Hormonale regulatie (Biologie vwo), les 1: Uitleg
ZELFREGULATIE · HORMONEN
Hormonale regulatie
Examenstof biologie vwo
La durée de la leçon est: 45 minIntroduction
Éléments de cette leçon
ZELFREGULATIE · HORMONEN
Hormonale regulatie
Examenstof biologie vwo
Les 1 van 3: uitleg. Les 2 is de examentraining, les 3 de terugblik met quiz. Syllabus: O2.2 (B4.2) specificatie 1 t/m 4. Image credit: Sander van Ginkel / Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0
ZELFREGULATIE · HORMONEN
Wat ga je kunnen?
Ik kan beschrijven hoe hormoonklieren en regelkringen werken, wat insuline, glucagon, adrenaline, schildklierhormoon en EPO doen en hoe dat bijdraagt aan homeostase.
Cet élément n'a pas d'instructions
Welke woorden horen bij: hormonale regulatie?
Verwacht: hormoon, klier, bloed, receptor, insuline, adrenaline, schildklier, hypofyse, terugkoppeling, glucose. Groepeer de woorden in drie blokken: hoe hormonen en regelkringen werken, de aansturing door hypothalamus en hypofyse met de andere klieren, en de regeling van glucose. De werking van peptide- en steroidhormonen en de twee soorten receptoren staan in de les Celcommunicatie en zenuwstelsel; sluit daar hier op aan. Veelgemaakte misvatting: een hormoon is een orgaan. Een hormoon is een stof, de klier is het orgaan.
Een hormoon bereikt via het bloed alle organen, maar alleen het doelwitorgaan reageert
ZELFREGULATIE · HORMONEN
Hormonen en doelwitorganen
Een hormoon is een signaalstof die een hormoonklier afgeeft aan het bloed.
Het bloed brengt het hormoon naar alle organen, maar alleen een doelwitorgaan reageert.
De cellen van dat orgaan hebben een passende hormoonreceptor, in het celmembraan of in het cytoplasma.
Alle hormoonklieren samen vormen het hormoonstelsel; hormonen werken trager en langer dan zenuwen.
Syllabus O2.2 specificatie 1 en 2: hormoon, hormoonklier, hormoonstelsel, doelwitorgaan, hormoonreceptor, receptor in celmembraan en receptor in cytoplasma. Welke hormonen een receptor in het celmembraan en welke in het cytoplasma hebben (peptidehormoon en steroidhormoon) staat in de les Celcommunicatie en zenuwstelsel; vraag dat hier niet opnieuw. Een hormoon bereikt via het bloed elke cel, maar alleen cellen met de passende receptor reageren. Veelgemaakte fout: denken dat het bloed het hormoon naar het doelwitorgaan stuurt. Het hormoon gaat overal heen; de receptor bepaalt wie reageert. Image credit: Eigen schema, LessonUp
ZELFREGULATIE · HORMONEN
Endocrien en exocrien
Een endocriene klier heeft geen afvoerbuis en geeft hormonen rechtstreeks af aan het bloed, zoals de schildklier.
Een exocriene klier heeft wel een afvoerbuis: een speekselklier geeft speeksel af in de mond, een zweetklier zweet op de huid.
De alvleesklier is beide: het alvleessap gaat via een afvoerbuis naar de twaalfvingerige darm.
De eilandjes van Langerhans in de alvleesklier zijn endocrien: zij geven hormonen af aan het bloed.
Syllabus O2.2 specificatie 1: exocrien en endocrien. Endocrien betekent naar binnen afgeven (aan het bloed), exocrien naar buiten (via een afvoerbuis naar een holte of naar de huid). De alvleesklier is het standaardvoorbeeld van een klier met beide soorten weefsel. De eilandjes van Langerhans komen in het derde blok terug. Veelgemaakte fout: de twee woorden verwisselen, of denken dat een klier met hormonen geen afvoerbuis kan hebben omdat de alvleesklier juist beide heeft.
Negatieve en positieve terugkoppeling in een hormonale regelkring
ZELFREGULATIE · HORMONEN
Negatieve en positieve terugkoppeling
In een hormonale regelkring bepaalt de hormoonconcentratie of de uitwerking hoeveel hormoon de klier afgeeft.
Negatieve terugkoppeling: de uitwerking remt de afgifte, zodat een afwijking kleiner wordt.
