[home]
[inhoud site][Inhoud bovenbouw][practicum][links]

 

Samenvatting examenstof biologie VWO - vernieuwde tweede fase

Domein: E5

Bescherming van het interne milieu

  Centraal examen

Je kunt uitleggen hoe de huid en het immuunsysteem bijdragen aan het handhaven van het dynamisch evenwicht in het inwendig milieu.

Benodigde voorkennis uit onderbouw:

  • bouw en werking van de huid, bacteriën en virussen.

Benodigde voorkennis uit subdomein B2:

  • kenmerken virus;
  • membraanfuncties.
Celmembraan

Je moet:

  • kunnen uitleggen wat de functies zijn van het celmembraan bij:
    • het constant houden van de omstandigheden in de cel;
    • het opvangen van signalen en de regeling van processen in de cel onder andere door het bezit van receptoren.
  • kunnen uitleggen dat het celmembraan de cel afschermt van zijn omgeving waardoor concentratieverschillen tussen cel en omgeving mogelijk zijn.
  • kunnen uitleggen op welke manieren uitwisseling van stoffen tussen de cel en zijn omgeving tot stand komt en de verschillen tussen deze processen kunnen aangeven, in het bijzonder:
    • diffusie, waaronder osmose;
    • actief transport.

Celmembraan (Ipad)

  • Omgeeft de celinhoud.
    • Grens tussen cel en omgeving.
      • Alle transport cel in of cel uit gaat via de celmembraan.
      • Communicatie met "buitenwereld" gaat via celmembraan.
  • Bouw
    Gebruik Binas of Biodata.
    • Twee lagen fosfolipiden.
      • Daartussen cholesterolmoleculen.
        • Voor extra stevigheid.
    • Eiwitmoleculen.
      • Dienen als transportkanalen.
      • Dienen als receptoren: koppelingsplaatsen voor bepaalde hormonen.
        • Hormonen blokkeren of activeren bepaalde stofwisselingsprocessen (zie overzicht hormoonstelsel).
    • Glycoproteïnen.
      • Eiwit met daaraan suikermoleculen.
        • Maken herkenning van cel door afweersysteem mogelijk.
        • Ieder celtype en ieder organisme heeft eigen glycoproteïnen.
          • Antigenen.
  • Transportfunctie
    • Membraan is selectief doorlaatbaar (selectief permeabel).

    • Passief transport - diffusie
      • Kost geen energie.
        • Vindt alleen plaats van een hoge naar een lage concentratie.
      • Door celmembraan diffunderen alleen:
        • Stoffen met kleine, ongeladen (hydrofobe) moleculen.
          Bijvoorbeeld:
          • zuurstof (O2);
          • koolstofdioxide (CO2);
          • water (H2O) door osmose.
      • Diffusiesnelheid wordt beïnvloed door:
        • grootte van het oppervlak;
        • concentratieverschil;
        • temperatuur;
        • afstand.
      • Osmose
        • Diffusie van water door een (selectief doorlaatbaar) membraan.
        • Watertransport gaat via speciale waterkanaaltjes.
    • Actief transport
      • Kost energie.
        • Gebeurt met behulp van transporteiwitten in het membraan.
        • Transport kan plaatsvinden tegen het concentratieverval in (dus ook van lage naar hoge concentratie).
      • Middelgrote moleculen en ionen (geladen deeltjes) worden actief opgenomen (of afgegeven).
        Bijvoorbeeld:
        • glucose (in het algemeen: monosachariden);
        • aminozuren;
        • K+, Na+, Cl-.
      • Cel bepaalt of deze stoffen wel of niet doorgelaten worden.
    • Grote moleculen zoals eiwitten en zetmeel kunnen niet door de membranen.
Huid
Je moet de functies van de huid kunnen uitleggen aan de hand van een afbeelding van de bouw,
in het bijzonder:
  • mede handhaven van een constant inwendig milieu;
  • regeling van lichaamstemperatuur;
  • opslag van vet;
  • bescherming onder andere door pigment;
  • productie van vitamine D.

Gebruik Binas of Biodata

Bouw huid (Ipad)

  • Opperhuid (dekweefsel)
    • Hoornlaag - dode cellen
    • Kiemlaag - delende cellen
      • In deze laag ook pigmentcellenpigment wordt onder invloed van het zonlicht gevormd.
        • Beschermt tegen UV-straling.
      • Pigmentdichtheid is erfelijk bepaald.

