BOUW EN FUNCTIE VAN DIEREN
1 inleiding tot dierkunde ................................................................................................................................... 7
1.1 dierkunde is subdiscipline van biologie ............................................................................................................ 7
Dierkunde in de biologie ...................................................................................................................................... 7
Kenmerken van leven .......................................................................................................................................... 7
1.2 subdisciplines binnen dierkunde ..................................................................................................................... 9
Zelfstandige disciplines met verdere specialisaties ............................................................................................ 9
Subdisciplines op basis van diergroepen............................................................................................................. 9
1.3 situering van het dierenrijk inde stamboom van het leven ................................................................................. 9
1.4 Kenmerken van dieren ....................................................................................................................................... 11
Kenmerken van dieren ....................................................................................................................................... 11
Variaties op algemeen bouwplan van dieren ..................................................................................................... 13
Oorsprong en aard van leven (boek) ................................................................................................................... 13
2 vroege embyonale ontwikkelling en de evolutionaire stamboom van dieren ................................................... 15
2.1 klievingsdeling ............................................................................................................................................. 15
2.1.1 Verloop van de klievingsdeling .................................................................................................................. 15
2.1.2 Determinerende en enit-determinderende klieving ................................................................................... 15
2.2 Gastulatie en vorming van het coeloom ......................................................................................................... 16
2.2.1 Verloop van de gastrulatie ................................................................................................................... 16
2.2.2 vorming van de kiemlagen en het coeloom .......................................................................................... 16
2.3 Morfogenese ................................................................................................................................................ 17
2.4 Indeling van het dierenrijk ............................................................................................................................. 17
2.4.1 Scharnierpunt 1: Het ontstaan van symmetrie ..................................................................................... 18
2.4.2 Scharnierpunt 2: Het ontstaan van weefsels ....................................................................................... 18
2.4.3 Scharnierpunt 3: Ontstaan van een lichaamsholte (coeloom) ............................................................. 19
2.4.4 Scharnierpunt 4: Opsplitsing van de Bilateria ...................................................................................... 20
2.4.5 Scharnierpunt 5: Het ontstaan van segmentatie .................................................................................. 20
3 Dierlijke weefsels ........................................................................................................................................ 31
3.1 Epitheelweefsel ........................................................................................................................................... 31
3.2 Bindweefsel ................................................................................................................................................. 32
3.2.1 Gewoon bindweefsel ........................................................................................................................... 32
3.2.2 Vetweefsel .......................................................................................................................................... 32
3.2.3 Gespecialiseerde bindweefsels .......................................................................................................... 33
3.3 Spierweefsel ................................................................................................................................................ 33
3.3.1 Glad spierweefsel ................................................................................................................................ 34
3.3.2 Dwarsgestreept spierweefsel .............................................................................................................. 34
3.3.3 Hartspierweefsel ................................................................................................................................. 34
3.4 Zenuwweefsel .............................................................................................................................................. 34
3.5 Organen en orgaanstelsels ........................................................................................................................... 36
4 Het zenuwstelsel ......................................................................................................................................... 36
4.1 De membraanpotentiaal en actiepotentialen ................................................................................................. 37
4.1.1 Ionenkanalen....................................................................................................................................... 37
4.1.2 De Membraanpotentiaal ...................................................................................................................... 37
4.1.3 Rustpotentiaal: .................................................................................................................................... 37
1
, 4.1.4 Graded Potentiaal en Actiepotentiaal .................................................................................................. 37
4.1.5 Gebiologeerd? ..................................................................................................................................... 38
4.2. Impulsgeleiding ............................................................................................................................................... 38
4.3. Synaptische transmissie................................................................................................................................... 39
4.4. Neurotransmitters ............................................................................................................................................ 39
4.5. Organisatie van het zenuwstelsel ...................................................................................................................... 41
4.5.1 Structuur CZS en PZS:.......................................................................................................................... 41
4.5.2 Structuur van het vertebraat CZS: De Hersenen .................................................................................. 41
4.5.3 Structuur van het Vertebraat CZS: Het Ruggenmerg ............................................................................ 42
4.5.4 Structuur van het Vertebraat Perifere Zenuwstelsel (PZS) ................................................................... 42
5 Zintuigen ..................................................................................................................................................... 43
5.1 Thermoreceptoren, Nociceptoren en Elektromagnetische Receptoren ............................................................ 43
5.1.1 Thermoreceptoren ............................................................................................................................... 43
5.1.2 Nociceptoren....................................................................................................................................... 44
5.1.3 Elektro- en Magnetische Receptoren ................................................................................................... 44
5.2. Mechanoreceptoren ......................................................................................................................................... 44
5.2.1 Tast ..................................................................................................................................................... 44
5.2.2 Positie van het Lichaam (Proprioceptie) .............................................................................................. 45
5.2.3 Druk..................................................................................................................................................... 45
5.2.4 Vibraties .............................................................................................................................................. 45
5.2.5 Gehoor ................................................................................................................................................ 45
5.2.6 Zwaartekracht en evenwicht worden gedetecteerd door systemen die geassocieerd zijn met het
gehoor 46
