Hoofdstukken 5,6,7,11 en 12

 5-4 Planten leggen energie vast

 Planten en glucose

Fotosynthese is een proces waarbij licht energie levert om samen met de anorganische stoffen koolstofdioxide en water glucose te bouwen. Dit vindt plaats in de chloroplasten. Planten gebruiken glucose als grondstof voor opbouw van andere organische stoffen. Dat is voortgezette assimilatie. Uit glucose maken planten onder andere sacharose, cellulose, zetmeel, lignine, eiwitten, vetten en vitamines. Glucose dient niet alleen als bouwstof maar ook als brandstof.

 Bladeren als energiecentrales

Het blad is aan twee kanten ‘ingepakt’ in een vettig laagje, de cuticula. Dat voorkomt een te grote verdamping van water en het binnendringen van schimmels. Binnen de cuticula zit de cellaag van de opperhuid, met aan de onderzijde van het blad de huidmondjes. Hierdoor komt kooldioxide binnen en gaan water en zuurstof naar buiten. Het palissade- en sponsparenenchym, de weefsellagen in het midden van het blad, zijn groen door de grote aantallen chloroplasten in de cellen. Chloroplasten zijn de ‘energiecentrales’ waar de fotosynthese plaatsvindt.

 Planten en lichtenergie

Chloroplasten bevatten onder andere groene kleurstoffen zoals chlorofyl (bladgroen). Die kunnen licht opvangen en die lichtenergie gebruiken voor de fotosynthese. Daarmee leggen ze de energie van zonlicht vast in glucose. De netto reactievergelijking voor fotosynthese is:

Koolstofdioxide + water + glucose → glucose + zuurstof

(6 CO2 + 6 H2O + lichtenergie → C6H12O6 + 6 O2)

Fotosynthese vindt alleen plaats overdag, want dan is het zeg maar licht.

Ook hebben planten een goede temperatuur, grondstoffen, voldoende CO2 en H2O nodig. Is er van deze factoren onvoldoende, dan is dat de beperkende factor.

 oedingsgewassen

De totale hoeveelheid glucose die een plant maakt, heet de bruto productie. Die kun je niet allemaal oogsten want de plant heeft zelf ook zijn brandstof nodig. Het verschil tussen de totale hoeveelheid glucose die een plant maakt en de hoeveelheid glucose die de plant verbruikt is de nettoproductie.

 Productie en verbruik energie

Fotosynthese en dissimilatie zijn twee tegenovergestelde processen. Dissimilatie verbruikt glucose en assimilatie produceert het. Dissimilatie gaat 24 uur per dag door, assimilatie alleen als het licht is.

Droge stof

Dingen die je eet bestaan voor een deel uit water. De droge stof vormt slecht een klein deel. Droge stof omvat alle stoffen behalve water. Hierbij horen stoffen als cellulose, zetmeel, eiwitten, vitamines en mineralen. Je bepaalt het gewicht van deze droge stof, het drooggewicht, door voedingsmiddelen gedurende 24 uur in een droogstoof te plaatsen bij ruim 100 graden Celsius.

 5-5 Voedsel voor bacteriën en schimmels

 Melkzuur

In yoghurt zitten vooral melkzuurbacteriën. Deze bacteriën gebruiken de lactose in melk als energierijke stof. Ze zetten daarbij de lactose om in melkzuur. Deze melkzuurgisting is een voorbeeld van anaerobe dissimilatie. Mensen verdragen melkzuur goed. Door het melkzuur krijgt de melk een lagere pH.

 Wijn en bier

Het gebruikmaken van bacteriën en schimmels voor het houdbaar maken van voedsel heet klassieke biotechnologie. Gisten zijn eencellige schimmelsoorten die overal vorkomen. Voor het maken van wijn stamp je druiven of ander vruchten fijn. De gistcellen die van nature voorkomen op de schil, komen zo in contact met de suikers die in de vruchten zitten. De gistcellen zetten deze suikers om in alcohol en koolstofdioxide + ATP (C6H12O6 → 2 C2H60 + 2 CO2 + 2 ATP)

Net als bij melkzuurgisting verloopt dit proces anaeroob en levert het twee moleculen ATP op per molecuul glucose.

Hoofdstuk 6 - Voeding en vertering

 6-1 Meer dan voedsel

 Moedermelk

In de eerste periode van hun leven drinken baby’s moedermelk. De moedermelk bevat veel eiwitten, dat geeft de melk een gelige kleur. Eiwitten zijn bouwstoffen, dit gebruikt de baby om nieuwe cellen te maken.

Na een paar dagen verandert de kleur van de melk. Het eiwitgehalte neem af en de hoeveelheden vet en lactose (een koolhydraat, suiker) nemen toe. Vet en koolhydraten gebruikt de baby als brandstof. Omdat de baby een relatief grote lichaamsoppervlakte heeft verliest het kind veel warmte, daarom heeft de baby veel brandstoffen nodig.

 Bescherming

Moedermelk is om een andere reden ook heel belangrijk voor de baby. Moedermelk bevat antistoffen, vitamines en mineralen. Dat zijn de beschermende stoffen, die de baby nodig heeft om het lichaam gezond te houden.

 Bacteriën in de darm
Niet elke bacterie is schadelijk. Sommige zijn zelfs verdraait handig om te hebben. In onze darmen leven een heleboel verschillende bacteriën, darmflora geheten. Die samenstelling is voor iedereen uniek.

 Borstvoeding

Eiwitten in de voeding maken een snelle groei mogelijk. Na een aantal maanden stoppen de meeste moeders met borstvoeding geven, dit is zo omdat het bewezen is dat een kind langzamer groeit als hij langer borstvoeding heeft gehad, dan kinderen die na een aantal maanden flesvoeding kregen.

