Vivo | De biologie van je leven - leerwerkboek 1 vwo - gymnasium deel B by ThiemeMeulenhoff

BIOLOGIE 1 VWO/GYMNASIUM DEEL B

Beste leerling, Dit boek gebruik je samen met de digitale leeromgeving. Het is van jou, dus je mag je aantekeningen erin schrijven. Na dit schooljaar mag je het boek houden. Dan kun je er volgend jaar nog iets in opzoeken, bijvoorbeeld bij het leren voor een toets. Veel succes en plezier met biologie! Team Vivo

COLOFON Auteurs Lisette van Engelen, Barend de Graaf, Marlies van den Hurk-Bakker, Willy Stein, Bram Winkelman Eindredactie Ilse Gmelig, Agnes van Straaten-Huygen Taalredactie Marcella Spithoven Illustraties Gemma Stekelenburg, Rogier Trompert, Marjolein Luiken Ontwerp Omslag: Carlo Polman - OudZuid Ontwerp Binnenwerk: Tom Lamers - Reclamers

Opmaak Crius Group, Hulshout

Omslagbeeld Getty Images / Moment RF / Tambako

Over ThiemeMeulenhoff ThiemeMeulenhoff ontwikkelt zich van educatieve uitgeverij tot een learning design company. We brengen content, leerontwerp en technologie samen. Met onze groeiende expertise, ervaring en leeroplossingen zijn we een partner voor scholen bij het vernieuwen en verbeteren van onderwijs. Zo kunnen we samen beter recht doen aan de verschillen tussen lerenden en scholen en ervoor zorgen dat leren steeds persoonlijker, effectiever en efficiënter wordt. Samen leren vernieuwen. www.thiememeulenhoff.nl ISBN 978 90 06 730968 Eerste druk, eerste oplage, 2022 � ThiemeMeulenhoff, Amersfoort, 2022 Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of enig andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Voor zover het maken van kopieën uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16B Auteurswet 1912 j° het Besluit van 23 augustus 1985, Stbl. 471 en artikel 17 Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan Stichting Publicatie- en Reproductierechten Organisatie (PRO), Postbus 3060, 2130 KB Hoofddorp (www.stichting-pro.nl). Voor het overnemen van gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel 16 Auteurswet) dient men zich tot de uitgever te wenden. Voor meer informatie over het gebruik van muziek, film en het maken van kopieën in het onderwijs zie www.auteursrechtenonderwijs.nl. De uitgever heeft ernaar gestreefd de auteursrechten te regelen volgens de wettelijke bepalingen. Degenen die desondanks menen zekere rechten te kunnen doen gelden, kunnen zich alsnog tot de uitgever wenden. Deze uitgave is volledig CO2-neutraal geproduceerd. Het voor deze uitgave gebruikte papier is voorzien van het FSC®-keurmerk. Dit betekent dat de bosbouw op een verantwoorde wijze heeft plaatsgevonden.

INHOUD ZO WERK JE MET VIVO

6 9 17 27 39 49 58 68 75 85

Deel B Hoofdstuk 4 Bewegen 4.1 Hoe blijf je fit? 4.2 Spieren en pezen 4.3 Skelet 4.4 Botverbindingen 4.5 Blessures 4.6 Steunweefsels 4.7 Verbreding: Groei 4.8 Verdieping: Skeletten vergelijken 4.9 Hoofdstukafsluiting

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag 5.1 Waarom reageer je zoals je reageert? 5.2 Zintuigen en zenuwstelsel 5.3 Neuronen en vervoer van signalen 5.4 Zien 5.5 Hormonen 5.6 Gedrag van dieren 5.7 Verbreding: Horen, ruiken, proeven en voelen 5.8 Verdieping: Verslavingen 5.9 Hoofdstukafsluiting

88 91 97 106 116 126 135 146 154 161

Hoofdstuk 6 Planten 6.1 Wat heb je aan planten? 6.2 Bladeren en wortels 6.3 Stengels en transport 6.4 Fotosynthese en verbranding 6.5 Planten zijn overal 6.6 Voortplanting 6.7 Verbreding: Stekken en enten 6.8 Verdieping: Planten groeien en bewegen 6.9 Hoofdstukafsluiting

164 167 174 184 194 202 213 226 232 241

Actief leren Register

244 246

ZO WERK JE MET VIVO – De Biologie van je leven Je gaat aan de slag met Vivo. Bij Vivo ontdek je waarom het vak biologie belangrijk is voor jou, voor onze samenleving en onze planeet. Hieronder zie je alles wat je in Vivo tegenkomt.

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag

Waarom reageer je zoals je reageert? © Shutterstock / Jacob Lund

INLEIDING Een gekko (een soort hagedis) ruikt met zijn tong! Kun je je dat voorstellen? Hij steekt zijn tong uit om geurdeeltjes te verzamelen. Daarna beweegt hij zijn

5.1

tong langs een zintuig in zijn gehemelte. De geurdeeltjes prikkelen het zintuig. De gekko herkent op deze manier soortgenoten en prooien. Ook kan een

WAAROM REAGEER JE ZOALS JE REAGEERT? Aan het eind van deze paragraaf kan ik: uitleggen wat gedrag betekent in de biologie. uitleggen wanneer je bewust gedrag vertoont. uitleggen wanneer je onbewust gedrag vertoont. uitleggen wat het nut kan zijn van gedrag bij mensen en dieren.

gekko ’s nachts kleuren zien. Iets wat mensen niet kunnen. Zo kan een gekko

• • • •

dus ook ’s nachts prooien vangen. Ook jouw lichaam reageert op je omgeving. Je reageert op wat je ziet, ruikt, hoort of voelt. Niet om een prooi te vangen, maar bijvoorbeeld om weg te rennen van

STARTOPDRACHT

een gevaarlijke situatie. Waarom reageer je zoals je reageert? Hersenen, zenuwen, zintuigen en hormonen spelen hierbij een rol – zoals je in dit hoofdstuk zult zien.

Maak samen met een klasgenoot een mindmap over gedrag. In het midden van de mindmap staat het woord ‘gedrag’. Zet hieromheen woorden en begrippen die volgens jullie met gedrag te maken hebben.

De hersenen sturen alles aan

H1 • Waarom biologie? Keuzes maken

H2 • Inzoomen Zenuwcellen

Wat weet je al over gedrag? Gedrag is een breed begrip. Wat weet jij al over gedrag?

HET GROTE PLAATJE

Zintuigen laten je reageren op je omgeving

Waarom reageer je zoals je reageert?

Welke verbanden zijn er?

Waar draait het in dit hoofdstuk om?

H9 • Hart en bloedvaten Bloedsomloop

Je maakt je eigen keuzes

Hormonen kunnen je gedrag beïnvloeden

H4 • Bewegen Zintuigen en zenuwstelsel

STARTEN MET HET HOOFDSTUK

• Het hoofdstuk start met de grote vraag. Deze vraag ga je aan de hand van het hoofdstuk beantwoorden. • De hoofdstukvraag staat in een overzichtstekening: het grote plaatje. Daarin zie je de samenhang met andere hoofdstukken en de belangrijkste zaken van dit hoofdstuk om te onthouden. • Online vind je de Uitdaging. Dit is een grotere opdracht waarbij je de stof van het hele hoofdstuk gebruikt.

DE EERSTE PARAGRAAF

• In de eerste paragraaf ontdek je waarom het onderwerp van het hoofdstuk belangrijk is, en welke rol het onderwerp speelt in jouw leven. Ook ontdek je hoe het onderwerp samenhangt met andere onderwerpen in de biologie.

WERKEN MET DE PARAGRAFEN

• Bij de paragraaftitel zie je welke iconen uit het grote plaatje horen bij deze paragraaf. • In de leerdoelen zie je wat je deze paragraaf gaat leren. • Bij de practica gaat het om doen: je docent bepaalt welke practica je gaat doen. Je vindt deze online. • In de startopdracht ga je meteen actief aan de slag: deze opdracht gaat over de belangrijkste denkvraag van de paragraaf. Daardoor begrijp je de stof die nog komen gaat sneller en beter.

WERKEN IN HET BOEK OF ONLINE Je kunt aan de slag in je leerwerkboek of online. In je boek vind je alles wat je nodig hebt voor je toets: theorie en opdrachten. Deze staan natuurlijk ook online, plus handige extra’s. Boek • Theorie • Opdrachten

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag

Online • Theorie • Opdrachten • De Uitdaging

Zintuigen en zenuwstelsel

• Verder oefenen op maat • Practica • Proeftoets

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag

Hoofdstukafsluiting

Taken van de hersenkwabben

5.9 HOOFDSTUKAFSLUITING

Verschillende zaken worden in verschillende delen van het centrale zenuwstelsel verwerkt. Hieronder zie je zes verschillende delen van het centrale zenuwstelsel met een kleur en een nummer (I t/m VI).

KEUZEMENU Hoe leer je de theorie en begrippen uit het hoofdstuk? En hoe leg je de juiste verbanden? Kies een opdracht uit het keuzemenu achter in je boek als hulp bij het leren.

TERUG NAAR HET GROTE PLAATJE

III

Waarnemen en gedrag Je ziet hier nog een keer ‘het grote plaatje’ uit de hoofdstukopening.

De hersenen sturen alles aan

H1 • Waarom biologie? Keuzes maken

H2 • Inzoomen Zenuwcellen

Kies per beschrijving het deel van het centrale zenuwstelsel (I t/m VI) dat daarmee te maken heeft. Let op: Sommige hersendelen heb je niet of juist meerdere keren nodig.

Waar draait het in dit hoofdstuk om?

Welke verbanden zijn er?

1 Nummer I | II | III | IV | V | VI is het deel waarmee je alles wat je ziet verwerkt. 2 Nummer I | II | III | IV | V | VI is het deel waar het geheugen zit. 3 Nummer I | II | III | IV | V | VI is het deel waarmee je tijdens voetballen besluit de bal in het doel te gaan schoppen. 4 Nummers I | II | III | IV | V | VI en dan I | II | III | IV | V | VI zijn op volgorde de delen waarmee je ervoor zorgt dat je tijdens voetballen de bal precies in het doel schopt. 5 Nummer I | II | III | IV | V | VI is het deel waarmee je voelt dat je de bal raakt met je voet. 6 Nummer I | II | III | IV | V | VI is het deel waarmee je de scheidsrechter hoort fluiten, omdat je buitenspel stond.

Zintuigen laten je reageren op de omgeving

Waarom reageer je zoals je reageert?

Hormonen kunnen je gedrag beïnvloeden

H4 • Bewegen Zintuig- en zenuwstelsel Je maakt je eigen keuzes

H9 • Hart en bloedvaten Bloedsomloop

Je ziet links de verbanden tussen dit hoofdstuk en de andere hoofdstukken.

a Leg deze verbanden uit.

Noteer je antwoorden in de vakjes.

Snelle bromvlieg

Je ziet rechts iconen die laten zien waar het om draait in dit hoofdstuk.

Op je boterham zit een dikke bromvlieg. Bah! Je probeert de vlieg weg te slaan, maar deze is allang weggevlogen op het moment dat je met je hand op de plek bent waar de vlieg zat. Toch sloeg je zo snel mogelijk!

b Leg in je eigen woorden uit wat je ziet en wat je hebt geleerd in dit hoofdstuk. Noteer je antwoorden in de vakjes. Je hebt in paragraaf 1 antwoord gegeven op de grote vraag Waarom reageer je zoals je reageert? Kijk nog even terug naar wat je toen hebt geantwoord.

Hoe kan een vlieg veel sneller reageren dan dat jij kunt slaan? Verklaar dit met de bouw van het zenuwstelsel van bromvlieg en mens.

c Zou je je antwoord aanpassen na het doorlopen van dit hoofdstuk? Zo ja, wat zou je nu zeggen? Betrek in je antwoord de verbanden en de punten waar-het-om-draait uit het grote plaatje.

WERKEN MET DE PARAGRAFEN

• Blauwgedrukte woorden in de theorie zijn de belangrijkste begrippen. • In blauwe kaders staan weetjes en voorbeelden. Je ziet hoe het onderwerp van de paragraaf terugkomt in het dagelijks leven. • Iedere paragraaf heeft zes basisopdrachten. Daarna zijn er altijd drie Extra opdrachten. • Online krijg je na de zes basisopdrachten een advies op maat om verder te oefenen: Herhaling, Extra of Plus.

VERBREDING EN VERDIEPING

• Nieuwsgierig? Ga aan de slag met de extra stof. In de Verbredende paragraaf leg je de verbinding tussen dit hoofdstuk en andere thema’s. In de Verdiepende paragraaf ga je dieper in op de stof van het hoofdstuk.

HOOFDSTUKAFSLUITING

• In Actief leren vind je werkvormen om de theorie te onthouden en begrijpen. • Je kijkt terug op het grote plaatje. Begrijp je de verbanden en kun je de hoofdstukvraag beantwoorden met wat je hebt geleerd? • Met de online proeftoets controleer je of je de theorie goed hebt geleerd. • Je kijkt terug op de leerdoelen. Wat gaat goed en waar moet je nog aan werken?

4 Bewegen

HOOFDSTUK

INHOUD Het grote plaatje

.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

..................................................

Basisstof 4.1 Hoe blijf je fit?

.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.2 Spieren en pezen 4.3 Skelet

.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.4 Botverbindingen 4.5 Blessures

4.6 Steunweefsels

.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Extra stof 4.7 Verbreding: Groei

...........................................

.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.8 Verdieping: Skeletten vergelijken Hoofdstukafsluiting 4.9 Hoofdstukafsluiting

DE UITDAGING Bij elk hoofdstuk hoort een Uitdaging. Deze kun je doen als vervanging van één of meer paragrafen. Gebruik de leerstof om het probleem op te lossen! Getty Images / iStockphoto

Hoofdstuk 4 Bewegen

INLEIDING Jongeren bewegen steeds minder. Dit concluderen verschillende gezondheidsorganisaties na onderzoek onder scholieren. Jongeren van 12 t/m 18 jaar geven aan dat het vooral te maken heeft met de kosten, het gebrek aan support en te veel verplichtingen. Meer dan de helft vindt dat er meer aandacht moet komen voor sport en bewegen, onder andere op school. Beweging heeft met je botten, gewrichten en spieren te maken. Als je meer beweegt krijg je sterkere spieren en botten, wat de kans op blessures verkleint. Ook heb je minder kans op hart- en vaatziekten, overgewicht, stress, depressies, slaapproblemen en diabetes (suikerziekte).

HET GROTE PLAATJE Bewegen is gezond voor lichaam en geest

H2 • Inzoomen Cellen

Botten en spieren zorgen voor beweging

H3 • Leven op aarde Gewervelde dieren

Hoe blijf je fit? Waar draait het in dit hoofdstuk om?

Welke verbanden zijn er?

Botten en kraakbeen bevatten cellen

H8 • Voeding en verteren Energie

Wat beweegt kan stuk

H10 • Ademhalen en verbranden Uithoudingsvermogen

Hoofdstuk 4 Bewegen Hoe blijf je fit?

4.1 HOE BLIJF JE FIT?

Aan het eind van deze paragraaf kun je: uitleggen welke organenstelsels samenwerken zodat je kunt bewegen. uitleggen waarom bewegen zowel geestelijk als lichamelijk gezond is. uitleggen welke problemen kunnen ontstaan als je te weinig beweegt. uitleggen hoe je ervoor zorgt dat je genoeg beweegt.

• • • •

STARTOPDRACHT 1

4.1

Bewegen De Gezondheidsraad adviseert kinderen en jongeren tot 18 jaar om per dag ten minste 1 uur ‘matig intensief’ te bewegen en drie keer per week spieren botversterkende oefeningen te doen. Beantwoord de vragen en bespreek daarna je antwoorden met een klasgenoot.

Bewegen is gezond.

Hoofdstuk 4 Bewegen Hoe blijf je fit?

a Tijdens welke activiteiten beweeg jij ‘matig intensief’? Geef drie voorbeelden.

b Wat merk je in je lichaam wanneer je matig intensief beweegt?

c Wat zijn volgens jullie spierversterkende oefeningen?

d Wat zijn volgens jullie botversterkende oefeningen?

THEORIE Altijd in beweging De hele dag door ben je in beweging. Zelfs in je slaap beweeg je je lichaam. ’s Ochtends zet je je benen uit bed en sta je op. Wanneer je ontbijt, beweeg je nog steeds. Je armen en handen brengen het voedsel naar je mond. Misschien ben je tijdens het ontbijt aan het praten of lachen. Dan bewegen de spieren in je gezicht. Daarna ben je op weg naar school ook weer volop aan het bewegen. Meestal denk je niet na over de bewegingen die je maakt. Je lichaam doet het bijna vanzelf. Dat is anders als je gaat sporten of wanneer je een blessure of ziekte hebt. Op die momenten ben je heel bewust van je bewegingen.

Beweging in het lichaam Voor de meeste mensen gaat bewegen bijna vanzelf. Toch gebeurt er in het lichaam van alles wanneer je beweegt. Botten, spieren en gewrichten werken hierbij samen (zie figuur 1). Botten zorgen ervoor dat je kunt blijven staan. Zonder botten zou je lijf als een pudding in elkaar zakken. Het skelet van een mens bestaat uit 206 botten. Een baby heeft er nog veel meer: 350. Een aantal botten groeit aan elkaar wanneer een kind ouder wordt. Spieren zorgen voor beweging. Je hebt meer dan 600 spieren. Ze laten botten naar elkaar toe bewegen. Er zijn ook spieren die niet vastzitten aan botten. Dat geldt bijvoorbeeld voor de hartspier en spieren in de darmen. Gewrichten zijn een soort scharnieren. Een voorbeeld van een gewricht is de knie. Dankzij de knie kan het onderbeen bewegen ten opzichte van het bovenbeen.

• • •

Als je beweegt heb je meer zuurstof en voedingsstoffen nodig dan wanneer je op de bank ligt. Bij beweging doen daarom ook delen van lichaam mee die voor zuurstof en voeding zorgen. Dat merk je al snel wanneer je gaat sporten. Je hartslag gaat omhoog, je gaat sneller ademen, je wordt warm en je huid wordt rood. Waarschijnlijk heb je na een inspanning ook veel honger en dorst. 10

4.1

Hoofdstuk 4 Bewegen Hoe blijf je fit?

4.1

De eerste minuten van een training voelen vaak zwaar aan. Dat komt doordat je lichaam zich aan moet passen. Je ademhaling moet op de juiste snelheid komen. Zodra je het juiste ademhalingsritme hebt, gaat het sporten veel makkelijker.

Van stilstand naar beweging Stel je voor dat je je pen wilt pakken. In je hersenen ontstaat dan een signaal. Dat signaal wordt razendsnel doorgegeven aan de spieren in je arm en hand (zie figuur 2). Het signaal zorgt ervoor dat verschillende spieren zich aanspannen en dat botten ten opzichte van elkaar bewegen. Hierdoor beweegt je arm richting de pen en maken je vingers een grijpende beweging.

Figuur 1 Botten, spieren en gewrichten zorgen samen voor beweging.

Figuur 2 Een beweging begint als signaal in de hersenen dat de spieren aanstuurt.

Veranderingen door beweging Hoe vaker je een bepaalde beweging uitvoert, hoe gemakkelijker die beweging wordt. Denk maar aan iemand die elke dag hardloopt of zware dozen tilt. Zo iemand kan dit veel langer en gemakkelijker doen dan iemand die dit voor de eerste keer doet. Dat komt doordat het lichaam zich op verschillende manieren aanpast. Spieren worden sterker wanneer je ze vaker gebruikt. De spierkracht wordt dus groter, waardoor je je spieren meer kunt belasten. Bij dezelfde inspanning worden de spieren dus minder snel vermoeid. Je longen nemen steeds beter zuurstof op. Daardoor wordt je uithoudingsvermogen beter. Je gaat minder hijgen en kunt een inspanning steeds langer volhouden.

•

Hoofdstuk 4 Bewegen Hoe blijf je fit? Deze veranderingen zijn goed voor je lichamelijke gezondheid. Je merkt dat je je fitter voelt doordat een beweging minder moeite kost en doordat je het langer volhoudt. Verder heb je minder kans op overgewicht omdat je meer voedingsstoffen verbrandt. Ook neemt de kans op hart- en vaatziekten af door regelmatig te bewegen. Dat komt doordat het hart en de bloedvaten sterker worden.

Figuur 3 Sporten is goed voor de lichamelijke én geestelijke gezondheid.

Bewegen helpt niet alleen om je lijf gezond te houden, het is ook goed voor je geestelijke gezondheid. Door beweging ga je je goed voelen. Dat komt doordat er stoffen vrijkomen in je lichaam die zorgen voor een goed humeur en minder stress. Iemand met een gezonde leefstijl beweegt niet te veel, maar ook niet te weinig. Door genoeg te bewegen blijven de spierkracht en het uithoudingsvermogen hetzelfde of worden beter. Door te weinig beweging gaat de lichamelijke gezondheid achteruit. De spieren worden minder sterk en daardoor kun je langzaamaan steeds moeilijker bewegen.

Overbelasting en blessures Bewegen lijkt alleen maar positieve kanten te hebben. Toch is dat niet helemaal waar. Door beweging kun je namelijk ook last krijgen van overbelasting of een blessure. Meestal komt dit doordat je te veel beweegt of op een verkeerde manier. Of je hebt gewoon een keer veel pech.

Figuur 4 Een blessure kan ontstaan door te veel beweging, maar ook door een ongeluk. 12

4.1

Hoofdstuk 4 Bewegen Hoe blijf je fit? Overbelasting ontstaat wanneer je te veel van je lichaam vraagt. Je spant een spier dan vaker aan dan hij aankan, bijvoorbeeld wanneer je een te lange fietstocht maakt. Of je vraagt in één keer te veel van de spier wanneer je iets tilt dat eigenlijk te zwaar is. Je krijgt dan meteen spierpijn. Door overbelasting kun je een blessure oplopen. Zo kun je bijvoorbeeld een spier scheuren door deze te lang, te zwaar of verkeerd te belasten. Je kunt ook op een andere manier een blessure oplopen. Bijvoorbeeld wanneer je een stoeprand over het hoofd ziet en daardoor je enkel verstuikt. Of wanneer je door een ongeval iets kneust of breekt.

OPDRACHTEN 2

Jouw sport Aan welke sport doe je of zou je willen doen? Geef twee redenen waarom je die sport doet of zou willen doen.

Botten, spieren en gewrichten Maak deze opdracht in tweetallen. Welke botten, spieren en gewrichten in het menselijk lichaam ken je? Noteer samen minimaal vijf voorbeelden van elk.

Lichamelijke veranderingen bij beweging Als je beweegt, verandert je lichaam. Dit ga je testen. Ren buiten een minuut lang. Kan dat niet? Maak dan 30 diepe kniebuigingen. Wat gebeurt er met je hartslag en je ademhaling? Omschrijf wat er gebeurt en leg uit waardoor dit komt.

4.1

Hoofdstuk 4 Bewegen Hoe blijf je fit?

Orgaanstelsels Het lichaam beweegt dankzij botten, spieren en gewrichten. Naast het beenderenstelsel en het spierstelsel zijn er ook andere orgaanstelsels betrokken bij beweging. Welke orgaanstelsels zijn betrokken bij beweging en waarom? Noem drie orgaanstelsels en geef bij elk een uitleg.

Uithoudingsvermogen en hartslag Je hartslag in rust geeft informatie over je uithoudingsvermogen. Rusthartslag mannen Leeftijd

65+

18 - 25 jaar 26 - 35 jaar 36 - 45 jaar 46 - 55 jaar 56 - 65 jaar

Atleet

49 - 55

49 - 54

50 - 56

50 - 57

51 - 56

50 - 55

Uitstekend

56 - 61

55 - 61

57 - 62

58 - 63

57 - 61

56 - 61

Goed

62 - 65

63 - 66

64 - 67

62 - 67

62 - 65

Bovengemiddeld

66 - 69

66 - 70

67 - 70

67 - 71

68 - 71

66 - 69

Gemiddeld

70 - 73

71 - 74

71 - 75

72 - 76

72 - 75

70 - 73

Beneden het gemiddelde

74 - 81

75 - 81

76 - 82

77 - 83

76 - 81

74 - 79

82+

83+

84+

82+

80+

Slecht

a Bekijk de tabel. Hoe hoog is de hartslag van een man tussen de 18 en 25 jaar met een uitstekend uithoudingsvermogen?

b Kijk naar de kolom 18-25 jaar. Vergelijk bij die leeftijd de hartslag bij een uitstekend uithoudingsvermogen met de hartslag bij een slecht uithoudingsvermogen. Wat is het verschil?

4.1

Hoofdstuk 4 Bewegen Hoe blijf je fit?

c Verklaar het verschil tussen de rusthartslag van de man met de uitstekende conditie en de rusthartslag van de man met de slechte conditie.

d Vergelijk de hartslag van een jonge man (18-25 jaar) met de hartslag van een 65+’er. Wat kun je hieruit concluderen?

Maximale hartslag Om je uithoudingsvermogen te verbeteren moet je trainen met een hartslag van 60 tot 80% van je maximale hartslag. Die hangt af van je leeftijd. Je berekent de maximale hartslag met de formule: 220 - je leeftijd. Dus voor iemand van 25 is dit: 220 - 25 = 195. Hoe hoog moet jouw hartslag tijdens een training minstens zijn om je uithoudingsvermogen te verbeteren? Tip: Bereken eerst jouw maximale hartslag.

Genoeg bewegen De Gezondheidsraad adviseert kinderen tot 18 jaar om per dag ten minste 1 uur ‘matig intensief’ te bewegen en drie keer per week spieren botversterkende oefeningen te doen.

a Beweeg jij volgens deze richtlijn genoeg?

b Wat zou je kunnen doen om deze richtlijn te halen?

4.1

Hoofdstuk 4 Bewegen Hoe blijf je fit?

AFSLUITING 9

Hoe blijf je fit? De grote vraag van dit hoofdstuk is ‘Hoe blijf je fit?’ Wat is jouw antwoord op deze vraag? Gebruik in je antwoord de informatie van deze paragraaf.

4.1

Hoofdstuk 4 Bewegen Spieren en pezen

4.2 © Shutterstock / Hassel Stock

4.2 SPIEREN EN PEZEN Aan het eind van deze paragraaf kun je: uitleggen hoe skeletspieren botten in beweging kunnen brengen. uitleggen waar skeletspieren en gladde spieren zich in je lichaam bevinden en waarvoor ze dienen. uitleggen hoe skeletspieren en gladde spieren zijn opgebouwd. uitleggen hoe spierpijn en spierkramp ontstaan en hoe ze weer verdwijnen.

• • • •

Bij deze paragraaf horen de volgende practicumopdrachten: Spieren Spierweefsel Overleg met je docent welke je gaat uitvoeren.

• •

STARTOPDRACHT 1

Je spieren spannen Hoe dik zijn jouw spieren? Zegt de dikte van je spieren iets over hoe sterk je bent? Dit heb je nodig: meetlint

•

Dit ga je doen: 1 Werk in tweetallen. 2 Laat je arm ontspannen naast je lichaam hangen. Je klasgenoot meet met het meetlint de dikte (in millimeter) van je bovenarm. Noteer het in de tabel. 3 Buig daarna je arm en maak een spierbal. Je spieren zijn nu gespannen. Je klasgenoot meet de dikte van je bovenarm nog een keer. Noteer ook deze gegevens. 4 Draai nu de rollen om. 5 Als je de tabel hebt ingevuld ga je armpje drukken met elkaar.

Hoofdstuk 4 Bewegen Spieren en pezen

Dikte bovenarm Naam

Ontspannen (in mm)

Gespannen (in mm)

Verschil (in mm)

1 2

Wie is het sterkst met armpje drukken: degene met de dikste bovenarm in gespannen toestand? degene met de dikste bovenarm in ontspannen toestand? degene met het grootste verschil tussen ontspannen en gespannen bovenarm?

• • •

Vergelijk je antwoorden met de rest van de klas en geef een verklaring.

THEORIE Bewegen met skeletspieren

Figuur 1 Veel spieren liggen vlak onder je huid. 18

4.2

Hoofdstuk 4 Bewegen Spieren en pezen

Je lichaam bestaat voor ongeveer de helft uit spieren. Veel spieren zitten vlak onder de huid (zie figuur 1). Je kunt die spieren goed voelen. De spieren van je bovenarm en de kauwspier bij je wang zijn gemakkelijk te vinden. Als die spieren zich samentrekken, bewegen de botten. Dat soort spieren noem je skeletspieren. Spieren die zich samentrekken, worden korter en dikker. Dat is goed te zien bij de spier aan de bovenkant van je bovenarm. Deze spier noem je de biceps (zie figuur 2). Als die spier zich samentrekt, beweegt je onderarm omhoog. Als je daarna je arm weer strekt, gebruik je een spier aan de onderkant van je bovenarm: de triceps. Deze spier zorgt dus voor een tegengestelde beweging. De biceps en de triceps noem je antagonisten. Als de biceps zich samentrekt en de triceps ontspant, dan buigt de arm zich. Als de triceps zich samentrekt en de biceps ontspant, dan strekt de arm zich. Probeer het maar eens en voel wat er gebeurt! Als beide antagonisten zich tegelijkertijd even krachtig samentrekken, is er geen beweging. Je arm blijft in een vaste stand.

biceps samengetrokken

triceps ontspannen

biceps ontspannen

triceps samengetrokken

Figuur 2 Je buigt en strekt je arm door afwisselend de biceps en de triceps samen te trekken.

Als je zit, is een groot aantal spieren voortdurend samengetrokken. Dat is nodig om rechtop te blijven zitten. Als de spieren zich niet zouden samentrekken, zou je omvallen. 19

4.2

Hoofdstuk 4 Bewegen Spieren en pezen

Pezen verbinden de spieren aan het skelet Pezen zijn de verbinding tussen je spieren en je skelet. Als je beweegt, trekken pezen aan botten van je skelet. Pezen zijn taai en sterk en kunnen zelf niet samentrekken. Aan grote krachtige spieren zitten dikke pezen. Denk maar aan de achillespees van je kuitspier. Deze pees trekt met veel kracht aan het bot van je hiel als je loopt en springt. Andere pezen zijn juist lang en dun, zoals de pezen in je handen (zie figuur 3). Vlak bij je vingers is er namelijk geen ruimte voor spieren. De spieren voor het bewegen van je vingers liggen ver weg in je onderarm. 1

Figuur 3 Pezen en spieren van je vingers (1 = pees; 2 = spier)

Opbouw van een skeletspier Een skeletspier bestaat uit spierweefsel. Elke spier is opgebouwd uit spierbundels, waarin spiervezels bij elkaar liggen (zie figuur 4). Een spiervezel is een heel lange en dunne spiercel met veel kernen. Die is ontstaan doordat in een vroeg stadium kleinere cellen zijn samengesmolten. Bij een skeletspier kan de spiercel maximaal 15 cm lang zijn. In lange spieren van tientallen centimeters ligt een aantal spiercellen achter elkaar.

bot pees spier

spierbundel

Figuur 4 De bouw van een skeletspier

spiervezel celkern

4.2

Hoofdstuk 4 Bewegen Spieren en pezen Als alle spiercellen tegelijkertijd samentrekken, trekt de hele spier zich samen. Tussen de spierbundels liggen bloedvaten en zenuwen. Spiercellen hebben over de hele lengte dwarse strepen (zie figuur 5). Een skeletspier noem je daarom een dwarsgestreepte spier.

Figuur 5 Spiercellen van een dwarsgestreepte spier (microscopische foto)

Spierpijn en spierkramp Je hebt vast wel eens spierpijn gehad na intensief sporten. Meestal voel je de spierpijn pas later opkomen. De pijn ontstaat door kleine beschadigingen in de spiercellen. Deze zijn niet schadelijk. De spiercellen herstellen snel. Bovendien worden de spiercellen daarna iets sterker. Je kunt je spieren sterker en dikker maken door intensief te trainen. Als je daarna weer gaat sporten, krijg je minder snel spierpijn. Door het trainen van je spieren verandert er nog meer. In je spiercellen neemt dan het aantal mitochondriën toe. Deze zetten brandstof om in energie. De spiercellen hebben daardoor minder brandstof nodig voor dezelfde inspanning. Hierdoor heb je bijvoorbeeld meer uithoudingsvermogen als je een grote afstand rent. Als je wel eens spierkramp hebt gehad, weet je dat dit veel pijn kan doen. De belangrijkste oorzaken van kramp zijn overbelasting van de spier tijdens het sporten, een verkeerde houding of te weinig drinken tijdens intensief sporten. Spierkramp is iets heel anders dan spierpijn! Spierkramp houdt in dat alle spierbundels in een spier tegelijk maximaal samentrekken De spier kan zich dan niet uit zichzelf ontspannen en blijft dus samengetrokken. Het kost veel moeite om de spier weer te ontspannen. Vaak is uitrekken van de spier de enige manier.

4.2

Hoofdstuk 4 Bewegen Spieren en pezen

WIST JE DAT? Motoreiwitten Lange spiercellen kunnen zich samentrekken. Hoe doen ze dit? Eigenlijk hebben de spiercellen veel kleine ‘motortjes’. Dat zijn in de figuur de paarse eiwitmoleculen die langs de gele moleculen bewegen, waardoor de spier samentrekt. In de biologie spelen deze motoreiwitten, die de cel laten bewegen, een belangrijke rol. Een eencellige amoebe kan zijn vorm met behulp van motoreiwitten veranderen en zo over een waterplant kruipen. Motoreiwitten in een plantencel trekken de bladgroenkorrels door het cytoplasma. In een zaadcel die de eicel probeert te bereiken, zorgen motoreiwitten voor de krachtige beweging van zijn zweepstaart.

spiervezel

motoreiwit samengetrokken

ontspannen

Motoreiwitten laten de spiercel samentrekken.

Met behulp van motoreiwitten proberen wetenschappers biologische machientjes te bouwen van ongeveer een miljoenste millimeter groot. In de toekomst worden dit soort ‘nanorobots’ misschien wel in het lichaam geïnjecteerd om heel gericht ziekten te bestrijden.

Andere spieren in je lichaam Naast skeletspieren zijn er ook andere spieren in je lichaam. Er zitten spiertjes om bepaalde bloedvaten heen. Die kunnen de bloedvaten dichtknijpen of bij ontspanning openzetten. Zo kunnen de spiertjes regelen dat er door de organen minder of meer bloed stroomt. In je darmkanaal zitten spieren die een rol spelen bij de spijsvertering. De spieren zorgen ervoor dat je darm zich kan samentrekken en weer kan ontspannen, waardoor het voedsel door het darmkanaal wordt geduwd. In je huid zit aan elk lichaamshaartje een klein spiertje vast. Als dat zich samentrekt, gaat het haartje overeind staan. Als alle haartjes dat tegelijk doen, heb je kippenvel.

• • •

De spiercellen van al deze spieren zijn veel kleiner dan de lange spiercellen van de skeletspieren. De spiercellen hebben geen dwarse strepen (zie figuur 6). Deze spieren noem je gladde spieren. Ze trekken zich niet zo snel samen als skeletspieren en zijn onvermoeibaar. Een groot deel van het hart bestaat uit de hartspier. Deze spier is voortdurend aan het samentrekken en ontspannen. Zo wordt het bloed door het lichaam getransporteerd. De hartspier heeft eigenschappen van een skeletspier en van een gladde spier. Ook de vorm van de spiercellen lijkt op die van een skeletspier en van een gladde spier. De hartspier en de gladde spieren kun je niet bewust laten samentrekken of ontspannen. Dat is anders bij je skeletspieren, die kun je aansturen wanneer je dat wilt.

4.2

Hoofdstuk 4 Bewegen Spieren en pezen

4.2

Figuur 6 Spiercellen van gladde spier (microscopische foto). De donkere ovalen zijn celkernen.

OPDRACHTEN 2

Spierbouw

Bekijk de schematische tekening van een dwarsdoorsnede van een deel van een spier.

2 3

Hoe heten de delen 1, 2 en 3?

Dwarsdoorsnede van een deel van een spier

Spierpijn Als je je spieren op de juiste manier traint, krijg je minder last van spierpijn. Noem twee veranderingen in je spiercellen waardoor je minder last krijgt van spierpijn.

Weefsels onder microscoop Onder een microscoop bekijk je twee stukjes weefsel (weefsel 1 en 2). Uit welk deel van het lichaam komen deze weefsels? ◯ 1 = weefsel van de darm 2 = weefsel van het bloedvat ◯ 1 = weefsel van het bloedvat 2 = weefsel van de kuitspier ◯ 1 = weefsel van de kuitspier 2 = weefsel van de darm ◯ 1 = weefsel van de huid 2 = weefsel van het bloedvat

Weefsel 1 23

Weefsel 2

Hoofdstuk 4 Bewegen Spieren en pezen

4.2

Glad of gestreept Hieronder staan zeven eigenschappen. Horen de eigenschappen bij een gladde spier of bij een dwarsgestreepte spier? Dwarsgestreepte spier

Gladde spier 1

☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐

Hebben dwarse strepen die onder de microscoop zichtbaar zijn

2 Kunnen langdurig samentrekken 3 Trekken vooral krachtig samen 4 Kunnen vermoeid raken 5 Gebruik je niet bewust 6 Zitten aan je skelet vast 7 Zitten in organen

☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐

Spieren trekken samen Bij het lopen gebruik je verschillende spieren in je been (zie figuur) die op drie plaatsen aan het skelet vastzitten. De spier heeft aan een kant twee pezen.

Kies de juiste spieren bij de vragen. Er kunnen meer antwoorden mogelijk zijn.

b c d e

Spier met pezen

Welk deel van de spier trekt zich samen om het bovenbeen naar achteren te zwaaien?

☐

Welk deel van de spier trekt zich samen om het bovenbeen naar voren te zwaaien?

☐

Je buigt je onderbeen terwijl je op het andere been blijft staan. Welke delen van de spieren trekken zich dan samen?

☐

Hoofdstuk 4 Bewegen Spieren en pezen

Aanspannen zonder bewegen Skeletspieren kunnen zich ook aanspannen zonder dat je beweegt. Bij welke situaties komt dat voor? ☐ Je houdt een dienblad vol met glazen vast. ☐ Je ligt in bed te slapen. ☐ Je staat klaar bij de start van een hardloopwedstrijd. ☐ Je staat te wachten op de bus.

EXTRA OPDRACHTEN 8

Spieren van je been en voet Je gebruikt verschillende spieren als je je been en voet beweegt.

a Buig je been. Welke spieren voel je aanspannen? En welke voel je aanspannen als je daarna je been weer strekt? Teken beide spieren (in kleur) in de figuur. Zet erbij BB (been buigen) en BS (been strekken).

b Beweeg daarna je voet op en neer. Buig en strek je voet zo ver mogelijk. Welke spieren zijn nu aan het werk? Teken beide spieren in de figuur. Gebruik hiervoor een andere kleur dan bij de vorige vraag. Zet erbij VB (voeten buigen) en VS (voeten strekken). 25

4.2

Hoofdstuk 4 Bewegen Spieren en pezen

Kramp tijdens een wedstrijd Soms krijg je spierkramp tijdens een sportwedstrijd. Welke omstandigheden zorgen voor meer kans op spierkramp? ☐ de eerste wedstrijd na de zomerpauze ☐ warm weer omdat je dan meer zweet ☐ warm weer omdat warmte slecht is voor je spieren ☐ een verlenging van de wedstrijd

Kogelstoten

Negen stadia van beweging bij kogelstoten

Rechterarm van de kogelstoter, van achteren gezien

Een kogelstoter stoot een kogel weg met zijn rechterarm. In de bovenste figuur zie je negen stadia van deze beweging. In de onderste figuur zie je het skelet en twee spieren van zijn rechterarm. Hoe veranderen de lengte van de spieren P en Q tussen stadium 7 en 9? Spier P wordt korter | langer en spier Q wordt korter | langer. Meer oefenen met de stof uit deze paragraaf? Kies online voor Herhaling of Plus.

4.2

Hoofdstuk 4 Bewegen Skelet

4.3 SKELET

Aan het eind van deze paragraaf kun je: de verschillende functies van het skelet uitleggen. de bouw van de wervelkolom beschrijven. in een afbeelding delen van het skelet benoemen. de functies van delen van het skelet benoemen.

• • • •

Bij deze paragraaf horen de volgende practicumopdrachten: Botten Stevigheid vorm Overleg met je docent welke je gaat uitvoeren.

• •

STARTOPDRACHT 1

4.3

Skelet en botten In je lichaam zitten waarschijnlijk meer botten dan je denkt!

a Zoek de weetjes over botten op. Wat is het kleinste botje? Wat is het langste bot? Hoeveel botten heeft een volwassen mens? Hoeveel botten heeft een pasgeboren baby? Welk bot hebben mensen wel maar honden niet?

Hoofdstuk 4 Bewegen Skelet

4.3

Het menselijk skelet bestaat uit heel veel botten. Waarschijnlijk ken je al een aantal namen. In de woordzoeker zijn twintig namen van botten verstopt. Vind jij ze allemaal?

b Zoek de twintig namen van botten in de woordzoeker. Borstbeen, dijbeen, ellepijp, handwortelbeentje, heiligbeen, heupbeen, hielbeen, jukbeen, knieschijf, kuitbeen, middenhandsbeentje, onderkaak, opperarmbeen, rib, scheenbeen, schouderblad, spaakbeen, staartbeen, vingerkootje, wervel. De namen staan van links naar rechts of van rechts naar links in de woordzoeker. Ze staan ook van boven naar beneden of van beneden naar boven. Ook kunnen de namen diagonaal zijn geschreven of elkaar kruisen.

THEORIE Functies van het skelet Je skelet of beenderenstelsel bestaat uit een groot aantal botten (zie figuur 1). Samen met de spieren heeft het skelet de volgende functies. Het skelet maakt beweging mogelijk wanneer je met je spieren aan de botten trekt.

•

Hoofdstuk 4 Bewegen Skelet

• •

4.3

Het skelet beschermt kwetsbare organen. De schedel beschermt bijvoorbeeld de hersenen, de borstkas beschermt het hart en de longen. Het skelet geeft stevigheid en vorm aan het lichaam. Stel je voor wat er met je lichaam zou gebeuren als je geen skelet had.

Het menselijk skelet is opgebouwd uit: 1

De botten van het hoofd

• 2 9 10

De schedel bestaat uit: - schedelbeenderen (1) - onderkaak (2)

De botten van de romp

•

6 7 8 13 3 4 5 11 12

• •

15 16

•

18 19

De wervelkolom bestaat uit: - wervels (3) - heiligbeen (4) - staartbeen (5) De borstkas bestaat uit: - ribben (6) - borstbeen (7) - borstwervels (8) De schoudergordel bestaat uit: - sleutelbeenderen (9) - schouderbladen (10) De bekkengordel bestaat uit: - heupbeenderen (11) - heiligbeen (12)

De botten van de ledematen

•

20 21 22

•

23 24 25

Figuur 1 Het menselijk skelet

De armen bestaan uit: - opperarmbeen (13) - spaakbeen (14) - ellepijp (15) - handwortelbeentjes (16) - middenhandsbeentjes (17) - vingerkootjes (18) De benen bestaan uit: - dijbeen (19) - knieschijf (20) - scheenbeen (21) - kuitbeen (22) - voetwortelbeentjes (23) - middenvoetsbeentjes (24) - teenkootjes (25)

Hoofdstuk 4 Bewegen Skelet

4.3

De botten van je schedel In je schedel liggen je hersenen. Je schedel bestaat uit een aantal botten die stevig met elkaar zijn vergroeid (zie figuur 2). Aan de voorkant van je schedel zitten twee holtes voor je ogen. Ook zit daar de opening van je neusholte. Het neusbeen is klein. Het grootste deel van je neus bestaat uit kraakbeen en dat zie je dus niet in de tekening. Je onderkaak is het enige niet-vergroeide bot van je schedel. De onderkaak zit dus los van de bovenkaak en daardoor kun je bijten en kauwen.

