Afweer (Biologie vwo), les 1: Uitleg
ORGANISME · AFWEER
Afweer
Examenstof biologie vwo
Lesson duration is: 45 minIntroduction
Items in this lesson
ORGANISME · AFWEER
Afweer
Examenstof biologie vwo
Les 1 van 3: uitleg. Les 2 is de examentraining, les 3 de terugblik met quiz. Syllabus: O3.1 (B5.1) specificatie 1 t/m 7. Image credit: NIAID / Wikimedia Commons, CC BY 2.0
ORGANISME · AFWEER
Wat ga je kunnen?
Ik kan uitleggen hoe het lichaam zich tegen ziekteverwekkers en allergenen verdedigt en dit toepassen bij vaccinatie, transplantatie en bloedtransfusie.
This item has no instructions
Welke woorden horen bij: afweer?
Verwacht: ziek worden, griep, vaccin, witte bloedcellen, antistoffen, koorts, antibiotica, bloedgroep, allergie, pollen. Koppel de woorden aan de drie blokken: ziekteverwekkers en aangeboren afweer, de verworven afweer, en immuniteit met vaccinatie, transplantatie, bloedgroepen en allergie. Veelgemaakte misvatting: afweer is hetzelfde als antibiotica. Antibiotica zijn medicijnen tegen bacteriën, afweer is wat het lichaam zelf doet. Bloed, lymfe en bloedcellen komen ook aan bod in de les Transport bij mens en plant; de bouw van prokaryoot en virus in de les De cel en membraantransport.
ORGANISME · AFWEER
Vier typen ziekteverwekkers
Een virus is geen cel: DNA of RNA in een eiwitmantel, dat zich alleen in een gastheercel kan vermenigvuldigen.
Een bacterie is een prokaryote cel met een celwand en zonder kern; bacteriën delen zich zelf.
Een schimmel is een eukaryoot met een celwand van chitine; schimmels planten zich voort met sporen.
Een parasiet leeft ten koste van een gastheer, zoals de eencellige malariaparasiet of de meercellige lintworm.
Syllabus O3.1 specificatie 6: virus, bacterie, schimmel, parasiet. De bouw van prokaryoot en virus staat in de les De cel en membraantransport. Een virus heeft geen eigen stofwisseling en gebruikt de ribosomen en enzymen van de gastheercel. Een schimmel is een eukaryoot, bijvoorbeeld voetschimmel of de gist Candida; een parasiet is vaak een eukaryoot (malariaparasiet, lintworm). Veelgemaakte fout: een virus een eencellig organisme noemen. Een virus is geen cel en heeft geen eigen stofwisseling.
E. coli-bacteriën onder de elektronenmicroscoop (kleuren zijn toegevoegd)
ORGANISME · AFWEER
Antibiotica en resistentie
Een antibioticum doodt bacteriën of remt hun groei, bijvoorbeeld door de opbouw van de celwand te verstoren.
Tegen virussen werkt een antibioticum niet: een virus heeft geen celwand of eigen stofwisseling.
Door een toevallige mutatie kan een bacterie resistent zijn: hij overleeft het antibioticum.
Het antibioticum doodt de gevoelige bacteriën; de resistente delen zich verder en worden zo de meerderheid.
Syllabus O3.1 specificatie 6: antibioticum, resistentie. Dit is natuurlijke selectie in het klein: het antibioticum is de selectiedruk, de mutatie was er al voor het middel werd gebruikt. Daarom is een kuur die niet nodig is of niet wordt afgemaakt een risico: de resistente bacteriën krijgen ruimte. Voorbeeld van een resistente bacterie: MRSA. Veelgemaakte fout: denken dat de bacterie resistent wordt doordat hij went aan het middel, of dat de patiënt resistent wordt. De mutatie is willekeurig en de bacterie is resistent, niet de patiënt. Image credit: NIAID / Wikimedia Commons, CC BY 2.0
ORGANISME · AFWEER
Aangeboren afweer en ontsteking
Huid en slijmvliezen zijn een mechanische afweer; zuur, lysozym en maagzuur zijn een chemische afweer.
De aangeboren afweer (niet-specifieke afweer) reageert snel en op elke ziekteverwekker op dezelfde manier.