5.3. Chemoreceptoren ............................................................................................................................................ 46
5.3.1 Gustatieve chemoreceptoren (smaak)................................................................................................. 47
5.3.2 Olfactieve chemoreceptoren (reuk) ..................................................................................................... 47
5.3.3 Andere chemoreceptoren .................................................................................................................... 47
5.4. Fotoreceptoren ................................................................................................................................................ 47
5.4.1 De moleculaire mechanismen voor fotoperceptie zijn eenmaal in de evolutie ontstaan ..................... 47
5.4.2 Waarnemen van kleuren en infraroodreceptoren ................................................................................ 48
5.4.3 Het complexoog .................................................................................................................................. 49
5.4.4 Het camera-oog bij vertebraten ........................................................................................................... 49
5.4.5 Gebiologeerd ....................................................................................................................................... 50
6 Het hormonaal stelsel ................................................................................................................................. 50
6.1. Chemische structuur van hormonen ................................................................................................................. 51
6.2. Hormonen zijn lipofiel of hydrofiel ..................................................................................................................... 51
6.3. Paracriene regulatoren ..................................................................................................................................... 52
6.4 Hormonen van hypofyse en hypothalamus ......................................................................................................... 52
6.4.1 Hormonen van de neurohypofyse ........................................................................................................ 52
6.4.2 Hormonen van de adenohypofyse ....................................................................................................... 52
6.5 De schildklier en de bijschildklieren: thyroxine en parathormoon .................................................................... 53
6.5.1 Thyroxine ............................................................................................................................................. 53
6.5.2 Calciumhomeostase ........................................................................................................................... 54
6.5.3 Vitamine D ........................................................................................................................................... 54
6.6. De bijnieren: catecholamines en steroïdhormonen ............................................................................................ 54
6.6.1 Bijniermerg: Catecholamines .............................................................................................................. 54
6.6.2 Bijnierschors: Corticosteroïden ........................................................................................................... 54
2
, 6.7. De pancreas: insuline en glucagon .................................................................................................................... 55
6.8. De gonaden: geslachts-steroïdhormonen .......................................................................................................... 55
6.8.1 Mannelijk voortplantingssysteem ........................................................................................................ 55
6.8.2 Vrouwelijk voortplantingssysteem ...................................................................................................... 56
6.8.3 Menstruatiecyclus ............................................................................................................................... 56
6.8.4 Zwangerschap en lactatie .................................................................................................................... 56
6.9. Melatonine ...................................................................................................................................................... 56
6.10. Andere hormonen .......................................................................................................................................... 57
6.11. Hormonen bij Protostomia .............................................................................................................................. 57
6.12. Hormoonverstoorders .................................................................................................................................... 58
7 Steun en Beweging ...................................................................................................................................... 58
7.1. Het Skelet ........................................................................................................................................................ 59
7.1.1 Het Hydrostatisch Skelet ..................................................................................................................... 59
7.1.2 Het Exoskelet ...................................................................................................................................... 59
7.1.3 Het Endoskelet .................................................................................................................................... 59
7.2 Het Spierstelsel ................................................................................................................................................ 60
7.2.1 Structuur van de Skeletspier ............................................................................................................... 60
7.2.2 Mechanisme van de Spiercontractie (Sliding Filament Theory) ............................................................ 61
7.2.3 Skeletspiertypes: Slow Twitch en Fast Twitch ..................................................................................... 61
7.2.4 Spiermetabolisme ............................................................................................................................... 61
7.3. Manieren van voortbeweging in het dierenrijk ..................................................................................................... 62
7.3.1 Aquatische dieren ............................................................................................................................... 62
7.3.2 Terrestrische dieren ............................................................................................................................ 63
7.3.3 GEBIOLOGEERD? ................................................................................................................................. 63
7.3.4 Lucht als ondersteuning bij vliegen...................................................................................................... 63
8 Spijsvertering en voedingsstoffen ................................................................................................................ 64
8.1. Voedingsstoffen ............................................................................................................................................... 65
8.1.2 Sachariden (Suikers) ............................................................................................................................ 65
8.1.3 Lipiden (Vetten) ................................................................................................................................... 65
8.1.4 Proteïnen (Eiwitten) ............................................................................................................................. 65
8.1.5 Vitaminen ............................................................................................................................................ 65
8.1.6 Minerale Zouten................................................................................................................................... 66
8.1.7 Voedingsvezels .................................................................................................................................... 66
8.2. Voedselvoorkeur .............................................................................................................................................. 66
8.3. Het Spijsverteringsstelsel ................................................................................................................................. 66
8.4.Spijsvertering bij Zoogdieren: De Mens als Voorbeeld .......................................................................................... 67
8.4.1 Tanden................................................................................................................................................. 67
8.4.2 De Mond .............................................................................................................................................. 67
8.4.3 De Slokdarm ........................................................................................................................................ 68
8.4.4 De Maag ............................................................................................................................................... 68
8.4.5 De Twaalfvingerige Darm (Duodenum) ................................................................................................. 68