  • Lederhuid (bindweefsel)
    • Bloedvaten
    • Zweetkliertjes
    • Talgkliertjeshaarzakjes (van waaruit haren groeien)
    • Zenuwen
    • Tast-, druk- en temperatuurzintuigjes

  • Onderhuids bindweefsel
    • Hier vet opgeslagen in vetcellen.
      Functies:
      • Isolatielaag;
      • Beschermt tegen stoten;
      • Voorraad brandstof.

Functies huid

  • Handhaving lichaamstemperatuur zoogdieren en vogels (Ipad)
    Handhaving lichaamstemperatuur mens
    (Ipad)
    • Te hoge lichaamstemperatuur
      • Bloedvaatjes in de huid worden wijder --> meer warmteafgifte.
      • Zweetkliertjes produceren zweet (=transpiratie).
        • Verdampen van zweet onttrekt warmte aan de huid --> afkoeling.
    • Te lage lichaamtemperatuur
      • Bloedvaatjes in de huid worden nauwer --> minder warmteafgifte.
      • Spieractiviteit (klappertanden, rillen).
        • Warmte komt vrij bij verbranding.
      • Opzetten haren (speelt bij mens geen rol) --> dikkere vacht --> meer isolatie.

Overige functies

  • Beschermt tegen infecties.
  • Beschermt andere organen tegen beschadiging.
  • Beschermt tegen UV-straling uit het zonlicht.
    • Ultraviolet licht kan het DNA in cellen beschadigen en huidkanker veroorzaken.
      • Vooral als huid weinig pigment bevat.
        • Pigment in de opperhuid neemt toe o.i.v. zonlicht.
  • Maakt vitamine-D (onder invloed van het zonlicht),
    • uit provitamine D dat met voedsel opgenomen wordt.
      • Nodig voor ontwikkeling van het skelet.
Organen afweer

Je moet

  • de organen kunnen noemen die bij het afweersysteem zijn betrokken en hun functie daarin beschrijven,
    in het bijzonder:
    • huid en slijmvliezen;
    • thymus;
    • lymfeknopen;
    • milt;
    • beenmerg.

Organen die bij het afweersysteem betrokken zijn

  • Huid en slijmvliezen
    • Voorkomt binnendringen van micro-organismen (bacteriën, virussen, schimmels).
  • Rood beenmerg
    • in wervels, schedelbeenderen, platte beenderen en uiteinden pijpbeenderen.
      • Bevatten stamcellen.
        • Jonge, nog niet gedifferentieerde bloedcellen.
        • Nieuwe stamcellen worden gevormd (door mitose).
        • Stamcellen kunnen zich tot elk type bloedcel ontwikkelen.
          • Afhankelijk van de plaats van ontwikkeling ontstaan T-lymfocyten of B-lymfocyten.
  • Thymus (zwezerik)
    • Orgaan dat alleen in jonge dieren goed ontwikkeld is.
    • Bevat stamcellen.
      • Hieruit ontstaan T-lymfocyten.
        • Witte bloedcellen die bij de specifieke afweer betrokken zijn.
      • In de thymus 'leren' de T-stamcellen de eigen eiwitten van het lichaam te herkennen zodat ze zich niet tegen de eigen cellen gaan richten.
  • Milt en lymfeknopen
    • Bevatten lymfocyten.
      • Spelen een rol bij de ontwikkeling en rijping van de lymfocyten.
Afweer

Je moet

  • aan de hand van een afbeelding de functies kunnen beschrijven van onder andere stamcellen en de diverse leucocyten (witte bloedcellen).
  • de rol van witte bloedcellen bij het onschadelijk maken van binnengedrongen cellen of deeltjes kunnen uitleggen met gebruik van de begrippen macrofagen en fagocytose en kunnen verklaren waarom hier wordt gesproken van aspecifieke afweer.
  • kunnen uitleggen dat receptoreiwitten op het celmembraan van lymfocyten antigenen kunnen binden waardoor de productie van antistoffen op gang komt; verklaren waarom hier wordt gesproken van specifieke afweer en beschrijven hoe immuniteit zich ontwikkelt,
    in het bijzonder:
    • immunoglobulinen;
    • geheugencellen.
  • kunnen uitleggen dat antistoffen worden gevormd tegen antigenen, in het bijzonder:
    - lichaamsvreemde cellen en stoffen;
    • bacteriën;
    • virussen.
  • kunnen uitleggen waardoor de aanwezigheid van antistoffen een indicatie is voor besmetting,
    in het bijzonder: seropositiviteit.

