Bewegingswetenschappen 2: Transportprocessen in de cel

Bewegingswetenschappen 2

a:artevelde hogeschool Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2

• Dirk Van de Velde & Frank Vandaele
• 3 studiepunten
• 8 x 2 urena:artevelde hogeschool

Afspraken

• Op tijd in de les! Wie te laat komt zal helaas niet meer deelnemen aan de les,
• Print van PPT bij hebben
• Evaluatie: - Begrippenkennis - Meerkeuzevragen (gok correctie +1 en -0,25) - Open vragena:artevelde hogeschool

Inleiding Bewegingswetenschappen

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2

Thema Gebonden Fysiologie en Biomechanica

• Fysiologie en Biomechanica : werking van het organisme
• spierwerking, het functioneren van de dwarsgestreepte skeletspieren bij het uitvoeren van motorische vaardigheden.a:artevelde hogeschool

Inleiding Waarom en Hoe

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2

• Prikkel => Zenuw => Spier
• Uitrekking => meer kracht
• Krachtontwikkeling is afhankelijk van de gewrichtshoeka:artevelde hogeschool

Skelet en Beweging

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2

• Hoe komt het dat een skelet kan dansen ??a:artevelde hogeschool

Inleiding Musculosceletaal Stelsel

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2

• houding of beweging
• musculosceletaal stelsel->>
• bestuderen mechanische eigenschappen van >>
• complexe systeem van een gewricht
• krachttraining en de relatie van kracht en snelheid. ·spierkracht ·mechanische belasting ·beenderen en van ligamenten, pezen en spierena:artevelde hogeschool

Grondslagen en Celstructuur

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2

• Organisatie
• De homeostase
• Integratiemechanismen van het lichaam (coördinatie)
• Controlemechanismen op drie niveausa:artevelde hogeschool

Organisatie van het Lichaam

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2

• Moleculen -> uit atomen (4 macromolecules in lichaam) - koolhydraten, lipiden, proteïnen, nucleïnezuren
• Cellen > uit molecules - cellen en organellen
• weefsel -> uit cellen - epitheel, bindweefsel, spierweefsel, neuronen
• Organen > uit weefsel - Gemaakt uit > 1 type weefsel
• Systemen > uit organen - 11 systemen in het menselijk lichaam
• Organisme > uit systemen Molecules Organelle Cell Tissue Organ System Individuala:artevelde hogeschool

Organisatie en Differentiatie

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2

• Atomen en ionen
• 75.1012 cellen
• Door differentiatie specifieke functies
• gemeenschappelijke kenmerken ? - eiwitmetabolisme - energiemetabolisme - chemische samenstelling Surface epithelial cell Surface epithelial cell Molecules Mucous cell Mucous cell CHEMICAL LEVEL Zymogenic cell Parietal, cell 1. Somemile Zymogenic- cell CELLULAR LEVEL Parietal cell Atoms TISSUE LEVEL (epithelial tissue) Serosa Salivary gland- Pharynx (throat). Mouth Esophagus - Muscle layers Liver Stomach Pancreas Gallbladder Epithelial tissue ORGAN LEVEL (stomach) Small intestine Large intestine Rectum Anus SYSTEM LEVEL (digestive system) ORGANISMIC LEVEL (human being)a:artevelde hogeschool

Organisatie van Compartimenten

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2

• 3 compartimenten (stofwisseling!): - intracellulair, bloedplasma, interstitiële vloeistof Artery Enlarged detail Plasma Interstitial (intercellular) fluid EXTRACELLULAR FLUID (ECF) Arteriole (small artery) INTRACELLULAR FLUID (ICF) Capillary Venule (small vein) Capillary Veina:artevelde hogeschool

Ionenconcentraties in Vloeistoffen

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2 200 - H2CO3 HCO3 175 +H2CO3 H2CO3 150 HCO3 HCO3 125 K+ mEq/liter 100 Na+ Na+ CI SO12- Na+ Sodium K+ Potassium Ca2+ .2+ Calcium Mg2+ .2+ Magnesium HCO3- Bicarbonate HPO 2- 2- 4 CI- Chloride SO42 2- Sulfate 4 HPO42- Phosphate H2CO3 Carbonic acid Ca2+ Protein anions 1 so 2- Mg2+ Protein anions Key to symbols: 75 CI 50 Na+ .2+ cr HPO42- 25 Organic acids ,2+ K+. K+ Organic acids Mg2+ .2+ Mg Protein anions 0 Plasma Interstitial fluid Extracellular fluid Intracellular fluid SO.2- (organic)a:artevelde hogeschool