8.4.6 De Dunne Darm ................................................................................................................................... 69
8.4.7 De Dikke Darm (Colon) en Blinde Darm (Caecum) ............................................................................... 69
8.4.8 De Endeldarm en Anus ........................................................................................................................ 69
8.5 Neurale en Hormonale Regulatie van de Spijsvertering ........................................................................................ 69
8.6 Variaties in het Spijsverteringsstelsel ................................................................................................................. 69
3
, 8.7 Niet-Eetende Dieren .......................................................................................................................................... 70
9 Gasuitwisseling ............................................................................................................................................... 70
9.1. Transport van gassen ....................................................................................................................................... 70
9.1.1 Principes van gasdiffusie ..................................................................................................................... 71
9.2. Gasuitwisseling bij aquatische dieren: via kieuwen............................................................................................. 71
9.3 Gasuitwisseling via de huid ................................................................................................................................ 72
9.4 Gasuitwisseling bij terrestrische dieren: via tracheeën en longen ......................................................................... 73
9.4.1 Bouw en werking van het tracheeënstelsel bij insecten ....................................................................... 73
9.4.2 De longen bij amfibieën en reptielen verschillen ................................................................................. 73
9.4.3 Bij de longen van zoogdieren is de oppervlakte sterk vergroot ............................................................. 73
9.4.4 Vogels hebben een zeer efficiënt unidirectioneel systeem van gasuitwisseling .................................. 73
9.5. Mechanisme van longventilatie ......................................................................................................................... 74
9.6. Transport van O₂ en CO₂ in lichaamsvloeistoffen ................................................................................................ 74
10 Circulatiestelsel.......................................................................................................................................... 75
10.1. Inleiding ......................................................................................................................................................... 75
10.1.1 Nut van een inwendig transportsysteem .............................................................................................. 75
10.1.2 Twee types van circulatiesystemen ..................................................................................................... 75
10.2 Samenstelling en functies van het bloed bij Vertebrata ............................................................................... 76
10.2.1 Functies van het bloed......................................................................................................................... 76
10.2.2 Samenstelling van plasma en serum ................................................................................................... 76
10.2.3 Bloedcellen en bloedplaatjes .............................................................................................................. 76
10.2.4 Hematopoëse: ontstaan van bloedcellen ............................................................................................ 77
10.3. Het circulatorisch stelsel bij Vertebrata ........................................................................................................... 77
10.3.1 Enkelvoudige bloedsomloop bij vissen ................................................................................................ 77
10.3.2 Gescheiden bloedsomloop bij amfibieën en reptielen ......................................................................... 77
10.3.3 Vierkamerhart bij zoogdieren, vogels en krokodillen ........................................................................... 78
10.3.4 Cardiale cyclus, elektrische geleiding en output ................................................................................. 78
10.3.5 De perifere bloedsomloop ................................................................................................................... 79
10.4. Bloedgroepen ................................................................................................................................................ 79
10.4.1 Bloedtransfusie: eerste observaties .................................................................................................... 79
10.4.2 ABO-bloedgroepensysteem ................................................................................................................. 79
10.4.3 Transfusieprincipes bij ABO ................................................................................................................. 80
10.4.4 Resusfactor (Rh-systeem) ................................................................................................................... 80
10.4.5 Gevolgen bij transfusies en zwangerschap .......................................................................................... 80
10.5. Het open circulatorisch systeem van de lymfevaten bij Vertebraten .................................................................. 80
10.6. Het open circulatorisch systeem bij insecten ................................................................................................... 81
10.6.1 Haemolymfe: ....................................................................................................................................... 81
10.6.2 Het dorsaalvat: .................................................................................................................................... 81
10.6.3 Bijharten en diafragma's: ..................................................................................................................... 81
10.6.4 Gebiologeerd? Warm Bloed ................................................................................................................. 81
11 Excretie en osmoregulatie ........................................................................................................................... 81
11.1. Osmose ......................................................................................................................................................... 82
11.2. Osmotische balans: osmoconformers en osmoregulators ................................................................................ 82
11.3. Excretie van stikstofhoudende afvalproducten ................................................................................................. 82
11.4. Excretieorganen ............................................................................................................................................. 82
4
, 11.4.1 Nefridia ............................................................................................................................................... 83
11.4.2 Buisjes van Malpighi ............................................................................................................................ 83
11.5. Evolutie van de nieren bij vertebraten .............................................................................................................. 84
11.6. Bouw en werking van de nier bij de mens ......................................................................................................... 84
11.6.1 Bouw van de nieren .............................................................................................................................. 84
11.6.2 Werking van de nieren ......................................................................................................................... 85
12. Voortplanting ................................................................................................................................................ 85
12.1. Aseksuele Voortplanting ................................................................................................................................. 85
12. Seksuele Voortplanting ...................................................................................................................................... 86
12.3. Twee Geslachten ........................................................................................................................................... 86
12.3.1 Hermafroditisme ................................................................................................................................. 86
12.3.2 Geslachtsbepaling .............................................................................................................................. 86
12.4. Bevruchting ................................................................................................................................................... 86
12.4.1 Externe bevruchting............................................................................................................................. 86
12.4.2 Interne bevruchting ............................................................................................................................. 87