Figuur 2 De schedel bestaat uit botten die met elkaar zijn vergroeid. Alleen de onderkaak zit los. 1 = onderkaak; 2 = neusbeen

De botten van je wervelkolom De wervelkolom heeft vier bochten boven elkaar (zie figuur 3). Deze dubbele S-vorm maakt de wervelkolom veerkrachtig en werkt als een schokdemper. Als je bijvoorbeeld van een stoel op de grond springt, vangt de wervelkolom een deel van de schok op. De wervelkolom bestaat uit drie soorten wervels: de halswervels, de borstwervels en de lendenwervels. Hoe lager de wervels liggen, hoe groter ze zijn. Dat is zo omdat de onderste wervels meer gewicht moeten dragen dan de bovenste wervels. Helemaal onder in de wervelkolom liggen twee botten die niet op een wervel lijken. Deze botten heten heiligbeen en staartbeen. Tussen twee wervels zit een tussenwervelschijf (figuur 4). Deze bestaan uit kraakbeen. Tussenwervelschijven zorgen ervoor dat je wervelkolom kan buigen en het zijn extra schokdempers.

halswervels

S borstwervels

lendenwervels

S heiligbeen

tussenwervelschijf

Figuur 4 Tussenwervelschijf bij twee lendenwervels 30

Figuur 3 De wervelkolom, gezien vanaf de rugkant (links) en de zijkant (rechts)

Hoofdstuk 4 Bewegen Skelet

4.3

WIST JE DAT? Zeven halswervels is de norm Bijna alle zoogdieren, waaronder de mens, hebben zeven halswervels. Zelfs een giraffe heeft er zeven in zijn lange nek. Bij alle diersoorten ligt op een bepaald deel van het DNA de code die ervoor zorgt dat er zeven halswervels worden gevormd. Soms vindt er een mutatie in het DNA plaats en dan ontstaan er meer of minder halswervels. Het blijkt dat door die mutatie ook een levensbedreigende vorm van kanker ontstaat. Dieren met die ziekte gaan dood voordat ze zich kunnen voortplanten. De mutatie wordt dus nauwelijks overgedragen op nakomelingen.

Luiaards hebben soms meer of minder dan zeven halswervels.

Een uitzondering hierop is de luiaard. Een luiaard met een afwijkend aantal halswervels blijft in leven. Hoe komt dat? Het heeft zeer waarschijnlijk te maken met hun slome manier van leven. Ze heten niet voor niets luiaards! Hun lichaamstemperatuur kan variëren tussen 20 en 35 °C. Doordat er zo weinig verbranding in de cellen plaatsvindt, krijgen de luiaards veel minder snel die bepaalde vorm van kanker. Luiaards met meer of minder halswervels blijven gewoon leven.

Borstkas, schoudergordel en bekkengordel De ribben, het borstbeen en de borstwervels beschermen samen je longen en je hart. Samen vormen deze botten je borstkas (figuur 5). Behalve bescherming heeft de borstkas een belangrijke functie bij de ademhaling. Doordat je ribben en borstbeen op en neer bewegen, adem je in en uit. De ribben zitten aan de rugkant aan een borstwervel vast. De meeste ribben zitten aan de voorkant aan het borstbeen vast. De schoudergordel (figuur 5) zorgt ervoor dat de armen aan de romp vastzitten. De schoudergordel bestaat uit twee schouderbladen en twee sleutelbeenderen. Aan elk schouderblad zit een opperarmbeen vast. De schouderbladen liggen losjes op de achterkant van de borstkas, maar zijn wel stevig verbonden met spieren. Hierdoor kun je je armen naar alle kanten bewegen.

sleutelbeen schoudergordel schouderblad borstbeen ribben borstwervels

Figuur 5 De schoudergordel en de borstkas 31

borstkas

Hoofdstuk 4 Bewegen Skelet

4.3

De bekkengordel (zie figuur 6), ook wel het bekken genoemd, ondersteunt je lichaam wanneer je zit, staat, loopt en springt. Hij vormt een stevige constructie met je benen. De bekkengordel bestaat uit twee heupbeenderen en het heiligbeen. heupbeenderen

heiligbeen opperarmbeen

Figuur 6 De bekkengordel (het bekken) ellepijp

De botten van armen en benen Je armen en benen zijn je ledematen. Je arm bestaat uit de bovenarm, de onderarm en de hand (zie figuur 7). Het bot in je bovenarm heet het opperarmbeen. Dit bot zit vast aan een schouderblad. In je onderarm zitten twee botten: het spaakbeen en de ellepijp. Je been bestaat uit het bovenbeen, het onderbeen en de voet. In het bovenbeen zit het dijbeen, het langste bot van je lichaam. Dit bot zit vast aan een heupbeen. In het onderbeen zit het scheenbeen en het dunnere kuitbeen. Van buiten kun je aan de voorkant van je onderbeen de scherpe rand van het scheenbeen voelen. De botstukken van een arm en een been hebben veel overeenkomsten. De onderarm en het onderbeen bestaan beide uit twee botten die naast elkaar lopen. De hand en de voet zijn beide opgebouwd uit drie groepen van kleine botten. De handwortelbeentjes en de voetwortelbeentjes liggen op een vergelijkbare plaats. Dat geldt ook voor de middenhandsbeentjes en middenvoetsbeentjes. Elke vinger heeft drie vingerkootjes en elke teen heeft drie teenkootjes met uitzondering van de duim en de grote teen.

• • • • •

spaakbeen handwortelbeentjes middenhandsbeentjes vingerkootjes

dijbeen

knieschijf

kuitbeen scheenbeen

voetwortelbeentjes middenvoetsbeentjes teenkootjes

Figuur 7 De botten van de ledematen

4.3

Hoofdstuk 4 Bewegen Skelet

OPDRACHTEN 2

Het skelet Hoe heten de verschillende delen van het skelet? Zet de naam van het bot achter de nummers 1 t/m 12.

1 2 3

2 3

4 5

5 6

7 8

10 11

10 11 12

Het menselijk skelet 33

4.3

Hoofdstuk 4 Bewegen Skelet

De botten van arm en been Benoem de verschillende delen van de arm en het been. Zet de namen van de botten achter de cijfers 1 t/m 13. 1 2 3 4 5 6

9 10

12 13

8 1

9 10

12 13

Hoofdstuk 4 Bewegen Skelet

Wervels In de figuur zie je de wervelkolom van de mens.

halswervels

a Vergelijk de lendenwervels met de borsten de halswervel. Wat valt je op?

borstwervels

b Wat is de reden van dit verschil?

lendenwervels

c Wat zit er tussen de wervels?

heiligbeen

Wervelkolom

Wervelkolom In de figuur van de wervelkolom bij de vorige opgave zie je een dubbele S-vorm. Heeft je wervelkolom in elke houding een dubbele S vorm? Leg je antwoord uit.

4.3

Hoofdstuk 4 Bewegen Skelet

Eigenschappen van skeletdelen Elk skeletdeel heeft een bepaalde eigenschap. Maak de juiste combinaties.

• • • • •

Maakt ademhalen mogelijk. Zorgt voor schokdemping. Verbindt de romp met de armen. Verbindt de romp met de benen. Beschermt de hersenen.

• • • • •

bekkengordel borstkas schedel schoudergordel wervelkolom

Skeletten Bij de restauratie van een oude kerk zijn in een graftombe twee skeletten gevonden. Het gebit van de skeletten is onderzocht. Hieruit blijkt dat de personen ongeveer even oud waren toen ze overleden. Persoon 1 was ongeveer 15 cm groter dan persoon 2. Met behulp van sieraden en andere voorwerpen die bij de skeletten lagen, concludeerden de onderzoekers dat skelet 1 van een man is en dat skelet 2 van een vrouw is.

De bekkens van persoon 1 en persoon 2 zijn even groot. Maar het is opvallend dat de grootte van de opening tussen de beenderen van het bekken (zie pijlen) duidelijk verschillend is. Geef een verklaring voor de grotere bekkenopening van persoon 2.

EXTRA OPDRACHTEN 8

Dinosauriërs In Zuid-Limburg zijn fossielen gevonden van bepaalde dinosauriërs, de zogenaamde Hadrosauriërs. De gevonden fossielen zijn versteende delen van het skelet. Uit deze fossielen kun je afleiden hoe het skelet van zo’n Hadrosauriër is opgebouwd. Bekijk de tekening van het Hadrosauriërskelet. Met blauw zijn de gevonden fossielen aangegeven. Van de bruine botten nemen onderzoekers aan dat ze er zo hebben uitgezien. De botten van een Hadrosauriër hebben dezelfde namen als de vergelijkbare botten van een mens. In de afbeelding zijn drie fossiele botten met een cijfer aangegeven.

4.3

Hoofdstuk 4 Bewegen Skelet Zet de naam van het juiste bot achter de cijfers 1, 2 en 3.

2 1

1 2 3

Lichaam en lichaamshouding In de afbeeldingen worden lichaamshouding, spieren en skelet van mensaap en mens met elkaar vergeleken. In figuur B staat de mensaap niet in de natuurlijke houding, in figuur C wel.

a Vergelijk de schedels en spieren van een mensaap met die van een mens in figuur A. Welk verschil zie je? Geef hiervoor een verklaring.

4.3

Hoofdstuk 4 Bewegen Skelet

b Vergelijk de wervelkolom van een mensaap met die van een mens (figuur B en C). Welk verschil zie je? Geef hiervoor een verklaring.

Opgravingen Een archeoloog vindt tijdens opgravingen in een grot een aantal menselijke botten. Hij moet daarna de botten ordenen op soort bot. A

Om welk soort bot gaat het? Verbind elke letter met het juiste bot. bot A bot B bot C bot D bot E bot F bot G

• • • • • • •

dijbeen ellepijp knieschijf kuitbeen opperarmbeen scheenbeen spaakbeen

Meer oefenen met de stof uit deze paragraaf? Kies online voor Herhaling of Plus.

4.3

Hoofdstuk 4 Bewegen Botverbindingen

4.4 BOTVERBINDINGEN

Aan het eind van deze paragraaf kun je: uitleggen hoe botten ten opzichte van elkaar kunnen bewegen. van verschillende typen gewrichten uitleggen welke beweging mogelijk is. uitleggen welke soorten verbindingen tussen botten kunnen bestaan en met voorbeelden toelichten. benoemen uit welke delen een gewricht bestaat.

• • • •

Bij deze paragraaf hoort de volgende practicumopdracht: Een arm bouwen Overleg met je docent of je dit practicum gaat uitvoeren.

•

STARTOPDRACHT 1

4.4

Handig zo’n duim! De menselijke hand bestaat uit vijf vingers. Eén daarvan is de duim. Zonder duim zou ons leven er heel anders uitzien. Hoe zit dat? Raak met de punt van je duim de punten van je andere vingers van dezelfde hand aan. Probeer daarna hetzelfde met je wijsvinger, middelvinger, ringvinger en pink.

a Wat is het verschil?

Probeer zonder je duim te gebruiken met twee andere vingers een bladzijde in je boek om te slaan, je veters te strikken, je naam te schrijven.

b Wat merk je? Geef een verklaring.

Hoofdstuk 4 Bewegen Botverbindingen

4.4

Handen en voeten lijken op elkaar. Ze zijn ongeveer op dezelfde manier gebouwd.

c Kun je met je grote teen hetzelfde als met je duim? Leg je antwoord uit.

Niet alleen mensen, maar ook sommige dieren hebben handen en voeten.

d Welke diersoort heeft een ‘duim’ aan de voet? Waarom is dat handig?

THEORIE Verbindingen tussen botten Het skelet van een mens is een verzameling van kleine en grote botten. Elk bot is bijna altijd met een ander bot verbonden. Sommige botten zijn losjes met elkaar verbonden, zodat je lichaam op die plek kan bewegen. Andere botten zitten juist steviger aan elkaar vast om je lichaam te kunnen ondersteunen. Er zijn drie soorten botverbindingen: gewrichten kraakbeenverbindingen vergroeiingen

• • •

Bewegen met gewrichten Als je loopt of bukt, beweegt je skelet. Een beweeglijke verbinding tussen twee botstukken zorgt ervoor dat dat kan. Zo’n verbinding noem je een gewricht. Vaak heeft het ene botstuk een holte in de vorm van een kom en het andere botstuk een kop, die in de holte past. Dat zie bijvoorbeeld bij het heupgewricht (zie figuur 1). Op de kom en op de kop zit een laagje kraakbeen dat door gewrichtssmeer glad wordt gehouden. Hierdoor werkt het gewricht soepel. Ook voorkomt het gewrichtssmeer slijtage.

1 2

4 3

Een gewrichtskapsel houdt de twee botstukken van het gewricht bij elkaar. Vaak is een gewricht extra verstevigd met taaie en sterke gewrichtsbanden, zoals bij het heupgewricht. Ook aangespannen spieren houden een gewricht bij elkaar.

Figuur 1 Het heupgewricht 1 = heupbeen; 2 = gewrichtskapsel; 3 = kop van het dijbeen; 4 = gewrichtsband. Het gewrichtskapsel loopt over het dijbeen, de kop, kom en heupbeen heen. In deze tekening zijn de kop en de kom iets uit elkaar getrokken.

Hoofdstuk 4 Bewegen Botverbindingen

Verschillende soorten gewrichten Gewrichten maken verschillende bewegingen mogelijk. Er zijn zes gewrichtstypen (zie figuur 2). Het kogelgewricht kan in alle richtingen bewegen. Voorbeelden van een kogelgewricht zijn het schoudergewricht en het heupgewricht. Het glijgewricht is een gewricht waarbij twee stompe botuiteinden langs elkaar glijden. Met dit gewricht kun je in alle richtingen bewegen. Stevige gewrichtsbanden houden de botstukken tegen elkaar. Het gewricht tussen je sleutelbeen en je borstbeen is zo’n glijgewricht. Als je je schouderbladen naar elkaar beweegt, kun je met je vingers het gewricht goed voelen. Het zadelgewricht laat beweging in vier richtingen toe. Het zadelgewricht van je duim zit tussen het middenhandsbeentje en het handwortelbeentje. Door je flexibele duim kun je voorwerpen vastgrijpen. Sommige dierensoorten, zoals apen, kunnen door een flexibele teen ook met hun voeten (achterpoten) een grijpbeweging maken. Met het scharniergewricht kun je in twee richtingen bewegen: strekken en buigen. De knie en de elleboog zijn scharniergewrichten. Het draaigewricht zit tussen de twee bovenste halswervels. Als je nee schudt draait de bovenste halswervel om de punt van de onderliggende halswervel. Het rolgewricht maakt een rolbeweging van een bot mogelijk. Vlak bij je ellebooggewricht zit zo’n rolgewricht (zie figuur 3). Door dat gewricht rolt je spaakbeen over je ellepijp als je je hand omdraait.

• • •

1 kogelgewricht (alle richtingen)

2 glijgewricht (alle richtingen)

sleutelbeen

schouderblad

borstbeen

opperarmbeen

3 zadelgewricht

4 scharniergewricht (twee richtingen)

(vier richtingen)

opperarmbeen middenhandsbeentje handwortelbeentje

draaier

5 draaigewricht

spaakbeen

ellepijp

6 rolgewricht (twee richtingen)

(twee richtingen)

atlas

opperarmbeen

ellepijp

spaakbeen

Figuur 2 Soorten gewrichten. Pijlen geven aan hoe de gewrichten bewegen.

4.4

Hoofdstuk 4 Bewegen Botverbindingen

opperarmbeen spaakbeen rolt langs ellepijp

ellepijp spaakbeen

open hand

omgedraaide hand

Figuur 3 Door het rolgewricht vlak bij je ellebooggewricht kun je je hand draaien.

WIST JE DAT? Lopende robots Voor een programmeur is het vrij eenvoudig om een robot op wielen te laten rijden. Maar een robot laten lopen is een flinke uitdaging. Om op een natuurlijke manier te lopen, heb je gewrichten nodig. Probeer maar eens te lopen met stijve benen. De voet waarmee je een stap gaat zetten moet eigenlijk een beetje door de grond. Door je knie te buigen maak je je zwaaiende been iets korter. Voordat je voet op de grond komt, pas je precies op tijd de stand van je enkelgewricht aan. Kortom, een loopbeweging is complex. Door de stand van bovenbeen, onderbeen en voet nauwkeurig te programmeren, kan een programmeur de loopbewegingen van een mens redelijk nabootsen. Maar ondanks alle techniek zal de robot nog steeds schuifelen als een oude man.

Kun je deze robot op een natuurlijke manier laten lopen?

4.4

Hoofdstuk 4 Bewegen Botverbindingen

Beweging van het kniegewricht Bij veel sporten, zoals voetballen en skiën, belast je je kniegewrichten erg zwaar. Het kniegewricht is een scharniergewricht, maar laat ook kleine beweging in andere richtingen toe. Als je goed kijkt, bestaat het kniegewricht uit drie aparte gewrichten. Je dijbeen en je scheenbeen vormen namelijk op twee aparte plaatsen een gewricht (zie figuur 4). Tussen die twee gewrichten zitten extra gewrichtsbanden. Deze gewrichtsbanden heten kruisbanden. Het derde gewricht zit tussen je dijbeen en je knieschijf.

dijbeen

knieschijf

kruisband kraakbeen meniscus gewrichtsband

Rondom je knie zorgen meerdere banden voor een stevige verbinding. Bij een sprong wordt het hele gewicht van je lichaam opgevangen op een oppervlak van een paar cm2 van je scheenbeen.

kuitbeen scheenbeen

In het kniegewricht zitten twee kraakbeenschijven. Die zorgen er tijdens een sprong voor dat de twee botten van het gewricht niet te hard tegen elkaar worden gedrukt. Zo’n kraakbeenschijf noem je een meniscus.

Figuur 4 Kniegewricht (vooraanzicht)

Buigzame wervelkolom

Je wervelkolom buigt gemakkelijk doordat er gewrichten tussen de wervels zitten (zie figuur 5). Aan de onderkant en de bovenkant van een wervel zitten twee gewrichtsvlakjes 2 die precies passen op de gewrichtsvlakjes van de onderliggende of bovenliggende wervel. De borstwervels zijn deel van de borstkas en zijn verbonden met de ribben. De ribben bewegen tijdens het ademhalen op en neer. Hiervoor zitten er tussen de ribben en de 4 borstwervels ook gewrichtsvlakjes. Sommige borstwervels zijn aan1elke zijkant verbonden met twee ribben en hebben daar extra gewrichtsvlakjes. 1

4 1 1

Figuur 5 Borstwervel met gewrichtsvlakjes in zijaanzicht (boven) en bovenaanzicht (onder). 1 = gewrichtsvlakjes voor boven- of onderliggende wervel, 2 = gewrichtsvlakje voor een rib, 3 = wervelgat, 4 een rib 4 4 = aanhechtingsplaatsen voor 1

1 2

Hoofdstuk 4 Bewegen Botverbindingen

Kraakbeenverbinding en hernia De tussenwervelschijf tussen twee verschillende wervels is een voorbeeld van een kraakbeenverbinding. Zo’n verbinding maakt de wervelkolom buigzaam. Een tussenwervelschijf bestaat uit stevig kraakbeen aan de buitenkant en een soort gelei aan de binnenkant. Bij een ongeval of zwaar werk kan de buitenkant beschadigen. Dan komt er een beetje geleiachtige inhoud naar buiten en dit drukt tegen een zenuw (zie figuur 6). Dit kan behoorlijk pijn doen in het onderste deel van de rug, in het been of zelfs in de voet. Zo’n aandoening heet een hernia. L1

wervel beknelde zenuw

hernia

tussenwervelschijf

Figuur 6 Bij een hernia puilt een deel van de kraakbeenschijf uit en drukt tegen een zenuw.

Een kraakbeenverbinding zie je ook tussen de meeste ribben en het borstbeen. Hierdoor kan de borstkas als geheel bewegen. Doordat je borstkas regelmatig groter en kleiner wordt, kun je ademhalen.

Vergroeide botten Botten kunnen met elkaar zijn vergroeid. Ze vormen dan één geheel en kunnen dus niet ten opzichte van elkaar bewegen. Door middel van gekartelde randen zijn ze extra stevig met elkaar verbonden. Dat zie je bijvoorbeeld bij je schedelbeenderen (zie figuur 7). Samen zorgen ze ervoor dat je hersenen goed zijn beschermd.

Figuur 7 Vergroeide schedelbeenderen 44

4.4

Hoofdstuk 4 Bewegen Botverbindingen

4.4

Bij de geboorte zijn de schedelbeenderen nog niet vergroeid. De schedel kan daardoor een beetje worden samengedrukt zonder dat de hersenen beschadigen. Zo kan een baby veilig worden geboren. Doordat de schedelbeenderen los zitten, hebben de hersenen vervolgens ruimte om te groeien. Op een aantal plaatsen liggen de schedelbeenderen nog ver van elkaar af. De ruimte tussen de schedelbeenderen noem je de fontanellen (zie figuur 8). Daar zorgt stevig weefsel onder de huid voor de bescherming van de hersenen. Na 12 tot 18 maanden zijn de fontanellen dicht en na ongeveer vier jaar zijn de schedelbeenderen volledig met elkaar vergroeid. grote fontanel

kleine fontanel

grote fontanel

kleine fontanel

zijfontanellen zijaanzicht

bovenaanzicht

Figuur 8 De fontanellen in een babyschedel

Er zijn ook plaatsen in het lichaam waar botten met elkaar zijn vergroeid zonder een naad te zien. Zo zijn al vóór de geboorte vijf wervels vergroeid tot het heiligbeen.

OPDRACHTEN 2

Gewrichten en verbindingen Maak de juiste combinaties. de twee delen van een gewricht die goed in elkaar passen

•

borstwervel

de twee delen van het gewricht die de twee botstukken bij elkaar houden

•

de kop en de kom

het soort gewricht dat beweging toelaat in twee richtingen

•

gewrichtskapsel en gewrichtsbanden

het soort gewricht dat beweging toelaat in alle richtingen

•

heupbeenderen en heiligbeen

de soort wervel die de meeste gewrichtsvlakjes heeft

•

kogelgewricht

voorbeeld van vergroeide botstukken

• •

scharniergewricht

voorbeeld van een kraakbeenverbinding

tussenwervelschijf tussen twee wervels

Hoofdstuk 4 Bewegen Botverbindingen

4.4

Heupgewricht Je ziet een tekening van het heupgewricht van de mens. Welk begrip hoort bij welk nummer? 1 2 3 4 5 6 7

• • • • • • •

1 5

dijbeen gewrichtsband gewrichtskapsel

7 4

gewrichtskom gewrichtskop heupbeen laagje kraakbeen 6

Verbinding Je ziet een tekening van een deel van het skelet van een mens. Deel 1 en 2 zijn met elkaar verbonden. Hoe zijn deel 1 en 2 met elkaar verbonden? ◯ met een kogelgewricht ◯ met kraakbeen ◯ met een naadverbinding ◯ met een scharniergewricht

Beweeglijk en onbeweeglijk Je ziet een tekening van botten en een gewricht. Tussen welke delen is de botverbinding vrijwel onbeweeglijk? ◯ tussen de delen 1 en 2 ◯ tussen de delen 2 en 3 ◯ tussen de delen 2 en 4 ◯ tussen de delen 3 en 4

Hoofdstuk 4 Bewegen Botverbindingen

Kraakbeen?

Bekijk de afbeelding. Op welke twee plaatsen zit kraakbeen? ☐ plaats 1 ☐ plaats 2 ☐ plaats 3 ☐ plaats 4

Borstwervel Kies het juiste antwoord. Een borstwervel heeft maximaal 6 | 8 | 10 gewrichtsvlakjes.

EXTRA OPDRACHTEN 8

Knie Op de foto zie je een MRI-scan van de knie. Op een MRI-scan kun je botten en zachtere weefsels zien, zoals spieren en pezen.

A B C D E F G

Verbind de delen (aangegeven met letters) met de juiste begrippen. A B C D E F G

• • • • • • •

dijbeen huid knieschijf meniscus pees scheenbeen spier onderbeen

4.4

Hoofdstuk 4 Bewegen Botverbindingen

Gewrichten

Kraakbeenverbinding Tussen het rechter en linker heupbeen zit aan de voorkant een kraakbeenverbinding. Bij een vrouw speelt deze verbinding een belangrijke rol bij de geboorte van een kind.

kraakbeen

Welke functie heeft de kraakbeenverbinding bij de geboorte van een kind?

Meer oefenen met de stof uit deze paragraaf? Kies online voor Herhaling of Plus.

4.4

Hoofdstuk 4 Bewegen Blessures

4.5 BLESSURES

Aan het eind van deze paragraaf kun je: uitleggen hoe je ervoor zorgt dat je veilig en gezond beweegt. van verschillende blessures uitleggen wat er aan de hand is. uitleggen hoe een blessure wordt onderzocht met behulp van een röntgenfoto, MRI-scan of echografie. uitleggen wat je zelf kunt doen en wat hulpverleners kunnen doen om blessures te behandelen.

• • • •

Bij deze paragraaf hoort de volgende practicumopdracht: Zithouding Overleg met je docent of je dit practicum gaat uitvoeren.

•

STARTOPDRACHT 1

Au! Geblesseerd! Iedereen heeft wel eens een blessure opgelopen. Dat hoeft niet per se door sport te zijn gebeurd. Een blessure is heel vervelend. Je kunt een tijdje niet meer alles doen wat je wilt bij sport of in het dagelijkse leven. Soort blessure

4.5

Oorzaak

Nog last ja/nee

Herstelduur

Behandeling

Dit ga je doen: 1 Vul voor jezelf het schema in. 2 Verzamel samen met je klasgenoten en docent de resultaten (bijvoorbeeld op het (digi)bord. 3 Bespreek daarna de volgende vragen in de klas. a Hoe vaak komt elke blessure voor? Welke blessure komt het meest voor? b Welke oorzaken zijn er? Welke oorzaak komt het meest voor? c Welke behandelingen zijn er gedaan? d Hoe lang duurde het herstel? Wat was de gemiddelde herstelduur?

Hoofdstuk 4 Bewegen Blessures

4.5

THEORIE Blessures aan spieren, skelet en gewrichten Het skelet, de gewrichtsbanden, de pezen en de spieren vormen samen een hele stevige constructie. Toch kan er iets misgaan. Spieren, gewrichtsbanden en pezen kun je overbelasten, beschadigen of zelfs scheuren. Kraakbeen of bot kan ook scheuren en bot kan zelfs breken. Al deze soorten beschadiging noem je een blessure of letsel. Veel blessures bij het sporten kun je voorkomen door een goede warming-up.

Kneuzing, verstuiking en ontwrichting Je hebt vast wel eens een blauwe plek gehad. Dat is een voorbeeld van een kneuzing. Bij een kneuzing is er niets gebroken of gescheurd, maar zijn je huid en het weefsel onder je huid beschadigd door bijvoorbeeld een klap. Door die beschadiging komen bloed en lichaamsvocht vrij en hopen zich op. Dan ontstaat er een bult. Door de plek een tijd goed te koelen (minimaal 10 minuten) kun je het opzwellen tegengaan. Let op: leg altijd een doek tussen het ijs of coolpack en de huid. Ben je wel eens door je enkel gegaan? Door een verkeerde beweging kunnen de spieren, gewrichtsbanden en pezen van een gewricht plotseling te veel uitrekken. Je noemt dit een verstuiking of verzwikking. Bij een verstuikte enkel is het slim om snel te koelen, of om een drukverband aan te leggen. Geef de enkel een tijdje rust. Als je na ongeveer een uur nog steeds niet goed op je voet kunt staan, heb je een arts nodig. A

Figuur 1 De ‘arm uit de kom’ is een voorbeeld van een ontwrichting (A = normale positie; B = arm uit de kom).

Een andere blessure is een ontwrichting, zoals een ‘arm uit de kom’ (zie figuur 1). Net als bij de verstuiking raken hierbij de weefsels van een gewricht beschadigd. Maar bij een ontwrichting komen de botten niet meteen terug (zoals bij een verstuiking) en blijven verkeerd staan. Een arts moet de botten van het gewricht weer op de juiste plek terugzetten.

Scheuren door overbelasting Vlak voor het einde van de wedstrijd zet de voetballer nog even aan om een doelpunt van de tegenpartij te voorkomen. Hij onderbreekt opeens zijn actie en grijpt met een van pijn vertrokken gezicht naar de achterkant van zijn dijbeen. De verslaggever ziet het en roept: ‘een hamstringblessure!’. Door extreme overbelasting kan er een scheur ontstaan in je spieren, pezen, gewrichtsbanden, kraakbeen of botten. Bij zo’n blessure is er altijd een deskundige hulpverlener nodig. Afhankelijk van de ernst van de scheur wordt het weefsel ingezwachteld, in het gips gezet of gehecht. Vaak is er een operatie nodig, zeker als het gaat om een gescheurde pees. 50

Hoofdstuk 4 Bewegen Blessures

Gebroken botten Botten zijn heel hard. Daardoor zullen ze eerder breken dan scheuren. Wat moet je doen als je een botbreuk hebt? Beweeg het gewonde lichaamsdeel zo min mogelijk en ga altijd naar een arts of naar de spoedeisende hulp van een ziekenhuis. Bij een gebroken arm of been krijg je vaak gips eromheen. Soms is een breuk zo ernstig dat een arts de gebroken delen tijdens een operatie vastzet met roestvrijstalen schroeven en pennen (zie figuur 2).

Figuur 2 Gebroken kuitbeen bij de enkel. Links: voor de operatie. Rechts: na de operatie, met pennen door het kuitbeen.

UITGELICHT De 3D-printer wordt bioprinter Een 3D-printer die levend weefsel print? Zover is het nog niet. Maar de techniek is volop in ontwikkeling. Een 3D-printer kan nu al een weefselstructuur van gel en eiwitten printen, waar bijvoorbeeld botvormende cellen aan worden toegevoegd.

beweegbare arm van de 3D-printer

spuitkop

Onderzoekers willen in de toekomst laagjes weefsel namaakweefsel printen dat bestaat uit cellen van van cellen met gel de patiënt zelf. Dit weefsel kan dan, direct na het Weefsel maken met een bioprinter printen, in de operatiekamer gebruikt worden om ernstige weefselbeschadigingen te herstellen. Bijvoorbeeld bij patiënten met ernstige wonden na een ongeluk. Nieuw weefsel uit eigen cellen van de patiënt heeft een groot voordeel. De cellen van het geprinte weefsel worden namelijk niet afgestoten en verbinden zich goed met de cellen van het bestaande weefsel van de patiënt. Onderzoekers richten zich ook al op een volgende stap: het printen van delen van organen, zoals de alvleesklier. Hierdoor wordt op korte termijn het testen van medicijnen op actieve organen mogelijk.

4.5

Hoofdstuk 4 Bewegen Blessures

Slijtage van gewrichten Als je heel lang en vaak een bepaalde beweging maakt, kunnen je gewrichten gaan slijten. Vooral bij oudere mensen komt dit voor. Doordat het kraakbeenlaagje in het gewricht wegslijt, komen de botten van het gewricht tegen elkaar. Dat doet pijn. Uiteindelijk slijten ook de botten. Een kunstheup of -knie kan dan de oplossing zijn. Het heupgewricht of kniegewricht wordt vervangen door onderdelen van kunststof en roestvrijstaal. De vervangende onderdelen noem je een prothese (zie figuur 3).

Figuur 3 Een knieprothese

Röntgenfoto, MRI-scan en echografie Vaak zie je aan de buitenkant van het lichaam niet goed waar een blessure zit. Met onderzoekstechnieken zoals röntgenfotografie, MRI en echografie kan een arts wel een goed beeld van de blessure krijgen. Bij het vermoeden van een beenbreuk of beschadigingen van het kraakbeen wordt vaak een röntgenfoto gemaakt (zie figuur 4). De botten en het kraakbeen houden de röntgenstraling in het been tegen en zijn daardoor te zien. Spierweefsel en andere zachte weefsels met veel water houden de röntgenstraling nauwelijks tegen en zijn daardoor niet te zien. Te veel röntgenstraling is schadelijk. De radiologisch laborant die dagelijks röntgenopnames maakt, staat daarom achter een scherm dat de röntgenstraling tegenhoudt. Bij een beenbreuk bekijkt de radioloog de röntgenfoto om te zien hoe ernstig de breuk is. De arts bepaalt vervolgens wat er aan gedaan wordt.

Figuur 4 Een röntgenfoto maken 52

4.5

Hoofdstuk 4 Bewegen Blessures Voor controle van pees- en spierblessures is een röntgenapparaat ongeschikt. Daarvoor kan een MRI-scan worden gemaakt, met behulp van een MRI-apparaat (zie figuur 5). Dat apparaat werkt met behulp van een sterk magneetveld en radiogolven. Hiermee worden zachte weefsels zichtbaar gemaakt. Het MRI-apparaat heeft een grote tunnel waarin je ligt. Een andere manier om zachte weefsels zichtbaar te maken is echografie (zie figuur 6). Hiermee maak je een filmpje met behulp van geluid dat voor de mens niet hoorbaar is. Het is een onschadelijke onderzoeksmethode en daarom ook veilig voor baby’s en bij een zwangerschapscontrole.

Figuur 5 Een MRI-scan maken

Figuur 6 Een echo maken 53

4.5

Hoofdstuk 4 Bewegen Blessures

OPDRACHTEN 2

Blessures Maak de juiste combinaties.

beschadiging van het lichaam door extreme beweging, val of botsing

•

blessure

tijdelijk uitrekken van gewrichtskapsels en gewrichtsbanden

•

ontwrichting

de gewrichtskop schiet uit de gewrichtskom en gaat niet terug

•

prothese

een hulpmiddel dat een deel van het lichaam vervangt

•

verstuiking

Sportblessures voorkomen Sportblessures zijn te voorkomen. Hieronder staan vijf adviezen.

• • • • •

Draag geschikte schoenen en kleding. Draag de voorgeschreven bescherming, zoals helm, polsen kniebeschermers. Begin rustig aan bij een training en bouw de training op. Zorg voor een warming-up en coolingdown. Train regelmatig.

Bespreek met een medeleerling voor elk advies op welke manier het sportblessures kan voorkomen.

4.5

Hoofdstuk 4 Bewegen Blessures

4.5

Omschrijving van de blessure Beschadiging van het onderhuids weefsel door een val, slag of stoot Breuk of scheurtje in het bot Grote of kleinere scheur in een spier Ontsteking van de aanhechtingsplaats van de elleboogspieren Door verschuiving van botten rekken gewrichtskapsels op waardoor deze zelfs kunnen scheuren Kop raakt uit de kom van het gewricht (meestal een schouder of een elleboog) Scheur in de meniscus Verzamelnaam voor klachten in bovenrug, nek, schoudergordel, armen, polsen en handen

Meniscusoperatie dijbeen

knieschijf

endoscoop kuitbeen scheenbeen

meniscus

beeldopname kijkoperatie

Kijkoperatie van de knie. Met een endoscoop kijkt de arts in het kniegewricht.

Bekijk de figuur. Waarom laat een chirurg bij een kijkoperatie het onbeschadigde deel van de meniscus zoveel mogelijk zitten? ◯ Omdat anders de benen een verschillende lengte krijgen ◯ Omdat anders het kniegewricht niet meer volledig kan buigen en strekken ◯ Om te voorkomen dat het kraakbeen op de kop van dijbeen en scheenbeen snel slijt ◯ Om te voorkomen dat de kruisbanden uitrekken

Hoofdstuk 4 Bewegen Blessures

Pijnlijke gewrichten Kraakbeen is in het algemeen veel kwetsbaarder dan botten. Waardoor kan het kraakbeen in je gewrichten beschadigd raken? Er zijn meerdere antwoorden goed.

☐ ☐ ☐ ☐ ☐ 7

overgewicht een te korte herstelperiode na blessures overbelasting bij sporten zoals balsporten en krachtsporten langdurig zwaar lichamelijk werk met steeds dezelfde bewegingen bij het maken van een MRI-scan

Knieprothese Een knieprothese is opgebouwd uit delen van metaal (donkergrijs) en kunststof (lichtgrijs).

Welke onderdelen van het normale kniegewricht ontbreken als iemand deze inwendige prothese heeft gekregen? Er zijn meerdere antwoorden goed.

☐ ☐ ☐ ☐ ☐

kruisbanden meniscussen gewrichtsbanden gewrichtskraakbeen gewrichtssmeer

4.5

Hoofdstuk 4 Bewegen Blessures

EXTRA OPDRACHTEN 8

Onderzoeksmethoden Welke eigenschappen horen bij de verschillende onderzoeksmethoden?

Röntgenfoto (bij botbreuk)

MRI-scan

Echo

☐ ☐ ☐

Zachte weefsels zijn goed te onderscheiden

2 Geen risico voor de patiënt 3 Alleen in het ziekenhuis beschikbaar

Een coolpack Wanneer is een coolpack de juiste keuze bij een blessure? Er kunnen meerdere antwoorden goed zijn.

☐ ☐ ☐ ☐ 10

Om een bloeding van een open wond tegen te gaan Om de pijn te verlichten bij een kneuzing Om een zwelling te verminderen Om de pijn te verlichten bij een beenbreuk

Knieschijf en knieprothese

Bij een normale knie (figuur A) zie je hoe de knieschijf met een pees vastzit aan het onderbeen en met een pees aan een dijbeenspier. Bij een persoon met een inwendige knieprothese (zie figuur B en C) zit de knieschijf op dezelfde plaats met dezelfde functie. Waarom is het voor de functie van het kniegewricht belangrijk dat de knieschijf vastzit? Er kunnen meerdere antwoorden goed zijn.

☐ ☐ ☐ ☐

De pezen van de spieren van dijbeen en onderbeen blijven dan behouden. Je hebt je knieschijf nodig om op je knieën te kunnen zitten. Omdat dan het kniegewricht gebogen en gestrekt kan worden. Met een knieschijf kan je meer kracht zetten bij het strekken van je been.

Meer oefenen met de stof uit deze paragraaf? Kies online voor Herhaling of Plus.

4.5

Hoofdstuk 4 Bewegen Steunweefsels

4.6 STEUNWEEFSELS

Aan het eind van deze paragraaf kun je: de functie en bouw van beenweefsel, kraakbeenweefsel en bindweefsel vergelijken. benoemen dat botten uit twee typen beenweefsel met speciale functies zijn opgebouwd. voorbeelden geven waar been, kraakbeen en bindweefsel zich in je lichaam bevinden en uitleggen waarom op die plaatsen. uitleggen wat er verandert aan beenweefsel en kraakbeenweefsel vanaf de geboorte.

• • • •

Bij deze paragraaf horen de volgende practicumopdrachten: Stevigheid samenstelling Beenweefsel Kraakbeenweefsel Overleg met je docent welke je gaat uitvoeren.

• • •

STARTOPDRACHT 1

4.6

Stevig en buigzaam Heb je wel eens boven op een heel hoog gebouw gestaan? Als het hard waait, voel je het gebouw een beetje bewegen. Hoge gebouwen zijn vaak gebouwd met gewapend beton. Dat bestaat uit beton (stevig) en staal (buigzaam). Gewapend beton is dus zowel stevig als buigzaam. Hoe zit dat bij een botje? Scan de QR-code en bekijk het filmpje: ‘Samenstelling bot’.

a Welke eigenschappen maken een constructie het sterkst? ◯ alleen buigzaam ◯ alleen stevig ◯ stevig en buigzaam

Hoofdstuk 4 Bewegen Steunweefsels

Proef met kippenbotje

Bij de demonstratieproef heeft een kippenbotje in zoutzuur gelegen. Een ander kippenbotje is in een vlam verbrand.

b Wat neem je waar bij het kippenbotje dat in zoutzuur heeft gelegen?

c Wat neem je waar bij het kippenbotje dat in de vlam is gehouden?

d Verklaar wat er bij de beide botjes is gebeurd.

THEORIE Drie typen steunweefsel De botten van een baby zijn nog heel zacht en flexibel, vooral als de baby nog in de buik zit. Pas als het kindje is geboren en melk gaat drinken begint het echte verharden van de botten. Je skelet en de verbindingen tussen je botten geven je lichaam stevigheid en vorm. De drie verschillende typen steunweefsel die hiervoor zorgen zijn: beenweefsel, kraakbeenweefsel en bindweefsel. Steunweefsels bestaan uit cellen en materiaal dat tussen die cellen ligt. Dit materiaal noem je tussencelstof.

4.6

Hoofdstuk 4 Bewegen Steunweefsels

4.6

Opbouw van beenweefsel Een bot in een levend lichaam is geen dood materiaal. Het is een levend weefsel dat vol zit met levende cellen. Gedurende je leven verandert de samenstelling van je botten behoorlijk. Zo heeft een baby flexibele botten, terwijl de botten van oudere mensen gemakkelijker breken. Dit kun je verklaren als je kijkt naar de bouw van botten. Botten bestaan uit beenweefsel. Beenweefsel is opgebouwd uit beencellen en tussencelstof (zie figuur 1 rechts). De tussencelstof wordt gemaakt door de beencellen. Beencellen zijn actieve cellen die zorgen voor de groei van het skelet en herstel na een botbreuk. In het beenweefsel lopen daarom veel kanalen met bloedvaten voor de aanvoer van bouwstoffen. De tussencelstof bevat kalkzouten en collagenen. Collageen is een eiwit met een langwerpige vorm. Collageen zorgt voor de flexibiliteit. De kalkzouten zorgen voor de hardheid van het bot. De combinatie van kalkzouten en collageen geeft het beenweefsel zijn speciale eigenschappen: sterk en een heel klein beetje buigzaam.

tussencelstof

uitloper van de beencel

beencel

Figuur 1 Compact beenweefsel (microscopische foto)

Het skelet is opgebouwd uit twee soorten beenweefsel: compact beenweefsel en sponsachtig beenweefsel. Het compacte beenweefsel is massief. Het vormt de stevige buitenkant van elk bot. Dat is vooral belangrijk bij de lange botten van je armen en benen, die extra stevig moeten zijn. Deze botten zijn voor een groot deel hol, zoals een buis of pijp, en heten pijpbeenderen. In de holte zitten vetcellen waarin vetten liggen opgeslagen. Vetcellen vormen het gele beenmerg. Het sponsachtige beenweefsel heeft een structuur zoals bij een honingraat, waardoor het licht van gewicht en ook heel stevig is. Dit type beenweefsel zit in de uiteinden van de pijpbeenderen (zie figuur 2 op de volgende pagina) en in platte botten, zoals de ribben en de heupbeenderen. In de holten van het sponsachtig beenweefsel ligt het rode beenmerg. Dat beenmerg zorgt voor de aanmaak van bloedcellen.

• •

Hoofdstuk 4 Bewegen Steunweefsels

4.6

Veranderingen van het skelet sponsachtig beenweefsel met rode beenmerg bloedvaten compact beenweefsel gele beenmerg

De botten van een ongeboren baby bestaan eerst uit kraakbeen. Ruim voor de geboorte begint het proces waarbij het kraakbeenweefsel wordt omgezet in beenweefsel (zie figuur 3) Als de baby geboren wordt, is een groot deel van het skelet verbeend. Ook de lange pijpbeenderen bestaan dan al voor een deel uit beenweefsel. De uiteinden van die botten zijn nog van kraakbeen. kraakbeen bot

groeischijf

groeischijf (kraakbeen)

voor de geboorte 5de week

40ste week

1 jaar 1 jaar

4 jaar 4 jaar

17 jaar 15 jaar

toename verbening van skelet

Figuur 3

Figuur 2 Pijpbeen met sponsachtig en compact beenweefsel

De vorming en groei van het pijpbeen

Tussen het langwerpige deel en de uiteinden van de pijpbeenderen zit de kraakbeenschijf. Deze schijf blijft beencellen aanmaken en noem je daarom de groeischijf (zie figuur 4). De kraakbeenschijf verbeent pas als je bent uitgegroeid. Jongens zijn uitgegroeid als ze ongeveer 21 jaar zijn, meisjes een paar jaar eerder.

Figuur 4

Onderkant van het scheenbeen (röntgenfoto). De pijlen geven de groeischijven aan.

