie ook uitleg in 14.3. Dankzij hemoglobine kan het bloed 70 keer zoveel zuurstof bevatten. Als de H+ niet zouden binden aan de Hb dan zou de pH dalen tot 3. In werkelijkheid daalt het tot ongeveer 7,4. Hemoglobine en andere bloedeiwitten fungeren als een pH-buffer. Oxigenatie: Dit is een speciaal type binding, de binding tussen hemoglobine en zuurstof. Hb + O2 ↔ HbO2. Dit is een evenwichtsreactie. Zuurstof en koolstofdioxide transport: Bij hoge zuustofdruk, pO2, in je longen bindt de zuurstof aan de hemoglobine. Bij lage druk in bijvoorbeeld je spieren, laat het makkelijk weer los. Als CO2 in bloed komt na verbranding, onstaat er H+ door de volgende reacties: CO2 + H2O ↔ H2CO3 dit leidt tot H2CO3 ↔ HCO3- + H+. De H+ en de CO2 druk, pH en pCO2 zijn nu hoog in het bloed en concurreren met de O2 om het plekje op de hemoglobine. Koolstofdioxide of waterstof binden aan Hb. Hierdoor veranderd de ruimtelijke structuur van het moleculen en laat de zuurstof los. Bohr-effect: Koolstofdioxide drijft zuurstof van de hemoglobine af. Zie ook BINAS 83 E. Haldane-effect: O2 drijft in de longen de CO2 uit het bloed. Zie ook BINAS 83 E. Hfst. 15 Voeding en vertering 15.1 Broodje gezond Voedingsmiddelen: Dit zijn de dingen die je eet, bijvoorbeeld brood, groente en vlees. Voedingsmiddelen bevatten voedingsstoffen en additieven. Voedingsstoffen: Water, vitaminen, mineralen, vetten, koolhydraten en eiwitten. Veel voedingsstoffen komen vrij uit voedingsmiddelen door vertering van voedsel, zo kunnen ze in het lichaam worden opgenomen. Andere voedingsstoffen zoals bijvoorbeeld water, glucose en vitaminen worden niet verteerd en kunnen direct vanuit de darmen worden opgenomen. Additieven: Hulpstoffen om bijvoorbeeld smaak, geur, kleur en houdbaarheid te verbeteren. Additieven oftewel toevoegingen zijn herkenbaar aan hun E-nummer. E-nummer: Door de Europese Unie goedgekeurde hulpstof. ADI-waarde: De aanvaardbare dagelijkse inname. De hoeveelheid van een stof die je dagelijks mag binnenkrijgen zonder dat je gezondheid daar schade van oploopt. Uitgedrukt in g per kg lichaamsgewicht per dag. Vastgesteld voor additieven en stoffen die ‘bij ongeluk’ in het voedsel terecht zijn gekomen. Carcinogeen: Kanker verwekkend, bijvoorbeeld asbest en benzeen of radioactieve straling. PAK’s: Polycyclische Aromatische Koolwaterstoffen. Ingewikkeld gebouwde en moeilijk afbreekbare koolstofverbindingen, samen te vatten als roet- en teer deeltjes. PAK's zijn vrijwel allemaal kankerverwekkend. Deze stoffen komen onder andere vrij bij aangebrand voedsel, bij het roosteren van vlees en brood (barbecuen) en als roetdeeltjes in schoorstenen of in de uitlaten van verbrandingsmotoren. Verschil tussen ingrediënten en hulpstoffen: Hulpstoffen zijn onderdeel van ingrediënten. 15.2 Klein, kleiner, kleinst Enzymen: Speciale eiwitten die helpen bij chemische reacties in het lichaam. Enzymen zorgen ervoor dat bepaalde processen die normaal bij hoge temperaturen plaatsvinden ook bij lichaamstemperatuur plaatsvinden. Enzymen werken specifiek; één bepaald enzym kan slechts werken bij één bepaalde reactie. Voor elk type molecuul (substraat) is er een apart enzym. Er zijn enzymen die bijvoorbeeld helpen bij de vertering en de aanmaak van celmateriaal. Nadat de reactie is uitgevoerd, laat het actief centrum van het enzym los en kan het enzym weer bij een volgende reactie helpen. Enzymen zijn eiwitten en voor hun activiteit daardoor afhankelijk van pH en temperatuur. Denatureren: Het onherstelbaar veranderen van de structuur van een