Gebruik Binas of Biodata

Aspecifieke afweer

  • Is gericht tegen alle ziekteverwekkers.
  • Externe afweer
    • Huid en slijmvliezen
      • Houden micro-organismen tegen.
    • Maag
      • Micro-organismen dood door de lage pH.
  • Interne afweer
    • Binnen gedongen ziekteverwekkers worden aangevallen door witte bloedcellen.
      • Macrofagen (Ipad)
        • Vernietigen binnengedrongen ziekteverwekkers door fagocytose.
          • Kruipen rond tussen de cellen.
          • Presenteren antigenen van de ziekteverwekker (via hun membraan) aan
            T-helpercellen.
      • Natural-killercellen
        • Doden cellen die geïnfecteerd zijn met ziekteverwekkers of tumorcellen.
        • Werken niet-specifiek.
          • Doden alle cellen met een afwijkende lichaamsvreemde stof in het membraan.

Specifieke afweer (immuunsysteem) (Ipad)

  • Is gericht tegen één bepaalde ziekteverwekker.
    • Eigenlijk tegen één stof (antigeen) in de wand van de ziekteverwekker.
    • Antigenen
      • Antigeen = alles waartegen een afweerreactie gestart wordt.
        • Kunnen stoffen (meestal eiwitten) zijn in de wand van bacterie, virus of ander micro-organisme.
          of
          in membranen van andere voor het lichaam vreemde cellen (bijvoorbeeld bij transplantatie).
        • Zijn altijd lichaamsvreemde stoffen.
  • Na infectie worden:
    • antistoffen gemaakt tegen het antigeen.
    • door ziekteverwekker aangetaste cellen aangevallen en vernietigd.
      • Antistoffen (Ipad)
        • Ingewikkelde eiwitten (immunoglobulinen).
        • Werken specifiek d.w.z. tegen één bepaald antigeen.
        • Door binding van antistof en antigeen wordt de ziekteverwekker of geïnfecteerde cel onschadelijk gemaakt.
  • Er blijven geheugencellen aanwezig.
    • Daardoor worden bij een volgende infectie (met dezelfde ziekteverwekker) sneller antistoffen geproduceerd.
  • Aanwezigheid van antistoffen (seropositief) wijst op besmetting met bepaalde ziekteverwekker.

Specifieke afweer wordt verzorgd door:

  • T-cellen (T-lymfocyten) (Ipad)
    • Herkennen kleine stukjes antigeen die gekoppeld zijn aan eiwitten in het celmembraan (MHC-moleculen).
      • Bezitten één type receptor.
        • Specifiek voor één bepaald antigeen.
    • T-helpercellen (Th-lymfocyten)
      • Worden geactiveerd door macrofagen.
      • Activeren zelf de Tc-cellen en B-cellen.
        • Vooral Th-cellen worden aangetast door het Aids-virus.
    • Tc-cellen (Cytotoxische T-lymfocyten)
      • Zorgen voor de cellulaire afweer.
      • Worden geactiveerd door T-helpercellen.
      • Hebben receptoren in membraan die hechten aan antigeen-MHC complex.
        • Haken vast aan antigenen in de wand van ziekteverwekkers of in de wand van door ziekteverwekkers aangetaste cellen.
          • De aangetaste cellen presenteren het antigeen van de ziekteverwekker op de buitenkant van het membraan.
        • Maken stoffen die die cellen vernietigen.
    • T-geheugencellen
      • Blijven na infectie aanwezig.
      • Zorgen ervoor dat na een tweede infectie de afweer sneller opgang komt.
      • Zowel van de Tc-cellen als van de Th-cellen blijven na infectie geheugencellen aanwezig.
  • B-cellen (B-lymfocyten) (Ipad)
    • Herkennen intacte antigenen.
      • Bezitten (net als T-cellen) één type receptor.
        • Specifiek voor één bepaald antigeen.
    • Zorgen voor de humorale afweer (humor = vloeistof)
    • Worden geactiveerd door T-helpercellen.
    • Maken na infectie antistoffen.
      • Antistoffen komen terecht in bloedplasma en in lymfe en weefselvloeistof.
      • Een B-lymfocyt kan maar één type antistof maken.
    • B-geheugencellen
      • Blijven na infectie aanwezig.
      • Herkennen na volgende infectie het antigeen en maken delen dan snel tot nieuwe
        B-lymfocyten.
        • Sneller en meer antistoffen geproduceerd.

