DIERENFYSIOLOGIE HOOFDSTUK 1: Inleiding
Algemeen: zie inleiding ppt
1. Centrale thema’s in de dierenfysiologie
1.1 Celtheorie
Celtheorie
o (°) door Robert Hooke in 17e E
o Theorie: alle levende organismen zijn opgebouwd uit cellen
Inhoud cel nog niet gekend, compartimenten waarnemen met vergroting
Cellen = primaire bouwstenen van organismen voor structuur en functie
o Er is geen leven zonder cellen
Iets leeft vanaf het cellen heeft
virussen bestaan niet uit cellen… leven ze dan?
1.2 Biologische organisatie
Niveaus van biologische organisatie
o 2 niveaus: cellulair niveau & organismaal niveau
o Stijgen in niveaus = toenemende complexiteit
Bv. atomen moleculen macromoleculen organellen …
o Lage niveaus bekijken om de hoge niveaus beter te begrijpen
Er bestaan nog niveaus hoger dan de slide
o Populaties hoger, ecosysteem nog hoger
In deze cursus: organismaal niveau: weefsel orgaan systeem organisme
1.3 Structuur-functie relatie
Structuur-functie relatie
o Eerst kijken naar structuur om de functie van een organisme te begrijpen (functie afh
van structuur!)
o Vb: kikker die springt (zie ppt)
Waarneming: kikker kan springen, maar hoe?
Structuur: myosine in spier maakt kleine bewegingen spieren hangen vast
via pezen aan botten kikker kan zo botten doen bewegen + kikker kan
springen
,1.4 Homeostase
Homeostase
o = het inwendig milieu stabiel/ constant houden opdat organismen vrij kunnen leven
in omgevingen
o = geheel van processen die omstandigheden cte houden die essentieel zijn voor het
leven
Bv. O2 conc in bloed, glucose conc, pH, T…
Indien niet stabiel/ constant organisme sterft
o Inwendig milieu
= weefselvocht = interstitieel vocht = vocht tussen cellen in organen
Bv. tussen levercellen zit weefselvocht = stabiele omgeving & cellen ku
overleven
o Omgeving is doorgaans ‘vijandig’ (verschil tussen intern & extern + schommelingen
ku optreden)
Ongunstige temperatuur of zoutgehalte, schommeling in factoren…
Nadelig voor functie cellen, weefsels en organen
Organismen hebben systemen om homeostase te handhaven
o Voorbeeld ppt p15:
Vis houdt zuurstofconcentratie intern nagenoeg cte mbv fysiologische
regulatie mechanismen
Probleem: te kleine vijver water warmt op
Hogere T oplosbaarheid O2 daalt + metabolisme vis versnelt
2 effecten versterken elkaar (minder O2 aanwezig, maar meer nood
aan O2)
+ andere org. (bv. bact) gaan ook meer O2 verbruiken tgv hogere T
>>> grote interne schommelingen!
o Grafiek ppt p16:
X-as: fasen van fysiologische condities waarin het dier zich kan bevinden
Y-as: verloop van gezonde situatie naar een organisme dat sterft
1) Homeostase in dier: factor constant houden lukt & dier is gezond
2) Compensatie
Omgevingsfactoren wijzigen in beperkte mate + organisme start een
compensatiemechanisme op
Org is gezond, maar extra energie w besteed aan compensatie
3) Breakdown
Op bep. moment: limiet compensatiecapaciteit bereikt
o Verstoring gezonde situatie + herstelmechanisme opgestart
, 4) Failure
Ziekte (°) en als deze fase doorzet sterven
Fatale omstandigheden die kunnen leiden tot dood
o Homeostase handhaven via compartimentalisatie
Bouw dier: 3 compartimenten
1) intracellulaire omgeving
o Moet cte w gebouden
2) intern extracellulaire omgeving
o = bestaat uit bloed & weefselvocht / interstitieel vocht
o Dient als buffer tussen intracellulaire e externe omgeving
o Uitwisseling mogelijk, bv.
