Homeostase, water & zout + Werking van de nier
Homeostase: actief handhaven van stabiele en optimale omstandigheden in het interne milieu van
het lichaam. Dit is voorwaarde voor overleven in de dode natuur. Dit kost energie.
Voorbeelden van homeostase zijn:
- Regulatie van;
o Water- en zout, samenstelling van ‘milieu interieur’
o Bloeddruk
o Zuurstofaanvoer van cellen
o Glucose en energiehuishouding
o Temperatuur
o Hormoonhuishouding
- Al bovenstaande zijn actieve processen met
feedbackmechanismen
Soorten regelmechanismen van homeostase:
- Autoregulatie: de cel of het orgaan signaleert zelf een verandering en reageert daar lokaal
op
- Neurologische regulatie: Het zenuwstelsel reageert met een zenuwactie, dit werkt snel
(seconden) en duurt kort, dit is meestal het autonome zenuwstelsel
- Endocrinologische regulatie: Een endocrinologisch orgaan reageert met productie van
hormonen, dit werkt langzamer, maar heeft langer effect
Transport van water- en elektrolyten en biochemie:
Concentratie = Hoeveelheid stoffen, gedeeld door, volume → hoeveelheid stoffen / volume.
Moet altijd in deze eenheden worden benoemd; hoeveelheid/volume → gram/liter of mmol/liter
Symbool voor concentratie = […] → [albumine] = 38g/l
Deeltjes en molen
1 mol is een vaste hoeveelheid deeltjes (6,022x10²³ deeltjes → getal van Avogadro), gewicht kan
hierbij per stof verschillen.
Getal van Avogadro: berekening in aantal deeltjes, in plaats van gewicht in gram.
- 1 mol Na+ = evenveel deeltjes als 1 mol Cl, namelijk 6,022x10²³ deeltjes
- 1 mol Na+ = 23 gram, 1 mol Cl = 35 gram
o 1mol NaCl = 58 gram
o [NaCl] in de zee = 35gram/l = 35/58 0.6mol/l
,De doorlaatbaarheid of permeabiliteit van het plasmamembraan is de eigenschap waardoor precies
wordt bepaald welke stoffen het cytoplasma in of uit kunnen gaan. Als er niets door een membraan
heen kan, wordt dit impermeabel genoemd. Als alle stoffen het membraan zonder problemen
kunnen passeren, is dit membraan volledig permeabel.
Plasmamembranen zijn selectie permeabel / semi permeabel; daardoor kunnen sommige stoffen vrij
passeren en worden andere stoffen tegengehouden.
Of een stof al dan niet door een plasmamembraan heen kan wordt bepaald door;
- Omvang van het molecuul
- Elektrische lading van het molecuul
- De vorm van het molecuul
- De oplosbaarheid in vet van het molecuul
o Of door een combinatie van bovenstaande
Diffusie = spontane verdeling van deeltjes van een omgeving met een
hogere concentratie naar een omgeving met een lagere concentratie. Vind
plaats door middel van bewegingen en botsingen tot het
concentratieverschil verdwenen is en de moleculen/ionen zich gelijkmatig
over een bepaalde ruimt hebben verspreid en verdeeld.
Snelheid van diffusie is afhankelijk van:
- Concentratieverschil (concentratie gradiënt)
- Temperatuur (hoe warmer, hoe sneller)
- Afstand en oppervlakte
- Molecuulgrootte (hoe groter, hoe langzamer)
Transport over membranen;
In extracellulaire vloeistoffen van het lichaam vind vrije diffusie plaats van water en opgeloste
stoffen. Een plasmamembraan werkt echter als barrière die de diffusie op selectieve wijze beperkt.
Sommige stoffen kunnen gemakkelijk passeren, terwijl andere stoffen helemaal niet door het
membraan heen kunnen → semipermeabel membraan.