Een macrofaag neemt ziekteverwekkers op en breekt ze af; de aangeboren afweer onthoudt niets.
Bij een wond geven mestcellen histamine af: de haarvaten worden wijder, de plek wordt rood, warm en dik (ontsteking).
Witte bloedcellen verlaten de haarvaten; macrofagen ruimen de bacteriën op en lokken met cytokinen meer afweercellen.
Syllabus O3.1 specificatie 1, 3 en 7: huid, slijmvliezen, macrofagen, mestcel, aangeboren afweer; mechanische en chemische afweer komen ook bij planten terug. Cytokinen kwamen voor in de les Celcommunicatie en zenuwstelsel. Een ontsteking hoort bij de aangeboren afweer: de reactie is bij elke ziekteverwekker hetzelfde. Mestcellen spelen ook een hoofdrol bij een allergie (blok 3); macrofagen presenteren in de verworven afweer een antigeen (blok 2). Veelgemaakte fout: denken dat een macrofaag antistoffen maakt. Dat doet een plasmacel.
Stekels aan de stengel van een roos: een mechanische afweer
ORGANISME · AFWEER
Afweer bij planten
Mechanische afweer van planten: waslaag, schors, haren, doornen en stekels houden vraat en infecties tegen.
Chemische afweer: giftige of bittere stoffen, zoals nicotine of tannines, die vraat en infectie tegengaan.
Bij een infectie kunnen cellen rond de plek afsterven, zodat de ziekteverwekker zich niet verder verspreidt.
Een plant met resistentie blijft gezond; veredelaars kruisen die genen in gewassen in.
Syllabus O3.1 specificatie 7: mechanische afweer, chemische afweer, resistentie. De eindterm noemt voedselproductie: resistente gewassen betekenen minder bestrijdingsmiddelen. Planten hebben geen antistoffen en geen mobiele afweercellen. De afstervende cellen rond een infectieplek verkleinen de kans dat de ziekteverwekker zich verspreidt. Veelgemaakte fout: denken dat planten geen afweer hebben omdat ze niet bewegen. Image credit: Rosser1954 / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0
Na een kuur blijven vooral resistente bacteriën over. Hoe komt dat?
Het antibioticum veranderde het DNA van alle bacteriën
Alleen resistente bacteriën overleefden en deelden zich
De bacteriën wenden aan het middel tijdens de kuur
De patiënt werd zelf resistent tegen het antibioticum
Het antibioticum doodt de gevoelige bacteriën, de resistente (door toevallige mutatie) overleven en delen zich. Verwachte fout: denken dat het middel de mutatie veroorzaakt of dat de patiënt resistent wordt.
ORGANISME · AFWEER
Antigeen, antistof en receptor
Een antigeen is een stof, meestal een eiwit, die een afweerreactie oproept, bijvoorbeeld op een virus of bacterie.
De afweer laat lichaamseigen cellen met rust en pakt lichaamsvreemde stoffen en cellen aan.
Elke B-cel en T-cel heeft receptoren voor één bepaald antigeen; alleen de cel met de passende receptor reageert.
Een antistof is een eiwit dat aan één antigeen bindt; de ziekteverwekker klontert samen en wordt sneller opgeruimd.
Syllabus O3.1 specificatie 4 en 5: antigeen, antistof, lichaamseigen, lichaamsvreemd, receptor. Een antigeen kan ook zitten op donorweefsel en op rode bloedcellen van een ander (blok 3). Er zijn miljoenen verschillende B-cellen en T-cellen, elk met een eigen receptor; het antigeen selecteert de cel met de passende receptor, die daarna deelt. Veelgemaakte fout: antigeen en antistof verwisselen. Het antigeen zit op de ziekteverwekker, de antistof maakt het lichaam zelf.
MHC-I op een geïnfecteerde cel en MHC-II op een macrofaag (schema)
ORGANISME · AFWEER
MHC-I en MHC-II
Een MHC-I-receptor zit op alle cellen met een kern en toont stukjes eiwit uit de cel zelf.
Is de cel geïnfecteerd, dan toont MHC-I ook een viruseiwit: een cytotoxische T-cel doodt die cel.
Een MHC-II-receptor zit vooral op macrofagen en B-cellen en toont een opgenomen antigeen aan een T-helpercel.