Aanvoer O2, nutriënten, hormonen,
Afvoer afvalstoffen
3) externe omgeving
o Hier veel schommelingen
Uitwisselingsstructuren: transport & regulatiesystemen
Uitwisselingsstructuren: uitwisseling tussen intern en extern milieu
Voorbeelden:
o Longen/ Kieuwen vissen: O2 opname & CO2 afgeven
o Huid (barrière): bv. opname zalf + afgifte zweet
o Spijsverteringsstelsel: opname voedingsstoffen
Inhoud darm en maag = externe omgeving
Alles wat opgenomen wordt = interne omgeving
o Nieren: stoffen afvoeren via urine, secretie van bv. zouten
o Lever: reguleert hoe en wat er w uitgescheiden
Regulatiesysteem
o Osmoregulatie doen om te overleven
= water & zout uitwisselen via pompen die ionen
over membranen pompen
=> kost veel energie
o Belangrijkste ionen die constant moeten blijven:
Na,K,Cl,Ca,Mg,Fe,S
o Voorbeelden: dingen die homeostase nodig hebben
Temperatuur, glucoseconcentratie, pH, osmotische druk, O2concentratie,
ionenconcentratie
, 1.5 Conformatie-regulatie
Conformatie-regulatie
o = aanpassingen van dieren aan habitat
o Conformer (links)
= bij veranderingen in extern milieu (x-as) gaat het interne milieu gewoon
mee wijzigen dier gaat niet reguleren
Als T in omgeving stijgt, stijgt interne T ook
Bv. insecten
o Regulatoren (rechts)
= bij verandering in extern milieu zal het organisme zijn intern milieu zo
reguleren dat het zo optimaal mogelijk blijft (platte lijn)
Bij toename in T van de omgeving, tracht org zijn inwendige T zo cte mogelijk
te houden
Conclusie: de lichaamstemperatuur wordt gereguleerd
Bv. mensen/vertebraten
Probleem: er zijn grenzen
Bij grote afwijkingen gaat dier reageren als conformer:
regulatieprocessen werken niet meer
o Grafiek: inwendige tolerantie voorgesteld door rode lijn af te beelden op Y-as
Conformer: Brede inwendige tolerantie voor wijzigingen inwendig milieu
Einde lijn: dier dood
Regulator: inwendige tolerantie/ bereik is kleiner
Bv. gewervelde dieren (zoogdieren) goed in reguleren lichaamsT
o Nadeel: nauwer tolerantiegebied
Bv. mens reguleert lichaamsT, maar snel onderkoeld
o Voorbeeld dagelijks leven: sauna
Sauna: inwendige T gaat beetje stijgen hartslag verhoogt, bloedvaten
open zetten en zweten
= inschakelen van regulatieprocessen om niet voorbij bocht te gaan =
gevaarlijke zone
Lichaam w dus getraind om processen op te starten & efficiënt te
laten doorgaan = lichaam trainen in thermoregulatie
o Voorbeeld conformer & partiële regulator (ppt p21)
Spin- & strandkrab = 2 invertebraten met verschillende strategie voor
osmoregulatie
Algemeen: zie inleiding ppt
1. Centrale thema’s in de dierenfysiologie
1.1 Celtheorie
Celtheorie
o (°) door Robert Hooke in 17e E
o Theorie: alle levende organismen zijn opgebouwd uit cellen
Inhoud cel nog niet gekend, compartimenten waarnemen met vergroting
Cellen = primaire bouwstenen van organismen voor structuur en functie
o Er is geen leven zonder cellen
Iets leeft vanaf het cellen heeft
virussen bestaan niet uit cellen… leven ze dan?
1.2 Biologische organisatie
Niveaus van biologische organisatie
o 2 niveaus: cellulair niveau & organismaal niveau
o Stijgen in niveaus = toenemende complexiteit
Bv. atomen moleculen macromoleculen organellen …
o Lage niveaus bekijken om de hoge niveaus beter te begrijpen
Er bestaan nog niveaus hoger dan de slide
o Populaties hoger, ecosysteem nog hoger
In deze cursus: organismaal niveau: weefsel orgaan systeem organisme
1.3 Structuur-functie relatie
Structuur-functie relatie
o Eerst kijken naar structuur om de functie van een organisme te begrijpen (functie afh
van structuur!)
o Vb: kikker die springt (zie ppt)
Waarneming: kikker kan springen, maar hoe?
Structuur: myosine in spier maakt kleine bewegingen spieren hangen vast
via pezen aan botten kikker kan zo botten doen bewegen + kikker kan
springen
,1.4 Homeostase
Homeostase
o = het inwendig milieu stabiel/ constant houden opdat organismen vrij kunnen leven
in omgevingen
o = geheel van processen die omstandigheden cte houden die essentieel zijn voor het
leven
Bv. O2 conc in bloed, glucose conc, pH, T…
Indien niet stabiel/ constant organisme sterft
o Inwendig milieu
= weefselvocht = interstitieel vocht = vocht tussen cellen in organen
Bv. tussen levercellen zit weefselvocht = stabiele omgeving & cellen ku
overleven
o Omgeving is doorgaans ‘vijandig’ (verschil tussen intern & extern + schommelingen
ku optreden)
Ongunstige temperatuur of zoutgehalte, schommeling in factoren…
Nadelig voor functie cellen, weefsels en organen
Organismen hebben systemen om homeostase te handhaven
o Voorbeeld ppt p15:
Vis houdt zuurstofconcentratie intern nagenoeg cte mbv fysiologische
regulatie mechanismen
Probleem: te kleine vijver water warmt op
Hogere T oplosbaarheid O2 daalt + metabolisme vis versnelt
2 effecten versterken elkaar (minder O2 aanwezig, maar meer nood
aan O2)
+ andere org. (bv. bact) gaan ook meer O2 verbruiken tgv hogere T
>>> grote interne schommelingen!
