HC.1 Kennismaking (fysiek onderwijs)
Kennismaking, inhoudelijk niet relevant voor tentamen.
HC.2 Introductie thema (fysiek onderwijs)
Kennismaking, inhoudelijk niet relevant voor tentamen.
HC.3 Introductie de gezonde mens – week 1
Bouwplan
Een bouwplan van een organisme moet aan bepaalde eisen voldoen. Een aantal functies zijn:
▪ Stevigheid: Dit is belangrijk, omdat een organisme anders in zou zakken. De stevigheid is
ook nodig om te kunnen voortbewegen.
▪ Voortbeweging: Hiervoor zijn skeletten, spieren en gewrichten
▪ Energiehuishouding: Voor de voortbeweging is energie nodig. Dit moet worden
opgenomen.
▪ Regulatie (controle): Bepaalde stoffen zoals de zouten, zuren en mineralen moeten
aanwezig zijn zodat het lichaam kan functioneren. Dit is nodig voor de
energiehuishouding en dit moet in bepaalde hoeveelheden aanwezig zijn om processen
te laten voltooien.
▪ Replicatie: Cellen moeten zich kunnen vernieuwen.
▪ Zintuigen: De zintuigen zijn nodig om interactie aan te gaan met de omgeving.
▪ Actie en reactie: Om acties en reacties te laten plaatsvinden zijn ook zintuigen nodig
De meeste dieren zien er niet hetzelfde uit. Toch hebben dieren vaak dezelfde vorm:
▪ Kop: Hier zitten de belangrijkste onderdelen zoals het zenuwstelsel.
▪ Romp: Dit is nodig voor de energiehuishouding, replicatie en regulatie.
▪ Staart
▪ Ledematen: Deze dienen voor de voortbeweging.
Het menselijk lichaam is opgebouwd volgens een bouwplan. Het bouwplan heeft een relatie met
andere organismen en is voortgebouwd op het bouwplan van andere dieren. Indeling van het
dierenrijk is gebaseerd op overeenkomsten en verschillen tussen diverse dieren. Dit wordt de
classificatie (ordening) genoemd. Ordening volgens verwantschap wordt fylogenie genoemd.
Eencelligen
De meest simpele dieren zijn de eencelligen. Hier zijn verschillende vormen van, maar er is altijd
een bepaald bouwplan te herkennen. Wanneer eencelligen bij elkaar een gemeenschappelijk
geheel gaan vormen, kunnen er complexere dieren als sponzen ontstaan. Sponzen zijn dus
eencellige dieren die er min of meer hetzelfde uitzien die een soort omhulsel maken. Wanneer
een spons op een gegeven moment sterft, blijft het omhulsel over. Het voordeel van een geheel
is dat er sprake is van extra bescherming voor het individuele organisme. De eencelligen blijven
echter nog wel zelfstandig, maar het begint al een geheel te vormen.
Holtedieren → specialisaties en twee weefsellagen
Wanneer eencelligen bij elkaar komen en een specialisatie uitvoeren kan het organisme meer
functies uitvoeren. Er ontstaan twee weefsellagen. Er ontstaat een laag eencelligen aan de
buitenkant die voor bescherming dient en een laag eencelligen die aan de binnenkant zit. De
buitenste laag wordt het ectoderm genoemd en de binnenste laag wordt het entoderm genoemd.
Voorbeelden van holtedieren zijn zeeanemonen en kwallen.
Platwormen → bilaterale symmetrie en drie weefsellagen
Net als de holtedieren bevatten platwormen een ectoderm en een entoderm. In tegenstelling tot
de holtedieren hebben platwormen ook een kopregio en een staartregio; er is sprake van
bilaterale symmetrie. Zij hebben een linkerkant en een rechterkant. Er is nog geen sprake van
een maag/darmkanaal. Het voedsel dat wordt opgenomen wordt door dezelfde mond naar buiten
1
,afgevoerd. Behalve ectoderm en entoderm is er ook nog sprake van een mesoderm. Het
mesoderm is belangrijk voor de ontwikkeling voor allerlei orgaansystemen die nog moeten
worden ontwikkeld.
Weekdieren → mond -anus/ademhaling/bloedvaten/coeloom
Er is nu ook sprake van een kanaal voor de spijsvertering met een ingang en een uitgang. Er is
een speciaal orgaan tot ontwikkeling gekomen die voor de zuurstof dient. Ook is er een coeloom
ontwikkeld. Dit is een holte in het mesoderm die wordt ingenomen door de organen. Deze ruimte
maakt het mogelijk dat de organen zich kunnen ontwikkelen. Voorbeelden van weekdieren zijn
inktvissen, slakken en schelpdieren.