 Moeder-kind

Tepels scheiden een geurstof uit waardoor de baby zijn moeder direct herkent. Dit verstevigt de band tussen moeder en kind.

 Evenwichtige voeding

Baby’s hebben dezelfde voedingsstoffen nodig als bejaarden. Alleen in andere verhoudingen. Dat geldt ook voor jongeren, mensen met zwaar werk, zwangere vrouwen en zieken. Gezonde voeding wil zeggen precies in de behoefte van het lichaam voorziet. Nederland is een welvarend land, dat kun je merken aan de eetgewoonten. Veel Nederlanders eten te vet. Welvaartsziekten zijn ziektes zoals, vetzucht en hart- en vaatziekten. Soms is er ook een tekort aan een bepaalde voedingsstof. Bijvoorbeeld als er te weinig ijzerzouten in je bloed zitten. Dan heb je bloedarmoede, dit is een gebrekziekte.

6-2 Verteringsstelsel

 Tanden

Baby’s krijgen hun eerste tandje na een aantal maanden. In de volgende maanden komen ook de andere tanden en kiezen door. Dit is het melkgebit.

Vanaf 6 jaar gaan kinderen wisselen. Dan komt het volwassengebit.

 Verteren

Je voedsel bevat verschillende voedingsstoffen. Sommige kunnen je darmcellen zo uit je darminhoud halen, zoals vitamines, glucose en zouten. Maar andere moleculen zijn te groot om gelijk op te nemen. Dit geldt voornamelijk voor koolhydraten, vetten, eiwitten en DNA.

Deze stoffen zijn allemaal macromoleculen afgezien van vetten. Ze zijn opgebouwd uit een groot aantal moleculen. Verteringsenzymen in je verteringskanaal moeten de moleculen en vetten afbreken.

Het gebit knipt het voedsel en vergroot de oppervlakte.

 Verteringskanaal

Vertering gaat in stappen:

-Je mond, daar worden enzymen gemaakt in je speeksel die zetmeel verteren.

-Je maagsapklieren produceren een enzym dat eiwitten verteert.

-Vetten, DNA, bepaalde koolhydraten en eiwitten komen (opnieuw) aan de beurt in de darm. Daar zorgen enzymen, gemaakt door cellen van de alvleesklier en dunne darm, voor.

 Transport
Cellen uit de van de dunne darm nemen de (verteerde) voedingsstoffen op. Via de poortader komen ze in de lever. De lever slaat de voedingsstoffen tijdelijk op en bewerkt ze. Daarna gaan ze met het bloed mee naar de haarvaten in de verschillende weefsels. Door de bloeddruk verlaat een deel van het bloedplasma met de voedingsstoffen de haarvaten. Het vocht dat zo ontstaat heet weefselvocht. Je lichaamscellen nemen de voedingsstoffen die ze nodig hebben uit het weefselvocht op.

 Additieven

Additieven zijn kleur- en geurstoffen die de fabrikant aan de producten toevoegt om het product er lekkerder uit te laten zien etc. De fabrikant is bij de wet verplicht om ze te vermelden. Dit zijn de E-nummers op een etiket. Van alle additieven is een ADI-waarde vastgesteld. (Aanvaardbare dagelijkse inname) Dit is de vastgestelde hoeveelheid die mensen kunnen eten zonder gevaar te lopen.

6-3 Enzymen

 Slopen

Enzymen zijn de hamers en schroevendraaiers van je lichaam. Ze breken de macromoleculen af tot makkelijker opneembare moleculen. Elk verteringsenzym is een specialist. Dat wil zeggen dat elk enzym zijn eigen taak heeft, elk enzym werkt op één bepaalde voedingsstofmolecuul. Het enzym werkt dus specifiek. De stof waar het verteringsenzym op inwerkt, noem je het substraat. Komt een enzymmolecuul in contact met een substraatmolecuul, dan binden ze samen tot een enzym-substraat-complex.

 Leven binnen grenzen

Het is heel belangrijk dat je lichaam altijd precies 37 graden is. Onze lichaamstemperatuur beïnvloedt namelijk de werking van alle enzymen. Te laag en de enzymen zijn nauwelijks actief, te hoog en de enzymen werken veel te actief en gaan door de hoge warmte kapot. Je lichaam heeft minimum, maximum en optimumtemperaturen. Bij de optimumtemperatuur vinden de meeste omzettingen plaats. Als de temperatuur hoger wordt veranderd de vorm van het substraatmolecuul en werkt het enzym niet meer. Bij 42 graden gaan onze enzymen kapot, daarom is hoge koorts zo gevaarlijk. Ook is er een optimum pH-waarde, de zuurgraad waarin het enzym het beste werkt.

 Koolhydraten verteren

Door je brood te kauwen breng je het eten met je speeksel. Zo breng je het speekselenzym amylase in contact met het zetmeel in je brood. Door de amylase wordt het brood in kleine stukjes geknipt. Het enzym werkt niet voor lang, want je slikt je eten door en dan is het omgeven in een hele lage pH-waarde, amylase kan daar niet goed tegen dus pas in de 12-vingerige darm gaat de vertering van koolhydraten verder.

 Eiwitten verteren
De kaas op je brood is een prooi voor het peptase in je maag. Dit enzym werkt goed bij een lage pH-waarde, het maagzuur heeft dus een positieve uitwerking op de eiwitvertering. De enzymen in de darmen werken echter het beste in een hogere pH-waarde, daarom zit in het alvleessap, naast enzymen, ook een stof die de pH-waarde van de maaginhoud omhoog brengt. In de dunne darm bewerken enzymen verder, ze maken ze tot een grote hoeveelheid losse aminozuren.

