Thema 5: Regeling en waarneming
§1 Regelkringen en homeostase
Sommige situaties ervaren mensen als stress, de veroorzakers van stress
noemen we stressoren. Iemand kan dus stress ervaren doordat de invloed van
bepaalde stressoren is toegenomen. Als er een bepaald evenwicht is dat wel
steeds verandert maar terugkeert naar het normale niveau heet dat een
dynamisch evenwicht. Het in stand houden van zo’n dynamisch evenwicht
heet homeostase.
Homeostase wordt waargemaakt door middel van een regelkring bestaande uit
een sensor, een controle centrum en een effector. Hier wordt ook gebruik van
gemaakt in de techniek, als voorbeeld een verwarming:
De thermostaat is de sensor, die bijvoorbeeld op 19 graden C staat ingesteld.
Dit noemen we dan de normwaarde. De thermostaat geeft een signaal af aan
de verwarmingsketel (controlecentrum) wanneer de temperatuur lager wordt
dan de normwaarde. De verwarmingsketel verwarmt water en stuurt het naar
de radiator (effector). Nu wordt het warmer.
Als de temperatuur hoger is dan 19 graden C, geeft de sensor geen signaal af
en daalt de temperatuur van de radiator en dus de kamertemperatuur.
Als er een remming van het proces ontstaat is dat een negatieve
terugkoppeling -> temperatuur wordt hoger
Als er een toename van het proces ontstaat is dat een positieve
terugkoppeling -> temperatuur wordt lager
In je lichaam worden factoren zoals de lichaamstemperatuur, concentratie van
stoffen in het bloed etcetera allemaal gehandhaafd rond een normwaarde.
Zintuigcellen zijn dan de sensoren die verandering van de normwaarde in een
organisme waarnemen. Ze geven dan een signaal af aan de hormoonklieren en
neuronen. Dit zijn de controlecentra die de signalen verwerken en
communiceren met weefsel en organen, de effectoren, om de normwaarde te
handgaven. Dit is dus zelfregulatie.
§2 Hormonen en hormonale regulatie
Voor homeostase is communicatie tussen cellen nodig. In meercellige
organismen vindt communicatie tussen cellen plaats met signaalmoleculen.
Deze worden door bepaalde cellen afgegeven en binden zich aan receptoren
op of in andere cellen; de doelwitcellen. De binding kan in deze cellen een
reactie in gang zetten of een reactie stoppen.
Hormonen
De signaalmoleculen die hormoonklieren afgeven, heten hormonen.
Hormoonklieren hebben geen afvoerbuis en geven de hormonen af aan het
bloed dat door de hormoonklier stroomt = endocriene klieren. De afgifte van
hormonen is secretie.
,Klieren met een afvoerbuis noemen we exocriene klieren
(zweetklieren/speekselklieren). Het afgeven van hormonen via een afvoerbuis
heet excretie of uitscheiding.
Het bloed transporteert hormonen door heel het lichaam, vanuit de bloedvaten
gaan de hormonen via de weefselvloeistof naar alle cellen in het lichaam.
Doelwitorganen zijn de organen waarvan de cellen hormoonreceptoren
bevatten, de hormonen gaan daar naar toe. De mate van de reactie van een
doelwitorgaan wordt onder andere bepaald door de concentratie van het
hormoon in het bloed.
De hormoonconcentratie is gelijk aan de hormoonspiegel.
Doordat hormonen vaak lang in het bloed en doelwitweefsel aanwezig blijven,
houden de effecten lang aan. Hormonen reguleren onder andere geleidelijke
veranderingen die uitwerking hebben op het hele lichaam.
De werking van hormonen
Hormoon dat die het celmembraan de cel binnengaat
Sommige hormonen beïnvloeden cellen via genregulatie, dit type hormonen
wordt door de cel opgenomen.
In het cytoplasma wordt een hormoon meestal gebonden aan een
receptoreiwit en ontstaat een hormoon-receptorcomplex. Het hormoon-
receptorcompect kan via een kernport in het kernplasma komen. Hier zorgt het
voor een transcriptie (maken mRNA) van een gen en dat molecuul gaat naar
ribosomen waar translatie (vertalen naar een eiwit) plaatsvindt. De gevormde
eiwitten kunnen dienen als enzym, als hormoon of als receptoreiwit.
