Uitscheiding en homeostase (Biologie havo), les 1: Uitleg
ORGANISME · UITSCHEIDING
Uitscheiding en homeostase
Examenstof biologie havo
Lesson duration is: 45 minIntroduction
Items in this lesson
ORGANISME · UITSCHEIDING
Uitscheiding en homeostase
Examenstof biologie havo
Les 1 van 3: uitleg. Les 2 is de examentraining, les 3 de terugblik met quiz. Syllabus: O1.5, O2.1 (B3.5, B4.1). Image credit: Denis Barthel / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0
ORGANISME · UITSCHEIDING
Wat ga je kunnen?
Ik kan uitleggen hoe de nier urine maakt en hoe regelkringen het inwendig milieu constant houden.
This item has no instructions
Waar denk je aan bij afvalstoffen in je lichaam?
Verwacht: plas, poep, zweet, uitademen, nieren, blaas. Koppel de woorden aan de begrippen van de les: uitscheiding, ureum, urine, homeostase. Veelgemaakte misvatting: ontlasting en urine komen allebei uit de darm of uit dezelfde bron. Urine wordt gemaakt door de nieren uit bloed. Leerlingen noemen vaak alleen de nieren: laat ze ook de longen, huid en lever noemen.
Een hardloper tijdens de Berlin-Marathon, 2015
ORGANISME · UITSCHEIDING
Uitscheiding: afvalstoffen kwijt
Uitscheiding is het afvoeren van afvalstoffen die in je cellen ontstaan, zoals koolstofdioxide en ureum.
Ook overtollig water en zouten verlaten je lichaam, zodat je inwendig milieu constant blijft.
De uitscheidingsorganen zijn de longen, de lever, de nieren en de huid.
Tijdens het sporten scheid je meer zweet en koolstofdioxide uit, omdat je cellen meer energie vrijmaken.
Syllabus O1.5 punt 1 en 3: uitscheiding, uitscheidingsorganen. Afvalstoffen ontstaan in de stofwisseling van de cel: koolstofdioxide bij dissimilatie, ureum bij de afbraak van aminozuren. Veelgemaakte fout: onverteerde voedselresten zien als uitscheiding van de cellen. Die resten zijn nooit in het bloed en de cellen geweest. Image credit: Denis Barthel / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0
Schematische tekening van de menselijke lever
ORGANISME · UITSCHEIDING
De lever: ureum en gal
De lever bestaat uit leverlobjes. Bloed stroomt langs de levercellen, die stoffen opnemen en maken.
Levercellen zetten de stikstof van overtollige aminozuren om in ureum, dat via het bloed naar de nieren gaat.
De lever maakt gal. Gal bevat afbraakproducten van oude rode bloedcellen en gaat naar de dunne darm.
Gal verlaat het lichaam met de ontlasting, ureum met de urine.
Syllabus O1.5 punt 1 en 3: lever, leverlobje, gal, ureum. De lever ligt rechtsboven in de buikholte, onder het middenrif. Gal wordt gemaakt in de lever, opgeslagen in de galblaas en afgegeven aan de dunne darm. De functie van gal bij de vertering komt aan bod in de les over vertering. Veelgemaakte fout: denken dat de nieren ureum maken. De nieren scheiden ureum alleen uit. Image credit: NIAID (Ryan Kissinger), NIH BioArt / Wikimedia Commons, publiek domein
Doorsnede van de huid met links een zweetklier
ORGANISME · UITSCHEIDING
Longen en huid
De longen scheiden koolstofdioxide en waterdamp uit met de uitgeademde lucht.
De huid scheidt via zweetklieren zweet af: water, zouten en een beetje ureum.
Links in de tekening zie je een zweetklier: een opgerolde buis die op de huid uitmondt.
Zweet dat verdampt koelt je af. De huid helpt dus ook bij het regelen van je temperatuur.
Syllabus O1.5 punt 1 en 3: long, huid, zweetklier, zweet. Op de tekening is links de opgerolde zweetklier zichtbaar met de uitgang naar het huidoppervlak; rechts zie je een haar met haarzakje. Gaswisseling in de longen heeft een eigen les. Veelgemaakte fout: denken dat zweet alleen water is. Zweet bevat ook zouten en een beetje ureum. Image credit: NIAID (Ryan Kissinger), NIH BioArt / Wikimedia Commons, publiek domein
In welk orgaan wordt ureum gemaakt?
In de lever
In de nieren
In de longen
In de huid
Ureum wordt in de lever gemaakt uit overtollige aminozuren en door de nieren uitgescheiden. Verwachte fout: de nieren kiezen, omdat ureum in de urine zit.
Vul in
De longen scheiden koolstofdioxide uit, de lever maakt gal en ureum en de huid scheidt zweet af.
Longen: koolstofdioxide. Lever: gal en ureum. Huid: zweet via zweetklieren. Verwachte fout: de nieren invullen bij gal en ureum.