Semipermeabel membraan: (cel-) membraan dat doorlaatbaar is voor sommige, maar niet alle
stoffen. Transport van deeltjes gaat vaak beter bij:
- Kleine deeltjes
- Geen elektrische lading
- Groot concentratieverschil
Een ion of molecuul kan onafhankelijk door een plasmamembraan
diffunderen op een van de volgende twee manieren:
1. Verplaatsing door het vetgedeelte van het membraan
a. Mate waarin de stof in vet oplost
2. Door zich via een kanaaleiwit, dat zich bevindt in het
membraan, te verplaatsen.
a. Omvang van de stof ten opzichte van de
membraankanalen
Behalve via diffusie worden stoffen op aanvullende manieren de cel in of uit getransporteerd
worden. Bij door dragerstoffen gemedieerd transport (gefaciliteerde diffusie) wordt gebruikgemaakt
van gespecialiseerde membraaneiwitten. Dit transport kan actief of passief gebeuren, afhankelijk van
de te vervoeren stof.
Ook kan er transport plaatsvinden via vesiculair transport waarbij stoffen in membraanblaasjes
worden verpakt en vervolgens de cel in of uit getransporteerd worden. Vesiculair transport is altijd
een actief proces.
,Passief transport: - diffusie met concentratiegradient mee (reguliere diffusie),
- gefaciliteerde diffusie door carrier eiwit (kanaaltje/poortje)
• Bijv: waterkanaal = aquaporine kanaal.
Transportpompen: vaak tegen concentratiegradient in, kost energie (actief transport → ATP)
(actief transport)
Vorming van blaasjes: - Endocytose: transport door blaasjes naar binnen toe
(actief transport) - Exocytose: transport door blaasjes naar buiten toe
, Osmose en osmolariteit:
Osmose is diffusie van water, over een semipermeabel membraan (dat doorlaatbaar is voor water).
In de biologie zijn de meeste membranen goed doorlaatbaar voor water door waterkanalen →
aquaporines.
Drie kenmerken van osmose zijn belangrijke om te onthouden:
- Osmose is diffusie van water door een semipermeabel membraan
- Osmose treedt op door een selectief permeabel membraan dat vrij doorlaatbaar is voor
water, maar niet voor opgeloste deeltjes
- Bij osmose stroomt water door een semipermeabel membraan naar de oplossing die de
hoogste concentratie deeltjes heeft, doordat daar de concentratie van water lager is.
Telkens wanneer zich een verschil in concentratie van opgeloste deeltjes voordoet aan weerszijden
van een plasmamembraan, bestaat er eveneens een concentratie verschil voor water. Doordat de
opgeloste deeltjes ruimte innemen die anders door watermoleculen zou worden ingenomen, geldt;
hoe hoger de concentratie opgeloste deeltjes, hoe lager de concentratie water Als gevolg daarvan;
hebben watermoleculen de neiging door een membraan te stromen in de richting van de oplossing
die de hoogste concentratie opgeloste stoffen heeft; de waterverplaatsing volgt namelijk de
concentratiegradient van water.
Osmolariteit: gaat over dit verschil van concentratie van stoffen die niet door een semi-permeabel
membraan kunnen (geen kanaaltjes aanwezig voor stoffen, wel aquaporinekanalen voor water)
waardoor water gaat diffunderen om de concentratie aan beide kanten van de membraan gelijk te
maken. Dit komt omdat er een osmotisch drukverschil van stoffen en een concentratieverschil van
water aanwezig is aan beide kanten van de membraan. Water wil dit verschil opheffen en
gelijkwaardig maken en zal hierdoor diffunderen in de richting van de oplossing met de hoogste
concentratiestoffen en laagste concentratie water.
- Samengevat is osmolariteit de totale concentratie van in water opgeloste osmotische actieve
deeltjes die niet door een het semipermeabele membraan heen kunnen.
Als er een hoge osmolariteit is, is er een relatief lage waterconcentratie: water gaat naar de kant met
de hoogste osmolariteit. Er is hier sprake van een osmotisch drukverschil.
Hypertonisch = verhoogde druk van
opgeloste stoffen extracellulair →
water de cel uit
Hypotonisch = Een te lage
spanning/druk van opgeloste
stoffen extracellulair → water de
cel in
Isotonisch = van gelijke osmotische
druk als extracellulair → evenredige
uitwisseling van water
Homeostase: actief handhaven van stabiele en optimale omstandigheden in het interne milieu van
het lichaam. Dit is voorwaarde voor overleven in de dode natuur. Dit kost energie.
