Gaswisseling en Uitscheiding BS1: Gaswisseling

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Thema 3: Gaswisseling en Uitscheiding

Basisstof 1: Gaswisseling

Leerdoelen

1. Je kunt van delen van het ademhalingsstelsel de functies en kenmerken noemen.
   
2. Je kunt beschrijven hoe zuurstof en koolstofdioxide door het bloed worden getransporteerd.
3. Je kunt bij insecten en vissen beschrijven hoe gaswisseling plaatsvindt en hoe zuurstof naar de cellen wordt vervoerd.

Gaswisseling = opname en afgifte van gassen aan de lucht. Dit gebeurt in de longblaasjes.

Neusslijmvlies met trilhaarepitheel

Slijmlaag houden stoffen vast. Trilharen bewegen stoffen naar buiten.

In het neusslijmvlies vinden we ook de reukzintuigen.

Bijholten

De neusholte is verbonden met bijholten, welke ook slijm produceren, wat afgevoerd wordt door de neusholte. Bij verkoudheid zwelt het neus- en bijholteslijmvlies op, de uitgangen van de bijholten worden afgesloten en je hebt dat verstopte neus gevoel.

Andere functies van de bijholten kunnen zijn, o.a. resonantie bij het praten en de schedel lichter maken. 

De stembanden

Stembanden kunnen bewegen om de stemspleet nauwer of wijder te maken

Om geluid te maken breng je de stembanden dichtbij elkaar. Dan wordt de uitgedemde lucht in trilling gebracht

Hoe strakker ze staan hoe meer trilling. 

Hoe meer trilling hoe hoger het geluid.

Strottenhoofd met stembanden

Stembanden zijn stevige vliezen.

Deze vormen van klanken in samenwerking met tong, tanden, lippen, mondholte en de neus.

Hoe komt lucht in je longen?

1. Eerst komt de lucht in je neusholte of mondholte.
   
2. Via de keelholte komt de lucht in je luchtpijp. In de wand van de luchtpijp zitten ringen kraakbeen.
   
3. De luchtpijp splitst zich in twee luchtpijptakken, de bronchiën.
   
4. In de longen verdeelt elke bronchie zich in kleinere buisjes, de bronchiolen (= luchtpijptakjes).
   
5. Aan het einde van de luchtpijptakjes zitten de longblaasjes (= alveoli).

Wet van Fick

BINAS 83A

Wet van Fick: n=D*A*(Δc/Δx)

Hoe groter het diffusieoppervlak, de diffusiecoëfficiënt en het concentratieverschil hoe groter de diffusiesnelheid.

Hoe groter de diffusieafstand hoe kleiner de diffusiesnelheid.

O₂ bindt aan hemoglobine

HbO₂ = oxyhemoglobine

CO₂  wordt H⁺ en HCO₃^-

H⁺ bindt aan oxyhemoglobine

HCO₃^- in bloedplasma

Hb laat O₂ los

Transport O₂

Diffusie van gassen

Doordat zuurstof vooral bindt aan Hb in het bloedplasma rond de longblaasjes, blijft er altijd een concentratieverschil tussen het alveolaire vocht en het bloedplasma.

Dit is voordelig voor de diffusie!

Aan de slag!

Vraag 1 t/m 6

Leerdoelen

1. Je kunt van delen van het ademhalingsstelsel de functies en kenmerken noemen.
   
2. Je kunt beschrijven hoe zuurstof en koolstofdioxide door het bloed worden getransporteerd.
3. Je kunt bij insecten en vissen beschrijven hoe gaswisseling plaatsvindt en hoe zuurstof naar de cellen wordt vervoerd.

Transport CO₂

• Longhaarvaten opgeloste CO₂ vanuit bloedplasma naar alveolaire vocht.
• Hemoglobine gebonden CO₂ en H⁺ komt vrij.
• HCO₃^- vanuit bloedplasma naar rode bloedcellen, vormt H₂CO₃ met H⁺ , wordt door koolzuuranhydrase meteen gesplitst in CO₂ en H₂0.

