Samenvatting Fysiologie
Evolutiebiologie .............................................................................................................................................4
E1 Studie van het leven op aarde ...................................................................................................................... 4
E1.2 Hoe wordt leven bestudeerd................................................................................................................ 4
E1.3 Karakteristieken van het leven 🟠🟠 ................................................................................................... 5
E1.4 Diversiteit van het leven 🟠🟠 .............................................................................................................. 5
E2 Principes van evolutie ................................................................................................................................... 7
E2.2 Ontwikkeling van evolutietheorieën .................................................................................................... 7
E2.3 Evidentie voor evolutie 🟠🟠 ................................................................................................................ 8
E2.4 Natuurlijke selectie 🟢 .......................................................................................................................... 8
E3 Evolutie van individuen en populaties ........................................................................................................ 10
E3.2 Evolutie vindt plaats op populatieniveau 🟠🟠 .................................................................................. 10
E3.3 Oorzaken van evolutionaire veranderingen 🟢 .................................................................................. 10
E3.4 Werkingsmechanisme van natuurlijke selectie .................................................................................. 11
E4 ‘The origin of species’ ................................................................................................................................. 12
E4.2 Wat is een species .............................................................................................................................. 12
E4.3 Reproductieve isolatie tussen species ................................................................................................ 12
E4.4 Ontstaan van nieuwe species (speciatie) 🟢....................................................................................... 12
E4.5 Extinctie .............................................................................................................................................. 13
E5 Ontstaan van het leven, eencellige en meercellige organismen ................................................................ 14
E5.2 Oorsprong van het leven .................................................................................................................... 14
E5.3 De eerste eencellige organismen ....................................................................................................... 15
E5.4 De eerste meercellige organismen ..................................................................................................... 17
E5.5 Invasie van land .................................................................................................................................. 17
E5.6 De rol van extinctie............................................................................................................................. 17
E6 Diversiteit van het leven ............................................................................................................................. 18
E6.2 Systematiek ........................................................................................................................................ 18
🟠🟠
E7 Prokaryoten, bacteriën en virussen ................................................................................................... 20
E7.2 Classificatie ......................................................................................................................................... 20
E7.3 Bijzondere eigenschappen ................................................................................................................. 20
E7.4 Belang van prokaryoten ..................................................................................................................... 21
E7.5 Virussen, viroïden en prions ............................................................................................................... 21
E8 Eukaryoten ................................................................................................................................................. 23
E8.2 Protisten 🟡 ........................................................................................................................................ 23
E8.3 Planten ............................................................................................................................................... 23
E8.4 Fungi ................................................................................................................................................... 23
E8.5 Ongewervelde dieren ......................................................................................................................... 24
E8.6 Gewervelde dieren ............................................................................................................................. 25
E9 Ontstaan en ontwikkeling van de mens ..................................................................................................... 25
Celbiologie ................................................................................................................................................... 26
F1 Celfysiologie................................................................................................................................................ 26
F1.1 Wat is fysiologie.................................................................................................................................. 26
F1.3 Functie en proces ............................................................................................................................... 26
F1.4 Homeostase ........................................................................................................................................ 26
F1.5 Het ‘physiome project’ ....................................................................................................................... 27
F1.6 Belangrijkste concepten in fysiologie ................................................................................................. 28
F1.7 Wetenschap achter fysiologie ............................................................................................................ 28
, F2 Moleculaire interacties ............................................................................................................................... 30
F2.1 Herhaling chemie ................................................................................................................................ 30
F2.2 Biomoleculen ...................................................................................................................................... 30
F2.3 Waterige oplossingen, zuren, basen, buffers ..................................................................................... 30