Hormoon dat bindt aan een receptoreiwit in het celmembraan
Andere hormonen binden aan een receptoreiwit op het celmembraan van de
doelwitcel. Aan de binnenzijde van het celmembraan wordt van een
signaalmolecuul gevormd, de seconde messenger, dat geeft het signaal in de
cel door. Het inactieve enzym wordt dan een actief enzym. Het geactiveerde
enzym kan het signaal doorgeven aan het volgende signaalmolecuul en een
specifieke reactie op gang zetten in het cytoplasma of aanzetten tot
genregulatie.
Het signaal van een hormoonmolecuul dat bindt aan een receptor aan de
buitenzijde van een cel, kan in de cel worden versterkt. Door het signaal van
molecuul naar molecuul door te geven worden er grote hoeveelheden
signaalmoleculen geproduceerd.
Signaalcascade = Wanneer een signaal via meerdere schakels in de cel wordt
doorgegeven.
Hormoonklieren
Het hormoonstelsel bestaat uit een aantal hormoonklieren. Een aantal
belangrijke hormoonklieren zijn: Hypofyse, schildklier, bijnieren, eilandjes van
Langerhans in de alvleesklier, teelballen (testes) en de eierstokken (ovaria).
De hypofyse
, De hypofyse ligt onder je hersenen ongeveer in het midden van je hoofd. Net
boven de hypofyse ligt de hypothalamus, wat een deel is van de hersenen.
De hypofyse bestaat uit twee gedeelten: de hypofysevoorkwab
(adenohypofyse) en de hypofyseachterkwab (neurohypofyse). De hypofyse
produceert verschillende hormonen. Sommige daarvan beïnvloeden de werking
van andere hormoonklieren.
Het zenuwstelsel en het hormoonstelsel zijn met elkaar verbonden. De
verbinding tussen het zenuwstelsel en de hypofyse verloopt via neuronen in de
hypothalamus, deze produceren hormonen die via de uitlopers van deze
neuronen naar de hypofyse worden getransporteerd. De neurohypofyse geeft
de hormonen af aan het bloed als reactie op de waarneming door zintuigen.
Wanneer hormonen door neuronen worden gevormd, spreken we van
neurosecretie. De gevormde hormonen heten neurohormonen.
Ook de adenohypofyse staat onder invloed van de hypothalamus. Neuronen in
de hypothalamus beïnvloeden de endocriene cellen in de adenohypofyse door
de afgifte van twee typen neurohormonen:
- Inhibiting hormonen -> endocriene cellen in de adenohypofyse
produceren geen hormonen meer.
- Releasing hormonen -> stimuleert de hypothalamus om bepaalde
hormonen te produceren. Releasing hormonen worden afgegeven aan het
hypofyse-poortaderstelsel. Via dat komen de hormonen in de adenohypofyse
terecht. Daar stimuleren ze de afgifte van hypofysehormonen.
FSH en LH zijn ook hormonen die de adenohypofyse produceert om de
werking van sommige hormoonklieren te beïnvloeden. Deze hormonen
beïnvloeden de ovaria en testes.
ACTH wordt o.a geproduceerd bij stress, het beïnvloedt de bijnierschors.
De adenohypofyse produceert ook groeihormonen (GH). Dit hormoon regelt
de groei en ontwikkeling. Als de hypofyse te veel groeihormonen produceert,
kan dat reuzengroei veroorzaken, en andersom geldt dit ook.
Prolactine wordt door de adenohypofyse geproduceerd, het speelt een rol bij
het vergroten an de melkklieren. Het stimuleert ook de productie van melk
door de melkklieren in de borsten.
Het vrijkomen van oxytocine uit de neurohypofyse stimuleert het ontstaan
van weeën aan het einde van de zwangerschap tijdens de geboorte, na de
geboorte zorgt het voor melksecretie. Het is ook verantwoordelijk voor een
band tussen moeder en kind en tussen partners -> (hechtingshormooon).
Het ADH regelt de resorptie van water in de nieren bij de vorming van urine,
urineproductie dus. De osmotische waarde van het bloed blijft daardoor
constant.