12.5. Bouw en werking van het voortplantingsstelsel bij de mens ............................................................................... 87
12.5.1 Bouw van het mannelijk voortplantingsstelsel .................................................................................... 87
12.5.2 Spermatogenese en spermiogenese ................................................................................................... 88
12.5.3 Bouw van het vrouwelijk voortplantingsstelsel bij de mens ................................................................. 88
12.5.4 Oögenese ............................................................................................................................................ 89
12.6. Voorbeelden van voortplantingsstelsels bij invertebraten ................................................................................. 89
12.6.1 Wormen ............................................................................................................................................... 89
12.6.2 Insecten .............................................................................................................................................. 90
13 Ontwikkeling ................................................................................................................................................. 90
13.1. De bevruchting ............................................................................................................................................... 90
13.2. Vroege embryonale ontwikkeling ..................................................................................................................... 91
13.2.1 Klievingen en blastulastadium ............................................................................................................ 91
13.2.2 Klievingspatronen................................................................................................................................ 91
13.3. Gastrulatie ..................................................................................................................................................... 92
13.4. Extra-embryonale membranen en het cleidoïsch ei .......................................................................................... 92
13.4 Extra-embryonale membranen en het cleidoïsch ei zijn een aanpassing aan terrestrisch leven ............................ 93
13.4.1 Vorming van het telolecithaal ei (vogel) ............................................................................................... 93
13.4.2 Embryonale ontwikkeling bij zoogdieren.............................................................................................. 93
13.5. Organogenese bij vertebraten ......................................................................................................................... 93
13.6. Insectenontwikkeling (Drosophila) .................................................................................................................. 94
13.7. Regulatie van ontwikkeling .............................................................................................................................. 94
13.7.1 Homeobox-genen ................................................................................................................................ 94
13.7.2 Oöplasma-invloed ............................................................................................................................... 94
13.7.3 Embryonale inductie ........................................................................................................................... 94
13.8. Afwijkingen & kanker ...................................................................................................................................... 94
14. Het immuunsysteem ..................................................................................................................................... 95
14.1. Barrières tegen infectie ................................................................................................................................... 95
14.1.1 De huid ................................................................................................................................................ 95
14.1.2 Mucosale epithelen ............................................................................................................................. 96
5
, 14.2. Aangeboren immuniteit .................................................................................................................................. 96
14.2.1 Herkenning van pathogenen ................................................................................................................ 96
14.2.2 Fagocytose en NK-cellen ..................................................................................................................... 96
14.2.3 Ontstekingsreactie (inflammatie) ........................................................................................................ 96
14.3. Specifieke of verworven immuniteit ................................................................................................................. 96
14.3.1 Terminologie........................................................................................................................................ 96
14.3.2 Lymfocyten .......................................................................................................................................... 97
14.4. De organen van het specifiek immuunsysteem ................................................................................................ 98
14.4.1 Primaire lymfoïde organen................................................................................................................... 98
14.4.2 Secundaire lymfoïde organen .............................................................................................................. 98
- Lymfeknopen (lymfeklieren) ....................................................................................................................... 98
14.4.3 Evolutie van het verworven immuunsysteem ....................................................................................... 98
14.5. Verloop van de specifieke afweerrespons ........................................................................................................ 99
14.5.1 Stap 1: Herkenning en presentatie van het antigen .............................................................................. 99
14.5.2 Stap 2: Activatie van T-helpercellen ..................................................................................................... 99
14.5.3 Stap 3: Humorale respons (via B-cellen) .............................................................................................. 99
14.5.4 Stap 4: Cellulaire respons (via T-cellen) ............................................................................................... 99
14.5.5 Stap 5: Vorming van geheugencellen ................................................................................................... 99
14.5.6 Toepassing: Vaccinatie ........................................................................................................................ 99
14.6. Auto-immuunziekten, allergieën en ontsnappende pathogenen ...................................................................... 100
14.6.1 Auto-immuunziekten ......................................................................................................................... 100
14.6.2 Allergieën .......................................................................................................................................... 100
14.6.3 Pathogenen die ontsnappen aan het immuunsysteem ...................................................................... 100
15. Gedrag ........................................................................................................................................................ 100
15.1. Aangeboren gedrag (instinct) ........................................................................................................................ 101
15.2. Leergedrag................................................................................................................................................... 101
3. Interactie aangeboren gedrag & leren ................................................................................................................. 101
15.3.1 Inprenting .......................................................................................................................................... 101
15.3.2 Interacties ......................................................................................................................................... 101
4. Communicatie .................................................................................................................................................. 101
5. Cognitie............................................................................................................................................................ 102
6. Gedrag en evolutie ............................................................................................................................................ 102
7. Altruïsme .......................................................................................................................................................... 102
15.7.1 Reciprook altruïsme .......................................................................................................................... 102
15.7.2 Kin selectie (verwantschapsselectie) ................................................................................................ 102
8. Dierlijke samenlevingen .................................................................................................................................... 102
