19.1 & 19.2 Spieren en bewegen

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Paragraaf 1 Dierenwelzijn

H19 Sport

PTA

SE-week 2:

H1 Gedrag, H6 Soorten en populaties, H7 Evolutie, H8 + 15 + 16 Ecologie, 19.3 + 19.4 Dissimilatie, H20 Planten

Deze periode (zie planning):

- start met H19 Sport (19.1, 19.2 = onderdeel van SE-4)

- H20 Planten

- Herhalen Gedrag, Evolutie en Ecologie (grotendeels zelfstandig)

- PO Ecologie/Planten

Leerdoelen 19.1 & 19.2

Je leert hoe pezen en spieren gebouwd zijn

Je leert hoe een beweging in de spiervezels tot stand komt 

Je leert wat antagonisten zijn

Je leert wat het verschil is tussen snelle en langzame spiervezels

(Alleen SE stof)

Begrippen 19.1 & 19.2

bindweefsel, tussencelstof, skeletspieren, gewrichten, pezen, banden, collageen, collageenfibril, collageenvezel, collageenbundel, veerenergie, gap junction, spiervezels, myofibrillen, myosine, actine, dwarsgestreept spierweefsel, sacromeer, neuomusculaire synaps, motorische eenheid, hart spierweefsel, glad spierweefsel, sarcoplasmatisch reticulum, Ca2+ ionen, T-buisjes, sarcolemma, motoreiwit, antagonist, buig-en strekspier, kring- en lengtespier, snelle spiervezels, langzame spiervezels

Soorten spieren

Gladde spieren

Hartspieren

Skeletspieren

Gladde spieren

- Enkelvoudige, niet vergroeide cellen.

- Zit rond inwendige organen zoals darmen, blaas, bloedvaten, baarmoeder. 

- Combinatie van kringspieren en lengtespieren (antagonisten).

- Onwillekeurig = kunnen niet bewust worden aangestuurd.

Hartspierweefsel

- Dwarsgestreept spierweefsel.

- Netwerk van onderling verbonden spiervezels 

- Via Gap-junctions verbonden waardoor gecoördineerde samentrekking kan plaatsvinden.

- Onwillekeurig = kunnen niet bewust worden aangestuurd.

Skeletspieren (dwarsgestreept)

- Dwarsgestreept spierweefsel

- Cellen vormen lange vezels

- Verbonden aan skelet

- Willekeurig = bewuste aansturing

Bouw skeletspieren

Spiervezel is opgebouwd uit samengesmolten spiercellen. Deze cellen hebben meerdere kernen en bevatten langgerekte eiwitfilamenten, de myofibrillen

Door de rangschikking

van myosine en actine 

(eiwitten) ontstaan lichte I- en donkere A-banden = dwarsgestreept spierweefsel.

In het midden van elke I-band bevindt zich een membraan, de Z-lijn. Het deel tussen twee Z-lijnen in heet een sarcomeer

= de kleinste eenheid die kan samentrekken

Sarcomeer (BINAS  90C)

Sarcomeer

Door het in elkaar 

schuiven van de 

actine en myosine

filamenten kan de 

spier samentrekken.

Motorische eenheid

Motorische eenheid = alle spiervezels die door één motorneuron worden aangestuurd. 

In beenspier honderden spiervezels per eenheid (grote krachtige beweging), in oogspieren enkele (kleine fijne beweging)

= motorisch

eindplaatje

Er is een maximum aan de spierverkorting

1. Juist
2. Onjuist

In een spierbundel trekken alle motorische eenheden tegelijk samen

1. Juist
2. Onjuist

Spiervezels uit ene oogspier zijn minder krachtig dan die uit een beenspier

1. Juist
2. Onjuist

Welke skeletspieren hebben de minste spiervezels per motorische eenheid?

1. armspieren
2. beespieren
3. tussenribspieren
4. vingerspieren

Bouw spiervezel

Sarcoplasmatisch reticulum (SR): netwerk van membranen rond elke bundel van myofibrillen. Bevat veel Ca²⁺-ionen. 

Sarcolemma:

membraan rond de spiervezel

T-buisjes:

Beginnen bij sarcolemma en liggen strak rond het SR, zijn gevuld met vloeistof en bevatte veel ion-kanalen

Impuls 

1. impuls komt aan bij het

motorische eindplaatje

Impuls 

2. Synaptische blaasjes in motorisch eindplaatje geven acetylcholine (= neurotransmitter) af aan de synapsspleet.

Impuls 

3. Het sarcolemma (cel-

membraan van de spier-

vezel) depolariseert.

Impuls bereikt sarco-

plasmatisch reticulum

via de T-buisjes.