De T-cel herkent het antigeen samen met de MHC-receptor, niet het antigeen alleen.
Syllabus O3.1 specificatie 4: MHC-I-receptor, MHC-II-receptor, T-helpercel, cytotoxische T-cel. MHC-receptoren zijn eiwitten die een stukje van een eiwit aan T-cellen laten zien. Rode bloedcellen hebben geen kern en dus geen MHC-I. Gezonde cellen tonen stukjes eigen eiwit en worden niet aangevallen; geïnfecteerde cellen tonen stukjes viruseiwit en worden gedood. Veelgemaakte fout: MHC-I en MHC-II verwisselen. Handig: MHC-I toont wat in de cel zelf zit, MHC-II toont wat een cel van buiten heeft opgenomen. Image credit: Eigen schema, LessonUp
De verworven afweer: humorale en cellulaire respons (schema)
ORGANISME · AFWEER
Humorale en cellulaire respons
Een macrofaag toont het antigeen via MHC-II aan een T-helpercel met de passende receptor; die wordt actief.
Humorale respons: een geactiveerde B-cel deelt zich tot plasmacellen (antistoffen) en geheugencellen.
Cellulaire respons: de T-helpercel activeert cytotoxische T-cellen; die doden geïnfecteerde cellen.
Antistoffen werken buiten de cellen; geïnfecteerde cellen worden alleen door de cellulaire respons aangepakt.
Syllabus O3.1 specificatie 1, 2 en 4: T-helpercel, B-cel, plasmacel, geheugencel, cytotoxische T-cel, humorale respons, cellulaire respons, verworven afweer. Loop het schema stap voor stap door. Een B-cel die het antigeen heeft gebonden en een signaal van de T-helpercel krijgt, deelt zich. De T-helpercel doodt zelf niets en maakt geen antistoffen: hij stuurt de andere cellen aan. Veelgemaakte fout: denken dat de T-helpercel antistoffen maakt of ziekteverwekkers doodt. Image credit: Eigen schema, LessonUp
Eerste en tweede respons op hetzelfde antigeen (schema)
ORGANISME · AFWEER
Geheugen, beenmerg en lymfeknoop
Eerste respons: het duurt dagen voor er veel antistoffen zijn; daarna blijven geheugencellen over.
Bij een tweede besmetting met hetzelfde antigeen is de tweede respons sneller, sterker en langer.
In het beenmerg ontstaan alle bloedcellen; in lymfeknopen delen B-cellen en T-cellen zich, de knoop zwelt.
Via lymfe en bloed komen antistoffen en afweercellen bij de ziekteverwekker.
Syllabus O3.1 specificatie 1, 2 en 4: geheugencel, beenmerg, lymfeknoop, lymfe, bloed en hun onderlinge relatie. Let in de grafiek op dat de tweede respons niet alleen hoger is maar ook eerder begint; dit is de basis van vaccinatie. Lymfeknopen zwellen op bij een infectie, daarom voel je bij een keelontsteking gezwollen klieren in je hals. De opbouw van het lymfevatenstelsel en het bloed staat in de les Transport bij mens en plant. Veelgemaakte fouten: denken dat geheugencellen alle ziekten onthouden (een geheugencel hoort bij één antigeen) en dat de lymfeknoop zelf antistoffen maakt (dat doen de plasmacellen). Image credit: Eigen schema, LessonUp
Een virus infecteert een levercel. Welke receptor toont het viruseiwit?
MHC-II-receptor van de levercel
Antistof van een plasmacel in het bloed
Receptor van een B-cel in de lymfe
MHC-I-receptor van de levercel
Alle cellen met een kern hebben MHC-I en tonen daarmee stukjes eiwit uit de cel zelf, ook van een virus; MHC-II zit vooral op macrofagen en B-cellen. Verwachte fout: MHC-II kiezen omdat die ook antigenen toont.
Zet op volgorde: de humorale respons
Volgorde zoals in het schema. Verwachte fout: de B-cel voor de T-helpercel zetten.
Natuurlijke en kunstmatige, actieve en passieve immuniteit (schema)
ORGANISME · AFWEER
Immuniteit en vaccinatie
Actieve immuniteit: je maakt zelf antistoffen en geheugencellen; de bescherming duurt lang.
Passieve immuniteit: antistoffen van buiten werken direct, maar tijdelijk.
