Hoofdstuk 6, Voortplanting

Biologie H6; Voortplanting §1. Bevruchting: 1) Zaadcellen dringen door de follikelcellen heen; 2) Deze zaadcellen komen in contact met de eischil (eiwitten die de eicel omgeeft)-> zaadcel hecht zich aan de bindingsplaatsen die de eischil bevat; 3) De zaadcel geeft enzymen af die de eicel plaatselijk afbreken -> zaadcel komt in membraan van eicel; 4) De membranen v/d eicel en zaadcel versmelten met elkaar -> afgifte van reactie waardoor bindingsplaatsen vernietigd worden, er kan geen 2e zaadcel binnendringen. 5) De kern v/d zaadcel dringt het cytoplasma van eicel binnen -> kernen van zaadcel en eicel versmelten. 1e deling na 30 uur -> klievingsdelingen:cellen worden bij de deling niet groter. Trilharen vervoeren embryo (ca. 100 cellen) van eistokken naar baarmoeder -> na aankomst in baarmoeder wordt de trofoblast ontwikkeld. Trofoblast = buitenste omhulsel van embryo door cellen. Binnenin de trofoblast een andere laag cellen, de kiemschijf. In de kiemschijf ontwikkelen zich 2 holtes met vocht: de ene vormt, samen met de trofoblast, de vruchtvliezen amnion en chorion. De andere holte dient als dooierzak waar de bloedvaten worden gevormd. Bloedvatenstelsel kind na 3 wkn gevormd, bestaande uit: · 1 ader -> vervoerd voedingsstoffen + zuurstof van moeder naar kind · 2 slagaders -> vervoeren CO² + afvalstoffen van kind naar moeder
ader + slagader vormen samen de navelstreng. Placenta ontstaat op plaats waar navelstreng met baarmoeder is verbonden -> de villi (uitstulpingen tussen cellen v/h baarmoederslijmvlies) zorgen voor de uitwisseling van stoffen tussen moeder en kind in de placenta.
§2. Het genoom van een mens bestaat uit 46 chromosomen. Een voortplantingscel (gameten) bestaat uit 23 chromosomen (haploïde cel) -> na bevruchting 46 chromosomen (23 v. moeder + 23 v. vader à diploïde cel). De voortplantingscellen zijn eindproduct van speciaal type deling, de meiose -> bestaande uit meiose I (chromosomen van elk paar gaan uit elkaar) en meiose II (de chromatiden van elk chromosoom gaan uit elkaar) Schema meiose: 1. Begin profase I: DNA heeft zich verdubbeld, de chromosomen rollen zich op en de afbraak van kernmembraan begint. Eind profase I: de afbraak van kernmembraan gaat door, de centriolen delen. 2. Metafase I: de chromosomen gaan paarsgewijs midden in cel liggen, het equatorvlak. De spoelfiguur (een structuur van lange eiwitten in een cel) is inmiddels gevormd. 3. Anafase I: de chromosomenparen worden verdeeld, van elk paar worden de chromosomen verdeeld over de 2 polen. 4. Telofase I: de chromosomen despiraliseren enigszins en het kernmembraan is gedeeltelijk weer gevormd. Einde meiose I -> 2 haploïde cellen ontstaan een grote cel (toekomstige eicel) en een kleine cel (poollichaampje). De chromosomen in deze cellen bestaan uit 2 chromatiden dus de hoeveelheid DNA is hetzelfde als die van een gewone cel. 5. Profase II: de chromosomen rollen opnieuw op, het kernmembraan wordt afgebroken en de centriolen delen. 6. Metafase II: de chromosomen liggen in het equatorvlak, de vorming van het spoelfiguur is voltooid. Eicel komt vrij uit het ovarium (eisprong), pas na bevruchting gaat de meiose II verder. 7. Anafase II: de chromosomen worden gesplitst; de chromatiden (identieke helften van de chromosomen) van elk chromosoom gaan van elkaar af. 8. Telofase II: het kernmembraan wordt gevormd, het cytoplasma deelt. Einde meiose II -> 4 haploïde cellen ontstaan. De chromosomen in deze cellen bestaan uit 1 chromatide dus de hoeveelheid DNA is de helft als die van een gewone cel. Meiose vindt bij vrouwen plaats in de eierstokken, bij mannen in de zaadcellen in de zaadbal. Follikels = eicellen + follikelcellen. Tijdens de menstruatiecyclus komen er een aantal follikels vrij -> nemen vocht op en zwellen hierdoor op. De meeste van deze follikels sterven af, in één van de van de follikels wordt meiose I voltooid -> 2 haploïde cellen: een grote cel (de toekomstige eicel) en een kleine cel (het poollichaam, sterft af). De grote cel begint aan meiose II, maar blijft steken in de metafase II -> voltooiing van meiose II na bevruchting. Na bevruchting weer 2 haploïde cellen: poollichaampje (sterft af) en eicel. Bij mannen begint de meiose in puberteit: meiose I + II voltooid -> 4 haploïde cellen blijven enige tijd verbonden door cytoplasmabruggen -> na enige tijd differentiëren deze cellen zich tot