Hoofdstuk 6 voortplanting

HOOFDSTUK 6 Voortplanting

Geslachtscellen ontstaan bij een speciaal type celdeling, de meiose, daarbij spelen geslachtshormonen een rol.

Voordat er mitose (kerndeling) en vervorling een celdeling kan plaatsvinden, moet eerst het Dna verdubbeld worden. Aan beide DNA ketens wordt een nieuwe keten gemaakt, zodat van elke keten een exacte kopie ontstaat.

Weg die een zaadcel aflegt vanaf de plaats van vorming tot aan de plaats van lozing:

In de ballen of testes worden de zaadcellen gevormd, dan gaan ze via zaadbuisjes naar de bijbal, via de zaadleider komen ze in de urinebuis waarna ze het lichaam verlaten tijdens een zaadlozing. De zaadcellen passeren op hun weg door de zaadleider eerst de zaadblaas en dan de prostaat.

Weg die een zaadcel aflegt in het vrouwelijk lichaam bij bevruchting:

De zaadcellen starten in de vagina, daarna zwemmen ze via het slijm van de baarmoedershals en het baarmoederslijmvlies naar de eileider waar een zaadcel de eicel kan bevruchten.

§6.1 Het begin is er

Kernversmelting – geslachtelijke voorplanting

Mitose - geslachtelijke voorplanting en ongeslachtelijke voorplanting

Nakomelingen hebben hetzelfde erfelijk materiaal - ongeslachtelijke voorplanting

Nakomelingen hebben verschillend erfelijk materiaal - geslachtelijke voorplanting

Een eicel die vrijkomt, is omringd door follikelcellen uit het ovarium (eierstok).

Zaadcellen komen eerst in contact met de eischik, een laag eiwitten om de eicel. De eischil bevat receptoren, waaraan een zaadcel zich kan vasthechten. Zodra dit gebeurt, geeft de zaadcel enzymen af die de eischil ter plekke afbreken. Zo dringt de zaadcel door tot de celmembraan van de eicel. De membranen van eicel en zaadcel versmelten, de kern van de zaadcel dringt binnen in het grondplasma van de eicel. Daarna vinden de eerste delingen plaats, de klievingsdelingen. De eischil beschermt het klompje cellen tegen infecties. Trilharen aan de binnenkant van de eileiders vervoeren het klompje cellen naar de baarmoeder.

Een tweede zaadcel kan niet binnendringen, doordat bij het samensmelten van de membranen van zaadcel en eicel andere zaadcellen loskomen van de receptoren.

Klievingsdelingen: de eerste delingen die plaatsvinden na bevruchting, vinden plaats in de eileider, hierbij worden de cellen niet groter.

Bij de bevruchting versmelt de kern van een zaadcel met die van een eicel. De klievingsdelingen vinden plaats in de eileider.

Zaadcellen dringen door follikelcellen heen --> zaadcellen hechten zich aan de eischil --> enzymen van de zaadcel breken een stukje van de eischil af --> de celmembranen versmelten --> de celkernen versmelten

Na drie dagen is er een klompje van 16 cellen, de bevruchte eicel is dan 4 delingen ondergaan.

Als het klompje in de baarmoeder komt, nestelt het zich in het baarmoederslijmvlies. De cellen ondergaan een rangschikking

Trofoblast: blastulaholte met een buitenste omhulsel van cellen, hierbinnen bevindt zich een laag cellen die we de kiemschijf noemen, produceert verschillende stoffen, vormt uitstulpingen (vlokken die tussen de cellen van het baarmoederslijmvlies ingroeien

Cellen in de kiemschijf delen en er ontstaan twee holten gevuld met vocht (dooierblaasje en de amnionholte)

De vlokken van de trofoblast nemen voedingsstoffen en zuurstof op uit het bloed in de bloedvaten van de baarmoederwand en geven koolstofdioxide en andere afvalstoffen terug aan het bloed van de moeder.

Tussen trofoblast en kiemschijf, ontstaat een hechtsteelt, hierdoor vindt transport van stoffen tussen trofoblast en kiemschijf plaats.

De amnionholte groeit, verdringt de blastulaholte en komt met het omhulsel tegen de trofoblast te liggen. Het dooierblaasje vormt de eerste bloedcellen. Uit de cellen van de kiemschijf tussen dooierblaasje en amnionholte vormt zich het embryo.