Positieve terugkoppeling: de uitwerking versterkt de afgifte, zodat de verandering steeds groter wordt.
Positief voorbeeld: weeën laten oxytocine vrijkomen, dat de weeën versterkt, tot de bevalling klaar is.
Syllabus O2.2 specificatie 1: regelkring in het hormoonstelsel, hormoonconcentratie, positieve en negatieve terugkoppeling. Negatieve terugkoppeling houdt een waarde stabiel, positieve versterkt een proces tot het afgerond is. Het schema laat in beide gevallen dezelfde lus zien; alleen het teken van de terugkoppeling verschilt. De regeling van waarden in het inwendig milieu in het algemeen en ADH staan in de les Uitscheiding en homeostase. Veelgemaakte fout: denken dat negatief betekent dat het slecht is. Negatief betekent dat de uitwerking de oorzaak afremt. Image credit: Eigen schema, LessonUp
Een hormoon zit overal in het bloed, maar alleen de lever reageert. Waarom?
Het bloed brengt het hormoon alleen naar de lever
Alleen de lever heeft een afvoerbuis voor hormonen
Alleen levercellen hebben de passende hormoonreceptor
De hormoonklier ligt dicht bij de lever
Alleen cellen met de passende receptor reageren; het bloed voert het hormoon naar alle organen. Verwachte fout: denken dat het bloed het hormoon alleen naar het doelwitorgaan brengt.
Vul in
De alvleesklier is exocrien voor het alvleessap, want dat gaat door een afvoerbuis; de eilandjes van Langerhans zijn endocrien en geven hormonen aan het bloed.
De alvleesklier maakt alvleessap (exocrien) en hormonen (endocrien, in de eilandjes). Verwachte fout: de twee woorden omdraaien.
Hypothalamus, hypofyse en schildklier met negatieve terugkoppeling
ZELFREGULATIE · HORMONEN
Hypothalamus en hypofyse
De hypothalamus (in de hersenen) geeft een releasing hormoon af dat de hypofyse aanstuurt.
De hypofyse geeft hormonen af die onder meer de schildklier, eierstokken en teelballen aansturen.
Zo verbindt de hypothalamus het zenuwstelsel met het hormoonstelsel.
Schildklierhormoon remt hypothalamus en hypofyse: een negatieve terugkoppeling in de hele keten.
Syllabus O2.2 specificatie 1 en 3: releasing hormoon, hypothalamus, hypofyse, schildklier, eierstok, teelbal, negatieve terugkoppeling. De hypothalamus is een deel van de hersenen vlak boven de hypofyse. Het schema volgt de keten voor de schildklier; voor de eierstokken en teelballen verloopt het volgens hetzelfde principe (details in de les Voortplanting). Niet alle klieren worden door de hypofyse aangestuurd: de eilandjes van Langerhans reageren rechtstreeks op de glucoseconcentratie. Veelgemaakte fout: denken dat de hypofyse de bovenste schakel is. De hypothalamus stuurt de hypofyse aan. Image credit: Eigen schema, LessonUp
Bungeejumpster tijdens de sprong
ZELFREGULATIE · HORMONEN
Schildklier en bijnier
De schildklier in de hals maakt schildklierhormoon, dat de stofwisseling en de warmteproductie verhoogt.
Een tekort geeft een lage stofwisseling: je bent snel moe en hebt het snel koud.
De bijnier (boven op de nier) geeft bij schrik of inspanning adrenaline af aan het bloed.
Adrenaline: hartslag omhoog, lever geeft glucose af, meer bloed naar spieren en minder naar de darmen.
Syllabus O2.2 specificatie 3: schildklier, schildklierhormoon, bijnier, adrenaline. Schildklierhormoon verhoogt in vrijwel alle cellen de stofwisseling en dus de warmteproductie. Adrenaline maakt het lichaam klaar voor actie; de afgifte verloopt via het zenuwstelsel, daarom reageert het lichaam binnen seconden. De werking van het orthosympatisch zenuwstelsel staat in de les Celcommunicatie en zenuwstelsel. Veelgemaakte fout: schildklierhormoon en adrenaline verwarren omdat beide het lichaam sneller laten werken. Schildklierhormoon werkt langzaam en blijvend, adrenaline snel en kort. Image credit: Poni Abraham / Wikimedia Commons, CC0
Rode bloedcellen onder de elektronenmicroscoop
ZELFREGULATIE · HORMONEN
Nier, geslachtsklieren en vertering
Bij lage zuurstofconcentratie maakt de nier EPO; het rode beenmerg maakt meer rode bloedcellen.