 Vetten verteren

In de 12-vingerige darm monden de afvoerbuizen van alvleesklier en galblaas uit. Druppels olijfolie veranderen door de gal in miljoenen kleine druppeltjes. Dit heet emulgeren, het mengen van vet en water. Het enzym lipase uit de alvleesklier verteert vet. Als eindproduct ontstaan vetzuren en glycerol. Het emulgeren zorgt voor oppervlaktevergroting. Je verteringsenzymen kunnen door het grote oppervlak op veel plaatsen tegelijk aan het werk. Dat versnelt de vertering. Bij het kauwen van voedsel is iets dergelijks aan de hand. Vergelijk het met het eten van je brood. In je eentje duurt het lang, maar snij je het in stukjes dan kun je delen met vrienden en is het zo op.

Hoofdstuk 7 - Onderzoek doen

 7-1 Waarneming: Je eten bederft

 Micro-organismen zijn alle organismen die zo klein zijn dat je ze met het blote oog niet kunt zien, zoals schimmels en bacteriën. De bacteriën en schimmels kunnen giftige afvalstoffen afgeven op je eten. Als dit vervolgens eet, maak je kan op een voedselvergiftiging. Of je darmen raakt ontstoken, dan heb je een voedselinfectie.

 Vier rijken

Biologen delen alle organismen in bij vier rijken:

- planten

- dieren

- schimmels

- bacteriën

Prokaryoot = geen celkern

Eukaryoot = wel celkern

 Virussen

Een virus is een ziekteverwekker. Een virus bestaat niet uit cellen, maar uit DNA en een eiwitmantel. Virussen dringen een cel binnen en ‘dwingen’ de cel nieuwe virussen te produceren, waarna de cel doodgaat en de vrijgekomen virussen andere cellen gaan besmetten.

→ virussen planten dus niet voort

→ doordat virussen zich niet zelfstandig voortplanten, hebben ze niet alle levenskenmerken. Daarom rekenen we ze niet tot levende organismen.

7-2 Hoe rem je oedselbederf?

 Voedsel conservering

* invloed van gassen op voedsel.

- vacuüm verpakken

* osmose toepassen

- zout en suiker toevoegen

→ neemt water op, zonder water, geen leven.

* conserveringsmiddelen

- azijn

- E-nummers

* temperatuurbehandeling

- pasteuriseren: verwarmen naar 70 graden Celsius

- steriliseren: verwarmen naar 120 graden Celsius

- invriezen

 * Doorstralen

- gammastraling

 Natuurwetenschappelijk onderzoek

Je begint met een onderzoeksvraag, dan formuleer je een hypothese (voorlopige uitspraak). Uit de resultaten trek je een conclusie. Hypothese niet bevestigd? Dan een nieuwe hypothese en vervolgonderzoek.

7-3 Osmose truc met suiker en zout

 Transport door het celmembraan

Bij een cel houdt het celmembraan de inhoud bij elkaar. Actieve cellen bouwen stoffen op en breken stoffen af. Daarvoor neemt de cel bouwstoffen op en geeft afvalstoffen als CO2 af. Al deze stoffen passeren het celmembraan.

→ moleculen verplaatsen zich van een hoge concentratie naar een lage concentratie: diffusie.

→ passief transport: kost geen energie

 Watertransport

Celmembranen bestaan uit een dubbele laag fosfolipiden met eiwitten.

→ staarten fosfolipiden liggen naar elkaar toe

→ maakt watermoleculen het lastig om er doorheen te komen

→ daarom zijn er water kanaaltjes. Water kan ongehinderd in en uit de cel.

Dit heet osmose.

- het is passief transport

Transport tegen de richting in is actief transport

→ de cel steekt er energie in

 Grote deeltjes

Soms zijn deeltjes te groot om via kanaaltjes te gaan. Dan gebruikt de cel endocytose. De cel sluit het membraan om het deeltje en eet hem ‘op’.

 Als het om deeltjes gaat die de cel gaat verteren dan heet het exocytose.

→ het transport blaasje heet een voedselvacuole

→ de voedselvacuole versmelt met een lysosoom

→ de lysosoom verteert de stof met behulp van enzymen

→ transportblaasjes versmelten

→ ontstaat een ‘krater’ die stoffen uitspuwen

Dit heet exocytose.

 Problemen door osmose

Celwanden laten, net als een koffiefilter, water met daarin opgeloste stoffen door: ze zijn permeabel.

Celmembranen zijn selectief-permeabel.

→ door transportkanaaltjes in het membraan te openen of te sluiten, regelt een cel de transsport van water en andere stoffen de cel in en uit.

 Als de concentratie watermoleculen binnen de cel hoger is dan daarbuiten, gaan er per seconde meer watermoleculen uit dan erin gaan.

→ hierdoor krimpt de cel en laat het celmembraan los van de celwand. Dit heet plasmolyse.

→ de cellen zijn hun stevigheid kwijt, hun turgor.

De turgor is de druk waarmee de cel inhoud van binnenuit tegen de celwand aan drukt.

Tijdens het krimpen van de cel daalt de turgor tot 0.

→ de celwand raakt zijn spanning kwijt en het celmembraan laat net niet los van de celwand.

→ dit is grensplasmolyse.

 Hoe meer stoffen in water zijn opgelost, hoe hoger de osmotische waarde van die oplossing.

Als je 2 oplossing met een verschillende osmotische waarde hebt, dan is de sterkste oplossing hypotonisch. Hebben ze een gelijke waarde dan noem je het een isotonische oplossing.

 Osmose in dierlijke cellen

Dierlijke cellen hebben geen celwand. Bij dierlijke cellen zwelt het celmembraan op totdat de cel knapt.

Hoofdstuk 11 - Gezondheid

 11-1 Gezondheidsproblemen voorkómen

 Je huid als schild

Als je het koud hebt vernauwen je bloedvaten en er stroomt minder bloed doorheen.