Na drie weken is het bloedvatenstelsel van het embryo gevormd. Een deel van de bloedvaten groeit door de hechtsteel naar buiten: de bloedvaten in de navelstreng.

Navelstreng: bevat twee slagaders en een ader, de ader voert voedingsstoffen en zuurstof aan vanuit de placenta, in de navelstrengslagaders is het bloed rijk aan koolstofdioxide en andere afvalstoffen, deze stoffen komen via de placenta in het bloed van de moeder

Foetus: zo wordt het embryo na acht weken genoemd, dan zijn alle organen aangelegd

De twee vruchtvliezen (amnion en chorion) groeien met de foetus mee. Ze vormen de buitenwand van een stootkussen van vruchtwater dat de foetus beschermt tegen schokken.

Placenta: bevat bloedvaten van zowel moeder als foetu, hier vindt de uitwisseling van stoffen plaats tussen beide bloedsomlopen

Uit de kiemschijf ontstaat het embryo. Uit het embryo ontwikkelt zich de foetus. De trofoblast en een deel van het baarmoederslijmvlies vormen de placenta. De navelstreng vormt de verbinding tussen placenta en foetus. Via de placenta wisselen foetus en moeder stoffen uit.

Eerste deling --> embryo bestaat uit 100 cellen + aankomst van embryo in baarmoeder --> productie van HCG + vorming van amnionholte + vorming dooierblaasje --> innesteling in baarmoederslijmvlies

Het bloed van de navelstrengslagaders bevat een hoge concentratie koolstofdioxide en afvalstoffen.

Bij een vruchtwaterpunctie neemt een arts wat vruchtwater weg uit de amnionholte.

§6.2 Zaadcel/eicel

Spoelfiguur: bestaat uit spoeldraden, is een bundeling van eiwitdraden met een trekvermogen, de chromatiden of chromosomen worden ermee verplaatst tijdens het proces van de kerndeling, zijn vooral heel duidelijk zichbaar wanneer ze het erfelijk materiaal van het midden van de cel naar de polen van de cel trekken

Chromosoom: een draadvormige structuur die het DNA van het organisme bevat met de daarbij behorende eiwitten, bij verdubbeling ontstaat een paargenoot, een chromatide

Chromatiden: kopie van een chromosoom, zit vaak nog vast aan zijn paargenoot met het centromeer, na afloop van de verdubbeling heten de beide chromatiden een chromosoom

Tijdens de S(ynthese) fase van de interfase vindt verdubbeling van DNA plaats.

Geslachtscellen: gameten, hebben 23 verschillende chromosomen, zijn haploïd

Door bevruchting ontstaat een diploïd aantal 2 x 23 = 46 chromosomen, die chromosomen kun je in paren rangschikken, voor elk paar geld dat een van de chromosomen van het paar afkomstig is van je moeder en het andere van je vader en ze bevatten informatie over dezelfde erfelijke eigenschappen die je bezit

Meiose: speciaal type celding waarbij het eindproduct geslachtscellen zijn, bestaat uit meiose I en meiose II

-Meiose I: de chromosomen gaan van elk paar chromosomen uit elkaar

Net als bij de mitose verdubbelt het DNA vlak voor de deling begint.

Begin profase I: de chromosomen spiraliseren waardoor ze met een microscoop te zien zijn en het uiteenvallen van het kernmembraan begint

Eind profase I: de afbraak van het kernmembraan gaat door, de centriolen delen

Metafase I: de chromosomen liggen paarsgewijs midden in de cel, in het equotorvlak, de spoelfiguur van trek en steundraden is gevormd, aan ieder chromosoom zit een trekdraad

Anafase I: de trekdraden trekken van elk paar chromosomen een chromosoom (met nog steeds twee chromatiden) naar de ene pool en het andere naar de andere pool

Telofase I: de chromosomen despiraliseren en het kernmembraan is gedeeltelijk weer gevormd

-Meiose II: de chromatiden van elk chromosoom gaan uit elkaar

Profase II: de chromosomen spiraliseren opnieuw, het kernmembraan valt uiteen en de centriolen delen opnieuw

Metafase II: de chromosomen liggen in een equatorvlak dat loodrecth op het eerste vlak staat, de spoelfiguur is gevormd, aan ieder chromosoom zitten twee trekdraden

Anafase II: de trekdraden trekken de chromatiden uit elkaar, de chromosomen splitsen, de chromatiden van elk chromosoom gaan van elkaar af

Telofase II: de kernmembranen ontstaan, het grondplasma deelt

Na de meiose zijn 4 geslachtscellen gevormd, elk met de helft (23) van het oorspronkelijke chromosomen aantal, elk chromosoom is nu enkelvoudig aanwezig.