eiwitmolecuul. Dit kan door chemische stoffen (zoals een sterk zuur) of door een verhoging van de temperatuur. Door de driedimensionale vormverandering (de aminozuurketen ontvouwt zich) verliest een enzym (een eiwit) zijn werking. Het actief centrum kan dan niet meer aangrijpen op het substraat. Polysacharide: Een meervoudige suiker, opgebouwd uit monosachariden, bijvoorbeeld glucose. Er zijn veel verschillende polysachariden. Glycogeen, zetmeel en cellulose zijn de meest bekende polysachariden. Emulgeren: Het vergroten van het oppervlak van vet in een waterige oplossing. Dit is van belang voor de vertering van vetten in de twaalfvingerige en dunne darm. Grote vetdruppels veranderen door de emulgerende werking van de galvloeistof in miljoenen kleine vetdruppeltjes. Daardoor is er een veel beter contact tussen het vet en de enzymen. Kleur ontlasting: Door toevoeging van bilirubine (een afbraakproduct van heem) aan de voedingsresten heeft de ontlasting een donkere kleur. 15.3 Zonder water gaat het niet Polymeren: Lange ketenvormige moleculen, zoals kunststoffen, zetmeel, polypeptiden en polysachariden. Resorptie: De opname van stoffen in het bloed en lymfe. Hydrolyse: Het knippen van lange ketenvormige moleculen (bijv. zetmeel en eiwit) door enzymen, zodat er kleinere stukken ontstaan. Hierbij is water nodig. Speelt een belangrijke rol bij de vertering. Polycondensatie: Het ontstaan van lange ketenvormige moleculen uit kleinere moleculen, zoals bijvoorbeeld de vorming van eiwitten uit aminozuren. Hiervoor is een enzym nodig en er komt water bij vrij. Peptidebinding: De verbinding tussen twee aminozuren in een eiwit (dipeptide, tripeptide, polypeptide). Daarbij is de zuurgroep (-COOH) van het ene aminozuur verbonden met de aminogroep (-NH2) van het andere aminozuur. Een peptidebinding kan onder andere door hydrolyse worden verbroken. Bij de vertering verloopt de hydrolyse dankzij enzymen zoals pepsine en peptidase. Vetvertering: Vetvertering berust op hydrolyse van de esterbindingen tussen glycerol en vetzuren, het enzym lipase speelt hierbij een rol. Emulgeren van vetten gaat daaraan vooraf, dit vergroot het oppervlak waardoor de enzymen beter op het substraat kunnen inwerken. 15.4 Binnenlaten Uitwendig milieu: Bijvoorbeeld darmholte. Inwendig milieu: Bijvoorbeeld wanneer voedingsstoffen je darmwand zijn gepasseerd. Peristaltische beweging: De bewegingen van kring- en lengtespieren in de darmwand waardoor de spijsbrij door het verteringsstelsel wordt getransporteerd. Behalve voor het voortstuwen zorgen de darmwandspieren ook voor het mengen en kneden van de spijsbrij. Actief transport: Het transport van een stof door het celmembraan waarvoor energie nodig is in de vorm van ATP. Bijvoorbeeld het transport van ionen en het transport van stoffen tegen het concentratieverval in. Exocytose: Een vorm van uitscheiding van de cel. Daarbij versmelt een membraanbolletje in de cel met het celmembraan, waardoor de inhoud buiten de cel belandt. 15.5 Cellen hebben altijd honger Voeding van cellen: Alle cellen hebben bouw- en brandstoffen nodig. De aanvoer van die voedingsstoffen is er niet continu gedurende de dag. Na iedere maaltijd is er voor de verschillende voedingsstoffen een resorptiepiek. Voert de voeding onvoldoende stoffen aan, dan voeden de cellen zich tijdelijk met glycogeen en vet uit de vetvoorraden. Glycogeen bestaat immers uit glucose en glucose en vet leveren vooral energie. Hersencellen en rode bloedcellen hebben een constante glucoseaanvoer nodig. Krijgen ze geen glucose dan sterven