Hoofdstuk 4 groei

HOOFDSTUK 4 Groei

Fasen van een mensenleven:

-baby: afhankelijk van de ouders, snelle groei, veel slaap nodig, nog problemen met temperatuurregeling

-kleuter: leren, groeien, ontwikkeling gebit, ontwikkeling motoriek, ontwikkeling taal

-kind: leren, groeien, definitief gebit

-puber: rijping geslachtsorganen, laatste groeispurt, ontwikkeling kritische houding

baby t/m puberteit: toename van het aantal cellen is groter dan de afname

-volwassene: volgroeid, zorg voor nakomelingen

volwassen: toename en afname van het aantal cellen is ongeveer gelijk

-bejaarde: einde levensfase, lichamelijke achteruitgang, wijsheid

§ 4.1 Dooreten, daar word je oud van

Verouderingskenmerken: kenmerken die een lichaam op een bepaalde lichaam begint te vertonen, zoals rimpels, grijze haren en stijfheid

Eiwitten en andere bouwstoffen zijn nodig voor de opbouw van cellen

Vitaminen zijn bestanddelen van enzymen en nodig voor de celprocessen

Groei en ontwikkeling, maar ook verouderingsverschijnselen, hangen ten dele af van de samenstelling van het voedsel.

Lichaamscellen delen niet eindeloos, na een aantal delingen komen de meeste cellen in een soort rustfase

Telomeer: laatste stuk van elke DNA-keten, dit stuk wordt bij elke deling korter, uiteindelijk is het stukje zo klein geworden dat een nieuwe deling de rest van het DNA met daarop informatie over eiwitten zou beschadigen

Telomerase: enzym dat het telomeer langer maak, zodat de cel vaker kan delen, bevind zich oa. In darm en huid cellen

Celdood: proces dat in werking wordt gezet door de cel zelf bij grote beschadigingen

Veel beschadigde en afgestorven cellen leiden tot ouderdomsverschijnselen

Tijdens het leven worden cellen voortdurend door celding vervangen. Lichaamscellen delen niet eindeloos. Het telomeer geeft de grens aan van het aantal delingen van de meeste lichaamscellen. Bij beschadiging van cellen treedt celdood op.

In kanker zit vaak het enzym telomerase. Door de telomerase blijft het telomeer lang genoeg en kan de cel langer blijven delen en stopt het delen van de cellen die kanker veroorzaken dus niet.

§ 4.2 Giraffen en olifanten

Lengtegroei: ontstaat voornamelijk door dat de pijpbeenderen groeien, kraakbeelcellen in de groeischijf worden aangezet tot deling en verbening, waardoor het pijpbeen groeit. De groei van een pijpbeen stopt als alle kraakbeelcellen in de groeischijf in bot cellen veranderd zijn. Hormonen en groeifactoren beïnvloeden de groei van de pijpbeenderen.

Groeischijf: zone met kraakbeen, bevindt zich vlak onder de uiteinden van de pijpbeenderen

Groeihormoon: hormoon dat in de kinderjaren vooral verantwoordelijk is voor de groei, wordt gemaakt in de hypofyse, bereikt via het bloed je hele lichaam

Geslachtshormonen: hormonen die in de puberteit verantwoordelijk zijn voor de groeispurt, deze zorgen er ook voor dat de kraakbeelcellen in de groeischijven zich versneld omvormen tot botcellen

Groeistoornissen kunnen het gevolg zijn van een tekort aan het groeihormoon of geslachtshormonen

Hypofyse: een klier vlak onderaan de hersenen die veel verschillende hormonen maakt

Groeifactoren: worden gemaakt door cellen met receptoren voor het groeihormoon, zijn kleine eiwitmoleculen die cellen stimuleren (of verhinderen) te delen.

Bij een mutatie in het gen voor de groeifactor, delen cellen niet door het ontbreken van de groeifactor en is er geen groei.

Groeifactoren en hormonen beïnvloeden de deling van cellen. Groeistoornissen zijn het gevolg van een tekort aan hormonen of groeifactoren. Lengte groei is voornamelijk het gevolg van celdeling in de groeischijven van de pijpbeenderen.

Een dikke groeischijf voorspelt dat je nog veel zult doorgroeien, er zijnveel kraakbeencellen die op het groeihormoon kunnen reageren door te gaan delen.

Bij de groei komen meer cellen in het inwendige van het lichaam te liggen.

Bij proportionele groei van een lichaam met factor x wordt zijn oppervlak x2 maal zo groot en zijn volume en massa x3 maal zo groot. Verhoudingsgewijs verliest een groot lichaam minder warmte dan een klein lichaam.

Combinaties:

Groeifactor – celdeling

Groot lichaamsoppervlak – veel warmteverlies

Toenemend gewicht – sterkere spieren

Testosteron – versnelde groei

§ 4.3 Jong blijven? Vernieuw je cellen!