F2.4 Proteïnen en proteïneinteracties 🟠🟠............................................................................................... 30
F2.5 Proteïnebinding 🟠🟠 ......................................................................................................................... 31
F2.6 Covalente modulatoren 🟠🟠 ............................................................................................................. 32
F2.7 Chemische modulatoren 🟠🟠 ............................................................................................................ 33
F2.5 Fysische modulatoren 🟠🟠 ................................................................................................................ 33
F2.5 Regulatie van respons door regulatie van proteïnen of regulatie van liganden in lichaam 🟠🟠 ...... 34
F3 Compartimentatie ...................................................................................................................................... 34
F3.1 Functionele lichaamscompartimenten ............................................................................................... 34
F3.2 Biologische membranen ..................................................................................................................... 34
F3.3 Intracellulaire compartimenten.......................................................................................................... 36
F3.4 Weefsels ............................................................................................................................................. 36
F3.5 Weefselhernieuwing........................................................................................................................... 39
F5 Dynamiek van membranen ........................................................................................................................ 40
F5.1 Massabalans en homeostase .............................................................................................................. 40
F5.2 Diffusie................................................................................................................................................ 41
F5.3 Proteïne-gemedieerd transport 🔴🔴🔴 ............................................................................................. 42
F5.4 Vesiculair transport 🟠🟠.................................................................................................................... 47
F5.5 Transepitheliaal transport 🟠🟠 ......................................................................................................... 49
F5.6 Osmose en toniciteit........................................................................................................................... 50
F5.7 Rustmembraanpotentiaal 🟠🟠 .......................................................................................................... 53
F5.8 Geïntegreerde membraanprocessen: insulinesecretie ...................................................................... 56
F6 Communicatie, integratie en homeostase .................................................................................................. 57
F6.1 Cel-cel communicatie ......................................................................................................................... 57
F6.2 Signaalpathways ................................................................................................................................. 58
F6.3 Nieuwe signaalmoleculen ................................................................................................................... 61
F6.4 Modulatie van signaalpathways ......................................................................................................... 61
F6.5 Homeostatische pathways ................................................................................................................. 61
Functionele fysiologie .................................................................................................................................. 62
O1 Neurofysiologie .......................................................................................................................................... 62
O1.1 Organisatie van het zenuwstelsel 🔴🔴🔴 ......................................................................................... 62
O1.2 Cellen van het zenuwstelsel............................................................................................................... 63
O1.3 Elektrische signalen en neuronen 🔴🔴🔴 ......................................................................................... 65
O1.4a Voortbeweging van prikkels - prikkelgeleiding ................................................................................ 70
O1.4b Voortbeweging van prikkels - actiepotentiaal 🟠🟠 ........................................................................ 71
O1.5 Neurotransmissie 🟠🟠 ...................................................................................................................... 75
O1.6 Neurale netwerken 🟡 ....................................................................................................................... 79
O2 Bewegingsfysiologie .................................................................................................................................. 83
O2.1 Beweging van één- en meercelligen .................................................................................................. 83
O2.2 Neuromusculaire transmissie 🟠🟠 ................................................................................................... 83
O2.2a Synaps: bouw ................................................................................................................................... 84
O2.2b Neurotransmissie............................................................................................................................. 84
O2.3 Spiercellen, spierweefsel 🟠🟠 .......................................................................................................... 86
O2.4a Skeletspierweefsel - structuur ......................................................................................................... 86
O2.4b Skeletspierweefsel - spiercontractie: glijdend filament model 🟠🟠 ............................................... 92
O2.4c Skeletspierweefsel - spiergeleiding: excitatie-contractie koppeling ................................................ 94
O4.2d Skeletspierweefsel - enkelvoudige en tetanische contractie........................................................... 95
O2.4e Skeletspierweefsel - energievoorziening 🟡 .................................................................................... 96
O2.5a Hartspierweefsel - structuur ............................................................................................................ 99
, O2.5b Hartspierweefsel - contractie ........................................................................................................ 100
O2.6a Glad spierweefsel - voorkomen en functie 🟡 ............................................................................... 101
O2.6b Glad spierweefsel - structuur......................................................................................................... 102
O2.6c Glad spierweefsel - contractie ....................................................................................................... 103