ze af. Bij onvoldoende aanvoer van voedingsstoffen gaan cellen over tot afbraak van de stoffen waaruit ze zelf zijn opgebouwd, als laatste de eiwitten. Dit proces heet autofagie. Sommige cellen, bijvoorbeeld die van schildklier en nieren, nemen voedsel tot zich door endocytose. Een voedseldeeltje van buiten de cel wordt omsloten door een stukje celmembraan. Dit snoert zich af en vormt zo een voedselvacuole die meteen in de cel ligt. Voedselvacuole: Een blaasje met voedsel in de cel nadat de cel door endocytose of fagocytose voedsel van buiten de cel naar binnen heeft gehaald. Autofagie: Een proces waarbij cellen onderdelen van zichzelf opeten, omdat de aanvoer van bepaalde voedingsstoffen onvoldoende is. Hfst. 16 Homeostase: longen, lever en nieren 16.1 Lucht is gratis Homeostase: Het handhaven van een stabiel inwendig milieu. Ventilatie: De in- en uitadembewegingen, waardoor de longlucht wordt ververst en de gaswisseling kan blijven plaatsvinden. Luchtpijp: Deel van de luchtwegen dat de verbinding vormt tussen de keel en de bronchiën. De luchtpijp vertakt in twee bronchiën die de lucht naar de linker- en rechterlong voeren. De luchtpijp is versterkt door middel van kraakbeenringen. Bronchus: Een vertakking van de luchtpijp. Er zijn twee hoofdbronchiën, een linker en een rechter. Een bronchus en de vertakkingen daarvan bezitten gladde spieren in de wanden, die de doorstroming van lucht kunnen regelen. Longblaasjes: Microscopisch kleine luchtzakjes in de longen aan het eind van de bronchioli. De wand van een longblaasje is één cellaag dik. Via de wanden van de longblaasjes en de haarvaten van het bloedvatenstelsel vindt gaswisseling plaats; De diffusie van O2 en CO2. Diffusie: De spontane vermenging van ongelijksoortige kleine deeltjes zoals moleculen. Zo diffunderen gasmoleculen en kleine stofdeeltjes in de lucht en in het water. Diffusie is het gevolg van de beweging van alle deeltjes. Ze verplaatsen zich van een hoge concentratie naar een lage concentratie, zodat ze uiteindelijk overal in gelijke concentratie voorkomen. Door diffusie kunnen kleine moleculen ongehinderd door een semi-permeabel membraan heen. Voor diffusie is geen extra energie nodig; Het is passief transport. Neusslijmvlies: Een dekweefsellaag die de binnenkant van de neusholte bekleedt. Tussen de dekweefselcellen liggen cellen die slijm produceren. Ademcentrum: Het centrum in de hersenstam dat vanuit zintuigen informatie ontvangt over de behoefte om te ademen. Bij een veranderde behoefte aan zuurstof stuurt het impulsen naar de ademhalingspieren. Het is een onderdeel van het autonoom zenuwstelsel. Wet van Fick: Deze geeft aan welke factoren de diffusiesnelheid, D, beïnvloeden. Factor c is een constante, die onder meer afhankelijk is van de temperatuur. Omdat in je luchtwegen de temperatuur gunstig is, het diffusieoppervlak, O, groot en de diffusie-afstand, d, heel klein, is er een snelle diffusie mogelijk. Bij een groot verschil in partiële druk, (p1 – p2), gaat diffusie snel, bij een kleiner verschil minder snel. Het verschil in partiële druk is groter wanneer je bloed sneller door de haarvaten stroomt en wanneer je de lucht in de longblaasjes sneller ververst, ventilatie. Dode ruimte: Dit is een gebied in je luchtwegen waar lucht achterblijft en dus niet ververst wordt. Hoe langer je je luchtwegen maakt, hoe groter de dode ruimte. 