Een gewone lichaamscel is diploïd. Bij de meiose worden haploïde geslachtscellen gevormd, deze bevatten een exemplaar van elk chromosomenpaar.

Mitose Meiose I Meiose II

Voorafgaand aan de deling vindt x x x

verdubbeling van DNA plaats

Chromosomen liggen paarsgewijs in het - x -

equatorvlak

Aan de centromeer van een chromosoom x - x

zitten aan weerszijden trekdraden

De cellen die na de deling ontstaan, zijn x - x of -

verschillend wat erfelijk materiaal betreft

Bij de deling worden chromosomen in x - x

chromatiden gesplitst

Van elk chromosomenpaar gaat er een - x -

chromosoom naar de ene en een naar de andere pool

Crossing-over: het kruisen van de chromatiden van de paarsgewijs liggende chromosomen tijdens profase I, dit kan leiden tot een breuk en verwisseling van stukjes chromatiden

Bij crossing-over ontstaan 4 verschillende geslachtscellen wat betreft erfelijk materiaal.

Zonder crossing-over ontstaan twee aan twee identieke geslachtscellen wat betreft erfelijk materiaal

Vanaf anafase II bestaat een chromosoom uit een chromatide.

VROUWEN

Rond de achtste week delen bij een vrouwelijk embryo de kiemcellen in de ovaria zich mitotisch, een deel van de oögonia sterft af, de resterende oögonia beginnen nog voor de geboorte aan de meiose

Oöcyten: oögonia dat aan de meiose is begonnen, worden omgeven door follikelcellen

Follikels: oöcyten met omgeven follikelcellen

Tijdens de geboorte bevinden de oöcyten zich in profase I, dat blijft zo totdat een oöcyt zich ontwikkelt tot een eicel, dit gebeurt tussen de puberteit en de menopauze.

Tijdens iedere menstruatiecyclus nemen vijf tot twaalf follikels sterk in volume toe en hervatten de meiose, slechts een follikel ontwikkelt zich uiteindelijk verder, de rest sterft af.

Na meiose I volgt een ongelijke deling, een cel behoudt al het grondplasma, de andere vormt het poollichaampje, dat meestal afsterft. De grote cel begint aan meiose II, maar blijft steken in de metafase. In dat stadium komt de eicel vrij uit het ovarium: de eisprong.

Eisprong: tijdens de metafase II komt de eicel vrij uit het ovarium

Pas als er bevruchting optreedt, wordt de meiose II voltooid.

Het kan gebeuren dat twee follikels tegelijkertijd volledig ontwikkelen, wanneer beide vrijkomende eicellen bevrucht worden (elk door een andere zaadcel), dan ontstaat een twee-eiige tweeling.

MANNEN

Bij jongens begint de meiose pas met de puberteit, dit gebeurt in de testes en gaat het hele leven door. De kiemcellen, spermatogonia, in de wanden van de zaadbuisjes delen voordurend (mitose). Elke deling levert een spermatocyt (diploïd) en een nieuw spermatogonium (diploïd) op. Uit de spermatocyt ontstaan na meiose I en II vier haploïde cellen die onderling nog enige tijd verbonden blijven door cytoplasmabruggen. Vervolgens differentiëren de cellen zich tot zaadcellen, hierbij krijgen ze een staart.

De vorming van een zaadcel duurt ongeveer 24 dagen. Vanuit de zaadbuisjes vervoeren trilharen de zaadcellen naar de bijbal waar ze verder rijpen en worden opgeslagen. De wand van deze buis bevat spiercellen die de zaadcellen naar de zaadleider stuwen. Pas in het lichaam van de vrouw kunnen de zaadcellen zelf bewegen.

