Uitwisseling bloed en cellen

Omschrijving misconcept

Leerlingen denken dat de uitwisseling van voedingsstoffen en afvalstoffen tussen bloed en cellen, uitsluitend plaatsvindt door de beweging van vloeistof.

Leerlingen denken dat uitwisseling van voedingsstoffen en zuurstof alleen aan de slagaderlijke kant van het haarvatennet diffundeert.

 

Achtergrond misconcept

De uitwisseling van stoffen door beweging van vloeistof speelt maar een kleine rol in de uitwisseling van nutriënten en afvalstoffen tussen bloed en weefselvloeistof. Dit proces heet capillaire filtratie: Een klein deel van de opgeloste voedingsstoffen gaat mee met de vloeistofstroom door kleine openingen (poriën) in de capillairwand. Dit gebeurt door hydrostatische druk, waarbij vloeistof en kleine moleculen zoals glucose door deze openingen worden geperst. De meeste nutriënten en afvalstoffen worden echter uitgewisseld door middel van (gefaciliteerde) diffusie.

Gedurende de hele lengte van het haarvatennet diffundeert bijvoorbeeld glucose van het bloed naar de weefselvloeistof, niet alleen aan de slagaderlijke kant van het haarvatennet. Dit wordt mogelijk gemaakt door de GLUT-transporters, die gebruikmaken van het concentratieverschil. Afvalstoffen diffunderen in omgekeerde richting over de hele lengte van het haarvatennet. Het diffusieproces wordt makkelijker gemaakt door de dunne wand van de haarvaten, door de vele vertakkingen van het haarvatennet en door de langzame bloedstroom.

Afbeelding 1: Over de gehele lengte van het haarvatennet diffunderen stoffen tussen het bloed en weefselvloeistof.

 

Mogelijke oorzaken van de misconceptie:

  1. De leerlingen herkennen stromende vloeistoffen als een kracht die zorgt dat deeltjes zich verplaatsen. Op die manier worden bijvoorbeeld de rode bloedcellen getransporteerd in het bloed. Het lijkt voor hen logisch dat ook de opgeloste stoffen in het bloed zo ‘voortgeduwd' worden.
  2. De leerlingen beseffen niet dat opgeloste stoffen moleculair van grootte zijn en zich binnen een oplossing goed kunnen verplaatsen, ook door membranen heen.
  3. Veel tekstboeken gaan uitgebreid in op de beweging van weefselvloeistof, maar schenken weinig aandacht aan het diffusieproces. In de plaatjes is aan de pijlen vaak niet te zien dat het om een proces van diffusie gaat.
  4. Leerlingen in de bovenbouw leren dat grotere moleculen zoals glucose niet door de celmembraan kunnen, leerlingen kunnen dan denken dat deze stoffen nooit m.b.v. diffusie van het bloedplasma naar het weefselvloeistof kunnen en andersom.

 

Voorbeeldaanpak in de les

Met deze PowerPoint kun je gericht vragen stellen over de uitwisseling van stoffen tussen bloed en cellen, het bevat ook slides gericht op vmbo / onderbouw hv zonder het begrip diffusie.

Uitwisseling tussen bloed en cellen

 

 

Bronnen en verder lezen

Bozdağ, H. C. (2017). Determining the misconceptions of students on digestive system by using 3-tier conceptual measuring tool. Bartın University Journal of Faculty of Education, 6(3), 878-901.

Gul, S., Yilmaz, M., & Gul, A. (2021). Identification of the Students' Misconceptions about the Digestive System. Science Insights Education Frontiers, 21(2), 3409-3434.

Vitharana, P. R. K. A. (2021). Secondary school learners conceptions of the structure and function of the human circulatory system. International Journal of Humanities, Social Sciences and Education, 8(4), 283-292.