Tot ongeveer je 30ste is er een evenwicht tussen botafname en botaanmaak. Daarna wordt er steeds iets minder bot aangemaakt en neemt de hoeveelheid botweefsel langzaam af. Als je met je voeding voldoende kalk en vitaminen binnenkrijgt, gaat de afname langzaam. Voldoende bewegen is ook belangrijk. Dat bewegen belangrijk is, weten we door onderzoek bij astronauten. Als astronauten lange tijd in de ruimte zijn en geen extra krachttraining doen, neemt de hoeveelheid beenweefsel in hun lichaam af. 61

na de geboorte 18-21 jaar 16-18 jaar

Hoofdstuk 4 Bewegen Steunweefsels

4.6

Functies van kraakbeen Je oren zijn heel soepel en vormvast. Ze lijken wel van kunststof gemaakt! Je oorschelp bestaat voor een groot deel uit kraakbeen. Dit kraakbeenweefsel bestaat uit kraakbeencellen en een buigzame tussencelstof met collageen en water. Kraakbeen zit op verschillende plaatsen in je lichaam. Het heeft verschillende functies, met bijbehorende vorm en samenstelling. Hieronder drie voorbeelden daarvan. Het kraakbeen in je gewrichten (figuur 5 boven) is stevig en glad, waardoor het zeer geschikt is tussen twee bewegende botdelen die tegen elkaar worden gedrukt. Het kraakbeen van je oorschelp en het puntje van je neus (figuur 5 midden) is stevig en elastisch, waardoor het een beetje kan vervormen. Het kraakbeen aan de buitenkant van de tussenwervelschijven (figuur 5 onder) is stevig en weinig vervormbaar.

• •

2 4

•

Beenweefsel bevat bloedvaten, maar kraakbeen niet. Daardoor komen er maar langzaam kraakbeencellen bij. Een ernstige beschadiging van kraakbeen zal daarom nooit meer volledig herstellen. Het kraakbeen kan dan afsterven en van vorm veranderen. Ook een minder ernstige beschadiging van kraakbeen, zoals een gebroken neus, moet je altijd door een arts laten behandelen.

Figuur 5 Drie voorbeelden van kraakbeen 1 = kraakbeen in het kniegewricht; 2 = kraakbeen van het puntje van je neus; 3 = kraakbeen van de tussenwervelschijven; 4 = kraakbeencel; 5 = collageen

Functies van bindweefsel Eet je wel eens biefstuk? Dat vlees is mals en gemakkelijk te snijden. Biefstuk bestaat bijna voor 100% uit spierweefsel. Veel ander rundvlees is minder mals. Daar zitten taaie vliezen om het spierweefsel heen. Die vliezen houden de spier bij elkaar en bestaan uit bindweefsel. Bindweefsel is een steunweefsel en komt overal in het lichaam voor. Het ondersteunt en beschermt de weefsels en organen in het lichaam. Bindweefsel kan zacht en soepel zijn, zoals het zachte onderhuidse bindweefsel. Zo kan je huid meebewegen met alle bewegingen van je lichaam. Bindweefsel is vaak elastisch, bijvoorbeeld bij de banden die de wervels aan elkaar bevestigen. Die banden en wervels vormen samen een elastisch geheel wanneer je buigt. Op andere plaatsen, zoals bij de pezen van spieren, is het bindweefsel juist heel stug. Dat is nodig, want als deze pezen elastisch zouden zijn, zouden je bewegingen onnauwkeurig zijn. Bindweefsel is opgebouwd uit bindweefselcellen (zie figuur 6). Tussen die cellen zit een gelei-achtige tussencelstof met collageen. Soms is collageen stug, soms is het elastisch.

Hoofdstuk 4 Bewegen Steunweefsels

bindweefselcel elastische vezel stugge vezel tussencelstof

Figuur 6 Onderhuids bindweefsel

WIST JE DAT? Botweefsel waar je het niet wil hebben Als je valt of ergens tegenaan stoot, krijg je meestal een blauwe plek. Die trekt vanzelf weer weg. Bij iemand met de ziekte FOP (Fibrodysplasia Ossificans Progressiva) gebeurt er iets vreemds met het bindweefsel. Er ontstaat een zwelling en daarna verandert op die plek het bindweefsel in beenweefsel. Iemand met FOP krijgt dus op veel plekken extra beenweefsel. Bewegen en soms ook ademhalen gaat daardoor steeds moeilijker.

gezond

FOP

Aan de rugzijde van de borstkas is bindweefsel veranderd in beenweefsel.

Deze ziekte komt maar heel weinig voor. Door artsen is berekend dat wereldwijd ongeveer één op de 2 miljoen mensen de ziekte heeft. FOP kun je niet oplopen tijdens je leven. Het is een erfelijke ziekte en er is geen medicijn tegen. Mensen met FOP moeten heel voorzichtig leven om het verbenen van het bindweefsel zoveel mogelijk te voorkomen.

4.6

Hoofdstuk 4 Bewegen Steunweefsels

4.6

OPDRACHTEN 2

Weefsel Maak de juiste combinaties.

• • •

bindweefsel

speciale cellen die in het rode beenmerg worden gemaakt

•

elastisch en stug collageen

kraakbeen in het uiteinde van pijpbeenderen dat ervoor zorgt dat die in lengte kunnen groeien

•

groeischijf

verschillende eiwitten die in de tussencelstof van kraakbeen zitten

•

kraakbeenweefsel, beenweefsel en bindweefsel

weefsel dat aan de buitenkant van organen, spieren en botten zit

•

tussencelstof

de drie verschillende soorten steunweefsel materiaal dat in een weefsel tussen de cellen ligt materiaal in beenweefsel dat zorgt voor een flexibel bot

bloedcellen collageen

Lammergier Lammergieren zijn echte botteneters. Kleinere botten slikken ze geheel door. Grotere botten nemen ze mee in de lucht om ze op de rotsen kapot te laten vallen. Het voedsel van de lammergier bestaat voor een heel groot gedeelte uit botten en pezen. Hij ruimt zo skeletten van dieren op.

Lammergier

Welke voedingsstoffen krijgt een lammergier in voldoende mate binnen door botten te eten? ☐ eiwitten ☐ kalkzouten ☐ vetten ☐ water

Hoofdstuk 4 Bewegen Steunweefsels

Microscopische preparaten Bekijk de drie foto’s van microscopische preparaten. Verbind elke foto met het juiste begrip.

•

beenweefsel

•

bindweefsel

•

kraakbeenweefsel

Verschillen tussen weefsels Bekijk de drie foto’s van microscopische preparaten. Verbind elke foto met het juiste begrip.

•

De cellen hebben dunne uitlopers (spinvormig) en liggen in een cirkelpatroon.

•

De cellen zijn rond en liggen vaak in een groepje bij elkaar.

•

De cellen zijn rond of ovaalvormig en liggen verspreid.

4.6

Hoofdstuk 4 Bewegen Steunweefsels

Kalkzouten Wat kan er gebeuren als een zwangere vrouw te weinig kalkzouten binnenkrijgt? Er kunnen meerdere antwoorden goed zijn.

☐ ☐ ☐ 7

De botten van het ongeboren kind worden onvoldoende stevig. De stevigheid van de botten wordt niet beïnvloed. De botten van de vrouw worden minder stevig.

Röntgenfoto Hoe kan een arts aan de hand van een röntgenfoto bepalen of een jong persoon zijn volledige lengte heeft bereikt?

EXTRA OPDRACHTEN 8

Schoudergewricht

In de figuur zie je een doorsnede van een schoudergewricht van de mens. 2 Waar zit weefsel dat bloedcellen kan vormen? Er kunnen meerdere antwoorden goed zijn. ◯ ◯ ◯ ◯

op plaats 1 op plaats 2 op plaats 3 op plaats 4

Weefsel in je knie Je ziet een tekening van het kniegewricht. Daarin zie je twee delen ‘Q’. Uit welk type weefsel bestaan de delen Q vooral? ◯ uit beenweefsel ◯ uit bindweefsel ◯ uit kraakbeenweefsel ◯ uit spierweefsel

4.6

Hoofdstuk 4 Bewegen Steunweefsels

Botbreuk Op 10-jarige leeftijd breekt Alice haar rechteronderbeen. De dokter vertelt Alice en haar ouders dat haar scheenbeen vlak bij haar enkel is gebroken. De breuk zit in de kop van het scheenbeen. De breuk is goed in het gips gezet en geneest voorspoedig. Als Alice 18 jaar is, wordt tijdens een sportkeuring ontdekt dat haar rechterbeen 2 cm korter is dan haar linkerbeen. Waarschijnlijk is dat veroorzaakt door het ongeluk van 8 jaar geleden. Hoe is dit verschil in lengte ontstaan?

Meer oefenen met de stof uit deze paragraaf? Kies online voor Herhaling of Plus.

4.6

Hoofdstuk 4 Bewegen Verbreding: Groei

4.7

VERBREDING:

GROEI

Aan het eind van deze paragraaf kun je: een grafiek van de groei van een organisme aflezen (groeisnelheid). uitleggen dat organismen vooral groeien door celdeling. uitleggen waardoor verschillen in lichaamslengte kunnen ontstaan. voorbeelden noemen van veranderingen tijdens de groei in de verschillende levensfasen en bij gedaantewisseling.

• • • •

STARTOPDRACHT 1

4.7

Hoe lang word ik? Als baby groei je heel hard, op de basisschool wat minder en nu je in de puberteit komt krijg je weer een groeispurt. Ben jij ook zo benieuwd hoe lang je zal worden? De lichaamslengten van je biologische ouders hebben invloed op hoe lang jij wordt.

a Hoe lang zijn je biologische ouders? b Hoe lang denk je dat jij zal worden? Er zijn grafieken die de lengtegroei weergeven. Je ouders hebben op het consultatiebureau misschien een groeiboekje gekregen waar zulke grafieken in te vinden zijn. Je kunt ze ook vinden als je naar ‘groeidiagrammen TNO’ zoekt. En anders heeft je docent ze misschien wel voor je uitgeprint. Dit heb je nodig: meetlint

•

Dit ga je doen: 1 Werk in tweetallen. Meet hoe lang je bent. 2 Bekijk de grafiek die voor jou van toepassing is. 3 Zet je leeftijd en lengte in de grafiek uit.

c Hoe lang zul je volgens de grafiek zijn als je bent uitgegroeid? d Word je langer of korter dan je biologische ouders? Kun je het antwoord verklaren?

Hoofdstuk 4 Bewegen Verbreding: Groei

THEORIE Gemiddelde groei van kinderen Groeien gaat vanzelf. Vooral bij baby’s en pubers komen er snel heel wat centimeters bij. Noteer eens een jaar lang elke maand je lengte. Met die gegevens kan je een groeigrafiek maken. Je groei geeft informatie over je gezondheid. Er is een grafiek met de gemiddelde groei van kinderen in Nederland (zie figuur 1). Hiermee kan een arts bepalen of je voldoende bent gegroeid. In de grafiek vind je niet de lengte die je moet hebben op een bepaalde leeftijd. Er zijn heel veel kinderen die langer of korter zijn dan de gemiddelde lengte. In het eerste en tweede levensjaar groeit een kind gemiddeld 20 cm per jaar. Baby's hebben dan een groeispurt. Het aantal centimeter dat je groeit per jaar noem je de groeisnelheid. Jongens en meisjes maken later nog een groeispurt mee. Bij meisjes start de tweede groeispurt rond hun elfde jaar en bij jongens ongeveer twee jaar later. Meisjes zijn rond hun twaalfde jaar gemiddeld groter dan jongens. Rond hun zestiende jaar nemen jongens het stokje over. Als je groeit, word je niet alleen langer maar neemt ook je gewicht toe. Wanneer je lang bent voor je leeftijd zal je ook zwaarder zijn dan andere kinderen. 200

jongen

180

meisje

160 140 120 100 80 Lengte (cm)

60 40 20 0

10 12 14 16 18 20

Leeftijd

Figuur 1 Grafiek van de gemiddelde lengte van jongens en van meisjes in Nederland

Verschillen in groei Niet iedereen wordt even lang. Mensen die zijn uitgegroeid verschillen in lichaamslengte. Een aantal oorzaken van die verschillen is bekend. De lengte van je ouders bepaalt voor ongeveer 75 procent de lengte die jij zal bereiken. Daarnaast heb je eiwitrijk voedsel en voldoende lichaamsbeweging nodig om goed te kunnen groeien. Een ernstige infectieziekte kan ervoor zorgen dat je minder snel groeit. Vóór de geboorte kan ook een groeiachterstand ontstaan, bijvoorbeeld doordat de placenta van de moeder niet goed werkte. In veel gevallen haal je dat wel weer in en bereik je toch je verwachte lichaamslengte.

Verhoudingen tussen lichaamsdelen veranderen Een pasgeboren veulen loopt al snel mee met de moeder en dan vallen de extra lange ledematen op. Die lengte komt goed van pas als de kudde in de vrije natuur moet vluchten voor natuurlijke vijanden. Tijdens het opgroeien krijgt het jong langzamerhand de lichaamsbouw van een volwassen dier. 69

4.7

Hoofdstuk 4 Bewegen Verbreding: Groei

4.7

Is het je wel eens opgevallen dat een baby in verhouding een heel groot hoofd heeft? Tussen geboorte en volwassenheid veranderen ook bij mensen de onderlinge verhoudingen tussen lichaamsdelen (zie figuur 2). 6% 8%

14% 12%

36%

37% 50%

37% 1 jr

3 jr

6 jr

13 jr

Figuur 2 Tijdens de groei verandert de verhouding tussen lichaamsdelen.

De lengtegroei van de mens is niet voor alle delen van het lichaam gelijk. De grote botten van de benen groeien het meest. Bij een baby van 1 jaar is de lengte van het hoofdje ongeveer een vierde deel van de lichaamslengte. Bij een volwassene is dit nog maar een achtste deel. In het grote hoofd van een baby zit veel hersenweefsel dat nodig is voor de snelle ontwikkeling. De hersenen en het hoofd groeien de eerste vier jaar snel. Na 16 jaar groeien de hersenen en het hoofd niet veel meer.

Groei is toename van cellen Als je groeit neemt het aantal cellen van je lichaam enorm toe. Dat komt doordat cellen voortdurend delen. Deze nieuwe cellen zijn eerst nog klein en worden daarna groter, zodat ze opnieuw kunnen delen. Als je bent uitgegroeid, vormen zich nog steeds nieuwe cellen. Die zijn bedoeld om dode of beschadigde cellen te vervangen. Het aantal cellen waaruit je lichaam is opgebouwd bepaalt je lichaamslengte en gewicht. Dus hoe langer en zwaarder je bent, hoe meer cellen je hebt.

WIST JE DAT? Een trage groeier De Groenlandse haai kan wel 400 jaar oud worden! Deze haai zit af en toe per ongeluk in de netten van vissers. Uit onderzoek blijkt dat de oudste gevangen Groenlandse haai waarschijnlijk 392 jaar had geleefd. Geen enkel ander gewerveld dier kan zo oud worden.

Waarschijnlijk blijft de Groenlandse haai Een Groenlandse haai wordt honderden jaren oud. zijn hele leven groeien met een snelheid van ongeveer 1 cm per jaar. Dat is heel langzaam. De dieren danken hun hoge leeftijd en hun trage ontwikkeling aan de ijskoude omgeving waarin ze leven. Door de kou hebben ze niet zo’n actief leven en gaat hun ontwikkeling traag. Ze zijn dus lang ‘kind’ en relatief laat volwassen. Ook bij andere diersoorten zie je vaak een verband tussen een weinig actieve levensstijl en een hoge leeftijd. Het voortbestaan van deze haaiensoort is onzeker. Een vrouwtje van de Groenlandse haai kan zich namelijk pas na 150 jaar voortplanten. Een groot deel van hun leven doen ze dus niets aan hun voortplanting.

Hoofdstuk 4 Bewegen Verbreding: Groei

Levensloop en levensfasen Vergelijk eens de tekeningen die je maakte op tweejarige leeftijd met de tekeningen die je maakte op vierjarige leeftijd. Je ziet een enorme verandering. Je leert stap voor stap hoe je de lijnen op papier zet. Je leert kleuren gebruiken en vormen herkennen en natekenen. Je leert door veel te oefenen en te proberen. Dit is een voorbeeld van de lichamelijke en geestelijke ontwikkeling die je doormaakt tijdens het opgroeien. Daarna gaat de ontwikkeling verder, naar een volgende levensfase. Alle levensfasen vormen de levensloop van een mens. Na de geboorte zijn er de volgende levensfasen (zie figuur 3). zuigeling of baby (0 - 1 jaar): leren zitten, staan en lopen peuter (1 - 3,5): taal en spraak ontwikkelen, leren van complexe bewegingen kleuter (3,5 - 6): verfijnen van motoriek, zoals evenwicht houden en fietsen kind (6 - 12): lichaamsbouw en gezicht krijgen steeds meer eigen trekken, spieren ontwikkelen zich meer puber (12 - 16): geslachtsorganen groeien en ontwikkelen, haar en borsten groeien adolescent (16 - 20): het lichaam wordt volwassen volwassene (20 - 70): het lichaam is volgroeid, de verouderingsprocessen beginnen na ongeveer 45 jaar oudere (boven de 70): de laatste levensfase

• • • • • • • •

0 - 1 jaar zuigeling

ca.12 - 16 jaar puber

1 - 3,5 jaar peuter

3,5 - 6 jaar kleuter

ca.16 - 20 jaar adolescent

ca. 20 - 70 jaar volwassene

6 - ca.12 jaar kind

> ca. 70 oudere

Figuur 3 De levensfasen van de mens

Een ander uiterlijk Als je over 20 jaar je klasgenoten weer ziet, zul je ze waarschijnlijk meteen herkennen. Op de schoolfoto’s uit de eerste klas kan je vaak al zien hoe iemand eruit gaat zien op volwassen leeftijd. Veel jonge dieren lijken echter helemaal niet op de volwassen dieren. Dat is te zien bij insecten zoals vlinders en vliegen. De jonge dieren noem je larven. Een rups is de larve van een vlinder (zie figuur 4). De vlinder en sommige andere insecten doorlopen een levensfase waarin ze een pop zijn. Na het verpoppen zijn ze volwassen en hebben ze een heel ander uiterlijk. Dit noem je een metamorfose (= gedaanteverwisseling).

4.7

Hoofdstuk 4 Bewegen Verbreding: Groei

rups

pop

vlinder

Figuur 4 Metamorfose bij een vlinder (Atalanta)

De groei van een insect gaat niet geleidelijk, maar met een aantal korte perioden van snelle groei. De harde buitenkant van het dier belemmert op een gegeven moment de groei. Om verder te kunnen groeien, wordt die harde buitenkant afgeworpen: het insect vervelt. Na een volgende snelle groei verhardt de buitenkant van het dier opnieuw. Ook een kikker ondergaat een metamorfose (zie figuur 5). Uit de bevruchte eitjes van de kikker ontwikkelen zich kikkervisjes. Deze kikkervisjes hebben kieuwen en een lange staart. Na korte tijd ontwikkelen de achterpoten zich en even later ook de voorpoten. De kieuwen worden vervangen door longen. En als laatste verdwijnt de staart en kruipt de kikker aan land. Niet alleen het uiterlijk ondergaat een metamorfose, ook het darmkanaal en de monddelen veranderen. Dit is nodig omdat een kikkervisje ander voedsel eet dan een volwassen kikker.

larve “kikkervisje”

kikker

Figuur 5 Metamorfose bij een kikker

OPDRACHTEN 2

2 In de periode tussen de 1 en 3,5 jaar is iemand een

3 Met een leeftijd tussen 3,5 en 6 jaar is iemand een

4 De periode tussen de 6 en 12 jaar is de levensfase van een

5 Iemand in de levensfase tussen de 12 en 16 jaar noemen we een

6 De periode tussen de 16 en 22 jaar is de levensfase van een

7 In de levensfase tussen de 22 en 65 jaar is iemand een 8 Iemand in de levensfase vanaf 70 jaar noemen we een

. .

4.7

Hoofdstuk 4 Bewegen Verbreding: Groei

Metamorfose Welke verandering(en) ondergaat de kikker? Let op: met kikker wordt ook het kikkervisje bedoeld.

☐ ☐ ☐ ☐ 4

De kikker wordt een dier dat ook op het land kan leven. Het kikkervisje krijgt eerst voorpoten en daarna achterpoten. De longen worden vervangen door kieuwen. Het darmkanaal en de bek veranderen.

Lengte van jongens en meisjes Medewerkers van consultatiebureaus gebruiken grafieken die de gemiddelde groei van jongens en meisjes weergeven. Hieronder staan vier uitspraken over de gemiddelde lengte van jongens en meisjes. Welke uitspraken zijn juist? ☐ Van 1 t/m 8 jaar is de gemiddelde lengte van jongens en meisjes ongeveer gelijk. ☐ Van 9 t/m 15 jaar zijn jongens gemiddeld iets kleiner dan meisjes. ☐ Gemiddeld is een jongen van 18 jaar ongeveer 10 cm langer dan een meisje. ☐ Jongens zijn vanaf 12 jaar gemiddeld iets langer dan meisjes.

Twee groeidiagrammen vergelijken Carla en Karel houden vanaf hun elfde verjaardag gedurende vier jaar hun lengtegroei bij. Ze meten op hun verjaardag en een half jaar later hun lengte. Met die gegevens maken ze allebei een grafiek. Ze vergeten allebei twee keer een meting te doen. Ze verbinden de metingen met een rechte lijn. 170 cm

170 cm Carla

Karel

160 cm

150 cm

140 cm

140 cm 11 jaar 12 jaar 13 jaar 14 jaar

11 jaar 12 jaar 13 jaar 14 jaar

Groeidiagrammen van Carla en Karel

a In welke periode groeit Carla het snelst? ◯ ◯ ◯ ◯

11 jaar - 11,5 jaar 11 jaar - 12 jaar 11,5 jaar - 12,5 jaar 12,5 jaar - 14 jaar

b Op welke leeftijden is Carla 10 cm groter dan Karel?

☐ ☐ ☐ ☐

11,5 jaar 12 jaar 12,5 jaar 13 jaar 73

4.7

Hoofdstuk 4 Bewegen Verbreding: Groei

4.7

c Wie is tussen de elfde en veertiende verjaardag het meest gegroeid? ◯ Carla ◯ Karel ◯ beiden evenveel

Groei van weefsels en organen

Groei van verschillende weefsels en organen van de mens

Bekijk het diagram. Daarin zie je hoe verschillende weefsels groeien bij een mens in de leeftijd van 0 tot 20 jaar. Bij de verticale as staat het percentage ten opzichte van de afmeting op 20-jarige leeftijd.

100 A

Percentage

60 C

40 20 0

0 2 4 Leeftijd

10 12 14 16 18 20

Welke grafiek hoort bij welke omschrijving? grafiek A 1

☐ ☐ ☐

groei van romp en ledematen

2 groei van hoofd en hersenen 3 groei van geslachtsorganen

grafiek C

☐ ☐ ☐

Groeien en vervellen Massatoename insect

Een insect wordt gedurende 50 dagen regelmatig gewogen. De metingen worden uitgezet in een diagram. Op welke moment in de grafiek vervelt het insect? ◯ A ◯ B ◯ C ◯ D

0,20 0,15

Massa (gram)

grafiek B

0,10

0,05 0

C D

0 10 20 Tijd (dagen)

Hoofdstuk 4 Bewegen Verdieping: Skeletten vergelijken

4.8

VERDIEPING:

SKELETTEN VERGELIJKEN

Aan het eind van deze paragraaf kun je: onderscheid maken tussen een inwendig skelet en een exoskelet en daarbij voorbeelden noemen. de bouw van het skelet van ongewervelde dieren uitleggen. de bouw van het skelet van gewervelde dieren vergelijken met het menselijk skelet. het verschil uitleggen tussen teengangers, zoolgangers en hoefgangers.

• • • •

Bij deze paragraaf hoort de volgende practicumopdracht: Op twee of vier benen Overleg met je docent of je dit practicum gaat uitvoeren.

•

STARTOPDRACHT 1

Andere skeletten De mens hoort bij de gewervelde dieren. Gewervelde dieren hebben een skelet met een wervelkolom. Als je naar het skelet kijkt, zie je meer overeenkomsten. In de afbeelding zie je het skelet van een mens met daarnaast een schematische tekening van de basisonderdelen.

schoudergordel bekkengordel schedel wervelkolom borstkas voorste ledematen achterste ledematen © Shutterstock / Ralf Juergen Kraft

Skelet van de mens

schoudergordel bekkengordel schedel wervelkolom borstkas voorste ledematen 75 achterste ledematen

Basisonderdelen

4.8

Hoofdstuk 4 Bewegen Verdieping: Skeletten vergelijken

4.8

a Maak ook bij de hond een schematische tekening aan de hand van het skelet. Gebruik dezelfde kleuren als bij de mens (of andere kleuren en een legenda).

Skelet hond schoudergordel Vergelijk de schematische tekening van het skelet van de bekkengordel mens met je eigen schematische tekening van het skelet schedel van de hond. wervelkolom borstkas

voorste ledematen b Hebben mensen en honden dezelfde basisonderdelen?

achterste ledematen

Leg je antwoord uit. Gebruik in je antwoord de woorden bouw, aangepast en leefomgeving.

c Welke verschillen in bouw zie je tussen mens en hond? Noem minimaal twee verschillen.

schoudergordel bekkengordel schedel wervelkolom borstkas voorste ledematen achterste ledematen

d Welke functie(s) hebben de ledematen van een hond? En die van een mens? Noem van beiden minstens één functie.

e De mens kan op twee benen lopen. Welke voordelen heeft dat? Noem minimaal twee voordelen.

Hoofdstuk 4 Bewegen Verdieping: Skeletten vergelijken

4.8

THEORIE Zonder skelet Als landdieren geen skelet van botten zouden hebben, zouden ze eruitzien als een puddingachtige hoop cellen. Zonder skelet is er geen enkele ondersteuning. Toch heeft lang niet elk dier een skelet. Dieren zonder skelet zijn de ongewervelde dieren. Ongewervelde dieren die in het water leven, krijgen nog enige ondersteuning van het water. Sommige dieren uit de groepen neteldieren, wormen en weekdieren zijn stevig doordat ze veel water in hun lichaam opnemen. Dat geldt voor een kwal, regenworm of naaktslak. Je kunt hun lichaam vergelijken met een ballon gevuld met water.

Skelet aan de buitenkant Bij sommige dieren zit de ondersteuning niet aan de binnenkant, maar aan de buitenkant van hun lichaam. Ze hebben een uitwendig skelet of exoskelet. Een exoskelet zie je bij insecten, kreeftachtigen en sommige weekdieren (zoals huisjesslakken en schelpdieren). Het exoskelet van weekdieren bestaat vooral uit kalk (zie figuur 1). Insecten hebben een exoskelet van chitine (zie figuur 2). Kreeftachtigen hebben een exoskelet met kalk en chitine. Een exoskelet geeft niet alleen stevigheid aan het lichaam, maar biedt ook bescherming tegen natuurlijke vijanden.

Figuur 1 Weekdier (mossel) met een exoskelet van kalk

Figuur 2 Insect met een exoskelet van chitine

Heb je je wel eens afgevraagd hoe koraal in de zee (zie figuur 3) ontstaat? Het zijn eigenlijk enorme bouwwerken van exoskeletten van dode koraaldiertjes. Deze diertjes zijn een paar millimeter groot en behoren tot de neteldieren. Koraaldiertjes bouwen hun exoskelet van kalk op het bestaande koraal. Zo groeit dit bouwwerk steeds verder uit.

Figuur 3 Bouwwerk van koraaldiertjes

Hoofdstuk 4 Bewegen Verdieping: Skeletten vergelijken

4.8

Niet alleen weekdieren en koraaldiertjes hebben een exoskelet van kalk. Er bestaan ook eencellige organismen met zo’n skelet. Deze eencelligen heten foraminiferen en zijn 0,1 millimeter tot 2 centimeter groot. Ze leven op de bodem van de zee of drijven rond in het water. Foraminiferen maken een omhulsel van kalk met veel kleine gaatjes (zie figuur 4). Door de gaatjes steken uitsteeksels van de cel. Zo kunnen ze voedsel bemachtigen. Maar de allermooiste skeletten worden gemaakt door eencellige algen met de naam diatomeeën, met een maximale grootte van 1 mm. De verschillende soorten herken je aan de meest fantastische vormen (zie figuur 5). Diatomeeën hebben een exoskelet van kiezel. Dit is een keiharde stof, die ook voorkomt in allerlei gesteenten. Diatomeeën zijn een belangrijke voedselbron voor dieren in zout en zoet water.

Figuur 4 Eencellige met een exoskelet van kalk (microscopische foto)

Figuur 5 Diatomeeën met een exoskelet van kiezel (microscopische foto’s)

Inwendig skelet Vissen, amfibieën, reptielen, vogels en zoogdieren behoren tot de gewervelde dieren. Zij hebben hun naam te danken aan hun wervelkolom. Gewervelde dieren hebben een inwendig skelet dat is opgebouwd uit botten (zie figuur 6a t/m 6f). Gewervelde dieren hebben ook allemaal een schedel en ribben. Er zijn zwemmende, kruipende, lopende en vliegende gewervelde dieren. De meeste groepen van gewervelde dieren hebben ledematen, zoals poten, vinnen of vleugels. Slangen hebben geen ledematen (zie figuur 6d). De verschillende ledematen ontwikkelden zich op verschillende momenten in de evolutie. Vissen en walvissen zijn aan het leven in water aangepast, maar toch is er weinig verwantschap tussen deze dieren. Dat komt doordat de eerste vissen ongeveer 500 miljoen jaar geleden ontstonden, terwijl walvissen zich pas 50 miljoen jaar geleden ontwikkelden uit landzoogdieren. De vinnen van vissen en walvissen zijn daardoor duidelijk anders gebouwd (zie figuur 6a en 6b).

Hoofdstuk 4 Bewegen Verdieping: Skeletten vergelijken

4.8

Figuur 6a Skelet van een vis

Figuur 6b Skelet van een zwemmend zoogdier

Figuur 6c Skelet van een vogel

Figuur 6d Skelet van een slang

Figuur 6e Skelet van een vliegend zoogdier

Figuur 6f Skelet van een lopend zoogdier

Bij een bepaalde groep weekdieren, de inktvissen, zit een schelp in het lichaam. Dit is ook een vorm van een inwendig skelet (zie figuur 6g).

Figuur 6g Skelet van een inktvis (zeekat) 79

Hoofdstuk 4 Bewegen Verdieping: Skeletten vergelijken

Skelet van de voorste ledematen De vleugels van een vleermuis, de voorvinnen van een walvis of dolfijn en de armen van een mens zijn allemaal lichaamsdelen die uitsteken. Die noemen we de voorste ledematen of de bovenste ledematen. De voorste ledematen van de mens, de kat, de walvis en de vleermuis lijken op elkaar (zie figuur 7). Ook de kleine botstukken van deze zoogdieren komen sterk overeen. Je ziet bijvoorbeeld dat de onderarmen van de dieren uit figuur 7 net als de onderarm van een mens uit een spaakbeen en een ellepijp bestaan. Ook zie je dat er bijna altijd vijf vingers aan de hand of voorpoot zitten.

mens

kat

walvis

vleermuis

opperarmbeen

ellepijp spaakbeen handwortelbeentjes middenhandsbeentjes vingerkootjes

Figuur 7 Voorste ledematen bij mens, kat, walvis en vleermuis

Hoefgangers, teengangers en zoolgangers Lopende zoogdieren zetten allemaal hun poten op de grond. Je ziet aan hun pootskeletten dat ze dat op verschillende manieren doen. De lopende zoogdieren zijn onderverdeeld in hoefgangers, teengangers en zoolgangers. Hoefgangers, zoals paarden, koeien en gazelles, raken alleen met de toppen van de tenen (of een enkele teen) de grond (zie figuur 8a). Ze heten daarom ook wel teentopgangers. De kootjes eindigen in een hoef, waarmee de dieren zich goed kunnen afzetten tegen een harde ondergrond. Hoefgangers hebben hele lange middenhands- en middenvoetsbeentjes. Daardoor hebben ze lange poten, waarmee ze grote stappen kunnen nemen en zich snel kunnen voortbewegen. Teengangers, zoals honden en katten, raken de grond met de kootjes (zie figuur 8b). Daardoor zijn de poten in verhouding lang en is de weerstand tussen de poten en de grond klein. Teengangers kunnen daardoor hard rennen. Zoolgangers, zoals beren en mensen, raken met de hele voetzool van voor- en achterpoot de grond (zie figuur 8c). Zoolgangers zijn meestal geen snelle dieren, maar ze kunnen zich wel goed afzetten en iets vastgrijpen.

•

• •

Sommige diersoorten zijn afwisselend teen- of zoolganger. In rust steunen de hele voetzolen van de achterpoten op de grond. Als ze snel moeten lopen gebruiken ze de tenen van hun achterpoten. Voorbeelden zijn de kangoeroe en de rat.

4.8

Hoofdstuk 4 Bewegen Verdieping: Skeletten vergelijken

Figuur 8a Het paard is een hoefganger.

Figuur 8b De kat is een teenganger.

Figuur 8c De beer is een zoolganger.

WIST JE DAT? Kon Tyrannosaurus rex echt zo hard rennen? In films over de prehistorie kan T. rex een jeep bijhouden en zelfs inhalen. Maar was hij wel zo snel? Naturalis in Leiden heeft met een computersimulatie onderzoek gedaan naar de voortbeweging van T. rex. De conclusie was dat de normale wandelsnelheid ongeveer 5 kilometer per uur was. Dat is vergelijkbaar met de © Shutterstock / Love Lego wandelsnelheid van de mens. Hoe snel was de Tyrannosaurus rex? Eerder onderzoek gaf al aan dat T. rex ook niet zo hard kon rennen. Door zijn grote gewicht (ongeveer 5000 kg) was 20 km per uur de geschatte maximumsnelheid. Hij liep op twee reusachtige achterpoten, net als een kip of een struisvogel. T. rex had hele kleine gespierde voorpoten, waarvan onduidelijk is waarvoor ze gebruikt werden. T. rex was ongeveer 12 meter lang, maar zijn voorpoten hadden slechts de lengte van een mensenarm. 81

4.8

Hoofdstuk 4 Bewegen Verdieping: Skeletten vergelijken

OPDRACHTEN 2

Skeletten Maak de juiste combinaties. een skelet aan de buitenkant van het lichaam dieren met een wervelkolom stof waaruit het skelet van insecten bestaat dieren die op de toppen van hun tenen lopen dieren die op hun tenen lopen dieren die bij het lopen hun hele voet op de grond zetten stof waaruit het skelet van schelpen bestaat

• • • • • • •

chitine exoskelet gewervelden hoefgangers kalk teengangers zoolgangers

Ledematen van dieren Vergelijk de onderdelen van een aantal dieren met de onderdelen van de mens. komt bij mensen overeen met:

Vleugels van een vogel

botten van de arm | botten van het been | wervels

Staart van een walvis

botten van de arm | botten van het been | wervels

Voorvinnen van een walvis

botten van de arm | botten van het been | wervels

Achtervinnen van een zeehond

botten van de arm | botten van het been | wervels

Vleugels van een vleermuis

botten van de arm | botten van het been | wervels

Het snelste zoogdier Het jachtluipaard of de cheetah haalt een snelheid van ongeveer 100 kilometer per uur. Hij kan die snelheid in drie seconden bereiken. De cheetah volgt de zigzaggende prooi op de voet. Zijn hele lichaam is gebouwd om dat mogelijk te maken. Ook zijn gedrag is aangepast om succesvol te kunnen jagen. De cheetah heeft lichaamskenmerken waardoor hij succesvol kan zijn tijdens de jacht. Kijk hiervoor goed naar de twee foto’s.

4.8

Hoofdstuk 4 Bewegen Verdieping: Skeletten vergelijken

4.8

Cheetah op snelheid

Cheetah maakt scherpe bocht

Geef aan welke lichaamskenmerken gunstig zijn voor de cheetah tijdens de jacht. ☐ buigzame wervelkolom ☐ een grote borstkas met grote longen ☐ grote neusgaten ☐ lange dikke staart ☐ soepele schouders

Vliegenpoot Je ziet een schematische doorsnede van een deel van een poot van een huisvlieg. De cijfers 1, 2, 3 en 4 geven spieren aan. De poot is enigszins gebogen. De vlieg buigt de poot verder, doordat bepaalde spieren zich samentrekken.

chitineskelet gewricht 1

Welke spieren trekken zich samen? ☐ spier 1 ☐ spier 2 ☐ spier 3 ☐ spier 4

Hoofdstuk 4 Bewegen Verdieping: Skeletten vergelijken

Gibbons Gibbons zijn mensapen. Ze zijn uitstekend aangepast aan het leven in de bomen in de oerwouden van Zuidoost-Azië. Als ze van tak naar tak slingeren, valt goed op dat gibbons erg lange armen hebben. Op de foto van het skelet zie je de verhouding tussen de verschillende lichaamsdelen: romp, armen en benen. Stel dat jij dezelfde verhoudingen tussen lichaamsdelen hebt als de gibbon. Wat zou de lengte van jouw eigen armen (met gestrekte vingers) dan zijn? Dit heb je nodig: meetlint liniaal

• •

Dit ga je doen: 1 Meet de lengte van de armen van de gibbon. 2 Meet de lengte van de romp van de gibbon. 3 Bepaal de verhouding tussen armlengte en romplengte van de gibbon. 4 Meet je eigen romplengte. 5 Bereken je armlengte met behulp van de verhouding tussen de armlengte en de romplengte van de gibbon.

Kip Vogels zijn gewervelde dieren. Ze hebben een skelet waarvan bijna alle delen vergelijkbaar zijn met het skelet van de mens. Hoe zou je de skeletdelen P, R, S en T bij de mens noemen? P=

R P

R= S=

4.8

Hoofdstuk 4 Bewegen Hoofdstukafsluiting

4.9 HOOFDSTUKAFSLUITING ACTIEF LEREN Hoe leer je de theorie en begrippen uit het hoofdstuk? En hoe leg je de juiste verbanden? Kies een opdracht uit het keuzemenu achter in je boek als hulp bij het leren.

TERUG NAAR HET GROTE PLAATJE 1

Waarnemen en gedrag Je ziet hier nog een keer ‘het grote plaatje’ uit de hoofdstukopening.

Bewegen is gezond voor lichaam en geest

H2 • Inzoomen Cellen

Botten en spieren zorgen voor beweging

H3 • Leven op aarde Gewervelde dieren

Hoe blijf je fit? Waar draait het in dit hoofdstuk om?

Welke verbanden zijn er?

Botten en kraakbeen bevatten cellen

H8 • Voeding en verteren Energie Wat beweegt kan stuk

H10 • Ademhalen en verbranden Uithoudingsvermogen

Je ziet links de verbanden tussen dit hoofdstuk en de andere hoofdstukken.

a Leg deze verbanden uit. Noteer je antwoorden in de vakjes links. Je ziet rechts iconen die laten zien waar het om draait in dit hoofdstuk.

b Leg uit wat je hebt geleerd in dit hoofdstuk. Noteer dit in de vakjes rechts. Je hebt in paragraaf 1 antwoord gegeven op de grote vraag Hoe blijf je fit? Kijk nog even terug naar wat je toen hebt geantwoord.

c Zou je je antwoord aanpassen na het doorlopen van dit hoofdstuk? Zo ja, wat zou je nu zeggen? Betrek in je antwoord de verbanden en de punten waar-het-om-draait uit het grote plaatje.

4.9

Hoofdstuk 4 Bewegen Hoofdstukafsluiting

4.9

TERUG NAAR DE UITDAGING Maak online je eindproduct bij de Uitdaging.

PROEFTOETS Maak online de proeftoets bij dit hoofdstuk.

LEERDOELEN Kruis aan hoe goed je elk leerdoel beheerst. Nog niet alle leerdoelen gehaald? Neem de bijbehorende stof nog een keer door.

Hoe blijf je fit? Je kunt...

uitleggen welke organenstelsels samenwerken zodat je kunt bewegen.

◯

2 uitleggen waarom bewegen zowel geestelijk als lichamelijk gezond is.

◯

3 uitleggen welke problemen kunnen ontstaan als je te weinig beweegt.

◯

4 uitleggen hoe je ervoor zorgt dat je genoeg beweegt.

◯

uitleggen hoe skeletspieren botten in beweging kunnen brengen.

◯

2 uitleggen waar skeletspieren en gladde spieren zich in je lichaam bevinden en waarvoor ze dienen.

◯

3 uitleggen hoe skeletspieren en gladde spieren zijn opgebouwd.

◯

4 uitleggen hoe spierpijn en spierkramp ontstaan en hoe ze weer verdwijnen.

◯

2 de bouw van de wervelkolom beschrijven.

◯

3 in een afbeelding delen van het skelet benoemen.

◯

4 de functies van delen van het skelet benoemen.

◯

Spieren en pezen. Je kunt...

Skelet. Je kunt...

de verschillende functies van het skelet uitleggen.

Hoofdstuk 4 Bewegen Hoofdstukafsluiting

4.9

Botverbindingen. Je kunt...

uitleggen hoe botten ten opzichte van elkaar kunnen bewegen.

◯

2 van verschillende typen gewrichten uitleggen welke beweging mogelijk is.

◯

3 uitleggen welke soorten verbindingen tussen botten kunnen bestaan en met voorbeelden toelichten.

◯

4 benoemen uit welke delen een gewricht bestaat.

◯

2 van verschillende blessures uitleggen wat er aan de hand is.

◯

3 uitleggen hoe een blessure wordt onderzocht met behulp van een röntgenfoto, MRI-scan of echografie.

◯

4 uitleggen wat je zelf kunt doen en wat hulpverleners kunnen doen om blessures te behandelen.

◯

de functie en bouw van beenweefsel, kraakbeenweefsel en bindweefsel vergelijken.

◯

2 benoemen dat botten uit twee typen beenweefsel met speciale functies zijn opgebouwd.

◯

3 voorbeelden geven waar been, kraakbeen en bindweefsel zich in je lichaam bevinden en uitleggen waarom op die plaatsen.

◯

4 uitleggen wat er verandert aan beenweefsel en kraakbeenweefsel vanaf de geboorte.

◯

Blessures. Je kunt...

uitleggen hoe je ervoor zorgt dat je veilig en gezond beweegt.

Steunweefsels. Je kunt...

5 Waarnemen en gedrag

HOOFDSTUK

INHOUD Het grote plaatje

.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Basisstof .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.1 Waarom reageer je zoals je reageert? 5.2 Zintuigen en zenuwstelsel

.......................

106

...........................................................

116

5.3 Neuronen en vervoer van signalen 5.4 Zien

5.5 Hormonen

...................................................

5.6 Gedrag van dieren

.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

126 135

Extra stof .. . . . . . . . . .

146

.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

154

.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

161

5.7 Verbreding: Horen, ruiken, proeven en voelen 5.8 Verdieping: Verslavingen Hoofdstukafsluiting 5.9 Hoofdstukafsluiting © Shutterstock / Sebastian Janicki

DE UITDAGING Bij elk hoofdstuk hoort een Uitdaging. Deze kun je doen als vervanging van één of meer paragrafen. Gebruik de leerstof om het probleem op te lossen!

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag

INLEIDING De gekko, een soort hagedis, vindt zijn prooi met ogen die ’s nachts kleuren kunnen zien. Hij kan ook zonder ogen zijn prooi vinden. Door zijn tong uit te steken verzamelt hij geurdeeltjes. Terug in de bek beweegt hij de tong langs een zintuig in zijn verhemelte. Geurdeeltjes prikkelen het zintuig. De gekko herkent op deze manier soortgenoten en prooien. Een gekko ruikt dus met zijn tong. Ook jouw lichaam reageert op prikkels uit je omgeving, op wat je ziet, ruikt, hoort of voelt. Waarom reageer je zoals je reageert? Hersenen, zenuwen, zintuigen en hormonen spelen hierbij een rol.

HET GROTE PLAATJE De hersenen sturen alles aan

H1 • Waarom biologie? Keuzes maken

H2 • Inzoomen Zenuwcellen

Zintuigen laten je reageren op je omgeving

Waarom reageer je zoals je reageert? Waar draait het in dit hoofdstuk om?