- je trekt een trui aan tegen afkoeling

- ook je onderhuidse vetlaag helpt tegen afkoeling.

-> die zit in je onderhuidse bindweefsel in je lederhuid

 Als je het warm hebt verwijden je bloedvaten zich, er kan hierdoor meer bloed door je bloedvaten stromen, dit helpt je om af te koelen.

- verdampend zweet op je huid helpt hierbij, zo raak je niet oververhit.

 De zon stimuleert je cellen in de onderste laag van je opperhuid, de kiemlaag.

-> pigmentcellen gaan meer pigment maken

-> je wordt bruiner.

Pigment werkt als een uv-filter.

 De buitenste laag van je huid, de hoornhuid, geeft een dubbele bescherming.

- gaat vochtverlies tegen

- voorkomt binnendringen van bacteriën en virussen

Is je huid open en er komen bacteriën in, dan heb je een infectie.

 Ziekte van lyme

Als een teek je bijt heb je vrij weinig kans dat je de ziekte van lyme binnenkrijgt.

-> soms kun je echter toch ziek worden.

-> vaak heb je dan een rode kring om de beet heen zitten

-> je krijgt een antibioticakuur zodat je lichaam de ziekte kan opruimen.

 Leefstijl

Veel factoren beïnvloeden je gezondheid. Voldoende bewegen en gezond eten bijvoorbeeld, voorkómen overgewicht. Andere factoren zoals nicotine en te veel alcohol vergroten de kans op gezondheidsproblemen. Het duurt vaak jaren voordat een probleem ontstaat.

- maakt het lastig om te bepalen wat een goede of slechte leefstijl is.

 Andere factoren

Erfelijke factoren berusten op informatie vanuit je genen. Je kunt een erfelijke aanleg hebben voor een ziekte. Je kunt hier niks aan veranderen, maar door een gezonde leefstijl kun je de kans op problemen wel verkleinen.

Omgevingsfactoren kunnen ook een rol spelen, als er verkoudheid op school heerst is er een kans dat jij ook verkouden wordt.

11-2 barrières en antistoffen

 Tetanus

Dankzij een intensief vaccinatieprogramma tegen tetanus (spierverkramping) sterft bijna niemand meer in Nederland aan tetanus. Bij twijfel of iemand voldoende keren gevaccineerd is, geeft de huisarts een tetanusprik. Hiermee injecteert hij antistoffen tegen het gif dat de tetanusbacterie maakt, in combinatie met een kuur van antibiotica.

Antistoffen zijn stoffen die gifstoffen of ziekteverwekkers onschadelijke maken.

 De huid voorbij

De huid is meestal een prima barrière tegen bacteriën. Slechts bij beschadiging loop je risico dat bacteriën je huid binnen kunnen dringen. De macrofagen, de witte bloedcellen, kunnen van vorm veranderen, uit een haarvat kruipen een binnengedrongen bacteriën, virussen en schimmels in zich opnemen door fagocytose. Daarna breken ze dezen af met enzymen. Deze macrofagen maken geen onderscheid tussen verschillende typen bacteriën. Het is niet-specifiek en is aangeboren.

 Antistoffen

Na een inenting of besmetting met een ziekteverwekker vormen witte bloedcellen antistoffen. Dit is bij zowel mensen als dieren het geval. Door bij dieren bloedplasma met antistoffen af te nemen, krijg je antiserum. Artsen gebruiken antisera wanneer patiënten een verzwakt afweersysteem hebben of bij tijdnood, bijvoorbeeld bij een slangenbeet.

Dieren worden gebruikt om antistoffen te maken. Deze witte bloedcellen die deze antistoffen maken worden opgeslagen in de milt van het dier. Laboraten laten deze witte bloedcellen samensmelten met een tumorcel.

- ze maken dus goede antistof en kunnen snel delen. Er ontstaan identieke cellen: monoklonale antistoffen.

11-3 Inenten: ja of nee?

 Vaccineren is een manier om ernstige ziektes onder de bevolking te voorkomen. Bij elk vaccinatieprogramma is er de afweging tussen het risico op overlijden aan de ziekte en de kans op bijwerkingen van de vaccinatie.

 Te veel ziekteverwekkers

Als je macrofagen de ziekteverwekkers niet aankunnen en strijdend ten ondergaan neemt een ander afweersysteem het stokje over. De lymfocyten herkennen ziekteverwekkers aan hun ‘herkenningseiwitten’, zogenaamde antigenen op hun oppervlak. De lymfocyten reageren erop en maken speciale witte bloedcellen van het afweersysteem antistoffen.

 Lymfocyten

Lymfocyten ontstaan in het rode beenmerg (platte beenderen, ribben, borstbeen, schouderbladen etc).

2 hoofdtypen:

- B-lymfocyten, of B-cellen, rijpen in het beenmerg en maken antistoffen.

- T-lymfocyten, of T-cellen, rijpen in de thymus (bij je keel)

T-helpercellen helpen de B- en T-cellen. Sommige T-cellen (Tc-cellen) kunnen de eigen lichaamscellen die zijn geïnfecteerd door een ziekteverwekker, opsporen en vernietigen hem. Daarmee voorkomen ze dat in die cellen het virus zich kan vermeerderen. Ook kunnen ze sommige kankercellen vernietigen.

 Specifieke afweer

Elke B- en T-cel reageert maar op 1 bepaald type antigen. Je lichaam heeft die lymfocyten daarvoor speciaal geselecteerd. Daarom heet deze vorm van afweer specifiek.

