INLEIDING FYSIOLOGIE ONTWIKKELING EN VOORTPLANTING
Wat is voortplanting?
Voortplanting komt van reproduceren
→ re: huidige generatie vervangen door nieuwe generatie van nakomelingen
Basisprincipes in stabiele omgeving: 2 ouders brengen 2 nakomelingen voor
→ Geen vermenigvuldiging want dat zou kweken zijn!
Afsterven is selectief -> Darwin
Wat is seksuele voortplanting?
Asexuele voortplanting:
- geen uitwisseling van genetisch materiaal
- Ééncellige organismen, sommige planten en fungi
- Elke cel gaat zichzelf kopieren en je krijgt twee identieke cellen
Sexuele voortplanting:
- Uitwisseling van genetisch materiaal
- Meercellige organismen
- Voortplantingscellen gaan een meiose ondergaan => haploide cellen en die zullen
versmelten => op het moment van de bevruchting krijg je een diploide cel
Doel van seksuele voortplanting?
= uitwisseling van genetisch materiaal
Figuur 1
Doel: uitwisseling van genetisch materiaal => voortplantingscellen moeten een meiose proces
ondergaan (2 opeenvolgende celdelingen waarbij het genetisch materiaal slechts 1x verdubbeld)
Hoe gebeurt dat?
1. Meiose (reductiedeling)
o Een gewone lichaamscel heeft 46 chromosomen.
o Tijdens meiose ontstaan voortplantingscellen (gameten) met 23 chromosomen.
o Dit gebeurt via 2 opeenvolgende celdelingen.
o Resultaat: haploïde cellen (halve set DNA).
2. Bevruchting
o Een eicel (23) + een zaadcel (23) versmelten.
o Samen vormen ze opnieuw 46 chromosomen.
o Dit geeft een unieke combinatie van genetisch materiaal.
Waarom is dit belangrijk?
• Elke ouder levert de helft van het DNA.
• Door menging ontstaat genetische diversiteit = doel
o Iedereen is anders
o Dit is belangrijk voor evolutie en aanpassing
Interindividuele variabiliteit + omgevingsfactoren => natuurlijke selectie
,Figuur 2
- Eicel is de grootste cel binnen het vrouwelijke lichaam (groter dan zaadcel)
- Eicellen zijn vanaf het geboorteproces aanwezig bij de vrouw
- ! Voor dat een vrouw geboren wordt, ligt al vast hoeveel eicellen die heeft
(in tegenstelling tot de man)
Eicellen bij de vrouw
• Eicellen zijn al aanwezig vóór de geboorte
Tijdens de ontwikkeling in de baarmoeder maakt een meisje al haar eicellen aan.
• Bij de geboorte heeft ze een vaste voorraad (ongeveer 1–2 miljoen).
• Daarna:
o Dit aantal daalt voortdurend (veel cellen gaan verloren).
o Tijdens de puberteit blijven er nog ±300.000–400.000 over.
o In haar leven rijpen er slechts ±400–500 eicellen volledig uit.
Belangrijk: Er worden geen nieuwe eicellen meer aangemaakt na de geboorte.
Verschil met de man
• Mannen maken continu nieuwe zaadcellen aan vanaf de puberteit.
• Dat gebeurt via blijvende celdeling (meiose) in de teelballen.
Spermatogenese is een continu proces
• Daardoor kunnen mannen in principe hun hele leven vruchtbaar blijven (al daalt de
kwaliteit met de leeftijd).
• Man produceert iedere seconde 1500 zaadcellen
• Zaadcel die gevormd word is 3-4 keer kleiner dan de eicel
Zaadcel anatomie
In kop: nucleus = genetisch materiaal dat we willen doorgeven
Acrosoom: om de eicel binnen te dringen
Mitochondriën: produceren energie
Staart: voortbeweging
,Gametogenese FIGUUR 3
Man (spermatogenese)
• Continue productie vanaf de puberteit
• Uit 1 primaire spermatocyt ontstaan:
➝ 4 gelijke haploïde zaadcellen
Waarom?
