FYSIOLOGIE
HOOFDSTUK 1: ALGEMENE INLEIDING
1. SITUERING VAN FYSIOLOGIE ALS WETENSCHAP
ANATOMIE TEGENOVER FYSIOLOGIE
Anatomie = opensnijden = studie van de structuur
o Macroscopische anatomie (zichtbaar met blote oog) microscopische anatomie (niet met blote oog)
Fysiologie = studie van het functioneren van de anatomische structuren = studie van de functie
o Fysiologie (levende natuur) fysica (levenloos)
o Fysiologie (lichamelijk) psychologie (geestelijk)
o Fysiologie (functie) anatomie (vorm)
Soorten fysiologie = physis (natuur) + logos (studie)
o Vergelijkende fysiologie (dier – mens)
o Pathofysiologie (effecten van aandoeningen op werking van organen/stelsels)
o …
ONTSTAAN VAN DE MODERNE FYSIOLOGIE
o Grieken: Erasistratus, Galenus, Aristoteles
o 16-17de eeuw: nieuwe maar oppervlakkige ontwikkelingen
➢ Vesalius: moderne anatomie (= opensnijden en natekenen)
➢ William Harvey: werking bloedsomloop
o Grondlegger moderne fysiologie = Claude Bernard (19de eeuw)
➢ Functie van de lever, alvleesklier en glycogeen
➢ Vivisectie = snijden in levende organismen
➢ Milieu interieur = samenstelling van de extracellulaire lichaamsvloeistoffen in een meercellig
organisme
2. GEDRAGSNEUROWETENSCHAP
= biologische/fysiologische psychologie
= gedrag is bepaald en ligt ter hoogte van de hersenen
Materialistische en monisme visie ( dualisme) = de geest en elk aspect van gedrag kunnen we verklaren via
moleculen, werking van zenuwstelsel, hormonen, etc.
beperkt door de huidige status van kennis over de hersenen
HISTORIEK VAN DE GEDRAGSNEUROWETENSCHAPPEN
Descartes
o Reflexen = reacties op uitwendige stimuli via zenuwstelsel
o Dualist: pijnappelklier als contact (= fysiek) tussen lichaam en geest
, Galvani: reflexen door elektrische prikkels
Müller: zenuwbanen werken via hetzelfde principe: doctrine van specifieke zenuwenergie
Flourens: experimentele ablatie (= delen van de hersenen beschadigen en zien wat het gevolg is)
3. DE ORGANISATIENIVEAUS VAN HET LEVEN
= het leven kan op verschillende organisatieniveaus onderzocht worden
= fysiologie: start bij moleculen + eindigt bij interacties tussen individuen van dezelfde soort
chemie: start bij atomen
ecologie: interacties tussen individuen van verschillende soorten
Chemie
Atomen Moleculen Cellen Weefsels Organen Orgaan- Organisme Populatie van Ecosysteem
stelsel zelfde soort verschillende
soort
Fysiologie
Chemisch (moleculair) niveau Atomen verbinden zich met elkaar tot moleculen met een complexe vorm
Celniveau Verschillende moleculen vertonen interactie, zodat grotere structuren
(cellen) ontstaan
Weefselniveau Een weefsel bestaat uit cellen van hetzelfde type die samenwerken om
een specifieke functie uit te voeren (bv: spierweefsel)
Orgaanniveau Een orgaan bestaat uit twee of meer verschillende weefsels die
samenwerken om een specifieke functie uit te voeren (bv: hart)
Orgaanstelselniveau Organen werken samen in orgaanstelsels (bv: hart + bloed + bloedvaten =
bloedvatenstelsel)
Organismeniveau Alle orgaanstelsels in het lichaam werken samen om het leven en de
gezondheid in stand te houden
BIOCHEMIE: 5 SOORTEN BASISMOLECULEN
Cellen bestaan vooral uit water (H2O) en koolstofhoudende moleculen
o Organische verbindingen = verbindingen met element C
o Anorganische verbindingen = verbindingen zonder element C
Organische verbindingen:
1) Koolhydraten – suikers: bestaan uit polysachariden → disachariden → monosachariden
2) Vetten: bestaan uit vetzuren, glycerol
3) Eiwitten: bestaan uit aminozuren
4) Nucleotiden: DNA/RNA
5) Energierijke fosfaten: ATP
,Biochemische moleculen bestaan vooral uit C, H, O, N (= 4 organische basiselementen)