De activering van B- en T-lymfocyten vindt meestal plaats in de milt en in verzamelplaatsen van witte bloedcellen, de lymfeknopen. Nadat ze de ziektewekker hebben verteerd brengen ze de antigenen naar de lymfeknopen. Hierdoor kan de specifieke afweer sneller opstarten. Na activeren delen B- en T-cellen en vormen elk een groot aantal identieke cellen: een kloon.

 Antibiotica

Bij ernstige infecties met bacteriën kunnen artsen antibiotica geven. Antibiotica maken deling en groei van bacteriën onmogelijk. Zo krijgt het lichaam tijd om voldoende antistoffen te maken.

In ziekenhuizen komen tegenwoordig multiresistente bacteriën voor. Ze zijn ongevoelig voor meerdere typen antibiotica. Dit is enorm gevaarlijk, omdat soms dan niet op tijd de juiste antibiotica gevonden is en de patiënt is overleden.

 Immuun

De gevormde B- en T-cellen gaan te gronde, nadat je weer beter bent geworden, op een aantal geheugencellen na. Deze geheugencellen starten bij een tweede infectie meteen de specifieke afweerreactie: je bent immuun voor de ziekteverwekker.

 Er zijn verschillende soorten van immuniteit:

 Natuurlijke actieve immuniteit:

- zelf ziekteverwekker binnengekregen

- zelf antistoffen gemaakt

 Kunstmatig actieve immuniteit:

- ziekteverwekker is ingebracht

- zelf antistoffen gemaakt

 Natuurlijke passieve immuniteit:

- vaccinatie met dode/zwakke ziekteverwekker ingebracht

- antistoffen van moeder door moedermelk

Kunstmatig passieve immuniteit:

- tegengif

- duurt maar tijdelijk

 Auto-immuun

Jeugddiabetes, jeugdreuma of multiple sclerose: je lymfocyten vallen je eigen weefsels en cellen aan.

Het zijn auto-immuunziektes. De lymfocyten herkennen antigenen op cellen ten onrechte als lichaamsvreemd en maken als reactie antistoffen tegen deze antigenen en vernietigen de Tc-cellen de eigen lichaamscellen.

11-4 Reacties bij mens en plant

 Risico’s

In Nederland wordt overal goede voorlichting over gegeven, het enige waar we zelf nog een beetje op moeten letten is dat we gezond eten en nergens te veel van neemt. Hygiëne vraagt wel om aandacht. Door een goede hygiëne beperk je contact met schimmels. Je eigen leefstijl beïnvloedt de kans op gezondheidsklachten als blessures of allergieën.

 Heftige reacties

Bij een allergische reactie reageert het afweersysteem afwijkend en heel heftig op stoffen. De specifieke antistoffen die B-cellen maken, spelen hierbij een belangrijke rol. Mensen met een allergische aanleg maken veel van een ander type antistof. Deze hechten niet aan de antigenen van de huisstofmijtdeeltjes, maar aan zogenaamde mestcellen, witte bloedcellen. Als deze mestcellen weer in aanraking komen met antigenen barst hij open en veroorzaakt opgezwollen en ontstoken slijmvliezen. Antigenen die dit soort reacties veroorzaken heten allergenen.

 Planten en stekels

Cactussen hebben stekels. Die beschermen hun in de woestijn tegen vraat van dieren. Stekels en doornen zijn de mechanische afweer van planten. Tegen kleine planteneters, helpen de stekels niet. Zij vinden bescherming tussen de stekels, en eten de luizen van de cactus, de cactus vindt dit geen probleem. Dit is mutualisme.

 Planten en afweerstoffen

Planten kunnen ook bepaalde afweerstoffen maken, zoals geurstoffen. Dit zijn signaalstoffen. Sommige planten hebben weerhaakjes die in je vel blijven zitten als je ze aanraakt, er komen dan verschillende stoffen vrij die zelfs blaren kunnen veroorzaken. Afweer door middel van giftige en vies smakende stoffen is de chemishe afweer van een plant.

Celwand

Stekels en giftige stoffen helpen niet tegen micro-organismen. De enige bescherming die een plant heeft tegen deze organismen is een celwand om zijn cellen. Rond de cellen zit naast cellulose en pectine ook vaak eiwitmoleculen. Al die stoffen rond de cellen heet de tussencelstof. Deze biedt stevigheid en bescherming.

11-5 Leven zonder kanker

 Verstoorde celcyclus

Kankercellen hebben een verstoorde celcyclus. De cellen slaan de G0-fase over (controleerfase). Ze delen ongeremd waardoor er een gezwel ontstaat, een tumor. Zodra een tumor een lymfevat of een bloedvat binnendringt, is er sprake van een uitzaaiing. Dit is een kwaadaardige tumor: kanker. De regelgenen zijn onder te verdelen in twee groepen: de genen celcyclus stimuleren en de genen die de celcyclus afremmen.

De genen die stimuleren heten: proto-oncogenen.

De genen die afremmen heten: tumorsup-pressorgenen.

De activiteit van deze genen voorkomt in een normale situatie dat cellen door blijven delen, normaal werden deze dus goed samen. Mutaties in de regelgenen kunnen leiden tot tumoren. Een proto-oncogen verandert in een oncogen of een tumorsuppressorgen werkt niet meer.

 Virus tegen hersentumor

Wetenschappers hebben een virus samengesteld dat in de hersenen uitsluitend bij tumorcellen binnendringt om die cellen vervolgens te vernietigen. De gezonde cellen blijven intact.

 Bouw en vermeerdering virus

Virussen bestaan uit een eiwitmantel met daarbinnen een hoeveelheid erfelijk materiaal. Virussen hebben levende cellen nodig voor hun vermeerdering en vertonen een voorkeur voor een bepaald type cel: de gastheercel.

