BIOLOGIE Regeling

DOCENT: A. SEWSAHAI
VWO KLASSE 6
HENRY N. HASSANKHAN SCHOLENGEMEENSCHAP LELYDORP [HHS-SGL]
ARTHUR A. HOOGENDOORN ATHENEUM - VRIJE ATHENEUM - AAHA
De student moet:
 de bouw en functies van het zenuwstelsel kunnen beschrijven
 de functies en kenmerken van de delen van een zenuwcel
(neuron) kunnen noemen
 moet drie typen zenuwcellen kunnen noemen met hun functies
en kenmerken
 kunnen omschrijven wat een zenuw is en drie typen zenuwen
kunnen noemen met hun kenmerken
 kunnen beschrijven hoe impulsgeleiding plaatsvindt en wat er
gebeurt bij kunstmatige prikkeling van een zenuwcel
de functies en kenmerken kunnen noemen van het
ruggenmerg
de functies en kenmerken van de delen van de hersenen
kunnen noemen
de functies van reflexen kunnen noemen en je moet een
reflexboog kunnen beschrijven
de functies van de delen van het autonome zenuwstelsel
kunnen noemen
de kenmerken van hormonen kunnen beschrijven en met
behulp van gegevens de werking van de hypofyse, de
schildklier, de eilandjes van Langerhans en de bijnieren
kunnen beschrijven
6V: blz. 137 t/m 205
4V: blz. 164 t/m 178
6V: blz. 204 t/m 214; 224 t/m 229; 249 t/m 251
Zenuwstelsel
 Vervoer via zenuwen
 Werkt snel, maar kortdurig
Hormoonstelsel
• Hormonen via bloed
• Werkt langzaam, maar langdurig
effect
Indeling op basis van ligging:
Centrale zenuwstelsel (CZ):
 Grote hersenen
 Kleine hersenen
 Hersenstam
 Ruggenmerg
Perifere zenuwstelsel:
 Zenuwen (motorische en sensorische)
Indeling op basis van functie:
–
het animale zenuwstelsel: regelt vooral gewilde
bewegingen (bewuste reacties) en reflexen;
–
het autonome zenuwstelsel: regelt vooral de werking van
inwendige organen.
Werking van het zenuwstelsel:
In zintuigcellen (receptoren) ontstaan impulsen onder
invloed van prikkels. (Een prikkel is een invloed uit het milieu op
een organisme.)
–
Zenuwcellen (conductoren) geleiden impulsen naar het
centrale zenuwstelsel, verwerken deze in het centrale
zenuwstelsel en geleiden impulsen vanaf het centrale
zenuwstelsel.
–
Spieren of klieren (effectoren) reageren op de impulsen;
de effectoren worden gestimuleerd of geremd.
–
Prikkel
Receptor (zintuig)
impuls via conductor (zenuw)
ruggemerg / hersenen
impuls via conductor (zenuw)
reactie door effector (spier of klier)
Prikkel = invloed uit de omgeving van een organisme
Impuls = elektrisch signaal
Axon (Neuriet) = uitloper die impuls van cellichaam af geleidt
Dendriet = uitloper die impuls naar cellichaam toe geleidt
Uitlopers met myelineschede (mergschede) kunnen, i.v.m.
sprongsgewijze impulsgeleiding, een impuls sneller geleiden, t.o.v.
uitlopers die deze mergschede niet bevatten.
1.
Sensorische neuron of gevoelszenuwcel
- Van receptor naar CZ
- 1 lange dendriet / 1 korte axon
- Cellichaam ligt vlakbij CZ
Sensorische zenuwcel
schakelcel
2.
Motorische neuron of
bewegingszenuwcel
- Van CZ naar effector
- Meerdere korte dendrieten / 1 lange axon
- Cellichamen in CZ
3.