16.2 Benauwend… Ademhalingsspieren: Spieren die je gebruikt bij het ventileren van de longen. Dit zijn: De inwendige en uitwendige tussenribspieren, middenrifspier, buikspieren en de spieren van de schoudergordel. Longvlies: Het vlies dat om de longen zit. Het longvlies zit dankzij een vloeistoflaagje min of meer vast aan het borstvlies dat tegen de binnenkant van de borstkas zit. Door de ademhalingsbewegingen van de borstkas beweegt het longvlies met het borstvlies mee, zodat het longvolume vergroot en verkleind kan worden. Interpleurale ruimte: De ruimte tussen longvlies en borstvlies die is gevuld met een vloeistof. Daardoor zitten beide vliezen beweeglijk aan elkaar, waardoor beschadigingen van de longen bij ademhalen worden voorkomen. Door de elasticiteit van de longen heerst er in die interpleurale ruimte een negatieve druk ten opzichte van de luchtdruk. Bij inademing wordt die sterker negatief en bij uitademing minder sterk. De ventilatie wordt hierdoor dus bevorderd. Borstvlies: Het vlies dat de binnenkant van de borstkas bekleedt. Door een vloeistoflaagje tussen het borstvlies en het longvlies kunnen de longen meebewegen bij het ademhalen. Ventilatie: Luchtverversing in de longblaasjes komt tot stand door samenwerking van verschillende ademhalingsspieren. Samentrekking van de inademingspieren vergroot het volume van de borstkas. Trekken de buitenste tussenribspieren samen, dan gaat je borstkas naar boven. Dit is borstademhaling. Trekt de middenrifspier samen, dan gaat je middenrif naar beneden. Daarbij duwen de organen van de buikholte je buikwand iets naar voren. Dit is buikademhaling. De druk in je longen daalt en lucht stroomt naar binnen. Door je inademingsspieren te ontspannen verklein je de borstkas. Bij verkleining van de borstkas stijgt de druk in je longen en lucht stroomt naar buiten. Uitademingsspieren, binnenste tussenribspieren en buikspieren, kunnen dit effect versterken; blazen. 16.3 Bloedlink, die lever Lever: Een relatief groot orgaan rechtsboven in de buikholte dat verschillende taken uitvoert. De lever ontvangt bloed uit het darmstelsel via de poortader en is nauw betrokken bij de verwerking van voedingsstoffen. De lever slaat, net als de spieren, glucose uit het bloed op in de vorm van glycogeen. Bovendien kan de lever schadelijke stoffen in het bloed afbreken, detoxificatie. De levercellen produceren gal dat in de galblaas wordt opgeslagen. Gal is nodig voor de vertering van vetten. De levercellen verbranden zelf ook glucose voor de vorming van ATP. Tenslotte is je lever ook nog eens een bloeddepot. Glycogeen: Een polysacharide van glucosemoleculen. Het is dierlijk zetmeel dat bestaat uit lange ketens van glucosemoleculen. De lever en spieren slaan glucose op in de vorm van glycogeen en breken het weer af tot losse glucosemoleculen wanneer dat nodig is. Glycogeen vormt zo de suikerreserve in spier- en levercellen. Insuline en glucagon, beide uit de alvleesklier, zijn belangrijke hormonen die de glucoseconcentratie van het bloed regelen. Insuline verlaagt de glucoseconcentratie door de vorming van glycogeen te bevorderen, glycogenese. Glucagon, adrenaline, cortisol en thyroxine verhogen de glucoseconcentratie van het bloed door de afbraak van glycogeen tot glucose te bevorderen. Deaminering: Een chemisch proces waarbij de aminogroep van een aminozuur wordt verwijderd. Dit gebeurt onder andere in de lever, waar de aminogroep wordt omgezet in het goed oplosbare ureum. Via het bloed komt ureum bij de nieren waar het kan worden uitgescheiden via urine. Ureum: Een afvalstof die ontstaat bij de afbraak van aminozuren in de lever. Ureum wordt door de nieren uit het bloed gehaald en verlaat het lichaam via de urine. Lipogenese: De vorming van lipiden oftewel vetten. Gluconeogenese: De vorming van glucose uit aminozuren. Dit vindt in de lever plaats waarbij het restant van aminozuren na deaminering de bouwstoffen zijn voor glucose. Transaminering: Het chemische proces waarbij een aminozuur wordt omgebouwd in een ander aminozuur. De aminogroep van aminozuur 1 wordt verplaatst naar een ketonzuur. Het ketonzuur verandert daardoor in aminozuur 2, het aminozuur 1 verandert in een ketonzuur. Stollingsfactoren: Protrombine en fibrinogeen, deze helpen bij het herstellen van een beschadigd bloedvat. 16.4 Productief slopen Bilirubine: Een afbraakprodukt van hemoglobine. Bilirubine ontstaat als rode bloedcellen in de lever worden afgebroken en vormt in de galblaas de galkleurstof. Bilirubine zorgt voor de bruine kleur van je feces. Gal: Een mengsel van galkleurstof, galzouten, water en slijm dat door de lever wordt geproduceerd en opgeslagen in de galblaas. De galzouten zorgen voor het emulgeren van vetten in het voedsel in de twaalfvingerige en dunne darm. Galzure zouten: Zouten die in de lever ontstaan uit cholesterol. Galzure zouten worden met gal afgegeven in de twaalfvingerige darm. Daar emulgeren ze vetmoleculen. Detoxificatie: Ontgifting. De lever maakt giftige stoffen onschadelijk., bijvoorbeel alcohol. 16.5 Mens, schei toch uit! Nier: Een orgaan dat afvalstoffen, zoals ureum, uit het bloed verwijdert. Een nier bevat duizenden niereenheden, nefronen. Vanuit een nier gaat de urine via een urineleider naar de blaas. De nieren regelen met behulp van receptoren en hormonen de osmotische waarde van het bloed.Bij een verhoogde osmotische waarde scheiden ze minder water uit, bij een verlaagde osmotische waarde meer. Dit wordt geregeld door het hormoon ADH. Veel ADH geeft een verminderde wateruitscheiding. Urine: De waterige oplossing van afvalstoffen, vooral ureum, die de nieren produceren. Nefron: Niereenheid. Een zelfstandig werkend onderdeel van een nier die het bloed filtreert en urine vormt. In een nier zitten duizenden nefronen. Een niereenheid bestaat uit de glomerulus, het kapsel van Bowman en een lang en dun nierkanaaltje dat in een lus ligt. Door filtratie komen de bloedvloeistof en de opgeloste suikers, zouten en afvalstoffen vanuit de glomerulus in het kapsel van Bowman terecht en vormen voorurine. In het nierkanaaltje worden de suikers, de meeste zouten en het meeste water door terugresorptie opgenomen in het bloed. De urine stroomt vanuit het nierkanaaltje in een verzamelbuisje, dat in het nierbekken uitmondt. Kapsel van Bowman: Het deel van een niereenheid (nefron) dat rond een glomerulus zit. Het kapsel van Bowman is het eerste deel van het nierkanaaltje. Het vangt de voorurine op die door filtratie vanuit de glomerulus is vrijgekomen. Glomerulus: Een bolvormig netwerk van haarvaten van het bloedvaatstelsel, dat voor een groot deel wordt omgeven door het kapsel van Bowman. Vanuit dit netwerk kan bloedplasma door filtratie in het kapsel van Bowman komen. Deze filtratie is de eerste stap van het proces in de nieren waarmee de verwijdering van afvalstoffen uit het bloed plaatsvindt. Filtratie: Het doorlaten van kleine deeltjes, terwijl de grotere delen worden tegengehouden. Dit gebeurt bijvoorbeeld in de nieren. Vanuit de haarvaten van de glomerulus wordt via filtratie bloedplasma met de opgeloste stoffen in het kapsel van Bowman geperst. De vloeistof (voorurine) passeert zo verschillende cellagen. De grotere eiwitmoleculen blijven achter. Terugresorptie: Terugresorptie is selectief. Het