Je weet natuurlijk dat je lichaamstemperatuur 37°C is.
Maar als je nauwkeurig kijkt, blijkt die temperatuur in de loop van de dag behoorlijk te variëren:
rond 38°C om tien uur ’s avonds en circa 36° C om vier uur ’s nachts.
Vlak voor je wakker wordt, stijgt je lichaamstemperatuur, zodat je alert bent aan het begin van de dag.
Dan is dat het meest nodig, zeker voor onze voorouders.
Ook de bloeddruk en de productie van sommige hormonen, vertonen deze schommelingen in de loop van de dag. Elke dag weer.
Dankzij de regelmechanismen in je lichaam, ben je altijd zo goed mogelijk aangepast aan wat het moment van de dag van je vraagt.
In dit thema kijk je naar de verschillende regelmechanismen die je lichaam heeft, om ervoor te zorgen dat je interne milieu steeds zo optimaal mogelijk is. Het vermogen van het lichaam om het interne milieu constant te houden, ondanks veranderingen in de omgeving, noem je homeostase.
Succes!
Ophalen voorkennis
De voorkennis die je voor dit thema nodig hebt komt aan de orde in de eerste vijf stappen van module 1.
Aan de start
Intro
Klaar voor de start!
Sporters gaan vaak tot het uiterste!
Ze proberen alle orgaanstelsels in hun lichaam optimaal te laten functioneren, om zo de beste prestatie neer te kunnen zetten. In de eerste stappen van de module kijk je hoe een sporter zich zo goed mogelijk voorbereidt voor de start. Daarmee herhaal je de orgaanstelsels die belangrijk zijn bij het handhaven van de homeostase. In de afsluitende stappen ga je kijken hoe de homeostase tot stand komt tijdens een wedstrijd. Tenslotte bestudeer je welke problemen er in de homeostase ontstaan, wanneer mensen in de ruimte zouden gaan leven.
Eindproduct-Beoordeling
In de laatste stap werk je zelfstandig aan de afrondende opdracht ‘Botten in de ruimte’.
Je spreekt met je docent af of je deze opdracht individueel of in tweetallen uitvoert.
Overleg met je docent op welke manier de eindopdracht wordt beoordeeld.
Doelen-Concepten
Leerdoelen
Je kunt:
het belang van de longen, lever, nieren, huid, zenuw- en hormoonstelsel voor de homeostase bij de mens beschrijven;
de relatie tussen de bouw van de lever, longen, huid en nieren en de homeostase beschrijven;
een regelkring afleiden uit een beschrijving van de regulatie van lichaamsprocessen en de principes van een regelkring toelichten;
de samenhang van de regeling van lichaamsprocessen beschrijven;
beargumenteren op welke wijze verstoring van het dynamisch evenwicht kan ontstaan en hoe deze gereguleerd kan worden.
Deelconcepten
Zenuw-zintuigstelsel, hormoonstelsel, receptoren, inwendig en uitwendig milieu, regelkring, positieve en negatieve terugkoppeling, dynamisch evenwicht, osmotische waarde, pH, temperatuur, CO2- en O2-concentratie, glucoseconcentratie, osmotische waarde.
De module 'Aan de start' bestaat uit een groot aantal opdrachten.
Op bijgaand werkplan kun je invullen welke opdrachten je gedaan hebt.
Zo houd je goed overzicht.
Download hier het Werkplan ' Aan de start '.
Werkvorm
Je werkt individueel of in tweetallen.
Tijdsduur
Je hebt voor deze module ongeveer 8 slu nodig.
Stap 1 - Zintuig-, zenuw- en spierstelsel
Kracht van Verbeelding
Onlangs kwam bij ‘De Wereld leert door’ de voorbereiding van Epke Zonderland op zijn Olympische Gouden oefening ter sprake. Prof. Dr. Bert Otten vertelde dat het heel belangrijk is dat het brein in de goede toestand komt.
Hij vertelde dat Epke dit haarfijn aanvoelde: tijdens het wachten op zijn beurt, stond Epke langs de kant, keek naar de grond en maakte bewegingen met zijn hoofd en lippen precies in het tempo van zijn vluchtelementen, die hij daarna daadwerkelijk ging maken.
Hij was dus eigenlijk al aan het vliegen, voordat hij begon en dat is voor het brein heel belangrijk, omdat het brein bij het voorstellen van bewegen dezelfde toestand meemaakt als bij het uitvoeren van de beweging. Met andere woorden, voor je hersenen maakt het niet uit of je daadwerkelijk beweegt of alleen in gedachten.
Visualisatie in de sport
Veel sporters maken bij hun voorbereiding gebruik van visualisatie.
In gedachten maken ze de bewegingen die ze tijdens de wedstrijd zullen maken.
Wat hopen ze daarmee te bereiken? Voer om dat te achterhalen het volgende practicum uit.
Practicum Visualisatie
Bevestig een grote kraal of een schroef aan een touwtje van ca 25 cm.
Neem het touwtje in je hand, laat je elleboog op de tafel steunen en laat het voorwerp stil naar beneden hangen.
Bedenk nu dat de kraal naar voren en naar achteren kan zwaaien en zie het ook voor je.
Kijk wat er gebeurt. Denk hierna aan de beweging van links naar rechts òf een rondje.
Voer het experiment ook met gesloten ogen uit. Wanneer werkt de visualisatie het best?
De verklaring:
Op het moment dat jij een beweging gaat maken, wordt vanuit de hersenen een bepaald schema geactiveerd om die beweging mogelijk te maken. Tijdens het visualiseren van die beweging wordt hetzelfde schema geactiveerd, alleen wat zwakker, omdat je de beweging niet echt uitvoert. Er ontstaat wel activiteit in de spieren. Visualisatie werkt het best zoveel mogelijk zintuigen worden geactiveerd.