Eicellen ontstaan door meiose in een eierstok, zaadcellen in een zaadbal.

begin meiose I – voor de geboort

voltooiing meiose I – bij de eisprong

voltooiing meiose II – bij bevruchting

vorming spermatogonia – wand zaadbuisje

meiose I – wand zaadbuisje

meiose II –wand zaadbuisje

differentiatie tot zaadcel – holte zaadbuisje

opslag zaadcel – bijbal

toevoeging zaadvloeistof – zaadblaasje, prostaat

§6.3 Een oproep aan de organen

Zowel je hormoonstelsel (via de hypofyse) als je zenuwstelsel (via de hypothalamus) zijn betrokken bij de afgifte van hormonen. De hypothalamus geeft via zenuwbanen hormonen af aan het bloed. Via korte bloedvaten komen ze in de hypofyse. De hypofyse reageert daarop door oa. de hormonen FSH en LH aan het bloed af te geven. Bepaalde cellen van je geslachtsorganen reageren op deze hormonen: ze maken geslachtscellen of gaan zelf hormonen afgeven.

Bij jongens stimuleert FSH de productie van zaadcellen in de testes, LH stimuleert daar de afgifte van het hormoon testosteron, dat regelt de baardgroei, groei van het strottenhoofd, sterkere uitgroei van de spieren en botten en uitgroei van de penis, testes, zaadblaasjes en prostaat.

Meisjes hebben een menstruatiecyclus, deze duurt 28 dagen. Onrijpe follikels in de ovaria zijn gevoelig voor FSH (follikel stimulerend hormoon) uit de hypofyse, daardoor ontwikkelen vijf tot twaalf follikels zich onder invloed van FSH. Ze maken hormonen: oestrogenen. Een follikel ontwikkelt zich volledig, dat is de follikel met een hoge oestrogenenproductie. Die oestrogenen komen in het bloed en remmen de FSH productie in de hypofyse, hierdoor stopt de ontwikkeling van de andere follikels. De oestrogenen bevorderen ook de groei van nieuw baarmoederslijmvlies. De grote hoeveelheid oestrogenen stimuleert de productie van het hormoon LH. De plotselinge toename van LH veroorzaakt de voltooiing van meiose I en de ovulatie (eisprong). De eicel barst uit de follikel, komt vrij en kan bevrucht worden. Dit moet binnen een dag gebeuren anders sterft de eicel af. De achterblijvende lege follikel neemt veel vetachtige stoffen op waardoor het een gele kleur krijgt, het heet nu verder geel lichaam. Naast oestrogenen gaat het geel lichaam grote hoeveelheden progesteron vormen. Dit hormoon remt de FSH en LH productie en stimuleert verdere uitgroei van het baarmoederslijmvlies. Zolang het geel lichaam functioneert, ontwikkelen er zich geen nieuwe follikels meer. Als de eicel niet bevrucht is, degenereert het geel lichaam na tien dagen. De vorming van progesteron en oestrogeen stopt en de hoeveelheden van deze hormonen in het bloed nemen snel af. Daardoor laat een deel van het baarmoederslijmvlies los (menstruatie) en de FSH productie komt weer op gang.

Vanaf de puberteit regelen geslachtshormonen de vruchtbaarheid. De vorming van geslachtscellen en de menstruatie bij vrouwen vindt plaats onder invloed van hormonen.

FSH = follikel stimulerend hormoon: wordt afgegeven door de hypofyse, zorgt er bij meisjes voor dat follikels zich ontwikkelen, stimuleert bij jongens de productie van de zaadcellen in de testes

LH = luteïniserend hormoon: wordt afgegeven door de hypofyse, wordt bij meisjes gestimuleerd door oestrogeen, veroorzaakt bij meisjes de voltooiing van meiose en de ovulatie (eisprong), stimuleert bij jongens de afgifte van het hormoon testosteron

Oestrogeen: wordt gemaakt door een ontwikkeld follikel, remmen de FSH productie, bevorderen de groei van nieuw baarmoederslijmvlies, stimuleert de productie van het hormoon LH

Progesteron: wordt gemaakt door het geel lichaam, remt de FSH en LH productie en stimuleert verdere uitgroei van het baarmoederslijmvlies

De hypofyse maakt bij zowel meisjes als jongens de hormonen FSH en LH.