Meer rode bloedcellen brengen meer zuurstof rond: de EPO-afgifte daalt weer.
De eierstok maakt oestrogeen en de teelbal testosteron: geslachtshormonen.
Cellen in de maag- en darmwand maken verteringshormonen die klieren van het verteringsstelsel aanzetten.
Syllabus O2.2 specificatie 3: nier, EPO, eierstok, teelbal, geslachtshormoon, (spijs)verteringshormoon. EPO is een regelkring met negatieve terugkoppeling: meer rode bloedcellen betekent meer zuurstof, dus minder EPO. Wat geslachtshormonen precies doen (menstruatiecyclus, secundaire geslachtskenmerken) staat in de les Voortplanting; hier gaat het om de plaats van productie. Een voorbeeld van een verteringshormoon is gastrine uit de maagwand, dat de maagsapklieren aanzet; de vertering zelf staat in de les Vertering. Veelgemaakte fout: denken dat het rode beenmerg EPO maakt. De nier maakt EPO, het rode beenmerg reageert erop. Image credit: Bruce Wetzel en Harry Schaefer (NCI) / Wikimedia Commons, publiek domein
Zet de keten voor de schildklier op volgorde
Releasing hormoon, hypofysehormoon, schildklierhormoon, terugkoppeling. Verwachte fout: de hypofyse voor de hypothalamus zetten.
Waar wordt EPO gemaakt en waar werkt het?
Gemaakt in de nier, werkt in het rode beenmerg
Gemaakt in het rode beenmerg, werkt in de nier
Gemaakt in de bijnier, werkt in de lever
Gemaakt in de hypofyse, werkt in het hart
De nier maakt EPO, het rode beenmerg is het doelwitorgaan. Verwachte fout: de eerste optie omdraaien, omdat het beenmerg de rode bloedcellen maakt.
Eilandje van Langerhans: blauw is insuline, rood is glucagon
ZELFREGULATIE · HORMONEN
Eilandjes, insuline en glucagon
Eén soort cellen in de eilandjes van Langerhans maakt insuline, een ander soort glucagon.
De eilandjes reageren rechtstreeks op de glucoseconcentratie in het bloed, niet op de hypofyse.
Insuline: cellen nemen glucose op en de lever zet glucose om in glycogeen; de concentratie daalt.
Glucagon: de lever breekt glycogeen af tot glucose; de glucoseconcentratie stijgt.
Syllabus O2.2 specificatie 3: eilandje van Langerhans, insuline, glucagon. De foto toont een eilandje: blauw is insuline, rood is glucagon. Insuline en glucagon werken tegengesteld en zijn samen verantwoordelijk voor een vrijwel constante glucoseconcentratie. Glucagon werkt vooral op de lever; spieren geven hun glycogeen niet af aan het bloed. Veelgemaakte fout: insuline en glucagon verwisselen. Ezelsbrug: insuline zorgt dat glucose uit het bloed verdwijnt, glucagon zorgt dat er glucose bij komt. Image credit: Afferent / Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0
Regeling van de glucoseconcentratie door insuline en glucagon
ZELFREGULATIE · HORMONEN
Regelkring van de glucoseconcentratie
Na een maaltijd stijgt de glucoseconcentratie: de eilandjes geven meer insuline af.
Tussen maaltijden of bij inspanning daalt de glucose: minder insuline en meer glucagon.
Beide regelkringen werken met negatieve terugkoppeling: de uitwerking heft de afwijking op.
Zo blijft de glucoseconcentratie in het bloed rond de 5 mmol/L.
Syllabus O2.2 specificatie 1 en 3. Het schema bevat twee lussen rond dezelfde waarde: een te hoge concentratie leidt tot insuline, een te lage tot glucagon. Dat de norm rond 5 mmol/L ligt is een ronde waarde die in opgaven zo gebruikt wordt; op het examen staat de waarde bij de opgave. Veelgemaakte fout: denken dat insuline en glucagon tegelijk veel worden afgegeven. In elke situatie overheerst een van de twee. Image credit: Eigen schema, LessonUp
Glucosemeters om de glucoseconcentratie in bloed te meten
ZELFREGULATIE · HORMONEN
Sport, voeding en homeostase
Bij lange inspanning verbruiken spieren glucose; glucagon en adrenaline houden de glucoseconcentratie op peil.