Beantwoord nu de volgende vragen:
Beschrijf nauwkeurig welke zintuigen en welke delen van het zenuwstelsel en het spierstelsel tijdens dit experiment worden geactiveerd. Noem ze in de volgorde waarin ze geactiveerd worden. Gebruik eventueel kennisbank: Zintuigen algemeen
Visualisatie werkt het beste wanneer zoveel mogelijk zintuigen worden gebruikt. Welke zintuigen zijn voor Zonderland belangrijk?
Beoefen je een sport? Beantwoord vraag b dan ook voor jezelf.
Over het effect van visualisatie is ook onderzoek gedaan.
Groep 1
Groep 2
Groep 3
soort training
krachttraining
Visualisatie van de training
Geen training
Toename kracht
30%
16%
0%
Noem een aantal factoren die tijdens het experiment gecontroleerd moeten worden om uitspraken over het effect van visualisatie te kunnen doen. Vergelijk de antwoorden met een medeleerling.
Wat wil Epke Zonderland bereiken met de visualisatie vlak voor de wedstrijd?
Stap 1 - Spieren
Opdracht 1 Training van spieren
Bestudeer in Kennisbank:
Een goede trainingsprikkel geeft lichamelijke stress.
De training activeert het autonome zenuwstelsel en veroorzaakt lichte schade in de spier.
Welk deel van het autonome zenuwstelsel wordt geactiveerd?
Helemaal voorbereid stapt de sporter in het vliegtuig.
Op weg naar de start! Lees de volgende bron .
Noteer welke gevolgen de vliegreis voor het zenuwstelsel kunnen hebben en wat de sporter daar tegen zou kunnen doen.
Stap 2
Hormonen: Testosteron en EPO
Een sporter zal er alles aan doen om zijn spieren zo sterk mogelijk te maken. Trainen is natuurlijk belangrijk, maar soms worden ook andere middelen gebruikt. Testosteron is een lichaamseigen hormoon dat de spieropbouw stimuleert.
Waar wordt testosteron bij een man en bij een vrouw gevormd?
Hoe wordt de hoeveelheid testosteron in het lichaam van de man en de vrouw geregeld? Zet alle gegevens in een schema.
Beantwoord in tweetallen de volgende vragen.
Vergelijk daarna de antwoorden met die van een ander tweetal.
Wat zijn de risico’s voor de sporter van het kunstmatig gebruik van testosteron als doping?
Op welke manieren kan een sporter op een natuurlijke manier de hoeveelheid testosteron in zijn lichaam stimuleren?
Opdracht 2 EPO
Ook EPO is een lichaamseigen hormoon dat voor sporters extra belangrijk is.
Zoek op internet de antwoorden op de volgende vragen:
Wat is EPO?
Waar wordt het gemaakt en welk effect heeft het in je lichaam?
Voor welke twee doeleinden wordt door sporters kunstmatig EPO gebruikt?
Wat zijn de risico’s voor een sporter?
Wat kun je in het algemeen zeggen over de werking van hormonen,
als je ze vergelijkt met de werking van het zenuwstelsel?
Vergelijk je antwoorden met een medeleerling.
Stap 3
Slapend naar succes?
Een heel andere manier waarop sporters zich proberen te verbeteren is door te slapen in een hoogtetent. Bekijk het filmpje en lees het artikel:
In vraag 2 is een aantal in veranderingen het lichaam van Maarten genoemd.
Nog niet genoemd is de verhoogde doorbloeding van de (skelet)spieren.
Leg uit waarom dat voor een sporter belangrijk is.
Maarten gebruikt niet alleen de hoogtetent maar ook lichttherapie.
Zoek uit wat dat daarvan de bedoeling is.
Je weet natuurlijk dat eiwitten belangrijk zijn voor de opbouw van spieren.
Helpt het dan om extra eiwitten te eten?
En kun je er ook teveel van eten?
Lees om daar achter te komen, de volgende bron.
Bron: mens-en-gezondheid.infonu.nl
Bereken voor jezelf hoeveel gram eiwitten jij per dag ongeveer zou moeten eten.
Ga voor een dag na of je ongeveer de juiste hoeveelheid eiwitten eet.
Vergelijk je antwoorden met elkaar.
Opdracht 2 Brandstoffen
Je weet nu hoeveel eiwitten de sporter ongeveer nodig heeft.
Hoe zit het met koolhydraten en vetten?
Heeft het ‘stapelen’ van koolhydraten zin? Moet een sporter ook vetten eten?
Bekijk het filmpje Pastaparty:
Bestudeer de volgende bronnen en stel een brandstoffen-voedingsadvies op voor een marathonloper.
Opdracht 3 Medicijnen
Voetballers, wielrenners, marathonlopers en triatleten doen het. Gewichtheffers schijnen het zelfs het meest te doen van allemaal. Wat ze dan doen? Pijnstillers innemen als snoepjes! Uit een onderzoek van voormalig KNVB-arts Han Inklaar blijkt dat een kwart van de profs geregeld medicijnen neemt om ondanks een blessures te kunnen voetballen.
In welke afdeling van de voetbalcompetitie worden de meeste pijnstillers gebruikt?
Wat zou daarvoor de verklaring kunnen zijn?
Wat zijn de risico’s van het slikken van veel pijnstillers?
Welk orgaan zorgt voor de afbraak van de pijnstillers nadat ze hun werk gedaan hebben? Herhaal eventueel: Detoxificatie
Hoe gaan jullie om met het gebruik van pijnstillers?
Hoeveel pijnstillers worden er op school geslikt?
Is er een schoolbeleid? Zo nee, zou dat er moeten komen?
Bespreek daarna de vragen in de klas.
Stap 5
Afweer Dirk van Tichelt ligt sinds zondagavond in het ziekenhuis van Heusden-Zolder.
Een bacteriële infectie op een kleine wondje aan de voet veroorzaakte hoge koorts en een ziekenhuisopname was onvermijdelijk.
Van Tichelt hoopt eind deze week het ziekenhuis te kunnen verlaten zodat hij toch nog kan deelnemen aan het Europees kampioenschap judo, dat volgende week in de Hongaarse hoofdstad Boedapest begint.