De schildklier
§1 Regelkringen en homeostase
Sommige situaties ervaren mensen als stress, de veroorzakers van stress
noemen we stressoren. Iemand kan dus stress ervaren doordat de invloed van
bepaalde stressoren is toegenomen. Als er een bepaald evenwicht is dat wel
steeds verandert maar terugkeert naar het normale niveau heet dat een
dynamisch evenwicht. Het in stand houden van zo’n dynamisch evenwicht
heet homeostase.
Homeostase wordt waargemaakt door middel van een regelkring bestaande uit
een sensor, een controle centrum en een effector. Hier wordt ook gebruik van
gemaakt in de techniek, als voorbeeld een verwarming:
De thermostaat is de sensor, die bijvoorbeeld op 19 graden C staat ingesteld.
Dit noemen we dan de normwaarde. De thermostaat geeft een signaal af aan
de verwarmingsketel (controlecentrum) wanneer de temperatuur lager wordt
dan de normwaarde. De verwarmingsketel verwarmt water en stuurt het naar
de radiator (effector). Nu wordt het warmer.
Als de temperatuur hoger is dan 19 graden C, geeft de sensor geen signaal af
en daalt de temperatuur van de radiator en dus de kamertemperatuur.
Als er een remming van het proces ontstaat is dat een negatieve
terugkoppeling -> temperatuur wordt hoger
Als er een toename van het proces ontstaat is dat een positieve
terugkoppeling -> temperatuur wordt lager
In je lichaam worden factoren zoals de lichaamstemperatuur, concentratie van
stoffen in het bloed etcetera allemaal gehandhaafd rond een normwaarde.
Zintuigcellen zijn dan de sensoren die verandering van de normwaarde in een
organisme waarnemen. Ze geven dan een signaal af aan de hormoonklieren en
neuronen. Dit zijn de controlecentra die de signalen verwerken en
communiceren met weefsel en organen, de effectoren, om de normwaarde te
handgaven. Dit is dus zelfregulatie.
§2 Hormonen en hormonale regulatie
Voor homeostase is communicatie tussen cellen nodig. In meercellige
organismen vindt communicatie tussen cellen plaats met signaalmoleculen.
Deze worden door bepaalde cellen afgegeven en binden zich aan receptoren
op of in andere cellen; de doelwitcellen. De binding kan in deze cellen een
reactie in gang zetten of een reactie stoppen.
Hormonen
De signaalmoleculen die hormoonklieren afgeven, heten hormonen.
Hormoonklieren hebben geen afvoerbuis en geven de hormonen af aan het
bloed dat door de hormoonklier stroomt = endocriene klieren. De afgifte van
hormonen is secretie.
,Klieren met een afvoerbuis noemen we exocriene klieren
(zweetklieren/speekselklieren). Het afgeven van hormonen via een afvoerbuis
heet excretie of uitscheiding.
Het bloed transporteert hormonen door heel het lichaam, vanuit de bloedvaten
gaan de hormonen via de weefselvloeistof naar alle cellen in het lichaam.
Doelwitorganen zijn de organen waarvan de cellen hormoonreceptoren
bevatten, de hormonen gaan daar naar toe. De mate van de reactie van een
doelwitorgaan wordt onder andere bepaald door de concentratie van het
hormoon in het bloed.
De hormoonconcentratie is gelijk aan de hormoonspiegel.
Doordat hormonen vaak lang in het bloed en doelwitweefsel aanwezig blijven,
houden de effecten lang aan. Hormonen reguleren onder andere geleidelijke
veranderingen die uitwerking hebben op het hele lichaam.
De werking van hormonen
Hormoon dat die het celmembraan de cel binnengaat
Sommige hormonen beïnvloeden cellen via genregulatie, dit type hormonen
wordt door de cel opgenomen.
In het cytoplasma wordt een hormoon meestal gebonden aan een
receptoreiwit en ontstaat een hormoon-receptorcomplex. Het hormoon-
receptorcompect kan via een kernport in het kernplasma komen. Hier zorgt het
voor een transcriptie (maken mRNA) van een gen en dat molecuul gaat naar
ribosomen waar translatie (vertalen naar een eiwit) plaatsvindt. De gevormde
eiwitten kunnen dienen als enzym, als hormoon of als receptoreiwit.