Testeron: wordt gestimuleerd door LH, regelt de baardgroei, groei van het strottenhoofd, sterkere uitgroei van de spieren en botten en uitgroei van de penis, testes, zaadblaasjes en prostaat

Menstruatie: ontstaat omdat progesteron en oestrogeenproductie stopt doordat het gele lichaam sterft, hierbij wordt eeen deel van het baarmoederslijmvlies verwijderd

Zodra het klompje cellen is ingenesteld, produceren cellen van de trofoblast het hormoon HCG. Dit hormoon komt via de placenta in het moederlijk bloed en zorgt ervoor dat: het geel lichaam in stand blijft, blijft oa. progesteron maken waardoor een nieuwe menstruatie uitblijft en de vorming van FSH en LH geremd blijft door de progesteron, daardoor komen er tijdens de zwangerschap geen nieuwe follikels tot rijping

HCG = Human chorionic gonadotropin: wordt geproduceerd door cellen van de trofoblast, zorgt ervoor dat het geel lichaam in stand blijft en blijft progesteron maken

Miskraam ontstaat als er te weinig HCG gemaakt is.

De productie van HCG neemt na 3 maanden af, waardoor het geel lichaam degenereert.

De placenta vormt oestrogenen en progesteron, hierdoor ontwikkelt het baarmoederslijmvlies zich verder.

Na ongeveer 9 maanden is de foetus volgroeid. De foetus geeft door middel van hormonen de signalen die de weeën in gang zetten, door deze signalen maakt de moeder prostaglandinen. De druk op de baarmoedermond neemt door het gewicht van het kind toe, daardoor gaan zenuwimpulsen naar de hypothalamus van de moeder, deze zet de hypofyse aan tot de afgifte van het hormoon oxytocine, hierdoor ontstaan weeeën die het kind uitdrijven. Dan komt de vorming van prolactine op gang in de hypofyse van de moeder.

Prostaglandinen: hormonen die oa. samentrekking van het spierweefsel van de baarmoederwand veroorzaken

Oxytocine: hormoon dat de samentrekking van spieren van de baarmoederwand verder stimuleert, stimuleert ook de afgifte van melk

Prolactine: hormoon dat de melkvorming bevordert. Zwangerschap, geboorte en melkproductie wordengeregeld door hormonen.

Hormonen Vrouwen Mannen

FSH bevordert rijping follikel bevordert vorming van zaadcellen

LH meiose I wordt voltooid, bevordert testosteron productie

bevordert ovulatie

Oestrogenen remt de FSH productie, -

bevordert ontwikkeling

secundaire geslachtskenmerken

Progesteron remt LH productie -

Testosteron - bevordert ontwikkeling secundaire

geslachtskenmerken

§6.4 Ingrijpen in de vruchtbaarheid

Twee weken na de menstruatie is de kans op zwangerschap het grootst, want dat is gemiddeld het moment van ovulatie (eisprong).

Een bevruchting kan alleen plaatsvinden als zaadcel en eicel bij elkaar kunnen komen. Om de zwangerschap te kunnen voltooien is het nodig dat het embryo zich kan innestelen. Voorbehoedsmiddelen grijpen ergens in deze processen in.

Pil: voorbehoedsmiddel waarin de hormonen progesteron en oestradiol in zitten, die de rijping van de follikels en de ovulatie remt en die het slijm dat de baarmoederhals afsluit, taaier maakt, zodat zaadcellen er moeilijker doorheen kunnen.

Sterilisatie: het operatief onvruchtbaar laten maken, bij de man wordt de zaadleider doorgesneden zodat er geen zaad maar alleen zaadvocht door kan, bij de vrouw kan de eileider worden afgebonden of worden dichtgebracht zodat er geen eicel meer in de baarmoeder kan komen

Er zijn verschillende methoden om een zwangerschap te voorkomen of af te breken.