Natuurlijke immuniteit ontstaat vanzelf, kunstmatige immuniteit door een handeling zoals vaccinatie.
Een vaccin bevat het antigeen; griepvirussen muteren, daarom is elk jaar een nieuw griepvaccin nodig.
Syllabus O3.1 specificatie 3: natuurlijke immuniteit, kunstmatige immuniteit, actieve immuniteit, passieve immuniteit, vaccinatie. Bij passieve immuniteit ontstaan geen geheugencellen, daarom is de bescherming tijdelijk. Een pasgeboren baby heeft antistoffen van de moeder (via de placenta en later via de moedermelk): natuurlijk passief. Een injectie met antistoffen na een verwonding (bijvoorbeeld tegen tetanus) is kunstmatig passief. Vaccinatie is kunstmatige actieve immuniteit. Een vaccin bevat geen antistoffen maar het antigeen: een verzwakte of dode ziekteverwekker of een deel ervan; een tweede vaccinatie (booster) geeft een tweede respons met meer antistoffen en geheugencellen. Het RIVM adviseert elk jaar over de samenstelling van het griepvaccin, omdat griepvirussen veranderen. Veelgemaakte fout: denken dat een vaccin antistoffen toedient. Dat is een injectie met antistoffen (passief). Image credit: Eigen schema, LessonUp
ORGANISME · AFWEER
Transplantatie en afstoting
Bij een transplantatie krijgt de acceptor een orgaan of weefsel van een donor.
Elk mens heeft een eigen combinatie van MHC-I-receptoren; die van het donororgaan zijn lichaamsvreemd.
Cytotoxische T-cellen van de acceptor herkennen die MHC-I-receptoren en vallen het donororgaan aan: afstoting.
Lijken de MHC-receptoren van donor en acceptor meer op elkaar, dan is de kans op afstoting kleiner.
Afweerremmers voorkomen afstoting, maar maken de acceptor gevoeliger voor infecties.
Syllabus O3.1 specificatie 5: transplantatie, donor, acceptor, lichaamsvreemd, MHC-I-receptor. Bij een transplantatie probeert men donor en acceptor te laten passen op de MHC-receptoren; alleen bij een eeneiige tweeling zijn ze gelijk. Afweerremmers moeten de acceptor vaak levenslang slikken. Veelgemaakte fout: denken dat afstoting door antibiotica of een infectie van het orgaan komt. Het is de eigen afweer van de acceptor.
Antigenen en antistoffen bij de bloedgroepen A, B, AB en O (schema)
ORGANISME · AFWEER
AB0-systeem en bloedtransfusie
Bij een bloedtransfusie krijgt de acceptor bloed van een donor; de bloedgroepen moeten bij elkaar passen.
Het AB0-systeem: rode bloedcellen hebben antigeen A, antigeen B, beide of geen (bloedgroep O).
In het plasma zitten antistoffen tegen de antigenen die je zelf niet hebt: bloedgroep A heeft anti-B.
Binden anti-A of anti-B aan donorcellen met dat antigeen, dan klonteren de rode bloedcellen samen.
Syllabus O3.1 specificatie 5: bloedtransfusie, AB0-systeem, donor, acceptor, antigeen, antistof. Bij een transfusie krijgt de acceptor vooral rode bloedcellen; de antistoffen in het donorplasma tellen daarom niet mee. Bloedgroep O heeft geen antigenen en past daarom bij veel acceptors, bloedgroep AB heeft geen antistoffen en kan alle bloedgroepen ontvangen. De overerving van de bloedgroepen (multipele allelen) staat in de les Erfelijkheid en kruisingen. Veelgemaakte fout: antigenen en antistoffen verwisselen of bij de donor naar antistoffen kijken in plaats van naar de acceptor. Image credit: Eigen schema, LessonUp
Resusfactor en zwangerschap (schema)
ORGANISME · AFWEER
Resusfactor
Rode bloedcellen kunnen het antigeen resusfactor hebben: je bent dan Rh+, zonder dit antigeen Rh-.
Een Rh- persoon maakt pas na contact met Rh+ bloed antistoffen en geheugencellen, zoals bij een bevalling.
Bij een volgend Rh+ kind breken die antistoffen via de placenta rode bloedcellen van het kind af.