Vorige week was van Tichelt nog op stage in het Poolse Zakopane om het EK voor te bereiden.
Hoe een gezond lichaam schadelijke bacteriën bijvoorbeeld op de huid overwint.
Bij sporters komen met name vaak huidinfecties voor.
Waardoor zijn sporters juist hier voor extra gevoelig?
De bacteriën op en in je lichaam vormen een ecosysteem op zich.
Alleen al in je darm leven honderdduizend miljard bacteriën.
De homeostase van de darmen is belangrijk voor een goede opname van voedingsstoffen, de verwijdering van afval- en gifstoffen en de optimale werking van het immuunsysteem.
Opdracht 1 Probiotica wel of niet?
Voor een sporter dus belangrijk om de homeostase van de darm niet te verstoren!
Is het daarom verstandig probiotica te gebruiken?
Op welke orgaansystemen kunnen deze mogelijk invloed hebben?
Bespreek je antwoorden met een klasgenoot.
De wedstrijd!
In de voorgaande stappen heb je gekeken naar de voorbereiding van de sporter.
Het gaat dan om het zintuig- en zenuwstelsel, spierstelsel, hormoonstelsel, spijsverteringsstelsel, afweer en uitscheidingsstelsel. Allemaal moeten ze optimaal werken voor een topprestatie.
Verschillende regelmechanismen in het lichaam zorgen ervoor dat het interne milieu steeds zo optimaal mogelijk is. Alle orgaanstelsel werken daarbij samen.
Opdracht 1 In schema
Noteer tijdens het kijken alle grootheden die worden geregeld.
Noteer ook het regelmechanisme dat daarvoor zorgt.
Neem de tabel over en noteer voor elke grootheid de volledige regelkring: receptor, controlecentrum, effector.
Print de afbeelding ‘Overzicht van homeostase’ uit.
Noteer bij elk orgaan op welke manier dit orgaan bijdraagt aan de homeostase van het lichaam.
Teken in de figuur de invloed van de verschillende organen op de samenstelling van het bloed.
Welke stoffen worden uit het bloed opgenomen/aan het bloed afgegeven?
Welke organen zijn betrokken bij de temperatuurregeling?
Stap 7 - Afsluiting
Je gaat beginnen aan de afsluiting.
Je bestudeert een orgaanstelsel dat tot nu toe nog niet aan de orde is gekomen: het skelet.
Kan een sporter er van uitgaan dat zijn botten stevig genoeg zijn om alle krachten te weerstaan?
Of moet hij zijn botten ook speciaal trainen?
Is er ook een homeostase van de aanmaak en afbraak van botweefsel?
Om daar achter te komen maak je de opdrachten ‘Botten in de ruimte’.
Je spreekt met de docent af of de opdracht individueel of in tweetallen wordt uitgevoerd. Je spreekt ook af op welke manier de opdracht wordt beoordeeld.
Bekijk eerst het filmpje:
Als Andre Kuipers terug is op aarde na een ruimtereis van 193 dagen, zit een topprestatie er voorlopig niet in.
Hij voelt zich belabberd met name het lopen gaat slecht. Wat is er gebeurd?
Ruimtevaartorganisaties zouden ook graag mensen naar Mars sturen. Maar dat wordt een lange reis.
Zijn de botten en spieren van ruimtereizigers daartegen bestand?
Opdracht 1 Informatie
Bestudeer de bronnen.
Maak aan de hand daarvan een samenvatting of schema van:
de twee typen bot en hun functie;
‘remodelling’ van bot; wat is het, welke cellen zorgen daarvoor, wat is de functie ervan?
osteoporose; wat is het, wat zijn de risicofactoren?
Opdracht 2 Botdichtheid
Op aarde verliezen mensen vanaf hun dertigste gemiddeld 1% van hun botdichtheid per jaar.
In de ruimte is dat 1-2 % per maand, ook als ze tijdens hun ruimtereis sporten. De botten verliezen calcium.
Als voorbereiding op de vlucht wordt de botdichtheid van astronaut 1 gemeten.
De botdichtheid is 1050 mg/cm2. Voor astronaut 2 is het 1000 mg/cm2.
Wat zou de botdichtheid van astronaut 1 en 2 op aarde 1 jaar later zijn?
Bereken ook hun botdichtheid na 1 jaar in de ruimte.
Bij 20% verlies van botdichtheid wordt iemand vatbaar voor botbreuken.
Bereken hoe lang kan deze astronauten maximaal in de ruimte kunnen blijven (zonder extra maatregelen te nemen).
Stap 7 - Trainen
Opdracht 3 Trainen in de ruimte
In de diverse ruimtestations worden verschillende trainingstoestellen gebruikt, zoals fietsen en loopbanden om het verlies in botmassa tegen te gaan.
In het jaar 2000 is ook een toestel ontwikkeld om krachttraining te doen.
Bekijk de volgende video:
Is krachttraining significant beter dan de loopband of de fiets?
Gebruik de volgende gegevens en je kennis van de wiskunde (statistiek).
Raadpleeg eventueel een medeleerling met wiskunde of een docent.
Verschil in botdichtheid voor en na de vlucht van astronauten bij gebruik van verschillende trainingsmethoden.
Vergelijk deze gegevens met de resultaten van fietsers op aarde. www.webtrainer.com wat is je conclusie?
Opdracht 4 Hormonen
Stel dat de botafbraak geregeld wordt door hormonen.
Ontwerp een regelmechanisme waarbij zowel bij hoge als bij lage Ca2+ concentratie van het bloed, de activiteit van de osteoblasten en osteoclasten wordt geregeld.
Opdracht 5 Meer invloeden?
Bedenk of zoek manieren waarop ruimtereizigers de botafbraak nog meer kunnen beïnvloeden.
Opdracht 6 Terugkeer op Aarde
Wat gebeurt er na terugkeer op aarde?