• Cytoplasma wordt gelijk verdeeld
• Doel = maximale productie van zoveel mogelijk zaadcellen
Strategie: kwantiteit
Vrouw (oögenese)
• Beperkte voorraad (aanwezig vanaf geboorte)
• Uit 1 primaire oöcyt ontstaan:
➝ 1 grote eicel
➝ 3 polaire lichaampjes (klein, degenereren)
Waarom?
• Cytoplasma wordt ongelijk verdeeld
• De eicel krijgt:
o veel voedingsstoffen
o organellen
• Polaire lichaampjes dienen enkel om het overtollige DNA kwijt te raken
Strategie: kwaliteit
Uitwisseling van genetisch materiaal
Stap-voor-stap: bevruchting
1. Zaadcel bereikt de eicel
• De zaadcel moet door meerdere barrières:
o cellaag rond de eicel (corona radiata)
o zona pellucida (beschermlaag)
• Dit lukt enkel voor sterke/kwalitatieve zaadcellen
Daarom: selectie op kwaliteit
2. Doordringen van de eicel
• De zaadcel gebruikt enzymen (acrosoomreactie) om binnen te geraken
• Slechts één zaadcel komt effectief binnen
3. Blokkeren van andere zaadcellen
• Zodra één zaadcel binnendringt:
o verandert de eicel haar membraan
o andere zaadcellen worden geblokkeerd
Dit voorkomt polyspermie (meerdere zaadcellen)
, 4. Vorming van pronuclei
• De kern van de zaadcel en die van de eicel:
o breken niet letterlijk af, maar:
o reorganiseren zich tot:
▪ mannelijke pronucleus
▪ vrouwelijke pronucleus
Ze zijn dus eerst nog gescheiden
5. Versmelting van genetisch materiaal
• De twee pronuclei bewegen naar elkaar toe
• Hun membranen verdwijnen
• Chromosomen combineren
Resultaat:
één diploïde kern (46 chromosomen)
start van een zygote
Voortplanting is gedreven door het endocriene systeem (via hormonen)
signalen uitgewisseld over bloedbaan, hormoonsecreties van ene naar andere
orgaan via bloedbaan, signalen zijn hormonen, communicatie langzamer (uren)
Wat is voortplanting?
Voortplanting komt van reproduceren
→ re: huidige generatie vervangen door nieuwe generatie van nakomelingen
Basisprincipes in stabiele omgeving: 2 ouders brengen 2 nakomelingen voor
→ Geen vermenigvuldiging want dat zou kweken zijn!
Afsterven is selectief -> Darwin
Wat is seksuele voortplanting?
Asexuele voortplanting:
- geen uitwisseling van genetisch materiaal
- Ééncellige organismen, sommige planten en fungi
- Elke cel gaat zichzelf kopieren en je krijgt twee identieke cellen
Sexuele voortplanting:
- Uitwisseling van genetisch materiaal
- Meercellige organismen
- Voortplantingscellen gaan een meiose ondergaan => haploide cellen en die zullen
versmelten => op het moment van de bevruchting krijg je een diploide cel
Doel van seksuele voortplanting?
= uitwisseling van genetisch materiaal
Figuur 1
Doel: uitwisseling van genetisch materiaal => voortplantingscellen moeten een meiose proces
ondergaan (2 opeenvolgende celdelingen waarbij het genetisch materiaal slechts 1x verdubbeld)
Hoe gebeurt dat?
1. Meiose (reductiedeling)
o Een gewone lichaamscel heeft 46 chromosomen.
o Tijdens meiose ontstaan voortplantingscellen (gameten) met 23 chromosomen.
o Dit gebeurt via 2 opeenvolgende celdelingen.
o Resultaat: haploïde cellen (halve set DNA).
2. Bevruchting
o Een eicel (23) + een zaadcel (23) versmelten.
o Samen vormen ze opnieuw 46 chromosomen.
o Dit geeft een unieke combinatie van genetisch materiaal.
Waarom is dit belangrijk?
• Elke ouder levert de helft van het DNA.