6
1 inleiding tot dierkunde ................................................................................................................................... 7
1.1 dierkunde is subdiscipline van biologie ............................................................................................................ 7
Dierkunde in de biologie ...................................................................................................................................... 7
Kenmerken van leven .......................................................................................................................................... 7
1.2 subdisciplines binnen dierkunde ..................................................................................................................... 9
Zelfstandige disciplines met verdere specialisaties ............................................................................................ 9
Subdisciplines op basis van diergroepen............................................................................................................. 9
1.3 situering van het dierenrijk inde stamboom van het leven ................................................................................. 9
1.4 Kenmerken van dieren ....................................................................................................................................... 11
Kenmerken van dieren ....................................................................................................................................... 11
Variaties op algemeen bouwplan van dieren ..................................................................................................... 13
Oorsprong en aard van leven (boek) ................................................................................................................... 13
2 vroege embyonale ontwikkelling en de evolutionaire stamboom van dieren ................................................... 15
2.1 klievingsdeling ............................................................................................................................................. 15
2.1.1 Verloop van de klievingsdeling .................................................................................................................. 15
2.1.2 Determinerende en enit-determinderende klieving ................................................................................... 15
2.2 Gastulatie en vorming van het coeloom ......................................................................................................... 16
2.2.1 Verloop van de gastrulatie ................................................................................................................... 16
2.2.2 vorming van de kiemlagen en het coeloom .......................................................................................... 16
2.3 Morfogenese ................................................................................................................................................ 17
2.4 Indeling van het dierenrijk ............................................................................................................................. 17
2.4.1 Scharnierpunt 1: Het ontstaan van symmetrie ..................................................................................... 18
2.4.2 Scharnierpunt 2: Het ontstaan van weefsels ....................................................................................... 18
2.4.3 Scharnierpunt 3: Ontstaan van een lichaamsholte (coeloom) ............................................................. 19
2.4.4 Scharnierpunt 4: Opsplitsing van de Bilateria ...................................................................................... 20
2.4.5 Scharnierpunt 5: Het ontstaan van segmentatie .................................................................................. 20
3 Dierlijke weefsels ........................................................................................................................................ 31
3.1 Epitheelweefsel ........................................................................................................................................... 31
3.2 Bindweefsel ................................................................................................................................................. 32
3.2.1 Gewoon bindweefsel ........................................................................................................................... 32
3.2.2 Vetweefsel .......................................................................................................................................... 32
3.2.3 Gespecialiseerde bindweefsels .......................................................................................................... 33
3.3 Spierweefsel ................................................................................................................................................ 33
3.3.1 Glad spierweefsel ................................................................................................................................ 34
3.3.2 Dwarsgestreept spierweefsel .............................................................................................................. 34
3.3.3 Hartspierweefsel ................................................................................................................................. 34
3.4 Zenuwweefsel .............................................................................................................................................. 34
3.5 Organen en orgaanstelsels ........................................................................................................................... 36
4 Het zenuwstelsel ......................................................................................................................................... 36
4.1 De membraanpotentiaal en actiepotentialen ................................................................................................. 37
4.1.1 Ionenkanalen....................................................................................................................................... 37
4.1.2 De Membraanpotentiaal ...................................................................................................................... 37
4.1.3 Rustpotentiaal: .................................................................................................................................... 37
1
, 4.1.4 Graded Potentiaal en Actiepotentiaal .................................................................................................. 37
4.1.5 Gebiologeerd? ..................................................................................................................................... 38
4.2. Impulsgeleiding ............................................................................................................................................... 38
4.3. Synaptische transmissie................................................................................................................................... 39
4.4. Neurotransmitters ............................................................................................................................................ 39
4.5. Organisatie van het zenuwstelsel ...................................................................................................................... 41
4.5.1 Structuur CZS en PZS:.......................................................................................................................... 41
4.5.2 Structuur van het vertebraat CZS: De Hersenen .................................................................................. 41
4.5.3 Structuur van het Vertebraat CZS: Het Ruggenmerg ............................................................................ 42
4.5.4 Structuur van het Vertebraat Perifere Zenuwstelsel (PZS) ................................................................... 42
5 Zintuigen ..................................................................................................................................................... 43
5.1 Thermoreceptoren, Nociceptoren en Elektromagnetische Receptoren ............................................................ 43
5.1.1 Thermoreceptoren ............................................................................................................................... 43
5.1.2 Nociceptoren....................................................................................................................................... 44
5.1.3 Elektro- en Magnetische Receptoren ................................................................................................... 44
5.2. Mechanoreceptoren ......................................................................................................................................... 44
5.2.1 Tast ..................................................................................................................................................... 44
5.2.2 Positie van het Lichaam (Proprioceptie) .............................................................................................. 45
5.2.3 Druk..................................................................................................................................................... 45
5.2.4 Vibraties .............................................................................................................................................. 45
5.2.5 Gehoor ................................................................................................................................................ 45
5.2.6 Zwaartekracht en evenwicht worden gedetecteerd door systemen die geassocieerd zijn met het
gehoor 46