Leid uit de figuur af:
Wat is het gemiddelde botverlies?
Hoe lang het duurt voordat dit voor 50% weer is hersteld?
Opdracht 7 Osteoporose
De meeste astronauten zijn mannen.
Zoek uit of osteoporose voor mannen en vrouwen vergelijkbaar is.
Opdracht 8 Gezonde botten
Schrijf op grond van wat je in deze opdracht hebt geleerd een aanbeveling voor medeleerlingen (die geen biologie in hun profiel hebben) om hen bewust te maken van het belang van gezonde botten.
Wat kunnen ze doen om gezonde botten te behouden?
Toets
De opdracht sluit je af met het maken van de toets 'Regeling algemeen'.
De toets bestaat uit een aantal gesloten en open vragen.
De gesloten vragen worden nagekeken door de computer.
De open vragen moet je zelf scoren.
Als je alle vragen beantwoord hebt, zie je je score.
Je krijgt van de vragen die je fout hebt, het goede antwoord te zien.
Klik op de knop om de toets te starten.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Stap 1 Zintuig-, zenuw- en spierstelsel Practicum Visualisatie
De verklaring:
Op het moment dat jij een beweging gaat maken, wordt vanuit de hersenen een bepaald schema geactiveerd om die beweging mogelijk te maken. Tijdens het visualiseren van die beweging wordt hetzelfde schema geactiveerd, alleen wat zwakker, omdat je de beweging niet echt uitvoert.
Er ontstaat wel activiteit in de spieren. Visualisatie werkt het best zoveel mogelijk zintuigen worden geactiveerd.
Opdracht 1 Training van spieren
De tweede trainingsprikkel moet groter zijn dan de eerste.
Zowel kracht als uithoudingsvermogen van de spier kunnen toenemen.
Op celniveau meer mitochondriën.
Op weefselniveau meer bloedvaten.
De training moet steeds iets zwaarder zijn.
De hersteltijd moet voldoende zijn.
Sympatisch deel
Hormonen
Intro
Diabetes
Waarschijnlijk heb je wel eens gehoord van diabetes.
Diabetes werd vroeger ook wel suikerziekte genoemd.
Dat is een misleidende term, want suikerziekte wordt niet veroorzaakt door het eten van suiker. Ook betekent het niet dat je geen suiker meer mag eten als je suikerziekte hebt.
In deze module gaan je kijken wat er dan wel aan de hand is als iemand diabetes heeft.
Diabetes komt veel voor.
Het aantal Nederlanders met deze aandoening is tussen 2000 en 2011 met ruim de helft gestegen, tot circa 1 miljoen mensen op dit moment.
Met COPD is diabetes de meest voorkomende chronische ziekte bij kinderen.
Hoe verandert je leven als je diabetes hebt? Kun je bijvoorbeeld sporten?
Luister naar rapster Becio en oud-volleyballer Bas van de Goor:
Wanneer een aandoening onder een bevolking voorkomt, is gezondheidsvoorlichting belangrijk:
om patiënten te begeleiden, maar ook om ziektegevallen te voorkomen!
In de laatste stap ga je zelf een actie bedenken om op jouw school diabetes en de risicofactoren onder de aandacht te brengen.
Je mag ook kiezen voor een actie die gericht is op een beter begrip voor leerlingen met diabetes.
Eindproduct-Beoordeling
Je bedenkt met je groepje één actiepunt in het kader van preventie van diabetes.
Je schrijft een draaiboek voor het uitvoeren van de actie.
Je schrijft een toelichting bij de actie, waarin je duidelijk maakt waardoor jullie actie bijdraagt aan het voorkomen van/ het beter leven met diabetes.
Je maakt bovendien promotiemateriaal voor jullie actie.
In overleg met je docent wordt de actie zo mogelijk ook uitgevoerd.
Je levert het draaiboek, de toelichting en het promotiemateriaal in.
Doelen-Concepten
Aan het eind van deze module kun je:
de werking van een regelkring in het hormoonstelsel voorspellen;
de werking van hormoonklieren en de specifieke werking van hun hormonen beschrijven;
afleiden hoe de doelorganen daarop reageren;
het verband beschrijven tussen hormonale regulatie en het handhaven van homeostase;
de relatie tussen het hormoonstelsel en het zintuig-, spier- en zenuwstelsel toelichten.
De module 'Hormonen' bestaat uit een groot aantal opdrachten.
Op bijgaand werkplan kun je invullen welke opdrachten je gedaan hebt.
Zo houd je goed overzicht.
Download hier het Werkplan ' Hormonen '.
Werkwijze
Je werkt individueel of in tweetallen.
Tijdsduur
Je hebt voor deze module ongeveer 8 slu nodig.
Stap 1 - Regelkringen en glucose
Opdracht 1 Diabetes in jouw omgeving
Ken je mensen met diabetes?
Vraag hen wat het betekent om diabetes te hebben en wissel de ervaringen uit in de klas.
Vat klassikaal samen wat je na de introductie al weet over diabetes.
In de eerste module Aan de start heb je kennis gemaakt met verschillende regelmechanismen die je lichaam heeft om ervoor te zorgen dat je interne milieu steeds zo optimaal mogelijk is. Het vermogen van het lichaam om het interne milieu constant te houden, ondanks veranderingen in de omgeving noem je homeostase. Het woord is afkomstig van de Griekse woorden homoio en stasis die respectievelijk gelijksoortig en toestand betekenen.
Opdracht 2 Regelkringen
In viertallen.
Je hebt in de vorige module regelkringen bestudeerd voor het constant houden van:
temperatuur
bloeddruk
CO2 gehalte
osmotische waarde
Ieder tekent een van de regelkringen en legt deze aan de andere leerlingen uit.
Raadpleeg zo nodig:
Je hebt in de vorige module ook een regelkring bestudeerd die het eetgedrag regelt.
Wat zijn de receptoren voor deze regelkring?
Waar bevindt zich het controle centrum?