hormoon aldosteron regelt actieve Na+resorptie en de K+-secretie. Wat overblijft in het allerlaatste deel van het nierkanaaltje is urine. Een verzamelbuisje voert de urine naar het nierbekken. Van daaruit gaat de urine via de urineleiders naar de urineblaas. Voorurine: Het bloedplasma zonder bloedeiwitten, dat door filtratie vanuit de glomerulus in het kapsel van Bowman terecht is gekomen. Voorurine bevat water, suikers, zouten en afvalstoffen (ureum). Lus van Henle: Een lang U-vormig deel van een niereenheid (nefron). In deze lus vindt terugresorptie plaats van water en andere stoffen uit de voorurine. Hfst. 17 Samenspel 17.1 Een ogenblik Pupil: Via de pupilgrootte regelt de iris de hoeveelheid licht in een oog. Hoornvlies: Het hoornvlies bestaat uit een laagje doorzichtige, levende cellen. Op het grensvlak van lucht en het waterige hoornvlies treedt lichtbreking op. Dit komt door het verschil in dichtheid van lucht en water. Lens: Je ooglens zorgt voor extra lichtbreking en zorgt er voor dat beelden, onafhankelijk van de afstand, scherp op je netvlies vallen. Netvlies: Hier vallen de lichtstralen op die door het hoornvlies en de lens zijn gebroken. Gele vlek: De gele vlek licht op je netvlies. Alleen de beelden die op je gele vlek vallen zie je scherp, alles wat ernaast valt zie je wazig. D.m.v. een groot aantal kleine oogbewegingen compenseert je oog, zodat je de dingen toch scherp ziet. Bevat alleen kegeltjes. Blinde vlek: De blinde vlek zit aan de neuskant van de gele vlek. Hier zie je niets. Kegeltjes: Lichtgevoelige cellen. Kegeltjes zijn in rust actief, ze geven een constante stroom informatie af. Ze bevatten een pigment dat bij belichting uiteenvalt, dit leidt tot een keten van chemische reacties, waardoor de activiteit van de kegeltjes vermindert. Als het licht uitgaat, ontstaat er weer een verhoogde activieit in de kegeltjes. Er zijn drie typen kegeltjes. Kegeltjes hebben een hoge prikkeldrempel. Staafjes: Lichtgevoelige cellen. Staafjes liggen buiten de gele vlek in het netvlies. Staafjes hebben een ander pigment dan kegeltjes, hierdoor zijn ze veel gevoeliger voor licht. Ze hebben dus een lage prikkeldrempel. Ze maken geen onderscheid in lichtkleuren en letten dus alleen op lichtintensiteit, ofwel ze zien dus zwart / wit. Prikkeldrempel: De minimale hoeveelheid prikkels die nodig is om tot een reactie te leiden. Accomoderen: De vormverandering van je ooglens bij het scherpstellen. Bijziend oog: Hoornvlies en ooglens breken de lichtstralen te sterk. Kunnen op korte afstand scherp zien, niet ver weg. Bril / contactlenzen met holle lens, afzwakking breking. Verziend oog: Hoornvlies en ooglens breken de lichtstralen te weinig. Kunnen op korte afstand niet scherp zien, wel ver weg. Bril / contactlenzen met een bolle lens, extra breking. 17.2 Behind blue eyes Bipolaire cellen: Zenuwcellen in het netvlies. De staafjes en kegeltjes geven hun informatie door aan deze bipolaire cellen. Deze geven op hun beurt de informatie weer door aan de ganglioncellen. Ganglioncellen: Dit zijn zenuwcellen. Er zijn zes verschillende typen ZWART-wit, WITzwart, BLAUW-geel, GEEL-blauw, GROEN-rood en ROOD-groen. Deze geven informatie door via de oogzenuw aan de hersenen, deze maken er vervolgens kleuren van. Receptief veld: Een geschakelde groep zintuigcellen met de afvoerende ganglioncel. Bestaat uit een centrum en rand. Receptieve velden overlappen elkaar, één receptor kan dus bij meerdere receptieve velden horen. De receptieve velden zijn het kleinst in de gele vlek, hierdoor zie je met je