Welke verbanden zijn er?

Hormonen kunnen je gedrag beïnvloeden

H4 • Bewegen Zintuigen en zenuwstelsel

H9 • Hart en bloedvaten Bloedsomloop

Je maakt je eigen keuzes

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Waarom reageer je zoals je reageert?

5.1 © Shutterstock / Jacob Lund

5.1 WAAROM REAGEER JE ZOALS JE REAGEERT? Aan het eind van deze paragraaf kun je: uitleggen wat gedrag betekent in de biologie. uitleggen wanneer je bewust gedrag vertoont. uitleggen wanneer je onbewust gedrag vertoont. uitleggen wat het nut kan zijn van gedrag bij mensen en dieren.

• • • •

STARTOPDRACHT 1

Wat weet je al over gedrag? Gedrag is een breed begrip. Wat weet jij al over gedrag? Maak samen met een klasgenoot een mindmap over gedrag. In het midden van de mindmap staat het woord ‘gedrag’. Zet hieromheen woorden en begrippen die volgens jullie met gedrag te maken hebben.

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Waarom reageer je zoals je reageert?

THEORIE Reageren op je omgeving Je omgeving speelt een grote rol in de manier waarop jij je gedraagt. Is het zonlicht fel en kun je hierdoor niet meer goed zien? Dan knijp je waarschijnlijk je ogen dicht of zet je een zonnebril op. Is het erg koud? Dan trek je een warme trui aan. Heb je zin om met een vriendin te kletsen? Dan app je haar om iets af te spreken. En heb je dorst? Dan pak je een glas drinken. Als mens ben je een onderdeel van je omgeving. Je hebt er altijd mee te maken en reageert erop. Dat kan bewust gaan, maar ook onbewust. Zo kan je lichaam al reageren op een pijnprikkel zonder dat je zelf doorhebt dat je je verwond hebt. Bijvoorbeeld wanneer je je hand terugtrekt wanneer je kop thee te heet is. Reageren op je omgeving kan van levensbelang zijn. Je voorkomt verwondingen, blessures of erger.

Gedrag in het vak biologie Mensen denken bij het woord ‘gedrag’ al snel aan goed gedrag. Een manier waarop je je volgens maatschappelijke normen hoort te gedragen. In de biologie is dat niet wat we bedoelen. Bij biologie kijk je veel breder: gedrag is alles wat je doet in reactie op je omgeving of op signalen van je eigen lichaam, zoals hongergevoel of jeuk. Gedrag komt tot stand door: prikkels: veranderingen die je waarneemt in de omgeving of in je eigen lichaam; een beslissing over hoe je hierop reageert.

• •

Denk maar aan een regenbui. Je krijgt prikkels uit de omgeving en je voelt de druppels op je lichaam. Vervolgens neem je een beslissing: hoe ga ik hierop reageren? Dat kan heel verschillend zijn. Bijvoorbeeld: ik wil niet nat worden, dus ik ga naar binnen. Of: het maakt me niet zoveel uit, ik doe mijn jas dicht en ga door met waar ik mee bezig was. Ook op kleine dingen reageer je. Je reageert bijvoorbeeld op jeuk door jezelf te krabben.

Figuur 1 Kippenvel krijgen is ook een vorm van reageren op je omgeving.

Weten wat je doet Soms denk je echt na over hoe je ergens op reageert of hoe je iets wilt doen. Je bent je bewust van je gedrag. Het kan dan om van alles gaan: van het uitstrekken van een arm om iets op te pakken tot een gesprek voeren met een vriend. Je neemt een beslissing en gaat op een bepaalde manier handelen. Toch denk je niet overal bewust over na. Zo kopieer je vaak automatisch de houding van iemand met wie je praat. Ook reageer je heel vaak uit gewoonte. Je doet het omdat je het al jaren op die manier gedaan hebt. Maar als je wilt, kun je het wel anders doen.

5.1

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Waarom reageer je zoals je reageert?

Soms gebeurt er iets waar je lichaam snel op moet reageren. Je lichaam doet dit om je te beschermen. Op dit gedrag heb je helemaal geen invloed. Zo’n snelle reactie van het lichaam heet een reflex. Zo kun je bijvoorbeeld gaan niezen wanneer er een prikkelende stof in je neus komt. Je doet dit onbewust. Je neemt zelf geen beslissing, het gaat vanzelf. Je niest om de stof uit je lichaam te verwijderen. Soms heeft een reflex ook invloed op je bewuste gedrag. Zo kan je lichaam als reflex speeksel aanmaken wanneer je iets lekkers ziet, bijvoorbeeld een perzik. Je wordt je er vervolgens van bewust dat je zin hebt om de perzik te eten. Of je de perzik dan wel of niet pakt, is een bewuste keuze.

WIST JE DAT? Reflexen van een baby Al direct na de geboorte heeft een baby reflexen die helpen om te overleven. Strijk je over de wang van de baby? Dan draait hij automatisch naar je toe, opent zijn mond en sluit zijn lippen om je vinger. Dit is de zoekreflex. Hij gaat direct zuigen zodra hij iets in zijn mond voelt: de zuigreflex. Die is heel belangrijk bij borstvoeding! © Shutterstock / Krystyna Taran

Andere reflexen stammen uit een eerdere De grijpreflex van een baby periode in de evolutie, toen baby’s zich aan de moeder moesten vastklampen om rondgedragen te worden. Zo maakt de baby snel een krachtige vuist wanneer je zijn handpalm aanraakt: de grijpreflex. De greep is zo stevig dat je hem eraan op zou kunnen tillen.

Leren en ontwikkelen Een baby reageert in het begin vooral reflexmatig om te kunnen overleven. Zijn gedrag is grotendeels aangeboren. Maar veel van deze reflexen verliest de baby ook weer. Hoe ouder een kind wordt, hoe bewuster hij gaat handelen. Het kind gaat leren. In het begin kijkt hij daarvoor vaak naar zijn omgeving. Hoe reageren de mensen om hem heen op bepaalde prikkels? Dat gedrag kan het kind overnemen.

Reageren op elkaar Je gedrag heeft altijd te maken met de prikkels uit je eigen lichaam of je omgeving, waaronder contacten met andere organismen. Je neemt het gedrag van een ander waar en je reageert hierop. Door gedrag kunnen mensen met elkaar communiceren. Je voert bijvoorbeeld een gesprek met een klasgenoot. Je gebruikt dan je stem om te reageren. Er zijn ook andere manieren om te reageren: bijvoorbeeld handgebaren maken of je lichaamshouding veranderen. Jij reageert dus op wat anderen doen. En anderen reageren ook weer op jou. Dit gedrag tussen soortgenoten noem je sociaal gedrag. Ook dieren communiceren met elkaar via gedrag. Denk bijvoorbeeld aan marmotten die elkaar met piepjes waarschuwen voor gevaar of kleine vogels die hun snavels wijd open doen zodat hun ouders op zoek gaan naar voedsel.

5.1

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Waarom reageer je zoals je reageert?

OPDRACHTEN 2

Wat heb je geleerd over gedrag? Wat weet je na het lezen van deze paragraaf nog meer over gedrag? Bekijk je mindmap van de startopdracht. Vul de mindmap aan met begrippen die je heb geleerd in de theorie.

Bewust en onbewust Gedrag ontstaat doordat een organisme reageert op zijn omgeving.

a Hoe heet de informatie die vanuit de omgeving binnenkomt bij mensen en dieren? ◯ ◯ ◯ ◯

beslissingen prikkels reflexen zintuigen

Veel menselijk gedrag is bewust, maar heel vaak reageren we onbewust.

b Geef bij de volgende beschrijvingen aan of het gedrag bewust is of onbewust. 1 Na lang wikken en wegen besluit je om die felgekleurde sweater te kopen. bewust | onbewust 2 In een winkelcentrum lopen vrijwel alle mensen op de maat van de muziek. bewust | onbewust 3 Je krijgt kippenvel en de haren op je arm gaan overeind staan. bewust | onbewust 4 Je vangt een bal. bewust | onbewust 5 De bel gaat en je pakt je tas. bewust | onbewust 6 Wanneer mensen om je heen gapen, doe jij dat even later ook. bewust | onbewust

c Beschrijf in je eigen woorden het verschil tussen bewust en onbewust gedrag.

Gedrag in de biologie Soms wordt gedrag gezien als iets positiefs of negatiefs. Denk aan iemand die zegt: ‘Gedraag je eens fatsoenlijk!’. In de biologie is dat niet wat er bedoeld wordt met gedrag.

a Leg uit wat het verschil is tussen gedrag uit het voorbeeld en gedrag zoals het in de biologie bestudeerd wordt.

b Is sociaal gedrag in de biologie hetzelfde als sociaal gedrag zoals we dat in het dagelijks leven benoemen? Leg je antwoord uit.

5.1

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Waarom reageer je zoals je reageert?

Gedrag van een huisdier Deze opdracht doe je samen met een klasgenoot. Kies een huisdier uit (zoals een hond, kat of konijn). Je kunt het gedrag van je eigen huisdier bekijken of filmpjes zoeken op internet. Alle organismen reageren op prikkels uit de omgeving.

a Op welke prikkels reageert het huisdier? Hoe ziet die reactie eruit?

Mensen en dieren gebruiken gedrag om contact te leggen.

b Welk gedrag zie je bij het huisdier om contact te leggen met mensen of met andere dieren?

c Welk typisch gedrag vertoont het huisdier wanneer hij zijn voer heeft opgegeten?

Functie van gedrag Hieronder staan drie voorbeelden van gedrag. 1 Wanneer je honger hebt en iets lekkers ruikt, beginnen je speekselklieren speeksel te produceren. 2 Als een pad een keer gestoken is door een steekvlieg, dan hapt de pad niet meer naar een steekvlieg. Andere insecten eet hij wel, maar de steekvlieg laat hij voorbij gaan. 3 Vissen zwemmen vaak in grote groepen. Ze blijven dicht bij elkaar. Voor een roofdier is het dan moeilijker om de vissen te vangen.

a Wat is in het eerste voorbeeld het nut van het gedrag voor jou? b Wat is in het tweede voorbeeld het nut van het gedrag voor de pad? c Wat is in het derde voorbeeld het nut van het gedrag voor de vissen?

De voorbeelden hierboven hebben allemaal iets gemeenschappelijk.

d Als jij de functie van gedrag zou omschrijven in één zin, wat zou je dan opschrijven?

5.1

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Waarom reageer je zoals je reageert?

Het grote plaatje Bekijk het grote plaatje van dit hoofdstuk.

a Leg het verband uit tussen bewegen en gedrag (van mensen en dieren).

b Wat is het verband tussen keuzes maken en gedrag? Gebruik in je antwoord de woorden: beslissing, bewust en persoonlijk

AFSLUITING 8

Waarom reageer je zoals je reageert? De grote vraag van dit hoofdstuk is: ‘Waarom reageer je zoals je reageert?’ Wat is jouw antwoord op deze vraag? Gebruik in je antwoord de informatie van deze paragraaf.

5.1

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Zintuigen en zenuwstelsel

5.2 ZINTUIGEN EN ZENUWSTELSEL

Aan het eind van deze paragraaf kun je: uitleggen dat zintuigen verschillende prikkels uit de omgeving opvangen. uitleggen hoe het zintuigen zenuwstelsel is opgebouwd. uitleggen dat het zenuwstelsel bestaat uit een centraal en een perifeer zenuwstelsel. de delen en functies van de hersenen benoemen. uitleggen welke zintuigprikkels waar in de hersenen worden verwerkt.

• • • • •

Bij deze paragraaf hoort de volgende practicumopdracht: Zintuigen Overleg met je docent of je dit practicum gaat uitvoeren.

•

STARTOPDRACHT 1

Kraak de cijfercode Je hersenen kunnen de informatie die ze binnen krijgen heel snel verwerken. Verwonder je over je eigen leervermogen. Dit ga je doen: 1 Blijf naar de tekst kijken. 2 Na een paar tellen lees je wat er staat! D323 m3d3d3l1ng l44t j3 213n t6t w3lk3 gr6t3 pr35t4t135 6n23 h3r53n3n 1n 5t44t 21jn. 1n h3t b3g1n w45 h3t 23k3r n6g m631l1jk d323 t3k5t t3 l323n m44r nu k4n j3 h3t w44r5ch1jnl1jk 4l w4t 5n3ll3r l323n 26nd3r j3 3cht 1n t3 5p4nn3n. D4t k6mt d66r h3t 3n6rm3 l33rv3rm6g3n v4n 6n23 h3r53n3n. Kn4p hè?

a Heb je gemerkt welke letters je ‘gelezen’ hebt bij de cijfers? Vul achter elk cijfer de bijbehorende letter in. 4 1 2

5.2

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Zintuigen en zenuwstelsel

b Leg uit wat er gebeurt vanaf het moment dat je begint met lezen. Gebruik daarbij de woorden geheugen, ogen, hersenen en zenuw.

c Maak op deze manier zelf een tekst en laat deze door een medeleerling lezen.

THEORIE Een koude douche Je neemt een warme douche. Opeens wordt het water ijskoud. Met een gil spring je weg! Wat gebeurt er? De kou prikkelt zintuigen in je huid. Met zintuigen neem je prikkels uit de omgeving waar. Als reactie op de kou geeft je zintuig een elektrisch signaal af aan je zenuwstelsel. Dit signaal is een impuls. Een impuls geeft informatie vanuit de omgeving door aan je zenuwstelsel. De informatie gaat door naar je hersenen. De weg van die impulsen zie je als een rode lijn in figuur 1. Zodra de impulsen in je hersenen aankomen, word je je bewust van de kou en besluit je om weg te springen. Om te kunnen springen sturen je hersenen impulsen via je zenuwstelsel naar je beenspieren. De weg van die impulsen zie je als blauwe lijnen in figuur 1. Je spieren brengen je benen in beweging en je springt weg. Dit gaat allemaal ontzettend snel. Vaak reageert je lichaam al voordat je beseft wat er gebeurt.

Figuur 1 Het water is ijskoud!

De prikkel van het ijskoude douchewater loopt via het zintuigstelsel, zenuwstelsel en spierstelsel en zorgt ervoor dat je niet meer onder de douche blijft staan. Deze drie orgaanstelsels werken samen zodat je prikkels waarneemt en er op reageert. Voor verschillende prikkels heb je verschillende zintuigen. Je ziet dankzij het lichtgevoelige zintuig van je oog. Je hoort dankzij het geluidsgevoelige zintuig van je oor. Je ruikt en proeft dankzij geuren smaakgevoelige zintuigen van neus en mond. Je voelt dankzij het tastgevoelige zintuig van je huid. Je ervaart pijn dankzij het pijnzintuig van je huid. Je voelt warmte of kou dankzij het temperatuurzintuig van je huid.

• • • • • •

5.2

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Zintuigen en zenuwstelsel

Het zenuwstelsel

5.2

hersenen

Dankzij het zenuwstelsel kan je lichaam reageren op prikkels uit je omgeving, zoals een onverwacht koude douche. Het zenuwstelsel zorgt voor het vervoer van impulsen in je lichaam. Het zenuwstelsel bestaat uit de volgende delen (zie figuur 2). hersenen ruggenmerg zenuwen

ruggenmerg

• • •

zenuwen

De hersenen staan in verbinding met de rest van het lichaam via het ruggenmerg. Dat is een dikke bundel die vooral bestaat uit lange uitlopers van neuronen, een andere naam voor zenuwcellen. Het ruggenmerg geeft de impulsen met grote snelheid door tussen het lichaam en de hersenen. De hersenen en het ruggenmerg vormen samen het centrale zenuwstelsel. Het centrale zenuwstelsel is via zenuwen verbonden met de organen en weefsels. Zenuwen zijn bundels vol uitlopers van neuronen. Alle neuronen en uitlopers buiten het centrale zenuwstelsel vormen samen het perifere zenuwstelsel. Het perifere zenuwstelsel geeft informatie uit de omgeving en het lichaam via impulsen door aan het ruggenmerg en de hersenen. De hersenen verwerken die informatie en bepalen welke reactie er volgt. Hiervoor gaan impulsen terug via het perifere zenuwstelsel naar het juiste deel van het lichaam.

De hersenen Denk terug aan de douche die opeens ijskoud werd, waardoor je binnen enkele seconden wegsprong. In die korte tijd heeft jouw zenuwstelsel enorm veel informatie verwerkt en opdrachten gegeven aan jouw lichaam. Temperatuurzintuigen gaven impulsen af die in de hersenen de juiste betekenis kregen: koud! Op een andere plek in de hersenen werd jij je bewust van dit alles. En tegelijk werd op weer een andere plek besloten welke spieren informatie moesten ontvangen om te reageren. Daardoor sprong je snel onder het koude water vandaan. De hersenen bestaan dus uit delen die eigen taken hebben én goed samenwerken. De hersenen bestaan uit drie delen: de hersenstam, de kleine hersenen en de grote hersenen (zie figuur 3). De hersenstam verbindt het ruggenmerg met de rest van de hersenen. Dit hersendeel regelt je ademhaling, hartslag en lichaamstemperatuur. Je hoeft over deze noodzakelijke lichaamsprocessen niet na te denken. De hersenstam doet dit zelfstandig.

Figuur 2 Het zenuwstelsel bestaat uit de hersenen, het ruggenmerg en zenuwen.

grote hersenen kleine hersenen

•

hersenstam

Figuur 3 De drie delen van de hersenen 99

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Zintuigen en zenuwstelsel

• •

De kleine hersenen zitten onderaan in het achterhoofd. Dit hersendeel stemt alle spierbewegingen precies op elkaar af. Hierdoor kun je ingewikkelde bewegingen maken, zoals schrijven of een bal vangen. Zelfs stilstaan vraagt om afstemming van veel spieren zodat je niet omvalt. Zonder kleine hersenen zou dit enorm moeilijk zijn. De grote hersenen bestaan uit een linker- en rechterhelft. Dit hersendeel verwerkt informatie van alle zintuigen waar jij je bewust van bent. Met de grote hersenen denk je ook na.

Vier hersenkwabben De buitenzijde van de grote hersenen bestaat uit vier hersenkwabben (zie figuur 4). Elke hersenkwab heb je dubbel (een links en een rechts) en heeft een eigen taak. De wandbeenkwab verwerkt zintuiginformatie over gevoel, temperatuur en spierbeweging. De achterhoofdskwab verwerkt zintuiginformatie van de ogen. Deze hersenkwab, ook wel het gezichtscentrum genoemd, geeft betekenis aan wat je ziet. De slaapbeenkwab verwerkt in de buitenzijde zintuiginformatie van je gehoor. Dit deel noem je ook wel het gehoorcentrum. Aan de onderzijde zit het reukcentrum, dat informatie over geur verwerkt. De voorhoofdskwab is het gebied waarmee je bewust nadenkt, besluiten neemt en jouw lichaam aanstuurt. Terwijl de andere drie hersenkwabben de informatie van je zintuigen ontvangen en verwerken, verwerkt de voorhoofdskwab de informatie van de drie andere hersenkwabben. Zo kun jij bewust op die informatie reageren.

• • • •

voorhoofdskwab

aan stu re n ontva ng

n va

besluiten nemen en plannen n ate pr

va n

sk ele tsp ier en ta st pr ik k els

wandbeenkwab

horen

geheugen herkenning slaapbeenkwab

herkennen van tast zien

proeven

herkennen van geluid en reuk

herkennen van beelden

ruiken achterhoofdskwab

hersenstam

kleine hersenen ruggenmerg

Figuur 4 Hersenkwabben met hun functies

100

5.2

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Zintuigen en zenuwstelsel

5.2

OPDRACHTEN 2

Delen van het zenuwstelsel Het zenuwstelsel bestaat uit verschillende delen. Welk deel van het zenuwstelsel hoort bij de omschrijving? de grote hersenen | de hersenstam | de kleine hersenen | het centrale zenuwstelsel | het perifere zenuwstelsel | het ruggenmerg 1 Hersenen en ruggenmerg vormen samen . 2 De bundel van zenuwweefsel waardoor impulsen op hoge snelheid van en naar de hersenen gaan, noem je

3 Het deel van het zenuwstelsel waar spierbewegingen tot in detail voorbereid worden, noem je

4 Het deel van het zenuwstelsel dat informatie doorgeeft aan ruggenmerg en hersenen, noem je

5 Het deel van het zenuwstelsel waarin noodzakelijke lichaamsprocessen geregeld worden, noem je

6 Het deel van het zenuwstelsel waarmee er bewust gereageerd wordt op prikkels, noem je .

Het zijlijnsysteem Veel vissen hebben een speciale groep zintuigen: het zijlijnsysteem. Daardoor kunnen vissen in grote groepen zwemmen. Zo’n school vissen lijkt vaak te bewegen als één groot organisme. De zintuigen van het zijlijnsysteem liggen in de huid van de vis. Samen vormen zij een lijn die van kop tot staart langs de zijkant van het lichaam loopt. De zintuigen van het zijlijnsysteem nemen heel nauwkeurig de beweging van het water rond de vis waar, zodat de vis direct kan reageren op bewegingen van vissen die vlakbij zwemmen. Met welke zintuigen van de mens kun je de zintuigen van het zijlijnsysteem het best vergelijken? ◯ pijnzintuigen ◯ reukzintuigen ◯ tastzintuigen ◯ temperatuurzintuigen ◯ zichtzintuigen

101

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Zintuigen en zenuwstelsel

Taken van de hersenkwabben Verschillende zaken worden in verschillende delen van het centrale zenuwstelsel verwerkt. Hieronder zie je zes verschillende delen van het centrale zenuwstelsel met een kleur en een nummer (I t/m VI).

III

Noteer per beschrijving het deel van het centrale zenuwstelsel (I t/m VI) dat daarmee te maken heeft. Let op: Sommige hersendelen heb je niet of juist meerdere keren nodig. 1 2 3 4

Dit is het deel waarmee je alles wat je ziet verwerkt: nummer . Dit is het deel waar het geheugen zit: nummer . Dit is het deel waarmee je besluit de bal in het doel te gaan schoppen: nummer . Dit zijn de delen waarmee je ervoor zorgt dat je tijdens het voetballen de bal precies in het doel schopt: eerst nummer en dan nummer . 5 Dit is het deel waarmee je voelt dat je de bal raakt met je voet: nummer . 6 Dit is het deel waarmee je de scheidsrechter hoort fluiten, omdat je buitenspel stond: nummer .

Snelle bromvlieg Op je boterham zit een dikke bromvlieg. Bah! Je probeert de vlieg weg te slaan, maar deze is allang weggevlogen op het moment dat je met je hand op de plek bent waar de vlieg zat. Toch sloeg je zo snel mogelijk! Hoe kan een vlieg veel sneller reageren dan dat jij kunt slaan? Verklaar dit op basis van de grootte van een bromvlieg en de grootte van een mens.

102

5.2

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Zintuigen en zenuwstelsel

5.2

Kat & muis Een hongerige kat ziet een muis. Daar heeft zij veel meer zin in dan in de kattenbrokjes in haar voerbak! De kat gaat op jacht om de muis te vangen en vangt deze. Plaats de juiste begrippen in de tekst. de achterhoofdskwab | de kleine hersenen | het ruggenmerg | de slaapbeenkwab | de voorhoofdskwab | de wandbeenkwab De kat ziet de muis. Dan gebeurt er het volgende. Via de oogzenuw komen impulsen aan in . Hier worden de impulsen vanuit de ogen verwerkt. Dit deel geeft het signaal vervolgens door aan

, waar het besluit genomen wordt om

de muis te gaan vangen. Er gaan nu impulsen naar bewegingsneuronen in

en vervolgens via

naar de spieren. Met een precies juist uitgevoerde

sprong vangt de kat in een oogwenk de muis. De muis piept nog een laatste keer. Met haar tong voelt de kat de vacht van de muis. De muizenpiep wordt door de kat verwerkt in . Het gevoel van de muizenvacht wordt verwerkt in

Je weet niet wat je ziet Veel dingen die we weten over de hersenen hebben we geleerd van mensen met een niet-dodelijke beschadiging van hun hersenen. Een voorbeeld is patiënt C.K.. Door een ongeluk liep hij blijvend hersenletsel op. Na een reeks observaties omschreven zijn artsen het ziektebeeld als volgt: “Patiënt C.K. kan na het ongeluk de objecten die hij ziet geen naam meer geven. Maar wanneer hij de objecten aanraakt, kan hij wel weer precies zeggen wat de naam van het object is. Ook blijkt dat hij goed kan tekenen wat hij ziet, maar vervolgens niet kan uitleggen wat hij zojuist getekend heeft. Hij kan zonder probleem gesprekken voeren en begrijpen waar ze over gaan.” Op basis van dit ziektebeeld concludeerden de artsen van patiënt C.K. dat zijn hersenletsel bestond uit een verbroken verbinding tussen twee hersendelen, waardoor deze geen informatie meer konden uitwisselen met elkaar. Ook konden de artsen bepalen tussen welke twee hersendelen de verbinding bij hem verbroken is. Verbind de twee hersengebieden waartussen de verbinding bij patiënt C.K. blijvend verbroken is.

III

103

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Zintuigen en zenuwstelsel

5.2

EXTRA OPDRACHTEN 8

De hersenen van een hongerige kat Een kat ruikt kattenbrokjes en wil deze opeten. Ze loopt naar de keuken, waar de brokjes klaarstaan. Zodra ze de keuken binnenloopt, ziet ze de brokjes ook. De kat besluit te gaan eten. Tijdens het eten proeft en voelt ze de brokjes. Dit gedrag komt tot stand via een aantal stappen in het centrale zenuwstelsel van de kat.

In welk deel van de hersenen van de kat vinden de stappen plaats die zorgen voor het beschreven gedrag? Kies per stap de juiste hersendelen. Er zijn één of meerdere opties per stap. achterhoofdskwab 1

De geur van de brokjes wordt verwerkt in:

2 De keuze om naar de keuken te gaan, wordt gemaakt in: 3 Voor het aansturen van de beenspieren werken deze twee gebieden samen: 4 Het zien van de brokjes wordt verwerkt in: 5 Het gevoel van de brokjes in de bek wordt verwerkt in:

kleine hersenen

slaapbeen- voorhoofds wandbeenkwab kwab kwab

☐

104

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Zintuigen en zenuwstelsel

Verbrande tong Je hebt het vast wel eens meegemaakt dat te heet eten of drinken op je tong terechtkwam. Je tong verbranden is een pijnlijke ervaring! Maar heb je wel eens opgemerkt wat er daarna gebeurt? Het verbrande deel van je tong voelt een paar dagen nutteloos. Je proeft er niks mee, je voelt het voedsel in je mond er slechter mee en tegelijkertijd is het extra gevoelig voor pijn.

a Verklaar waarom de smaak- en tastzintuigen van de tong een paar dagen niet goed werken wanneer je je tong hebt verbrand.

b Verklaar waarom de pijnzintuigen van de tong een paar dagen juist extra gevoelig zijn wanneer je je tong verbrand hebt.

c Beschrijf in eigen woorden hoe zenuwcellen en zintuigen bijdragen aan jouw gezondheid en veiligheid.

Het ‘reptielenbrein’ Sommige mensen spreken wel eens over hun ‘reptielenbrein’. Dit is raar, want mensen zijn geen reptielen, maar zoogdieren. Wat mensen met reptielenbrein bedoelen, is dat zij soms zonder nadenken reageren op een gebeurtenis in de omgeving. Vaak is dit een behoorlijk gevaarlijke situatie. Zoals bij een ongeval. Betekent dit dan dat de hersenen van reptielen alleen impulsief reageren, zoals in de hersenstam gebeurt? Nee, daar is niets van waar. Reptielen hebben net als wij gewoon grote hersenen, waarmee zij prima kunnen nadenken. Bovendien reageren mensen in een gevaarlijke situatie niet alleen via hun hersenstam. Toon met behulp van de theorie aan dat de hersenstam niet het reptielenbrein kan zijn.

Meer oefenen met de stof uit deze paragraaf? Kies online voor Herhaling of Plus.

105

5.2

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Neuronen en vervoer van signalen

5.3 © Getty Images/iStockphoto

5.3 NEURONEN EN VERVOER VAN SIGNALEN Aan het eind van deze paragraaf kun je: uitleggen hoe je met het zintuigen zenuwstelsel kunt reageren op prikkels. uitleggen dat zintuigen prikkels omzetten in impulsen die via gevoelsneuronen worden doorgegeven aan het ruggenmerg en de hersenen. uitleggen dat impulsen vanuit de hersenen via bewegingsneuronen aan de spieren worden doorgegeven. voorbeelden van reflexen noemen en uitleggen wat de functie ervan is. het verschil verklaren tussen een eenvoudig en een complex zenuwstelsel en hierbij voorbeelden geven.

• • • • •

Bij deze paragraaf hoort de volgende practicumopdracht: Drempelwaarde Overleg met je docent of je dit practicum gaat uitvoeren.

•

STARTOPDRACHT 1

Hoe snel ben jij? Bij atletiek klinkt een startschot, de lopers schieten weg. Bij Formule 1 gaan de rode lichten uit en de race gaat van start. Als je snel reageert, begin je met een voorsprong.

Reactiesnelheid testen met een liniaal 106

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Neuronen en vervoer van signalen

Proef A Dit heb je nodig: liniaal

•

Dit ga je doen: 1 Werk in tweetallen. Spreek af wie leerling 1 en leerling 2 is. 2 Leerling 1 houdt een liniaal bij het hoogste getal vast. 3 Leerling 2 houdt duim en wijsvinger bij de 0 (niet vastpakken). 4 Leerling 1 laat de liniaal vallen, zonder waarschuwing aan leerling 2. 5 Leerling 2 pakt de liniaal zo snel mogelijk. 6 Lees af bij hoeveel centimeter de liniaal is vastgepakt. 7 Voer deze proef drie keer uit en bereken het gemiddelde resultaat. 8 Noteer de resultaten in de tabel. 9 Draai daarna de rollen om. Proef B Dit ga je doen: 1 Doe hetzelfde proefje met je ogen dicht. 2 Reageer als er ‘ja’ wordt gezegd. 3 Schrijf ook deze resultaten in de tabel. Poging 1

Poging 2

Poging 3

Gemiddeld

Proef A

Proef B

Is er een verschil tussen proef A en B? Geef daarvoor een verklaring.

THEORIE Functies en vormen van neuronen Het zenuwstelsel bestaat voor het grootste deel uit zenuwcellen, ook wel neuronen genoemd. Neuronen zijn cellen voor het doorgeven van impulsen. De cellen hebben daarvoor vaak langgerekte uiteinden: neuronen kunnen tot wel een meter lang zijn. Er zijn drie typen neuronen: gevoelsneuronen, schakelneuronen en bewegingsneuronen. Gevoelsneuronen ontvangen impulsen van zintuigcellen en geven deze door aan andere neuronen. Via gevoelsneuronen komt informatie van prikkels het zenuwstelsel binnen. Schakelneuronen ontvangen impulsen van neuronen en geven deze door aan andere neuronen. Via schakelneuronen wordt een impuls naar de juiste plaats in het zenuwstelsel gestuurd. Bewegingsneuronen ontvangen impulsen van andere neuronen en geven deze door aan spiercellen. Spieren trekken samen of ontspannen als zij impulsen van bewegingsneuronen ontvangen, wat leidt tot actie.

• • •

107

5.3

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Neuronen en vervoer van signalen

zintuigstelsel prikkel

zenuwstelsel impuls

zintuigcellen

5.3

spierstelsel

gevoelsneuronen

schakelneuronen

bewegingsneuronen

impuls

actie

spiercellen

Figuur 1 Deze cellen werken samen en maken zo gedrag mogelijk.

De functies van een neuron zijn: impulsen ontvangen, verplaatsen en doorgeven. Om dit te kunnen doen heeft een neuron een speciale vorm met veel uitlopers (zie figuur 2). Hiermee communiceert een neuron met zintuigcellen, andere neuronen of spiercellen. De impulsen verplaatsen zich via deze uitlopers. Dit is altijd éénrichtingsverkeer. Een impuls kan niet per ongeluk de verkeerde kant opgaan. Vaak heeft een neuron meerdere kleine uitlopers. Hiermee ontvangt de neuron impulsen. Daarnaast heeft een neuron vaak één lange uitloper, waarmee het impulsen doorgeeft. zintuigcel cellichaam

lange uitloper cellichaam

gevoelsneuron cellichaam

schakelneuron

lange uitloper

bewegingsneuron

spiervezels

steuncellen die de impulsgeleiding versnellen

Figuur 2 Verschillende typen neuronen met de kenmerkende uitlopers

HOE ZIT DAT? Multiple sclerose en steuncellen Bij mensen met de ziekte multiple sclerose (MS) heeft een deel van hun neuronen tijdelijk moeite om impulsen door te geven. Informatie vanuit een zintuig wordt dan niet of nauwelijks verwerkt. Daardoor kan iemand met MS bijvoorbeeld onder een ijskoude douche staan zonder dit op te merken. Ook komt soms de informatie onvoldoende bij spieren terecht, waardoor iemand last heeft van trillende handen.

108

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Neuronen en vervoer van signalen

Bij MS zijn de cellen die neuronen ondersteunen beschadigd. Deze steuncellen vormen normaal gesproken een beschermlaagje rond de lange uitloper van een neuron. Dit beschermlaagje helpt om impulsen extra snel door te geven. Wanneer dit beschermlaagje beschadigd is, gaat het doorgeven van impulsen langzamer of stopt het zelfs. Zo kan het waarnemen van kou dus wegvallen. De steuncellen kunnen weer herstellen, waardoor veel symptomen van de ziekte niet constant aanwezig zijn.

neuron beschermende steuncel afweersteuncel bloedvat voedende steuncel

Neuronen en steuncellen werken samen.

Reflex: een razendsnelle reactie Stel dat je je hand te dicht bij een brandende kaars houdt. Je trekt dan je hand bliksemsnel terug. Zo’n automatische en snelle reactie is een reflex. De meeste reflexen beschermen je tegen (ernstige) verwondingen. Een reflex werkt anders dan een normale reactie. Bij een reflex gaat de impuls vanaf de gevoelsneuron via het ruggenmerg direct naar een bewegingsneuron (zie figuur 3). De impuls gaat dus niet eerst richting de hersenen, zoals bij een normale reactie, maar snijdt een stuk af. Dat zorgt voor een enorm snelle reactie. Als de impulsen van een reflex bij het ruggenmerg zijn aangekomen, gaan ze ook naar de hersenen. Pas dan kunnen je hersenen de informatie verwerken en voel je pijn. Veel reflexen zijn terugtrekreflexen. Dit zijn de reflexen waarbij je een lichaamsdeel razendsnel terugtrekt wanneer dat beschadigd dreigt te worden, zoals in het voorbeeld met de kaars. De prikkel hiervoor is een pijnprikkel. Wanneer je een prikkel verwacht, zoals pijn, kun je de terugtrekreflex wel een beetje onderdrukken. Dat is soms nodig, bijvoorbeeld wanneer je een injectie krijgt. 2 De impulsen gaan via gevoelsneuronen naar het ruggenmerg.

prikkel

gevoelsneuron

cellichaam gevoelsneuron

6 De spier zorgt voor de terugtrekbeweging

pu im

1 Een pijnprikkel zorgt voor impulsen.

3 De impulsen gaan via het ruggenmerg naar de hersenen en zorgen voor het voelen van de pijn.

bewegingsneuron

schakelneuron

impuls

effect

5 De impulsen zorgen voor het samentrekken van de biceps-spier.

Figuur 3 De route van een reflex 109

rugkant

borstkant 4 De impulsen gaan via schakelneuronen naar bewegingsneuronen.

5.3

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Neuronen en vervoer van signalen

Evolutie van het zenuwstelsel Sommige dieren hebben een eenvoudig zenuwstelsel, bij andere dieren is het zenuwstelsel complex. Een eenvoudig zenuwstelsel kom je vaak tegen bij dieren met een simpele leefwijze, zoals een kwal. Een dier met een complexe leefwijze heeft vaak een complex zenuwstelsel, zoals een zoogdier. Dit verschil in complexiteit is te verklaren vanuit de evolutie. De eerste dieren konden goed overleven met een simpele leefwijze. Neteldieren, zoals de zeeanemoon (zie figuur 4) hebben geen hersenen. Ze hebben een simpel netwerk van neuronen dat impulsen doorgeeft tussen verschillende weefsels. Met dat eenvoudige zenuwstelsel kan de zeeanemoon toch verschillend reageren op verschillende prikkels. Wanneer iets de huid van de zeeanemoon aanraakt, geven zintuigcellen impulsen door aan de neuronen, die vervolgens spiercellen laten samentrekken. De zeeanemoon trekt daardoor snel al haar tentakels naar binnen. Dit is gedrag waarmee de zeeanemoon zich beschermt tegen gevaar, zoals een hongerige vis. Wanneer iets een paar tentakels van de zeeanemoon aanraakt, prikkelt dat andere zintuigcellen dan wanneer iets de huid aanraakt. De impulsen worden door de neuronen naar andere spiercellen gestuurd. De zeeanemoon probeert zo te vangen wat tegen haar tentakels is gekomen. Het is mogelijk voedsel!

• •

Figuur 4 Een zeeanemoon heeft een eenvoudig zenuwstelsel.

De leefwijze van veel dieren werd ingewikkelder toen er meer eigenschappen ontstonden. Voor nieuwe zintuigen (zoals ogen om te zien) of lichaamsdelen (zoals ledematen om te bewegen), was een complexer zenuwstelsel met zenuwknopen gunstig. Een zenuwknoop bestaat uit een groep samenwerkende neuronen die impulsen verwerkt en verstuurt. Daarmee reageert het dier snel en op de juiste manier op prikkels. Kenmerkend voor wormen en geleedpotigen is dat er in de lengte van hun lichaam een reeks onderling verbonden zenuwknopen ligt (zie figuur 5).

110

5.3

wormen

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Neuronen en vervoer van signalen

5.3

Voor grotere dieren, zoals gewervelden, zijn zenuwknopen onvoldoende. Het zenuwstelsel van deze dieren is daarom nog complexer geworden. De impulsen worden verwerkt op één centraal punt: in de hersenen. Die liggen in de kop, dicht bij de zintuigen waarmee het dier zijn omgeving waarneemt.

neteldieren platwormen

gelede wormen

insecten

gelede wormen

inktvissen

insecten

inktvissen

gewervelden

Figuur 5 Zenuwstelsels van verschillende diergroepen Neteldieren hebben een neuronennetwerk, de overige dieren hebben zenuwknopen. Bij inktvissen en gewervelden zie je hersenen in de kop.

OPDRACHTEN 2

Van waarnemen naar reageren Je krijgt dagelijks veel prikkels uit je omgeving. Die prikkels neem je waar zodat je erop kunt reageren. Hoe ontstaat jouw reactie? Kies het juiste woord. Een prikkel uit je omgeving neem je waar met een bewegingsneuron | schakelneuron | gevoelsneuron | zintuig. Deze geeft een impuls door aan een bewegingsneuron | schakelneuron | gevoelsneuron | zintuig. Deze impuls wordt overgedragen aan een bewegingsneuron | schakelneuron | gevoelsneuron | zintuig. Impulsen laten via een bewegingsneuron | schakelneuron | gevoelsneuron | zintuig een spier samentrekken. Daardoor is er een reactie.

111

gewervelden

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Neuronen en vervoer van signalen

5.3

De zenuwen van een hongerige kat Een kat ruikt kattenbrokjes en wil deze opeten. Ze loopt naar de keuken, waar de brokjes klaarstaan. Zodra ze de keuken binnenloopt, ziet ze de brokjes ook. De kat besluit te gaan eten. Tijdens het eten proeft en voelt ze de brokjes. In het zenuwstelsel van de kat zijn verschillende cellen actief. Hierdoor komt het gedrag tot stand.

Vink in de tabel per stap de juiste celtypen aan. Bij sommige stappen moet je meerdere antwoorden geven. bewegings- gevoels neuronen neuronen 1

De geurprikkel van de kattenbrokjes wordt opgemerkt met:

2 De eerste neuronen die de informatie over de geurprikkel ontvangen, zijn: 3 De kat wordt zich bewust van de kattenbrokjesgeur. De cellen die de informatie over de geurprikkel in de hersenen verwerken, zijn allemaal: 4 De kat gaat lopen. De impulsen waarmee de spieren worden aangestuurd, komen van: 5 Direct na het ruiken van de brokjes en nog voordat ze de brokjes kan zien, trekken spiertjes in de speekselklier samen, waardoor de kat extra speeksel in haar bek krijgt. Welke celtypen geven tijdens deze reflex een impuls door?

schakel neuronen

zintuig spiercellen cellen

☐

Het verloop van een reflex Een reflex is een razendsnelle reactie op een prikkel. Bij een reflex denk je niet na voordat je reageert. De route die de impuls aflegt is heel kort. Daardoor is een reflex zo snel. Wat is de kortste route die een impuls tijdens een reflex kan afleggen? ◯ zintuigcel, bewegingsneuron, spiercel ◯ zintuigcel, gevoelsneuron, bewegingsneuron, spiercel ◯ zintuigcel, gevoelsneuron, schakelneuron, bewegingsneuron, spiercel ◯ zintuigcel, schakelneuron, bewegingsneuron, spiercel ◯ zintuigcel, schakelneuron, spiercel

112

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Neuronen en vervoer van signalen

Eenvoudig zenuwstelsel Sommige dieren hebben een eenvoudig zenuwstelsel, bij andere dieren is het zenuwstelsel complex. Dit verschil in complexiteit is te verklaren vanuit de evolutie.

a Zet de zenuwstelsels van de verschillende diergroepen op volgorde van complexiteit. Begin bij de eenvoudigste.

platwormen

gewervelden

inktvissen

neteldieren

b Welk van deze diergroepen hebben hersenen?

☐ ☐ ☐ ☐

platwormen gewervelden inktvissen neteldieren

Epilepsie Iemand met epilepsie (‘vallende ziekte’) kan een epileptische aanval krijgen. Bij een epileptische aanval raken de hersenen van slag. Er gaan dan impulsen naar neuronen die deze impulsen normaal gesproken niet zouden ontvangen. Tijdens een epileptische aanval kan de persoon zich tijdelijk niet bewust zijn van zijn omgeving en ongecontroleerde bewegingen en geluiden maken. Verklaar hoe ongecontroleerde bewegingen tijdens een epileptische aanval ontstaan.

113

5.3

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Neuronen en vervoer van signalen

Cellen snoeien Tijdens je pubertijd raak je hersencellen kwijt! Er verdwijnen dan heel veel schakelneuronen uit je hersenen. Alleen de verbindingen tussen zenuwcellen die veel gebruikt worden, blijven bestaan. Dit ‘wegsnoeien’ van schakelneuronen zorgt ervoor dat je hersenen efficiënter gaan werken en je je beter kunt concentreren. Maar je kunt als puber ook uit balans raken tijdens het ‘snoeien’: je stemming kan wisselen. Ook verandert je slaapritme. Waardoor gaan je hersenen efficiënter werken dankzij het ‘wegsnoeien’ van schakelneuronen? Tip: vergelijk het netwerk van schakelneuronen in de hersenen met een wegennetwerk dat bestaat uit dorpsstraatjes, zandweggetjes en dierenpaadjes. Er zijn daarin heel veel verschillende routes om van A naar B te komen, waarvan de meeste via een omweg lopen en niet zo snel zijn. Door de omwegen en langzame routes weg te halen én de handigste routes te verbouwen tot grote snelwegen, kom je veel makkelijker en sneller van A naar B.

EXTRA OPDRACHTEN 8

Het einde van de impuls Impulsen worden van neuron naar neuron doorgegeven. Dat brengt een gevaar met zich mee: een impuls zou eeuwig doorgegeven kunnen worden binnen het zenuwstelsel. Zo’n situatie moet je niet hebben. Daarom bestaan er ook neuronen die, wanneer zij een impuls ontvangen, neuronen in hun omgeving tijdelijk ongevoelig maken voor het ontvangen van een impuls. Deze neuronen hebben dus een remmende functie. Welk type neuronen kan een remmende functie hebben in het zenuwstelsel? ◯ bewegingsneuronen ◯ gevoelsneuronen ◯ schakelneuronen

114

5.3

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Neuronen en vervoer van signalen

5.3

Signaaloverdracht Impulsen worden tussen cellen van het zenuwstelsel doorgegeven. In de afbeelding zie je hoe prikkels een bepaalde cel (nummer 1) prikkelen.