O2.6d Glad spierweefsel - excitatie-contractie koppeling ....................................................................... 104
O2.7 Verschillen tussen de soorten spierweefsels ................................................................................... 104
O3 Ademhalingsfysiologie ............................................................................................................................. 107
O3.1 Functie ............................................................................................................................................. 107
O3.2 Bouw van het ademhalingsstelsel ................................................................................................... 107
O3.3 Het proces van de ademhaling ........................................................................................................ 109
O3.4 Longventilatie .................................................................................................................................. 110
O3.5 Ademhalingsbeweging ..................................................................................................................... 113
O3.6 Transport en uitwisseling van ademhalingsgassen 🟠🟠 ................................................................. 115
O3.6a Transport - belangrijke gegevens/sensoren 🟠🟠 .......................................................................... 115
O3.6b Transport - gassen: O2 en CO2 🟠🟠 ............................................................................................. 117
O3.6c Transport - O2: rode bloedcellen ................................................................................................... 120
O3.6d Transport - CO2.............................................................................................................................. 127
O3.7 Pathofysiologie CO-vergiftiging ....................................................................................................... 128
O4 Homeostatische regelmechanismen ........................................................................................................ 129
O4.1 Waterhuishouding - osmoregulatie ................................................................................................. 129
O4.2 pH-regeling ...................................................................................................................................... 141
O4.3 Thermoregulatie .............................................................................................................................. 143
Pathofysiologie .......................................................................................................................................... 145
P1 Fysiologie van de maligne kankercel ........................................................................................................ 145
P1.1 Wat is oncologie ............................................................................................................................... 145
P1.2 Geschiedenis van kanker .................................................................................................................. 145
P1.3 Epidemiologie ................................................................................................................................... 145
P1.4 Ontstaan van tumoren ..................................................................................................................... 148
P1.5 Tumorgroei ....................................................................................................................................... 148
P1.6 Belangrijke pathofysiologische mechanismen ................................................................................. 149
P1.7 Kankerpreventie ............................................................................................................................... 152
P1.8 Symptomen en diagnose .................................................................................................................. 153
P1.9 Prognose........................................................................................................................................... 153
P1.10 Behandeling.................................................................................................................................... 153
P2 Fysiologie van verslaving .......................................................................................................................... 160
P2.1 Wat is verslaving............................................................................................................................... 160
P2.2 Tabak - historiek ............................................................................................................................... 160
P2.3 Neurotransmissie ............................................................................................................................. 160
P2.4 PZS - CZS ........................................................................................................................................... 161
P2.5 Oorzaken van verslaving................................................................................................................... 165
P2.6 Alcoholverslaving ............................................................................................................................. 165
P2.7 Drugsverslaving ................................................................................................................................ 165
P2.8 Nicotineverslaving ............................................................................................................................ 166
,Evolutiebiologie
E1 Studie van het leven op aarde
E1.2 Hoe wordt leven bestudeerd
Er zijn trappen van organisatie van levende materie, bijv.:
1. Lichaam
2. Stelsel
3. Orgaan
4. Weefsel
5. Cel
Het menselijk lichaam bestaat uit 40 000 000 000 000 cellen en heeft een hoge turnover,
elke seconde zijn er bijvoorbeeld 2 500 000 nieuwe rode bloedcellen.
Door experimenten zijn deel hypothesen bevestigd of juist niet, maar ook veel
wetenschappelijke ontdekkingen worden per toeval gedaan, zoals de ontdekking van
Penicilline.
,E1.3 Karakteristieken van het leven 🟠🟠
🟠🟠 De karakteristieken van het leven:
• Complex, georganiseerd en bestaande uit cellen
• Gekenmerkt door homeostase
• Reageren op prikkels
• Nood aan energie
o Fotosynthese
o Autotroof: organismen die non-organische stoffen kunnen omzetten naar
organische stoffen
o Heterotroof
• Mogelijkheid tot groei
• Mogelijkheid tot reproductie
• Capaciteit om te evolueren
E1.4 Diversiteit van het leven 🟠🟠
🟠🟠 Domeinen en rijken:
,Prokaryoten en eukaryoten:
• Een- en meercelligen
• Let op verschil in energievoorziening
,E2 Principes van evolutie
E2.2 Ontwikkeling van evolutietheorieën
Evolutie = verandering (over lange tijd) van karakteristieke populaties.
1. Pre-darwinisme, theologie
2. Ontdekking van nieuwe werelden en species
3. Invloed van fossielen
o Eitjes
o Feces
o Botten
o Voetsporen
o Huidafdrukken
• William Smith: verschillende soorten leefden in
verschillende tijden.
• Georges Cuvier: alles is tegelijk gecreëerd, maar
sommige soorten zijn door catastrofen uitgestorven.
• James Hutton en Charles Lyell: aarde bestaat lang
genoeg om evolutie op natuurlijke wijze te laten
plaatsvinden.