Bijv. - het verkoudheidvirus gaat naar de slijmvliescellen in de luchtwegen

- HIV gaat naar de T-helpercellen in het afweersysteem

 Het virus gebruikt de gastheercel om een nieuw virus-DNA of -RNA en eiwitten te laten maken. De gastheercel barst uiteindelijk open, de virussen komen vrij en besmetten andere cellen.

Gentherapie bij tumoren berust op het toevoegen van extra allelen van kankercellen. De werking van deze allelen veroorzaakt de door van de kankercellen.

Hoofdstuk 12 - Transport

 12-1 Hart

 Inspanning

Als je je inspant stijgt het aantal hartslagen per minuut: hartslagfrequentie neemt toe. De hoeveelheid bloed dat wordt rondgepompt hangt af van de hartslagfrequentie en het slagvolume, de hoeveelheid bloed die per hartslag een harthelft verlaat. Dit samen is het hartminuutvolume, het bepaalt hoeveel bloed er rond gaat.

  AED

Een AED kan ingezet worden als het hart van iemand onregelmatig klopt. De AED registreert de onregelmatige samentrekkingen en geeft een elektrische schok af, waardoor het hart heel kort stopt met pompen. Hierdoor krijgt het hart de kans de controle over het hartritme te herstellen. Dit is een hartinfarct, door een vernauwing in een kransslagader die het hart van bloed voorziet, krijgt een deel van het hart onvoldoende zuurstof. Hierdoor sterft een deel af of werkt het niet goed meer.

 Ecg

Het samentrekken van de boezems levert de P-top van het ecg. Het krachtig samentrekken van de kamerwanden levert het grote QRS-complex. De T-top ontstaat door het ontspannen van beide kamers. Het ontspannen van de boezems levert ook een top. Valt echter samen met het samentrekken van de kamers dus die is niet zichtbaar.

 Hartoperatie

Een van de kransslagaders kan dichtslibben. De kransslagaders voorzien het hart van zuurstof. Kransaders voeren het zuurstofarme bloed dat van het hart af komt af. Een kransslagader kan vernauwd raken door vetachtige stoffen die in de binnenkant van het bloedvat zitten. Een klein bloedpropje kan dat vast komen te zitten en het bloedvat afsluiten. Een dotterbehandeling kan helpen. Er wordt dan een klein ballonnetje opgeblazen in het bloedvat en dan wordt het bloedvat weer wijder. Als dat niet werkt kan er ook gekozen worden voor een bypassoperatie. Dan wordt er een stukje beenader gebruikt voor een nieuwe verbinding tussen de aorta en de kransslagader. Het stukje beenader herstelt vanzelf weer.

 Bloedstroom door het hart

Het bloed uit de benen en organen komt bereikt via de onderste holle ader het hart. Het bloed stroomt de boezems in, hartkleppen en slagaderkleppen zijn dicht. Sinusknoop geeft een seintje om samen te trekken. Hartkleppen gaan open en het bloed stroomt de kamers in. De slagaderkleppen zijn nog steeds gesloten. Vanuit de AV-knoop gaat er een seintje naar de spiercellen rond de kamers om de kamers samen te laten trekken. De hartkleppen gaan dicht en de slagaderkleppen open. Het bloed stroomt nu de aorta, of de longslagader in.

Het bloed dat naar de longen gaat is zuurstofarm. In de longen wordt het CO2 afgegeven en wordt zuurstof opgenomen. Daarna gaat het bloed via de longader weer naar het hart toe en wordt het lichaam ingepompt.

 Openen en sluiten van de kleppen

Alle hartkleppen sluiten door verschil in bloeddruk. Een hogere bloeddruk voor de kleppen doet ze open, een hogedruk achter de kleppen doet ze sluiten.

In de vulfase: hartkleppen open. Slagaderkleppen dicht. Druk in de kamers laag. Bloed stroomt de kamers in.

Trekken de boezems samen: druk in de kamers laag. Hartkleppen open, slagaderkleppen nog dicht.

Bij het samentrekken van de kamers: druk in de kamers neem toe. Hartkleppen sluiten. Slagaderkleppen gaan open.

Ontspannen kamers: druk neemt af. Slagaderkleppen gaan weer dicht. Hartkleppen gaan weer open.

12-2 Transport in mens, dier en plant

 Kleine bloedsomloop

De longslagader brengt het zuurstofarme bloed van de rechter harthelft naar de longen. Daar vindt een uitwisseling van O2 en CO2 plaats. Na de gaswisseling brengt de longader het zuurstofrijke bloed weer terug naar de linker harthelft. De weg die het bloed aflegt van de rechter harthelft via de longen naar de linker harthelft, heet de kleine bloedsomloop.

 Grote bloedsomloop

De linker harthelft pompt het zuurstofrijke bloed de aorta in. Slagaders brengen het bloed naar alle lichaamsdelen en organen. Bloed geeft O2 af en neemt CO2 op. Vanuit de organen komt al het bloed samen in de holle aders die teruggaan naar het hart. Dit is de grote bloedsomloop.

 Dubbele bloedsomloop

Welke weg het bloed ook volgt, het bloed stroomt eerst altijd door het hart en de longen voordat het, via het hart, naar andere organen gaat. In elke ronde passeert het dus twee keer het hart. Dit type bloedsomloop heet een dubbele bloedsomloop.

 Bouw bloedvaten

De bloedvaten die bloed van het hart naar organen voeren heten slagaders. De wand is gemaakt van: een binnenlaag met dunne laag dekweefsel, de middenlaag van glad laag spierweefsel en een buitenlaag van bindweefsel. Dit maakt de slagader elastisch.

Slagaders vertakken zich in steeds dunnere slagaders en uiteindelijk in haarvaten. Dit zijn de kleinste bloedvaten. De wand is maar één cellaag dik. De cellen sluiten niet goed aan. Hierdoor kunnen stoffen makkelijk passeren met het bloedplasma mee naar lichaamscellen of met de weefselvloeistof mee naar het bloed.