Kijk je antwoorden zo nodig na in de kennisbank.
De belangrijkste brandstof voor cellen is glucose.
Noem vijf voedingsmiddelen waarmee jij glucose opneemt.
Mensen eten niet de hele dag.
Maar hun cellen hebben wel de hele dag brandstoffen nodig.
Hoe zou je dat op kunnen lossen?
Hier volgt een aantal mogelijkheden.
Bedenk van elke mogelijkheid tenminste één nadeel.
Eten op het moment dat het lichaam brandstof nodig heeft
Voedsel gedeeltelijk verteren en opslaan in het maagdarmkanaal.
Voedsel zo snel mogelijk verteren en voedingsstoffen opslaan in het bloed.
Voedingsstoffen direct in de cellen opnemen via doorlaatbare celmembranen.
Voedingsstoffen opslaan in een orgaan
Toets: Regeling van de glucose concentratie in je bloed
Toets: Regeling van de glucose concentratie in je bloed
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Welke van de volgende omschrijvingen hoort bij de situatie dat het bloedglucosegehalte hoog is
Lever zet glucose om in glycogeen
Spiercellen zetten glucose om in glycogeen
Aanmaak van glucagon
Aanmaak van insuline
Vetcellen zetten glucose om in vetzuren
Lever zet glycogeen om in glucose
Opdracht 6 Opname van glucose in de cel
De cellen moeten glucose uit het bloed of uit de weefselvloeistof opnemen,
en moeten dus glucose herkennen.
Bijna alle cellen in je lichaam hebben daarvoor speciale receptoren voor glucose.
Bedenk twee mogelijke nadelen van het systeem met receptoren.
Wat is een oplossing?
De receptor reageert niet op glucose maar op een andere stof.
Deze stof wordt alleen gemaakt als het glucose gehalte hoog is.
Als reactie bewegen de transportkanaaltjes voor glucose zich naar de membraan en gaan open.
Maak de juiste combinaties tussen de nummers 1 tot en met 6 in de figuur en de beschrijvingen.
Kies uit: glucose, insuline, glucose kanaal, synthese van vetzuur uit pyrodruivezuur, afbraak van glucose tot pyrodruivezuur, glycogeen
Stap 2
Wat kan er mis gaan?
De regelkring van suiker die je in stap 1 hebt geleerd is kwetsbaar.
Op welke punten zou het mis kunnen gaan?
Opdracht 1 Diabetes type I en II
Je hebt gelezen dat er twee typen diabetes zijn.
Zoek uit wat er mis gaat bij iemand met diabetes type I en type II.
Beantwoord dan de vragen:
Maak de oefening "Diabetes type I en II" onderaan de pagina.
Een van de complicaties van diabetes is beschadiging van zenuwweefsel.
Waardoor loopt juist zenuwweefsel snel schade op?
Opdracht 2 Tekort aan glucose?
Als de cellen niet genoeg glucose op kunnen nemen, gaan ze over op een noodscenario.
Uit welke stoffen kunnen ze zo nodig energie halen?
Als de cellen niet genoeg suiker kunnen opnemen, blijft de osmotische waarde van het bloed hoog.
Welke gevolgen heeft dat voor het drinkgedrag?
Beredeneer in vier stappen welke gevolgen dit heeft voor de geproduceerde urine.
Opdracht 3 Hypo of hyper?
Een te laag bloedsuikergehalte wordt wel een hypo genoemd, te hoog een hyper.
Teken voor een gezond iemand een regelkring waarin een hypo voorkomt.
Vergelijk je schema met een medeleerling
Wat kan een diabetespatiënt doen bij een hyper?
Meer insuline spuiten.
Iets met koolhydraten eten.
Gaan bewegen.
Minder insuline spuiten.
Iemand met diabetes wil gaan sporten. Wat moet hij van te voren doen?
Meer insuline spuiten.
Een boterham extra eten.
Minder insuline spuiten.
Meer vetten eten.
Kan een diabetespatiënt alcohol drinken?
Zoek hier het antwoord.
Wissel de gevonden antwoorden uit in de klas.
Opdracht 4 Regeling
Teken de manier waarop de hoeveelheid schildklier-hormoon in het bloed wordt geregeld.
Vergelijk deze regeling met de regeling van de hoeveelheid insuline in het bloed.
Wat is het belangrijkste verschil?
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
In 1869 ontdekte een Duitse student medicijnen, Paul Langerhans, groepjes cellen in de alvleesklier, waarvan de functie nog onbekend was.
Later bleken deze cellen insuline af te scheiden. De groepjes cellen werden naar hem genoemd.
Aan het begin van de twintigste eeuw deden in Canada enkele wetenschappers een experiment waarmee ze het verband tussen de alvleesklier en diabetes aantoonden.
Opdracht 1 Genezen van diabetes?
Maak de oefening "Genezen van diabetes?" onderaan de pagina.
Ze noemden het geïsoleerde stofje : isletine.
Later werd dit ïnsuline (insula – eiland in het Latijn). Om grotere hoeveelheden insuline te kunnen maken, schakelden ze over op koeien en varkens. Ze zuiverden de verkregen stof zo goed mogelijk en testen het geïsoleerde insuline uit op zichzelf. De eerste patiënt die genezen werd was een 14 jarige jongen, in 1922. Het gebruik van runderinsuline en varkensinsuline had wel nadelen.
Ondanks het zuiveren, bleven er verontreinigingen in het preparaat achter.
In 1955 werd de aminozuurvolgorde van menselijk insuline ontdekt.
Dierlijk insuline en menselijke insuline bleken niet helemaal hetzelfde.
Opdracht 2 Molecuulstructuur
Zoek in Binas (67K) de structuurformule van insuline.
Hoe noem je de getekende structuur?
Kies uit: Primaire - secundaire - tertiaire structuur.
Op hoeveel plaatsen verschillen
Menseninsuline en runderinsuline?
Menseninsuline en varkensinsuline?