De Homeostase

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2

• het constant houden van de chemische samenstelling en de fysische eigenschappen van de interstitiële vloeistof
• celmetabolisme : continu stoffen opnemen uit en stoffen afgeven in de interstitiële vloeistof
• uitwisseling van stoffen ter hoogte van de capillairena:artevelde hogeschool

Homeostase en Vloeistofuitwisseling

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2 Plasma Interstitial FLUID (ECF) intercellular EXTRACELLULAR fluid Artery Enlarged detail Arteriole (small artery) INTRACELLULAR FLUID (ICF) Capillary Venule (small vein) Capillary Veina:artevelde hogeschool

Integratiemechanismen van het Lichaam

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2

• Coördinatie van de vele gespecialiseerde celgroepen, respectievelijk organen
• Zinvolle integratie in het geheel (organisme)
• Doel = homeostase reguleren
• Coördinatie tussen deze verschillende organen via: - het zenuwstelsel - het endocrien stelsela:artevelde hogeschool

Het Zenuwstelsel

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2

• informatie tussen de organen en het centraal zenuwstelsel (Hersenen met hersenstam en ruggenmerg)
• Dit is een snelle overdracht van signalen, van informatie
• Vegetatief zenuwstelsel = autonoom zenuwstelsel: - reguleert hoofdzakelijk bloedsomloop, inwendige organen, geslachtsfuncties ... Medulla Spinal cord Cervical enlargement (C3-T1) Ventral horn Ventral horn Ventral horn Lumbar enlargement (L1-S3)a:artevelde hogeschool

Zenuwstelsel en Regulatie

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2

• informatie tussen de organen en het centraal zenuwstelsel (Hersenen met hersenstam en ruggenmerg)
• Dit is een snelle overdracht van signalen, van informatie
• Vegetatief zenuwstelsel = autonoom zenuwstelsel: - reguleert hoofdzakelijk bloedsomloop, inwendige organen, geslachtsfuncties ...
• Somatisch zenuwstelsel: - regulatie skeletmusculatuur + signalen van zintuigen Central nervous system Brain Spinal cord Peripheral nervous system Peripheral nerve #ADAM.a:artevelde hogeschool

Neuronale Zones

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2 C2 C3 C4 C2 C5 C3 C6 C7 C4 C8 T1 C5 T2 - C5 T1 T3 T2 T4 T3 T2 17 T5 T8 T6 T10 T7 -C6 T8 C5 T9 C7 C7 -L1 T10 C8 -L3 C8 S2 -L5 S3 IS4 L1 L1 C6 C7 S2 C7 -C8 S3 -1 L2 L2 S1 S2 S2 S1 -L1 L3 L3 L5 L5 L4 L4 L34 L4-4 L4 L4 L5 L5 -- S1 (b) (a) C6 -C6 T11 L4- T12 C6 S5 C8 -- L2- L5 L5 S1- S1 T5 T6 T2 /T4 T9 -T11 T12 C5 L2. STa:artevelde hogeschool

Controle en Negatieve Feedback

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2 Controle warmte afgave door 1. Dilaterende bloedvaten 2. zweten

• Negatieve feedback Bloeddruk daalt Huid "Te heet" Î hersenen Signalen naar huid via neuronen "Te koud" CONTROLE CENTER Temperatuur bloed stijgt Huid warmte vastgehouden door 1. vasocontstrictie 2. Niet zweten
• het oorspronkelijk, opwekkend signaal wordt door het antwoord van de signaalontvanger (receptor) weer verminderda:artevelde hogeschool

De Celstructuur

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2

De Celorganellen

• Celkern (nucleus)
• Endoplasmatisch reticulum
• Golgi-apparaat
• Mitochondriën
• Lysosomen
• Celmembraana:artevelde hogeschool