• Door menging ontstaat genetische diversiteit = doel
o Iedereen is anders
o Dit is belangrijk voor evolutie en aanpassing
Interindividuele variabiliteit + omgevingsfactoren => natuurlijke selectie
,Figuur 2
- Eicel is de grootste cel binnen het vrouwelijke lichaam (groter dan zaadcel)
- Eicellen zijn vanaf het geboorteproces aanwezig bij de vrouw
- ! Voor dat een vrouw geboren wordt, ligt al vast hoeveel eicellen die heeft
(in tegenstelling tot de man)
Eicellen bij de vrouw
• Eicellen zijn al aanwezig vóór de geboorte
Tijdens de ontwikkeling in de baarmoeder maakt een meisje al haar eicellen aan.
• Bij de geboorte heeft ze een vaste voorraad (ongeveer 1–2 miljoen).
• Daarna:
o Dit aantal daalt voortdurend (veel cellen gaan verloren).
o Tijdens de puberteit blijven er nog ±300.000–400.000 over.
o In haar leven rijpen er slechts ±400–500 eicellen volledig uit.
Belangrijk: Er worden geen nieuwe eicellen meer aangemaakt na de geboorte.
Verschil met de man
• Mannen maken continu nieuwe zaadcellen aan vanaf de puberteit.
• Dat gebeurt via blijvende celdeling (meiose) in de teelballen.
Spermatogenese is een continu proces
• Daardoor kunnen mannen in principe hun hele leven vruchtbaar blijven (al daalt de
kwaliteit met de leeftijd).
• Man produceert iedere seconde 1500 zaadcellen
• Zaadcel die gevormd word is 3-4 keer kleiner dan de eicel
Zaadcel anatomie
In kop: nucleus = genetisch materiaal dat we willen doorgeven
Acrosoom: om de eicel binnen te dringen
Mitochondriën: produceren energie
Staart: voortbeweging
,Gametogenese FIGUUR 3
Man (spermatogenese)
• Continue productie vanaf de puberteit
• Uit 1 primaire spermatocyt ontstaan:
➝ 4 gelijke haploïde zaadcellen
Waarom?
• Cytoplasma wordt gelijk verdeeld
• Doel = maximale productie van zoveel mogelijk zaadcellen
Strategie: kwantiteit
Vrouw (oögenese)
• Beperkte voorraad (aanwezig vanaf geboorte)
• Uit 1 primaire oöcyt ontstaan:
➝ 1 grote eicel
➝ 3 polaire lichaampjes (klein, degenereren)
Waarom?
• Cytoplasma wordt ongelijk verdeeld
• De eicel krijgt:
o veel voedingsstoffen
o organellen
• Polaire lichaampjes dienen enkel om het overtollige DNA kwijt te raken
Strategie: kwaliteit
Uitwisseling van genetisch materiaal
Stap-voor-stap: bevruchting
1. Zaadcel bereikt de eicel
• De zaadcel moet door meerdere barrières:
o cellaag rond de eicel (corona radiata)
o zona pellucida (beschermlaag)
• Dit lukt enkel voor sterke/kwalitatieve zaadcellen
Daarom: selectie op kwaliteit
2. Doordringen van de eicel
• De zaadcel gebruikt enzymen (acrosoomreactie) om binnen te geraken
• Slechts één zaadcel komt effectief binnen
3. Blokkeren van andere zaadcellen
• Zodra één zaadcel binnendringt:
o verandert de eicel haar membraan
o andere zaadcellen worden geblokkeerd
Dit voorkomt polyspermie (meerdere zaadcellen)
, 4. Vorming van pronuclei
• De kern van de zaadcel en die van de eicel:
o breken niet letterlijk af, maar:
o reorganiseren zich tot:
▪ mannelijke pronucleus
▪ vrouwelijke pronucleus
Ze zijn dus eerst nog gescheiden
5. Versmelting van genetisch materiaal
• De twee pronuclei bewegen naar elkaar toe
• Hun membranen verdwijnen
• Chromosomen combineren
Resultaat:
één diploïde kern (46 chromosomen)
start van een zygote
Voortplanting is gedreven door het endocriene systeem (via hormonen)
signalen uitgewisseld over bloedbaan, hormoonsecreties van ene naar andere
orgaan via bloedbaan, signalen zijn hormonen, communicatie langzamer (uren)