➢ 65% zuurstof (O)
➢ 18% koolstof (C)
➢ 10% waterstof (H)
➢ 3% stikstof (N)
EIWITSTRUCTUUR
= gebaseerd op DNA-code
o Grote polypeptideketens
o Unieke sequentie van 20 soorten aminozuren
o Eiwitten kunnen verschillende functies aannemen: enzymen, transporters, antilichamen…
o Specifieke 3D-structuur
VAN GENEN NAAR FUNCTIONELE EIWITTEN IN MEERCELLIGE ORGANISMEN
Replicatie = dubbelen DNA
Transcriptie = DNA → RNA
Translatie = RNA → eiwit
4. BOUW VAN DE CEL
Microvilli
Klierblaasjes
Golgi-complex
Mitochondriën
Kernmembraan dat de
kern omgeeft Glad endoplasmatisch reticulum
Ruw endoplasmatisch reticulum
Cytoskelet Vrije ribosomen
Plasmamembraan
, CYTOSKELET
= het inwendig raamwerk van de cel, structuren die stevigheid geven aan de cel
o Zorgt voor 3D-structuur
o Verankeren van organellen
2 soorten cytoskelet
o Microtubuli = kleine buis = voor axonaal transport
o Filamenten = draden = in skeletspiercel
Microtubuli
Filamenten
CELADEMING IN MITOCHONDRIËN
Mitochondriën = uitwendige bacteriën die zich als onderdeel van onze cel gaan gedragen
o Produceren energie (ATP) en CO2
➢ Uit brandstoffen en zuurstof
o 2 soorten membranen – dubbele membraan
➢ Binnenste membraan = bevat talrijke plooien met enzymen = cristae
➢ Buitenste membraan = omgeeft gehele organel
o Tussen deze 2 membranen kunnen processen plaats vinden om ATP (energie) aan te maken
➢ Citroenzuurcyclus + oxidatie fosforylatie
ATP: ADENOSINE-TRIFOSFAAT
= de universele “pasmunt” in elke cel
ATP bestaat uit: adenine + ribose + 3X fosfaat
→ indien er fosfaat weggehaald wordt, komt er energie vrij – 3
mogelijkheden
1) 3X fosfaat = ATP
2) 2X fosfaat = ADP
3) 1X fosfaat = AMP
Om terug van ADP (2 fosfaat) naar ATP (3 fosfaat) te gaan, moet
terug energie worden toegevoegd → mitochondriën zeer goed in! → gebruiken energie uit voeding en zuurstof
om ATP aan te maken
ENERGIETRANSFER IN DE NATUUR
Fotosynthese Celademhaling en verbranding
Planten gebruiken energie van de zon + water (H20) We eten energierijke voeding (suiker), we voegen
zuurstof (O2) toe en komen tot het proces van
(in de bladgroenkorrels)
verbranding
= 6 CO2 + 6 H2O → C6 H12 O6 + 6 O2
= C6 H12 O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
HOOFDSTUK 1: ALGEMENE INLEIDING
1. SITUERING VAN FYSIOLOGIE ALS WETENSCHAP
ANATOMIE TEGENOVER FYSIOLOGIE
Anatomie = opensnijden = studie van de structuur
o Macroscopische anatomie (zichtbaar met blote oog) microscopische anatomie (niet met blote oog)
Fysiologie = studie van het functioneren van de anatomische structuren = studie van de functie
o Fysiologie (levende natuur) fysica (levenloos)
o Fysiologie (lichamelijk) psychologie (geestelijk)
o Fysiologie (functie) anatomie (vorm)
Soorten fysiologie = physis (natuur) + logos (studie)
o Vergelijkende fysiologie (dier – mens)
o Pathofysiologie (effecten van aandoeningen op werking van organen/stelsels)
o …
ONTSTAAN VAN DE MODERNE FYSIOLOGIE
o Grieken: Erasistratus, Galenus, Aristoteles
o 16-17de eeuw: nieuwe maar oppervlakkige ontwikkelingen
➢ Vesalius: moderne anatomie (= opensnijden en natekenen)
➢ William Harvey: werking bloedsomloop
o Grondlegger moderne fysiologie = Claude Bernard (19de eeuw)
➢ Functie van de lever, alvleesklier en glycogeen
➢ Vivisectie = snijden in levende organismen
➢ Milieu interieur = samenstelling van de extracellulaire lichaamsvloeistoffen in een meercellig
organisme
2. GEDRAGSNEUROWETENSCHAP
= biologische/fysiologische psychologie
= gedrag is bepaald en ligt ter hoogte van de hersenen
Materialistische en monisme visie ( dualisme) = de geest en elk aspect van gedrag kunnen we verklaren via
moleculen, werking van zenuwstelsel, hormonen, etc.