4. Pre-darwinistische evolutietheorieën
o Lamarck: overerving van verworven eigenschappen:
giraffe rekt zijn nek uit om bij een boom te kunnen, zijn
baby heeft een lange nek
5. Darwin en Wallace
o Eerste publicatiedraft Darwin 1842
o Publicaties in 1858 Linnean Society London
o 1895: ‘The origin of species by means of natural selection’, C. Darwin
,E2.3 Evidentie voor evolutie 🟠🟠
🟠🟠 Evidentie voor evolutie:
• Fossielen
• Vergelijkende anatomie
o Homologe structuren: anatomische structuren die op elkaar lijken, maar een
andere functie hebben, zoals handen van mensen en vinnen van zeehonden
met een vergelijkbaar skelet, maar andere functie; door gemeenschappelijke
voorouder
o Structuren zonder aanwijsbare functie: structuren die overgebleven zijn van
voorouders, zoals vleugels bij struisvogels, maar geen functie meer hebben
o Analoge structuren: anatomische gelijkenissen door een gelijke habitat of
gelijke noden (convergente evolutie), maar niet door eenzelfde voorouder;
dezelfde functie met verschillende voorouders (vogels en libellen kunnen
beide vliegen, maar hebben een totaal andere structuur; zeehonden en
pinguïns hebben ook een andere voorouder); convergente evolutie: niet
dezelfde voorouder, wel dezelfde omstandigheden
• Vergelijkende embryologie
o Ontogenie (=ontwikkelingsfysiologie) is een weerspiegeling van fylogenie
(=hoe een groep organismen ontstaat uit een andere groep)
• Genetica
o DNA van mensen en muizen lijkt op elkaar door gemeenschappelijke
voorouder
o Universele biochemische processen: alle cellen gebruiken:
§ DNA als drager van erfelijk materiaal
§ RNA om genetische inhoud om te zetten in proteïnen
§ Ongeveer dezelfde 20 aminozuren om proteïnen op te bouwen
§ ATP als energiedrager
E2.4 Natuurlijke selectie 🟢
🟢 Evolutietheorie (Darwin, Wallace) is gebaseerd op vier voorwaarden:
1. Er heerst variatie binnen een populatie
2. Eigenschappen worden overgeërfd
3. Sommige individuen kunnen beter overleven
o Thomas Malthus: ‘Essay on the principle of population’ (1798)
o Organismen kunnen veel meer nakomelingen produceren dan nodig voor
vervanging van de ouders
o Veel nakomelingen sterven jong, voordat ze in staat zijn om nieuwe
nakomelingen te maken
o Sommige individuen kunnen beter overleven en hebben meer nakomelingen
4. Reproductief succes is niet onder meer willekeurig
o Organismen ‘vechten’ voor een partner: fitheid
o Organismen hebben voorkeur voor bepaalde partners: kenmerken
,De samenstelling van populaties verandert in de tijd.
• Van wolven naar honden
Voorbeelden van natuurlijke selectie
• Onopvallende organismen worden minder gevangen door predatoren, overleven
langer en hebben dus meer nakomelingen
• Opvallende organismen worden gefavoriseerd als partner en hebben meer
nakomelingen
Artificiële selectie: mensen fokken met honden.
Geneeskunde houdt evolutie tegen; door verwijderen appendix zijn mensen met
appendicitis net zo ‘fit’ als zonder, waardoor de appendix niet natuurlijk verdwijnt.
, E3 Evolutie van individuen en populaties
E3.2 Evolutie vindt plaats op populatieniveau 🟠🟠
1. Chromosoom
2. Gen
3. Allel
4. Genotype
5. Fenotype
🟠🟠 Gene pool en allelfrequentie
Gene pool = som van alle genen in een populatie (bijv. 20xB en 30xb)
Allelfrequentie = hoe vaak een allel voorkomt binnen een populatie (2:3)
• Evolutie = verandering (over tijd) van allelfrequenties binnen een populatie
• Genotype-veranderingen geven fenotype-veranderingen
E3.3 Oorzaken van evolutionaire veranderingen 🟢
🟢 Oorzaken van evolutionaire veranderingen:
• Mutaties creëren nieuwe allelen en verhogen variatie: mutaties zijn altijd goed op
populatieniveau, slechte mutaties verdwijnen, goede mutaties zullen blijven.
Bijvoorbeeld een kankercel is superieur over normale cellen, is eigenlijk een mutatie
in de goede richting.
o Onontbeerlijk voor evolutie
o Zeldzaam
o Niet doelgericht, maar toevallig (niet door leefomgeving)
o Zorgt voornamelijk voor evolutie in combinatie met natuurlijke selectie
• Gene flow verhoogt similarity tussen verschillende populaties
o Organismen van een populatie komen terecht in een andere populatie
• Genetic drift zorgt voor willekeurige verandering van allelfrequenties binnen een
populatie en kan een bepaald allel geheel elimineren
o Niet alle leden van een groep reproduceren evenveel, sommige leden van
een populatie planten niet voor (bijv. zaden die op een steen vallen, vroege
sterfte)
o Populatiegrootte is belangrijk
o ‘Population bottleneck’: door een event wordt de populatie drastisch
verkleind en per toeval blijven alleen bepaalde fenotypes en allelen over
o ‘Founder effect’: een kleine groep isoleert zich, nakomelingen hebben alleen
bepaalde genen over; bijv. Ellis-van Creveld bij de Amish
• Partnerselectie, non-random mating
o Verandert niet zozeer allelfrequenties, wel genotypes
o Inteelt, ‘inbreeding’ - ‘outbreeding’
o ‘Assortative mating’: individuen met vergelijkbaar fenotype selecteren elkaar
• Natuurlijke (en seksuele) selectie verhoogt het aantal gefavoriseerde allelen en zorgt
ervoor dat aanpassing mogelijk is
o Sommige genotypes hebben een voordeel
o Betere fitness = beter reproductief success: ‘survival of the fittest’
o Afhankelijk van habitat; compromise tussen voor- en nadelen