5.3. Chemoreceptoren ............................................................................................................................................ 46
5.3.1 Gustatieve chemoreceptoren (smaak)................................................................................................. 47
5.3.2 Olfactieve chemoreceptoren (reuk) ..................................................................................................... 47
5.3.3 Andere chemoreceptoren .................................................................................................................... 47
5.4. Fotoreceptoren ................................................................................................................................................ 47
5.4.1 De moleculaire mechanismen voor fotoperceptie zijn eenmaal in de evolutie ontstaan ..................... 47
5.4.2 Waarnemen van kleuren en infraroodreceptoren ................................................................................ 48
5.4.3 Het complexoog .................................................................................................................................. 49
5.4.4 Het camera-oog bij vertebraten ........................................................................................................... 49
5.4.5 Gebiologeerd ....................................................................................................................................... 50
6 Het hormonaal stelsel ................................................................................................................................. 50
6.1. Chemische structuur van hormonen ................................................................................................................. 51
6.2. Hormonen zijn lipofiel of hydrofiel ..................................................................................................................... 51
6.3. Paracriene regulatoren ..................................................................................................................................... 52
6.4 Hormonen van hypofyse en hypothalamus ......................................................................................................... 52
6.4.1 Hormonen van de neurohypofyse ........................................................................................................ 52
6.4.2 Hormonen van de adenohypofyse ....................................................................................................... 52
6.5 De schildklier en de bijschildklieren: thyroxine en parathormoon .................................................................... 53
6.5.1 Thyroxine ............................................................................................................................................. 53
6.5.2 Calciumhomeostase ........................................................................................................................... 54
6.5.3 Vitamine D ........................................................................................................................................... 54
6.6. De bijnieren: catecholamines en steroïdhormonen ............................................................................................ 54
6.6.1 Bijniermerg: Catecholamines .............................................................................................................. 54
6.6.2 Bijnierschors: Corticosteroïden ........................................................................................................... 54
2
, 6.7. De pancreas: insuline en glucagon .................................................................................................................... 55
6.8. De gonaden: geslachts-steroïdhormonen .......................................................................................................... 55
6.8.1 Mannelijk voortplantingssysteem ........................................................................................................ 55
6.8.2 Vrouwelijk voortplantingssysteem ...................................................................................................... 56
6.8.3 Menstruatiecyclus ............................................................................................................................... 56
6.8.4 Zwangerschap en lactatie .................................................................................................................... 56
6.9. Melatonine ...................................................................................................................................................... 56
6.10. Andere hormonen .......................................................................................................................................... 57
6.11. Hormonen bij Protostomia .............................................................................................................................. 57
6.12. Hormoonverstoorders .................................................................................................................................... 58
7 Steun en Beweging ...................................................................................................................................... 58
7.1. Het Skelet ........................................................................................................................................................ 59
7.1.1 Het Hydrostatisch Skelet ..................................................................................................................... 59
7.1.2 Het Exoskelet ...................................................................................................................................... 59
7.1.3 Het Endoskelet .................................................................................................................................... 59
7.2 Het Spierstelsel ................................................................................................................................................ 60
7.2.1 Structuur van de Skeletspier ............................................................................................................... 60
7.2.2 Mechanisme van de Spiercontractie (Sliding Filament Theory) ............................................................ 61
7.2.3 Skeletspiertypes: Slow Twitch en Fast Twitch ..................................................................................... 61
7.2.4 Spiermetabolisme ............................................................................................................................... 61
7.3. Manieren van voortbeweging in het dierenrijk ..................................................................................................... 62
7.3.1 Aquatische dieren ............................................................................................................................... 62
7.3.2 Terrestrische dieren ............................................................................................................................ 63
7.3.3 GEBIOLOGEERD? ................................................................................................................................. 63
7.3.4 Lucht als ondersteuning bij vliegen...................................................................................................... 63
8 Spijsvertering en voedingsstoffen ................................................................................................................ 64
8.1. Voedingsstoffen ............................................................................................................................................... 65
8.1.2 Sachariden (Suikers) ............................................................................................................................ 65
8.1.3 Lipiden (Vetten) ................................................................................................................................... 65
8.1.4 Proteïnen (Eiwitten) ............................................................................................................................. 65
8.1.5 Vitaminen ............................................................................................................................................ 65
8.1.6 Minerale Zouten................................................................................................................................... 66
8.1.7 Voedingsvezels .................................................................................................................................... 66
8.2. Voedselvoorkeur .............................................................................................................................................. 66
8.3. Het Spijsverteringsstelsel ................................................................................................................................. 66
8.4.Spijsvertering bij Zoogdieren: De Mens als Voorbeeld .......................................................................................... 67
8.4.1 Tanden................................................................................................................................................. 67
8.4.2 De Mond .............................................................................................................................................. 67
8.4.3 De Slokdarm ........................................................................................................................................ 68
8.4.4 De Maag ............................................................................................................................................... 68
8.4.5 De Twaalfvingerige Darm (Duodenum) ................................................................................................. 68