Opdracht 3 Productie van insuline
Tegenwoordig wordt insuline gemaakt met behulp van bacteriën.
Insuline wordt ingespoten en niet in niet tabletvorm toegediend.
Leg uit waarom.
Gewone insuline vormt in oplossing hexameren (zes moleculen aan elkaar).
Deze moeten in het onderhuidse vet eerst uiteenvallen tot mono- en dimeren.
Door het verkregen insuline verder te bewerken worden medicijnen gemaakt met verschillende eigenschappen.
Preparaten met een langere werking dan gewoon insuline worden bijvoorbeeld gemaakt insuline in een vorm te brengen die bij de normale pH van het weefselvocht moeilijk oplosbaar is of die aan bepaalde eiwitten in het bloed bindt, waarvan het weer langzaam wordt losgemaakt.
Leg uit wat het voordeel is van langer werkend insuline.
Op welk moment van de dag zou een diabetes patiënt gebaat kunnen zijn bij deze vorm van insuline? Kies het juiste antwoord.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Opdracht 5 Diabetes
Hoewel mensen met diabetes nu goed behandeld kunnen worden, is het goed regelen van het bloedsuikergehalte nog steeds lastig en bovendien belastend voor de patiënt. Er zijn wel steeds nieuwe ontwikkelingen.
Bekijk de volgende filmpjes:
Opdracht 6 Gevolgen van diabetes
Zoek uit welke organen beschadigd raken bij iemand met een niet goed geregeld bloedsuikergehalte?
Leg ook uit waardoor juist in deze organen schade optreedt. Tip: kijk nog even naar het antwoord van stap 1, opdracht 6.
Opdracht 7 Onderzoek
Onderzoek naar de oorzaken en de gevolgen van diabetes is belangrijk.
Ook in Nederland wordt veel onderzoek gedaan.
Bekijk twee onderzoeken:
Zijn alle diabetes patiënten gebaat bij beide onderzoeken?
Bespreek je antwoord in de klas.
Oorzaken en preventie
Je gaat beginnen aan de eindopdracht. Deze bestaat uit twee delen.
Werk hierbij in viertallen. Verdeel de werkzaamheden.
Deel 1: Oorzaken
Er is niet één oorzaak aan te wijzen voor diabetes.
Het onderzoek naar de oorzaak van diabetes I richt zich vooral op de vraag waardoor het afweersysteem de eigen bete cellen aanvalt.
Het onderzoek naar diabetes II probeert vooral de risicofactoren in kaart te brengen.
Bestudeer de onderstaande bronnen.
Maak een overzicht van de mogelijke oorzaken voor diabetes 1 en 2.
Deel 2: Preventie
Als je iets weet over oorzaken, kun je gaan bedenken waarop preventie zich moet richten. Je gaat zelf een actie bedenken die op jouw school diabetes en de risicofactoren onder de aandacht brengt.
Je mag ook kiezen voor een actie die gericht is op een betere begrip voor leerlingen met diabetes.
Je bedenkt met je groepje één actiepunt.
Je schrijft een draaiboek voor het uitvoeren van de actie.
Je schrijft een toelichting bij de actie, waarin je duidelijk maakt waardoor jullie actie bijdraagt aan het voorkomen van/het beter leven met diabetes.
Je maakt bovendien promotiemateriaal voor jullie actie.
In overleg met je docent wordt de actie zo mogelijk ook uitgevoerd.
Je levert het draaiboek, de toelichting en het promotiemateriaal in.
De opdracht sluit je af met het maken van twee toetsen.
De toetsen bestaan uit gesloten en open vragen.
De gesloten vragen worden nagekeken door de computer.
De open vragen moet je zelf scoren.
Als je alle vragen beantwoord hebt, zie je je score.
Je krijgt van de vragen die je fout hebt, het goede antwoord te zien.
Klik op knoppen om de toetsen te starten.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Eten zoeken kost tijd. Het voedsel moet nog worden verteerd en dat kost ook tijd.
Brandstoffen en bouwstoffen zijn mogelijk op verschillende momenten nodig.
Ook nu kost vertering nog tijd.
Osmotische waarde vertoont grote schommelingen, waardoor bloedcellenkrimpen of zwellen.
Dat gaat alleen tot dat de concentraties binnen en buiten de cel gelijk zijn, de opname stopt als er geen concentratieverschil meer is.
Bovendien kunnen de voedingsstoffen weer uit de cel diffunderen als de concentratie in het bloed laag is.
Als de celmembraan doorlaatbaar is, kunnen allerlei stoffen dan in en uit, wat misschien niet de bedoeling is.
Opslag en afgifte moet worden goed worden geregeld zodat de cellen steeds voldoende hebben en de osmotische waarde van het bloed niet te hoog wordt.
Opdracht 5 Hoog of laag?
Lever zet glucose om in glycogeen
Spiercellen zetten glucose om in glycogeen
Aanmaak van insuline
Vetcellen zetten glucose om in vetzuren
Opdracht 6 Opname van glucose in de cel
Glucose wordt aan de receptor gebonden, maar kan dan ook niet meer naar binnen.
Er zal altijd wel wat glucose in het bloed zijn, dus de receptor is dan voortdurend bezet.
Let op: rode bloedcellen, zenuwcellen, dekweefselcellen van de nierbuisjes en het spijsverteringskanaal, hebben geen insuline nodig om glucose uit het bloed op te nemen. Hun celmembranen zijn doorlaatbaar voor glucose.
Bij hoge bloedsuikerwaarden raken deze cellen snel verzadigd met glucose.
Als de glucose niet verbruikt word, hopen allerlei schadelijke producten zich op in de cel.
Stap 2
Wat kan er mis gaan?
Bij de productie van hormoon.
Bij de herkenning van insuline door de receptor.
Bij het transport van glucose door transportkanaaltje.
Opdracht 1 Diabetes type I en II
Deze cellen hebben geen insuline nodig om glucose op te nemen.