Doorsnede van een nier met urineleider
ORGANISME · UITSCHEIDING
Bouw van de nier
Je hebt twee nieren, tegen je rug onder je ribben. Ze maken urine uit je bloed.
Een nier heeft een buitenste laag, de nierschors, en een binnenste laag, het niermerg.
In schors en merg liggen ongeveer een miljoen niereenheden, de werkende eenheden van de nier.
Urine verzamelt in het nierbekken en gaat via de urineleider naar de urineblaas, waar ze wordt bewaard.
Syllabus O1.5 punt 1: nier, nierschors, niermerg, niereenheid, urineblaas. Een menselijke nier bevat ongeveer een miljoen niereenheden (nefronen). De urineblaas slaat urine op tot je plast. Veelgemaakte fout: nierschors en niermerg verwisselen. De schors ligt aan de buitenkant, het merg binnen. Image credit: Eigen tekening voor Examenstof
Schema van een niereenheid
ORGANISME · UITSCHEIDING
De niereenheid
Een niereenheid bestaat uit een kapsel van Bowman met een glomerulus en een nierbuisje.
De glomerulus is een kluwen haarvaten in het kapsel van Bowman, in de nierschors.
Het nierbuisje loopt door het niermerg en is omringd door haarvaten.
Bouw en functie: het toevoerende vat is wijder dan het afvoerende vat, dus de druk in de glomerulus is hoog.
Syllabus O1.5 punt 1 en 2: kapsel van Bowman, glomerulus, nierbuisje, relatie tussen bouw en functie. De hoge druk komt doordat het toevoerende vat wijder is dan het afvoerende vat. Die druk is nodig voor ultrafiltratie. De haarvaten rond het nierbuisje voeren de teruggeresorbeerde stoffen af. Veelgemaakte fout: glomerulus en kapsel van Bowman door elkaar halen. De glomerulus zit in het kapsel. Image credit: Eigen tekening voor Examenstof
ORGANISME · UITSCHEIDING
Urine maken in twee stappen
Ultrafiltratie: door de hoge druk in de glomerulus wordt vloeistof in het kapsel van Bowman geperst.
Water, zouten, glucose, aminozuren en ureum gaan mee. Bloedcellen en eiwitten zijn te groot en blijven in het bloed.
Het filtraat heet voorurine: ongeveer 180 liter per dag.
Terugresorptie: in het nierbuisje gaan glucose, aminozuren, veel water en zouten terug naar het bloed in de haarvaten.
Ureum blijft grotendeels achter. Zo blijft per dag ongeveer 1 tot 2 liter urine over, met water, zouten en veel ureum.
Syllabus O1.5 punt 1 en 3: ultrafiltratie, terugresorptie, urine, ureum. Een volwassen nier maakt ongeveer 180 liter filtraat per dag, het meeste daarvan wordt teruggeresorbeerd; het normale urinevolume ligt ruwweg tussen 0,8 en 2 liter per dag. Bij een gezond mens wordt alle glucose teruggeresorbeerd. Veelgemaakte fout: ultrafiltratie en terugresorptie verwisselen. Filtratie is van bloed naar kapsel, terugresorptie van nierbuisje naar bloed.
Waar vindt ultrafiltratie plaats?
Tussen het nierbuisje en de haarvaten
In de urineleider naar de urineblaas
Tussen het niermerg en de nierschors
Tussen de glomerulus en het kapsel van Bowman
Ultrafiltratie gebeurt in de niereenheid, waar vloeistof uit de glomerulus in het kapsel van Bowman wordt geperst. Verwachte fout: het nierbuisje kiezen, waar terugresorptie plaatsvindt.
Zet op volgorde: de weg van de urine
Voorurine komt in het kapsel van Bowman, wordt in het nierbuisje urine, gaat via het nierbekken en de urineleider naar de urineblaas. Verwachte fout: urineleider en urineblaas omdraaien.
Een glas water
ORGANISME · UITSCHEIDING
Waterhuishouding en ADH
De waterhuishouding houdt de hoeveelheid water in je lichaam gelijk: je neemt water op en scheidt het uit.
Heb je te weinig water, dan geeft de hypofyse meer ADH af. ADH is een hormoon.
ADH zorgt dat de nierbuisjes meer water terugnemen: je maakt weinig, geconcentreerde urine.
Heb je te veel water, dan komt er weinig ADH vrij en maak je veel, waterige urine.
Syllabus O1.5 punt 3: waterhuishouding, ADH. ADH wordt door de hypofyse afgegeven en werkt op de nierbuisjes: meer terugresorptie van water. De hormonale regeling zelf komt terug in de les over hormonale regulatie. Veelgemaakte fout: denken dat ADH de ultrafiltratie verhoogt. ADH werkt op de terugresorptie van water, niet op de filtratie. Image credit: Kurt Kaiser / Wikimedia Commons, CC0
ORGANISME · UITSCHEIDING
Homeostase: een constant inwendig milieu
Het inwendig milieu is het bloed en de weefselvloeistof rond je cellen. Het uitwendig milieu is de wereld buiten je lichaam.