Voorkomen: een injectie met anti-resusantistoffen na de bevalling, zodat de moeder geen geheugencellen maakt.
Syllabus O3.1 specificatie 5: resusfactor, antigeen, antistof, geheugencel. Het eerste Rh+ kind loopt meestal geen gevaar; een volgend Rh+ kind wel. De injectie geeft passieve immuniteit: de antistoffen ruimen de Rh+ cellen van het kind op voordat de afweer van de moeder ze herkent. Bij een transfusie speelt de resusfactor op dezelfde manier. Veelgemaakte fout: denken dat het eerste kind al ziek wordt, of dat de injectie de moeder actief immuun maakt. Image credit: Eigen schema, LessonUp
ORGANISME · AFWEER
Allergie
Een allergie is een afweerreactie op een onschadelijke stof (allergeen), zoals pollen, huisstofmijt of pinda.
Bij het eerste contact maken plasmacellen antistoffen die zich op mestcellen vastzetten.
Bij een volgend contact bindt het allergeen aan die antistoffen en geven de mestcellen histamine af.
Histamine geeft klachten zoals niezen, jeuk, tranende ogen en zwelling; soms ontstaat een gevaarlijke shock.
Een antihistaminicum remt de werking van histamine, zodat de klachten afnemen.
Syllabus O3.1 specificatie 5 en eindterm (allergenen): allergie, mestcel, antigeen, antistof. Bij het eerste contact merk je meestal niets. Een allergeen is een antigeen dat voor de meeste mensen onschadelijk is. Bij een ernstige allergische reactie (shock) is adrenaline het eerste hulpmiddel. Veelgemaakte fout: denken dat een allergie door de stof zelf komt. De afweer reageert te sterk op een onschadelijke stof.
Een kind krijgt antistoffen tegen tetanus ingespoten. Welke immuniteit?
Kunstmatige actieve immuniteit
Natuurlijke passieve immuniteit
Natuurlijke actieve immuniteit
Kunstmatige passieve immuniteit
De antistoffen komen van buiten (passief) en via een medische handeling (kunstmatig). Verwachte fout: actief kiezen omdat er antistoffen in het bloed komen; die maakt het kind niet zelf.
Wat vond je vandaag het lastigst?
Ziekteverwekkers en aangeboren afweer
Verworven afweer en MHC
Immuniteit en vaccinatie
Transplantatie, bloedgroepen en allergie
Gebruik de uitslag om te bepalen welk onderdeel je nog eens met het schema doorloopt.
Welk begrip wil je nog oefenen?
Reflectievraag zonder vast antwoord. Laat leerlingen het begrip in een eigen zin uitleggen en gebruik de antwoorden om de examentraining te richten.
ORGANISME · AFWEER
Begrippen (1/2)
ziekteverwekkers: Virus (geen cel), bacterie (prokaryoot), schimmel (eukaryoot, sporen) en parasiet (leeft ten koste van een gastheer).
antibioticum en resistentie: Antibioticum werkt tegen bacteriën; een resistente bacterie overleeft het en deelt zich verder.
aangeboren afweer: Snel en niet-specifiek: huid, slijmvliezen, macrofagen en mestcellen; geen geheugen.
antigeen en antistof: Een antigeen is lichaamsvreemd; een antistof is een eiwit dat aan één antigeen bindt.
MHC-I en MHC-II: MHC-I toont eiwit uit de cel zelf aan cytotoxische T-cellen; MHC-II toont een opgenomen antigeen aan T-helpercellen.
This item has no instructions
ORGANISME · AFWEER
Begrippen (2/2)
humorale en cellulaire respons: B-cel, plasmacel en antistoffen (humoraal); cytotoxische T-cel die geïnfecteerde cellen doodt (cellulair).
immuniteit en vaccinatie: Actief of passief, natuurlijk of kunstmatig; vaccinatie is kunstmatige actieve immuniteit.
transplantatie en transfusie: Donor en acceptor: MHC-receptoren, AB0-systeem en resusfactor bepalen of afweer het afstoot.
allergie: Afweerreactie op een onschadelijke stof: mestcellen geven histamine af.
afweer bij planten: Mechanische afweer (waslaag, stekels), chemische afweer (gifstoffen) en resistentie.
This item has no instructions