Als het glucosegehalte van het bloed te hoog is, nemen deze cellen dus teveel glucose op.
Opdracht 2 Tekort aan glucose?
Eiwitten, vetten.
Hij valt af.
De patiënt gaat veel drinken.
Het bloed bevat veel glucose.
De maximumcapaciteit van de nier om glucose terug te nemen wordt overschreden.
Er blijft glucose in de voorurine achter en dus in de urine.
En die bevat daardoor door osmose ook veel water.
Opdracht 3 Hypo of hyper?
Meer insuline spuiten.
Gaan bewegen.
Een boterham extra eten.
Opdracht 4 Regeling
Bij de regeling van de hoeveelheid insuline speelt de hypofyse geen rol, bij de regeling van de hoeveelheid schildklierhormoon wel.
Opdracht 6 Glucose en stress
Sympatisch zenuwstelsel en bijnieren.
Het verhoogt het bloedsuikergehalte door het omzetten van glycogeen en het verhoogt de hartslag.
Stap 3
Opdracht 2 Molecuulstructuur
Secundaire structuur.
Op 3 plaatsen.
Op 1 plaats.
Opdracht 4 Insuline
Insuline wordt in de darm afgebroken.
Er is voortdurend een beetje insuline in het bloed in plaats van in kortdurend keer heel veel.
Tussen de maaltijden in.
Afsluiting
Stap1
Hoe haal je het in je hoofd?
Mindmap
Bedenk eerst zoveel mogelijk waarden die door het lichaam constant worden gehouden.
Zet daaromheen alle organen die daarbij betrokken zijn.
Geef met pijlen, woorden en plus- en mintekens aan op welke manier deze organen invloed uitoefenen.
Stap2
Reflectie
Je werk toe naar je eindexamen.
Bekijk nog eens de manier waarop je aan dit thema hebt gewerkt.
Welke strategieën heb je toegepast die vooral resultaat geven op het niveau van reproductie?
Welke helpen je bij het toepassen in bekende situaties?
Welke strategieën heb je toegepast om je kennis ook in nieuwe situaties te gebruiken?
Wat was het rendement van wat je hebt gedaan?
Overleg zo nodig met je docent over het aanleren van nieuwe strategieën.
Of kijk hier voor nuttige tips: www.iqnu.nl
Stap3
Van de examenvragen kan de voortgang worden bijgehouden op ExamenKracht.
Vraag verdere instructies aan je docent.
Binnenkort vind je hier examenvragen van ExamenKracht om mee te oefenen.
Stap4
De lift
Bijna niemand leeft meer volgens zijn eigen biologische klok.
Een wekker om wakker te worden, koffie bij het ontbijt, een ‘opkikkertje’ om vijf uur.
Hoe komt het dat we dat nodig hebben? Hoe werkt de biologische klok?
En hoe werkt dat in maatschappij van nu?
De chronobiologie bestudeert de werking van de biologische klok.
Cel
Inmiddels zijn er een tiental ‘klokgenen’ ontdekt: genen die invloed hebben op het interne, biologische ritme van levende materie.
Bij planten, dieren en mensen spelen verschillende genen een rol, maar ze werken wel op dezelfde manier.
De klokcyclus begint met het aflezen van de klokgenen en het vertalen daarvan in RNA. Het RNA beweegt vanuit de celkern naar buiten en wordt daar gebruikt om nieuwe klokeiwitten aan te maken.
Hoe noem je deze twee processen?
Deze klokeiwitten gaan terug naar de kern en voorkomen daar dat hun eigen klokgen nog verder wordt afgelezen.
Hoe zou dat kunnen gaan?
Hoe noem je deze vorm van regeling?
Soms bindt een klokeiwit aan de promotor van een ander gen.
Daardoor wordt het gen aangezet en is het af te lezen.
Hoe noem je deze vorm van terugkoppeling?
In de loop van de tijd worden de klokeiwitten en het aanwezige klok-RNA weer afgebroken.
Daardoor zijn de klokgenen niet meer geblokkeerd en kan de cyclus opnieuw beginnen.
Stel dat iemand een mutatie heeft waardoor een klokeiwit net iets langzamer wordt afgebroken.
Wat zou daarvan het gevolg kunnen zijn.
Orgaan
Met al die cellulaire biologische klokken naast elkaar in één lichaam is het wel belangrijk om ze goed op elkaar af te stemmen.
Het regelsysteem daarvoor wordt dé biologische klok genoemd en ligt in onze hersenen. Net boven de kruising van de oogzenuwen, in de hypothalamus, liggen twee kernen van ongeveer 8000 zenuwcellen; de supra chiasmatische nucleï (SCN).
Vanwege de ligging boven de oogzenuwen, staat de SCN sterk onder invloed van licht dat via onze ogen binnenkomt.
Dit licht zorgt ervoor, dat onze biologische klok dagelijks wordt gelijkgezet met de buitenwereld.
Via welke twee groepen stoffen kan de hypothalamus de cellen in het lichaam beïnvloeden?
Bij een gebrek aan licht geven cellen uit de SCN een seintje aan een andere hormoonklier in de hersenen, de pijnappelklier.
Deze gaat dan melatonine maken. Melatonine wordt via het bloed verspreid door het lichaam en maakt je slaperig.
Orgaanstelsel
Welke deel van het zenuwstelsel wordt geactiveerd door melatonine?
Wanneer door je (evt. gesloten) ogen licht binnenkomt, stoppen de seintjes van de SCN aan de pijnappelklier, en daarmee de aanmaak van melatonine.
De productie van andere stoffen, zoals cortisol en dopamine nemen toe.
Welk effect heeft dit op de bloedsomloop?
Organisme
Veel mensen kijken tot laat tv of zitten achter een laptop, tablet of smartphone.
Het licht van deze apparaten bevat veel blauwtinten, wat door de SCN wordt opgevat als daglicht. Wat is daarvan het gevolg?