Partiële druk: pO₂ en pCO2 

0% Hb

100% HbO2

100% Hb

0% HbO2

Een klein beetje zuurstof lost op in bloedplasma, het grootste deel wordt gebonden aan hemoglobine (Hb) in de rode bloedcellen.

Bij meer CO₂ wordt makkelijker zuurstof afgegeven bij dezelfde zuurstofdruk.

Bohr-effect = hogere afgifte O₂ door oxyHb vanwege hogere temperatuur of pCO2

Gaswisseling bij insecten

Sterk vertakte buizen 

(= tracheeën) die O₂ tot aan de individuele cellen transporteren.  De opening van een trachee aan de buitenzijde van het lichaam heet een stigma 

Tegenstroomprincipe

Gaswisseling bij vissen

Geen longen maar kieuwen

kieuw = kieuwboog met kieuwplaatjes. 

Plooien in kieuwplaatjes = kieuwlamellen.

Als water langs deze kieuwlamellen stroomt dan nemen de bloedvaatjes hierin daar zuurstof uit.

Gebruik van het tegenstroomprincipe

Aan de slag

Maken: 7 t/m 13

Leerdoelen

1. Je kunt van delen van het ademhalingsstelsel de functies en kenmerken noemen.
   
2. Je kunt beschrijven hoe zuurstof en koolstofdioxide door het bloed worden getransporteerd.
3. Je kunt bij insecten en vissen beschrijven hoe gaswisseling plaatsvindt en hoe zuurstof naar de cellen wordt vervoerd.

De borstholte

Rustig in- en uitademen

Diep in- en uitademen

Basisstof 4: De lever

Lesopbouw:

Lessonup met:

Uitleg bouw en functie lever

video

zelfsturend werken

leerdoelen

Je kent de bouw van de lever.

Je kunt uitleggen wat functies zijn van de lever.

Je kunt uitleggen hoe de lever bijdraagt aan het constant houden van het glucosegehalte van het bloed.

Je kunt uitleggen welke rol de lever speelt bij de verwerking van aminozuren en lipiden.

Je kunt de vorming en functie van gal uitleggen.

Hoe ziet de lever eruit?

Zeshoekige leverlobjes
1mm afmeting
Galgangen/poortader en leverslagader
Afvoer geproduceerde gal
Tak van de leverader
Onderste holle ader
De levercellen opname en afgifte stoffen --> bloed

Functies van de lever

• Gal - galblaas - twaalfcingerige darm
• rode bloedcellen - bilirubine (galwegen)+ ijzer (ferritine - opslag)
• opslag - vitaminen, mineralen en glycogeen - bloedsuikerspiegel
• eiwitstofwisseling - transaminering - overbodige AZ - desaminering (ammoniak - ureum)
• lipidenstofwisseling - cholesterolconcentratie - galzure zouten/steroidhormonen/vit D
• stollingsfactoren - fibronigeen en protrombine
• detoxificatie - onwerkzaam (alcohol) of opslag (kwik) - levercirrose - vetopslag

Verwerking van gifstoffen

• Gifstoffen afbreken:
• Medicijnen, alcohol en drugs.
  
  
• Afbraak geleidelijk, soms gaat het meerdere malen door de lever.

Poortader

De poortader loopt van de verteringsorganen naar de lever.