Impuls 

4. Dat leidt tot het openen van Ca²⁺-poorten in het SR en Ca²⁺ stroomt de 

spiervezel in. 

Impuls 

5. Onder invloed van Ca²⁺ schuiven actine en myosine in elkaar,

de spier wordt korter.

Impuls 

6. Ca2+ pompen in het SR-membraan

pompen het Ca2+ weer

terug het SR in. 

Aantekening:

Beschrijf hoe een impuls leidt tot het samentrekken van een spiervezel. Gebruik in je antwoord de begrippen: 

motorneuron, neuromusculaire synaps, sarcoplasmatisch reticulum, T-buisje, Ca²⁺, myosine- en actinefilamenten 

(= 19.2 opdr. 1)

Binding van Myosine aan Actine

In rust kan myosine niet aan actine koppelen, want myosine bindingsplaatsen worden geblokkeerd door tropomyosine, een eiwit dat rond actine slingert.

Binding van Myosine aan Actine

De calciumionen reageren met het troponine-complex, waardoor de tropomyosine draden verschuiven.

--> de bindingsplaatsen voor myosine komen vrij.

 

Actine/ myosine

A. Door Ca2+ instroom vanuit het SR komen myosine bindingsplaatsen vrij, een actieve myosinekop  bindt aan actine 

Actine/ myosine

B. ADP laat los van het myosinekopje, daardoor veert het myosinekopje terug, actine verplaatst tov myosine ong. 10 nm

Actine/ myosine

C. ATP bindt aan het inactieve myosinekopje, myosine laat los van actine

Actine/ myosine

D. ATP splits int ADP + P, de energie die vrijkomt trekt de myosinekop weer in een actieve stand, klaar om te binden. 

Actine/ myosine

Actine wordt langs myosine getrokken en zo schuiven de Z-lijnen richting de M-lijn. 

Elke cylcus verkort de spier

met 1%, de maximale spierverkorting is 30%.

De myosinekop beweegt bij

1. het aanhechten aan actine
2. het afsplitsen van ADP

Bij beweging van de myosinekop beweegt het actine naar

1. links
2. rechts

Bij aanhechting van ATP aan myosine

1. beweegt de myosinekop
2. komt myosine los van actine

Zet in juiste volgorde:
I beweging van myosinekopje
II koppeling van myosine aan actine
III splitsing van ATP
IV vrijkomen van calciumionen

1. II - IV - I - III
2. IV - III - I - II
3. IV - II - I - III
4. III - I - II - IV

Wanneer iemand overlijdt, treedt na ong. een half uur lijkstijfheid (rigor mortis) op. Geef een verklaring

Ontspanning spier

Wanneer er geen calciumionen meer vrij komen, kan myosine niet meer aan actine binden. 

De spier verslapt, maar verlengt niet!

Spieren kunnen alleen uit zichzelf korter worden, niet verlengen. Hiervoor is een antagonist nodig.

Spieren werken in koppels. Als de ene spier aanspant ontspant de andere. Bijv. buig- en strekspier bovenarm (biceps/ triceps).

De antagonist levert de kracht die nodig is om de actine- en myosine weer uit elkaar te trekken en de spier te verlengen.

Antagonisten

Spierspoeltje

registreert spierspanning

Peeslichaampje

registreert rek in de pees

zorgt voor peesreflex bij te grote rek ter voorkoming van schade aan spieren

Antagonisten - Gladde spieren

Kring- en lengtespieren/ straalspieren zijn elkaars antagonisten.

Hartspieren

- Hartspiervezels ontspannen doordat het hart volstroomt met bloed 

- De bloeddruk levert de kracht die nodig is om de myosine-en actine weer uit elkaar te trekken.

Lees:

blz. 100 "Sprinten" en "Lange afstanden lopen"

over snelle - en langzame spiervezels en bestudeer BINAS 90B

Maak oefening biologiepagina volgende slide --> 

biologiepagina.nl

Snelle en langzame spieren

Hoeveelheid langzame en snelle spiervezels is genetisch bepaald maar kan worden gewijzigd door training

Snelle en langzame spieren

Krachttraining verhoogt het aantal motoreenheden per cel

Snelle en langzame spieren

Duurtraining verhoogt het aantal mitochondrieën per cel en verhoogt de doorbloeding

Doel 19.1 en 19.2

Je hebt geleerd hoe pezen en spieren gebouwd zijn

BINAS 80C - bouw bind- en steunweefsel

BINAS 80E - spierweefsel

BINAS 88A - motorisch eindplaatje

BINAS 90C - bouw dwarsgestreepte spier en sarcomeer

BINAS 90D - skelet en gewrichten