Wormen → segmentatie
Bij wormen is er sprake van een segmentatie. Er ontstaat een reeks van dezelfde stukken
organismen. Er is dus een herhaling van een basispatroon. Hierdoor is het mogelijk om snel een
groot organisme te vormen. Dit zijn echter geen platwormen. Platwormen hebben alleen een
mond. Echte wormen hebben een kanaal voor de spijsvertering met een mond en een anus.
Geleedpotigen → uitwendig skelet en poten
De geleedpotigen zijn ook gesegmenteerd. Het verschil is dat de segmentjes zich hebben
gespecialiseerd. Een segment in het midden vormt het borststuk en aan de achterkant vormt het
segment een achterstuk. Voorbeelden hiervan zijn de spinnen, duizendpoten, insecten,
schaaldieren.
Stekelhuidigen → rudimentaire kieuwbogen/zenuwstelsel
De bilaterale symmetrie lijkt te zijn verdwenen. Het organisme is versimpeld. Er is eerder een
radiaire symmetrie. Wanneer we kijken naar het inwendige zal er echter wel sprake zijn van een
bilaterale symmetrie. Een ontwikkeling is dat zij kieuwbogen hebben. Deze spelen een
belangrijke rol bij de volgende stap bij de vertebraten. Normaal gesproken ontwikkelt zich eerst
de mond en vervolgens de anus. Bij de stekelhuidigen is dit andersom.
Chordadieren → inwendig skelet
Het kenmerk is dat zij een inwendig skelet hebben. Mensen zijn ook chordadieren. In het lichaam
is er een steunstaaf aanwezig. Deze is belangrijk voor de ontwikkeling van de ruggengraat.
Dierenrijk
▪ Eencelligen
▪ Sponzen: meercellig samenlevingsverband
▪ Holtedieren: specialisatie cellen (ecto- en endoderm, zenuwcellen)
▪ Platwormen: bilaterale symmetrie met kopstaart – mesoderm – zenuwstelsel – genitaal
stelsel
▪ Weekdieren: volledig darmkanaal – respiratie – bloedvaten – urogenitaal stelsel – coeloom
▪ Ringwormen: segmentatie
▪ Geleedpotigen: ademhalingsorganen, skelet, bestand tegen uitdroging, poten
▪ Stekelhuidigen: beginsel kieuwbogen, beginsel hol zenuwstelsel, nieuwe mond, want
mond ontwikkelt zich later dan de anus
▪ Chordata: notochord (ontwikkeling inwendig skelet), centraal zenuwstelsel
Chordadieren
Belangrijkste groep zijn de vertebraten:
▪ Kopskelet met zintuigen en brein
▪ Ruggenmerg in wervelkolom
▪ Appendiculair skelet
De meest simpele vorm van de vertebraten zijn de vissen. Vanuit de vissen zijn de amfibieën
ontwikkeld.
2
,Subgroepen van de vertebraten
Vissen: kieuwbogen, vinnen
Amfibieën: kieuwen-longen, ledematen
Reptielen: longen, ontwikkeling huid
Vogels: warmbloedig, veren
Zoogdieren: haar en zweten (belangrijk voor productie van melk), placenta
Het bouwplan is dus niet zomaar ontstaan. Dit is ontstaan door een lange weg van evolutie.
- Bouwt voort op eerder ontwikkelde systemen
- Eenmaal ingeslagen weg wordt niet meer verlaten
- Geheel moet wel voldoen aan basis vereisten organismen
Hart en bloedvaten = tractus circulatorius
Ademhalingsstelsel = tractus respiratorius
Spijsverteringsstelsel = tractus digestivus
Nieren en urinewegen en geslachtsorganen = tractus urogenitalis
Zenuwstelsel = systema nervosum
Beweginsapparaat = tractus locomotorius
3
,HC.4 Algemeen bouwplan cellen en amp organen – week 1
Van cel naar weefsel naar orgaan
Cellen vormen samen weefsels en weefsels vormen samen organen.
Evolutie: ontwikkeling van eukaryote cellen.
