Samenvatting Les 2
Anatomie en Fysiologie
Anatomie – Ontleedkunde. De bouw van de levende organismen wordt ontrafeld (zoals
de bouw van de spieren, botten enz.).
Fysiologie - De functies en werking van de organen en orgaanstelsels worden
bestudeerd en beschreven (zoals nieren, hart, spijsvertering en ademhaling).
Cytologie (Celleer)
De cel dient als bouwsteen, als structurele en functionele eenheid in alle levende
organismen. Het menselijk lichaam bestaat uit meer dan 3 biljoen cellen.
Eencelligen en meercellige
De verschijnselen die ieder levend organisme vertoont zijn:
Voeding
Uitscheiding
Groei
Ademhaling
Beweging
Waarneming
Voortplanting
Een cel moet dus aan een aantal elementaire voorwaarden voldoen om te kunnen
overleven.
Een cel moet stoffen uit zijn omgeving kunnen opnemen, die als
energieleveranciers of als bouwstenen dienst kunnen doen; de wand van de cel
moet dus permeabel (doorgankelijk) zijn voor deze stoffen of de vel moet in staat
zijn stoffen uit de omgeving op te nemen.
Een cel leeft; het in stand houden van leven kost energie; een cel moet dus in
staat zijn energie te verwerven; energie moet kunnen worden vrijgemaakt door
middel van verbranding
Een cel moet in staat zijn om zelf chemische stoffen te maken uit eenvoudige
bestanddelen.
Veel cellen kunnen klierproducten maken, opslaan en aan de omgeving afgeven;
dit proces heet secretie.
De cel moet in staat zijn geproduceerde afvalstoffen te scheiden; dit proces heet
excretie.
Een cel moet veranderingen in zijn omgeving kunnen registreren en erop kunnen
reageren; de cel moet dus prikkelbaar zijn en prikkelgeleiding vertonen.
Een cel moet beweeglijk zijn; hiertoe moet deze vaak de mogelijkheid bezitten
om samen te trekken (motiliteit resp. Contractiliteit).
Door zijn beperkte levensduur moet een cel in staat zijn zich te
vermenigvuldigen.
,De levensverschijnselen zijn kenmerkend voor alle levende organismen (eencellige en
meercellig) en kunnen alleen plaatsvinden als er sprake is van metabolisme.
Metabolisme – alle gebeurtenissen een levend organisme waarbij stoffen verbruikt of
veranderd worden (ofwel stofwisseling).
Als eencellige organismen is bijvoorbeeld de bacterie zelfstandig tot alle boven
genoemde levensverschijnselen in staat. In het meercellige organisme doet zich meestal
een arbeidsverdeling voor, waarbij cellen die een specifieke taak moeten vervullen, zich
aanpassen aan hun eigen taak.
Het meercellige organisme bestaat dus uit verschillende soorten cellen, waarbij iedere
soort zijn eigen taak heeft.
Weefsels - Groepen cellen die naar soort, bouw en functie bij elkaar horen.
Het ene weefsel scheid zich van het andere weefsel door een verschil in soort, bouw en
functie van de cellen.
Voorbeelden van weefsels:
- Spierweefsel
- Zenuwweefsel
Organen zijn ook opgebouwd uit een of meer soorten weefsel, zoals hart en longen.
Organen die samen dezelfde functie vervullen worden orgaanstelsels genoemd.
Bijvoorbeeld spijsverteringsstelsel, spierstelsel, ademhalingstelsel.
Anatomie van de cel:
De twee belangrijkste onderdelen van de cel zijn:
De celkern = Nucleus
Cellichaam = Cytoplasma
Een cel bestaat uit een cellichaam waarin in het midden de celkern zit. De nucleus word
gescheiden van het cytoplasma door het kernmembraan, het cytoplasma wordt
gescheiden van zijn omgeving door het celmembraan.
Het celmembraan is een stuctuur om de cel heen met een semipermeabele wand. Het
celmembraan zorgt evoor dat niet zomaar alle stoffen in of uit de cel kunnen. Het
membraan functioneert ook als een soort doorgeefluik voor allerlei informatie die zowel
van buiten de cel als binnen de cel komt.
De stof waaruit het cellichaam en de kern zijn opgebouwd heet het protoplasma.
Protoplasma is een glazige doorzichtige massa, dat voornamelijk bestaat uit water,
eiwitten, koolhydraten en vetten. Het komt voor in vloeibare vorm = solvorm en in
geleiachtige vorm = gelvorm.
De vormverandering van het protoplasma wisselen door allerlei invloeden en zijn van
voorbijgaande aard. Bij het ouder worden van plasma gaat het plasma over van solvorm
naar gelvorm. Hierdoor vertraagt het metabolisme ook.
In het protoplasma vindt de metabolisme van de plaats (celstofwisseling), waardoor
bepaalde processen in gang worden gezet.
,Processen:
- Cel vernieuwing
- Groei
- Herstel
- Vrijmaken van energie uit opgenomen stoffen
- Gebruik van bouwstoffen en energie
- Verwerken van afvalstoffen
- Aanmaak en het gebruik van reserves
5 Basis bestanddelen van de cel:
- water
- Elektrolyten
- Eiwitten
- Vetten
- Koolhydraten
Het menselijk lichaam bestaat voor een groot deel uit water.