Schakel neuron of
schakel cellen
- Geleiden binnen het CZ
Motorische zenuwcel
Zenuwcellen liggen bij elkaar in zenuwen. Hier omheen ligt bindweefsel
1. Gevoelszenuw of sensorische zenuwen: alleen
uitlopers van sensorische zenuwcellen
2. Bewegingszenuw of motorische zenuwen: alleen
uitlopers van motorische zenuwcellen
3. Gemengde zenuwen: bevat beide
Multiple sclerose, meestal
afgekort tot MS, is een
aandoening van het centraal
zenuwstelsel, waarbij de
myelineschede die om veel
zenuwvezels zit op sommige
plaatsen volgens een
willekeurig aandoend patroon
pleksgewijs wordt aangetast
door het immuunsysteem,
waardoor bij de patiënt o.a.
verlammingsverschijnselen
kunnen ontstaan
Bij een zenuwcel ‘in rust’ heeft de binnenkant van het
celmembraan een negatieve elektrische lading ten opzichte van
de buitenkant (rustpotentiaal: -70millivolt m.a.g. ongelijke
verdeling kalium –en natriumionen, wegens natriumkaliumpomp; natrium-kaliumpomp is een bepaald enzym in het
celmembraan en de werking ervan vereist energie uit ATP)
Impulsgeleiding: voortgeleiden van impulsen langs het
celmembraan.

Rustfase
•
Actiefase: de binnenkant van het celmembraan krijgt
gedurende heel korte tijd een positieve lading ten opzichte van
de buitenkant. Hierna wordt de oorspronkelijke lading hersteld.
•
Herstelfase: het celmembraan kan na de actiefase
gedurende korte tijd geen impulsen voortgeleiden.
Sprongsgewijze impulsgeleiding: bij zenuwceluitlopers met een
myelineschede ‘springen’ de impulsen van insnoering naar
insnoering. Dit vergroot de impulsgeleidingssnelheid.
Impulsgeleiding
Impuls = elektrisch stroompje
• ontstaat als prikkel sterk genoeg is –
boven de prikkeldrempel
• impulssterkte is altijd gelijk
• bij sterkere prikkel worden meer
impulsen per
tijdeenheid doorgegeven - de
impulsfrequentie neemt toe
• zenuwcel heeft na ieder impuls een korte
herstelperiode nodig; kan dan niet geprikkeld
worden
• Impulsfrequentie neemt af als bepaalde
prikkel lang aanhoudt (gewenning)
Action potential from a giant squid axon.
In response to the appropriate stimulus, the cell membrane of a nerve cell
goes through a sequence of depolarization from its rest state followed by
repolarization to that rest state. In the sequence, it actually reverses its
normal polarity for a brief period before reestablishing the rest potential.
The above example of the squid action potential was patterned after a
measured action potential shown in West's Medical Physics. The
approximate time intervals shown were scaled from time markers on the
experimental trace. The times seem to be very short.
The action potential sequence is essential for neural communication. The
simplest action in response to thought requires many such action potentials
for its communication and performance. For modeling the action potential
for a human nerve cell, a nominal rest potential of -70 mV will be used. The
process involves several steps:
Action potential from a human.
A stimulus is received by the dendrites of a nerve cell. This causes the Na+
channels to open. If the opening is sufficient to drive the interior potential
from -70 mV up to -55 mV, the process continues.
2. Having reached the action threshold, more Na+ channels (sometimes called
voltage-gated channels) open. The Na+ influx drives the interior of the cell
membrane up to about +30 mV. The process to this point is called depolarization.
3. The Na+ channels close and the K+ channels open. Since the K+ channels are
much slower to open, the depolarization has time to be completed. Having both
Na+ and K+ channels open at the same time would drive the system toward
neutrality and prevent the creation of the action potential.
4. With the K+ channels open, the membrance begins to repolarize back toward
its rest potential (K+ efflux )
5. The repolarization typically overshoots the rest potential to about -90 mV. This
is called hyperpolarization and would seem to be counterproductive, but it is
actually important in the transmission of information. Hyperpolarization
prevents the neuron from receiving another stimulus during this time, or at least
raises the threshold for any new stimulus. Part of the importance of
hyperpolarization is in preventing any stimulus already sent up an axon from
triggering another action potential in the opposite direction (refractory period).
Thus, hyperpolarization assures that the signal is proceeding in one direction.