4 1 2

6 3

Welk celtype hoort bij welke cel (nummers 1 t/m 6)? bewegings- gevoelsneuron neuron 1

schakelneuron

spiercel

zintuigcel

De cel met nummer 1 is een:

◯

2 De cel met nummer 2 is een:

◯

3 De cel met nummer 3 is een:

◯

4 De cel met nummer 4 is een:

◯

5 De cel met nummer 5 is een:

◯

6 De cel met nummer 6 is een:

◯

Ongelijk verdeeld In het centrale zenuwstelsel kom je de drie typen neuronen tegen (gevoelsneuronen, schakelneuronen en bewegingsneuronen). Eén type neuron komt veel vaker voor dan de andere twee. Welk type neuron komt het meest voor in het centrale zenuwstelsel? Leg je antwoord uit.

Meer oefenen met de stof uit deze paragraaf? Kies online voor Herhaling of Plus.

115

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Zien

5.4 ZIEN

Aan het eind van deze paragraaf kun je: uitleggen hoe je een beeld (bewust) kunt zien. de delen van het oog benoemen en de functies uitleggen. uitleggen hoe je voorwerpen scherp kunt zien. uitleggen hoe een bril of lenzen kunnen helpen om scherp te zien.

• • • •

Bij deze paragraaf hoort de volgende practicumopdracht: Diepte zien Overleg met je docent of je dit practicum gaat uitvoeren.

•

STARTOPDRACHT 1

5.4

Blind aan één oog? Er is een plek in je oog waarmee je niets kunt zien. Normaal merk je daar niets van. In deze opdracht ontdek je dat die blinde vlek echt bestaat.

Test blinde vlek

Dit ga je doen: Houd de afbeelding een armlengte van je vandaan. Doe je linkeroog dicht. Bekijk met je rechteroog de stip. Beweeg je hoofd langzaam naar de stip. Beweeg je oog niet, blijf strak naar de stip kijken. Opeens is het kruis verdwenen. Het beeld valt op de blinde vlek! Als je je hoofd verder beweegt verschijnt het kruis weer.

• • • • • • •

116

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Zien

Hoe komt het dat je van de blinde vlek niets merkt, als je met één oog naar je omgeving kijkt?

THEORIE Van lichtprikkel naar zien Je ogen helpen je met veel dingen. Bijvoorbeeld om overdag en ’s nachts te kunnen fietsen of om een bal te vangen die op je afkomt. Of je ziet die ene leuke persoon van een afstand op je afkomen. Zien doe je zodra er genoeg licht is en je ogen open zijn. Wanneer je iets ziet, neem je zaken in je omgeving waar en kun je erop reageren, bewust of onbewust. En dat waarnemen doe je niet alleen met je ogen, maar ook met je hersenen. Als je naar een bal kijkt, valt er licht op je oog (zie figuur 1). Je oog doet er alles aan om een zo duidelijk mogelijk beeld van de bal te krijgen. Wat gebeurt er stap voor stap? Stap 1: Het licht valt op lichtgevoelige cellen in je oog. Stap 2: Zintuigcellen zetten de lichtprikkels om in impulsen. Stap 3: De impulsen worden doorgegeven aan de oogzenuw. Stap 4: De impulsen komen terecht in de hersenen. Stap 5: De hersenen ontvangen en verwerken de impulsen en maken er een beeld van. Dan pas zie je de bal bewust.

• • • • •

Figuur 1 De weg van het licht

Figuur 2 Ogen van zoogdieren. Boven: mens en kat. Onder: paard en hond. 117

5.4

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Zien

Bouw en werking van het oog Aan de buitenkant zie je maar een klein stukje van het oog. Je oog ligt voor het grootste deel in een holte in de schedel. Aan de buitenkant van de oogbol zitten de volgende delen (zie figuur 3). Het harde oogvlies is de stevige buitenlaag. Deze is wit en beschermt het oog. Het hoornvlies zit aan de voorkant van het oog. Het harde oogvlies is daar doorzichtig. Het hoornvlies laat het licht door. Traanklieren maken traanvocht. Dat houdt het hoornvlies vochtig. Ze zitten boven de oogbol onder je oogleden. Oogspieren waarmee je je ogen in verschillende richtingen kunt draaien. Deze spieren zorgen ervoor dat je alle kanten op kunt kijken. De oogzenuw stuurt informatie van het netvlies naar het gezichtscentrum in de hersenen.

• • • • •

De ogen worden beschermd doordat ze diep in de oogkassen liggen. Aan de buitenkant zorgen wenkbrauwen en wimpers voor bescherming. wenkbrauw bot van oogkas oogspieren oogzenuw

harde oogvlies

hoornvlies wimper vetweefsel

Figuur 3 Model van de oogbol

In een dwarsdoorsnede van een mensenoog (zie figuur 4) zie je de volgende delen. Het vaatvlies zit aan de binnenkant van het harde oogvlies. Veel bloedvaatjes in het vaatvlies zorgen ervoor dat bloed bij het oog terechtkomt. Zo krijgt het oog zuurstof en voedingsstoffen. De iris is het gekleurde deel van het vaatvlies en zit aan de voorkant van het oog. De pupil is een ronde opening en bevindt zich midden in de iris. Door de pupil valt licht het oog binnen. De ooglens is een doorzichtige schijf. Deze zorgt samen met het hoornvlies voor een scherp beeld op het netvlies. Een kringspier past de vorm van de lens aan. Je noemt deze spier ook wel de accommodatiespier. Het glasachtig lichaam is een geleiachtige vloeistof en bevindt zich in de achterste ruimte van het oog. De bolle vorm van het oog wordt met name gevormd door het glasachtig lichaam. Het netvlies is een laag van zintuigcellen. Het netvlies ontvangt het licht dat het oog binnenkomt.

• • • • • • •

118

5.4

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Zien

harde oogvlies vaatvlies netvlies glasachtig lichaam kringspier hoornvlies pupil ooglens iris

Figuur 4 Dwarsdoorsnede van het oog

Pupilreflex Door meer of minder licht kan je pupil kleiner of groter worden (zie figuur 5). Probeer het maar eens uit! Kijk in de spiegel terwijl je het licht aan en uit doet. De verandering van pupilgrootte is een reflex, de pupilreflex. Bij meer licht zorgen kringspiertjes ervoor dat de pupil kleiner wordt. Hierdoor word je niet verblind, is je netvlies beschermd en kan je alles goed blijven zien. Is er minder licht, dan zorgen lengtespiertjes ervoor dat de pupil groter wordt. Hierdoor kan het oog zoveel mogelijk licht opvangen.

minder licht

meer licht

Figuur 5 De pupilreflex

Accommoderen Waarom moet je scherp stellen? Dit doe je om lichtstralen op de juiste plek op het netvlies te laten vallen. Je stelt scherp door de ooglens van vorm te laten veranderen. Deze vormverandering om scherp te zien, heet accommodatie. Accommoderen gebeurt door een kringspier in het oog aan te spannen en te ontspannen. Als je in de verte kijkt, is de kringspier ontspannen en de ooglens plat. Als je van dichtbij scherp wilt zien, spant de kringspier zich aan en wordt de ooglens boller. Dichtbij kijken is dus extra inspannend voor de ogen.

119

5.4

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Zien

Als je wat nauwkeuriger naar figuur 6 kijkt, zie je een bijzondere samenwerking tussen de kringspier en de bandjes waaraan de lens hangt. Bij een ontspannen kringspier trekken de lensbandjes de lens plat, bij een gespannen kringspier komt de lens meer in zijn natuurlijke vorm, namelijk bol. kringspier ontspannen

lensbandjes iris lens plat

kringspier aangetrokken

lensbandjes iris lens bol

Figuur 6 Boven: je kijkt in de verte, de lens is plat. Onder: je kijkt naar iets dichtbij, de lens is bol.

Verziend en bijziend Als je verziend of bijziend bent worden de lichtstralen niet goed afgebroken. Daardoor komt er geen scherp beeld op je netvlies terecht en kun je dus niet scherp zien. Dat kan gecorrigeerd worden met een bril of contactlenzen.

verziendheid

bolle lens

Figuur 7 Verziend Als je verziend bent komen de lichtstralen samen achter het netvlies. Je hebt dan een bril met + glazen nodig.

bijziendheid

holle lens

Figuur 8 Bijziend Als je bijziend bent komen de lichtstralen samen vóór het netvlies. Je hebt dan - glazen nodig.

120

5.4

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Zien

5.4

Netvlies met staafjes en kegeltjes In je oog zit je netvlies. Dit is de plek waar beelden ontstaan. Als licht je oog binnenvalt gaat het via het hoornvlies, ooglens en glasachtig lichaam naar je netvlies (zie figuur 9). In het netvlies liggen twee soorten zintuigcellen: staafjes en kegeltjes. Deze zintuigcellen zijn gevoelig voor lichtprikkels. Het menselijk netvlies heeft maar liefst 125 miljoen staafjes en 6 miljoen kegeltjes! De staafjes zijn heel gevoelig voor licht. Daardoor kun je er zelfs ‘s nachts en in de schemering mee zien. Met de staafjes zie je alleen zwart, grijs en wit. Kegeltjes zijn minder gevoelig voor licht. Ze werken nauwelijks in de schemering en helemaal niet in het donker. Je hebt kegeltjes voor rood, groen en blauw en daarmee kun je alle kleuren zien. De plek waar de oogzenuw het oog verlaat, noem je de blinde vlek. Hier zitten geen staafjes of kegeltjes.

netvlies glasachtig lichaam

invallend licht via glasachtig lichaam

oogzenuw

impulsen via oogzenuw naar hersenen

staafje

kegeltje

Figuur 9 Inzoomen op het netvlies

WIST JE DAT? Reeën spotten Op meerdere plekken in Nederland leven reeën. Wil je deze dieren spotten? Lees dan eerst deze handige tips! Reeën kunnen ontzettend goed horen en ruiken. Ze kunnen echter niet zo heel goed zien. Net als de ogen van mensen hebben de ogen van reeën staafjes en kegeltjes. Maar reeën missen de kegeltjes waarmee ze de kleur rood kunnen © Marlies van den Hurk - Bakker zien. Trek dus gerust een knalrode of oranje jas aan wanneer je een ree wilt spotten. Een ree ziet niet alle kleuren. Doordat reeën die kegeltjes missen en door de lichtgevoeligheid van staafjes kan een ree goed bewegingen waarnemen. Een ree zal jou niet snel zien als je stil staat. Maar doe niet te veel deo of parfum op, want hun reukvermogen is uitstekend!

121

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Zien

5.4

OPDRACHTEN 2

Delen van het oog Maak de juiste combinaties. een stevige witte beschermlaag van bindweefsel aan de buitenkant van het oog

•

blinde vlek

doorzichtig deel van het oogvlies

• • • • •

glasachtig lichaam

• • •

netvlies

lichtgevoelige zintuigcellen waarmee je kleuren kan onderscheiden

•

staafjes

het deel van het oog waar de oogzenuw het oog verlaat

•

vaatvlies

weefsellaag van het oog met veel bloedvaatjes deel dat de kleur van je oog bepaalt de opening in de iris waardoor het licht het oog binnenkomt een schijf van doorzichtig weefsel die van vorm kan veranderen geleiachtige stof die het grootste deel van het oog opvult weefsellaag met lichtgevoelige zintuigcellen lichtgevoelige zintuigcellen die verschillen in lichtintensiteit waarnemen

harde oogvlies hoornvlies iris kegeltjes

ooglens pupil

Accommodatie Met je spiertjes in je ogen stel je scherp op objecten die dichtbij en ver weg zijn.

Accommodatie

Kies het juiste woord. Het figuurtje in de afbeelding stelt scherp op de bloem. Op dit moment is de kringspier in het oog aangespannen | ontspannen. De lens is daardoor bol | plat. Het figuurtje in de afbeelding stelt scherp op de boom. Op dit moment is de kringspier in het oog aangespannen | ontspannen. De lens is daardoor bol | plat. 122

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Zien

5.4

Nachtzicht en dagzicht

Biddende torenvalk

Welk begrip hoort in de zin?

De ogen van nachtdieren hebben vooral veel:

2 Een biddende torenvalk is overdag actief en gebruikt ook kleuren om zijn prooi te vangen. Zijn ogen hebben dus voldoende:

kegeltjes

◯

Aantal staafjes en kegeltjes De hoeveelheid kegeltjes per mm2 in het netvlies verschilt per locatie op het netvlies. Je ziet een schematische tekening van een deel van het netvlies. Daarin staan de gele vlek (GV) en de blinde vlek (BV). De gele vlek is de plek recht achter de lens waar je het best kleuren ziet. Je ziet ook drie lijnen over het netvlies heen (I, II en III). Onder de schematische weergave staat een grafiek van één van de lijnen (I, II of III). Hierin is het aantal kegeltjes in het netvlies per mm2 op de route van deze lijn weergegeven. GV netvlies

BV I II III

aantal kegeltjes per mm2

staafjes

locatie op netvlies

Van welke lijn is de grafiek? ◯ lijn I ◯ lijn II ◯ lijn III 123

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Zien

Beeldvorming Bekijk figuur 1 in de theorie. Hoe komt het beeld op je netvlies te staan? ◯ normaal en verkleind ◯ normaal en vergroot ◯ omgekeerd en verkleind ◯ omgekeerd en vergroot

Vaker een bril In Nederland hebben steeds meer mensen tussen de 20 en 40 jaar een bril nodig. Leg uit wat daarvan de oorzaak kan zijn.

EXTRA OPDRACHTEN 8

Pupilgrootte Wat gebeurt er met je pupil als je vanuit een lichte ruimte in een donkere ruimte komt? ◯ Dan wordt je pupil groter, met behulp van de kringspieren in de iris. ◯ Dan wordt je pupil groter, met behulp van de lengtespieren in de iris. ◯ Dan wordt je pupil kleiner, met behulp van de kringspieren in de iris. ◯ Dan wordt je pupil kleiner, met behulp van de lengtespieren in de iris.

Nachtdier Een kat is een nachtdier. Voor een kat is het dus belangrijk om goed in het donker te kunnen zien.

Kan een nachtdier overdag heldere kleuren zien? Leg je antwoord uit.

124

5.4

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Zien

De vorm van de pupil Mensen hebben een ronde pupil, maar veel andere zoogdieren hebben een pupil die langgerekt van vorm is. Een voorbeeld hiervan is het hert. Als een hert om zich heen kijkt, houdt hij zijn kop omhoog. De pupil is dan horizontaal gerekt. Als een hert zijn hoofd omlaag houdt om te grazen, draait zijn oog mee en blijft de pupil horizontaal gerekt.

Grazend damhert

a Is het meedraaien van de pupil wel of niet de pupilreflex? Leg dit kort uit.

b Waarvoor kan het meedraaien van de pupil van belang zijn voor het hert?

c Bij welke andere dieren kan de pupil meedraaien met de positie van de kop? Noem twee dieren. Je mag het opzoeken op internet.

Meer oefenen met de stof uit deze paragraaf? Kies online voor Herhaling of Plus.

125

5.4

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Hormonen

5.5 HORMONEN

Aan het eind van deze paragraaf kun je: uitleggen hoe de vecht-vluchtrespons ontstaat en welk nut die respons heeft. uitleggen wat hormonen zijn en hoe ze invloed kunnen hebben op je gedrag. van enkele organen benoemen welke hormonen deze aanmaken en wat de werking is van deze hormonen. uitleggen wat wordt bedoeld met een regelsysteem en negatieve terugkoppeling. uitleggen wat diabetes is en hoe de twee varianten van elkaar verschillen.

• • • • •

STARTOPDRACHT 1

Het hormoonspel Je zult het niet geloven! Speel het spel ‘Mens erger je niet!’ en leer over hormonen. Dit heb je nodig: speelbord voor 4 personen pionnen in verschillende kleuren dobbelsteen

• • •

Dit ga je doen: 1 Speel het spel met 2-4 personen. 2 Vergelijk het spel ‘Mens erger je niet!’ met de verspreiding van hormonen door je lichaam. Gebruik daarbij je fantasie. 3 Tijdens het spelen van het spel beantwoord je de vragen.

a Welk onderdeel van het spel kun je vergelijken met welk deel van je lichaam? Maak de juiste combinaties. pionnen startplek pionnen speelbord route pionnen eindstations pionnen

5.5

• • • • •

bloedsomloop hormonen hormoonklier lichaam organen

126

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Hormonen

5.5

b Wat heb je bij dit spel geleerd over hormonen? Hormonen worden vervoerd door het bloed | zenuwstelsel. Ze werken niet | wel op elke plek in het lichaam en niet | wel op elk moment. Er zijn geen | wel verschillende hormonen.

THEORIE Vechten of vluchten? Je bent vanavond alleen thuis. Je moet nog veel huiswerk doen. Je bent geconcentreerd aan het werk, als er opeens een hard geluid klinkt. Je schrikt! Was dat de voordeur? Een inbreker? Je zit kaarsrecht en doodstil aan je bureau. Je oren zijn gespitst, je hebt kippenvel en je hart klopt voelbaar in je borst. Je lijf zit opeens vol spanning! Deze reactie is normaal. Jouw lichaam reageert precies zoals de bedoeling is. Deze vechtvluchtrespons heeft jouw verre oermensvoorouders vaak het leven gered. De vecht-vluchtrespons werkt als volgt (zie figuur 1). Wanneer de hersenen onverwachte signalen krijgen vanuit de zintuigen (1, 2 en 3), sturen zij meteen een impuls naar de bijnieren (4). De bijnieren produceren de stof adrenaline en geven die stof aan de bloedbaan af (5). Adrenaline stroomt met het bloed mee (6) en komt zo bij de hersenen (7A), lever (7B) en alle spieren (7C). Die reageren allemaal op de adrenaline. De hersengebieden voor waarneming (zien, horen, ruiken) worden extra actief: je wordt alert op alles in jouw omgeving. De lever geeft extra glucose aan het bloed af, zodat je meer energie beschikbaar hebt voor jouw spieren. Je haalt dieper adem, zodat er meer zuurstof in het bloed komt. De hartspier klopt sneller, zodat je bloed sneller rond stroomt. Door al deze aanpassingen ben je binnen een seconde klaar voor actie: vechten of vluchten! Adrenaline heeft dus invloed op je gedrag.

onbekend geluid

7A hersenen extra alert!

gehoorzintuig

verwerking 7B afgifte glucose

4 5

afgifte adrenaline

lever

impuls naar bijnier

glucose

spieren klaar voor actie

adrenaline

6 via bloedbaan

Figuur 1 De vecht-vluchtrespons. De nummers geven de volgorde aan. 7A, 7B en 7C vinden gelijktijdig plaats.

127

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Hormonen

Hormonen en hormoonklieren Zo’n stof als adrenaline, die via de bloedbaan op de juiste plaats komt, is een hormoon. Het lichaam heeft een aantal hormoonklieren, die verschillende hormonen maken en afgegeven (zie figuur 2). Hormonen zorgen ervoor dat je lichaam zich ontwikkelt en onder verschillende omstandigheden goed functioneert.

hypofyse

schildklier

bijnieren alvleesklier eierstokken

teelballen

Figuur 2 De belangrijkste hormoonklieren van de mens

Een hormoon heeft alleen effect op organen waarvan de cellen gevoelig zijn voor dat hormoon. Die gevoelige organen zijn de doelwitorganen. De cellen van een doelwitorgaan bezitten receptoren: ontvangers waarmee zij het hormoon herkennen (zie figuur 3). Verschillende doelwitorganen kunnen verschillend reageren op hetzelfde hormoon. Hoe hersenen, lever en spieren reageren op adrenaline is daar een voorbeeld van. hormoonproducerende cellen hormoon

hormoon wordt afgegeven aan het bloed

geen receptor geen binding

receptor

geen effect

wel receptor wel binding wel effect

doelwitcellen

Figuur 3 Hormonen komen via de bloedbaan bij cellen van het doelwitorgaan.

Hormonen verplaatsen zich via de bloedbaan door je lichaam. Daardoor duurt het relatief lang voordat een hormoon effect heeft op een doelwitorgaan. Dit kan gaan om een aantal seconden. Dat lijkt snel, maar vergeleken met de snelheid van impulsen in het zenuwstelsel is het enorm langzaam. Hormonen werken wel relatief lang, omdat ze lang in de bloedbaan aanwezig blijven. Hun effect op het doelwitorgaan stopt pas wanneer het hormoon uit de bloedbaan verdwenen is. 128

5.5

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Hormonen

De hoeveelheid van een hormoon in het bloed wordt geregeld via een zelfsturend regelsysteem. Bij een te grote hoeveelheid van het hormoon stopt de hormoonklier met afgeven van dat hormoon. Als gevolg daarvan daalt na een tijd de hoeveelheid hormoon in het bloed. Een te lage hoeveelheid zorgt er juist voor dat de hormoonklier het hormoon weer afgeeft. Dit noem je een negatieve terugkoppeling (zie figuur 4). Op deze manier schommelt de hormoonhoeveelheid in het bloed rond een vaste waarde. Het hormoon adrenaline, dat verantwoordelijk is voor de vecht-vluchtrespons, is een uitzondering hierop. Adrenaline wordt alleen afgegeven als gevolg van een impuls uit het zenuwstelsel. In een normale situatie is het niet aanwezig in het bloed. hormoonklier hormoon

hormoon remt eigen hormoonklier

hormoon stimuleert doelwitorgaan doelwitorgaan effect

Figuur 4 Negatieve terugkoppeling bij hormonen

WIST JE DAT? Groeien en groeispurt Een van de hormoonklieren is de hypofyse. De hypofyse regelt meerdere belangrijke processen, zoals de groei van het lichaam. Hiervoor produceert de hypofyse het groeihormoon. Tijdens de puberteit gaat de hypofyse tijdelijk meer groeihormoon afgeven. Dit zorgt voor een groeispurt: binnen een paar jaar word je opeens veel langer. Zelf merk je dit misschien omdat je opeens vaker je hoofd stoot of tegen dingen aanbotst. Je groeit dan sneller dan jouw hersenen daaraan kunnen wennen! Bij sommige mensen maakt de hypofyse te veel groeihormoon. Deze mensen blijven dan te lang doorgroeien en kunnen wel 2,5 meter lang worden.

Glucose in het bloed Vlak voor etenstijd krijg je vast wel eens een hongergevoel. Je lichaam geeft zo aan dat het brandstof nodig heeft. De belangrijkste brandstof voor je lichaamscellen is glucose. Voedingsmiddelen met koolhydraten (zoals brood, rijst en pasta) worden in je maag en darmen omgezet in glucose. Glucose wordt opgenomen in je bloed en gaat vervolgens naar je spieren en organen. De hoeveelheid glucose in het bloed moet altijd voldoende zijn om alle cellen in leven te houden. Maar te veel glucose in het bloed is schadelijk. De alvleesklier regelt dat de hoeveelheid glucose altijd tussen een minimum- en maximumwaarde ligt. Dit gebeurt door twee hormonen aan het bloed af te geven. Wanneer de hoeveelheid glucose de maximumwaarde bereikt, wordt het hormoon insuline afgegeven. Insuline zorgt ervoor dat leveren spiercellen glucose opnemen uit het bloed. De hoeveelheid in het bloed daalt daardoor. Wanneer de hoeveelheid glucose de minimumwaarde bereikt, wordt het hormoon glucagon afgegeven. Glucagon zorgt ervoor dat leveren spiercellen glucose afgeven aan het bloed. De hoeveelheid glucose in het bloed stijgt daardoor.

• •

129

5.5

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Hormonen

5.5

De hormonen insuline en glucagon zorgen samen ervoor dat er nooit te weinig of te veel glucose in het bloed zit. Dit regelsysteem (zie figuur 5) is een voorbeeld van negatieve terugkoppeling. verbranding insuline

lever en spiercellen nemen glucose op

cellen in de alvleesklier produceren insuline

glucosegehalte stijgt

glucosegehalte daalt

cellen in de alvleesklier produceren glucagon

lever en spiercellen geven glucose af

glucagon

voedsel

Figuur 5 Het regelsysteem van het glucosegehalte in het bloed

Diabetes type 1 en 2 Bij sommige mensen is het regelsysteem voor de hoeveelheid glucose in het bloed uit balans. Deze mensen hebben diabetes (suikerziekte). De hoeveelheid insuline in het bloed is dan lager dan nodig is. Suikerziekte kan op twee manieren ontstaan. Het afweersysteem kan in de war zijn, waardoor het de cellen die insuline maken vernietigt. Daardoor kan het lichaam geen insuline meer maken. Deze variant is diabetes type 1. Wanneer er te vaak te veel glucose in het bloed zit, raakt het lichaam daaraan gewend. De hoeveelheid insulinereceptoren op de cellen van de doelwitorganen neemt dan af. Deze variant is diabetes type 2. Bij overgewicht of te weinig lichaamsbeweging heb je meer kans op diabetes type 2.

• •

Figuur 6 Zelf de hoeveelheid glucose in het bloed meten

Door het insulinetekort wordt de hoeveelheid glucose in het bloed al snel te hoog. Als dat vaak gebeurt, is het schadelijk voor het lichaam. Kleine bloedvaatjes raken beschadigd en wondjes herstellen te langzaam. Veel mensen met diabetes meten dagelijks de hoeveelheid glucose in hun bloed (zie figuur 6). Als blijkt dat die hoeveelheid te hoog is, kunnen ze zichzelf extra insuline toedienen.

130

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Hormonen

5.5

OPDRACHTEN 2

Hormoonklieren In de figuur zijn zes belangrijke hormoonklieren aangegeven met een nummer (1 t/m 6). Koppel elk nummer aan de juiste hormoonklier.

1 2

2 3 4 5

• • • • • •

Hormonen Koppel de juiste begrippen aan de omschrijving.

• •

doelwitorgaan

een orgaan dat gevoelig is voor een hormoon

•

hormoonklier

het onderdeel van een cel waarmee deze een hormoon herkent

•

negatieve terugkoppeling

het proces dat ervoor zorgt dat er niet te veel of te weinig van een bepaalde stof aanwezig is

•

receptor

dit zorgt ervoor dat de juiste hoeveelheid van een stof aanwezig is

•

regelsysteem

een orgaan dat hormonen produceert een stof die via het bloed de werking van organen beïnvloedt

131

hormoon

alvleesklier bijnieren eierstokken hypofyse schildklier teelballen

5.5

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Hormonen

Hormonen en impulsen vergelijken Het hormoonstelsel en het zenuwstelsel sturen informatie door het lichaam. Er zijn overeenkomsten en verschillen tussen de twee stelsels. Geef per uitspraak aan of deze past bij het hormoonstelsel, het zenuwstelsel of beide. hormoon- zenuw stelsel stelsel 1

Via dit stelsel stuurt het lichaam processen aan.

2 Via dit stelsel wordt informatie via cellen doorgegeven. 3 Via dit stelsel wordt informatie via het bloed doorgegeven. 4 Met dit stelsel wordt informatie relatief snel doorgegeven. 5 Via dit stelsel komt een signaal op slechts enkele plaatsen in het lichaam. 6 Met dit stelsel wordt informatie relatief langzaam doorgegeven. 7 Via dit stelsel komt een signaal op bijna alle plaatsen in het lichaam. 8 De signalen van dit stelsel zijn vaak langdurig aanwezig in het lichaam. 9 De signalen van dit stelsel zijn vaak kortdurend. 10 Dankzij signalen vanuit dit stelsel kan je snel reageren op een situatie.

☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐

De adrenalinereceptoren hersenen

Het hormoon adrenaline speelt een belangrijke rol in de vecht-vluchtrespons. Adrenaline heeft effect op verschillende doelwitorganen. Daardoor kan je lichaam snel en op de juiste manier reageren op een gevaarlijke situatie. In welke organen zitten receptoren die gevoelig zijn voor adrenaline? Omcirkel deze organen.

hart (spier)

lever

maag

bijnier

alvleesklier darm

nier

132

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Hormonen

Tegengestelde hormonen De hormonen insuline en glucagon zorgen er samen voor dat de hoeveelheid glucose in het bloed stabiel blijft. Dit kan omdat hun werking in dit regelsysteem tegengesteld is. Geef bij elke situatie aan of deze het gevolg is van insuline, van glucagon of van beide. glucagon 1

De lever geeft glucose af aan de bloedbaan.

2 Dit hormoon bindt aan receptoren op spiercellen en stimuleert daarmee de opname van glucose uit de bloedbaan. 3 De hoeveelheid glucose in de bloedbaan neemt af. 4 De lichaamscellen nemen altijd voldoende glucose op uit de bloedbaan. 5 De lever neemt glucose op uit de bloedbaan.

insuline

☐ ☐

☐

Feromonen Hormonen zijn stoffen met een signaalfunctie. Via de bloedbaan gaan hormonen van de hormoonklier naar het doelwitorgaan, waar zij effect hebben. Maar wat als het doelwitorgaan zich in een ander lichaam bevindt? Het is dan niet mogelijk daar via het bloed terecht te komen. Toch zijn er stoffen met een signaalfunctie voor een doelwitorgaan in een ander lichaam. Dit zijn de feromonen. Feromonen dienen bijvoorbeeld vaak als seksueel loksignaal voor mannetjes of vrouwtjes van dezelfde soort, zodat zij elkaar kunnen vinden. Hoe komt een feromoon bij een soortgenoot van het andere geslacht terecht?

EXTRA OPDRACHTEN 8

Wanneer insuline, wanneer glucagon? Kies bij elke situatie of de alvleesklier insuline of glucagon zal afgeven. 1 De hoeveelheid glucose in het bloed dreigt te laag te worden, omdat iemand intensief aan het sporten is. De alvleesklier gaat glucagon | insuline afgeven. 2 De hoeveelheid glucose in het bloed dreigt te hoog te worden, omdat iemand tijdens de lunch een zak chips leeg eet. De alvleesklier gaat glucagon | insuline afgeven. 3 De hoeveelheid glucose in het bloed dreigt vlak voordat de wekker gaat af te wijken van de gezonde waarde, omdat iemand een hele nacht heeft liggen slapen. De alvleesklier gaat glucagon | insuline afgeven. 4 De hoeveelheid glucose in het bloed dreigt af te wijken van de gezonde waarde, omdat iemand vergeten is te ontbijten. De alvleesklier gaat glucagon | insuline afgeven.

133

5.5

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Hormonen

Wit van de schrik Mensen die erg schrikken, worden heel bleek in hun gezicht. Dat is het gevolg van de extra adrenaline die dan plotseling vrijkomt, omdat ze geschrokken zijn. Verklaar waarom iemand die schrikt bleek wordt (“hij ziet wit van de schrik”).

Een kunstalvleesklier voor diabetici Bekijk het assenstelsel. De blauwe lijn is de hoeveelheid glucose (suiker) in iemands bloed in de loop van de tijd. De horizontale stippellijnen geven aan wat bij een gezond persoon de minimale en maximale hoeveelheid glucose in het bloed is. Daartussen zitten de gezonde waarden van glucose in het bloed (zie pijl rechts). Bij een gezond persoon zorgt de alvleesklier ervoor dat de hoeveelheid glucose nooit lang onder of boven de gezonde waarden komt. Bij iemand met diabetes kan de alvleesklier dit niet goed. Een Nederlandse uitvinding, de kunstalvleesklier, zou deze taak dan kunnen overnemen. Een kunstalvleesklier is een apparaatje dat je draagt aan je broekriem en op de bloedbaan is aangesloten. Zolang er verbinding met de bloedbaan is, voert het apparaat drie taken uit.

• • •

meten van de hoeveelheid glucose in het bloed. toedienen van glucagon aan de bloedbaan op het juiste moment. toedienen van insuline aan de bloedbaan op het juiste moment.

concentratie suiker in bloed (mmol/mL)

10 8

3 1

6 2

2 0 tijd (minuten)

De invloed van hormonen op de hoeveelheid glucose in het bloed

In het assenstelsel staan vier nummers (1 t/m 4). Kies bij elk nummer welk hormoon de kunstalvleesklier op dat moment zal toedienen aan het bloed. Bij 1 zal de kunstalvleesklier glucagon | insuline gaan toedienen aan het bloed. Bij 2 zal de kunstalvleesklier glucagon | insuline gaan toedienen aan het bloed. Bij 3 zal de kunstalvleesklier glucagon | insuline gaan toedienen aan het bloed. Bij 4 zal de kunstalvleesklier glucagon | insuline gaan toedienen aan het bloed.

• • • •

Meer oefenen met de stof uit deze paragraaf? Kies online voor Herhaling of Plus. 134

5.5

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Gedrag van dieren

5.6 GEDRAG VAN DIEREN

Aan het eind van deze paragraaf kun je: uitleggen wat gedrag betekent in de biologie. het verschil tussen aangeboren en aangeleerd gedrag uitleggen. uitleggen hoe mensen en dieren dingen leren. uitleggen wat het verschil is tussen observeren en interpreteren van gedrag.

• • • •

Bij deze paragraaf horen de volgende practicumopdrachten: Gedrag pissebedden Poetsgedrag vliegen Diergedrag Vogels Overleg met je docent welke je gaat uitvoeren.

• • • •

STARTOPDRACHT 1

5.6

Gedrag van pissebedden Pissebedden zul je niet in bed tegenkomen. Ze leven in de bovenste bodemlaag. Pissebedden leven van rottend hout en bladeren.

Pissebedden

135

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Gedrag van dieren

5.6

Houden pissebedden van donker of licht? Je gaat dit onderzoeken. Werk in tweetallen. Dit heb je nodig: twee pissebedden petrischaaltje boek stopwatch

• • • •

Dit ga je doen: 1 Zet de pissebedden in het petrischaaltje. 2 Leg het boek over de helft van het petrischaaltje. 3 Zorg dat bij het begin één pissebed in het donkere en één in het lichte gedeelte zit. 4 Kijk twee minuten lang. Na elke 10 seconden kijk je waar de pissebedden zich bevinden: in het licht of in het donker. Zet telkens een streepje in de juiste kolom. Licht

Donker

Plaats Totaal aantal

Waar zitten de pissebedden het meest: in het donker of in het licht? Vergelijk je waarnemingen met de waarnemingen van de rest van de klas.

THEORIE Wat is gedrag? Gedrag houdt meer in dan lachen, springen, lopen, rennen, zwemmen en kruipen. Gedrag gaat ook over de bewegingen die dieren maken als zij eten, paren of zelfs ademhalen. Gedrag is alles wat een dier doet als reactie op wat het dier waarneemt, dat noem je de prikkels. Uitwendige prikkels zoals geluid en geur komen vanuit de omgeving. Inwendige prikkels zoals hongergevoel en buikpijn ontstaan in het lichaam. Prikkels worden in je zintuigen omgezet in impulsen. Je hersenen verwerken deze impulsen en geven nieuwe impulsen af aan spieren en andere organen. Zo zetten prikkels aan tot een bepaald gedrag.

Figuur 1 Wolven huilen met elkaar om te communiceren over lange afstanden.

Het gedrag van een dier is erop gericht om te overleven. Zo kan een dier ervoor zorgen dat hij zich voortplant, zijn lichaam verzorgt en op zoek gaat naar voedsel.

136

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Gedrag van dieren

5.6

Kijk eens naar het jachtgedrag van een vos (zie figuur 2). De vos heeft honger (inwendige prikkel). Hij gaat op zoek naar voedsel (gedrag). De vos ruikt, ziet of hoort zijn prooi (uitwendige prikkel). Als de vos bij zijn prooi is, probeert hij deze te vangen (gedrag). Iedere diersoort gedraagt zich op een kenmerkende manier. Je herkent bijvoorbeeld een spreeuw aan zijn zang, aan de manier waarop hij zijn voedsel zoekt, aan de bouw van zijn nest (zie figuur 3) en aan zijn voortplantingsgedrag. Een kraai komt op verschillende manieren aan voedsel en bij elke manier hoort bepaald gedrag (zie figuur 4). Je kunt diersoorten dus herkennen aan hun uiterlijk en vaak ook aan hun gedrag.

Figuur 2 Deze vos volgt een reukspoor in de sneeuw.

Aangeboren en aangeleerd Hoe weet de vlinder die uit de pop komt dat hij zijn vleugels moet oppompen? Na een tijdje vliegt hij weg. Hoe kan de vlinder meteen vliegen? Hij heeft het allemaal niet van zijn ouders geleerd. Hoe weten jonge zwijntjes dat ze melk uit de tepels bij hun moeder moeten drinken (zie figuur 5)? Dit gedrag noem je aangeboren gedrag. Aangeboren gedrag hoef je niet te leren, dat ligt vast in het DNA. Er is ook gedrag dat je kunt aanleren. Dat heet aangeleerd gedrag. Een jonge pad hapt nog naar alle insecten. Maar als een pad eenmaal is gestoken door een hommel, zal de pad daarna nooit meer happen naar een hommel of een insect dat daarop lijkt (zie figuur 6). Dat gedrag (niet happen) is aangeleerd.

Figuur 3 Spreeuwen nestelen in natuurlijke holtes.

Figuur 4 Een kraai vangt een visje uit de zee.

Figuur 5 Jonge zwijntjes drinken melk bij hun moeder.

137

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Gedrag van dieren

5.6

4. De pad weet niet hoe een hommel er uitziet, pakt de roofvlieg en eet hem op.

1. Een libel beweegt aan een draadje voor de pad.

2. Met één hap grijpt de pad de libel.

3. Nu krijgt de pad een roofvlieg die erg op een hommel lijkt, maar niet kan steken.

5. Nu volgt een hommel. De hommel kan wel steken.

6. De pad pakt de hommel.

7. De hommel steekt in de tong 8. De pad spuugt de hommel van de pad. uit.

9. Als men nog een hommel aanbiedt, hapt de pad niet, maar deinst terug.

10. De roofvlieg wordt aangeboden. De pad ziet hem als hommel en éét hem niet.

11. Om te bewijzen dat de pad nog honger heeft, krijgt hij nog een libel aangeboden.

12. De pad eet hem op. Hij had dus nog steeds honger.

Figuur 6 Aangeleerd gedrag bij een pad

Gedrag bestuderen Mensen bestuderen het gedrag van dieren al heel lang. Biologen noemen de studie naar het gedrag ethologie. Als je een dier bestudeert dan observeer je het dier. Bij een observatie ben je aan het waarnemen en beschrijven welke beweging en houding je ziet. Bij ethologisch onderzoek is het belangrijk dat je verschil maakt tussen de waarneming en een interpretatie van de waarneming. Als je interpreteert bedenk je hoe een dier zich voelt of wat hij denkt. Bijvoorbeeld blij of boos. Bij observeren beschrijf je alleen het gedrag dat je waarneemt. Als je op een wetenschappelijke manier gedrag waarneemt, mag je geen menselijke eigenschappen aan dieren toeschrijven. Het toeschrijven van menselijke eigenschappen aan dieren noem je antropomorfisme. Om een juiste observatie van een dier te maken, maak je gebruik van een ethogram en een protocol. Een ethogram is een schema waarin je een korte beschrijving van het gedrag van dieren noteert (zie tabel 1). Het gedrag dat een dier vertoont, noem je een element. Elk element geef je een afkorting. Een protocol is een schema waarin je bijhoudt hoe lang een dier bepaald gedrag vertoont (zie tabel 2). Ethogrammen en protocollen gebruik je om het gedrag van dieren vast te leggen.

138

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Gedrag van dieren

Element (gedrag)

Afkorting

Omschrijving

Eten

Eet

Kauwende beweging met voedsel in de bek

Graven

Gra

Met de voorpoten wordt het grind weggewerkt, af en toe met een achterwaartse beweging van de achterpoten

Snuffelen

Snu

Met snuit aan materiaal ruiken

Krabben

Kra

Eén van de poten krabt het eigen lichaam

5.6

Enzovoort Tabel 1. Voorbeeld van een ethogram van een hond Tijdsduur (seconden)

Afkorting van element

Eet

Gra

Snu

Kra

Eet

Enzovoort Tabel 2. Voorbeeld van een protocol

Mensapen leren van elkaar Bij mensapen is de scheiding tussen dierlijk gedrag en menselijk gedrag soms dun. Wetenschappers hebben een groep chimpansees in Oost-Afrika verschillende keren geobserveerd met ethogrammen en protocollen. Ze hebben ontdekt dat de chimpansees zichzelf met dezelfde geneeskrachtige planten behandelen als de lokale bevolking. De chimpansees selecteren en eten zorgvuldig de gevouwen bladeren van Aspilia africana, een lid van de zonnebloemfamilie, die een krachtig antibioticum, antischimmel en ontwormingsmiddel bevat. De chimpansees verzamelen rond zonsopgang de bladeren. Dat is het moment dat de bladeren een hoge dosis antibioticum bevatten. Ze vouwen de bladeren en maken er kleine gaatjes in. Vervolgens eten ze de bladeren op (zie figuur 7). De sappen sijpelen dan langzaam uit de bladeren als deze door de darm gaan. Daardoor krijgen de chimpansees niet in één keer een te hoge dosis in het bloed.

Figuur 7 Chimpansee eet geneeskrachtige bladeren.

Figuur 8 Aspilia africana 139

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Gedrag van dieren

Het geobserveerde gedrag is aangeleerd. Jonge mensapen kijken naar oudere soortgenoten om te leren welke planten ze moeten eten en op welke manier (zie figuur 9). Bijzonder is dat ze de bladeren van Aspilia eten om te voorkómen dat ze ziek worden. Er is waarschijnlijk vooraf geen inwendige pijnprikkel aanwezig waardoor ze de bladeren eten. Als chimpansees wel de inwendige prikkel van buikpijn ervaren eten ze de bladeren van een andere plant, eentje die darmparasieten doodt. Ook dit is aangeleerd gedrag dat van generatie op generatie wordt doorgegeven.

Figuur 9 Bonobojong kijkt het af bij een volwassen bonobo.

WIST JE DAT? Misleiding Het kan nuttig zijn om andere dieren opzettelijk te misleiden. Kieviten nestelen op de grond. Hun kuikens zijn daardoor een makkelijke prooi voor roofdieren. Als een kievitvrouwtje een vos ziet aankomen, laat ze een vleugel hangen en strompelt ze weg van haar nest. De vos volgt de ‘gewonde’ kievit en wordt zo afgeleid van de kuikens. En dan blijkt de kievit gewoon nog goed te kunnen vliegen en ontsnapt.

De ringslang is een goede misleider.

Ook de ringslang is goed in het misleiden van zijn vijanden. Als de ringslang zich bedreigd voelt, gaat hij op zijn rug liggen. Hij gooit zijn tong uit zijn bek en laat soms ook nog een straaltje bloed uit zijn bek lopen. Terwijl hij dit doet perst hij uit zijn staartklier een vloeistof die ruikt naar rottend vlees. Dit alles in de hoop dat zijn vijand afdruipt.

140

5.6

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Gedrag van dieren

OPDRACHTEN 2

Uitwendige en inwendige prikkels Dieren hebben te maken met verschillende prikkels, die inwendig of uitwendig zijn. Wat zijn voorbeelden van inwendige prikkels? ☐ honger hebben ☐ een geluid horen dat gevaar kan inhouden ☐ een geur ruiken ☐ voedsel zien ☐ angst voelen ☐ de omgevingstemperatuur voelen

Aangeboren of aangeleerd? Gedrag kan aangeboren of aangeleerd zijn. Is het genoemde gedrag aangeboren of aangeleerd? Een rups eet van een blad: aangeboren | aangeleerd Een pauw laat zijn staartveren aan de vrouwtjes zien: aangeboren | aangeleerd Een hond brengt een bal naar haar baasje: aangeboren | aangeleerd Een vogel bouwt een nest: aangeboren | aangeleerd Een mestkever verzamelt mest: aangeboren | aangeleerd Een kitten drinkt melk bij zijn moeder: aangeboren | aangeleerd

• • • • • • 4

De leeuwin op jacht Een leeuwin gaat op jacht. De gnoe die zij wil vangen, slaat op de vlucht. Na een wilde achtervolging heeft de leeuwin de gnoe toch te pakken gekregen. De gnoe wordt vervolgens gedood en opgegeten. Welke prikkel hoort bij de beschrijving? Maak de juiste combinaties. Het dier heeft honger. Het dier ziet een prooi. Het dier ziet gevaar. Het dier ervaart stress.