Voorbeelden van homeostase zijn:
- Regulatie van;
o Water- en zout, samenstelling van ‘milieu interieur’
o Bloeddruk
o Zuurstofaanvoer van cellen
o Glucose en energiehuishouding
o Temperatuur
o Hormoonhuishouding
- Al bovenstaande zijn actieve processen met
feedbackmechanismen
Soorten regelmechanismen van homeostase:
- Autoregulatie: de cel of het orgaan signaleert zelf een verandering en reageert daar lokaal
op
- Neurologische regulatie: Het zenuwstelsel reageert met een zenuwactie, dit werkt snel
(seconden) en duurt kort, dit is meestal het autonome zenuwstelsel
- Endocrinologische regulatie: Een endocrinologisch orgaan reageert met productie van
hormonen, dit werkt langzamer, maar heeft langer effect
Transport van water- en elektrolyten en biochemie:
Concentratie = Hoeveelheid stoffen, gedeeld door, volume → hoeveelheid stoffen / volume.
Moet altijd in deze eenheden worden benoemd; hoeveelheid/volume → gram/liter of mmol/liter
Symbool voor concentratie = […] → [albumine] = 38g/l
Deeltjes en molen
1 mol is een vaste hoeveelheid deeltjes (6,022x10²³ deeltjes → getal van Avogadro), gewicht kan
hierbij per stof verschillen.
Getal van Avogadro: berekening in aantal deeltjes, in plaats van gewicht in gram.
- 1 mol Na+ = evenveel deeltjes als 1 mol Cl, namelijk 6,022x10²³ deeltjes
- 1 mol Na+ = 23 gram, 1 mol Cl = 35 gram
o 1mol NaCl = 58 gram
o [NaCl] in de zee = 35gram/l = 35/58 0.6mol/l
,De doorlaatbaarheid of permeabiliteit van het plasmamembraan is de eigenschap waardoor precies
wordt bepaald welke stoffen het cytoplasma in of uit kunnen gaan. Als er niets door een membraan
heen kan, wordt dit impermeabel genoemd. Als alle stoffen het membraan zonder problemen
kunnen passeren, is dit membraan volledig permeabel.
Plasmamembranen zijn selectie permeabel / semi permeabel; daardoor kunnen sommige stoffen vrij
passeren en worden andere stoffen tegengehouden.
Of een stof al dan niet door een plasmamembraan heen kan wordt bepaald door;
- Omvang van het molecuul
- Elektrische lading van het molecuul
- De vorm van het molecuul
- De oplosbaarheid in vet van het molecuul
o Of door een combinatie van bovenstaande
Diffusie = spontane verdeling van deeltjes van een omgeving met een
hogere concentratie naar een omgeving met een lagere concentratie. Vind
plaats door middel van bewegingen en botsingen tot het
concentratieverschil verdwenen is en de moleculen/ionen zich gelijkmatig
over een bepaalde ruimt hebben verspreid en verdeeld.
Snelheid van diffusie is afhankelijk van:
- Concentratieverschil (concentratie gradiënt)
- Temperatuur (hoe warmer, hoe sneller)
- Afstand en oppervlakte
- Molecuulgrootte (hoe groter, hoe langzamer)
Transport over membranen;
In extracellulaire vloeistoffen van het lichaam vind vrije diffusie plaats van water en opgeloste
stoffen. Een plasmamembraan werkt echter als barrière die de diffusie op selectieve wijze beperkt.
Sommige stoffen kunnen gemakkelijk passeren, terwijl andere stoffen helemaal niet door het
membraan heen kunnen → semipermeabel membraan.