Welk advies zou je op grond hiervan doen aan mensen die slecht inslapen?
Avondmensen blijken een biologische klok te hebben die net iets langer is dan 24 uur. Wat is daarvan hert gevolg?
Wat raad je mensen aan die moeite hebben met de overgang van zomertijd naar wintertijd?
Veel medische meetwaarden variëren ook met een ritme van circa 24 uur
(zie figuur).
.
Een ander moment van toedienen van chemotherapie zou kunnen leiden tot een effectievere behandeling.
Hoe zou je dit effect kunnen verklaren?
Het chronotype (ochtendmens of avondmens) varieert met de leeftijd
(zie figuur).
Welke aanbeveling kun je uit de figuur afleiden voor het onderwijs.
Stel jij en je partner zijn beiden 20 jaar oud. Welk probleem zou je volgens de grafiek kunnen hebben, wat betreft chronotype?
Maatschappij
Welk risico zou het werken in ploegendiensten kunnen hebben?
Antwoorden Afsluiting
Stap 4: De lift
Hoe noem je deze twee processen? Transcriptie en translatie
Deze klokeiwitten gaan terug naar de kern en voorkomen daar dat hun eigen klokgen nog verder wordt afgelezen.
Hoe zou dat kunnen gaan? Door te binden aan de promotor (de aan/uit-schakelaar) van hun klokgen of door de eiwitten af te remmen die bij dit afleesproces betrokken zijn.
Hoe noem je deze vorm van regeling? Negatieve terugkoppeling
Soms bindt een klokeiwit aan de promotor van een ander gen. Daardoor wordt het gen aangezet en is het af te lezen. Hoe noem je deze vorm van terugkoppeling? Positieve terugkoppeling
In de loop van de tijd worden de klokeiwitten en het aanwezige klok-RNA weer afgebroken.... Afhankelijk van de functie van dat eiwit (stimulerend en remmend) duurt een bepaald proces langer of korter. De biologische klok van dat proces verschuift dut iets.
Via welke twee groepen stoffen kan de hypothalamus de cellen in het lichaam beïnvloeden? Neurotransmitters en hormonen
Welke deel van het zenuwstelsel wordt geactiveerd door melatonine? Parasympatisch zenuwstelsel
Wanneer door je (evt. gesloten) ogen licht binnenkomt, stoppen de seintjes van de SCN aan de pijnappelklier, en daarmee de aanmaak van melatonine.... Die wordt gestimuleerd
Veel mensen kijken tot laat tv of zitten achter een laptop, tablet of smartphone. Het licht van deze apparaten bevat veel blauwtinten, wat door de SCN wordt opgevat als daglicht. Wat is daarvan het gevolg? Er wordt geen melatonine aangemaakt en we blijven actief
Welk advies zou je op grond hiervan doen aan mensen die slecht inslapen? Geen fel en blauwlicht bronnen ’s avond gebruiken, maar liever minder en geel licht.
Avondmensen blijken een biologische klok te hebben die net iets langer is dan 24 uur. Wat is daarvan hert gevolg? Ze lopen uit de pas met de 24 uur maatschappij: ze gaan te laat slapen en komen niet makkelijk uit hun bed.
Wat raad je mensen aan die moeite hebben met de overgang van zomertijd naar wintertijd? Zorgen voor veel licht ’s morgens vroeg.
Veel medische meetwaarden variëren ook met een ritme van circa 24 uur Een ander moment van toedienen van chemotherapie zou kunnen leiden tot een effectievere behandeling. Hoe zou je dit effect kunnen verklaren? Chemotherapie heeft invloed op celdeling en celdeling is niet op elk moment van de dag even sterk.
Het chronotype (ochtendmens of avondmens) varieert met de leeftijd Welke aanbeveling kun je uit de figuur afleiden voor het onderwijs? Bovenbouw middelbare school en universiteiten zouden later moeten starten.
Stel jij en je partner zijn beiden 20 jaar oud. Welk probleem zou je volgens de grafiek kunnen hebben, wat betreft chronotype? De man is meer een avondmens dan de vrouw.
Welk risico zou het werken in ploegendiensten kunnen hebben? Meer kans op ongelukken, als mensen ingezet worden op momenten waarop ze minder alert zijn.
Het arrangement Thema: Hormonen en homeostase - h45 - kopie 1 is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
Nienke Wanders
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2021-08-10 09:34:33
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Dit thema Homeostase is ontwikkeld door medewerkers van StudioVO.
Bij het ontwikkelen van het materiaal is gebruik gemaakt van of wordt verwezen naar materiaal van de volgende websites:
Fair Use
In de Stercollecties van StudioVO wordt gebruik gemaakt van beeld- en filmmateriaal dat beschikbaar is op internet. Bij het gebruik zijn we uitgegaan van fair use. Meer informatie: Fair use
Mocht u vragen/opmerkingen hebben, neem dan contact op via de helpdesk VO-content .
Aanvullende informatie over dit lesmateriaal
Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:
Leerniveau
HAVO 5;
Leerinhoud en doelen
Biologie;
Instandhouding;
Celstofwisseling;
Homeostase op celniveau;
Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten
terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI
koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI
koppeling aan te gaan.
Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.
Arrangement
Oefeningen en toetsen
Regeling algemeen
Regeling van de glucose concentratie in je bloed
Diabetes type I en II
Genezen van diabetes?
Hormonen en homeostase
Homeostase op celniveau
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat
alle
informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen
punten,
etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.
Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en
het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op
onze Developers Wiki.
Kracht van Verbeelding
Afweer
Opdracht 1 In schema
Opdracht 2 Botdichtheid
Opdracht 4 Regeling van de glucose concentratie in je bloed
Opdracht 3 Hypo of hyper?
Opdracht 4 Regeling
In 1869 ontdekte een Duitse student medicijnen, Paul Langerhans, groepjes cellen in de alvleesklier, waarvan de functie nog onbekend was.
Opdracht 5 Diabetes
Deel 2: Preventie
