Transport bij mens en plant (Biologie vwo), les 1: Uitleg
TRANSPORT · MENS EN PLANT
Transport bij mens en plant
Examenstof biologie vwo
La durée de la leçon est: 45 minIntroduction
Éléments de cette leçon
TRANSPORT · MENS EN PLANT
Transport bij mens en plant
Examenstof biologie vwo
Les 1 van 3: uitleg. Les 2 is de examentraining, les 3 de terugblik met quiz. Syllabus: O1.6 (B3.6), specificatie 1 t/m 7. Image credit: melvil / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0
TRANSPORT · MENS EN PLANT
Wat ga je kunnen?
Ik kan de bloedsomloop, het bloed, de lymfe en het transport in planten beschrijven en uitleggen, en gegevens uit grafieken en schema's verwerken.
Cet élément n'a pas d'instructions
Waar denk je aan bij transport in je lichaam en in een plant?
Verwacht: bloed, hart, bloedvaten, zuurstof, voedingsstoffen, water, wortels, suiker. Koppel de woorden aan de les: eerst hart en bloedsomloop, dan vaten, bloed en lymfe, daarna het transport in planten. Veelgemaakte misvatting: dat alleen het bloed vloeistof vervoert. Er zijn ook weefselvloeistof, lymfe en de sapstromen in planten. Gaswisseling, vertering en uitscheiding hebben een eigen les.
Grote en kleine bloedsomloop van de mens (schema)
TRANSPORT · MENS EN PLANT
Open, gesloten, enkel en dubbel
Een open circulatiesysteem (insecten) heeft bloed deels buiten de vaten; bij een gesloten bloedsomloop niet.
In een enkele bloedsomloop (vissen) gaat het bloed per rondgang één keer door het hart.
De mens heeft een dubbele bloedsomloop: het bloed passeert het hart per rondgang twee keer.
De kleine bloedsomloop loopt via de longen, de grote bloedsomloop via de rest van het lichaam.
Bij insecten stroomt het bloed (hemolymfe) deels vrij tussen de organen; bij gesloten systemen blijft het in vaten. Een vis heeft een hart met een boezem en een kamer: het bloed gaat langs de kieuwen en daarna direct door naar het lichaam, zonder weer langs het hart te komen. Bij de mens gaat het bloed twee keer per rondgang door het hart: eerst naar de longen, dan naar het lichaam. Kleur in het schema: blauw is zuurstofarm, rood is zuurstofrijk. Veelgemaakte fout: denken dat dubbel betekent dat er twee harten zijn. Image credit: Eigen schema, LessonUp
Het hart met kleppen en prikkelgeleiding (schema)
TRANSPORT · MENS EN PLANT
Het hart: bouw en kleppen
Het hart heeft vier holtes: twee boezems boven, twee kamers onder, met een tussenschot ertussen.
Hartkleppen laten bloed één kant op stromen: tussen boezem en kamer en in de uitgang van de kamer.
De linkerkamer heeft de dikste spierwand: die pompt het bloed door de hele grote bloedsomloop.
Vorm en functie: dunne boezems vullen de kamers, dikke kamers geven druk, kleppen voorkomen terugstroom.
De rechterkamer pompt naar de longen (lage weerstand), de linkerkamer naar het hele lichaam (hoge weerstand): daarom is de linkerwand dikker. De kleppen tussen boezem en kamer sluiten bij de kamersystole, de kleppen in de uitgang van de kamers sluiten bij het begin van de diastole. De gele en oranje onderdelen in het schema komen op de volgende dia terug. Veelgemaakte fout: denken dat het bloed van de rechterkamer rechtstreeks in de linkerkamer komt; het tussenschot scheidt de twee helften. Image credit: Eigen schema, LessonUp
TRANSPORT · MENS EN PLANT
Hartcyclus en prikkelgeleiding
Een hartslag is één hartcyclus: de systole (spier trekt samen, bloed wordt weggepompt) en de diastole (spier ontspant, hart vult zich).