zaadcellen. Door deze differentiatie stoten de zaadcellen bepaalde delen af en krijgen ze een staart -> duurt ongeveer 24 dagen. Trilharen voeren de zaadcellen naar de bijbal waar ze verder rijpen en worden opgeslagen. §3. De hypothalamus (onderdeel van zenuwstelsel) geeft via de zenuwen hormonen door aan hypofyse -> stimulatie van hormoonstelsel. Beide dragen zij bij aan de circulatie van hormonen. De hypothalamus geeft hormonen door aan de hypofyse via het zenuwstelsel. De hypofyse geeft hormonen als FSH en LH af. Bepaalde geslachtsorganen reageren hierop: ze verzorgen de aanmaak van gameten of gaan zelf hormonen afgeven. Bij jongens stimuleert FSH de productie van zaadcellen, LH stimuleert de afgifte van testosteron (hormoonsoort dat zorgt voor baardgroei, groei v. strottenhoofd en sterkere uitgroei v. spieren – botten – penis – zaadblaasjes en prostaat) in de zaadcellen. Bij meiden zijn onrijpe follikels in de ovaria gevoelig voor FSH en LH uit de hypofyse. Een aantal van deze follikels gaan hormonen maken: oestrogenen. Slechts 1 van de follikels wordt meiose I voltooid, diegene met de hoogste oestrogeenproductie. Het hormoon oestrogeen wordt aan het bloed afgegeven -> productie FSH in hypofyse wordt geremd -> ontwikkeling andere follikels wordt stopgezet. De oestrogenen zorgen ook voor groei van baarmoederslijmvlies dat na dmv de menstruatie afgebroken wordt. Na de 13e dag van de menstruatiecyclus stimuleert de oestrogenen de LH-productie. Deze plotselinge toename van LH zorgt voor de voltooiing van meiose I en de ovulatie. Zodra de follikel meiose I heeft doorstaan en is blijven steken in de metafase II, barst de eicel uit het follikel, komt vrij en kan worden bevrucht. Het achtergebleven follikel neemt een vetachtige stof op en wordt het gele lichaam genoemd. -> geen bevruchting: het gele lichaam sterft binnen 10 dagen af en de vorming van progesteron en oestrogeen stopt en de hoeveelheden in het bloed neemt snel af à het baarmoederslijmvlies wordt afgestoten en de menstruatie begint. Hierna komt de FSH- en LH-productie weer op gang en de cyclus begint weer opnieuw. -> bevruchting: meiose II wordt voltooid. De trofoblast nestelt zich in en gaat het hormoon HCG aanmaken -> hormoon komt via placenta in bloed van moeder, gevolgen: · het gele lichaam blijft in stand · de vorming van FSH en LH blijft geremd -> tijdens zwangerschap geen nieuwe follikels tot rijping. Na 9 maanden is foetus volgroeid -> afgeven van weeën à begin van geboorte. Het begin van geboorte geeft een reactie die er voor zorgt dat de moeder prostaglandinen (hormonen die de samentrekking van spierweefsel en baarmoederwand veroorzaken) en oxytocine (hormonen die dit samentrekken stimuleren) aanmaakt. §5. Aids is ziekte die veroorzaakt wordt door het virus HIV -> tast menselijk immuunsysteem aan -> slechte afweer tegen ziektes en virussen. Besmetting door: bloedtransfusie en seksuele contacten -> nog geen geneesmiddel. Verloop van ziekte: · Fase I: na besmetting treed heftige griepverschijnselen op -> afweercellen in bloed daalt, aantal virusdeeltjes in bloed stijgt. · Fase II: virus lijkt verdwenen -> aantal afweercellen neemt toe. Hoeveelheid antistoffen tegen HIV is aanwezig -> seropositief -> kan 3 tot 10 jaar duren. · Fase III: aantal virusdeeltjes in bloed stijgt enorm, aantal afweercellen in bloed daalt enorm -> geen afweer, erg vatbaar voor ziektes en infecties -> patiënt komt hierdoor te overlijden. Levenscyclus van HIV-virus: 1) Het Aids-virus bestaat uit 2 RNA-strengen en een aantal enzymen in eiwitmantel; 2) Als een virus een T-cel (afweercel) tegenkomt, binden de eiwitten op het virus omhulsel zich aan de receptoren op het celmembraan; 3) Het virus gaat de cel binnen. Het RNA wordt afgelezen en er wordt een dubbele streng DNA gevormd door het enzym “reverse transscriptase”; 4) Vervolgens wordt het virale DNA ingebouwd in het DNA van de T-cel door het enzym “integrase” -> onderzoekers proberen integrase-remmers te vinden; 5) Het virale DNA benut de stofwisseling van de cel om nieuw RNA en eiwitten te maken; 6) Proteasen knippen het eiwit in kortere ketens, zodat nieuwe virusdeeltjes gevormd kunnen worden -> protease-remmers blokkeren de protease; 7) De virussen komen vrij en vallen andere T-cellen aan; 8) Afweersysteem valt uit -> gevolg is dat patiënt zeer vatbaar wordt voor ziektes en bacteriën en hierdoor zal overlijden.