Hormoon dat bindt aan een receptoreiwit in het celmembraan
Andere hormonen binden aan een receptoreiwit op het celmembraan van de
doelwitcel. Aan de binnenzijde van het celmembraan wordt van een
signaalmolecuul gevormd, de seconde messenger, dat geeft het signaal in de
cel door. Het inactieve enzym wordt dan een actief enzym. Het geactiveerde
enzym kan het signaal doorgeven aan het volgende signaalmolecuul en een
specifieke reactie op gang zetten in het cytoplasma of aanzetten tot
genregulatie.
Het signaal van een hormoonmolecuul dat bindt aan een receptor aan de
buitenzijde van een cel, kan in de cel worden versterkt. Door het signaal van
molecuul naar molecuul door te geven worden er grote hoeveelheden
signaalmoleculen geproduceerd.
Signaalcascade = Wanneer een signaal via meerdere schakels in de cel wordt
doorgegeven.
Hormoonklieren
Het hormoonstelsel bestaat uit een aantal hormoonklieren. Een aantal
belangrijke hormoonklieren zijn: Hypofyse, schildklier, bijnieren, eilandjes van
Langerhans in de alvleesklier, teelballen (testes) en de eierstokken (ovaria).
De hypofyse
, De hypofyse ligt onder je hersenen ongeveer in het midden van je hoofd. Net
boven de hypofyse ligt de hypothalamus, wat een deel is van de hersenen.
De hypofyse bestaat uit twee gedeelten: de hypofysevoorkwab
(adenohypofyse) en de hypofyseachterkwab (neurohypofyse). De hypofyse
produceert verschillende hormonen. Sommige daarvan beïnvloeden de werking
van andere hormoonklieren.
Het zenuwstelsel en het hormoonstelsel zijn met elkaar verbonden. De
verbinding tussen het zenuwstelsel en de hypofyse verloopt via neuronen in de
hypothalamus, deze produceren hormonen die via de uitlopers van deze
neuronen naar de hypofyse worden getransporteerd. De neurohypofyse geeft
de hormonen af aan het bloed als reactie op de waarneming door zintuigen.
Wanneer hormonen door neuronen worden gevormd, spreken we van
neurosecretie. De gevormde hormonen heten neurohormonen.
Ook de adenohypofyse staat onder invloed van de hypothalamus. Neuronen in
de hypothalamus beïnvloeden de endocriene cellen in de adenohypofyse door
de afgifte van twee typen neurohormonen:
- Inhibiting hormonen -> endocriene cellen in de adenohypofyse
produceren geen hormonen meer.
- Releasing hormonen -> stimuleert de hypothalamus om bepaalde
hormonen te produceren. Releasing hormonen worden afgegeven aan het
hypofyse-poortaderstelsel. Via dat komen de hormonen in de adenohypofyse
terecht. Daar stimuleren ze de afgifte van hypofysehormonen.
FSH en LH zijn ook hormonen die de adenohypofyse produceert om de
werking van sommige hormoonklieren te beïnvloeden. Deze hormonen
beïnvloeden de ovaria en testes.
ACTH wordt o.a geproduceerd bij stress, het beïnvloedt de bijnierschors.
De adenohypofyse produceert ook groeihormonen (GH). Dit hormoon regelt
de groei en ontwikkeling. Als de hypofyse te veel groeihormonen produceert,
kan dat reuzengroei veroorzaken, en andersom geldt dit ook.
Prolactine wordt door de adenohypofyse geproduceerd, het speelt een rol bij
het vergroten an de melkklieren. Het stimuleert ook de productie van melk
door de melkklieren in de borsten.
Het vrijkomen van oxytocine uit de neurohypofyse stimuleert het ontstaan
van weeën aan het einde van de zwangerschap tijdens de geboorte, na de
geboorte zorgt het voor melksecretie. Het is ook verantwoordelijk voor een
band tussen moeder en kind en tussen partners -> (hechtingshormooon).
Het ADH regelt de resorptie van water in de nieren bij de vorming van urine,
urineproductie dus. De osmotische waarde van het bloed blijft daardoor
constant.
De schildklier