Eerst trekken de boezems samen, dan de kamers. Bij de kamersystole sluiten de kleppen tussen boezem en kamer en openen de uitgangskleppen.
De sinusknoop in de wand van de rechterboezem geeft de prikkel. De boezems trekken samen en de prikkel bereikt de AV-knoop.
De AV-knoop vertraagt de prikkel even. Via de bundel van His bereikt de prikkel de kamers, die van onder naar boven samentrekken.
Hartslagfrequentie (slagen per minuut) keer slagvolume (volume dat een kamer per slag wegpompt) geeft het bloedvolume per minuut.
De vertraging in de AV-knoop zorgt ervoor dat de kamers zich eerst vullen met het bloed dat de boezems wegpompen. De sinusknoop bepaalt het tempo; zenuwen en hormonen kunnen dat tempo aanpassen. Rekenvoorbeeld voor in de klas: 70 slagen per minuut met 80 mL per slag is 5600 mL per minuut. Veelgemaakte fout: systole en diastole verwisselen, of denken dat de kamers en boezems tegelijk samentrekken.
Bloedsomloop van het embryo (vereenvoudigd schema)
TRANSPORT · MENS EN PLANT
Embryonale bloedsomloop
Het embryo krijgt zuurstof en voedingsstoffen via de placenta; de longen werken nog niet.
De navelstrengader voert bloed naar het embryo toe, twee navelstrengslagaders voeren bloed naar de placenta.
Het foramen ovale (gat tussen de boezems) en de ductus Botalli (longslagader naar aorta) omzeilen de longen.
Na de geboorte sluiten het foramen ovale en de ductus Botalli en vervallen de navelstrengvaten.
Het bloed van het embryo en dat van de moeder mengen niet: stoffen wisselen uit door de wand van de placenta. De navelstrengader voert het zuurstofrijkste bloed, de navelstrengslagaders voeren zuurstofarm bloed (slagader zegt iets over de richting, niet over zuurstof). Na de geboorte vullen de longen zich met lucht, gaat er veel meer bloed door de longen en stijgt de druk in de linkerboezem: het foramen ovale wordt dichtgedrukt en sluit. De ductus Botalli trekt samen en sluit. Veelgemaakte fout: denken dat alle bloed door de longen gaat in het embryo. Het schema is vereenvoudigd: de lever en de holle ader zijn weggelaten. Image credit: Eigen schema, LessonUp
Zet op volgorde: de weg van zuurstofarm bloed
Zuurstofarm bloed komt via de holle ader in de rechterboezem, gaat naar de rechterkamer, via de longslagader naar de haarvaten in de longen en via de longader terug naar het hart. Verwachte fout: de longader voor de haarvaten zetten, of de rechterkamer overslaan.
Vul in
Een hartslag begint in de sinusknoop; de prikkel gaat daarna via de AV-knoop en de bundel van His naar de kamers.
Volgorde van de prikkel: sinusknoop, AV-knoop, bundel van His. Verwachte fout: de AV-knoop en de sinusknoop omdraaien.
Slagader, ader en haarvat (schema)
TRANSPORT · MENS EN PLANT
Slagader, ader en haarvat
Een slagader voert bloed van het hart af: dikke, elastische wand met spiervezels en een nauwe holte.
Een ader voert bloed naar het hart toe: dunne wand, wijde holte en kleppen tegen terugstromen.
In een haarvat (wand van één cellaag) wisselen bloed en weefsels stoffen uit.
Slagader of ader zegt niets over zuurstof: de longslagader voert zuurstofarm, de longader zuurstofrijk bloed.
Vorm en functie: de elastische slagaderwand rekt bij elke slag op en veert terug, zodat de stoot van het hart wordt opgevangen. Aders hebben lage druk, daarom zijn er kleppen nodig. Alle haarvaten samen hebben een veel grotere doorsnede dan de aorta, daarom stroomt het bloed daar het langzaamst: er is tijd voor uitwisseling. Veelgemaakte fout: slagader gelijkstellen aan zuurstofrijk bloed. Image credit: Eigen schema, LessonUp
TRANSPORT · MENS EN PLANT
Bloeddruk
De bloeddruk is de druk van het bloed op de vaatwand, uitgedrukt in mm Hg.