beperkt door de huidige status van kennis over de hersenen
HISTORIEK VAN DE GEDRAGSNEUROWETENSCHAPPEN
Descartes
o Reflexen = reacties op uitwendige stimuli via zenuwstelsel
o Dualist: pijnappelklier als contact (= fysiek) tussen lichaam en geest
, Galvani: reflexen door elektrische prikkels
Müller: zenuwbanen werken via hetzelfde principe: doctrine van specifieke zenuwenergie
Flourens: experimentele ablatie (= delen van de hersenen beschadigen en zien wat het gevolg is)
3. DE ORGANISATIENIVEAUS VAN HET LEVEN
= het leven kan op verschillende organisatieniveaus onderzocht worden
= fysiologie: start bij moleculen + eindigt bij interacties tussen individuen van dezelfde soort
chemie: start bij atomen
ecologie: interacties tussen individuen van verschillende soorten
Chemie
Atomen Moleculen Cellen Weefsels Organen Orgaan- Organisme Populatie van Ecosysteem
stelsel zelfde soort verschillende
soort
Fysiologie
Chemisch (moleculair) niveau Atomen verbinden zich met elkaar tot moleculen met een complexe vorm
Celniveau Verschillende moleculen vertonen interactie, zodat grotere structuren
(cellen) ontstaan
Weefselniveau Een weefsel bestaat uit cellen van hetzelfde type die samenwerken om
een specifieke functie uit te voeren (bv: spierweefsel)
Orgaanniveau Een orgaan bestaat uit twee of meer verschillende weefsels die
samenwerken om een specifieke functie uit te voeren (bv: hart)
Orgaanstelselniveau Organen werken samen in orgaanstelsels (bv: hart + bloed + bloedvaten =
bloedvatenstelsel)
Organismeniveau Alle orgaanstelsels in het lichaam werken samen om het leven en de
gezondheid in stand te houden
BIOCHEMIE: 5 SOORTEN BASISMOLECULEN
Cellen bestaan vooral uit water (H2O) en koolstofhoudende moleculen
o Organische verbindingen = verbindingen met element C
o Anorganische verbindingen = verbindingen zonder element C
Organische verbindingen:
1) Koolhydraten – suikers: bestaan uit polysachariden → disachariden → monosachariden
2) Vetten: bestaan uit vetzuren, glycerol
3) Eiwitten: bestaan uit aminozuren
4) Nucleotiden: DNA/RNA
5) Energierijke fosfaten: ATP
,Biochemische moleculen bestaan vooral uit C, H, O, N (= 4 organische basiselementen)
➢ 65% zuurstof (O)
➢ 18% koolstof (C)
➢ 10% waterstof (H)
➢ 3% stikstof (N)
EIWITSTRUCTUUR
= gebaseerd op DNA-code
o Grote polypeptideketens
o Unieke sequentie van 20 soorten aminozuren
o Eiwitten kunnen verschillende functies aannemen: enzymen, transporters, antilichamen…
o Specifieke 3D-structuur
VAN GENEN NAAR FUNCTIONELE EIWITTEN IN MEERCELLIGE ORGANISMEN
Replicatie = dubbelen DNA
Transcriptie = DNA → RNA
Translatie = RNA → eiwit
4. BOUW VAN DE CEL
Microvilli
Klierblaasjes
Golgi-complex
Mitochondriën
Kernmembraan dat de
kern omgeeft Glad endoplasmatisch reticulum
Ruw endoplasmatisch reticulum
Cytoskelet Vrije ribosomen
Plasmamembraan
, CYTOSKELET
= het inwendig raamwerk van de cel, structuren die stevigheid geven aan de cel
o Zorgt voor 3D-structuur
o Verankeren van organellen
2 soorten cytoskelet
o Microtubuli = kleine buis = voor axonaal transport
o Filamenten = draden = in skeletspiercel
Microtubuli
Filamenten
CELADEMING IN MITOCHONDRIËN
Mitochondriën = uitwendige bacteriën die zich als onderdeel van onze cel gaan gedragen
o Produceren energie (ATP) en CO2
➢ Uit brandstoffen en zuurstof
o 2 soorten membranen – dubbele membraan
➢ Binnenste membraan = bevat talrijke plooien met enzymen = cristae
➢ Buitenste membraan = omgeeft gehele organel
o Tussen deze 2 membranen kunnen processen plaats vinden om ATP (energie) aan te maken
➢ Citroenzuurcyclus + oxidatie fosforylatie
ATP: ADENOSINE-TRIFOSFAAT
= de universele “pasmunt” in elke cel
ATP bestaat uit: adenine + ribose + 3X fosfaat
→ indien er fosfaat weggehaald wordt, komt er energie vrij – 3
mogelijkheden
1) 3X fosfaat = ATP
2) 2X fosfaat = ADP
3) 1X fosfaat = AMP
Om terug van ADP (2 fosfaat) naar ATP (3 fosfaat) te gaan, moet
terug energie worden toegevoegd → mitochondriën zeer goed in! → gebruiken energie uit voeding en zuurstof
om ATP aan te maken
ENERGIETRANSFER IN DE NATUUR
Fotosynthese Celademhaling en verbranding
Planten gebruiken energie van de zon + water (H20) We eten energierijke voeding (suiker), we voegen
zuurstof (O2) toe en komen tot het proces van
(in de bladgroenkorrels)
verbranding
= 6 CO2 + 6 H2O → C6 H12 O6 + 6 O2
= C6 H12 O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