De Cel

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2 1=lysosoom; 2=celmembraan; 3=mitochondrium; 4=endoplasmatisch reticulum (ER); 5=cytoplasma; 6=kernmembraan; 7=kernporie; 8=kern; 9=kernlichaampje; 10=ribosoom; 11 =Golgi-systeem. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ..... 11 Y. HORSSEN De cela:artevelde hogeschool

De Celkern

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2 PAARD 200

• Dubbele membraan
• Perinucleaire ruimte
• Poriën
• Chromatinenetwerk
• Nucleolus Nuclear pores Ribosomes Nucleoplasm Outer membrane Space Nuclear envelope Inner membrane Nucleolus ChromatinC Nucleus Nuclear envelope (membrane) Cytosol A G T ::::: A G A A G C T A C G A T Inactive G - C (antisense) DNA strand (not transcribed) mRNA T A ... G C G C G C G .. G G - C G A T A A T G .... C C -... G C - G A Template (sense) DNA strand (transcribed) G T ..... A C G A T G - C Key A = Adenine G Guanine ..... A Ć G C = = Cytosine T = Thymine = Uracil DNA, RNA Chromosoom Kern Telomeer Centromeer = Cel Chromatiden Basenpaar Histonen DNA- dubbelstreng T ::::: A :: A T -C Telomeer mRNA .. G Nuclear porea:artevelde hogeschool

Eiwitproductie en DNA-vertaling

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2

1. De vertaling van 1 DNA- streng via een mRNA is een kopie van de informatie in de DNA- streng nodig om een eiwit aan te maken
2. DNA bevat de informatie nodig om eiwitten te produceren
3. De mRNA verlaat de kern via de porien en gaat naar een ribosoom
4. Aminozuren (AZ), bouwstenen van eiwitten, worden met carriers naar de ribosomen gebracht
5. In het proces van de vertaling zal de informatie die mRNA bezit gebruikt worden om het aantal, de soort en de volgorde van de AZ te bepalen in de polypeptideketen. Nucleolus DNA strand 1 mRNA strand 2 Nucleus Transcription Cytoplasm 3 Arginine n IRNA C G 5 Arginine Aspartic acid Amino acid pool 4 - mRNA strand U C A G A C U C A Ribosome Polypeptide chain De cel 1000 Translationa:artevelde hogeschool

Video over Celprocessen

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2 http://www.youtube.com/watch?v=983lhh20rGYa:artevelde hogeschool

Het Endoplasmatisch Reticulum

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2

• Netwerk van kanalen tussen de kernporiën en de celwand
• Dubbel membraan zoals kern
• Ribosomen > eiwitproductie of cytoplasma eiwitten
• Vesikels = blaasjes
• GER > productie vetten (membraan)
• RER Ca:artevelde hogeschool

Het Golgi-apparaat

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2

• 6-tal platte schillen
• Gepolariseerd
• Dubbel membraan
• Vesikels
• exocytose (b) Exocytosisa:artevelde hogeschool

ER en Golgi Interactie

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2 Nucleus celmembraan Nucleaire porië Gesecreteerd proteïne Ruw ER Secretie vesikel Ribosoom Cisternae Cisterne fase Transport fase proteïne Transport vesikel Golgi- apparaat Glad ER http://www.fredonia.edu/bio241/images/5.19_ER_and_Golgi.jpga:artevelde hogeschool

Aanmaak en Transport van Proteïnen

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2 Ribosoom Transport vesikel Cis cisterna Mediale cisterna Aangemaakt Proteïne Trans cisterna Cisterna Proteïne synthese Golgi- apparaat Lysosoom 26V- Ruw ER Proteïne transport Secretie vesikel celmembraan Exocytose van een proteïne uit de cela:artevelde hogeschool

Mitochondriën

Dirk Van de Velde Bewegingswetenschappen 2

• In cytoplasma
• Boonvormig
• Energieleveranciers van de cel
• Enzymen - Afbreken grondstoffen - Verdere afbraak tot ATP Grondstoffer uit voedsel O2 ADP P. ATP CO2 (a)