• • • •

inwendige prikkel gnoe inwendige prikkel leeuwin uitwendige prikkel gnoe uitwendige prikkel leeuwin

141

5.6

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Gedrag van dieren

De prikkel zet aan tot gedrag Een prikkel leidt tot een bepaald gedrag. Dit kun je samenvatten in een schema. De pijlen A en B geven aan dat het effect van gedrag zorgt voor nieuwe prikkels. Daardoor kan er weer nieuw gedrag ontstaan. Het schema is niet compleet. Bij 1, 2, 3 en 4 moeten nog begrippen komen. Geef bij elk nummer in het schema aan welk begrip erbij hoort. A uitwendige prikkel 2

1 B

Dwergmangoesten Dave en Adnan lezen in de dierentuin de volgende informatie over dwergmangoesten. “Dwergmangoesten zijn kleine zoogdieren. Ze houden contact met elkaar door middel van geluiden. Dwergmangoesten markeren hun gebied met geurstoffen uit klieren in de wangen en bij de anus. Ze smeren de geurstof aan een takje of aan een steen.” Daarna bekijken Dave en Adnan het gedrag van een groepje van deze dieren. Ze zetten de verschillende gedragselementen die ze zien in een ethogram (zie de tabel). Gedragselement

Afkorting

beweegt kop

loopt

klimt

snuffelt

zit rechtop

staat op vier pootjes

eet iets

drinkt

graaft in de grond

likt zijn neus

markeert met wangklier

markeert met anaalklier

Ethogram dwergmangoesten 142

5.6

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Gedrag van dieren Vervolgens noteren ze in het protocol vijf minuten het gedrag van één dier. 1e minuut

2e minuut

3e minuut

4e minuut

5e minuut

0-5 sec

6-10 sec

11-15 sec

16-20 sec

21-25 sec

26-30 sec

31-35 sec

36-40 sec

41-45 sec

46-50 sec

51-55 sec

56-60 sec

Protocol dwergmangoest

In welke van de vijf minuten vertoont de dwergmangoest het meeste territoriumgedrag? Leg je antwoord uit.

Drugshonden Drugshonden speuren in havens of op Schiphol actief naar drugs. Een drugshond heeft geleerd om bijvoorbeeld te gaan zitten als hij een geur herkent. De honden leren dit door middel van beloning en straf. Straf is in dit geval het niet geven van een beloning. Een beloning kan bijvoorbeeld zijn dat de hond even met een speeltje mag spelen. Bedenk zelf een methode waarop je een acht weken oude pup spelenderwijs geuren kan laten herkennen door middel van belonen en straffen. Bespreek je antwoord met een medeleerling. Tip: Zoek op internet informatie over deze manier van leren.

143

5.6

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Gedrag van dieren

5.6

EXTRA OPDRACHTEN 8

Padden kunnen leren De lerende pad uit het stuk theorie Aangeboren en aangeleerd vertoont zowel aangeboren als aangeleerd gedrag door inwendige en uitwendige prikkels. Geef aan of er sprake is van aangeboren gedrag, aangeleerd gedrag, een inwendige prikkel en/of een uitwendige prikkel. Bij sommige situaties moet je meerdere antwoorden geven.

Aangeboren gedrag

Aangeleerd gedrag

☐

☐ ☐

☐

☐ ☐

In een onderzoek hangt een libel aan een draadje. De pad kijkt naar de libel die aan het draadje hangt.

2 Met één hap grijpt de pad de libel. 3 Nu krijgt de pad een roofvlieg aangeboden die erg op een hommel lijkt, maar niet kan steken. 4 De pad pakt de roofvlieg en eet deze op. 5 Nu volgt een hommel. De hommel kan wel steken. 6 De pad pakt de hommel, wordt in zijn tong gestoken en spuugt 'm uit. 7 Als de onderzoeker nog een hommel aanbiedt, hapt hij niet, maar deinst de pad terug. 8 De roofvlieg wordt weer aangeboden. De pad pakt ‘m niet en deinst terug. 9 De libel wordt weer aangeboden. 10 De pad pakt de libel en eet deze op.

Inwendige prikkel

Baltsgedrag Baltsgedrag is belangrijk gedrag dat je bij veel gewervelde dieren ziet. Bekijk het filmpje over het baltsgedrag van futen. Scan daarvoor de QR-code. Wat is baltsgedrag?

144

Uitwendige prikkel

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Gedrag van dieren

Antropomorfisme Hieronder staan drie situaties (1 t/m 3) van gedrag van dieren. 1 Een hond kijkt verdrietig omdat hij geen eten krijgt. 2 Een leeuwin en een leeuw knuffelen omdat zij verliefd zijn. 3 Een kat spint omdat zij blij is om bij haar baasje op schoot te liggen. Bij welke van de beschreven situaties is er sprake van antropomorfisme? Meerdere antwoorden kunnen goed zijn.

☐ ☐ ☐

situatie 1 situatie 2 situatie 3

Meer oefenen met de stof uit deze paragraaf? Kies online voor Herhaling of Plus.

145

5.6

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Verbreding: Horen, ruiken, proeven en voelen

5.7 © Shutterstock / Volha Shakhava

5.7

VERBREDING:

HOREN, RUIKEN, PROEVEN EN VOELEN

Aan het eind van deze paragraaf kun je: de delen van het oor benoemen en de functies uitleggen. uitleggen hoe je kunt proeven en ruiken. de verschillende lagen van de huid benoemen en de functies uitleggen. uitleggen wat je doet om oorschade te voorkomen. uitleggen wat je doet bij een brandwond.

• • • • •

Bij deze paragraaf hoort de volgende practicumopdracht: Tastzintuigen Overleg met je docent of je dit practicum gaat uitvoeren.

•

STARTOPDRACHT 1

Van hoog naar laag Een snel trillende, dunne snaar van een gitaar geeft een hoge toon. Dikke snaren trillen langzamer en geven lage tonen. Het aantal trillingen per seconde (frequentie) druk je uit in Hertz. Dit heb je nodig: een app waarmee je tonen tussen 0 en 20.000 Hertz kunt maken

•

Dit ga je doen: 1 De docent, die ook meedoet, start bij 20.000 Hertz en gaat geleidelijk naar een lagere frequentie. 2 Noteer het aantal Hertz wanneer je voor het eerst iets hoort in de tabel. 3 Noteer ook het aantal Hertz wanneer je niets meer hoort. 4 Schrijf de uitkomsten van de docent ook in de tabel. Ik hoor voor het eerst iets

Ik hoor niets meer

Jij Je docent

146

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Verbreding: Horen, ruiken, proeven en voelen Vergelijk jouw uitkomsten met die van je klasgenoten en je docent. Verklaar het verschil.

THEORIE Horen en het gehoororgaan Je zintuigen zorgen ervoor dat de informatie van buitenaf letterlijk tot je doordringt. Met je ogen kun je lichtprikkels opvangen en daardoor beelden zien. Ook je oren, neus, tong en huid zijn belangrijke zintuigen om prikkels uit de omgeving mee op te vangen. Je oor is je gehoorzintuig en tegelijk ook je evenwichtszintuig. Een vriend laat aan jou zijn gitaarspel horen. De trillingen van de snaren verspreiden zich als trillingen in de lucht. De trillingen worden via je gehoororgaan (zie figuur 1) omgezet in impulsen, die vervolgens in je hersenen aankomen. Dan pas hoor je het geluid. Met het gehoororgaan kun je dus geluiden uit je omgeving opvangen. Hoe werkt dit? Stap 1: De geluidstrillingen laten het trommelvlies trillen. Stap 2: De bewegingen van het trommelvlies laten het eerste gehoorbeentje trillen. Stap 3: De drie gehoorbeentjes versterken de trillingen. Stap 4: De trillingen veroorzaken golfjes in het vocht van het slakkenhuis. Stap 5: De zintuigcellen in het slakkenhuis worden geprikkeld door de golfbewegingen van het vocht, en geven impulsen. Stap 6: De impulsen van de zintuigcellen komen via de gehoorzenuw in het gehoorcentrum van de hersenen aan.

• • • • • •

gehoorbeentjes

gehoorzenuw slakkenhuis

gehoorgang

trommelvlies

oorschelp

buis van Eustachius

Figuur 1 Het oor met je gehoorzintuig

De holte waarin de gehoorbeentjes liggen, heet het middenoor. Deze holte staat via de buis van Eustachius in verbinding met de keelholte. De buis van Eustachius is meestal gesloten. Als de druk in het middenoor niet gelijk is aan de buitendruk, dan voel je dat meteen: je oren ‘zitten dicht’. Door slikken en geeuwen gaat de buis even open, waardoor de druk in de holte van het middenoor gelijk wordt aan de luchtdruk van de omgeving. 147

5.7

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Verbreding: Horen, ruiken, proeven en voelen

5.7

Gehoorschade Als je naar muziek hebt geluisterd via je oortjes of op een feest piepen en suizen je oren soms. Dit zijn de eerste verschijnselen van gehoorschade. Die schade is het gevolg van kapotte zintuigcellen in het slakkenhuis. Gehoorschade aan het binnenoor door harde geluiden is meestal blijvend. Je loopt dus risico als je lang naar harde muziek luistert bij concerten en festivals. Daarom hebben veel bezoekers en muzikanten gehoorbeschermers. De eenheid van geluidssterkte is decibel (dB) (zie figuur 2). 140

vuurwerk op een meter afstand

130

luidste moment op een concert

pijngrens 120

laag overvliegend straalvliegtuig

110

toeterende auto op een meter afstand

100

klopboormachine

motormaaier, lawaaiig frisfeest met muziek

straatlawaai

restaurant met achtergrondmuziek

normaal gesprek

Figuur 3 Een elektronenmicroscopische opname van onbeschadigde zintuigcellen in het binnenoor

50 40

gefluister

30 20

ritselend blaadje

10 0 dB

vallende speld

Figuur 2 Geluiden uitgedrukt in decibel. Vanaf 80 decibel kan je binnenoor beschadigd worden.

Evenwicht houden Met je evenwichtsorgaan in het binnenoor houd je evenwicht. Als je in een auto zit die wegrijdt of remt, neemt je evenwichtsorgaan die beweging waar. Je evenwichtsorgaan werkt niet alleen bij een beweging voor- of achteruit, ook bij bewegingen omhoog en omlaag. Bijvoorbeeld in de eerste seconden bij het opstijgen of het afremmen van een lift. Het evenwichtsorgaan (zie figuur 4) neemt de stand en de bewegingen van je lichaam en hoofd waar. De zintuigcellen in de halfcirkelvormige kanalen registreren allerlei draaibewegingen en geven ze aan de hersenen door. Je gebruikt ook je ogen om te registreren of je wel of niet beweegt. Stel je voor dat je op een deinende boot zit. Op die boot volg je met jouw ogen de beweging. Het lijkt dan net alsof je niet beweegt. Maar jouw evenwichtsorgaan meldt je dat je op en neer gaat en van links naar rechts. Doordat de informatie tussen ogen en evenwichtsorgaan verschilt, kunnen je hersenen ‘in de war raken’: je kunt dan duizelig of misselijk worden. 148

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Verbreding: Horen, ruiken, proeven en voelen

5.7

halfcirkelvormige kanalen evenwichtsorgaan slakkenhuis van het gehoororgaan

Figuur 4 Het evenwichtsorgaan

Ruiken en proeven Je neus beschermt je tegen gevaar. Met je neus ruik je bijvoorbeeld wanneer er brand is. Ruiken doe je met de reukzintuigcellen in het neusslijmvlies van je neus (zie figuur 5). Bepaalde stoffen prikkelen je reukzintuigcellen. De reukzenuw geeft de impulsen die dan ontstaan door aan de hersenen. Dan pas neem je de geur waar.

hersenen bot reukzenuw reukzintuig neusslijmvlies

Met je tong kun je vijf verschillende smaken neusgat proeven. Je hebt smaakzintuigcellen bovenkaak voor zout, zoet, zuur, bitter en umami lip (hartig). De smaakzintuigcellen zitten in groepjes bij elkaar in smaakpapillen (zie figuur 6). Smaakzintuigcellen zijn gevoelig Figuur 5 De neus met het reukzintuig (dwarsdoorsnede) voor prikkels. De smaakzintuigcellen voor zoet zijn gevoelig voor de prikkel van een zoete stof. De smaakzintuigcellen zetten de prikkel om in impulsen. De impulsen gaan via een zenuw naar de hersenen. In je hersenen neem je de smaak waar en proef je dus wat je eet of drinkt. smaakpapil

smaakzintuigcellen zoet zout bitter zuur umami

zenuw

Figuur 6 De smaakzintuigen op de tong

Als je verkouden bent, proef je vaak minder goed. Je reukzintuig speelt namelijk ook een belangrijke rol bij het waarnemen van smaak. Dat komt doordat je mondholte en je neusholte met elkaar verbonden zijn. Je herkent voedsel vooral met je neus en vaak al voordat je het in je mond hebt gestopt. 149

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Verbreding: Horen, ruiken, proeven en voelen

5.7

Voelen met je huid Je hele lichaam is bedekt met huid. Je huid is het grootste orgaan van je lichaam. De huid heeft een aantal belangrijke functies voor een organisme. 1 De huid beschermt je lichaam tegen uitdrogen en tegen het binnendringen van microorganismen en vreemde stoffen. 2 Met je huid kun je voelen. Een harde klap, aanraking, kou of warmte prikkelen de zintuigen in je huid en beschermen je daardoor tegen gevaar. 3 De huid zorgt voor een goede lichaamstemperatuur. Als je het koud hebt, worden de bloedvaten in je huid nauwer en stroomt er minder bloed door je huid. Als je het warm hebt, voeren de bloedvaten in je huid warmte af. Je huid produceert ook zweet. Als dat verdampt, wordt warmte aan je huid onttrokken en koel je af. De huid bestaat uit drie lagen (zie figuur 7): de opperhuid de lederhuid het onderhuids bindweefsel

• • •

opperhuid

lederhuid

onderhuids bindweefsel

Figuur 7 Bouw van de huid in drie lagen

Brandwonden Wees voorzichtig met hete vloeistoffen en voorwerpen om een brandwond te voorkomen. Bij ernstige brandwonden loop je het risico op ontstekingen en uitdroging. Als je toch een brandwond oploopt, doe dan het volgende. Koel 10 minuten met lauw zacht stromend schoon water. Tijdens het koelen kleding en sieraden uitdoen om de wond zo snel mogelijk en goed te koelen (bij kleine kinderen ook de luier!). Bedek de wond met een schone doek, steriel verband of plastic huishoudfolie. Smeer niets op de brandwond. Bel 112 bij een ernstige brandwond. Waarschuw je huisarts bij grote blaren en open wonden.

• • • • •

150

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Verbreding: Horen, ruiken, proeven en voelen

Figuur 8 Een brandwond moet je koelen met lauw stromend water.

WIST JE DAT? Zien met geluid Als je ’s avonds in de schemering naar de lucht kijkt is er een kans dat je een vleermuis ziet! De meest voorkomende vleermuissoort in Nederland is de gewone dwergvleermuis. Die woont vaak onder dakpannen of in spleten in de muren van je huis. Ze kunnen een insect uit de lucht pakken en dat naar hun mond brengen, terwijl ze met één vleugel doorvliegen. Vleermuizen © Shutterstock / Rudmer Zwerver kunnen op afstand heel goed zien, Een vliegende dwergvleermuis maar van dichtbij minder goed. Maar juist van dichtbij moeten ze insecten vangen en takken ontwijken. Dat doen ze met echolocatie. Ze maken een heel hoog geluid met hun keel. Het geluid kaatst vanaf de prooi terug en wordt opgevangen door hun oren. Zo weten ze precies waar een insect vliegt, in welke richting en hoe snel. En dan is het insect heel snel gepakt!

OPDRACHTEN 2

De weg van het geluid Geluidsgolven passeren de delen van je oor in een bepaalde volgorde. Wat is de juiste volgorde? Geef de volgorde met cijfers aan. Tip: de route begint bij de oorschelp.

▢ gehoorbeentjes ▢ gehoorzenuw ▢ trommelvlies ▢ uitwendige gehoorgang ▢ vloeistof in het slakkenhuis 151

5.7

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Verbreding: Horen, ruiken, proeven en voelen

Herrie Mensen moeten gehoorbeschermers dragen op het werk als het geluid harder is dan 80 dB. Een gehoorbeschermer dempt het geluid met gemiddeld 30 dB. Hoeveel herrie mogen de machines in een fabriek maken (in dB) als de arbeiders daar goede gehoorbeschermers dragen? Geef in de afbeelding het juiste aantal dB aan.

140

vuurwerk op een meter afstand

130

luidste moment op een concert

pijngrens 120

laag overvliegend straalvliegtuig

110

toeterende auto op een meter afstand

100

klopboormachine

motormaaier, lawaaiig frisfeest met muziek

straatlawaai

restaurant met achtergrondmuziek

normaal gesprek

50 40

gefluister

30 20

ritselend blaadje

10 0

vallende speld

Rode peper Stel, je krijgt een blinddoek om en vervolgens krijg je een voedingsmiddel in je mond waarvan je moet beschrijven hoe het smaakt. Na een paar keer kauwen heb je door dat het een hete rode peper is. Gebruik bij deze vraag ook kennis uit § 5.2 Zintuigen en zenuwstelsel. In welke kwabben wordt informatie verwerkt en besluiten genomen? De informatie over de smaak van de rode peper wordt verwerkt in de achterhoofdskwab | slaapbeenkwab | voorhoofdskwab | wandbeenkwab De informatie over de textuur van de rode peper wordt verwerkt in de achterhoofdskwab | slaapbeenkwab | voorhoofdskwab | wandbeenkwab De informatie over de heetheid van de rode peper wordt verwerkt in de achterhoofdskwab | slaapbeenkwam | voorhoofdskwab | wandbeenkwab De informatie over de geur van de rode peper wordt verwerkt in de achterhoofdskwab | slaapbeenkwab | voorhoofdskwab | wandbeenkwab Het besluit om de rode peper uit te spugen, neem je in de achterhoofdskwab | slaapbeenkwab | voorhoofdskwab | wandbeenkwab

• • • • •

152

5.7

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Verbreding: Horen, ruiken, proeven en voelen

Wagenziek Waardoor kun je wagenziek worden als je in een rijdende auto een kaart leest?

Lichaamstemperatuur De bloedvaten in je huid zorgen ervoor dat je lichaamstemperatuur op peil blijft. Zijn bij de volgende personen de bloedvaten in de lederhuid open of juist dicht? 1 Bij iemand zonder koorts in een kamer van 15 °C zijn de bloedvaten in de huid dicht | open. 2 Bij iemand zonder koorts in een kamer van 35 °C zijn de bloedvaten in de huid dicht | open. 3 Bij iemand met koorts in een kamer van 20 °C zijn de bloedvaten in de huid dicht | open.

Brandwond Wanneer iemand een ernstige brandwond van de huid heeft en er niet goed wordt gehandeld, kan hij eraan overlijden. Wat zijn de twee grootste gevaren voor deze persoon? ☐ onderkoeling ☐ ontstekingen (besmetting door bacteriën) ☐ uitdroging ☐ warmteverlies

153

5.7

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Verdieping: Verslavingen

5.8

VERDIEPING:

VERSLAVINGEN

Aan het eind van deze paragraaf kun je: uitleggen wat drugs zijn en enkele voorbeelden geven. uitleggen wat er in je lichaam gebeurt als je verslaafd bent. uitleggen waarom stoppen met een verslaving niet gemakkelijk is. uitleggen hoe impulsoverdracht plaatsvindt.

• • • •

STARTOPDRACHT 1

5.8

Wat is verslaving? Sven en zijn moeder zitten op het terras. Sven doet een spelletje op zijn telefoon, zijn moeder drinkt een glas bier. Zijn zij verslaafd? Dit heb je nodig: je telefoon of iets anders waarmee je een filmpje kunt maken

•

Dit ga je doen: 1 Werk in een groepje van 2-4 personen. 2 Maak een filmpje van maximaal twee minuten waarin je laat zien wat volgens jullie verslaving is. 3 Bekijk minstens twee filmpjes van andere groepjes. 4 Beantwoord de vraag. Maken de filmpjes van de andere groepen duidelijk wat verslaving is? Leg uit waarom.

154

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Verdieping: Verslavingen

THEORIE Een kopje koffie Veel mensen drinken graag koffie. In koffie zit de stimulerende stof cafeïne. Cafeïne heeft een oppeppend effect, wat je het gevoel geeft dat je meer energie en een betere concentratie hebt. Na het drinken van koffie duurt dit gevoel ongeveer vijf uur. Wist je dat cafeïne ook in thee, cola en energiedrankjes zit? Wanneer je elke dag cafeïne binnenkrijgt en dan opeens een dag niet, kun je ontwenningsverschijnselen krijgen, zoals hoofdpijn, slapeloosheid en een slecht humeur. Stoffen die invloed hebben op het zenuwstelsel en die ontwenningsverschijnselen veroorzaken, zijn drugs. Cafeïne is dus een drug en zelfs de meest gebruikte drug ter wereld!

Verslaafd Wanneer je regelmatig drugs gebruikt, raakt je lichaam daaraan gewend. Je lichaam is dan afhankelijk van de drug. Als je het niet inneemt krijg je last van ontwenningsverschijnselen, zoals hartkloppingen, braken, zweten of hallucinaties. Daarmee maakt je lichaam duidelijk dat het een nieuwe dosis wil hebben. Je spreekt van een verslaving als je de drang niet kunt weerstaan om een nieuwe dosis te krijgen. Je kunt ook verslaafd raken aan bepaald gedrag. Er zijn dus twee vormen van verslaving: Een middelenverslaving: Iemand kan niet stoppen met het regelmatig innemen van een verslavende stof. Die persoon is dan verslaafd aan roken, alcohol of slaapmiddelen. Een gedragsverslaving: Iemand kan niet stoppen met het regelmatig vertonen van een bepaald gedrag. Bijvoorbeeld gamen, gokken of spullen kopen.

• •

Het is makkelijk om verslaafd te raken. Groepsdruk speelt vaak een grote rol. Mensen nemen onbewust het gedrag van groepsgenoten over. Als je vaak van je rokende vrienden een sigaret krijgt, is de kans groot dat je ook gaat roken. Ook zonder groepsdruk kun je verslaafd raken, bijvoorbeeld aan gamen. Veel games bieden je tijdelijke uitdagingen en beloningen, zodat je op dat moment vindt dat je moet spelen. Je wilt niks missen. Games zijn ontworpen om spelers zo veel en zo vaak mogelijk te laten spelen. Voor je het weet, kun je niet meer stoppen.

Figuur 1 Veel apps en games zijn zo ontworpen dat je moeilijk kunt stoppen. 155

5.8

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Verdieping: Verslavingen

5.8

Stoppen is moeilijk Als je een middelenverslaving hebt, is je lichaam vaak afhankelijk. Daardoor is het moeilijk om te stoppen. Lichamelijke ontwenningsverschijnselen duren vaak niet langer dan vijf dagen. Maar je kunt ook geestelijk afhankelijk worden. Je denkt steeds aan die verslaving en je hebt er veel voor over om er weer aan toe te geven. Zelfs jaren nadat je bent gestopt kun je deze drang nog hebben. De oorzaak hiervan is het beloningscentrum in de hersenen. Wanneer dat deel een prikkel ontvangt, komt de stof dopamine vrij. Dopamine geeft je een sterk geluksgevoel. Als je verslaafd bent, is het beloningscentrum erg actief. Er komt dan veel dopamine vrij. Maar wanneer de dopamine verdwenen is, is ook het geluksgevoel verdwenen. Om dat gevoel weer terug te krijgen, stuurt het beloningscentrum signalen naar je voorhoofdskwab. Hierdoor is het moeilijk om van een verslaving af te komen. Veel mensen lukt dit niet zonder hulp van anderen. De huisarts helpt bij de eerste stap naar hulp. De belangrijkste stap om van een verslaving af te komen is dus het vragen en accepteren van hulp.

Impulsoverdracht en gewenning Dopamine is een zogenoemde neurotransmitter. Dat is een stof die nodig is om impulsen door te geven tussen neuronen. Dankzij dopamine ontvangen neuronen in het beloningscentrum impulsen, en daardoor ontstaat een prettig gevoel. Een neurotransmitter wordt gemaakt door het neuron dat een impuls doorgeeft. De neurotransmitter bindt aan een naastgelegen neuron, waardoor dat neuron de impuls kan ontvangen (en eventueel verder doorgeven). De plek waar de neurotransmitter aan de cel bindt, noem je de receptor. impuls

uitloper van cel die impuls afgeeft celmembraan blaasje met neurotransmitter

neurotransmitter celmembraan

neurotransmitter bindt aan receptoren, waardoor de impuls wordt ontvangen en verdergaat

receptor cel die impuls ontvangt

Figuur 2 Een neurotransmitter zorgt ervoor dat een neuron een impuls ontvangt van een ander neuron.

Je kunt een neurotransmitter vergelijken met een hormoon. Beide stoffen zorgen namelijk voor een effect op andere cellen. Er is ook een verschil. Een hormoon komt overal via het bloed in het lichaam, maar een neurotransmitter blijft in de buurt van de neuronen waartussen de impuls wordt doorgegeven.

156

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Verdieping: Verslavingen Je hebt gelezen dat bij een verslaving veel dopamine vrijkomt. Verslaving heeft nog een ander effect, op langere termijn. Als het beloningscentrum telkens geprikkeld wordt, kan het aantal receptoren voor dopamine afnemen. Het beloningscentrum wordt daardoor minder gevoelig voor dopamine: de verslaafde raakt aan die stof gewend. Het gevaar van gewenning is dat het verslavingsgedrag zal verergeren om toch voldoende dopamine te blijven aanmaken.

HOE ZIT DAT? Net als neurotransmitters Een neurotransmitter wordt door je lichaam gemaakt. Je kunt ook stoffen binnenkrijgen die zich als een neurotransmitter gedragen. De stof bindt dan aan de receptor en kan zo een impuls opwekken of juist voorkomen dat een impuls wordt opgewekt. Dit verstoort de normale werking van het zenuwstelsel. Er zijn drugs die dit doen. Die werken verdovend of wekken hallucinaties op. Ook de stof nicotine uit sigaretten bindt aan receptoren voor neurotransmitters. In het beloningscentrum veroorzaakt dit een geluksgevoel, wat roken extra verslavend maakt. Sommige pijnstillers maken neuronen ongevoelig voor impulsen vanuit pijnzintuigen. Zo zorgt verdoving bij de tandarts voor minder pijn.

OPDRACHTEN 2

Verslaafd door groepsdruk Er zijn twee soorten verslaving: middelenverslaving en gedragsverslaving. Bij het begin van een verslaving kan groepsdruk een belangrijke rol spelen. Bedenk voor elk type verslaving een situatie hoe iemand door groepsdruk verslaafd kan raken.

Geestelijke en lichamelijke afhankelijkheid Het is vaak erg moeilijk om van een verslaving af te komen. Dat komt doordat de verslaafde lichamelijk en geestelijk afhankelijk is. Bij milde verslavingen is steun van familie en vrienden vaak voldoende. Bij zware verslavingen is er vaak professionele hulp nodig. Dit proces kan zwaar zijn. Professionele hulp bij een zware verslaving richt zich vooral op één van de twee typen afhankelijkheid. Op welk type afhankelijkheid zal professionele hulp zich vooral richten: geestelijke of lichamelijke? Leg je antwoord uit.

157

5.8

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Verdieping: Verslavingen

5.8

Begin en einde van een verslaving Een verslaving ontstaat wanneer een gedrag of een middel een verandering in de hersenen veroorzaakt. Met de juiste behandeling kun je deze verandering vaak weer ongedaan maken. Zet de stappen waarin een gameverslaving ontstaat en ook weer verdwijnt in de juiste volgorde. Geef met cijfers 1 tot/met 8 de volgorde aan. De hersenen worden ongevoeliger voor de grote hoeveelheden dopamine. De verslavingsdeskundige helpt gedurende een periode van weken of maanden om je weerbaar te maken tegen de gedachten over het spel. Door het geluksgevoel in je hersenen ga je het spel vaker spelen. Ook dan komt er telkens weer veel dopamine vrij en voel je je gelukkig. In de loop van een aantal dagen neemt de gevoeligheid van je hersenen voor dopamine weer toe. Je gaat afkicken, waarbij je een periode van minstens een week het spel niet mag en kan spelen. Je gaat onder behandeling bij een verslavingsdeskundige. Je speelt een spel dat je erg leuk vindt. Vanuit het beloningscentrum in je hersenen komt veel dopamine vrij, wat een geluksgevoel opwekt. Wanneer je het spel niet speelt, ervaar je een grote drang om het te gaan spelen. Pas bij het spelen komt er voldoende dopamine vrij om de hersenen een geluksgevoel te laten ervaren.

Het opruimen van neurotransmitters Een kenmerk van neurotransmitters is dat ze na afgifte snel weer zijn verdwenen op de plaats waar ze voor impulsoverdracht zorgen. Dit opruimen gebeurt meestal in een fractie van een seconde. Dat is erg belangrijk voor een goede werking van het zenuwstelsel. Leg uit waarom het belangrijk is dat neurotransmitters snel opgeruimd worden.

Een blokkade van drugs Voor een normale impulsoverdracht mogen neurotransmitters maar heel kort aanwezig blijven nadat een impuls is doorgegeven. Het lichaam kan op twee manieren de neurotransmitters opruimen:

• •

via heropname: De cel die de neurotransmitters had afgegeven, neemt de neurotransmitters zelf weer op en kan ze later weer hergebruiken. via afbraak: Er zijn stoffen aanwezig die de aanwezige neurotransmitters afbreken.

De stof methamfetamine blokkeert in het zenuwstelsel de heropname van de neurotransmitter dopamine. Methamfetamine wordt voorgeschreven als medicijn, maar in hogere hoeveelheden ook gebruikt als drug. Gebruikers ervaren een geluksgevoel en hebben veel energie. ‘Meth’ is zeer schadelijk en verslavend en de ontwenningsverschijnselen zijn heftig. 158

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Verdieping: Verslavingen

5.8

Op welke manier zorgt het innemen van methamfetamine als drug ervoor dat een gebruiker een geluksgevoel ervaart? Kies de juiste woorden. Wanneer een gebruiker methamfetamine als drug inneemt, komt de stof onder andere terecht in het beloningscentrum. De neurotransmitter dopamine heeft daar een belangrijke taak. Wanneer methamfetamine de afbraak | afgifte | heropname van dopamine blokkeert, zal de neurotransmitter korter | langer aanwezig zijn dan normaal. Dit zorgt ervoor dat er meer en langer | minder en korter dopamine gebonden is aan de receptoren van de ontvangende neuronen, waardoor deze meer | minder impulsen doorsturen. Dit veroorzaakt een geluksgevoel.

Negatieve terugkoppeling Wanneer je in je vinger snijdt, doet dat direct pijn. Pijnzintuigen sturen dan veel impulsen naar je hersenen. Na een tijdje wordt de pijn minder. Er komen minder pijnsignalen in de hersenen aan waardoor je minder pijn voelt. Er is sprake van een negatieve terugkoppeling. Dat houdt in dat neuronen het pijnsignaal remmen door remmende neurotransmitters af te geven. Als die remmende neurotransmitters aan receptoren koppelen, kan het ontvangende neuron tijdelijk geen impuls meer opwekken. Neurotransmitters die bij het ontvangende neuron juist wél zorgen voor het opwekken van een impuls, zijn activerende neurotransmitters. Eén cel kan maar één type neurotransmitter maken. In de figuur zie je een voorbeeld van een negatieve terugkoppeling in het zenuwstelsel. pijnsignaal!

pijnsensor gevoelsneuron

schakelneuronen

centraal zenuwstelsel

2 1 neurotransmitters

Schematische weergave van een negatieve terugkoppeling in het zenuwstelsel

Welke twee beweringen over de genummerde neuronen (1 & 2) in de figuur zijn juist? ☐ Neuron 1 bezit alleen receptoren voor activerende neurotransmitters. ☐ Neuron 1 bezit receptoren voor zowel activerende als remmende neurotransmitters. ☐ Neuron 1 bezit alleen receptoren voor remmende neurotransmitters. ☐ Neuron 2 bezit alleen receptoren voor activerende neurotransmitters. ☐ Neuron 2 bezit receptoren voor zowel activerende als remmende neurotransmitters. ☐ Neuron 2 bezit alleen receptoren voor remmende neurotransmitters.

159

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Verdieping: Verslavingen

160

5.8

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Hoofdstukafsluiting

5.9 HOOFDSTUKAFSLUITING ACTIEF LEREN Hoe leer je de theorie en begrippen uit het hoofdstuk? En hoe leg je de juiste verbanden? Kies een opdracht uit het keuzemenu achter in je boek als hulp bij het leren.

TERUG NAAR HET GROTE PLAATJE 1

Waarnemen en gedrag Je ziet hier nog een keer ‘het grote plaatje’ uit de hoofdstukopening.

De hersenen sturen alles aan

H1 • Waarom biologie? Keuzes maken

H2 • Inzoomen Zenuwcellen

Zintuigen laten je reageren op de omgeving

Waarom reageer je zoals je reageert?

Waar draait het in dit hoofdstuk om?

Welke verbanden zijn er?

Hormonen kunnen je gedrag beïnvloeden

H4 • Bewegen Zintuig- en zenuwstelsel Je maakt je eigen keuzes

H9 • Hart en bloedvaten Bloedsomloop

Je ziet links de verbanden tussen dit hoofdstuk en de andere hoofdstukken.

a Leg deze verbanden uit. Noteer je antwoorden in de vakjes links. Je ziet rechts iconen die laten zien waar het om draait in dit hoofdstuk.

b Leg uit wat je hebt geleerd in dit hoofdstuk. Noteer dit in de vakjes rechts. Je hebt in paragraaf 1 antwoord gegeven op de grote vraag Waarom reageer je zoals je reageert? Kijk nog even terug naar wat je toen hebt geantwoord.

c Zou je je antwoord aanpassen na het doorlopen van dit hoofdstuk? Zo ja, wat zou je nu zeggen? Betrek in je antwoord de verbanden en de punten waar-het-om-draait uit het grote plaatje.

161

5.9

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Hoofdstukafsluiting

5.9

TERUG NAAR DE UITDAGING Heb je de Uitdaging gedaan? Beoordeel dan online je eindproduct.

PROEFTOETS Maak online de proeftoets bij dit hoofdstuk.

LEERDOELEN Kruis aan hoe goed je elk leerdoel beheerst. Nog niet alle leerdoelen gehaald? Neem de bijbehorende stof nog een keer door.

Waarom reageer je zoals je reageert? Je kunt...

uitleggen wat gedrag betekent in de biologie.

◯

2 uitleggen wanneer je bewust gedrag vertoont.

◯

3 uitleggen wanneer je onbewust gedrag vertoont.

◯

4 uitleggen wat het nut kan zijn van gedrag bij mensen en dieren.

◯

2 uitleggen hoe het zintuigen zenuwstelsel is opgebouwd.

◯

3 uitleggen dat het zenuwstelsel bestaat uit een centraal en een perifeer zenuwstelsel.

◯

4 de delen en functies van de hersenen benoemen.

◯

5 uitleggen welke zintuigprikkels waar in de hersenen worden verwerkt.

◯

Zintuigen en zenuwstelsel. Je kunt...

uitleggen dat zintuigen verschillende prikkels uit de omgeving opvangen.

162

Hoofdstuk 5 Waarnemen en gedrag Hoofdstukafsluiting

5.9

Neuronen en vervoer van signalen. Je kunt...

uitleggen hoe je met het zintuigen zenuwstelsel kunt reageren op prikkels.

◯

2 uitleggen dat zintuigen prikkels omzetten in impulsen die via gevoelsneuronen worden doorgegeven aan het ruggenmerg en de hersenen.

◯

3 uitleggen dat impulsen vanuit de hersenen via bewegingsneuronen aan de spieren worden doorgegeven.

◯

4 voorbeelden van reflexen noemen en uitleggen wat de functie ervan is.

◯

5 het verschil verklaren tussen een eenvoudig en een complex zenuwstelsel en hierbij voorbeelden geven.

◯

2 de delen van het oog benoemen en de functies uitleggen.

◯

3 uitleggen hoe je voorwerpen scherp kunt zien.

◯

4 uitleggen hoe een bril of lenzen kunnen helpen om scherp te zien.

◯

uitleggen hoe de vecht-vluchtrespons ontstaat en welk nut die respons heeft.

◯

2 uitleggen wat hormonen zijn en hoe ze invloed kunnen hebben op je gedrag

◯

3 van enkele organen benoemen welke hormonen deze aanmaken en wat de werking is van deze hormonen.

◯

4 uitleggen wat wordt bedoeld met een regelsysteem en negatieve terugkoppeling.

◯

5 uitleggen wat diabetes is en hoe de twee varianten van elkaar verschillen.

◯

2 het verschil tussen aangeboren en aangeleerd gedrag uitleggen.

◯

3 uitleggen hoe mensen en dieren dingen leren.

◯

4 uitleggen wat het verschil is tussen observeren en interpreteren van gedrag.

◯

Zien. Je kunt...

uitleggen hoe je een beeld (bewust) kunt zien.

Hormonen. Je kunt...

Gedrag van dieren. Je kunt...

uitleggen wat gedrag betekent in de biologie.

163

HOOFDSTUK

6 Planten

INHOUD Het grote plaatje

.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

166

Basisstof ...................................

167

.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

174

6.1 Wat heb je aan planten? 6.2 Bladeren en wortels

6.3 Stengels en transport

.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .............................

194

.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

201

...............................................

213

6.4 Fotosynthese en verbranding 6.5 Planten zijn overal 6.6 Voortplanting

184

Extra stof 6.7 Verbreding: Stekken en enten

.............................

226

.. . . . . . . . . . . . . . .

232

.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

241

6.8 Verdieping: Planten groeien en bewegen Hoofdstukafsluiting 6.9 Hoofdstukafsluiting

DE UITDAGING Bij elk hoofdstuk hoort een Uitdaging. Die kun je doen in plaats van één of meer paragrafen. Gebruik de leerstof om het probleem op te lossen!

Hoofdstuk 6 Planten

INLEIDING Bij het NK Tegelwippen strijden gemeenten tegen elkaar om zoveel mogelijk tegels en stenen te vervangen door planten. Dat heeft een goede reden. Bij steeds meer tuinen bedekken tegels de grond. Tegels zorgen voor hogere temperaturen en verdroging van de grond. Het regenwater wordt namelijk niet opgenomen door planten, maar verdwijnt in het riool. Planten in plaats van tegels is een prima oplossing. Planten zorgen niet alleen voor verkoeling en het vasthouden van vocht, maar ook voor een prettige leefomgeving. Misschien is het schoolplein wel een mooie plek om te vergroenen!

HET GROTE PLAATJE H2 • Inzoomen Cellen

H7 • Jouw omgeving en duurzaamheid Kringlopen

Planten maken zuurstof

Planten produceren voedsel

Wat heb je aan planten? Waar draait het in dit hoofdstuk om?

Welke verbanden zijn er?

Planten hebben licht nodig

H8 • Voeding en verteren Voeding

H10 • Ademhalen en verbranden Zuurstof en koolstofdioxide

Planten hebben water nodig

166

Hoofdstuk 6 Planten Wat heb je aan planten?

6.1 WAT HEB JE AAN PLANTEN?

Aan het eind van deze paragraaf kun je: uitleggen dat planten belangrijk zijn voor andere organismen. benoemen dat planten met hulp van zonlicht glucose en zuurstof maken. uitleggen op welke manieren plantaardige producten belangrijk zijn voor andere organismen. uitleggen dat planten zorgen voor geschikte leefomstandigheden voor andere organismen.

• • • •

STARTOPDRACHT 1

De rol van planten In deze opdracht denk je na over de rol van planten op aarde. Doe deze opdracht in groepen van drie. Denk eerst zelf na over het antwoord en schrijf voor jezelf je antwoord op. Bespreek de antwoorden daarna met je groepsgenoten. a b c d

Waarom zijn planten volgens jou belangrijk? Wat kunnen planten betekenen voor je lichaam? Wat kan een groene omgeving doen voor je geest? Vind jij het belangrijk om planten om je heen te hebben? Leg je antwoord uit.

THEORIE Omringd door planten Planten zijn overal. Je kunt de straat niet oplopen of je ziet een plant: een boom langs de weg, sierplanten in een tuin of op een balkon, onkruid tussen de straatstenen. Van je eigen woonkamer tot het stadspark en van regenwoud tot de oceaan. Er zijn planten die we bijna niet opmerken, zoals gras of algen, en planten waar we niet omheen kunnen. 167

6.1

Hoofdstuk 6 Planten Wat heb je aan planten?

Figuur 1 De mammoetboom (reuzensequoia) kan meer dan 100 meter hoog worden.

Zo zijn er in California mammoetbomen die wel 115 meter hoog kunnen worden (figuur 1). Een mammoetboom kan niet alleen heel hoog, maar ook heel oud worden: wel 3000 jaar. En dat is niet eens een record. De oudste boom ter wereld staat in Zweden: een spar waarvan de wortels minstens 9500 jaar oud zijn. De stam van een spar wordt maximaal 600 jaar oud. Deze spar in Zweden is zo oud geworden doordat een spar vanuit zijn wortels een nieuwe boom kan laten ontstaan wanneer de oude stam afsterft. De spar ziet er daardoor niet eens heel indrukwekkend uit, maar heeft wel hele oude wortels. We zijn omringd door heel veel verschillende planten. En dat is maar goed ook, want mensen hebben planten hard nodig. Zonder planten zouden wij en andere organismen niet kunnen leven.

Planten zijn van levensbelang Dat planten voor andere organismen belangrijk zijn heeft verschillende redenen. Planten maken zuurstof. Andere organismen hebben deze zuurstof nodig om in leven te blijven. Planten zijn voedsel voor verschillende organismen. Ze leveren ons lichaam brandstoffen (energie) en bouwstoffen. Mensen verwerken planten tot plantaardige producten. Denk bijvoorbeeld aan een houten kast, een katoenen T-shirt of amandelmelk. Sommige organismen hebben planten nodig om in te wonen of zich achter te verschuilen.

• • • •

Figuur 2 Planten zijn een bron van voeding voor andere organismen.

168

6.1

Hoofdstuk 6 Planten Wat heb je aan planten?

6.1

Zuurstof en voedsel voor andere organismen Zit je nu rustig op je stoel? Dan adem je ongeveer twaalf tot vijftien keer per minuut. Bij iedere ademhaling komt er 500 milliliter lucht met zuurstof in je lichaam. De zuurstof heb je nodig om te blijven leven. Je kunt slechts drie minuten zonder zuurstof. Daarna ontstaat er schade aan de hersenen.

zonlicht

Gelukkig is er op aarde voldoende zuurstof om te kunnen ademen. Dat hebben we te danken aan planten. Planten zetten water en koolstofdioxide met behulp van licht om in glucose en zuurstof (zie figuur 3). Dit proces heet fotosynthese. Fotos/phos is Grieks voor licht. Synthese betekent: maken. De stoffen die ontstaan bij de fotosynthese staan aan de basis van het leven van andere organismen. Zuurstof wordt door de plant afgegeven aan de lucht. Andere organismen ademen deze zuurstof in. Zij ademen vervolgens koolstofdioxide uit. Glucose wordt in de plant omgezet in andere stoffen, onder andere suiker en zetmeel. Als een ander organisme de plant opeet, krijgt dat organisme die voedingsstoffen via het spijsverteringsstelsel binnen.

fotosynthese

koolstofdioxide

zuurstof

glucose water

• •

Figuur 3 Fotosynthese: planten zetten water en koolstofdioxide om in glucose en zuurstof. Dat gebeurt met behulp van licht.