8.4.6 De Dunne Darm ................................................................................................................................... 69
8.4.7 De Dikke Darm (Colon) en Blinde Darm (Caecum) ............................................................................... 69
8.4.8 De Endeldarm en Anus ........................................................................................................................ 69
8.5 Neurale en Hormonale Regulatie van de Spijsvertering ........................................................................................ 69
8.6 Variaties in het Spijsverteringsstelsel ................................................................................................................. 69
3
, 8.7 Niet-Eetende Dieren .......................................................................................................................................... 70
9 Gasuitwisseling ............................................................................................................................................... 70
9.1. Transport van gassen ....................................................................................................................................... 70
9.1.1 Principes van gasdiffusie ..................................................................................................................... 71
9.2. Gasuitwisseling bij aquatische dieren: via kieuwen............................................................................................. 71
9.3 Gasuitwisseling via de huid ................................................................................................................................ 72
9.4 Gasuitwisseling bij terrestrische dieren: via tracheeën en longen ......................................................................... 73
9.4.1 Bouw en werking van het tracheeënstelsel bij insecten ....................................................................... 73
9.4.2 De longen bij amfibieën en reptielen verschillen ................................................................................. 73
9.4.3 Bij de longen van zoogdieren is de oppervlakte sterk vergroot ............................................................. 73
9.4.4 Vogels hebben een zeer efficiënt unidirectioneel systeem van gasuitwisseling .................................. 73
9.5. Mechanisme van longventilatie ......................................................................................................................... 74
9.6. Transport van O₂ en CO₂ in lichaamsvloeistoffen ................................................................................................ 74
10 Circulatiestelsel.......................................................................................................................................... 75
10.1. Inleiding ......................................................................................................................................................... 75
10.1.1 Nut van een inwendig transportsysteem .............................................................................................. 75
10.1.2 Twee types van circulatiesystemen ..................................................................................................... 75
10.2 Samenstelling en functies van het bloed bij Vertebrata ............................................................................... 76
10.2.1 Functies van het bloed......................................................................................................................... 76
10.2.2 Samenstelling van plasma en serum ................................................................................................... 76
10.2.3 Bloedcellen en bloedplaatjes .............................................................................................................. 76
10.2.4 Hematopoëse: ontstaan van bloedcellen ............................................................................................ 77
10.3. Het circulatorisch stelsel bij Vertebrata ........................................................................................................... 77
10.3.1 Enkelvoudige bloedsomloop bij vissen ................................................................................................ 77
10.3.2 Gescheiden bloedsomloop bij amfibieën en reptielen ......................................................................... 77
10.3.3 Vierkamerhart bij zoogdieren, vogels en krokodillen ........................................................................... 78
10.3.4 Cardiale cyclus, elektrische geleiding en output ................................................................................. 78
10.3.5 De perifere bloedsomloop ................................................................................................................... 79
10.4. Bloedgroepen ................................................................................................................................................ 79
10.4.1 Bloedtransfusie: eerste observaties .................................................................................................... 79
10.4.2 ABO-bloedgroepensysteem ................................................................................................................. 79
10.4.3 Transfusieprincipes bij ABO ................................................................................................................. 80
10.4.4 Resusfactor (Rh-systeem) ................................................................................................................... 80
10.4.5 Gevolgen bij transfusies en zwangerschap .......................................................................................... 80
10.5. Het open circulatorisch systeem van de lymfevaten bij Vertebraten .................................................................. 80
10.6. Het open circulatorisch systeem bij insecten ................................................................................................... 81
10.6.1 Haemolymfe: ....................................................................................................................................... 81
10.6.2 Het dorsaalvat: .................................................................................................................................... 81
10.6.3 Bijharten en diafragma's: ..................................................................................................................... 81
10.6.4 Gebiologeerd? Warm Bloed ................................................................................................................. 81
11 Excretie en osmoregulatie ........................................................................................................................... 81
11.1. Osmose ......................................................................................................................................................... 82
11.2. Osmotische balans: osmoconformers en osmoregulators ................................................................................ 82
11.3. Excretie van stikstofhoudende afvalproducten ................................................................................................. 82
11.4. Excretieorganen ............................................................................................................................................. 82
4
, 11.4.1 Nefridia ............................................................................................................................................... 83
11.4.2 Buisjes van Malpighi ............................................................................................................................ 83
11.5. Evolutie van de nieren bij vertebraten .............................................................................................................. 84
11.6. Bouw en werking van de nier bij de mens ......................................................................................................... 84
11.6.1 Bouw van de nieren .............................................................................................................................. 84
11.6.2 Werking van de nieren ......................................................................................................................... 85
12. Voortplanting ................................................................................................................................................ 85
12.1. Aseksuele Voortplanting ................................................................................................................................. 85
12. Seksuele Voortplanting ...................................................................................................................................... 86
12.3. Twee Geslachten ........................................................................................................................................... 86
12.3.1 Hermafroditisme ................................................................................................................................. 86
12.3.2 Geslachtsbepaling .............................................................................................................................. 86
12.4. Bevruchting ................................................................................................................................................... 86
12.4.1 Externe bevruchting............................................................................................................................. 86
12.4.2 Interne bevruchting ............................................................................................................................. 87