6. After hyperpolarization, the Na+/K+ pump eventually brings the membrane
back to its resting state of -70 mV .
1.
Impulsgeleiding
myelineschede
Zenuwcel in rust  - lading aan binnenkant celmembraan
Actiefase  binnenkant krijgt gedurende korte tijd + lading
Herstelfase  celmembraan kan gedurende korte tijd geen impulsen geleiden
Door myelineschede  sprongsgewijze impulsgeleiding
Impulsgeleiding
Impulsoverdracht: een synaps laat een impuls slechts in één
richting door.
–
–
Impulsgeleidingsrichting: receptoren -> conductoren ->
effectoren.
Bepaalde stoffen (o.a. geneesmiddelen en drugs) kunnen
de impulsoverdracht beïnvloeden.
Kunstmatige prikkeling van een zenuwcel (bijv. door toedienen van een stroomstoot).
–
Bij kunstmatige prikkeling van een zenuwcel worden impulsen in twee
richtingen voortgeleid.
Prikkeling van een neuron: 1. Mechanisch
2. Chemisch
3. Electrisch
Synaps
= contactplaats van zenuwcellen, waar impulsen chemisch worden
doorgegeven
• Impuls komt aan via
presynaptische cel. In reactie
worden er synaptische blaasjes
afgegeven aan de synaptische
spleet.
• De synaptische blaasjes bevatten
transmitterstoffen w.o.
acetylcholine, dopamine,
noradrenaline, endorfines
(enkefalines).
• neurotransmitter vrij in
synapsspleet
• bij herkenning vindt
impulsoverdracht plaats in de
postsynaptische cel
 Stimulerend en remmend
 Drugs en veel pijnstillers
werken op dit systeem!
Remmend:
morfine, alcohol, cannabis
Stimulerend:
nicotine, cocaine, XTC
Leidt soms tot gewenning
of
verslaving
 Ook geneesmiddelen en drugs kunnen de impulsoverdracht in synapsen beinvloeden,
doordat ze soms op de natuurlijke neurotransmitters ‘lijken’. Leg dit uit!
 Neurotransmitters afkomstig van de presynaptisch membraan  depolarisatie
(stimulerend effect)  permeabel effect postsynaptischmembraan voor
natriumionen  influx natriumionen in postsynaptisch membraan
 Neurotransmitters afkomstig van de presynaptisch membraan  hyperpolarisatie
(inhiberend effect)  permeabel effect postsynaptischmembraan voor kaliumionen
 efflux kaliumionen in postsynaptisch membraan
 Leg uit wat summatie is en de toepassing hiervan voor het al dan niet
ontstaan van een actiepotentiaal
 Afbeelding 19 / blz 151 ; effecten van enkele drugs goed doornemen
 Tabel 1 / blz 213 / 6V
 Wat zijn exciterende transmittersstoffen? Wat zijn inhiberende
transmitterstoffen? Leg uit wat saltatoire impulsgeleiding is
4
1 = tussenwervelschijf
2 = wervel
3 = ruggenmerg
4 = ruggenmergszenuw
Ruggenmerg
Witte stof (schors)  uitlopers
Grijze stof (merg)  cellichamen van
schakelcellen en motorische zenuwcellen
(= vlindervormig)
Zenuwknoop (spinale ganglia)  liggen
sensorische zenuwcellen
 Aan de rugzijde komen gevoelszenuwen het ruggenmerg
binnen.
–
Spinale ganglia (ruggenmergszenuwknopen) bevatten
de cellichamen van sensorische zenuwcellen.
•
Aan de buikzijde verlaten bewegingszenuwen het
ruggenmerg.
•
In de schors ligt de witte stof.
–
De witte stof bevat uitlopers van schakelcellen, die van
en naar de hersenen lopen.
•
In het merg ligt de grijze stof (vlindervormig).
–
De grijze stof bevat cellichamen van schakelcellen (in
het midden en aan de rugzijde) en cellichamen van
motorische zenuwcellen (aan de buikzijde).