Opbouw van de eukaryote cel:
▪ Cytoplasma (vs. cytosol)
▪ Membranen
▪ Organellen
▪ Cytoskelet
Specialisatie in weefsels (4 typen) en organen
Ongeveer 16 miljard jaar geleden vond de oerknal plaats. Een van de meest primitieve
organismen die zijn ontstaan zijn de RNA-organismen. Ze bestonden uit RNA en hierna is ook DNA
ontstaan, waarin erfelijk materiaal werd opgeslagen. Lange tijd is er alleen sprake van bacteriën.
Vervolgens hebben de prokaryoten zichzelf ontwikkeld tot eukaryoten. Dit heeft ertoe geleid dat
er verschillende meercellige dieren zijn ontstaan met een bepaald bouwplan. Uiteindelijk heeft
dit geleid tot het ontstaan van de mens.
Een eukaryote cel is groter dan een prokaryote cel vanwege de energiehuishouding. Prokaryoten
bevatten immers allerlei organellen die een efficiënte manier van energiehuishouding hebben
bewerkstelligd. De organellen bevatten allemaal een membraan, wat niet het geval is bij de
prokaryoten. Om energie op te wekken is dus een membraan nodig. Wanneer dit ontbreekt of
wanneer dit maar in beperkte hoeveelheid aanwezig is, zal dit de grootte en de functie van de
cel beperken.
Ongeveer 50 jaar geleden dacht men dat er slechts twee typen van organismen waren; de
bacteriën en de eukaryoten. Echter is er ontdekt dat er een derde type bestaat, namelijk de
archaea.
Endosymbiosetheorie van eukaryote evolutie
Bacteriën zijn opgenomen door eukaryoten en hebben zich verder ontwikkeld als organellen. Op
deze manier zijn de mitochondriën en chloroplasten ontstaan.
Vier endosymbiotische gebeurtenissen
▪ Aanhechting van een spirochaete bacterie → microtubuli + cilia
▪ Opname van een alphaproteobacterie → mitochondrien
▪ Opname van een cyanobacterie → chloroplast
▪ Opname van een eencellige roodwiercel → chloroplasten met dubbele membraan
Uitwisseling van genetisch materiaal is dus erg belangrijk geweest voor de evolutie. Uitwisseling
van op twee manieren plaats vinden. Verticale gentransfer wil zeggen dat de genen binnen een
soort worden doorgegeven. Deze worden doorgegeven van ouder op nakomeling. Wanneer er
uitwisseling optreedt tussen soorten spreekt men van horizontale gentransfer.
Eerste stappen eukaryotisering:
▪ Verlies van de starre celwand. Er zijn plooiingen ontstaan in het celmembraan. Hierdoor
bevat de cel een groter inwendig oppervlak.
▪ Flexibele celmembraan maakt fagocytose mogelijk
▪ Microtubuli (tubuline) en microfilamenten (actine) geven structuur aan de cel. Dit creeert
een cytoskelet.
▪ Cytoskelet, wat ervoor zorgt dat er sprake kan zijn van inwendig transport en dat de cel
zich kan verplaatsen → inwendig transport, compartimentering en amoeboide beweging.
Meercelligheid evolueerde meermaals
▪ Slijmzwammen
4
, ▪ Bruinwieren
▪ Planten
▪ Schimmels
▪ Dieren
Een menselijke cel bevat ongeveer tien miljard eiwitmoleculen en heeft een diameter van 50
micrometer. Dit verschilt echter per cel. Een levercel is bijvoorbeeld groter dan een bloedcel.
Eukaryote cel in detail
Een eukaryote cel bestaat uit een kern en cytoplasma dat is omgeven door een celmembraan.
Met cytoplasma bedoelt men de vloeistof en de organellen in de cel. Dit is dus alles binnen het
plasmamembraan buiten de nucleus. Wanneer we het hebben over vloeistof zonder de organellen
met membraan zoals ER of mitochondria, dan spreekt men van cytosol.
Het celmembraan bestaat uit een dubbele fosfolipide laag. Kenmerkend hiervan is dat er een
hydrofiel en een hydrofoob gedeelte van is. Door het celmembraan kunnen bepaalde eiwitten
naar binnen of uit de cel gaan. Op het celmembraan zijn allerlei structuren te vinden. Wanneer
een eiwit door het celmembraan steekt, spreekt men van een transmembraan eiwit. Deze
kunnen signalen van buiten opvangen en doorgeven aan de binnenzijde van de cel. De
suikerstructuren aan de buitenkant noemen we glycocalix. Dit bindt water. Dit creëert een soort
smeermiddel dat het celmembraan beschermt.
Endoplasmatisch reticulum – lett. ‘kerntje’ – structuur in de kern
5