Planten zijn dus een belangrijke voedingsbron voor andere organismen. Planten zijn een belangrijk schakel in de voedselketen. Plantaardige voedingsstoffen zorgen ervoor dat organismen kunnen groeien en de nodige energie hebben.

Van planten gemaakt Mensen gebruiken verschillende producten die van planten zijn gemaakt. Delen van de plant kunnen zelf voedsel zijn, zoals een appel of courgette. Mensen verwerken planten ook verder tot voedingsmiddelen. Denk bijvoorbeeld aan margarine of havermelk. Planten leveren ons nog veel meer dan alleen voeding. Zo gebruik je materiaal van een plant om nieuwe voorwerpen te maken, zoals een houten tafel of een gevlochten rieten mand. Of kleding gemaakt van plantaardige vezels zoals katoen (zie figuur 4), hennep, vlas en jute.

Figuur 4 Bolletjes van de katoenplant leveren katoen voor kleding. 169

Hoofdstuk 6 Planten Wat heb je aan planten? Ook andere organismen gebruiken planten voor meer dan alleen voeding. Denk aan vogels die hun nest bouwen van takken, een kraai die takjes gebruikt als gereedschap om insecten uit een boomstam te halen en prooidieren die planten gebruiken om zich achter te verschuilen.

Pioniersvegetatie trekt andere organismen aan. Planten zorgen er ook voor dat meer en andere planten kunnen groeien. Wanneer een nieuw stuk land ontstaat, bijvoorbeeld door opspuiten van zand of een vulkaanuitbarsting, groeien daar na een tijdje allerlei planten. Dat gebeurt door aangewaaid zaad dat vervolgens ontkiemt. Deze planten heten pioniersvegetatie. Het zijn voornamelijk planten die snel kiemen, groeien, zaad produceren en afsterven aan het eind van één seizoen. Zo bedekken ze heel snel een kale bodem. De planten trekken vervolgens andere organismen, zoals vogels en insecten, aan en maken de bodem vruchtbaarder.

UITGELICHT Planten op de Marker Wadden De Marker Wadden zijn helemaal nieuw: ‘Wat hier gebeurt, is echt spannend’ Tot voor kort was dit gewoon een stuk van het Markermeer. Nu zijn er de Marker Wadden. Voor het eerst in de Nederlandse poldergeschiedenis is niet voor de mens land op water gewonnen, maar voor de natuur.

De Marker Wadden zijn nieuwe Nederlandse eilanden.

In een jaar tijd is er veel veranderd. De zandduinen zijn nog steeds kaal, maar langs de oevers wuiven rietpluimen en lisdodden. In de kreken groeit nu veel moerasandijvie. Er zijn al meer dan 200 plantensoorten. De meeste zijn spontaan aan komen waaien of door vogels meegebracht. “Wat hier gebeurt, is echt spannend. De natuur begint echt vanaf nul.” zegt insectenonderzoeker Yvonne Kahlert. uit: Het Parool (bewerkt)

170

6.1

Hoofdstuk 6 Planten Wat heb je aan planten?

OPDRACHTEN 2

Planten en de mens Mensen kunnen niet leven zonder planten. Planten maken namelijk stoffen aan waar mensen niet zonder kunnen. Welke stoffen gemaakt door planten, zijn van levensbelang voor de mens? Leg dit uit.

Planten als voedsel Planten zijn een onderdeel van de voedselketen. Andere organismen eten planten om aan voedingsstoffen te komen.

Twee voorbeelden van een voedselketen: wie eet wat?

Bekijk de afbeelding en beantwoord samen met een klasgenoot de vragen.

a Planten zijn de eerste schakel in de voedselketen. Leg uit waarom dit zo is.

b De derde schakel in de voedselketen zijn dieren die vlees eten. Noem twee redenen waarom ook zij planten nodig hebben.

171

6.1

Hoofdstuk 6 Planten Wat heb je aan planten?

Plantaardige producten In deze opdracht denk je na over plantaardige producten. Bespreek iedere vraag met een klasgenoot. Vul samen het antwoord in.

a Wat is het verschil tussen planten en plantaardige producten?

b Welke plantaardige producten zie je in de ruimte waar je bent?

c Welke plantaardige producten gebruik je zelf? Maak één dag lang foto’s van alle plantaardige producten die je eet, drinkt of op een andere manier gebruikt (zoals een katoenen T-shirt). Maak samen van de foto’s een (digitale) collage.

Planten zorgen voor leven Op een braakliggend terrein kunnen planten ervoor zorgen dat er meer leven komt. Stel je voor dat je een leeg stuk grond in een tuin hebt, zoals op de afbeelding. Hoe zou dit er na een jaar uitzien? Ga ervan uit dat er voldoende water in de bodem zit.

a Maak de tekening af.

b Leg uit waarom je denkt dat het stuk land er na een jaar zo uitziet als op je tekening.

172

6.1

Hoofdstuk 6 Planten Wat heb je aan planten?

De groene muur In 2007 lanceerde de Afrikaanse Unie een plan om een 15 km brede groene muur van planten om de Sahara heen aan te leggen. Dit om landbouwgrond te beschermen tegen de oprukkende woestijn en de toenemende droogte. Het gaat nog jaren duren voordat de muur af is maar de eerste successen zijn al zichtbaar. In Niger zijn veel bomen als de Gao (Faidherbia albida) geplant, die het in dat gebied goed doen. Welke eigenschappen maken de Gao-boom zo geschikt om de leefomstandigheden in droge gebieden te verbeteren? Noem drie eigenschappen van deze boom. Tip: gebruik internet met zoektermen Gao-boom en Niger.

Relaties tussen organismen en omgeving Bekijk nogmaals het grote plaatje van dit hoofdstuk. Zonder planten zouden wij mensen niet kunnen leven.

a Leg kort het verband uit tussen een plant en zuurstof.

b Leg kort het verband uit tussen een plant en voeding en vertering.

c Leg kort het verband uit tussen een plant en leefomgeving en duurzaamheid.

AFSLUITING 8

Wat heb je aan planten? De grote vraag van deze paragraaf is ‘Wat heb je aan planten?’ Wat is jouw antwoord op deze vraag? Gebruik in je antwoord de informatie van deze paragraaf.

173

6.1

Hoofdstuk 6 Planten Bladeren en wortels

6.2 BLADEREN EN WORTELS Aan het eind van deze paragraaf kun je: de bouw en functie van bladeren uitleggen. de bouw en functie van wortels uitleggen. uitleggen hoe bladeren de gaswisseling regelen. uitleggen hoe wortels water opnemen.

• • • •

Bij deze paragraaf horen de volgende practicumopdrachten. De wortel Verdamping Huidmondjes Overleg met je docent welke je gaat uitvoeren.

• • •

STARTOPDRACHT 1

Bladeren, drie op een rij Bladeren zijn er in allerlei vormen en maten, met verschillende bladranden en nerven. Dit heb je nodig: je telefoon een fotocollage-app op je telefoon of papier (A4)

• •

Dit ga je doen: 1 Zoek op welke verschillende bladranden en nerven er zijn. 2 Maak buiten foto’s van bladeren met verschillende bladranden en nerven. Print de foto’s eventueel uit. 3 Rangschik je foto’s met de fotocollage-app of op papier zoals in de tabel. 4 Typ of schrijf de eigenschappen bij de foto’s. 5 Uitdaging: zorg dat je minstens drie foto’s op een rij (horizontaal, verticaal of diagonaal) krijgt.

174

6.2

Hoofdstuk 6 Planten Bladeren en wortels

Veernervig

Handnervig

6.2

Parallelnervig

Gave bladrand Gezaagde bladrand Andere bladrand

Maak de fotocollage.

THEORIE Organen van een plant Geef je een kamerplant een tijdje geen water? Zet je een plant lange tijd in het donker? Dan duurt het niet lang of de plant hangt slap en gaat dood. Planten hebben water en licht nodig om te overleven. Ze hebben ook koolstofdioxide nodig, maar dat is voldoende aanwezig in de lucht. Planten nemen water en zuurstof op. Met behulp van licht worden die stoffen omgezet in glucose en zuurstof. Dit proces is de fotosynthese. Bladeren, stengels en wortels (zie figuur 1) werken bij de fotosynthese samen. Daarnaast hebben bladeren, stengels en wortels nog andere functies. Je kunt deze onderdelen van de plant vergelijken met de organen van mensen. In deze paragraaf lees je meer over bladeren en wortels.

Functies van een blad

blad

stengel

wortel

Bladeren hebben meerdere functies (zie figuur 2). Bladeren vangen het licht op dat nodig is voor de fotosynthese. Bladeren nemen het gas koolstofdioxide op uit de lucht. Dat gebeurt via openingen aan de Figuur 1 Bladeren, stengel en wortels zijn buitenkant van het blad. Via diezelfde openingen organen van een plant. geeft het blad het gas zuurstof af. Deze uitwisseling van gassen heet gaswisseling. Via de openingen kan ook waterdamp verdampen. De glucose die bij fotosynthese ontstaat, wordt in de cellen van het blad omgezet in suiker en vervoerd naar andere plaatsen in de plant. Bladeren slaan soms reservestoffen op. Dat zie je bijvoorbeeld bij een ui en een tulp. De bollen van die planten bestaan uit verdikte bladeren waarin reservevoedsel is opgeslagen.

• •

175

Hoofdstuk 6 Planten Bladeren en wortels

licht

FOTOSYNTHESE

zuurstof water (verdamping) koolstofdioxide

suiker

water en mineralen

water koolstofdioxide zuurstof suiker

Figuur 2 Fotosynthese in de bladeren

Bouw van een blad Een blad bestaat uit de bladschijf en de bladsteel. Aan de buitenkant van de bladschijf zie je zijnerven en een hoofdnerf. De zijnerven lopen uit in een hoofdnerf. De hoofdnerf loopt door in de bladsteel. In de bladsteel zitten vaten die water en andere stoffen vervoeren. stengel

bladsteel bladschijf zijnerf hoofdnerf

zijnerf met vertakkingen

Figuur 3 Dwarsdoorsnede van een blad

Stel dat je een blad doorsnijdt door de hoofdnerf en deze onder de microscoop legt, dan zie je een aantal lagen (zie figuur 4). Het blad wordt onder en boven bedekt met de opperhuid. Aan de buitenkant van de opperhuid zit een vetlaagje dat beschermt tegen uitdrogen. 176

6.2

Hoofdstuk 6 Planten Bladeren en wortels

6.2

Het blad bestaat voor een groot deel uit vulweefsel (zie figuur 4.) De cellen van het vulweefsel bevatten bladgroenkorrels voor de fotosynthese. Aan de zonkant van het blad ligt een aaneengesloten laag van langgerekte cellen die veel licht kan opvangen. Aan de onderkant van het blad is het vulweefsel sponsachtig, waardoor de gassen bij alle cellen kunnen komen. Aan de onderkant van een blad liggen de huidmondjes. Een huidmondje kan opengaan en weer sluiten. De plant regelt hiermee de in- en uitstroom van zuurstof, koolstofdioxide en water. hoofdnerf

huidmondje open bladgroenkorrel

vetlaagje opperhuid

vulweefsel bastvaten vaatbundel houtvaten

buitenlucht huidmondje dicht

vulweefsel

buitenlucht

huidmondje

Figuur 4 Dwarsdoorsnede van een blad

In het midden van figuur 4 zie je een ovaal, dat is de doorsnede van de hoofdnerf. In de hoofdnerf liggen twee soorten vaten: houtvaten en bastvaten. Deze vaten liggen bij elkaar in een vaatbundel. De houtvaten vervoeren water en mineralen vanuit de wortels door de stengel naar de bladeren. De bastvaten vervoeren suiker vanuit de bladeren naar de rest van de plant. Een ezelsbruggetje: Houtvaten hebben de h van omHoog. Bastvaten hebben de b van Beneden.

Functies van wortels Wortels hebben verschillende functies. Wortels nemen water met mineralen op uit de bodem. Wortels zorgen ervoor dat planten stevig in de grond staan. Daardoor blijft een plant meestal ook bij een storm overeind. Vaak is het wortelstelsel onder de grond even groot als het takkenstelsel boven de grond (zie figuur 5). In de wortels worden reservestoffen opgeslagen. Dat zie je vooral bij planten die te maken hebben met koude of droge perioden. In de zomer maakt de plant veel reservestoffen en slaat deze in de wortel op. Na de winter of droge periode vormt de plant met deze reservestoffen weer snel bladeren.

• • •

Figuur 5 De hoofdwortel van deze jonge eikenboom is dikker dan de bovengrondse stengel. 177

Hoofdstuk 6 Planten Bladeren en wortels

6.2

Figuur 6 Deze boomwortels konden de krachtige storm niet aan.

Bouw van wortels Er zijn twee typen wortelstelsels. De meeste planten hebben een wortelstelsel dat bestaat uit een hoofdwortel met zijwortels (zie figuur 7 rechts). Andere planten hebben een tros van allemaal even grote wortels. Die wortels noem je bijwortels (zie figuur 7 links). De vertakkingen van deze wortelstelsels zorgen voor meer contact met de grond, waardoor de plant extra veel stoffen uit de grond kan opnemen. Als je wortels met een loep bekijkt, zie je vlak bij de wortelpunten veel haarvormige uitsteeksels (zie figuur 8 en 9). Dat zijn de wortelharen. Door de wortelharen is er nóg meer contactoppervlak met de grond, waardoor de plant nog beter water en mineralen kan opnemen.

bijwortels hoofdwortel zijwortel

Figuur 7 Gras met bijwortels (links) en paardenbloem met hoofdwortel en zijwortels (rechts)

stengel en bladeren

water en mineralen bodemdeeltjes

wortelharen

Figuur 8 Wortel, met uitvergroting van de wortelharen 178

wortelcellen

Hoofdstuk 6 Planten Bladeren en wortels

Figuur 9 Wortelharen onder de microscoop. Wortelharen zijn uitstulpingen van de opperhuidcellen.

In een dwarsdoorsnede van een wortel (zie figuur 10) zie je van buiten naar binnen de volgende weefsels. Opperhuid. Cellen van de opperhuid hebben uitstulpingen die de wortelharen vormen. Via de cellen van de opperhuid wordt het water met mineralen opgenomen. Vulweefsel. Het opgenomen water met mineralen gaat via dit weefsel naar de vaatbundels. In het vulweefsel worden vaak reservestoffen opgeslagen. Vaatbundels. In de vaatbundel liggen de volgende onderdelen: - Houtvaten. Die vervoeren water en mineralen via de stengel naar de bladeren. - Bastvaten. Die vervoeren suiker en andere stoffen vanuit de bladeren naar de wortel. Deze stoffen worden gebruikt voor de groei van de plant of in de wortels opgeslagen. - Deelweefsel. Dit weefsel maakt steeds nieuwe cellen, waardoor de wortel dikker wordt.

• • •

houtvaten vulweefsel

deelweefsel bastvaten vulweefsel opperhuid wortelhaar

Figuur 10 Schematische tekening van een dwarsdoorsnede van een wortel. 179

6.2

Hoofdstuk 6 Planten Bladeren en wortels

WIST JE DAT? Herfstkleuren door afbraak van stoffen Als je in de herfst door het bos loopt, zie je overal mooie rode, oranje en gele bladeren. Hoe komt het dat bladeren van kleur veranderen in de herfst? Om die vraag te beantwoorden gaan we eerst terug naar de lente. In de lente nemen bomen mineralen op en maken ze veel eiwitten en andere bouwstoffen. Hiermee maakt de boom zijn bladeren.

Als het groen van de bladgroenkorrels verdwijnt,

worden andere kleuren zichtbaar. Wanneer in de herfst de bladeren van de bomen vallen, gaat veel weefsel verloren. De stoffen in de bladgroenkorrels zijn echter belangrijk voor de boom. Daarom zorgt de boom ervoor dat hij deze stoffen niet kwijtraakt. De bladeren breken deze stoffen af en de boom neemt ze op. De groene kleur van de bladgroenkorrels verdwijnt uit de bladeren, waardoor je andere gekleurde stoffen beter kunt zien. Ook die stoffen worden afgebroken, waardoor steeds andere rode, oranje en gele kleuren verschijnen. Aan het einde van de herfst sluit de boom de verbinding met de bladstelen af. Het blad valt daarna van de boom.

OPDRACHTEN 2

Cellen van een blad In de figuur zie je een schematische tekening van de dwarsdoorsnede van een blad. Maak de juiste combinaties. A

•

houtvaten van vaatbundel

• • • • •

huidmondje

C D E F

A B C

opperhuid vulweefsel vetlaagje vulweefsel met langgerekte cellen

E D

180

6.2

Hoofdstuk 6 Planten Bladeren en wortels

6.2

Planten als voedsel De meeste planten die wij eten zijn speciaal daarvoor gekweekt. Denk eens aan alle verschillende groente en fruitsoorten.

a Bedenk wat een verschil is tussen gekweekte planten en wilde planten.

b Noem een plant die als voedsel wordt gekweekt om zijn bladeren. c Noem een plant die als voedsel wordt gekweekt om zijn wortels.

Doorsnede van een wortel Je ziet de doorsnede van een dunne vertakking van een wortelstelsel. Wat is de functie van het weefsel dat met een P is aangegeven? ◯ transport van suiker ◯ zorgen voor stevigheid ◯ transport van water en mineralen ◯ opslag van reservestoffen

deelweefsel P

Doorsnede wortel (schematisch)

Reservestoffen Wat is de reden dat planten reservestoffen in hun wortels opslaan? Er kunnen meerdere antwoorden goed zijn.

☐ ☐ ☐ ☐ 6

Planten doen dat om een slecht groeiseizoen (koud, droog) door te komen. Zo kunnen planten verder leven als ze bovengronds afsterven. De planten overwinteren onder de grond en kunnen na de winter weer snel uitgroeien. Zo kunnen de planten zonder wateropname in de lente weer opgroeien.

Verschillende wortels Welke wortels passen bij welke omgeving? Maak de juiste combinaties. Een droog rotsgebied met op 5 meter diepte het grondwater.

•

Kleine wortelstelsels

Een duingebied met veel los zand en veel wind.

•

Lange, stevige , sterk vertakte wortels

Een grasveld waar het hele jaar veel regen valt.

•

Wortels met veel reservestoffen

Een moeras dat ‘s zomers volledig uitdroogt.

•

Zeer lange wortels

181

Hoofdstuk 6 Planten Bladeren en wortels

Waterlelie Welke bewering over huidmondjes van een waterlelie is juist?

◯ ◯ ◯ ◯

De waterlelie heeft geen huidmondjes. Huidmondjes zitten alleen aan de bovenkant van het blad. Huidmondjes zitten alleen aan de onderkant van het blad. Huidmondjes zitten aan de boven- en onderkant van het blad.

EXTRA OPDRACHTEN 8

Jong plantje De tekening geeft een jong plantje weer. Rechts zie je een uitvergroting van de wortel met uitstulpingen. Wat is de functie van deze uitstulpingen?

A Kiemplantje

◯ ◯ ◯ ◯

De plant zit daardoor stevig in de bodem vast. De plant kan naar het water en de mineralen toegroeien. De plant heeft veel oppervlakte om voldoende water en mineralen op te nemen. De plant kan daarin reservestoffen opslaan.

182

6.2

Hoofdstuk 6 Planten Bladeren en wortels

Eucalyptusbomen Wetenschappers in Australië zoeken naar nieuwe manieren om uit te vinden of er ergens goud in de bodem zit. Ze hebben ontdekt dat eucalyptusbomen goud uit de bodem kunnen opnemen. Dit goud vind je terug in de bladeren van die bomen. De hoeveelheid goud is zo klein dat de bladeren van honderden bomen nodig zijn voor een gouden ring. Maar eucalyptusbomen kunnen wel een aanwijzing zijn in welke gebieden goud voorkomt. Hoe komen deze gouddeeltjes vanuit de wortels in de bladeren terecht? ◯ alleen via de houtvaten ◯ alleen via de bastvaten ◯ zowel via de bastvaten als via de houtvaten

Gaswisseling In de figuur zie je een doorsnede van een deel van een blad. Welke gassen bevinden zich overdag op plaats P? ☐ zuurstof ☐ koolstofdioxide ☐ waterdamp

Meer oefenen met de stof uit deze paragraaf? Kies online voor Herhaling of Plus.

183

6.2

Hoofdstuk 6 Planten Stengels en transport

6.3 STENGELS EN TRANSPORT Aan het eind van deze paragraaf kun je: de functie en bouw van stengels uitleggen. de stevigheid van kruidachtige en houtachtige planten vergelijken. uitleggen hoe water, mineralen en suikers door de plant worden getransporteerd. uitleggen hoe een boom dikker wordt.

• • • •

Bij deze paragraaf hoort de volgende practicumopdracht. Stengels Overleg met je docent of je dit practicum gaat uitvoeren.

•

STARTOPDRACHT 1

Vervoer in bleekselderij Bleekselderij is een plant waarvan je de stevige bladstengels kunt eten. Voor deze proef is van tevoren een bosje bleekselderij in een potje met levensmiddelenkleurstof klaargezet. Dit heb je nodig: bleekselderij zonder wortels glazen potje levensmiddelenkleurstof mesje

• • • •

Dit ga je doen: 1 Werk in tweetallen. 2 Bekijk de opstelling. 3 Schrijf opvallende dingen op. 4 Maak een dwarsdoorsnede van de stengel. 5 Maak een schematische tekening van de dwarsdoorsnede. 6 Breek een andere stengel door. Wat is je bij deze proef opgevallen? Noem drie opvallende dingen en leg uit hoe dit komt.

184

6.3

Hoofdstuk 6 Planten Stengels en transport

THEORIE Stengels en transport

Figuur 1 Stam en takken zorgen voor transport van stoffen.

In de winter zijn veel bomen kaal. Je ziet alleen nog de stam en de takken (zie figuur 1). Stam en takken zijn de stengels van de boom. Er zijn geen bladeren en bloemen te zien. Een paar maanden later geven de stam en de zijtakken ondersteuning aan duizenden bladeren en honderden bloemen. Weer een paar maanden later zijn de bloemen veranderd in vruchten. Bladeren, bloemen en vruchten krijgen via de stam en de zijtakken de bouwen brandstoffen aangevoerd. Bij sommige bomen gebeurt die aanvoer over meer dan honderd meter.

Functies van de stengel De stengel van een plant heeft belangrijke taken. De stengel draagt de bladeren, bloemen en vruchten. De stengel zorgt ervoor dat een plant veel licht kan opvangen voor fotosynthese. De stengel groeit namelijk in de richting van het licht. In de stengel zitten houtvaten en bastvaten, die zorgen voor het transport van stoffen tussen de verschillende onderdelen van de plant. De stengel slaat reservestoffen op. Dit gebeurt bijvoorbeeld bij suikerriet. Deze plant heeft metershoge stengels vol met suiker.

• • • •

185

6.3

Hoofdstuk 6 Planten Stengels en transport

Bouw van de stengel Als je een dwarsdoorsnede van een stengel bekijkt, zie je van buiten naar binnen de volgende weefsels: opperhuid, vulweefsel, bastvaten, houtvaten en deelweefsel. De houtvaten en de bastvaten liggen in een groepje (vaatbundel) bij elkaar (zie figuur 2). vulweefsel

bastvaten deelweefsel

houtvaten vulweefsel vaatbundel deelweefsel

vulweefsel

vulweefsel opperhuid

Figuur 2 Doorsnede van een stengel, met microscopische uitvergroting van een vaatbundel

Kruidachtige en houtachtige planten Stengels ondersteunen de bladeren, bloemen en vruchten. Daarom moeten stengels stevig zijn. Bomen hebben een stevige stengel van hout. Deze stengel behoudt altijd zijn stevigheid, ook als hij uitdroogt of afsterft. De celwanden van de cellen van de boomstengel bestaan voor een deel uit houtstof. Planten met dit type stengel noem je houtachtige planten (zie figuur 3 midden en rechts). De stengel noem je de stam en de houtige zijstengels zijn de takken. 1 cm

1 cm

zachte groene stengels

stevige bruine stengel

zachte wortels

stevige wortel kruidachtige plant (gras)

stevigheid door waterdruk

houtachtige plant (jonge eikenboom)

houtachtige plant (kastanjeboom)

stevigheid door houtstof in de celwanden

Figuur 3 Gras is een kruidachtige plant. Een eikenboom en kastanjeboom zijn houtachtige planten.

186

6.3

Hoofdstuk 6 Planten Stengels en transport Er zijn ook kruidachtige planten (zie figuur 3 links). De stengel van kruidachtige planten is groen. De groene kleur komt door de bladgroenkorrels in de cellen. De vacuolen van de cellen zitten vol met water (zie figuur 4 boven). Het water maakt de cellen stevig, net als bij een waterballon. Wanneer een plant te weinig water opneemt, verwelkt hij. De stengels zijn dan minder stevig omdat de cellen minder water bevatten. De vacuolen zijn kleiner geworden (zie figuur 4 onder).

vacuole celwand cytoplasma

Figuur 4 Stevigheid door water Boven: de vacuolen zitten vol met water. De stengel en bladeren zijn daardoor stevig. Onder: de vacuolen bevatten minder water. De stengel en bladeren zijn daardoor slap.

Transport door de hele plant Bladeren, stelsels en wortels zijn met elkaar verbonden. De vaatbundels zorgen voor het transport van water, mineralen en suikers. Waar je de doorsnede ook maakt, overal zitten vaatbundels (zie figuur 5).

blad:

opperhuid vaatbundel vulweefsel

opperhuid

stengel:

vulweefsel deelweefsel vulweefsel vaatbundel opperhuid

wortel:

vaatbundels deelweefsel vulweefsel

Figuur 5 Vaatbundels zitten in bladeren, stengels en wortels. 187

6.3

Hoofdstuk 6 Planten Stengels en transport

6.3

Transport omhoog Water en mineralen gaan vanuit de wortels via de houtvaten omhoog. Dat gebeurt tegen de zwaartekracht in. Er zijn twee processen die dat mogelijk maken. 1 Water verdampt vanuit de bladeren. Hierdoor wordt het water met mineralen via de houtvaten omhoog gezogen. Dit is de zuigkracht van de bladeren. 2 Sommige cellen in de wortel persen het water vanuit de wortel omhoog. De druk waardoor het water omhoog gaat, noem je worteldruk. In de zomer is er voldoende verdamping bij de bladeren. Dan zorgt vooral de zuigkracht voor het transport omhoog. Als er in het voorjaar nog geen bladeren aan de plant zitten, zorgt alleen de worteldruk voor transport omhoog. Transport naar beneden In het voorjaar en in de zomer maken de bladeren suiker. De suiker wordt via de bastvaten door de hele plant verspreid (zie figuur 6). Met die suiker kunnen vruchten en zaden zich ontwikkelen en kan de plant een reservevoorraad aanleggen. koolstofdioxide

water

zuurstof

zonlicht

fotosynthese

transport via de houtvaten

transport via de bastvaten

Figuur 6 Transport van water, mineralen en suiker in een boom

WIST JE DAT? De bijzondere kustsequoia Ook bij hele hoge bomen moet het water helemaal vanuit de wortels naar de top worden vervoerd. De kustsequoia kan wel 115 meter hoog zijn. Om je een idee te geven van de hoogte van zo’n boom: de Domtoren in Utrecht is ongeveer even hoog. Stel je voor dat er brand uitbreekt boven in de Domtoren. Dan heeft de brandweer ook op zulke hoogte bluswater nodig. Dat blijkt helemaal niet eenvoudig. Er is een brandweerauto met een zware motorpomp nodig om het water door een slang zo ver omhoog te krijgen. De kustsequoia krijgt hetzelfde voor elkaar krijgen, maar dan zonder zware motorpomp. 188

Bij deze boom moet het water meer dan 100 meter omhoog.

Hoofdstuk 6 Planten Stengels en transport

Groei van bomen en struiken De dikke stam is ooit begonnen als een stengeltje van een kiemplantje. Houtachtige planten kunnen hun hele leven groeien. De stam en de takken worden elk jaar dikker. Er komen in elk jaar een laag met houtvaten en een laag met bastvaten bij (zie figuur 7). De laag met houtvaten vormt het hout van de boom. De laag met bastvaten vormt de bast. De laag met bastvaten is een stuk dunner omdat er minder cellen bijgemaakt worden. Bovendien worden de cellen van de bastvaten tijdens verdere groei platgedrukt. Tussen de laag met houtvaten en de laag met bastvaten ligt een dunne laag van deelweefsel. Uit deze laag ontstaat nieuw hout en een nieuwe bast. beschadiging van de schors hout gevormd in: 2018 2017 2016 2015

schors laag met bastvaten

harsdruppeltjes

dun laagje deelweefsel

2010

zomerhout

2015

voorjaarshout 2000

zomerhout voorjaarshout

2014

2013 ca 1992

1 kleine houtcellen geven gezamenlijk een donkere kleur 2 grote houtcellen geven gezamenlijk een lichte kleur

De tak is afgezaagd op 30 september 2018.

Figuur 7 Doorsnede van een boomstam

Als je een doorgezaagde boom bekijkt, zie je een opvallend patroon van cirkels. Die cirkels heten jaarringen. De leeftijd van de boom bepaal je door de jaarringen te tellen. Je kan aan de jaarringen ook aflezen of de boom een bosbrand, een ziekte of een langdurige droogte heeft meegemaakt. De jaarringen ontstaan doordat een boom niet het hele jaar door op dezelfde manier groeit. In het voorjaar vervoert een boom veel water. Daardoor worden houtvaten gevormd met een grote doorsnede. De laag van die houtvaten noem je het voorjaarshout. In de zomer ontstaat er een dunnere laag met kleine houtvaten. Deze laag heet zomerhout. In de herfst en de winter groeit een boom niet.

• • •

Het voorjaarshout is veel lichter van kleur dan het zomerhout. Voorjaarshout en zomerhout van één jaar vormen samen een jaarring (zie de uitvergroting van figuur 7). Aan de buitenkant van de boom vind je de schors. De schors beschermt de boom tegen uitdroging en ziekteverwekkers zoals schimmels en bacteriën. 189

6.3

Hoofdstuk 6 Planten Stengels en transport

6.3

OPDRACHTEN 2

Weefsels in de stengel Stengels bestaan uit een aantal weefsels. Elk weefsel heeft een of meerdere functies. Maak de juiste combinaties. transport van water met mineralen omhoog transport van water met suiker naar beneden vult het grootste deel van de stengel zorgt voor groei

• • • •

bastvaten deelweefsel houtvaten vulweefsel

via de

In het voorjaar en in de zomer wordt er in de bladeren

omhoog.

gemaakt. Dit wordt via de

door de hele plant verspreid. Dit is transport

Er zijn twee processen die transport omhoog mogelijk maken: Dit is de bladeren en

in de wortels. Als er in het voorjaar nog geen bladeren aan de plant

zitten, zorgt worteldruk voor transport

van de

Transport per seizoen In de herfst laten veel soorten bomen hun bladeren vallen. Beschrijf per seizoen wat er gebeurt met het transport van water in de boom. lente:

zomer:

herfst:

winter:

190

Hoofdstuk 6 Planten Stengels en transport

6.3

Kruidachtig of houtachtig Aan de buitenkant is vaak goed te zien of een plant kruidachtig of houtachtig is. Geef aan of het een kruidachtige of een houtachtige plant is. Je kunt het met behulp van de plantennaam ook opzoeken in een plantengids of internet.

Conifeer

Vuurpijl

Beuk

houtachtig | kruidachtig

Linde

Japanse sierkers

Zonnebloem

houtachtig | kruidachtig

Jaarringen In de figuur zie je een stukje van een dwarsdoorsnede van een boomstam. Je ziet de cellen van de jaarringen. Een laag hiervan is in de zomer gevormd, een laag in het voorjaar. Van laag I is aangegeven in welk jaar het gevormd is. Welke van de volgende beweringen is juist? ◯ Laag II is in de zomer van 2018 gevormd. ◯ Laag II is in de zomer van 2019 gevormd. ◯ Laag II is in de zomer van 2020 gevormd. ◯ Laag III is in de lente van 2021 gevormd.

I 2019

III

191

Hoofdstuk 6 Planten Stengels en transport

6.3

Omgezaagd De stam van een den is eind april doorgezaagd. Je ziet een detail van de doorsnede. Zet de onderdelen van deze boomstam bij het juiste cijfer. deelweefsel | gedeelte met bastvaten voorjaarshout | zomerhout

binnenste van de stam 1 2 3 4

1 2 3

buitenkant van de stam

EXTRA OPDRACHTEN 8

Boomstam In welke laag vindt het transport van water en mineralen vooral plaats? ◯ in laag 1 ◯ in laag 2 ◯ in laag 3 ◯ in laag 4

Boomstam met opengeklapte lagen 1 = schors, 2 = bast, 3 = jong hout 4 = oud hout

192

schors aan de buitenkant van de boom

Hoofdstuk 6 Planten Stengels en transport

6.3

Wat eten we? Er is in de winkel heel veel groente verkrijgbaar. Op de foto zie je vier verschillende groenten. Die bestaan uit verschillende plantendelen. Welk deel van de plant eten we? Kies het juiste plantendeel.

Asperge

2 Broccoli 3 Schorseneren 4 Boerenkool

Bladeren

Bloemknoppen

Wortel

Stengel

☐ ☐ ☐ ☐

Stengeldoorsnede In de figuur zie je een schematische doorsnede van een stengel. Met cijfers zijn verschillende weefsels aangegeven.

Schrijf het juiste weefsel achter de cijfers 1 t/m 5.

bastvaten | deelweefsel | houtvaten | vaatbundel | vulweefsel

4 5

2 3 4 5 Meer oefenen met de stof uit deze paragraaf? Kies online voor Herhaling of Plus.

193

Hoofdstuk 6 Planten Fotosynthese en verbranding

6.4 FOTOSYNTHESE EN VERBRANDING Aan het eind van deze paragraaf kun je: uitleggen wat er gebeurt bij fotosynthese. uitleggen wat er gebeurt bij verbranding. uitleggen dat planten brandstof, bouwstof en reservestof van glucose kunnen maken. uitleggen dat planten door fotosynthese energie vastleggen en dat energie weer vrijkomt bij verbranding.

• • • •

Bij deze paragraaf hoort de volgende practicumopdracht. Fotosynthese Overleg met je docent of je dit practicum gaat uitvoeren.

•

STARTOPDRACHT 1

Dobbelen met fotosynthese en verbranding Fotosynthese en verbranding zijn processen die in levende wezens plaatsvinden. Bij deze processen spelen stoffen en energie een rol: die zijn nodig óf kunnen ontstaan. Dit heb je nodig: Dobbelsteen Schaar Knipblad ‘fotosynthese en verbranding’

• • •

Dit ga je doen: 1 Werk in groepjes van 2-4 personen. 2 Maak van het knipblad geheel achterin het boek 10 kaartjes. Je mag ook zelf de kaartjes maken: Koolstofdioxide, zuurstof, glucose, water, + (3x), ,energie zon, energie beweging/warmte. 3 Gooi om beurten de dobbelsteen en bepaal de situatie (zie het schema op de volgende pagina). 4 Leg de kaartjes in de juiste volgorde. 5 Laat iedereen minstens 1x aan de beurt komen. 6 Help elkaar als iemand het moeilijk vindt.

194

6.4

Hoofdstuk 6 Planten Fotosynthese en verbranding

Dobbelsteenworp

Situatie

Verbranding in een cel met bladgroen in het donker

Verbranding in een cel met bladgroen in het licht

Verbranding in een cel zonder bladgroen in het donker of het licht

Fotosynthese in een cel met bladgroen in het donker

Fotosynthese in een cel met bladgroen in het licht

Fotosynthese in een cel zonder bladgroen in het donker of het licht

Wat valt je op als je de processen verbranding en fotosynthese vergelijkt?

THEORIE Het proces fotosynthese In de lente en zomer zie je overal groene planten en bomen. Bladgroenkorrels in bladeren zorgen voor die groene kleur. Bladgroenkorrels zijn kleine fabriekjes waar met behulp van zonlicht glucose wordt gemaakt (zie figuur 1). Zonlicht is een vorm van energie. Dit proces noem je fotosynthese. zonlicht water koolstofdioxide glucose zuurstof

bladdoorsnede vulweefsel

bladgroenkorrel

Figuur 1 Het proces fotosynthese

Bij de fotosynthese wordt niet alleen glucose gemaakt, er ontstaat ook zuurstof. De stoffen die nodig zijn voor fotosynthese zijn koolstofdioxide en water. Je kunt de fotosynthese als volgt in een schema opschrijven. water + koolstofdioxide

bladgroenkorrels licht

glucose + zuurstof

In dit schema staan links van de pijl koolstofdioxide en water. Deze twee stoffen zijn nodig voor dit scheikundige proces. Rechts van de pijl staan de twee stoffen die bij het proces ontstaan: glucose en zuurstof. Boven en onder is met pijlen aangegeven dat bladgroenkorrels en licht nodig zijn om het proces te laten verlopen. Als er veel koolstofdioxide, water en licht beschikbaar zijn, dan maken de bladgroenkorrels veel glucose en zuurstof.

195

6.4

Hoofdstuk 6 Planten Fotosynthese en verbranding

6.4

Minder fotosynthese door droogte Overdag, als het licht is, vindt er fotosynthese plaats. De huidmondjes staan dan open om fotosynthese mogelijk te maken. Door de huidmondjes moeten immers gassen worden uitgewisseld. Op een warme dag in een droge periode kan er een probleem ontstaan: de plant kan uitdrogen. Door de geopende huidmondjes verliest de plant veel waterdamp. Wanneer de plant zo meer water verliest dan hij via de wortels kan opnemen, droogt de plant uit. Om uitdroging te voorkomen, sluit de plant de huidmondjes. Dat lost één probleem op, maar heeft ook een nadeel. Als huidmondjes zijn gesloten, kan de plant weinig koolstofdioxide opnemen. Omdat die stof nodig is voor fotosynthese, verloopt dat proces dus minder goed.

Van glucose naar koolhydraten, eiwitten en vetten We eten elke dag plantaardige producten. Je hebt vast wel eens suiker, soja of zonnebloemolie gegeten. Dat zijn producten van planten: suikerbiet, sojaplant en zonnebloem. Een plant kan dus blijkbaar meer maken dan alleen glucose.

Figuur 2 Suiker, olijfolie en zonnebloemolie zijn plantaardige producten.

De glucose die de plant heeft gemaakt, wordt door de plant verder omgezet in veel verschillende stoffen. De plant maakt drie groepen stoffen: koolhydraten, eiwitten en vetten. Deze stoffen hebben in de plant allerlei functies. De plant gebruikt deze stoffen als bouwstof, brandstof of reservestof.

• • •

Voorbeelden van koolhydraten zijn glucose, suiker en zetmeel. Zetmeel zit vooral in zaden, bollen of knollen van planten, zoals aardappelen, cassave, rijst en mais. Eiwitten zijn belangrijke stoffen voor de opbouw van cellen. Ze zitten in ruime hoeveelheden in graankorrels en bonen zoals sojabonen, erwten en linzen (zie figuur 3). Vetten worden vooral door een plant gemaakt om als reservestof te gebruiken. Zaden, zoals pinda’s en zonnebloemzaden, bestaan vaak voor meer dan de helft uit vetten. Van deze zaden kan plantaardige olie worden gemaakt.

Figuur 3 Graankorrels en bonen bevatten veel eiwitten. 196

Hoofdstuk 6 Planten Fotosynthese en verbranding

6.4

Het proces verbranding Bij fotosynthese ontstaat zuurstof. De plant geeft het grootste deel van die zuurstof af aan de buitenlucht. Bijna alle organismen op aarde hebben zuurstof nodig om te leven. Ze gebruiken de zuurstof voor de verbranding van glucose. Verbranding vindt plaats in de cellen van organismen. Glucose is de brandstof. Bij verbranding worden zuurstof en glucose omgezet in koolstofdioxide en water. Bij verbranding gebeurt dus het omgekeerde als bij de fotosynthese. Je kunt de verbranding als volgt in een schema weergeven. glucose + zuurstof

mitochondriën

koolstofdioxide + water + energie

Je ziet dat er glucose en zuurstof nodig zijn (links van de pijlen) en dat na het proces twee andere stoffen ontstaan (rechts van de pijlen): koolstofdioxide en water. En het belangrijkste is: er komt energie vrij. Elk organisme gebruikt energie om levensprocessen uit te voeren. Zo is er energie nodig om bouwstoffen te maken voor de groei van weefsels en organen, en ook om te kunnen bewegen, waarnemen en reageren. Verbranding in cellen van organismen vindt zowel overdag als ‘s nachts plaats. Overdag kan dus in een plant tegelijkertijd fotosynthese en verbranding plaatsvinden. De fotosynthese kan alleen overdag plaatsvinden bij voldoende licht.

OPDRACHTEN 2

Fotosynthese en verbranding Maak de juiste combinaties. Proces dat in de bladgroenkorrels plaatsvindt waarbij koolstofdioxide en water met behulp van licht worden omgezet in glucose en zuurstof

•

bladgroenkorrels

Gas dat planten opnemen om glucose te maken door middel van het fotosyntheseproces

•

fotosynthese

Stof die een plant uit de grond opneemt en die dient voor transport, stevigheid en fotosynthese

•

koolhydraten, eiwitten en vetten

Drie groepen van stoffen die een plant uit glucose kan maken en die kunnen dienen als brandstof, bouwstof of reservestof

•

koolstofdioxide

Voor veel organismen onmisbare stof die door planten wordt gemaakt met behulp van fotosynthese

•

licht

Organellen in plantencellen waarbinnen de fotosynthese plaatsvindt

•

verbranding

Energievorm die nodig is voor het fotosyntheseproces

• • •

water

Delen van een plant met veel zetmeel, eiwitten of vetten Proces in de cellen van organismen waarbij energie wordt vrijgemaakt met behulp van glucose en zuurstof

197

zaden zuurstof

Hoofdstuk 6 Planten Fotosynthese en verbranding

Fotosynthese Vul op de vier open plaatsen de stoffen van het fotosyntheseproces in. +

Slak en waterplant Vier reageerbuizen worden bij een practicum gevuld met water. In buis 1 zit alleen water, in buis 2 een slak, in buis 3 een waterplant en in buis 4 een slak en een waterplant. De buizen worden daarna afgesloten. De buizen staan in het licht.

buis 1

buis 3

buis 2

buis 4

In welke buis zal na een uur het zuurstofgehalte in het water het hoogst zijn? ◯ buis 1

◯ buis 2

◯ buis 3

◯ buis 4

Afgesneden delen Bij de groenteboer liggen twee producten: champignons en een krop sla. In de afgesneden delen vinden nog steeds de processen plaats waarbij stoffen gevormd worden. Welke stof kan (of stoffen kunnen) tijdens deze processen in een champignon of kropsla gevormd worden?

Zuurstof

2 Koolstofdioxide 3 Water

Champignon

Krop sla

☐ ☐ ☐

☐ ☐ ☐ Champignons en een krop sla

198

6.4

Hoofdstuk 6 Planten Fotosynthese en verbranding

Eiwitten, koolhydraten en vetten Glucose wordt door de plant omgezet in drie groepen stoffen: eiwitten, koolhydraten en vetten. In de eerste kolom van de tabel horen vier onderdelen van verschillende planten: pinda’s, aardappels, rijstkorrels en (gedroogde) erwten. De getallen geven aan hoeveel gram eiwitten, koolhydraten, vetten en water ze per 100 gram bevatten. ‘Erwten’ is al ingevuld, van de andere drie ga je de volgorde bepalen. Onderdeel

Eiwit

Koolhydraten

Vet

Water

17,6

0,1

76,7

7,5

2,2

10,3

11,2

2,8

Erwten

22,5

1,6

9,9

Welke letter hoort bij onderdeel A, B en C? Leg je antwoord uit.