o Grafiek ppt p16:
X-as: fasen van fysiologische condities waarin het dier zich kan bevinden
Y-as: verloop van gezonde situatie naar een organisme dat sterft
1) Homeostase in dier: factor constant houden lukt & dier is gezond
2) Compensatie
Omgevingsfactoren wijzigen in beperkte mate + organisme start een
compensatiemechanisme op
Org is gezond, maar extra energie w besteed aan compensatie
3) Breakdown
Op bep. moment: limiet compensatiecapaciteit bereikt
o Verstoring gezonde situatie + herstelmechanisme opgestart
, 4) Failure
Ziekte (°) en als deze fase doorzet sterven
Fatale omstandigheden die kunnen leiden tot dood
o Homeostase handhaven via compartimentalisatie
Bouw dier: 3 compartimenten
1) intracellulaire omgeving
o Moet cte w gebouden
2) intern extracellulaire omgeving
o = bestaat uit bloed & weefselvocht / interstitieel vocht
o Dient als buffer tussen intracellulaire e externe omgeving
o Uitwisseling mogelijk, bv.
Aanvoer O2, nutriënten, hormonen,
Afvoer afvalstoffen
3) externe omgeving
o Hier veel schommelingen
Uitwisselingsstructuren: transport & regulatiesystemen
Uitwisselingsstructuren: uitwisseling tussen intern en extern milieu
Voorbeelden:
o Longen/ Kieuwen vissen: O2 opname & CO2 afgeven
o Huid (barrière): bv. opname zalf + afgifte zweet
o Spijsverteringsstelsel: opname voedingsstoffen
Inhoud darm en maag = externe omgeving
Alles wat opgenomen wordt = interne omgeving
o Nieren: stoffen afvoeren via urine, secretie van bv. zouten
o Lever: reguleert hoe en wat er w uitgescheiden
Regulatiesysteem
o Osmoregulatie doen om te overleven
= water & zout uitwisselen via pompen die ionen
over membranen pompen
=> kost veel energie
o Belangrijkste ionen die constant moeten blijven:
Na,K,Cl,Ca,Mg,Fe,S
o Voorbeelden: dingen die homeostase nodig hebben
Temperatuur, glucoseconcentratie, pH, osmotische druk, O2concentratie,
ionenconcentratie
, 1.5 Conformatie-regulatie
Conformatie-regulatie
o = aanpassingen van dieren aan habitat
o Conformer (links)
= bij veranderingen in extern milieu (x-as) gaat het interne milieu gewoon
mee wijzigen dier gaat niet reguleren
Als T in omgeving stijgt, stijgt interne T ook
Bv. insecten
o Regulatoren (rechts)
= bij verandering in extern milieu zal het organisme zijn intern milieu zo
reguleren dat het zo optimaal mogelijk blijft (platte lijn)
Bij toename in T van de omgeving, tracht org zijn inwendige T zo cte mogelijk
te houden
Conclusie: de lichaamstemperatuur wordt gereguleerd
Bv. mensen/vertebraten
Probleem: er zijn grenzen
Bij grote afwijkingen gaat dier reageren als conformer:
regulatieprocessen werken niet meer
o Grafiek: inwendige tolerantie voorgesteld door rode lijn af te beelden op Y-as
Conformer: Brede inwendige tolerantie voor wijzigingen inwendig milieu
Einde lijn: dier dood
Regulator: inwendige tolerantie/ bereik is kleiner
Bv. gewervelde dieren (zoogdieren) goed in reguleren lichaamsT
o Nadeel: nauwer tolerantiegebied
Bv. mens reguleert lichaamsT, maar snel onderkoeld
o Voorbeeld dagelijks leven: sauna
Sauna: inwendige T gaat beetje stijgen hartslag verhoogt, bloedvaten
open zetten en zweten
= inschakelen van regulatieprocessen om niet voorbij bocht te gaan =
gevaarlijke zone
Lichaam w dus getraind om processen op te starten & efficiënt te
laten doorgaan = lichaam trainen in thermoregulatie
o Voorbeeld conformer & partiële regulator (ppt p21)
Spin- & strandkrab = 2 invertebraten met verschillende strategie voor
osmoregulatie