Het is belangrijk voor een organisme om de celdeling te regelen omdat:

-celdeling geremd moet kunnen worden want ongeremde celdeling kan leiden tot het ontstaan van tumoren

-celdeling gestimuleerd moet kunnen worden want bij beschadigingen of bij het afsterven van cellen is herstel nodig, hiervoor moeten nieuwe cellen aangemaakt worden

Nieuwe cellen ontstaan wanneer bepaalde stoffen cellen aanzetten tot deling

Celcyclus: periode waarin een cel ontstaat, groeit, actief is en opnieuw deelt, bestaat uit vier fasen: G1, S, G2, M-fasen

Interfasen: de eerste drie fasen van de celcyclus, tijdens deze fase zijn de DNA-moleculen niet opgerold, de genetische code is dan af te lezen, aan het einde van deze fase bereidt de cel zich op de deling voor

G1-fase (gap): de cel neemt in omvang toe, de organellen zijn actief met het maken van stoffen die een rol spelen bij het verdubbelen van het DNA

S-fase (synthese): een cel verdubbelt de DNA-moleculen, de twee identieke DNA-moleculen blijven op een punt met elkaar verbonden (centromeer)

G2-fase(gap): enzymen controleren beide DNA-moleculen op kopieerfouten en de mitochondriën en andere organellen verdubbelen zich

De celcyclus bestaat uit vier fasen. In de interfasen groeit de cel, verdubbelt het DNA en delen de celorganellen. De beide DNA-moleculen zijn identiek.

In de G2-fase controleren enzymen het verdubbelde DNA en herstellen waar nodig is, dit is belangrijk omdat het DNA voor eiwitten codeert. Als er een fout in de code zit, kunnen aan de ribosomen eiwitten ontstaat die een verkeerd aminozuur bevatten.

M-fase(mitose): bestaat uit de profase, metafase, anafase en telofase

1 Profase: de DNA-ketens (chromosomen) spiraliseren, dus rollen zich op. Het kernmembraan en de kernlichaampjes verdwijnen. De in de G2-fase verdubbelde polen gaan uiteen.

2 Metafase: de chromosomen liggen in het midden van de cel (het equatorvlak) en vormen een spoelfiguur.

3 Anafase: de verdeling van de chromosomen. De centromeren splitsen zich en de chromatiden gaan uit elkaar. De eiwitdraden trekken de chromatiden naar de tegenoverliggende polen. Het centromeer eerst, de rest bungelt er wat achteraan.

4 Telofase: de afronding van de kerndeling. Elke groep krijgt een eigen kernmembraan dat ontstaat uit het endoplasmatisch reticulum. Kernlichaampjes worden geleidelijk zichtbaar. De cel maakt een begin met de celdeling.

Chromatiden: twee identieke helften waaruit de chromosomen bestaan, zijn met elkaar verbonden in het centromeer

Spoelfiguur: de eiwitdraden lopen vanaf twee polen naar de centromeren, maakt het mogelijk dat de chromatiden bij de mitose uit elkaar gaan en precies gelijk over de nieuw te vormen cellen worden verdeeld

Na afloop van een mitose vindt de eigenlijke celdeling plaats. Nieuw gevormde celmembranen brengen een scheiding tussen de beide kernen en het omringende grondplasma met de celorganellen. Er zijn twee dochtercellen ontstaan, elk met eigen kern, identiek aan die van de andere cel en die van de oorspronkelijke cel

Kenmerkend voor een mitose is het uiteentrekken van de chromatiden. Dat levert twee sets identieke DNA-moleculen, één voor elke dochtercel. Bij de celdeling worden grondplasma en celorganellen verdeeld.

Interfase – profase – metafase – anafase – telofase

§ 4.4 Beter een goede buur . . .

Weefsels functies

spierweefsel beweging mogelijk maken

zenuwweefsel geleiden impulsen

Klierweefsel het maken van klierproducten

dekweefsel afdekken bloedvaten, lichaamsoppervlak en afdekken binnenkant darm

bindweefsel aanhechting van spieren aan botten, houdt spierweefsel bijeen

beenweefsel stevigheid

kraakbeenweefsel soepelheid bij beenverbindingen, groei van bot, schokbreking

vetweefsel opslag, warmte-isolatie

Na de bevruchting deelt een zygote en de gevormde cellen delen opnieuw. De cellen die bij de eerste delingen ontstaat lijken erg op elkaar. Later ontstaan er verschillen in grootte, vorm en in de eiwitten die ze maken en in de functie die ze hebben.

Zygote: bevruchte eicel, deelt na de bevruchting

Celdifferentiatie: de eicel en de cellen ontstaan uit de eerste celdelingen hebben het vermogen in alle celtypen te veranderen, er ontstaan dus cellen die verschillen in grootte, vorm en in de eiwitten die ze maken en in de functie die ze hebben, in elk celtype wordt een andere combinatie van genen actief

De cellen bevatten steeds hetzelfde DNA maar zijn toch verschillend, dit komt door het aan en uitschakelen van genen.