De bovendruk is de hoogste druk in een slagader (tijdens de kamersystole), de onderdruk de laagste (tijdens de diastole).
Een bloeddruk van 120 over 80 mm Hg betekent 120 mm Hg bovendruk en 80 mm Hg onderdruk.
De druk is hoog in de slagaders, lager in de haarvaten en laag in de aders; in de slagaders schommelt hij met de hartslag.
Skeletspieren drukken de aders samen; met de kleppen stuwen ze het bloed terug naar het hart.
Je meet de druk met een bloeddrukband om de bovenarm. 120 over 80 mm Hg is een rekenvoorbeeld, geen norm voor elke leerling. De druk daalt langs het vaatstelsel doordat het bloed wrijving ondervindt en de totale doorsnede toeneemt. Veelgemaakte fout: bovendruk en onderdruk koppelen aan boezem en kamer, terwijl het gaat om het moment in de hartcyclus.
Tegenstroom in de poot van een watervogel (verzonnen waarden)
TRANSPORT · MENS EN PLANT
Tegenstroomprincipe
Bij het tegenstroomprincipe stromen twee vloeistoffen langs elkaar in tegengestelde richting.
In de poot van een watervogel ligt een slagader vlak naast een ader; warmte gaat van slagader naar ader.
Het aderbloed warmt onderweg op, het slagaderbloed koelt af: overal blijft een klein temperatuurverschil.
Zo raakt het lichaam weinig warmte kwijt via de poot.
Als het bloed in beide vaten dezelfde kant op zou stromen, zou het temperatuurverschil snel verdwijnen en stopt de warmteoverdracht. Bij tegenstroom blijft op elke plek een verschil (hier 2 graden), dus de overdracht loopt de hele poot door. Het aderbloed is bij het lichaam bijna zo warm als het slagaderbloed (38 tegenover 40), terwijl het bij de voet 8 graden is. De getallen zijn verzonnen. Veelgemaakte fout: denken dat de slagader koude opneemt van de ader; warmte gaat van warm naar koud. Image credit: Eigen schema, LessonUp
TRANSPORT · MENS EN PLANT
Bloed: samenstelling en stolling
Bloedplasma vervoert voedingsstoffen, afvalstoffen en cholesterol; te veel cholesterol kan slagaders vernauwen.
Koolstofdioxidetransport: vooral als waterstofcarbonaat in het plasma. Zuurstoftransport: aan hemoglobine in de rode bloedcellen.
Rode bloedcellen hebben geen kern en bevatten hemoglobine. Witte bloedcellen zorgen voor de afweer.
Bloedplaatjes zorgen voor bloedstolling. Alle bloedcellen worden gemaakt in het beenmerg.
Bij bloedstolling zetten bloedplaatjes en stollingseiwitten het oplosbare fibrinogen om in draden van fibrine: een stolsel.
Dit is de bloedsamenstelling: plasma plus rode bloedcellen, witte bloedcellen en bloedplaatjes. Hemoglobine en de verzadigingscurve komen uitgebreid aan bod in de les Organen en gaswisseling; de afweerfunctie van witte bloedcellen in de les Afweer. Het stolsel bestaat uit fibrine en vastgelopen bloedcellen. Veelgemaakte fout: bloedplaatjes zien als hele cellen met een kern, of denken dat de stolling zonder eiwitten in het plasma verloopt.
Weefselvloeistof en lymfe (schema)
TRANSPORT · MENS EN PLANT
Weefselvloeistof
De filtratiedruk perst plasma zonder bloedcellen en grote eiwitten uit het haarvat: weefselvloeistof.