•
Functies van het ruggenmerg:
–
geleiden van impulsen van zenuwen in romp en
ledematen naar de hersenen en omgekeerd;
–
geleiden van impulsen in reflexbogen van romp en
ledematen.
Zenuwcellen in de hersenen
Wist je dat:
– een mens 125 miljard hersencellen heeft?
– een ongeboren kind elke minuut 250.000 nieuwe hersencellen
aanmaakt, maar dat je er na de geboorte elke dag 100 kwijtraakt?
– het aantal vertakkingen in de hersenen even groot is als het
aantal takken in de bossen van het Amazone regenwoud?
– de hersenen twee procent van het lichaamsgewicht vormen,
maar twintig procent van de energie verbruiken?
– de hersenen drie tot vier liter bloed per minuut nodig hebben
om ze van zuurstof te kunnen voorzien?
1 = Schors  grijze stof  cellichamen van schakelcellen
2 = Merg  witte stof  uitlopers van schakelcellen
Om de hersenen liggen drie hersenvliezen
voor bescherming en bloedvoorziening
Grote hersenen
Centrale groeve
Hersenschors:
1)Sensorische centra: impulsen verwerken
(+ bewustwording)
2)Motorische centra: ontstaan impulsen voor bewuste
bewegingen
Leg het verband uit tussen primair sensorisch centrum en
secundair sensorisch centrum
Leg het verband uit tussen primair motorisch centrum en
secundair motorisch centrum
Ledematen naar
verhouding tot grootte
gebied in sensorische
hersencentra
Kleine hersenen
Coördinatie van alle bewegingen
(o.a. evenwicht)
Hersenstam
hersenstam
• Is voortzetting van ruggenmerg
• Bevat centra van autonome zenuwstelsel
o.a. voor ademhaling, lichaamstemperatuur
• Aantal reflexen verloopt via hersenstam
o.a. pupilreflex
Let op: via hersenstam worden impulsen van linkerlichaamshelft geleid
naar de rechterhersenhelft.
Reflex
Reflex = snelle (onbewuste) reactie op bepaalde prikkel.
(bv.: pupilreflex / kniepeesreflex / hoestreflex)
Reflexen zijn belangrijk:
- bij lichaamshouding
- als bescherming
(bv. als je per ongeluk iets heets aanraakt)
- bij bewegingen / coördinatie van spieren
(bv. bij lopen en fietsen)
Kniepeesreflex
Leg uit op welke manier de kniepeesreflex zich onderscheid van
de andere reflexen
Animatie Bioplek reflexboog
Animatie Bioplek kniepeesreflex
 Grote hersenen.
–
Functie: het verwerken van impulsen afkomstig van receptoren en het regelen van
gewilde bewegingen (bewuste reacties).
–
In de schors ligt de grijze stof: cellichamen van schakelcellen.
–
In het merg ligt de witte stof: uitlopers van schakelcellen.
–
Hersencentra: groepen cellichamen van schakelcellen in de hersenschors.
–
In sensorische centra (bijv. gehoorcentra, gezichtscentra) worden binnenkomende
impulsen verwerkt. De plaats waar impulsen aankomen en worden verwerkt, bepaalt
van welke prikkel je je bewust wordt.
–
In motorische centra (bijv. schrijfcentra, spreekcentra) ontstaan impulsen voor gewilde
bewegingen.
•
Kleine hersenen.
–
Functie: het coördineren van bewegingen (o.a. het handhaven van het evenwicht).
–
In de schors ligt de grijze stof: cellichamen van schakelcellen.
–
In het merg ligt de witte stof: uitlopers van schakelcellen.
•
Hersenstam.
–
Functie: geleiden van impulsen van het ruggenmerg naar de grote en kleine hersenen
en omgekeerd, van impulsen van zenuwen in hoofd en hals naar de grote en kleine
hersenen en omgekeerd, en van impulsen in reflexbogen van hoofd en hals.
–
In de hersenstam kruisen impulsbanen elkaar: de impulsen van de linkerhelft van de
hersenen gaan naar de rechterlichaamshelft en omgekeerd.
–
In de hersenstam bevinden zich centra die de activiteiten van het autonome
zenuwstelsel coördineren.