gele vlek de meeste details. Zorgen ook voor contrast. Visuele schors: Deze bevindt zich in het achterhoofd en bestaat uit een aantal lagen zenuwcellen. Elke laag is gespecialiseerd, bijvoorbeeld vorm, kleur en beweging. Chiasma opticum: Zie BINAS 87 C 4. In de visuele schors is een zebrapatroon te herkennen, in donkere banden komt informatie uit het ene oog terecht, in lichte banden de informatie uit het andere oog. Afstand schatten en diepte zien? Dit gaat het best met twee ogen. Wanneer beide ogen gericht zijn op hetzelfde voorwerp, zien ze het onder een verschillende hoek. Aan de hand van deze informatie kunnen je hersenen de afstand berekenen. 17.3 Zie je wat je ziet? Kleurenblindheid: Niet alle kleuren kunnen zien. De oorzaak ligt in de genen. Het allel voor een bepaalde kleur pigment ontbreekt in de bijbehorende kegeltjes. Meestal gaat het om mannen, omdat de genen voor deze pigmenten op het X-chromosoom liggen. Monochromaat: Mensen die twee typen piment missen. Deze mensen kunnen geen kleurverschillen waarnemen. Dichromaat: Mensen die één type pigment missen. Deze mensen hebben dus moeite met het onderscheiden van sommige kleuren, waarbij het desbetreffende pigment een rol speelt. Trichromaat: Mensen die gewoon alle kleuren kunnen zien. Gezichtsbedrog: De informatieverwerking in je netvlies en hersenen kan soms leiden tot onjuiste gewaarwordingen, zoals nabeelden. Nabeelden: Bij langdurige prikkeling (meer dan 30 seconden) worden de kegeltjes minder gevoelig. Bijvoorbeeld blauwgevoelige kegeltjes die strak naar een blauw vlakje staren, worden minder gevoelig voor blauw. Wanneer je daarna naar een wit vlak staart, werken deze kegeltjes minder goed. Je ziet dan geel (rode kegeltje en groene kegeltje). 17.4 Balanceren Binnenoor: Zie BINAS 87 D. Hier bevindt zich het evenwichtsorgaan. Het evenwichtsorgaan bestaat uit halfcirkelvormige kanalen en vestibulum. Labyrint: Dit is het gangenstelsel van het evenwichtsorgaan. Endolymfe: Vloeistof waarmee de halfcirkelvormige kanalen zijn gevuld. Deze is traag. De dichtheid van de endolymfe is temperatuurgevoelig, plotselinge verandering in de temperatuur zorgt voor een draaing van de ogen. Warm de ene kant, koud de andere kant. Halfcirkelvormige kanalen: Deze zijn gevuld met endolymfe. Er zijn er drie, de horizontale en twee verticale. Zie ook BINAS 87 D. Elk kanaal heeft een verdikt gedeelte. Cupula: Op de bodem van de verdikking in elk kanaal bevinden zich zintuigcellen met lange zintuigharen. De cupula is de geleiachtige massa waarin deze haren zich bevinden. Door bewegingen beweegt de endolymfe en dus de cupula, de zintuigharen buigen. Dat is de prikkel waardoor de zintuigcellen informatie doorgeven aan de hersenen. Macula: Deze dingen bevinden zich in het vestibulum. Een macula is een zintuigepitheel. Ook hier bevinden zich haren in een geleiachtige massa, maar hier liggen er kleine kalksteentjes bovenop. Een rechtlijnige beweging zorgt voor een druk verschil, deze informatie gaat naar je hersenen en wordt vertaald in een beweging. Slakkenhuis: Bevindt zich in je binnenoor. Geluidsgolven veroorzaken trillingen in de vloeistof in het slakkenhuis. Door de trillingen ontstaan er bewegingen in zintuigharen die verbonden zijn met zintuigcellen. Bij een prikkeling boven de drempelwaarde geven de zintuigcellen informatie door aan de hersenen; je hoort. Adequate prikkel: Deze bestaat uit trillingen van bepaalde frequenties. Alleen adequate prikkels kun je horen. Er zitten verschillen in het bereik van de adequate prikkel bij mensen.