Eiwitten in het plasma veroorzaken de colloïd-osmotische druk, die water het haarvat in zuigt.
De filtratiedruk daalt langs het haarvat: vocht gaat eerst naar buiten, later terug (netto druk).
Weefselvloeistof brengt zuurstof en voedingsstoffen bij de cellen en voert afvalstoffen af.
De netto druk is het verschil tussen de filtratiedruk (naar buiten) en de colloïd-osmotische druk (naar binnen). Aan het begin van het haarvat is de filtratiedruk groter, aan het eind kleiner. Er wordt iets meer vocht naar buiten geperst dan er terugkomt; dat overschot gaat de lymfevaten in (volgende dia). Veelgemaakte fout: denken dat de weefselvloeistof dezelfde samenstelling heeft als het plasma; de grote eiwitten blijven in het haarvat. Image credit: Eigen schema, LessonUp
TRANSPORT · MENS EN PLANT
Lymfe en oedeem
Het meeste vocht gaat terug het haarvat in; de rest komt in lymfevaten en heet lymfe. Lymfevaten beginnen blind in de weefsels.
Lymfevaten hebben kleppen en spieren duwen de lymfe voort. Alle lymfevaten samen vormen het lymfesysteem.
De lymfe stroomt via de borstbuis terug in een ader bij het sleutelbeen: zo sluit het lymfesysteem aan op het bloedvatenstelsel.
Oedeem is een ophoping van weefselvloeistof: door te weinig eiwit in het plasma, een te hoge bloeddruk of verstopte lymfevaten.
Het bloedvatenstelsel is een gesloten kringloop; het lymfesysteem begint blind en eindigt in de aders. Zo komt het overtollige vocht terug in het bloed. Oedeem: te weinig eiwit (lagere colloïd-osmotische druk), een hogere filtratiedruk of een verstopt lymfevat laat vocht ophopen, bijvoorbeeld als gezwollen enkels. Veelgemaakte fout: lymfe gelijkstellen aan bloed, of denken dat lymfevaten in het hart uitkomen.
Zet op volgorde: de weg van het vocht
Plasma wordt uit het haarvat geperst (weefselvloeistof), het overschot komt in een lymfevat (lymfe), stroomt naar de borstbuis en komt in een ader. Verwachte fout: de borstbuis vóór het lymfevat zetten.
Jonge pompoenplant: de wortels dragen veel wortelharen
TRANSPORT · MENS EN PLANT
Water opnemen en omhoog
Een wortelhaar is een lange uitstulping van een wortelcel: veel oppervlak om water en mineralen op te nemen.
Water en mineralen gaan naar de houtvaten: dode, holle buizen met lignine in de wand, tot in de bladeren.
Deze anorganische sapstroom loopt maar één kant op: van wortel naar blad.
Worteldruk: wortelcellen pompen mineralen de houtvaten in; water volgt door osmose en duwt het sap omhoog.
Wortelharen vergroten het opnemend oppervlak; ze zijn kortlevend. Het water volgt de mineralen door osmose (de waterpotentiaal in de houtvaten wordt lager). De worteldruk is zwak en kan het water maar een stukje omhoog duwen; de belangrijkste kracht komt van de verdamping (volgende dia). Houtvaten zijn afgestorven cellen zonder tussenwanden en zonder inhoud, verstevigd met lignine. Veelgemaakte fout: denken dat de wortelharen de houtvaten zijn, of dat de plant water omhoog pompt zoals het hart bloed. Image credit: Josef Schlaghecken / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0
Transport in een plant (schema)
TRANSPORT · MENS EN PLANT
Verdamping, cohesie en adhesie
Verdamping uit de bladeren (via de huidmondjes) trekt water omhoog: dit is de belangrijkste kracht.
De cohesiekracht tussen watermoleculen houdt de waterkolom in een houtvat aaneen.
De adhesiekracht tussen water en de wand van het houtvat helpt de waterkolom omhoog te houden.