 Reflex: een vaste, snelle, onbewuste reactie op een bepaalde prikkel.
–
De snelheid is vaak nodig om het lichaam te beschermen.
–
Reflexen hebben een functie bij het handhaven van bepaalde
houdingen en bij bewegingen van het lichaam.
•
Reflexboog: de weg die impulsen afleggen bij een reflex.
–
Onder invloed van prikkels ontstaan in zintuigcellen impulsen.
–
Via sensorische zenuwcellen worden de impulsen geleid naar
schakelcellen in het ruggenmerg of in de hersenstam.
–
Schakelcellen geleiden impulsen naar motorische zenuwencellen.
–
Bepaalde motorische zenuwcellen geleiden impulsen naar spieren, andere
motorische zenuwcellen juist niet.
–
Bepaalde spieren trekken zich samen, andere ontspannen zich; er ontstaat
een reflex.
–
De grote hersenen maken geen deel uit van de reflexbogen. Toch komen bij
veel reflexen ook impulsen in de grote hersenen aan.
Zojuist hebben we het zenuwstelsel bestudeerd op basis van de criteria
bouw; we gaan nu het zenuwstelsel bekijken op basis van de criteria
functie
Het zenuwstelsel
Indeling op grond van werking (functie)
•Animale zenuwstelsel
- staat onder invloed van de wil
- verzorgd bewuste reacties en reflexen
- centra liggen voornamelijk in grote hersenen
•Autonome zenuwstelsel
- staat niet onder invloed van de wil
- voor onbewuste functies van organen
- regelt allerlei lichaamsfuncties o.a.hartslag,
spijsvertering,ademhaling, nieren etc
- centra in hersenstam
Hormoonstelsel veel invloed op
Autonome zenuwstelsel
Bestaat uit:
1) orthosympatisch deel
2) parasympatisch deel
Naar ieder orgaan (doelwitorgaan) gaat een
orthosympatische zenuw en een parasympatische
zenuw (= dubbele innervatie)
Deze hebben een tegengestelde werking
Orthosympatisch zenuwstelsel
Stimuleert organen die met activiteit te
maken hebben
+ versnelling ademhaling
+ versnelling hartslag
+ verhoging dissimilatie (verbranding om
energie vrij te maken)
- remt (vertraagt) spijsvertering
Orthosympatische deel wordt vanuit
het ruggenmerg (4) via de
grensstrengen (5) naar de organen
geleid.
Zowel links als rechts v.d.
wervelkolom liggen deze ganglia
Parasympatisch zenuwstelsel
+ stimuleert spijsverteringsorganen
+ bevordert assimilatie (vormen organische
stoffen voor opbouw lichaam)  voor rust
en herstel lijf
- remt (vertraagt) hartslag en ademhaling
Autonome zenuwstelsel
•
–
–
–
•
–
–
–
•
•
Het orthosympathische deel.
Beïnvloedt organen zodanig dat het lichaam arbeid kan
verrichten: de dissimilatie wordt bevorderd.
Effecten: o.a. verhoging van de hartslag- en ademfrequentie en
vertraging van de vertering.
Impulsgeleiding: via ganglia in de twee grensstrengen en via
orthosympathische zenuwen naar de doelwitorganen.
Het parasympathische deel.
Beïnvloedt organen zodanig dat het lichaam in een toestand
van rust en herstel kan komen: de assimilatie wordt bevorderd.
Effecten: o.a. verlaging van de hartslag- en ademfrequentie en
versnelling van de vertering.
Impulsgeleiding: vooral via de twee zwervende zenuwen naar
de doelwitorganen.
Dubbele innervatie van organen: naar elk doelwitorgaan loopt
een orthosympathische en een parasympathische zenuw.
Het autonome zenuwstelsel werkt nauw samen met het
hormoonstelsel.