Erg belangrijk: 

Nu kan de lever :

direct controleren of er geen gifstoffen inzitten

De gifstoffen afbreken

Glucose opslaan als glycogeen (zodat je suikergehalte in je bloed niet te hoog wordt)

bst 4 de nieren

leerdoelen: 

de bouw,werking en functie van de nieren en urinewegen kunnen beschrijven

de invloed van de nieren op de homeostase van het lichaam kunnen beschrijven 

binas

85 A de nieren

85 B samenstelling bloedplasma en urine

85 C concentratieveranderingen in een niereenheid, nefron

85 D osmoregulatie

Bouw van de nier

Nier is opgebouwd uit vier duidelijk te onderscheiden onderdelen:

• Nierkapsel
• Nierschors 
• Niermerg 
• Nierbekken

Bijnier = hormoonklier die bovenop elke nier ligt

www.bioplek.org

Werking van de nieren

Afvalstoffen uit het bloed zuiveren (zoals zouten)

Niermerg en nierschors maken hier urine van
Urine wordt verzameld in de nierbekkens

Doorbloeding nieren

Per minuut stroomt er ruim 1 liter bloed door de nieren.

Hart -> aorta -> nierslagader -> kleinere nierslagadertjes -> Glomerulus -> haarvaten rond nierbuisjes  -> kleinere nieradertjes   ->  nierader  ->

--> onderste holle --> Hart

Nieren

• In nierschors en niermerg liggen nefronen
• Nefronen bestaan uit nierbuisjes
• Nierbuisjes monden uit in verzamelbuisjes en die weer in nierbekken
• Nierbuisje start met nierkapseltje (kapsel van Bowman), heeft twee gekronkelde delen en een lus (lis van Henle)
• Haarvaten uit nierslagader: glomerulus
• Diameter afvoerende arteriolen klein, zorgt voor hoge bloeddruk glomerulus
• Veroorzaakt ultrafiltratie naar nierkapsel

Vorming van urine

Lichaam van Malpighi

Door bloeddruk wordt deel van het bloed uit glomerulus in de holte van het kapsel van Bowman wordt geperst: Ultrafiltratie

Vocht in kapsel van Bowman: voorurine.

Voorurine bevat:

water/glucose/aminozuren/opgeloste zouten/afvalstoffen

Voorurine bevat geen:

grote bloedeiwitten/bloedcellen/bloedplaatjes

Terugresorptie

Terugresorptie vindt plaats in:

- Tubulus,

- Lus van Henle

- Verzamelbuis

Vergelijk BINAS 85C

Vorming urine

In een niereenheid (nefron) wordt urine gevormd.

De ultrafiltratie in lichaampjes van Malpighi --> vorming van voorurine

Terugresorptie heropname bruikbare stoffen in het bloed: lis van Henle, verzamelbuis, tubulus

Lus van Henle

Met name in lus van Henle vindt terugresorptie plaats.

In dalende deel vooral water (osmo waarde stijgt).

In stijgende deel vooral zouten (osmo waarde daalt). 

Vorming urine

De urine vorming hangt af van een aantal factoren:

• De hoeveelheid opgenomen vocht.
• De hoeveelheid opgenomen zouten.
• De hoeveelheid vocht en zouten die je verliest door transpiratie.
  

Urine

Elke dag produceer je  ±180 liter voorurine. Na terugresorptie blijft er maar 1% voorurine over: 1,5 - 2L urine.

Ong. 178L water, 1,5kg keukenzout en 270gr glucose teruggeresorbeerd. 

Nierslagader

• Veel glucose
• Veel zuurstof
• Weinig koolstofdioxide
• Veel ureum

Nierader

• Weinig glucose
• Weinig zuurstof
• Veel koolstofdioxide
• Weinig ureum

Waterhuishouding & hormonen

• ADH: Antidiuretisch hormoon -> Anti-plashormoon
• Te hoge osmotische waarde bloed gemeten in hypothalamus -> ADH -> wand verzamelbuisje meer permeabel voor water -> water vanuit voorurine naar niermerg/bloed -> minder urineproductie -> osmotische waarde daalt
• Alleen bij een te hoge osmotische waarde

Overige uitscheidingsorganen

Nieren: uitscheiding van urine met water, ureum en zouten

Lever: uitscheiding van gal met kleurstoffen

Longen: uitscheiding  van koolstofdioxide

Huid: uitscheiding van water en zouten