Semipermeabel membraan: (cel-) membraan dat doorlaatbaar is voor sommige, maar niet alle
stoffen. Transport van deeltjes gaat vaak beter bij:
- Kleine deeltjes
- Geen elektrische lading
- Groot concentratieverschil
Een ion of molecuul kan onafhankelijk door een plasmamembraan
diffunderen op een van de volgende twee manieren:
1. Verplaatsing door het vetgedeelte van het membraan
a. Mate waarin de stof in vet oplost
2. Door zich via een kanaaleiwit, dat zich bevindt in het
membraan, te verplaatsen.
a. Omvang van de stof ten opzichte van de
membraankanalen
Behalve via diffusie worden stoffen op aanvullende manieren de cel in of uit getransporteerd
worden. Bij door dragerstoffen gemedieerd transport (gefaciliteerde diffusie) wordt gebruikgemaakt
van gespecialiseerde membraaneiwitten. Dit transport kan actief of passief gebeuren, afhankelijk van
de te vervoeren stof.
Ook kan er transport plaatsvinden via vesiculair transport waarbij stoffen in membraanblaasjes
worden verpakt en vervolgens de cel in of uit getransporteerd worden. Vesiculair transport is altijd
een actief proces.
,Passief transport: - diffusie met concentratiegradient mee (reguliere diffusie),
- gefaciliteerde diffusie door carrier eiwit (kanaaltje/poortje)
• Bijv: waterkanaal = aquaporine kanaal.
Transportpompen: vaak tegen concentratiegradient in, kost energie (actief transport → ATP)
(actief transport)
Vorming van blaasjes: - Endocytose: transport door blaasjes naar binnen toe
(actief transport) - Exocytose: transport door blaasjes naar buiten toe
, Osmose en osmolariteit:
Osmose is diffusie van water, over een semipermeabel membraan (dat doorlaatbaar is voor water).
In de biologie zijn de meeste membranen goed doorlaatbaar voor water door waterkanalen →
aquaporines.
Drie kenmerken van osmose zijn belangrijke om te onthouden:
- Osmose is diffusie van water door een semipermeabel membraan
- Osmose treedt op door een selectief permeabel membraan dat vrij doorlaatbaar is voor
water, maar niet voor opgeloste deeltjes
- Bij osmose stroomt water door een semipermeabel membraan naar de oplossing die de
hoogste concentratie deeltjes heeft, doordat daar de concentratie van water lager is.
Telkens wanneer zich een verschil in concentratie van opgeloste deeltjes voordoet aan weerszijden
van een plasmamembraan, bestaat er eveneens een concentratie verschil voor water. Doordat de
opgeloste deeltjes ruimte innemen die anders door watermoleculen zou worden ingenomen, geldt;
hoe hoger de concentratie opgeloste deeltjes, hoe lager de concentratie water Als gevolg daarvan;
hebben watermoleculen de neiging door een membraan te stromen in de richting van de oplossing
die de hoogste concentratie opgeloste stoffen heeft; de waterverplaatsing volgt namelijk de
concentratiegradient van water.
Osmolariteit: gaat over dit verschil van concentratie van stoffen die niet door een semi-permeabel
membraan kunnen (geen kanaaltjes aanwezig voor stoffen, wel aquaporinekanalen voor water)
waardoor water gaat diffunderen om de concentratie aan beide kanten van de membraan gelijk te
maken. Dit komt omdat er een osmotisch drukverschil van stoffen en een concentratieverschil van
water aanwezig is aan beide kanten van de membraan. Water wil dit verschil opheffen en
gelijkwaardig maken en zal hierdoor diffunderen in de richting van de oplossing met de hoogste
concentratiestoffen en laagste concentratie water.
- Samengevat is osmolariteit de totale concentratie van in water opgeloste osmotische actieve
deeltjes die niet door een het semipermeabele membraan heen kunnen.
Als er een hoge osmolariteit is, is er een relatief lage waterconcentratie: water gaat naar de kant met
de hoogste osmolariteit. Er is hier sprake van een osmotisch drukverschil.
Hypertonisch = verhoogde druk van
opgeloste stoffen extracellulair →
water de cel uit
Hypotonisch = Een te lage
spanning/druk van opgeloste
stoffen extracellulair → water de
cel in
Isotonisch = van gelijke osmotische
druk als extracellulair → evenredige
uitwisseling van water
