10.4-1 Stoffentransport

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4,5

10.4 Stoffentransport

deel 1

Bij een proefpersoon wordt op drie verschillende plaatsen de bloeddruk gemeten. De resultaten zijn achtereenvolgens 20, 70 en 150 mmHg.In de figuur zijn de plaatsen I t/m III aangegeven. Op welke plaatsen is, gezien de bovengenoemde meetresultaten, achtereenvolgens gemeten?

Van verschillende bloedvaten van de grote bloedsomloop van de mens worden de volgende gegevens verzameld:

1) de stroomsnelheid van het bloed in deze bloedvaten

2) de hoeveelheid elastische vezels in de wand van deze bloedvaten

3) de permeabiliteit van de wand van deze bloedvaten

4) de bloeddruk in deze bloedvaten.

De resultaten zijn weergegeven in vier diagrammen in de afbeelding.

Welk diagram hoort bij welke gegevens?

Doel en begrippen 9.4

Je leert hoe het bloed zuurstuf vervoert

bloedplasma, bloedsamenstelling, voedingsstoffen, afvalstoffen, colloïd, rode beenmerg, stamcellen, rode bloedcellen, witte bloedcellen, bloedplaatjes, zuurstoftransport, hemoglobinemoleculen, oxihemoglobine, oxigenatie, myoglobine, pO2, pCO2, Bohr-effect

Samenstelling bloed

Samenstelling bloed

Bloedcellen

Rode bloedcellen: zuurstoftransport

Witte bloedcellen: afweer

Bloedplaatjes: bloedstolling

Elke dag ontstaan in het rode beenmerg 2x1011 bloedcellen uit stamcellen. 

Elke dag wordt een zelfde aantal afgebroken in milt en lever.

Zuurstoftransport

Klein deel opgelost in het bloedplasma: 3 mL O2/L.

De rest wordt vervoerd door rode bloedcellen (200 mL O₂/L).

Rode bloedcellen hebben geen kern maar wel 200 tot 300 miljoen hemoglobine moleculen per cel.

Hemoglobine

Hemoglobine

Elk hemoglobine-molecuul kan vier O2 moleculen binden.

Dan ontstaat HbO2 = oxihemoglobine

De binding van hemoglobine aan zuurstof is een oxigenatie waardoor de binding ook makkelijk kan loslaten.

De bindingsreactie is een evenwichtsreactie.

                                    Hb + O2 <-> HbO2

Hemoglobine

Hemoglobine is een bijzonder eiwit: afhankelijk van de omstandigheden bindt het sterker/ minder sterk aan zuurstof.

De evenwichtsreactie zal dus soms meer aan de Hb kant liggen en soms meer aan de HbO2 kant. Hoe meer het evenwicht aan de HbO2 kant ligt hoe hoger het % HbO2 moleculen tov Hb moleculen: hoe hoger het verzadigingspercentage.

                               

Verzadigingspercentage

Belangrijke omgevingsfactor die het verzadigingdpercentage van Hb bepaalt is de zuurstofconcentratie (pO₂) van de omgeving. 

Bij een hoge zuurstofconcentratie (in de longen) is er een hoog verzadigingspercentage, bij een lage zuurstofconcentratie (in de spieren/ weefsels) een laag verzadigingspercentage. 

                               

Verzadigingspercentage (BINAS 83D)

Wat is de verzadiging van hemoglobine in de longen bij een pO2 van 14 kPa?

Wat is de verzadiging van hemoglobine in de spieren bij een pO2 van 4 kPa?

Dus hoeveel zuurstof wordt in de spieren afgegeven?
100% is 20mL per 100 mL

Myoglobine

In de spieren zit myoglobine.
Dit bindt bij lage zuurstofspanningen beter aan zuurstof dan hemoglobine.  Dit is handig om in de spieren extra zuurstof over te nemen van Hb. 

Foetaal hemoglobine

In ongeboren kind: foetaal hemoglobine dat net iets beter zuurstof bindt dan hemoglobine: kan daardoor in de placenta het zuurstof overnemen van de hemoglobine van de moeder.

Bohr effect

De eigenschappen van hemoglobine veranderen onder invloed van temperatuur, CO2 concentratie en zuurgraad waardoor de zuurstofafgifte in de spieren nog hoger wordt.

Hardwerkende spieren hebben een hogere temperatuur, meer CO2 en een lagere pH (hogere zuurgraad). 

Temperatuur

Bij een hogere temperatuur verschuift de curve naar rechts.

Bij hogere temperaturen wordt makkelijker zuurstof afgegeven.

pCO2

Bij een hogere CO2 concentratie verschuift de curve naar rechts.

Bij meer CO2 wordt makkelijker zuurstof afgegeven.

pH

Bij een lagere pH waarde verschuift de curve naar rechts.

In een zuurder milieu wordt makkelijker zuurstof afgegeven.

Het Bohr effect

In beenspieren van een mens heersen de volgende omstandigheden:

- in rust: pO2 = 5,0 kPa, pCO2 = 5,3 kPa

- in actie: pO2 = 3,0 kPa, pCO2 = 8,0 kPa

In de haarvaten van deze spieren komt bloed binnen waarvan de pO2 = 14 kPa en de pCO2 = 2,7 kPa. 

Bereken hoeveel ml O2 per 100 mL bloed in actie meer wordt afgegeven door het Bohr effect dan in rust.

Het Bohr effect

Bloed: verzadigingspercentage: 98% 

Spieren in rust: verzadigingspercentage 70%

Afgifte in rust: 98-70=28% 

Spieren in actie: verzadigingspercentage 32%

Afgifte in actie: 98-32=66%

66-28=32% *20 mL/100mL = 6,4 mL/ 100mL