Unit 1. Basic cell processes: Integration and Coordination
1. Introduction to Physiology
Fysiologie: De studie van de normale werking van een levend organisme en zijn
samenstellende delen, inclusief alle chemische en fysische processen.
Emergente eigenschappen: Eigenschappen waarvan het bestaan niet kan worden voorspeld op basis van
alleen de kennis van de afzonderlijke componenten van het systeem.
10 fysiologische orgaansystemen
Aanwezig in het hele lichaam
Naam Organen Functie
Integumentair Huid Bescherming van externe omgeving
Musculoskeletaal Skeletspieren, botten Ondersteuning en beweging
Bloedvatenstelsel Hart, bloed vaten, Transport van stoffen tussen alle cellen van het lichaam
bloed
Zenuwstelsel Hersenen, Coördinatie van lichaamsfuncties door elektrische signalen en
ruggenmerg afgifte van regulerende moleculen
Endocrine stelsel Schildklier, bijnier Synthese en afgifte van hormonen
Immuunsysteem Thymus, mild, Bescherming tegen lichaamsvreemde indringers
lymfeklieren
Uitwisseling tussen interne en externe omgeving
Naam Organen Functie
Ademhalingsstelsel Longen, luchtwegen Uitwisseling van zuurstof en koolstofdioxide tussen interne en
externe omgeving
Spijsverteringsstelsel Maag, darm, lever, Opname van voedingsstoffen en water, elimineert afvalstoffen
alvleesklier
Urinewegstelsel Nieren, blaas Behouden van water en opgeloste stoffen, elimineren van
afvalstoffen en overtollig water
Voortplantingssysteem Eierstokken, Voortplanting
baarmoeder,
testikels
Amyline: Behandeling voor diabetes.
1. Remt afgifte glucagon, voorkomt stijging bloedsuiker.
2. Remt leging van de maag.
3. Stimuleert gevoel van vol zitten.
Wet van massa balans: Als de hoeveelheid van een stof in het lichaam constant moet blijven, moet elke toename
gecompenseerd worden door een gelijke afname.
Totale hoeveelheid van x in lichaam = inname + productie – uitscheiding – metabolisme
Massa stroom = concentratie × volume stroom
Hoeveelheid/min hoeveelheid/volume volume/min
Beschrijft de snelheid waarmee een stof x zich verplaatst door de lichaamsvloeistoffen, of in en uit het lichaam.
Homeostase: Stabiliteit van de interne omgeving van het lichaam, stabiliteit van de
extracellulaire vloeistof (ECV).
Er is een dynamische stabiele toestand tussen ECV en ICV.
Extracellulair: Na+, Cl-
Intracellulair: K+
Controlesystemen:
- Lokale controle: Beperkt tot weefsel of cel.
Input signaal ® integratie centrum ® outputsignaal ® reactie
- Reflex controle op lange afstand: Gebruik van zenuwstelsel en/of endocrine stelsel.
Stimulus ® sensor ® input ® integratie centrum ® output ® target ® reactie
- Response loop: Van stimulus tot reactie
- Feedback loop: Van reactie naar stimulus
1
, - Negative feedback loop: Reactie werkt de stimulus tegen/haalt de stimulus weg.
Kan de normale toestand herstellen, maar de verandering niet voorkomen.
- Positieve feedback loop: Reactie versterkt de stimulus.
De variabele komt nog verder van het setpoint.
- Feedforward control: Voorspellen dat er een verandering gaat optreden, de response loop begint.
Variabelen:
- Variabelen in een systeem worden binnen een acceptabel bereik gehouden van het setpoint. Dit
resulteert in een oscillatie om het setpoint.
- Het setpoint verschilt per persoon en per periode.
- Circadiaans ritme: Dagelijks biologisch ritme
Acclimatisatie: Natuurlijk aanpassen van fysiologische processen aan de omgeving.
Acclimatie: Kunstmatig aanpassen.
2. Molecular interactions
Organische moleculen: Moleculen die koolstof bevatten.
Biomoleculen: Organische moleculen geassocieerd met levende organismen.
4 soorten biomoleculen
1. koolhydraten
- 5 koolstofatomen: Ribose
- 6 koolstofatomen: Glucose
2. lipiden
- Glycerol als backbone met 1, 2, of 3 vetzuren.
- Verzadigde vetzuren: Geen dubbele bindingen, vloeibaar op kamertemperatuur.
- Onverzadigde vetzuren: Dubbele bindingen.
- Drie lipide gerelateerde moleculen:
1. Eicosanoïden
2. Steroïden: Cholesterol.
3. Fosfolipiden: Twee vetzuurketens en een fosfaatgroep.
3. eiwitten
- Carboxy groep - COOH
- Amino groep - NH2
- Waterstof -H
- Variabele groep -R
4. nucleotiden
- DNA, RNA, ATP, cAMP
- 5-koolstof suikergroep, 1 of meer fosfaat groepen, stikstofhoudende bases.
Vier belangrijke biologische functies van elektronen:
1. Covalente binding Het delen van elektronen tussen twee atomen.
2. Ionen Krijgen of verliezen van een elektron, atoom wordt geladen.
3. Energie Energie opslaan en overbrengen aan andere atomen.
4. Vrije radicalen Onstabiele moleculen met een vrij elektron.
Verbindingen
Covalent
Covalente binding: Binding tussen twee vrije elektronen in de buitenste schil.
Polair: Oneven verdeling van elektronen.
𝛿 ! Sterke aantrekkingskracht elektronen.
𝛿" Zwakke aantrekkingskracht elektronen.
Apolair: Even verdeling van elektronen.
Niet-covalent
Ionische binding: Anion: Negatief geladen Neemt elekron op.
Cation: Positief geladen Staat elektron af.
Waterstofbrug: Aantrekkingskracht tussen waterstof en zuurstof, stikstof of fluor.
1 watermolecuul kan 4 waterstofbruggen vormen.
Van der Waals: Niet specifieke aantrekkingskracht tussen de kern van het ene atoom en de elektronen
van het andere atoom.
2