Manieren om zwangerschap te voorkomen:

-barrière aanbrengen tussen zaadcellen en eicel (condoom, pessarium en sterilisatie)

-zorgen dat het slijm te taai wordt om de zaadcellen te passeren (anticonceptiepil en spiraaltje)

-ovulatie voorkomen (anticonceptiepil)

IVF = in vitro fertilisatie: reageerbuisbevruchting, hierbij krijgt de vrouw hormonen toegediend om meerdere follikel te laten rijpen, zodra de follikels groot genoeg zijn, zuigt een arts met een naald een aantal eicellen uit de follikels, vervolgens gaat elke eicel apart naar een pertrischaaltje met veel zaadcellen (inseminatie), na de bevruchting is er een klompje ontstaan, deze wordt in de baarmoeder van de vrouw geplaatst

ICSI = intra cytoplastmatische spermacel injectie: arts zuigt een zaadcel met een zeer dun glazen naaldje op en spuit deze rechtstreeks in een van de eicellen

Onvruchtbaarheid neemt de laatste jaren toe, maar is steeds vaker te verhelpen. IVF en ICSI helpen verminderd vruchtbare echtparen zwanger te worden.

Bij reageerbuisbevruchting krijgt de vrouw hormonen toegediend die zorgen voor rijping van de follikels, waarna een arts een aantal follikels uit het ovarium kan halen. Voor de bevruchting maakt de eicel de meiose I af, eenmaal bevrucht kan het embryo na twee dagen in de baarmoeder geplaatst worden.

§6.5 Virussen

HIV = humaan immunodeficiëntie virus: virus dat het menselijk immuumsysteem aantast, stadium 1: griepsverschijnselen, in het bloed is een groot aantal virusdeeltjes aanwezig en het aantal afweercellen daalt, er worden antistoffen tegen HIV aangemaakt, rustfase: virus lijkt verdwenen , nauwelijks virussen in het bloed aanwezig en het aantal afweercellen is weer normaal, actieve fase: het aantal virusdeeltjes in het bloed stijgt enorm en het aantal afweercellen daalt dramatisch, er is geen afweer meer tegen bacteriën en virussen, zo ontstaan allerlei bijkomende infecties, is een retrovirus

HIV hecht zich aan de receptoren die vooral aanwezig zijn op de T-lymfocyten van het afweersysteem, met het RNA gaat een bijzonder enzym mee de T-cel in, dit enzym bouwt het virus RNA om tot DNA, dit DNA komt terecht in het DNA in de kern van de T-lymfocyt, het ingebouwde virus-DNA wordt gekopieerd waardoor er veel virusdeeltjes gevormd worden, dan valt de cel uiteen.

Seropositief: dit zijn mensen als ze antistoffen tegen HIV hebben aangemaakt

Immuumsysteem: beschermt je lichaam tegen infecties en maakt indringende bacteriën en virussen onschadelijk

Virussen: bestaan niet uit cellen maar uit DNA of RNA omgeven door een eiwitmantel, voor hun vermeerdering hebben ze andere organismen nodig

Als virus een cel binnendringt, hecht het zich aan receptoren op het celmembraan.

Retrovirus: virus dat bestaat uit het erfelijk materiaal RNA

HIV, een virus, tast bepaalde cellen van het immuumsysteem aan. HIV veroorzaakt aids. Doordat het immuumsysteem verzwakt, zijn seropositieve mensen gevoeliger voor infecties. Aids-patiënten kunnen aan de gevolgen van deze infecties overlijden.

Levenscyclus van HIV: aanhechting van het virus aan het celmembraan - vorming van DNA aan de hand van virus-RNA met behulp van reverse-transcriptase - het virus-DNA wordt ingebouwd in de celkern van de T-cel - vorming nieuwe virusdeeltjes uit eiwitketens en virus-RNA - T-cel sterft af, virusdeeltjes komen vrij

Herpes simplex: soa, DNA-virus, veroorzaakt pijnlijke plekken en zweertjes op de geslachtsorganen, het virus kan in het centraal zenuwstelsel jarenlang blijven zitten onder dat je er wat van merk en kan weer tot activiteit komen

Soa: seksueel overdraagbare aandoening

Het virus Herpes simplex is een soa, bij een geboorte kan het op een kind worden overgebracht.

Reverse-transcriptase: enzym dat nodig is om van RNA, DNA te maken

Integrase: enzym dat nodig is om het DNA van een virus in het DNA van de gastheer in te bouwen