Regelkringen houden het inwendig milieu stabiel: een dynamisch evenwicht met kleine schommelingen.
Zo draagt hormonale regulatie bij aan homeostase: negatieve terugkoppeling brengt een afwijking terug.
Verstoring: bij te weinig insuline of cellen die niet reageren blijft de glucoseconcentratie te hoog.
Syllabus O2.2 specificatie 4: verband tussen hormonale regulatie en homeostase; eindterm: contexten sport en voeding, en stoornissen. Een dynamisch evenwicht betekent dat de waarde voortdurend schommelt rond een gemiddelde. Bij een tekort aan insuline of een verminderde reactie van de cellen daarop blijft glucose in het bloed, omdat de regelkring niet meer kan terugsturen. De glucosemeter op de foto meet de glucoseconcentratie in het bloed. Veelgemaakte fout: homeostase zien als een constante waarde. De waarde schommelt, maar binnen grenzen. Image credit: Christidy / Wikimedia Commons, publiek domein
Vul in
Na een maaltijd geven de eilandjes insuline af, waardoor de lever glucose omzet in glycogeen en de glucoseconcentratie daalt.
Insuline laat de glucoseconcentratie dalen en de lever maakt glycogeen. Verwachte fout: glucagon kiezen, omdat dat ook uit de eilandjes komt.
Iemand maakt te weinig insuline. Wat gebeurt er na een maaltijd met glucose?
Daalt snel: cellen nemen extra glucose op
Blijft te hoog: de lever maakt meer glycogeen
Daalt snel: de lever breekt meer glycogeen af
Blijft te hoog: cellen nemen weinig glucose op
Zonder insuline nemen cellen weinig glucose op en maakt de lever weinig glycogeen, dus de glucoseconcentratie blijft hoog. Verwachte fout: denken dat de lever meer glycogeen maakt, dat doet juist insuline.
Wat vond je vandaag het lastigst?
Hormonen, klieren en doelwitorganen
Regelkringen en terugkoppeling
Hypothalamus, hypofyse en de andere klieren
Insuline, glucagon en homeostase
Gebruik de uitslag om te bepalen welk onderdeel je nog eens met een voorbeeld doorloopt.
Welk begrip wil je nog oefenen?
Reflectievraag zonder vast antwoord. Gebruik de antwoorden om de examentraining te richten.
ZELFREGULATIE · HORMONEN
Begrippen (1/2)
hormoon en doelwitorgaan: Een hormoon gaat via het bloed overal heen; alleen cellen met de passende hormoonreceptor reageren.
endocrien en exocrien: Endocrien: geen afvoerbuis, hormonen naar het bloed. Exocrien: wel een afvoerbuis.
negatieve terugkoppeling: De uitwerking remt de afgifte, zodat een afwijking kleiner wordt en de waarde stabiel blijft.
positieve terugkoppeling: De uitwerking versterkt de afgifte; de verandering wordt groter tot het proces klaar is, zoals bij de bevalling.
hypothalamus en hypofyse: De hypothalamus stuurt met een releasing hormoon de hypofyse aan; die stuurt andere klieren aan.
Cet élément n'a pas d'instructions
ZELFREGULATIE · HORMONEN
Begrippen (2/2)
schildklier en bijnier: Schildklierhormoon verhoogt de stofwisseling; adrenaline maakt het lichaam klaar voor actie.
nier en EPO: Bij zuurstoftekort maakt de nier EPO; het rode beenmerg maakt meer rode bloedcellen.
geslachts- en verteringshormonen: Eierstok en teelbal maken geslachtshormonen; maag- en darmwand maken verteringshormonen.
insuline en glucagon: Insuline verlaagt, glucagon verhoogt de glucoseconcentratie; beide komen uit de eilandjes van Langerhans.
homeostase: Hormonale regelkringen met negatieve terugkoppeling houden het inwendig milieu in dynamisch evenwicht.
Cet élément n'a pas d'instructions