De bloedvaten die het bloed terugvoeren naar het hart heten aders. De meeste aders hebben kleppen zodat het bloed niet terug kan stromen.

 Bloedsomloop voor de geboorte

Doordat na de geboorte de longen van de baby gaan werken, verandert de bloedsomloop. Vóór de geboorte komen zuurstof en voedingsstoffen binnen via de navelstrengader in de onderste holle ader van het kind. Daar mengt het zuurstofrijke bloed zich met het zuurstofarme bloed van het kind. Dit bloed gaat naar de rechter harthelft. Dit bloed gaat niet allemaal naar de longen, een deel gaat via een opening meteen van de rechter harthelft naar de linker harthelft, door een klep kan het bloed alleen van rechts naar links en niet andersom, deze opening heet het ovale venster. Een ander deel van het bloed gaat via een extra verbinding van de longslagader meteen de aorta in, de ductus Botalli. Maar een klein deel van het zuurstofarme/gemengde bloed gaat naar de longen.

 Bloedsomloop na de geboorte

Na de geboorte gaat de baby huilen, dit is van levensbelang, want dan verwijden de talloze longblaasjes zich. Dit geeft meer ruimte voor haarvaten rond de longblaasjes. De kleine bloedsomloop begint volledig te werken: longslagaders krijgen evenveel bloed te verwerken als de holle aders en aorta. Dat komt doordat:

- de grote hoeveelheid bloed uit de longaders de klep over het ovale venster drukt. Binnen een paar dagen is het vergroeid met de boezemwand.

- de verbinding tussen de longader en de aorta, de ductus Botalli, verdwijnt.

 Transport in planten

- bastvaten en houtvaten

 Houtvaten:

- verdamping van water door bladeren

- worteldruk

- capillaire werking: cohesie en adhesie

 Bastvaten:

Osmotische waardes variëren

 Planten hebben membranen waar bepaalde stoffen wel doorheen kunnen en andere stoffen niet. Ze zijn semipermeabel. In de waterdichte laag cellen van de endodermis (scheidingslaag tussen de schors en het centrale deel) ontstaat een tweede transportkracht voor het vervoeren van water in de houtvaten: de worteldruk. Worteldruk ontstaat doordat de endodermiscellen via actief transport (tegen de concentratie in) mineralen opnemen en afgeven aan de houtvaten. Daardoor stijgt het in de houtvaten in het centrale deel de osmotische waarde en volgt water door osmose de mineralen naar binnen toe.

 Transport van organische stoffen

In de bladeren maken bladgroenkorrels bij de fotosynthese suikers. Plasmastroming in een bladcel brengt de suikers naar het celmembraan.

- suikers gaan met bastvaten naar de nerf

- water volgt door osmose

- druk in bastvaten gaat omhoog

- op andere plaatsen (zaden, vruchten, wortels etc.) halen cellen suikers uit de bastvaten.

- druk gaat omlaag op die plaatsen

- door het drukverschil bij het begin en het einde van de bastvaten houdt de stroom op gang.

12-3 Bloeddruk en stroomsnelheid

 Bloeddrukmeting

In een bloeddrukmeting wordt de druk in de slagader tijdens het samentrekken en de druk tijdens de rustfase gemeet. De manchet wordt opgepompt en deze duwt de slagader dicht. Dan wordt er langzaam lucht vrijgelaten, de druk daalt. Op een gegeven moment is de druk in de slagader net iets hoger dan in de manchet. Dit is de bovendruk. Langzaam wordt er nog meer lucht uit de manchet gelaten. Zodra het bloed weer ongehinderd kan stromen. Dit is de onderdruk.

 Verder even doorlezen, is niet zo’n belangrijke paragraaf voor m’n gevoel.

12-4 Bloedplasma en bloedcellen

 Samenstelling bloed

Bloed bestaat voor zo’n 60% uit bloedplasma.

- water met opgeloste stoffen, zouten, hormonen etc.

- vervoert CO2

Alle bloedcellen ontstaan in de platte botten, zoals het borstbeen, ribben, schouderbladen en heupbeenderen.

Er zijn 3 typen bloedcellen:

- rode bloedcellen - vervoeren O2, geen celkern, bevat hemoglobine (Hb) geeft het bloed zijn rode kleur

- witte bloedcellen - afweer tegen ziekteverwekkers. Verschillende types, met elk een eigen functie.

- bloedplaatjes - geen echte cellen, afgesplitste stukjes van bloedcellen. Spelen een rol bij de bloedstolling.

 Verhoogde productie rode bloedcellen

Epo is een hormoon dat de nieren in kleine hoeveelheden maken om de aanmaak van rode bloedcellen te stimuleren. Door dit handmatig aan een sporter te geven, gaat deze meer rode bloedcellen maken en kan er dus makkelijker zuurstof getransporteerd worden.

Een tekort aan epo wordt bloedarmoede genoemd. Ook een tekort aan ijzer kan bloedarmoede veroorzaken.

 Zuurstoftransport

Je rent snel → beenspieren werken hard → hebben O2 nodig → ingeademde lucht wordt door het bloed opgenomen → O2 bindt zich aan Hb → hart pompt het bloed naar de spieren → O2 gaat vanuit de haarvaten via weefselvloeistof naar de spieren → spiercellen nemen de O2 op en verbranden glucose.

Je rent snel → beenspieren werken hard → hebben O2 nodig → ingeademde lucht wordt door het bloed opgenomen → O2 bindt zich aan Hb → hart pompt het bloed naar de spieren → O2 gaat vanuit de haarvaten via weefselvloeistof naar de spieren → spiercellen nemen de O2 op en verbranden glucose.