Hormoonstelsel
Het hormoonstelsel
 Hormonen zijn vetachtige of eiwitachtige stoffen
 Komen via de bloedbaan overal
 Doelwitorganen herkennen ze via receptoren op de celmembraan
 Concentraties zijn belangrijk. Er is sprake van een drempelwaardes
en van hormoonspiegels
Hormonen
Hormonen zijn:
• Regeleiwitten
• Afgegeven door endocriene klier aan het bloed
• Trager dan het zenuwstelsel, maar werken langer
• Hebben specifieke molecuulstructuur  alleen
herkend door receptormoleculen op doelwitorganen
• Staan o.i.v. autonome zenuwstelsel
Bepaalde hormoonklieren kunnen hormonen
produceren, waarbij deze geproduceerde
hormonen weer hun invloed kunnen
uitoefenen op andere hormoonklieren die
andere hormonen produceren. Geef hiervan
voorbeelden.
Geef de werking van de volgende
hormonen aan:
GH (groeihormoon), prolactine, ACTH, TSH,
FSH, LH, oxytocine, ADH
Het zenuwstelsel en het hormoonstelsel zijn met elkaar
verbonden. De verbinding tussen het zenuwstelsel en de
hypofyse verloopt via neuronen in de hypothalamus.
Leg het verband uit tussen neurosecretie en neurohormonen
Leg uit wat een releasing factor is.
Wat is TRF?
Regelkring van thyroxineproductie
Regelkring van cortisolproductie
Hypofyse
Produceert
hormonen die de
werking van andere
hormoonklieren
beinvloeden.
De hypofyse staat o.i.v.
de hypothalamus.
Voorkwab =
adenohypofyse
Achterkwab =
neurohypofyse
De hypofyse maakt
hormonen die rechtstreeks werken (bv. GH)
en
hormonen die via een andere hormoonklier werken (bv.
FSH en TSH)
De hypofyse zelf kan ook weer aangestuurd worden door
releasing hormonen uit de hypothalamus
Hypofyse
Groeihormoon
TSH (schildklierstimulerend hormoon)
FSH
LH
Oxytocine
ADH (antidiuretisch hormoon)
1 = Epifyse(pijnappelklier)
2 = Hypofyse
3 = Schildklier
4 = Thymus
5 = Bijnieren
6 = Alvleesklier
7 = Eierstokken
8 = Testes
Eilandjes van Langerhans
Maken twee hormonen
 Insuline
 Glucagon
 Werken tegengesteld (antagonisten)
 Ze houde de bloedsuikerspiegel constant
De eilandjes van Langerhans
Insuline
Animatie Bioplek insuline-glucagon
Bijnier
In bijniermerg: Adrenaline= stresshormoon
FFF-situaties
Via neurosecretie (sneller)
Is een neurohormoon
Regelt hartslag, ademhaling en bloedverdeling
In bijnierschors: cortisol en aldosteron en
testosteron en oestrogeen
(hypofyse-achterkwab)
Osm. Waarde van het bloed wordt steeds gemeten via
osmoreceptoren in de hypothalamus
Stimulering van ADH afgifte door de hypofyse als osm.
waarde te hoog wordt
Meer ADH is minder urineproductie
ADH = vasopressine (= bloeddrukregelaar): leg uit!
Bijnieren
• Hormoon adrenaline
• Heeft een snelle kortdurende werking in FFF-situaties
• Glycogeen wordt omgezet in glucose (in spieren en lever)
• Hartslag en ademhaling omhoog, verwijden bloedvaten
naar skeletspieren en hersenen
De schildklier
Te
weinig
thyroxine?
Er zijn twee typen van hormonen:
1. vetoplosbare hormonen
2. niet-in-vetoplosbare hormonen
(noem voorbeelden op van ad1 en ad2)
Vetoplosbare hormonen oefenen hun invloed uit
middels genregulatie
Niet-in-vet-oplosbare hormonen oefenen hun invloed
uit middels second messengers
Vetoplosbare hormonen oefenen hun invloed uit middels genregulatie
Niet-in-vet-oplosbare hormonen oefenen hun invloed uit middels second messengers
VRAGEN
?
BEDANKT
Info:
www.ecoisonline.org
www.examenbundel.nl
www.biologiepagina.nl
www.asewsahai.com
[email protected]