Natuurlijke immuniteit

  • Ziekteverwekkers dringen het lichaam binnen en gaan zich daar voortplanten.
    • Worden via fagocytose opgenomen door macrofagen.
    • Macrofagen (Ipad):
      • presenteren delen van het antigeen van de ziekteverwekker in hun membraan (op MHC-II eiwit).
      • produceren hormoonachtige stof die de T-helpercellen activeert.
    • Th-cellen met de juiste (passende) receptor koppelen aan het gepresenteerde antigeen.
      • Geactiveerde Th-cel gaat delen --> kloon.
        • Deel van de gevormde cellen wordt geheugencel.
        • Deel wordt actief.
    • De actieve Th-cel koppelen aan B-cel (Ipad) en Tc-cel (Ipad) met de juiste receptoren.
      • B-cellen en Tc-cellen gaan delen en vormen klonen.
        • Deel van de gevormde cellen wordt geheugencel.
        • Deel wordt actief.
          • De actieve B-cellen (plasmacellen) gaan antistoffen vormen.
          • De actieve Tc-cellen schakelen door de ziekteverwekkers geïnfecteerde cellen uit.
            • Uiteindelijk worden de ziekteverwekkers uitgeschakeld.
  • De gevormde geheugencellen zorgen ervoor dat bij een volgende infectie met dezelfde ziekteverwekker, de antistofproductie sneller op gang komt --> immuun tegen die bepaalde ziekteverwekker.
Kunstmatige immuniteit

Je moet het verschil tussen actieve en passieve immunisatie kunnen uitleggen en toepassingen hiervan kunen noemen, in het bijzonder:
vaccins; sera.

Actieve kunstmatige immuniteit

  • Vaccin wordt ingespoten.
    • Vaccin bevat dode of verzwakte ziektekiemen.
      • Kunnen zich niet meer voortplanten.
  • Lichaam reageert als bij natuurlijke immuniteit.
    • Antistoffen worden gevormd.
    • Geheugencellen blijven aanwezig (van B-lymfocyten, Th-lymfocytenen Tc-lymfocyten).
      • Bij volgende infectie met dezelfde ziekteverwekker worden sneller antistoffen gevormd.
  • Levert langdurige immuniteit op.
  • Toepassen voordat er sprake is van infectie.

Passieve kunstmatige immuniteit

  • Antistoffen worden ingespoten via serum.
    • Serum is de bloedvloeistof die overblijft na stolling (bevat geen bloedcellen en stollingseiwitten).
    • De zo verkregen antistoffen worden weer snel afgebroken door het lichaam.
  • Levert kortdurende immuniteit op.
  • Toepassen nadat er infectie is opgetreden.

  • Baby's worden passief immuun voor aantal ziekten via de placenta en later de moedermelk.
  • Infecties veroorzaakt door bacteriën (en schimmels) kunnen ook bestreden worden met antibiotica (geneesmiddel)
    • Levert geen langdurige immuniteit op.
Afstoting bij transplantaties

Je moet kunnen uitleggen dat bij orgaantransplantatie antigenen een rol spelen en de consequenties hiervan beschrijven,
in het bijzonder: MHC-I en MHC-II.

Gebruik Binas of Biodata

MHC moleculen (Major Histocompability Complex)
Bij de mens ook wel HLA (Human Leucocyte Antigen) genoemd.

  • Glycoproteïnen in celmembraan.
    • Betrokken bij afweer (antigeenpresentatie).
    • Zijn erfelijk.
    • Zijn specifiek per individu.
      • Ieder individu heeft eigen combinatie van MHC-moleculen.
        • Uitzondering: eeneiige tweelingen.
      • Daardoor kunnen lymfocyten onderscheid maken tussen lichaamseigen en lichaamsvreemd.
        • Cel met "bekende" MHC-moleculen wordt genegeerd.
        • Cel met afwijkende MHC-moleculen wordt afgestoten.
      • T-lymfocyten leren het lichaamseigen MHC kennen tijdens hun ontwikkeling (in de thymus).
  • Er zijn twee groepen MHC-eiwitten:
    • MHC-I eiwitten
      • Zitten op de membraan van (vrijwel) alle lichaamscellen met een kern.
      • Hierop presenteren:
        • geïnfecteerde cellen het antigeen;
        • tumorcellen hun vreemde stofwisselingsproducten.
      • Tc-cellen koppelen aan die cellen en vernietigen deze.
    • MHC-II eiwitten
      • Op de membranen van macrofagen en B-cellen.
        • Presenteren antigeen.