Homeostase is het constant houden van het inwendig milieu: temperatuur, pH en de concentraties glucose, zuurstof en koolstofdioxide.
Longen: zuurstof, koolstofdioxide en pH. Lever: glucose. Nieren: water, zouten en pH. Huid: temperatuur.
Het zenuwstelsel en het hormoonstelsel sturen deze organen aan. Receptoren in zintuigen en organen meten wat verandert.
Zenuwstelsel en hormoonstelsel hebben een eigen les. Hier gaat het om het principe van de regeling.
Syllabus O2.1 punt 1, 2 en 4: homeostase, inwendig milieu, uitwendig milieu, temperatuurregulatie, pH, glucose-, zuurstof- en koolstofdioxideconcentratie. Regelkringen vind je onder meer in de nieren (water), de lever (glucose), de longen (gassen) en de huid (temperatuur). Hormonale en neurale regulatie worden in aparte lessen behandeld. Veelgemaakte fout: homeostase zien als het constant houden van het uitwendig milieu.
Algemeen schema van een regelkring met negatieve terugkoppeling
ORGANISME · UITSCHEIDING
De regelkring
In een regelkring meet een receptor, vergelijkt het regelcentrum en corrigeert een effector.
Bij negatieve terugkoppeling werkt het resultaat de afwijking tegen: de waarde keert terug naar de normwaarde.
Voorbeeld temperatuurregulatie: bij te warm geven zweetklieren zweet af en verwijden de bloedvaten in je huid.
Bij positieve terugkoppeling versterkt het resultaat de afwijking, zoals de weeën tijdens een bevalling.
Syllabus O2.1 punt 3: regelkring, negatieve terugkoppeling, positieve terugkoppeling. De meeste regelkringen in het lichaam werken met negatieve terugkoppeling, zodat de waarde bij de normwaarde blijft. Een voorbeeld van positieve terugkoppeling is de afgifte van oxytocine tijdens de bevalling: weeën zorgen voor meer oxytocine, en dat versterkt de weeën. Veelgemaakte fout: negatief als slecht en positief als goed zien. Het gaat om tegenwerken of versterken van de afwijking. Image credit: Eigen tekening voor Examenstof
Wat doet ADH in de nier?
Meer ultrafiltratie in de glomerulus
Meer terugresorptie van water
Meer ureum maken uit aminozuren
Meer zweet afgeven via de huid
ADH zorgt dat de nierbuisjes meer water terugnemen, zodat de urine geconcentreerder wordt. Verwachte fout: ultrafiltratie kiezen.
Vul in
In een regelkring meet een receptor, vergelijkt het regelcentrum met de normwaarde en corrigeert een effector de afwijking.
Receptor meet, regelcentrum vergelijkt met de normwaarde, effector corrigeert. Verwachte fout: regelcentrum en effector omdraaien.
Wat vond je vandaag het lastigst?
De bouw van de niereenheid
Ultrafiltratie en terugresorptie
ADH en de waterhuishouding
Regelkringen en terugkoppeling
Gebruik de uitslag om te bepalen welk onderdeel je de volgende les nog eens met het schema doorloopt.
Welk begrip snap je nog niet goed? Waarom?
Open reflectievraag: laat leerlingen een begrip uit de begrippenlijst kiezen en kort toelichten waar het misgaat. Gebruik de antwoorden om de training gericht te starten.
ORGANISME · UITSCHEIDING
Begrippen (1/2)
uitscheiding: Het afvoeren van afvalstoffen uit het lichaam, door longen, lever, nieren en huid.
ureum: Afvalstof die de lever maakt uit overtollige aminozuren en die met de urine het lichaam verlaat.
niereenheid: Kapsel van Bowman met glomerulus en een nierbuisje: de werkende eenheid van de nier.
ultrafiltratie: Vloeistof wordt door hoge druk uit de glomerulus in het kapsel van Bowman geperst.
terugresorptie: Stoffen gaan uit het nierbuisje terug naar het bloed in de haarvaten.
This item has no instructions
ORGANISME · UITSCHEIDING
Begrippen (2/2)
ADH: Hormoon van de hypofyse dat zorgt voor meer terugresorptie van water in de nierbuisjes.
waterhuishouding: Het gelijk houden van de hoeveelheid water in het lichaam.
homeostase: Het constant houden van het inwendig milieu.
regelkring: Receptor, regelcentrum en effector die een waarde bij de normwaarde houden.
negatieve en positieve terugkoppeling: Het resultaat werkt de afwijking tegen (negatief) of versterkt haar (positief).
This item has no instructions