 Transport koolstofdioxide

Verbranden van glucose levert veel CO2 op. CO2 diffundeert via de weefselvloeistof buiten de cellen naar het bloedplasma en rode bloedcellen. In de rode bloedcellen laat een enzym CO2 snel reageren met H2O, er ontstaat een waterstofcarbonaation (HCO3-) en een waterstofion (H+). Via de bloedstroom bereiken deze ionen samen met de rode bloedcellen de longen. Daar volgt een omgekeerde reactie. H+ en HCO3- reageren. H2O verdwijnt in de grote massa. De CO2 diffundeert naar een longblaasje. Dit wordt uitgeademd.

 Bloedstolling

Bloedplaatjes hechten zich aan kapotte haarvaten en huidcellen. Ze vormen eerst een prop, deze is niet heel stevig. Fibrine maakt de prop steviger. Dit is een eiwit. Uit de beschadigde haarvaatcellen en uit de kapotte bloedplaatjes komt een eiwit vrij dat een serie omzettingen in het bloedplasma op gang brengt. Hierbij ontstaan uiteindelijk fibrinedraden. Bij bloedstolling zijn veel meer stoffen betrokken dan alleen de haarvaatcellen en de bloedplaatjes, ook een groot aantal stollingsfactoren spelen een rol. Pas na alle stappen in het stollingsproces, ontstaan fibrinedraden. De fibirinedraden zorgen ervoor dat bloedplaatjes in de draden blijve hangen, er vormt een korstje dat eraf valt zodra de huid hieronder hersteld it.

 Bloedtransfusie

Bij bloedtransfusie is het belangrijk rekening te houden met bloedgroepen. De bekendste indeling van bloedgroepen is het AB0-stelsel. Bloedgroepen: A, B, AB of 0.

Deze indeling is gebaseerd op het soort antigenen dat in het bloed zit.

Bloedgroep A:

- A-antigenen op het celmembraan

- antistoffen tegen B-antigenen in het bloedplasma

Bloedgroep B:

- B-antigenen op het celmembraan

- antistoffen tegen A-antigenen in het bloedplasma

Bloedgroep AB:

- A-antigenen en B-antigenen bevinden zich op het celmembraan.

- geen A- of B-antistoffen.

Bloedgroep 0:

- geen antigenen

- wel A- en B- antistoffen.

Een verkeerde combinatie bij een bloedtransfusie leidt tot klonteringen in het bloed en is fataal.

 Resusfactor

Ongeveer 85% van de mensen heeft op het celmembraan ook het resusantigeen. Zij zijn resuspositief. Op het moment dat iemand met resuspositief bloed in contact komt met bloed dat resusnegatief is gaat diegene antiresus maken.

De vorming van antiresus treedt ook op als een resusnegatieve vrouw zwanger is van een resuspositief kind. Tijdens de bevalling is de kans groot dat er wat bloed van de moeder mengt met het bloed van het kind. Dan gaat het bloed van de moeder antiresus maken. Bij een volgend kind van deze moeder die ook resuspositief is, kan dit problemen veroorzaken. De geheugencellen van de moeder herkennen het resuspositieve bloed en maken antiresus. Hierdoor kan het bloed van het kind gaan klonteren. Dit kan tot hersenbeschadigingen leiden of de dood tot gevolg hebben. Zo’n baby heet een resusbaby. Om dit te voorkomen krijgt de moeder bij de dertigste week van de zwangerschap antiresus toegediend zodat er geen gevaren ontstaan tijdens de bevalling.

12-5 Weefselvloeistof en lymfe

 Uitdrogen

Rond cellen bevindt zich weefselvocht. Dit vocht voorkomt dat haar cellen uitdrogen en bevorderen een goede uitwisseling van stoffen tussen haar bloed en cellen. De voedingsstoffen gaan door de wand van het haarvat. Nu heet het geen bloedplasma meer, maar weefselvocht. Zodra de stoffen weer van het weefselvocht naar het bloedplasma gaan heet het weer bloedplasma. Dit is filtratie. Om af te koelen, produceer je zweet dit komt van het water uit het weefselvocht. Zodra je te veel vocht verliest met zweten, wordt de concentratie (van voedingsstoffen etc) in je weefselvocht hoger, en daarmee de osmotische waarde ook. Haar celen geven nu water af aan de weefselvloeistof en het bloed: ze drogen uit. Daardoor word je moe en krijg je hoofdpijn. Je bent blij met water.

 Osmotische druk

Bloedplasma vult de weefselvloeistof aan, en gaat ook weer terug naar de haarvaten. Dit is resorptie. Op het moment dat er in het haarvat een grote hoeveelheid voedingsstoffen zit en in het weefselvocht niet, is de osmotische waarde in het bloed hoger dan in het weefselvocht. Dit veroorzaakt een verschil in osmotische druk. Dat zorgt ervoor dat de voedingsstoffen van het bloedplasma naar het weefselvocht gaan. En omgekeerd, als er meer voedingsstoffen in het weefselvloeistof zitten, is daar de osmotische waarde en dus ook de osmotische druk hoger en gaan de weefselvloeistoffen weer naar het bloedplasma.

 ymfe

Per dag gaat er zo’n 2 liter met een omweg terug naar het bloed, via de lymfevaten. Deze beginnen klein rond je haarvaten, en worden steeds grotere vaten, totdat alle vaten samenkomen in de borstbuis die uitmondt in de linker sleutelbeenader. De vloeistof die in de lymfevaten zit heet lymfe. Het bestaat uit dezelfde stoffen als weefselvocht. In lymfevaten zitten verdikkingen, lymfeknopen. Daar zitten heel veel lymfocyten (witte bloedcellen).