Celdeterminatie: cellen krijgen een bestemming (als bijv. been/hersencel), dit gebeurt tijdens de ontwikkeling van een embryo

Mastergenen: stukken DNA met de informatie over de regeleiwitten, zorgen ervoor dat sommige stukken DNA actief zijn en andere niet, besturen de ontwikkelingspatronen van organen

De eiwitproducten van de mastergenen blijven tijdens de verdubbeling van het DNA en de celdeling op hun plek zitten, daardoor maakt een botcel bij deling nieuwe botcellen en een huidcel nieuwe huidcellen.

Bij de ontwikkeling van weefsels treedt eerst celdeterminatie op, vervolgens celdifferentatie. Mastergenen sturen dit proces, waarbij genen aan- en uitgeschakeld worden.

Mastergenen coderen voor eiwitten, die op het DNA van de cel gaan zitten. Ook bij een celdeling blijven de eiwitten op hun plaats zodat elk type cel alleen een nieuwe cel maakt van hetzelfde type

Niet alleen mastergenen bepalen de ontwikkeling van een embryo, ook de plaats waar de cel ligt is van belang. Vaak beïnvloedt het contact met de buurcellen de ontwikkeling van een bepaalde cel

Inductie: het contact met de buurcellen beïnbloed de ontwikkeling van een bepaalde cel

Inductie kan leiden tot geprogrammeerde celdood

Geprogrammeerde celdood: cellen sterven doordat, na een signaal van buitenaf, hun eigen DNA hen daartoe aanzet

Cellen beïnvloeden elkaar door onderling contact. Deze beïnvloeding noemen we inductie. Inductie kan leiden tot geprogrammeerde celdood.

§ 4.5 Wildgroei

De celdeling wordt geregeld door groei en remfactoren

Tumor: ook wel gezwel genoemd, ontstaat doordat een cel voortdurend blijft delen

-goedaardig: plaatselijk probleem doordat hij ingekapseld ligt in een laagje bindweefsel, bijv. wrat

-kwaadaardig: bepaalde cellen laten los van hun buurcellen en reizen via bloed/lymfe naar andere lichaamdelen en kunnen zich daar tot een nieuw gezwel ontwikkelingen, kanker

De celcyclus staat onder invloed van verschillende stoffen. Er zijn stoffen die de celdeling stimuleren (groeifactoren en hormonen) en stoffen die de celdeling remmen. Een cel heeft voor deze stimulerende of remmende stoffen specifieke receptoren. De stimulerende of remmende stoffen schakelen via receptoren op de cel bepaalde regelgenen in het DNA aan of uit. Een verstoring in de aanvoer van deze stoffen kan tot een ongeremde celdeling leiden.

Regelgenen: die in de cel betrokken zijn bij de deling kun je in twee groepen verdelen:

-proto-oncogenen: groep genen die de celdeling stimuleert, coderen voor eiwitten die een uitwendig groeisignaal overbrengen naar de celkern, als gevolg daarvan verdubbelt het DNA en gaat de cel delen

Door een mutatie in een proto-oncogen veranderen de eiwitten die een groeisignaal overbrengen naar de kern, ze geven een groeisignaal aan de kern zonder dat ze opdracht kregen van de receptor

-tumor-suppressorgenen: groep genen die de celdeling remt, brengen het een negatief signaar over naar de kern, waardoor de celdeling onderdrukt wordt

Zelfmoordgen: kan aangeschakeld worden door cellen met onherstelbare DNA-beschadigingen, is in elke menselijke cel aanwezig

Mutaties spelen een belangrijke rol bij het ontstaan van tumoren

Carcinogene stoffen: stoffen die kanker kunnen veroorzaken

Voor het ontstaan van kanker zijn meerdere oorzaken aan te geven: verstoring in het evenwicht van stimulerende en remmende stoffen, fouten in receptoren, mutaties in regelgenen. Carcinogene stoffen en straling veroorzaken mutaties.

Twee typen stoffen die ervoor zorgen dat een cel niet doorgaat met delen zijn groei-remmende stoffen en stoffen die leiden tot celdood

Huid, longen en darmen zijn extra gevoelig voor carcinogeen omdat hierin voortdurend celdelingen plaatsvinden. Wanneer de celdelingen niet goed gereguleerd worden, kunnen tumoren ontstaan. Bovendien bevindt het DNA zich in deze cellen door de vele delingen voortdurend in een kwetsbare toestand.

Kankercellen verspreiden zich door het lichaam, dat is heel bijzonder want de meeste cellen verankeren zich op hun eigen plek met behulp van eiwitten, zou een cel losraken van zijn plek, dan sterft hij, dit is bij kankercellen dus niet het geval.

Door een mutatie in de genen voor de eiwitten die de cel op zijn plaats houden, kan een aantal cellen van een tumor losraken. Die kruipen vervolgens in een bloed/lymfevat.

Metastasen: uitzaaiingen van tumoren

Wanneer een cel in een te hoog tempo doorgaat met delen ontstaat een gezwel. Metastasen ontstaan wanneer cellen losraken van het gezwel.