12.5. Bouw en werking van het voortplantingsstelsel bij de mens ............................................................................... 87
12.5.1 Bouw van het mannelijk voortplantingsstelsel .................................................................................... 87
12.5.2 Spermatogenese en spermiogenese ................................................................................................... 88
12.5.3 Bouw van het vrouwelijk voortplantingsstelsel bij de mens ................................................................. 88
12.5.4 Oögenese ............................................................................................................................................ 89
12.6. Voorbeelden van voortplantingsstelsels bij invertebraten ................................................................................. 89
12.6.1 Wormen ............................................................................................................................................... 89
12.6.2 Insecten .............................................................................................................................................. 90
13 Ontwikkeling ................................................................................................................................................. 90
13.1. De bevruchting ............................................................................................................................................... 90
13.2. Vroege embryonale ontwikkeling ..................................................................................................................... 91
13.2.1 Klievingen en blastulastadium ............................................................................................................ 91
13.2.2 Klievingspatronen................................................................................................................................ 91
13.3. Gastrulatie ..................................................................................................................................................... 92
13.4. Extra-embryonale membranen en het cleidoïsch ei .......................................................................................... 92
13.4 Extra-embryonale membranen en het cleidoïsch ei zijn een aanpassing aan terrestrisch leven ............................ 93
13.4.1 Vorming van het telolecithaal ei (vogel) ............................................................................................... 93
13.4.2 Embryonale ontwikkeling bij zoogdieren.............................................................................................. 93
13.5. Organogenese bij vertebraten ......................................................................................................................... 93
13.6. Insectenontwikkeling (Drosophila) .................................................................................................................. 94
13.7. Regulatie van ontwikkeling .............................................................................................................................. 94
13.7.1 Homeobox-genen ................................................................................................................................ 94
13.7.2 Oöplasma-invloed ............................................................................................................................... 94
13.7.3 Embryonale inductie ........................................................................................................................... 94
13.8. Afwijkingen & kanker ...................................................................................................................................... 94
14. Het immuunsysteem ..................................................................................................................................... 95
14.1. Barrières tegen infectie ................................................................................................................................... 95
14.1.1 De huid ................................................................................................................................................ 95
14.1.2 Mucosale epithelen ............................................................................................................................. 96
5
, 14.2. Aangeboren immuniteit .................................................................................................................................. 96
14.2.1 Herkenning van pathogenen ................................................................................................................ 96
14.2.2 Fagocytose en NK-cellen ..................................................................................................................... 96
14.2.3 Ontstekingsreactie (inflammatie) ........................................................................................................ 96
14.3. Specifieke of verworven immuniteit ................................................................................................................. 96
14.3.1 Terminologie........................................................................................................................................ 96
14.3.2 Lymfocyten .......................................................................................................................................... 97
14.4. De organen van het specifiek immuunsysteem ................................................................................................ 98
14.4.1 Primaire lymfoïde organen................................................................................................................... 98
14.4.2 Secundaire lymfoïde organen .............................................................................................................. 98
- Lymfeknopen (lymfeklieren) ....................................................................................................................... 98
14.4.3 Evolutie van het verworven immuunsysteem ....................................................................................... 98
14.5. Verloop van de specifieke afweerrespons ........................................................................................................ 99
14.5.1 Stap 1: Herkenning en presentatie van het antigen .............................................................................. 99
14.5.2 Stap 2: Activatie van T-helpercellen ..................................................................................................... 99
14.5.3 Stap 3: Humorale respons (via B-cellen) .............................................................................................. 99
14.5.4 Stap 4: Cellulaire respons (via T-cellen) ............................................................................................... 99
14.5.5 Stap 5: Vorming van geheugencellen ................................................................................................... 99
14.5.6 Toepassing: Vaccinatie ........................................................................................................................ 99
14.6. Auto-immuunziekten, allergieën en ontsnappende pathogenen ...................................................................... 100
14.6.1 Auto-immuunziekten ......................................................................................................................... 100
14.6.2 Allergieën .......................................................................................................................................... 100
14.6.3 Pathogenen die ontsnappen aan het immuunsysteem ...................................................................... 100
15. Gedrag ........................................................................................................................................................ 100
15.1. Aangeboren gedrag (instinct) ........................................................................................................................ 101
15.2. Leergedrag................................................................................................................................................... 101
3. Interactie aangeboren gedrag & leren ................................................................................................................. 101
15.3.1 Inprenting .......................................................................................................................................... 101
15.3.2 Interacties ......................................................................................................................................... 101
4. Communicatie .................................................................................................................................................. 101
5. Cognitie............................................................................................................................................................ 102
6. Gedrag en evolutie ............................................................................................................................................ 102
7. Altruïsme .......................................................................................................................................................... 102
15.7.1 Reciprook altruïsme .......................................................................................................................... 102
15.7.2 Kin selectie (verwantschapsselectie) ................................................................................................ 102
8. Dierlijke samenlevingen .................................................................................................................................... 102
6