De belangrijkste elektrolyten (bepaalde chemische stoffen) in de cel zijn kalium,
magnesium, fosfaat, sulfaat, bicarbonaat, natrium, chloride en calcium.
Zij zijn van groot belang voor de chemische reacties in de cel en maken de geleiding van
prikkels mogelijk.
Eiwitten vormen de belangrijkste bouwstenen van de cel. Ook het erfelijk materiaal is
voornamelijk opgebouwd uit eiwitten. Eiwitten vormen de basis voor de zogenaamde
enzymen.
Enzymen - Zijn stoffen die een bepaald scheikundig proces veroorzaken of beïnvloeden
zonder zelf te veranderen. Vaak versnellen ze chemische processen die anders te
langzaam verlopen. Ze fungeren als katalysator. Een goed lopende spijsvertering en
stofwisseling zouden zonder enzymen onmogelijk zijn. Voor de opbouw hiervan zijn een
aantal vitaminen nodig.
Vetten in de cellen zijn niet of slechts gedeeltelijk oplosbaar in water en vormen zo
samen met de eiwitten de membranen die de verschillende compartimenten in de cel
van elkaar scheiden. In de cel zitten ook zeer geavanceerde structuren, zogenaamde
organellen. In het protoplasma zitten dus de organen van de cel.
Celkern
De celkern is een organel waarin het DNA (erfelijk materiaal) wordt opgeslagen. De
celkern wordt door een membraan gescheiden van het cytoplasma.
DNA = Deoxyribonucleic acid
DNA is een molecuul in levende wezens dat het erfelijke materiaal draagt. Het bevat de
code van de opbouw van het wezen en heeft bij elk levend wezen een andere
samenstelling. Virussen gebruiken ofwel DNA of RNA maar nooit beide.
DNA is opgebouwd uit chromosomen ( is alleen zichtbaar bij celdeling).
Op het DNA liggen de genen. 1 gen bevat de instructies voor het aanmaken van 1
bepaald soort eiwit. De eiwitten zijn bepalend voor het metabolisme in de cel.
Het aantal genen verschilt per organisme. Alle genen van een organisme worden samen
het genoom genoemd.
, Bij normale celdeling mitose wordt het DNA in de oorspronkelijke cel gekopieerd, de
dochtercel krijgt een kopie van het totale genoom.
Meiose is een vorm van celdeling waarbij de geslachtscellen ontstaan, elke dochtercel
krijgt de helft van het DNA uit de oorspronkelijke cel. Omdat geslachtscellen zich samen
voegen heeft het nieuwe organisme wat ontstaat de normale hoeveelheid DNA.
Virussen bestaan uit een stuk DNA, omgeven door een eiwit mantel.
Het DNA bepaald de gang van zaken in de cel, met name door het coderen van eiwitten.
Dit gaat met behulp van boodschapper-RNA ofwel mRNA. mRNA is opgebouwd uit
dezelfde bouwstenen als DNA. Het erfelijk materiaal wordt overgeschreven van DNA op
mRNA, dit heet transcriptie.
Na de transcriptie verplaatsen de mRNA cellen zich naar het cytoplasma of
endoplasmatisch reticulum. Daar worden de mRNA cellen vertaald naar aminozuren die
lange ketens eiwitten vormen.
Als het DNA een kleine beschadiging oploopt kan dit makkelijk gerepareerd worden. Per
dag treden er zo’n 104 tot 106 beschadigingen op. Bij grote beschadigingen is dit
moeilijker te repareren en kan dit leiden tot mutaties (veranderingen in erfelijk
materiaal). Bij het ouder worden kan het herstel mechanisme de beschadigingen niet
meer bijhouden wat kan leiden tot onomkeerbare veroudering van de cel, zelfmoord van
de cel of kanker.
Endoplasmatisch reticulum (voorraadschuur en boodschapper)
Dit is een netwerk van buizen (tubuli) en blaasjes (vesiculi). Aan de buitenkant van het
endoplasmatisch reticulum zitten ribosomen, deze bevatten een soort erfelijk materiaal
dat in staat is eiwitten te vormen. De rest van het endoplasmatisch reticulum dient
voornamelijk voor het vormen van vetten en speelt een belangrijke rol bij het vormen
van glycogeen. Het endoplasmatisch reticulum is een voorraadschuur voor aminozuren
en heeft ook een boodschapper functie, want het zorgt dat de aminozuren worden
gestuurd naar het golgi-apparaat.
Ribosomen (Transportmiddel)
Dit zijn een soort robotfabriekjes waar doorheen de mRNA-moleculen zich bewegen. Ze
dienen als transportmiddel van mRNA dat afkomstig is van de celkern op weg naar het
golgi-apparaat.
Golgi-apparaat
De eiwitten afkomstig van het endoplasmatisch reticulum worden hier veranderd,
aangepast en gesorteerd. De verschillende eiwitten krijgen specifieke functies, bijv.
celbouwsteen of boodschappermolecuul. Vooral in de cellen die klierstoffen produceren
is het golgi-apparaat prominent aanwezig. Behalve het vormen en opslaan van
klierstoffen maak het golgi-apparaat mucopolysachariden ofwel glycosminoglycaan (een
stof opgebouwd uit eiwitten en koolhydraten). Deze zijn het belangrijke bestanddeel van
slijm, de grondsubstantie tussen vellen en de grondsubstantie van kraakbeen en bot.
Ook maakt het golgi-apparaat lysosomen.