Bij weinig verdamping (nacht) perst de worteldruk soms druppels uit de bladranden.
Als water uit het blad verdampt, trekt de waterkolom in het houtvat mee: een soort zuiging. Cohesie (waterstofbruggen tussen watermoleculen) houdt de kolom heel, adhesie (hechting aan de wand) helpt tegen het naar beneden zakken. Bij warm, droog en winderig weer is de verdamping en dus de sapstroom groter. De druppels aan de bladranden heten guttatie. Veelgemaakte fout: cohesie en adhesie verwisselen, of de worteldruk als hoofdoorzaak zien. Image credit: Eigen schema, LessonUp
Dwarsdoorsnede van een zonnebloemstengel met vaatbundels (microscoop)
TRANSPORT · MENS EN PLANT
Bastvaten en organische sapstroom
Bastvaten vervoeren assimilatieproducten zoals sacharose: de organische sapstroom.
Bastvaten bestaan uit levende cellen; het transport kost energie.
De stroom gaat van productie (blad) naar gebruik of opslag (wortel, vrucht): omhoog én omlaag.
In een vaatbundel liggen de houtvaten aan de binnenkant, de bastvaten aan de buitenkant.
Assimilatieproducten (vooral sacharose) worden gemaakt in de bladeren en vervoerd naar groeipunten, vruchten en opslagorganen. In tegenstelling tot de houtvaten kan de organische sapstroom dus beide kanten op. In de foto zijn de rood gekleurde delen de verhoute celwanden; de vaatbundels liggen in een ring. Veelgemaakte fout: denken dat bastvaten alleen omlaag vervoeren. Image credit: Berkshire Community College Bioscience Image Library / Wikimedia Commons, CC0
Vul in
De verdamping in het blad trekt water omhoog; de cohesiekracht houdt de waterkolom aaneen en de adhesiekracht hecht het water aan de wand.
Verdamping trekt, cohesie houdt de kolom heel (water aan water), adhesie hecht water aan de houtvatwand. Verwachte fout: cohesie en adhesie verwisselen.
Wat vond je vandaag het lastigst?
Hart en prikkelgeleiding
Bloed en stolling
Weefselvloeistof en lymfe
Transport in planten
Gebruik de uitslag om te bepalen welk onderdeel je in de examentraining nog een keer met een voorbeeld doorloopt.
Welk begrip uit de les wil je nog oefenen?
Reflectievraag, er is geen fout antwoord. Gebruik de antwoorden om te zien welke begrippen onvoldoende zijn blijven hangen.
TRANSPORT · MENS EN PLANT
Begrippen (1/2)
dubbele bloedsomloop: Bloed gaat per rondgang twee keer door het hart: kleine en grote bloedsomloop.
systole en diastole: Samentrekken en ontspannen van de hartspier; samen een hartcyclus.
prikkelgeleiding: Sinusknoop, AV-knoop en bundel van His sturen de samentrekking van het hart.
bovendruk en onderdruk: Hoogste en laagste bloeddruk in een slagader, in mm Hg.
tegenstroomprincipe: Twee stromen in tegengestelde richting houden een verschil in stand, bijvoorbeeld warmte.
Cet élément n'a pas d'instructions
TRANSPORT · MENS EN PLANT
Begrippen (2/2)
foramen ovale en ductus Botalli: Openingen in de embryonale bloedsomloop die de longen omzeilen en na de geboorte sluiten.
weefselvloeistof en lymfe: Plasma uit het haarvat tussen de cellen; het overschot komt als lymfe terug in een ader.
oedeem: Ophoping van weefselvloeistof, door lage colloïd-osmotische druk, hoge druk of geblokkeerde lymfevaten.
houtvat en anorganische sapstroom: Dode buizen die water en mineralen van wortel naar blad vervoeren (verdamping, cohesie, adhesie).
bastvat en organische sapstroom: Levende cellen die assimilatieproducten vervoeren, omhoog en omlaag.
Cet élément n'a pas d'instructions
