Menselijk lichaam: Celstructuur en onderdelen

• De bouwstenen van het menselijk lichaam zijn cellen, waarvan er miljoenen zijn.
• Cellen verschillen in levensduur, functie en uiterlijk, maar hebben dezelfde basisstructuur.

Celstructuur

• Een cel bestaat van buiten naar binnen uit de celmembraan, het cellichaam en de celkern.

Celmembraan

• De wand van de cel is semi-permeabel, wat betekent dat sommige stoffen wel en andere niet worden doorgelaten.
• De functie van de celmembraan is het opnemen van voedingsstoffen en zuurstof en het afgeven van afvalstoffen.
• De celmembraan bestaat uit eiwitten en lipiden (vetstoffen).

Cellichaam

• Het cellichaam bestaat uit cytoplasma (celplasma, plasma), een vloeibaar met vaste structuren.
• Cytoplasma bestaat voor 80% uit water en verder uit voedingsstoffen zoals eiwitten, vetten, suikers en zouten.
• Het is noodzakelijk voor de celstofwisseling en energievoorziening van het lichaam.
• Hoe dikker het cytoplasma, hoe trager de levensprocessen in de cel, wat gebeurt bij het ouder worden.

Celkern

• De celkern, oftewel de nucleus, bestaat uit kernplasma en een kernlichaam (nucleolus).
• De celkern regelt alle levensprocessen in de cel.
• Om de celkern heen zit een wand, het kernmembraan.
• Binnen het kernmembraan bevindt zich het kernplasma (nucleoplasma).
• Protoplasma is de totale plasma van de cel, dus het cytoplasma plus kernplasma.

Nucleolus of Kernlichaam

• Bestaat uit chromatine, opgebouwd uit eiwitkorrels.
• De celkern kan delen en vervolgens bestaan uit deze eiwitkorrels, bekend als chromosomen, lange, dunne draadstructuren.
• Chromosomen bevatten genen, de dragers van erfelijke informatie in DNA.

Celdeling

• De levensduur van een cel verschilt per soort.
• De levensduur van een huidcel is ongeveer 21 dagen, terwijl die van een rode bloedcel ongeveer 100 dagen is.
• Nieuwe cellen worden aangeleverd door celdeling, die in twee soorten voorkomt: directe en indirecte celdeling.

Directe Celdeling

• Bij directe deling deelt de celkern gelijktijdig (voorbeeld: eencelligen zoals bacteriën).

Indirecte Celdeling

• Bij indirecte deling deelt eerst de celkern en de chromosomen, en daarna het cellichaam.
• Indirecte celdeling kent ook twee soorten: mitose en meiose.

Mitose

• Mitose betreft lichaamscellen zoals spiercellen, huidcellen en bloedcellen.
• Hierbij vindt verdubbeling van het aantal chromosomen plaats.
• Chromosomen in de cel kopiëren zich en worden dan uit elkaar getrokken.
• Elke nieuwe helft bevat weer evenveel chromosomen.
• De cel wordt vervolgens in tweeën gesplitst, waardoor nieuwe, identieke cellen met precies dezelfde eigenschappen ontstaan.
• Rode bloedcellen, hoorncellen van de huis en zenuwcellen delen zich niet zelfstandig
• Rode bloedcellen en hoorncellen van de huid worden gevormd door een moederlaag.
• Zenuwcellen zijn al bij de geboorte in voldoende mate aangemaakt.

Meiose

• Meiose vindt alleen plaats bij rijpe geslachtscellen (eicellen bij vrouwen, zaadcellen bij mannen).
• Er vindt geen verdubbeling van chromosomen plaats, maar juist een halvering.
• Bij de bevruchting smelten de zaadcel en eicel samen, waardoor er een bevruchte eicel met het normale, dubbele aantal chromosomen ontstaat.
• Een kind krijgt op deze manier de erfelijke eigenschappen van zowel de vader als de moeder mee.

Celmembraan Transport

• Het regelen van celmembraantransport en het behouden van evenwicht (= homeostase) gebeurt door het hormoonstelsel en het zenuwstelsel.
• Celmembraantransport kan passief zijn, wat geen energie kost. Verschillende methodes van passief celmembraantransport zijn diffusie, osmose, filtratie en resorptie.

Diffusie

• Diffusie is het verplaatsen van stoffen van een hoge concentratie naar een lage concentratie.
• Dit gebeurt door de beweging van moleculen, met als doel de concentratie van stoffen overal gelijk te krijgen.
• De snelheid van diffusie hangt af van:
  • Temperatuur: hoe hoger, hoe beter.
  • Molecuulmassa: hoe kleiner, hoe sneller.
  • Diffusie-oppervlak: hoe groter, hoe meer passage mogelijk is (zoals in de longen en darmen).
  • Afstand: de dikte van het membraan beïnvloedt de snelheid.
• Stoffen die vrij door een membraan kunnen bewegen middels diffusie, zijn gasvormige stoffen CO2 (kooldioxide) en O2 (zuurstofgas), en de vloeibare stof ureum. Ook kunnen wateroplosbare stoffen door kleine kanaaltjes in het celmembraan bewegen.

Osmose

• Osmose is de verplaatsing van water door een halfdoorlaatbaar membraan.
• Alleen het water kan naar de andere zijde bewegen; alle andere stoffen blijven achter.
• De aanzuigkracht die dit proces aanstuurt, is de colloïd-osmotische druk.
• De grootte van deze druk wordt bepaald door de deeltjes die niet door het membraan kunnen.

Filtratie

• Filtratie is het verplaatsen van water met opgeloste stoffen door een wand.
• Een voorbeeld hiervan is het uittreden van bloedplasma bij de haarvaten (bloeduitstorting).

Resorptie

• Resorptie is het opnieuw opnemen van stoffen in het bloed.
• Aan de aderlijke zijde geven de haarvaten een aanzuigende werking door de stijgende eiwitconcentratie (osmotische druk). De druk neemt toe in het aderlijke stelsel, waardoor de vloeistofstroom omkeert en in de vaten wordt gezogen. 90% van de vloeistof wordt zo door het aderlijk systeem terug opgenomen, terwijl de resterende 10% naar de lymfe gaat.