Weefsel- en orgaantransplantatie

  • Als MHC van donor komt niet overeenkomt met acceptor --> herkend als lichaamsvreemd.
    • Daardoor afstotingsreactie.
      • Afstotingsreacties treden vooral op door cellulaire afweer.
        • T-cellen van de acceptor herkennen door de MHC-I-eiwitten de lichaamsvreemde cellen.
          • Vernietigen de donorcellen.
      • Vermindering van afstotingsreacties door optimale matching van donor en ontvanger wat betreft de MHC-factoren.
      • Onderdrukken van afstotingsreacties met behulp van medicijnen.
        • Daardoor ook verminderde afweer tegen ziekteverwekkers.
      • Door beschikbaar komen van goede anti-afstotings geneesmiddelen is matching minder belangrijk geworden.

Bloedgroepen

Je moet kunnen uitleggen dat ook rode bloedcellen dragers zijn van antigenen die worden onderscheiden als bloedgroepen en dat daarmee rekening wordt gehouden bij bloedtransfusies,
in het bijzonder:

  • AB0-systeem;
  • resusfactor.

ABO-systeem (Ipad)

Bloedgroep antigeen

  • Bepaald door stoffen (antigenen) in de membranen van rode bloedcellen.
  • Er zijn twee typen:
    • antigeen A;
    • antigeen B.

Bloedgroep antistoffen

  • Zitten in het bloedplasma.
    • Tegen antigeen A: antistof a.
    • Tegen antigeen B: antistof b.

Bloedgroepen

Bloedgroep A
antigeen A
antistof b
Bloedgroep B
antigeen B
antistof a
Bloedgroep AB
antigeen A en antigeen B

geen antistoffen a en b

Bloedgroep O
geen antigeen A of B
antistof a en b

Bepalen bloedgroep (Ipad)

Bloedtransfusie (Ipad)

  • Gaat fout als antigeen donor past op antistof van ontvanger.
    • Rode bloedcellen klonteren samen.
      • Hemolyse: rode bloedcellen gaan kapot.
        • Hemoglobine komt vrij in het bloedplasma.
  • Antistof donor en antigeen ontvanger zijn minder groot probleem.
    • Antistoffen van het donorbloed worden meteen sterk verdund.
  • Bij voorkeur geeft men bloed van een donor met dezelfde bloedgroep als de acceptor.

Resusfactor (Ipad)

  • Resuspositief (R+)
    • Resus antigeen in membraan rode bloedcellen.
    • Geen resus antistof aanwezig.
  • Resusnegatief (r-)
    • Geen resus antigeen aanwezig.
    • Geen resus antistof aanwezig.
      • Antistof wordt wel gevormd na contact met resuspositief bloed.
        • Na bloedtransfusie met R+ bloed.
          • Na een eerste transfusie van resuspositief bloed naar resusnegatieve acceptor wordt antiresus gevormd, maar treedt geen samenklontering op.
          • Bij een tweede transfusie treedt samenklontering op.
          • Transfusie van resusnegatief bloed naar een resuspositieve acceptor is mogelijk.
        • Na zwangerschap van R+ kind.

  • Probleem bij zwangerschap van moeder r- met kind R+
    • Oorzaken:
      • Na zwangerschap met resuspositief kind vormt moeder na de geboorte de resus antistof.
        • Levert probleem op tijdens de tweede en volgende zwangerschap(pen) met R+kind.
          • Resus antistof kan via de placenta in het lichaam van het kind komen --> klontering rode bloedcellen van het kind --> O2-tekort.
    • Voorkomen:
      • Moeder na geboorte van eerste R+ kind direct na geboorte (of miskraam) een injectie geven met resus antistof.
        • Eigen immuunsysteem wordt dan niet geactiveerd.
        • Geen productie van resusantistof door moeder.
      • Ingebrachte antistoffen worden weer snel afgebroken (vergelijk passieve immuniteit).

© scholte/marree 2009