Zuurstofproductie bij een plant In het diagram zijn de zuurstofproductie (blauwe lijn) en het zuurstofverbruik (groene lijn) van een plant uitgezet tegen de tijd. De zuurstof wordt verbruikt voor de verbranding. De zon komt om 6 uur op en gaat om 21 uur onder.

Productie door cellen Zuurstof (ml)

Gedurende welke periode wordt er zuurstof afgegeven aan de omgeving? ◯ alleen van 5.30 uur tot 21.00 uur ◯ alleen van 6.00 uur tot 21.00 uur ◯ alleen van 7.00 uur tot 20.00 uur ◯ alleen van 9.00 uur tot 18.00 uur

199

6.4

Hoofdstuk 6 Planten Fotosynthese en verbranding

EXTRA OPDRACHTEN 8

Verbranding Vul op de vier open plaatsen de stoffen van het proces verbranding in. +

Goed gezien? In het begin van de 17de eeuw deed de onderzoeker Van Helmont een experiment. Een gedeelte van de beschrijving van de proef is in de figuur te zien. Hij maakte eerst de aarde in een oven helemaal droog en daarna maakte hij de aarde vochtig met regenwater.

5 jaar gewicht boom = 2,3 kg gewicht aarde = 90,7 kg

gewicht boom = 76,7 kg gewicht aarde = 90,6 kg

Uit de proef trok hij de conclusie dat 74,4 kg hout, bast en wortels zijn voortgekomen uit alleen maar water.

a Welke denkfout maakte Van Helmont?

b Waarom maakte Van Helmont de aarde eerst in een oven helemaal droog?

200

6.4

Hoofdstuk 6 Planten Fotosynthese en verbranding

Plant en muis samen Ruim twee eeuwen geleden werden door een onderzoeker drie experimenten uitgevoerd. Hij gebruikte daarvoor glazen stolpen die luchtdicht afgesloten waren. Onder elke glazen stolp was ruimte voor een plant en een muis, waarbij de ruimten door een stuk gaas gescheiden waren. De ruimte waar de glazen stolp stond, kon goed verlicht worden. Na het inzetten van het experiment deed de onderzoeker regelmatig waarnemingen. Hij vergeleek steeds de waarnemingen onder de twee stolpen. Tegenwoordig zijn dit soort experimenten met dieren niet meer toegestaan.

a Wat zag de onderzoeker binnen 24 uur na de start van het experiment in A en B?

b Wat zag de onderzoeker binnen 24 uur na de start van het experiment in C en D?

c Welk verschil tussen E en F nam de onderzoeker waar?

Meer oefenen met de stof uit deze paragraaf? Kies online voor Herhaling of Plus. 201

6.4

Hoofdstuk 6 Planten Planten zijn overal

6.5 PLANTEN ZIJN OVERAL Aan het eind van deze paragraaf kun je: uitleggen dat planten eigenschappen hebben waardoor ze zich tijdens de groei en ontwikkeling aanpassen aan wisselende omstandigheden. de eigenschappen van plantensoorten in verschillende leefomgevingen vergelijken en verklaren, en enkele voorbeelden noemen. verschillende manieren benoemen waarop planten zich beschermen tegen vijanden. uitleggen dat planten door symbiose met bacteriën of schimmels kunnen leven in bepaalde omgevingen.

• • • •

Bij deze paragraaf hoort de volgende practicumopdracht. Levensverhaal van een boom Overleg met je docent of je dit practicum gaat uitvoeren.

•

STARTOPDRACHT 1

Planten op de vensterbank Licht, temperatuur, een bodem met water en mineralen hebben invloed op de groei van planten. De omstandigheden op de vensterbank zijn anders en soms ongunstiger dan in de natuur. Kamerplanten moet je op de juiste manier verzorgen. In een tuincentrum staat bij elke plant een bordje met verzorgingssymbolen. Bij twee planten A en B staan de volgende teksten op de bordjes: Plant A Mag in de volle zon. Geef één keer per week veel water. Geef één keer per maand voeding. Temperatuur tussen 20 en 35 graden. Is giftig voor huisdieren.

• • • • •

202

Hoofdstuk 6 Planten Planten zijn overal

Plant B Mag niet in de volle zon. Geef één keer per twee weken matig water. Geef één keer per zes maanden voeding. Temperatuur tussen 15 en 25 graden. Moet na de bloei gesnoeid worden.

• • • • •

Maak de bordjes compleet met symbolen. Dit ga je doen: 1 Werk in tweetallen. 2 Maak bij elke verzorgingsregel een symbool. Overleg welke symbolen jullie gebruiken. Je mag zelf symbolen bedenken maar ook voorbeelden opzoeken en die gebruiken. 3 Teken ieder het bordje van één plant en vergelijk de bordjes met elkaar. 4 Bekijk het bordje van de ander.

203

6.5

Hoofdstuk 6 Planten Planten zijn overal

6.5

THEORIE Waar kom je planten tegen? Op satellietfoto’s vanuit de ruimte zie je veel groen. Dat zijn allemaal planten (zie figuur 1). Als de planten veel bladeren hebben en gezond zijn, is de kleur donkergroen. Er is dan veel fotosynthese. Ook in gebieden waar de plantengroei niet meteen opvalt, leven verschillende plantensoorten. Planten kunnen op veel plaatsen op aarde leven. Ze hebben namelijk maar een paar dingen nodig: licht, koolstofdioxide uit de lucht en water met mineralen uit de bodem. Planten kunnen snel groeien en grote delen van de bodem bedekken.

Figuur 1 Hoe groener, hoe meer planten.

Er zijn op aarde veel verschillende leefomgevingen, zoals woestijn, hooggebergte, oceanen, poolgebieden, duinen of moeras. In elke omgeving zijn er planten met specifieke aanpassingen om daar te overleven. Deze aanpassingen zijn geleidelijk ontstaan door het evolutieproces dat de soorten hebben doorgemaakt. Planten konden zich daardoor in steeds meer verschillende leefomgevingen succesvol verspreiden en groeien dus bijna overal (zie figuur 2 en 3).

Figuur 2 De muurvaren groeit op rotsen en muren.

Figuur 3 Helmgras groeit in droge duinen.

Planten passen zich aan Planten kunnen onder de meest ongunstige omstandigheden overleven. Dat doen ze op verschillende manieren. Planten kunnen bijvoorbeeld extra takken of zijstengels maken, waarmee ze extra bloemen en vruchten dragen. Planten kunnen hun wortelstelsel uitbreiden als ze extra mineralen nodig hebben. Ze kunnen zich ook zonder bloemen en zaden voortplanten.

• •

204

Hoofdstuk 6 Planten Planten zijn overal

• •

6.5

Als de omstandigheden erg slecht zijn, stoten ze hun bladeren af. Ook kunnen planten tijdens de groei hun vorm aanpassen aan de omstandigheden. Een stekje van een paardenbloem groeit in Nederland heel anders uit dan een stekje van dezelfde paardenbloem hoog in de Alpen (zie figuur 4).

Figuur 4 Paardenbloem in Nederland (links) en in het hooggebergte (rechts)

Aanpassingen aan extreme omstandigheden De meeste planten in Nederland zijn aangepast aan niet te veel en ook niet te weinig water. De koude winter overleven ze door bladval, door bovengronds af te sterven en door als zaden in de grond te overleven. Nederlandse planten hebben redelijk grote, dunne bladeren die veel water verdampen. Sommige planten zijn aangepast aan extreme omstandigheden, zoals hoge of lage temperaturen of aan droogte. Dat laatste zie je bij woestijnplanten: die kunnen lange perioden met weinig water overleven. Niet alleen in de woestijn vind je zulke planten, ook in de Nederlandse duinen kom je ze tegen. Om droge perioden te overleven, hebben woestijnplanten verschillende aanpassingen. Ze hebben een speciaal wortelstelsel waarmee ze zoveel A mogelijk water uit de bodem opnemen. Bijvoorbeeld een lange hoofdwortel die recht naar beneden groeit om diepere 1 meter waterlagen te bereiken. Of een breed wortelstelsel dat dicht bij het oppervlak ligt, zodat het water wordt opgenomen voordat het kan verdampen (zie figuur 5). Ze leggen een watervoorraad aan, bijvoorbeeld in hun dikke bladeren (zie figuur 6 en 7). Ze hebben een korte levenscyclus. Na een enkele regenbui ontkiemen de zaden. Daarna groeien er snel bloemen, waardoor ze na twee weken weer nieuwe zaden vormen. Ze hebben een afgeronde of zelfs bolle vorm. Door deze vorm hebben ze veel inhoud en een klein oppervlak, waardoor ze minder water verdampen.

•

• • •

1 meter

Figuur 5 Wortelstelsels van woestijnplanten

1 meter

205

1 meter

Hoofdstuk 6 Planten Planten zijn overal

6.5

Figuur 7 Dwarsdoorsnede van een blad van Aloë vera. De cellen zitten vol met water.

Figuur 6 De bladeren van Aloë vera. Na het doorsnijden komt er water uit.

Er zijn ook allerlei aanpassingen bij de bladeren. Die zie je met name bij woestijnplanten. Ze hebben bladeren met een klein oppervlak, wat zorgt voor weinig verdamping. Bij sommige planten is het bladoppervlak zo sterk aangepast dat de bladeren de vorm hebben van een naald (bij naaldbomen) of een doorn (cactus)(zie figuur 8 en 9). Ze hebben een extra dik vetlaagje op de opperhuid. Ook dat voorkomt verdamping. Ze hebben huidmondjes die diep in het blad verzonken liggen. Dat vermindert de verdamping doordat er minder droge buitenlucht langs het huidmondje stroomt. Ze hebben haren die vochtige lucht vasthouden, waardoor er minder water verdampt.

• • • •

Figuur 8 Bij naaldbomen hebben de bladeren de vorm van een naald.

Figuur 9 Cactus met doornen (stekelvormige bladeren).

Planten beschermen zich niet alleen tegen extreme omstandigheden, maar ook tegen vraat door planteneters. Dat kan op meerdere manieren. De planten maken stoffen die de plant onaantrekkelijk maken voor planteneters. Dat zijn stoffen die onaangenaam ruiken of smaken of zelfs giftig zijn. Met doornen en stekels. Die zijn vooral bedoeld om dieren af te schrikken die waterrijke stengels en bladeren eten en zo de plant beschadigen.

• •

206

Hoofdstuk 6 Planten Planten zijn overal

6.5

Voordeel halen uit bacteriën en schimmels Misschien vind jij bacteriën en schimmels vies of ongezond. Maar ze kunnen ook heel nuttig zijn. Er zijn planten die met bacteriën en schimmels samenleven. Er is dan sprake van symbiose. Van deze symbiose bij planten hebben beide organismen voordeel. Er zijn planten die toestaan dat bacteriën hun wortels binnendringen (zie figuur 10). De plant vormt dan knolletjes in de wortels. In die wortelknolletjes gaan bacteriën zich vermeerderen. De bacteriën zetten stikstof uit de bodem om in mineralen die de plant goed kan gebruiken. Zo kan de plant op een mineraalarme bodem leven. De bacteriën krijgen in ruil daarvoor suikers van de plant.

bacteriën

wortelknolletje

wortelhaar opperhuid vulweefsel

Figuur 10 Wortelknolletjes bevatten bacteriën die mineralen leveren.

Planten leven ook samen met schimmelsoorten. Ook dan hebben beide organismen voordeel van deze symbiose. Schimmels zitten als een laagje om de uiteinden van de wortel gewikkeld en geven water met mineralen door aan de plant (zie figuur 11). Omdat de schimmel wijd vertakt is in de bodem, krijgt de plant op die manier water en mineralen uit een groter deel van de bodem. Net als bij de bacteriën ontvangt de schimmel in ruil daarvoor suiker van de plant.

207

Hoofdstuk 6 Planten Planten zijn overal

celmembraan cytoplasma vacuole

mantel van schimmeldraden opperhuid

vulweefsel

opperhuid schimmeldraden wortelhaar

Figuur 11 Schimmels en planten leven samen.

WIST JE DAT? Heksenkring Heb jij wel eens een heksenkring gezien? Dat is een kring van paddenstoelen die in één nacht kan ontstaan. Volgens sommige voorouders ontstaan heksenkringen op plekken waar heksen ’s nachts in een kring dansen.

Heksenkring van vliegenzwammen

Tegenwoordig weten we dat een heksenkring een kring van paddenstoelen is, die ontstaat uit een groot netwerk van schimmeldraden onder de grond. Met de schimmeldraden haalt de schimmel voedingsstoffen uit de grond. De zwamvlok groeit naar alle kanten met ongeveer dezelfde snelheid uit. Maar als de voedingsstoffen op zijn, sterft dat deel van de zwamvlok af. Alleen het buitenste deel van de heksenkring bestaat dus uit levende schimmels. En wat je ziet is het bovengrondse deel van de schimmel: de paddenstoelen. Een mooi voorbeeld is de vliegenwam, de beroemde paddenstoel met de rode hoed en witte stippen. De vliegenzwam leeft in symbiose met bomen zoals de berk (zoals op de foto), de beuk of de eik. 208

6.5

Hoofdstuk 6 Planten Planten zijn overal

6.5

OPDRACHTEN 2

Plantenwortels Planten die in droge zandgrond staan, hebben vaak een aangepast wortelstelsel. In de afbeelding zie je vier typen wortelstelsels. De schaal van de tekeningen is in de figuur weergegeven. type 1 1 meter

type 2 5 cm

type 3 5 cm

type 4 5 cm

Met welk twee typen wortelstelsel kunnen de planten in de droge zandgrond het best overleven?

☐ 3

type 1

☐

type 2

☐

type 3

☐

type 4

Planten leven samen met schimmels Een plant kan een symbiose vormen met wortelknolletjesbacteriën of met een schimmel. Bij welk type symbiose vinden de volgende gebeurtenissen plaats? Symbiose Symbiose plant-bacteriën plant-schimmel 1

De plant levert suiker.

2 De plant krijgt water van het andere organisme. 3 De plant krijgt mineralen van het andere organisme. 4 De schimmel levert suiker. 5 Het organisme dringt de plant volledig binnen. 6 Het organisme dringt de plant voor een deel binnen. 7 Het organisme vergroot het wortelstelsel van de plant.

☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐

Verdamping Door welke eigenschappen verdampen planten minder water waardoor ze in droogte beter overleven? ☐ In een droge periode bestaat de plantensoort alleen in de vorm van zaden. ☐ In een droge periode bestaat de plantensoort alleen uit een ondergronds wortelstelsel. ☐ In een droge periode rollen de bladeren zich op. ☐ In een droge periode gaan de huidmondjes alleen overdag open. 209

Hoofdstuk 6 Planten Planten zijn overal

Verschillende bladvormen De volgende bladeren komen van een boom die tussen andere bomen in staat, in een warme streek met veel zon. type 1

type 2

De eigenschappen van blad type 1 en blad type 2 worden met elkaar vergeleken. Vul het juiste woord in. Het blad type 1 zal vooral voorkomen boven | onder in de boom. Het blad type 1 kan minder | meer warmte van de zon opnemen dan type 2. Het blad type 1 kan minder | meer water verdampen dan type 2.

Ondergrondse stengels Helmplanten groeien in de duinen waar het bodemwater soms heel diep zit. De helmplant heeft in het droge duinzand geen wortels maar doorlopende ondergrondse stengels. Welk voordeel heeft de plant van deze stengels? ◯ De stengels zijn dikker dan de wortels zodat er meer water omhoog kan komen. ◯ Stengels hebben meer vaatbundels dan wortels waardoor de plant meer water kan opnemen. ◯ Stengels hebben een opperhuid die minder water doorlaat dan de opperhuid van de wortels. ◯ Stengels hebben een opperhuid die meer water doorlaat dan de opperhuid van de wortels.

210

ondergrondse stengel

6.5

Hoofdstuk 6 Planten Planten zijn overal

Vraat tegengaan De plantensoort Pyrethrum heeft interessante eigenschappen om vraat van insecten tegen te gaan. De plant maakt een stof die al honderd jaar gebruikt wordt als een natuurlijk insecticide, een gif tegen insecten. Nog niet zo lang geleden werd ontdekt dat de plant nog een afweermechanisme heeft. Er zijn vrijwel nooit bladluizen op jonge planten te zien, wel lieveheersbeestjes. Wat blijkt? De bloemstelen geven standaard een hoeveelheid alarmstof af. Bij vraatschade wordt er 10x zoveel alarmstof afgegeven. De alarmstof trekt extra lieveheersbeestjes aan. Bron: wur.nl

a Waarom is het gunstig dat er meer lieveheersbeestjes op de plant afkomen?

b Plantenveredelaars zijn kwekers die planten kweken met gunstige eigenschappen. Zij zijn geïnteresseerd in de ontdekking van de alarmstof. Leg dit uit.

EXTRA OPDRACHTEN 8

Helmplant Helm is een grassoort die in droge duinen voorkomt. Helm wordt in de duinen aangeplant om ervoor te zorgen dat het zand niet wegwaait. De bladeren van helmplanten zijn meestal opgerold (zie figuur). De huidmondjes bevinden zich dan aan de binnenzijde. In de bovenste helft van de figuur zie je de cellen. Het onderste deel is schematisch getekend. Dwarsdoorsnede van een blad van de helmplant

a Leg uit welk voordeel de plant heeft van de ligging van de huidmondjes in het opgerolde blad.

b Noem nog een eigenschap uit de afbeelding waardoor de plant bestand is tegen uitdroging.

211

6.5

Hoofdstuk 6 Planten Planten zijn overal

Planten zijn overal Zaadplanten hebben gemeenschappelijke eigenschappen waardoor ze zich hebben verspreid over een groot deel van de aarde. Kies de eigenschappen die hebben bijgedragen aan deze grote verspreiding. ☐ Ze planten zich voort met behulp van zaden. ☐ Ze planten zich voort met behulp van stuifmeel. ☐ Ze kunnen hun uiterlijk aanpassen aan de leefomstandigheden. ☐ Ze kunnen zich vaak ook ongeslachtelijk voortplanten. ☐ Ze hebben maar weinig nodig. ☐ Ze kunnen zelf veel verschillende stoffen maken.

De maretak Een maretak (mistletoe) is een bijzondere plant die leeft op de stam of op de takken van bomen, zoals populieren. Een maretak is een groene plant, met bladgroenkorrels in de cellen. In de herfst vormt de plant besjes die door vogels gegeten worden. De besjes hebben kleverige zaden die aan de snavels blijven plakken. De vogels proberen ze eraf te krijgen door hun snavel langs takken van bomen te wrijven. De zaden blijven daarbij aan een tak kleven. Bij de ontkieming van een zaad dringt de jonge wortel de tak binnen. De wortel van de maretak maakt dan verbinding met de houtvaten van de boom.

maretak

tak van een populier

Leg uit dat een maretak bij de gastheer (de boom) alleen stoffen uit de houtvaten nodig heeft en niet uit de bastvaten.

Meer oefenen met de stof uit deze paragraaf? Kies online voor Herhaling of Plus.

212

6.5

Hoofdstuk 6 Planten Voortplanting

6.6 VOORTPLANTING

Aan het eind van deze paragraaf kun je: de levenscyclus van planten beschrijven. uitleggen hoe planten zich voortplanten. de functie van zaden en vruchten bij de voorplanting uitleggen. verschillen uitleggen tussen geslachtelijke en ongeslachtelijke voortplanting bij planten.

• • • •

Bij deze paragraaf horen de volgende practicumopdrachten. De bloem Bloemen en insecten Esdoornzaad Overleg met je docent welke je gaat uitvoeren.

• • •

STARTOPDRACHT 1

6.6

Zit er een plantje in een boon? Bonen zijn de zaden van de bonenplant. Uit een zaad groeit bij gunstige omstandigheden een nieuwe plant. Waar komt dat plantje vandaan? Dit heb je nodig: geweekte bruine boon loep tekenmateriaal

• • •

Dit ga je doen: 1 Haal voorzichtig de bruine zaadhuid van de boon. 2 De boon bestaat uit twee helften (zaadlobben). Haal ze voorzichtig uit elkaar. 3 Gebruik een loep. 4 Als je goed kijkt, zie je bij één zaadlob een blaadje en een worteltje.

213

Hoofdstuk 6 Planten Voortplanting

6.6

a Maak met potlood een schematische tekening van de helft met het plantje.

In het blaadje vindt nog geen fotosynthese plaats.

b Waardoor kan er nog geen fotosynthese zijn?

THEORIE Levenscyclus van een plant Als je fruit eet, dan spuug je de pitten meestal uit. Die pitten zijn de zaden van de plant (zie figuur 1). Sommige zaden kun je eten, zoals bonen, erwten of rijst. Er zijn ook zaden met een harde schil of met een bittere smaak.

Figuur 1 Vruchten met zaden

Als dieren zaden inslikken, worden die vaak niet verteerd. Het dier poept de zaden in z’n geheel uit. De zaden komen op de grond terecht, waar ze kunnen ontkiemen. Het embryo in het zaad groeit daarbij uit tot een kiemplantje.

214

Hoofdstuk 6 Planten Voortplanting

6.6

Tijdens de kieming neemt het zaadje water op en komt het worteltje naar buiten. De plant krijgt daarna steeds meer bladeren waardoor fotosynthese mogelijk is. Als de plant volwassen is, ontstaan er bloemen waaruit de vruchten en zaden kunnen ontstaan. En uit de zaden kan weer een nieuwe plant groeien. De afwisseling van de fasen kieming, groei, bloei en zaadvorming noem je de levenscyclus van de plant (zie figuur 2).

zaadvorming

bloei

zaadjes

kiemplantje

kieming

Figuur 2 Levenscyclus van een plant

Bloemen en geslachtsorganen Bloemen zijn er in allerlei vormen en kleuren (zie figuur 3, 4 en 5). Er zijn wel meer dan 250.000 plantensoorten die bloemen hebben. Bloemen hebben allemaal dezelfde functie, namelijk voortplanting. In bloemen zitten de geslachtsorganen waarmee zaadplanten zich vermeerderen.

Figuur 3

Grasbloem

Figuur 4 Zonnebloem (Helianthus annuus) 215

Figuur 5

Vuurpijl (Kniphofia)

Hoofdstuk 6 Planten Voortplanting

6.6

Ook al zien bloemen er heel verschillend uit, er zijn ook duidelijke overeenkomsten (zie figuur 6). Aan de buitenkant van de bloem zitten kroonbladen en kelkbladen. De kroonbladen kunnen allerlei kleuren hebben. Hiermee lokken ze insecten. De kelkbladen zijn vaak groen en beschermen de bloemknop. De meeldraden zijn de mannelijke geslachtsorganen. In de meeldraden ontstaat stuifmeel. De stuifmeelkorrels zijn de mannelijke geslachtscellen van een plant. De stamper is het vrouwelijke geslachtsorgaan. De stamper bestaat uit de stempel, de stijl en het vruchtbeginsel. In het vruchtbeginsel zitten een of meer zaadbeginsels met elk een eicel. Eicellen zijn de vrouwelijke geslachtscellen van een plant.

•

• •

Bij sommige plantensoorten hebben de bloemen alleen mannelijke of alleen vrouwelijke geslachtsorganen.

stempel stijl

meeldraad

stamper kroonblad kelkblad zaadbeginsel

vruchtbeginsel

eicel

Figuur 6 Doorsnede van een bloem (schematisch)

Geslachtelijke voortplanting Bloemen hebben een belangrijke rol bij de geslachtelijke voortplanting van zaadplanten. Een mannelijke geslachtscel (stuifmeelkorrel) en een vrouwelijke geslachtscel (eicel) komen bij elkaar. Daarna smelten de kernen van de stuifmeelkorrel en de eicel samen. Het is dus noodzakelijk dat stuifmeelkorrels van de ene bloem op de stempel van een andere bloem komen. Je noemt dit bestuiving. De stempel is vaak breed en kleverig waardoor de stuifmeelkorrels goed blijven plakken. Er zijn twee soorten bestuiving (zie figuur 7). Wanneer stuifmeel terechtkomt op de stempel van een bloem van een andere plant, noem je dit kruisbestuiving. Bij de meeste planten zorgen insecten of de wind ervoor dat stuifmeel zich verplaatst. Bij sommige plantensoorten bestuiven de bloemen zichzelf of bloemen van de eigen plant. Dat noem je zelfbestuiving.

216

Hoofdstuk 6 Planten Voortplanting

kruisbestuiving zelfbestuiving zelfbestuiving

Figuur 7 Kruisbestuiving en zelfbestuiving

Veel bloemen hebben mooie kleuren en ruiken lekker. Dat is niet voor niets. Zo trekken de bloemen insecten aan voor de bestuiving. Een andere manier om insecten aan te trekken is met nectar, een zoete vloeistof. Bloemen kunnen ook door andere dieren worden bestoven, zoals kolibries en vleermuizen. Stuifmeelkorrels zijn meestal groot en kleverig, waardoor ze goed aan de dieren blijven plakken die voor verspreiding zorgen. Er zijn ook plantensoorten die juist kleine onopvallende bloemen hebben. Hun meeldraden en stempels steken ver uit de bloem, zodat de wind er makkelijk bij kan. Bij deze bloemen zorgt de wind voor verspreiding (zie figuur 8 en 9). De bloem maakt veel stuifmeelkorrels aan die klein en licht zijn. Zo kunnen ze gemakkelijk met de wind meewaaien en andere planten bereiken.

stempel

Figuur 8 Straatgras (Poa annua) wordt bestoven door stuifmeel dat met de wind is meegevoerd.

217

6.6

Hoofdstuk 6 Planten Voortplanting

Figuur 9 Katje van de hazelaar. Ook deze plant wordt bestoven dankzij de wind.

WIST JE DAT? Stuifmeelkorrels geven informatie Stuifmeelkorrels kunnen wel duizenden jaren bewaard blijven. Hoe komt dat? De buitenkant van een stuifmeelkorrel bestaat uit een harde stof. Door die harde buitenkant is de stuifmeelkorrel beschermd tegen vocht, uitdroging en beschadiging. De stuifmeelkorrel kan daardoor een lange reis door de lucht, door het water of aan een dierenlijf overleven voordat hij een stempel bereikt. Vaak komen stuifmeelkorrels niet op een stempel terecht, maar in de grond. Daar kunnen ze jarenlang blijven zitten.

Stuifmeelkorrels gezien door een elektronenmicroscoop

Er zijn heel veel verschillende typen stuifmeelkorrels. Je treft ze aan in bodemlagen van duizenden jaren oud. Zo kunnen onderzoekers zien welke plantensoorten gedurende een bepaalde periode in het gebied hebben geleefd.

Van stuifmeelkorrel tot vrucht Als de stuifmeelkorrel op een stempel is gekomen (bestuiving) groeit er een dun buisje uit de stuifmeelkorrel. Dat noem je de stuifmeelbuis. De stuifmeelbuis groeit door de stijl heen, tot hij aankomt bij een zaadbeginsel (zie figuur 10). In het zaadbeginsel zit een eicel. De celkern van de stuifmeelkorrel en de eicel smelten samen. De bevruchting heeft dan plaatsgevonden. Het aantal zaadbeginsels, en dus het aantal eicellen, in het vruchtbeginsel van de bloem verschilt per plantensoort. Vaak worden niet alle eicellen van een vruchtbeginsel bevrucht en daarmee groeien niet alle zaadbeginsels uit tot een zaad.

218

6.6

Hoofdstuk 6 Planten Voortplanting

6.6

celkern van stuifmeelkorrel reservestof

stuifmeelbuis

eerste blaadjes

zaad zaad

vruchtbeginsel

onbevrucht zaadbeginsel

zaadbeginsel eicel

peulvrucht

kelkbladen

celkern van stuifmeelkorrel bevrucht de eicel

eerste blaadjes

bloem van bonenplant (bloembladen zijn verwijderd)

Figuur 10 Bestuiving, bevruchting en zaadvorming bij een bonenplant

Na de bevruchting groeit de bevruchte eicel uit tot het kiemplantje en groeien de zaadbeginsels uit tot zaden. Het vruchtbeginsel groeit uit tot een vrucht, bijvoorbeeld een peulvrucht (zie figuur 10), een tomaat (figuur 11) of een appel (figuur 12). Na de bevruchting verdorren de kroonbladeren, meeldraden, stijl en stempel omdat deze niet meer nodig zijn. De vruchten zorgen voor de bescherming van de zaden: het vruchtvlees lokt dieren en speelt zo een rol bij de verspreiding van de zaden. steeltje kelkblad vruchtbeginsel kroonblad zaadbeginsel meeldraad

stijl stempel

Figuur 11 Van bloem naar tomaat De zaadbeginsels in de bloem worden de zaadjes. Het vruchtbeginsel wordt de tomaat. De bloem is in verhouding tot de vrucht ongeveer driemaal zo klein.

219

zaad

Hoofdstuk 6 Planten Voortplanting

6.6

restanten van meeldraden vruchtbeginsel met zaden

vruchtvlees klokhuis

schil

Figuur 12 Van bloem naar appel

Ongeslachtelijke voortplanting Veel planten kunnen zich zonder bevruchting en de vorming van zaden voortplanten. Er zijn dus geen geslachtscellen nodig. Die manier van voortplanten noem je ongeslachtelijke voortplanting. Hierbij ontstaat uit een klein deel van de plant een nieuwe plant. De nakomelingen hebben dus maar één ouder Dit noem je de moederplant. Bij planten zie je verschillende manieren van ongeslachtelijke voortplanting. 1 De aardappelplant vormt ondergrondse knollen: aardappels. Die kunnen 2.wortelstok (gember) uitlopen en zo een nieuwe plant vormen. 2 Gember heeft een wortelstok. Dat is een ondergrondse stengel waarvan de uitlopers als nieuwe planten weer boven 1.knollen (aardappel) de grond uit komen. 3 De hondsdraf heeft uitlopers die boven 4.uitlopers (broedblad) de grond groeien en uitgroeien tot nieuwe planten. 3.uitlopers 4 Het broedblad vormt uitlopers aan (hondsdraf) de randen van de bladeren. Het zijn complete nieuwe plantjes, die op een gegeven moment afvallen en daarna uitgroeien. 5 De ui heeft een bol met veel compacte bladeren die vastzitten op een hele korte 5.bollen maar brede stengel. In de grote bol (ui) ontstaan nieuwe kleine bolletjes waaruit nieuwe planten groeien. Figuur 13 Ongeslachtelijke voortplanting bij bloemplanten

220

Hoofdstuk 6 Planten Voortplanting

6.6

Verspreiding van zaden De meeste planten maken heel veel zaden. Zo kan bijvoorbeeld een flinke eikenboom wel 25.000 eikels per jaar maken. Die duizenden zaden groeien niet allemaal uit tot nieuwe planten. De meeste zaden worden opgegeten of in de bodem afgebroken. Veel zaden en vruchten hebben speciale eigenschappen waardoor ze zich goed kunnen verspreiden, vaak met de hulp van wind, water of dieren (zie figuur 14 tot/met 19).

Figuur 14 Elk vruchtje van de paardenbloem heeft een zaadje met een eigen parachute.

Figuur 15 Een klit heeft vruchten met veel haakjes aan de buitenkant.

Figuur 17 De eekhoorn verzamelt graag eikels en verstopt die op verschillende plekken in de grond.

Figuur 16 De oranje bessen van de lijsterbes zijn populair bij vogels.

Figuur 18 Een van de vruchtjes van de springbalsemien heeft de zaadjes weggeslingerd.

Figuur 19 Het zaad in een aangespoelde kokosnoot begint te ontkiemen.

221

Hoofdstuk 6 Planten Voortplanting

6.6

OPDRACHTEN 2

Bloemdelen Bekijk de afbeelding en maak de juiste combinaties. 1 2 3 4 5 6 7

• • • • • • •

helmknop kelkblad

kroonblad

2 3 4

stempel stijl

5 6 7

vruchtbeginsel zaadbeginsel

Tomaten Een onrijpe tomaat is groen. Later wordt hij roder. Als de tomaat felrood is, is hij rijp. Welke functie heeft het rood worden van een tomaat? ◯ Opvallen voor insecten die voor de bestuiving zorgen. ◯ Opvallen voor dieren die meehelpen aan de verspreiding van de tomatenzaadjes. ◯ Aangeven dat er geen gifstoffen meer in zitten. ◯ De rode kleur heeft geen functie. © Shutterstock / Oskars Kupics

Bestuiving en bevruchting Je ziet drie bloemen van drie verschillende planten. Elke plant heeft alleen dit type bloem.

Bij welke plant(en) kan na kruisbestuiving bevruchting optreden?

☐

in plant 1

☐

in plant 2

222

in plant 3

☐

in alle planten

Hoofdstuk 6 Planten Voortplanting

6.6

Tulpen In Nederland worden veel tulpenbollen gekweekt. Om bloemen met nieuwe kleuren te krijgen, laat de kweker eerst de tulpen geslachtelijk voortplanten. Wanneer een nieuwe kleur ontstaat die de kweker aanstaat, laat hij de tulpen ongeslachtelijk voortplanten. Waarom past de kweker eerst geslachtelijke voortplanting toe? ◯ Bij geslachtelijke voortplanting worden eigenschappen gecombineerd. ◯ Bij geslachtelijk voortplanting is beter te voorspellen wat de eigenschappen van de nakomelingen zijn. ◯ Bij geslachtelijke voortplanting blijven de gewenste eigenschappen behouden.

Kruisbestuiving of zelfbestuiving

• • •

Bij het bosviooltje openen de bloemen zich pas na bestuiving. Bij fluitekruid zijn de meeldraden eerder rijp dan de stampers. Dat betekent dat het stuifmeel van de bloem niet kan zorgen voor bestuiving van dezelfde bloem. Bij grassen die door de wind bestoven worden, hangen de meeldraden ver buiten de bloem.

Bosviooltje

Fluitekruid

Straatgras

Vindt bij deze planten kruisbestuiving of zelfbestuiving plaats? Alleen kruisbestuiving 1

Alleen zelfbestuiving

Kruisbestuiving of zelfbestuiving

Bosviooltje

◯

2 Fluitekruid

◯

3 Straatgras

◯

Stamper en meeldraden Maak de juiste combinaties. Waar vindt de bestuiving plaats? Waar verplaatst de celkern van de stuifmeelkorrel zich? Waar liggen de zaadbeginsels? Waar vindt de bevruchting plaats? 223

• • • •

in de stuifmeelbuis in het vruchtbeginsel in het zaadbeginsel op de stempel

Hoofdstuk 6 Planten Voortplanting

EXTRA OPDRACHTEN 8

Bloemdiagram Een bloemdiagram is een schematische voorstelling van een dwarsdoorsnede van een bloem. Je ziet de onderdelen van een bloem, waarbij gelijksoortige delen op dezelfde manier zijn afgebeeld.

5 4

Zet de juiste naam bij de nummers 1 2 3 4 5

• • • • •

kelkblad 2

kroonblad

meeldraad vruchtbeginsel zaadknop

Zaadverspreiding Zaden worden verspreid door dieren (1), door de wind (2), door water (3) en doordat de plant de zaadjes zelf wegschiet (4) Beschrijf voor elke manier hoe de vruchten zijn aangepast aan de manier van zaadverspreiding. Maak bij elke beschrijving een duidelijke tekening.

224

6.6

Hoofdstuk 6 Planten Voortplanting

6.6

Geslachtelijk en/of ongeslachtelijk In de afbeelding zie je een aardbeiplant.

Aardbeiplant

Welke beweringen over een aardbeiplant zijn waar? ☐ Geslachtelijke voortplanting is mogelijk. ☐ Geslachtelijke voortplanting is onmogelijk. ☐ De ongeslachtelijke voortplanting gebeurt door wortelstokken. ☐ De ongeslachtelijke voortplanting is door uitlopers. ☐ Bij geslachtelijke voortplanting hebben de jonge planten dezelfde eigenschappen als de ouderplanten. ☐ Bij geslachtelijke voortplanting hebben de jonge planten niet dezelfde eigenschappen als de ouderplanten.

Meer oefenen met de stof uit deze paragraaf? Kies online voor Herhaling of Plus.

225

Hoofdstuk 6 Planten Verbreding: Stekken en enten

6.7

VERBREDING:

STEKKEN EN ENTEN

Aan het eind van deze paragraaf kun je: uitleggen hoe je planten stekt en de voordelen daarvan benoemen. uitleggen hoe je planten ent en de voordelen daarvan benoemen. geslachtelijke en ongeslachtelijke voortplanting bij planten vergelijken.

• • •

STARTOPDRACHT 1

Handleiding stekken Stekken is een manier om uit één plant meerdere planten op te kweken. Er zijn verschillende manieren van stekken. Dit ga je doen: 1 Zoek informatie over stekken en kies één manier. 2 Maak een eenvoudige handleiding. De handleiding bevat de naam van de stekmethode en een duidelijk overzicht van de stappen die je moet doen. 3 Laat een medeleerling je handleiding beoordelen. Plaats hieronder de stekmethode en de stappen.

226

6.7

Hoofdstuk 6 Planten Verbreding: Stekken en enten

6.7

THEORIE Kruiden stekken In een tuincentrum zie je elk seizoen weer veel nieuwe plantjes. Misschien heb je daar wel eens een plantje voor de tuin of voor de huiskamer gekocht. Sommige planten zijn ontstaan uit zaad en andere uit een stekje. Stekken is in kwekerijen een veelgebruikte methode om plantjes te vermeerderen. Kruiden, zoals basilicum of rozemarijn, kun je gemakkelijk stekken. Bij stekken haal je van een plant een stukje eraf. Dat stukje kweek je op in de grond (zie figuur 1). Soms zet je het stekje eerst in water, zoals bij basilicum. De delen groeien uit tot volledig nieuwe plantjes, met dezelfde eigenschappen als de bestaande plant. Stekken is een manier van voortplanting waarbij geen bevruchting nodig is. Het is dus een vorm van ongeslachtelijke voortplanting.

Figuur 1 Plantjes stekken

Fruitbomen enten Een nieuwe appelboom kun je laten groeien door de pitten (zaden) uit het klokhuis in de grond te stoppen. De nieuwe appelboom noem je een zaailing. Je weet niet exact hoe de appel van een zaailing eruit gaat zien en hoe hij smaakt. Zaad is ontstaan door geslachtelijke voortplanting. De zaailing heeft dus een mix van erfelijke eigenschappen, voor de helft van de eicel en voor de helft van de stuifmeelkorrel. Misschien wordt de appel aan de nieuwe boom kleiner dan de originele appel. Of hij smaakt wat zuurder. Een appelkweker wil natuurlijk de grootste en lekkerste appels krijgen. Daarom gebruiken kwekers een methode die enten heet. Deze methode lijkt op stekken, met het verschil dat je een stukje plant laat uitgroeien op een andere soort. De appelkweker bevestigt een tak van een boom die grote en lekkere vruchten geeft op de onderstam van een verwante soort (zie figuur 2). Dit doet hij zodanig dat de twee delen met elkaar vergroeien.

enttak

onderstam

Figuur 2 Bij enten wordt een tak op een stam van een andere plant gezet.

Voor de onderstam wordt een boomsoort gekozen die een goed wortelstelsel heeft. Dat zorgt ervoor dat de enttak goed kan uitgroeien. De boom bestaat dus uit twee delen met verschillende erfelijke eigenschappen. Enten gebeurt overigens niet alleen bij fruitbomen. Ook andere bomen en rozen worden geënt om zo de beste en sterkste planten te krijgen. Door middel van enten kun je dus planten vermeerderen zonder geslachtelijke voortplanting. Wanneer het bovenste gedeelte gaat groeien, kan er wel geslachtelijke voortplanting plaatsvinden. Er komen namelijk bloemen aan de boom, waardoor er bestuiving en bevruchting kan plaatsvinden. De zaailingen die daaruit voortkomen hebben niet de eigenschappen van de onderstam!

227

Hoofdstuk 6 Planten Verbreding: Stekken en enten

6.7

Figuur 3 Twee enttakken van een onderstam

Voordelen van enten Door te enten weet je zeker dat een boom lekkere vruchten geeft. Enten heeft ook nog andere voordelen. © Shutterstock Van een geënte boom kun je eerder oogsten dan van een zaailing. Vandaar dat kwekers graag Figuur 4 Een stamroos is geënt op een bomen enten. Een zaailing kan er soms dertig jaar stam die niet meer zal groeien. over doen voordat er vruchten aan de boom komen. Door te enten op onderstammen die niet snel groeien, blijven de bomen met vruchten laag. je spreekt dan van laagstambomen. Voordeel daarvan is dat je de vruchten gemakkelijk kunt plukken (zie figuur 5). Een zaailing blijft lang groeien en kan meters hoog worden. Je spreekt dan van een hoogstamboom. Door te enten is de plant beter bestand tegen ziekten. Bij een zaailing kunnen bijvoorbeeld de wortels aangetast raken door een ziekte. Dat kan voorkomen worden door te enten op een onderstam die niet gevoelig is voor de ziekte.

• • •

Figuur 5 Bij laagstambomen kun je gemakkelijker het fruit plukken.

228

Hoofdstuk 6 Planten Verbreding: Stekken en enten

6.7

WIST JE DAT? Bijzondere bomen Eén boom waar abrikozen, pruimen, perziken èn nectarines aan groeien, bestaat die? Jazeker! Door te enten kunnen bijzondere bomen ontstaan. Je kunt zelfs bomen krijgen waar meerdere soorten van een vrucht op geënt zijn. Er is bijvoorbeeld een boom waar rode, gele en groene appels aan groeien. En een boom die mandarijnen, citroenen, limoenen, sinaasappels en grapefruits geeft!

Verschillende citrusvruchten aan dezelfde plant

Verschillende appels aan dezelfde plant

OPDRACHTEN 2

Een appelboom Je kunt takken van het appelras Elstar enten op een onderstam van een wilde appel. Vergelijk het enten en het ontstaan van appels. Wanneer heb je geslachtelijke voortplanting en wanneer ongeslachtelijke voortplanting? ◯ Alleen het enten is een vorm van ongeslachtelijke voortplanting. ◯ Alleen het ontstaan van appels is een vorm van ongeslachtelijke voortplanting. ◯ Zowel het enten als het ontstaan van appels is een vorm van ongeslachtelijke voortplanting. ◯ Zowel het enten als het ontstaan van appels is een vorm van geslachtelijke voortplanting.

Geslachtelijke voortplanting Welke processen komen alleen voor bij geslachtelijke voortplanting? ☐ celdeling ☐ bladvorming ☐ productie van geslachtscellen ☐ ontkieming ☐ stekken ☐ bevruchting

Scheuren van planten Je kunt planten vermeerderen door ze te scheuren. Je doet dat door planten uit elkaar te trekken. Zo krijg je twee of meer planten. Aan het gescheurde stuk van de plant zijn drie organen van de plant nodig om uit te kunnen groeien tot een nieuwe plant . Welke drie organen zijn dat? Leg ook uit waarom.

229

Hoofdstuk 6 Planten Verbreding: Stekken en enten

Rozen kweken Oculeren is een bepaalde vorm van enten om planten te vermeerderen. Daarbij wordt de knop van een plant met een stukje bast onder de bast van de stam van een andere plant geschoven (zie de afbeelding). Dit gebeurt onder andere bij rozen. Een knop van een gekweekte roos (met witte bloemen) wordt onder de bast van de onderstam van een wilde roos (met roze bloemen) geplaatst en groeit daar vast. Uit de knop groeit een tak met bladeren en nieuwe bloemknoppen.

onderstam

a Welke kleur hebben de rozen die zich ontwikkelen uit de nieuwe bloemknoppen? ◯ roze ◯ lichtroze ◯ witte

b Het komt regelmatig voor dat de onderstam van de wilde roos gaat uitlopen en bloeien. Welke kleur zijn de bloemen die aan de takken van deze onderstam ontstaan? ◯ roze ◯ lichtroze ◯ wit

Stekken en enten Welke beweringen zijn juist?

Het is mogelijk een tweede enttak op een eerder vastgegroeide enttak te enten.

2 Uit knoppen van een tak die op een boom is geënt, kunnen bloemen groeien. 3 Door te enten kan de plant goed tegen ziekten. 4 Het is belangrijk dat een stekje van een deel van een blad snel wortels maakt. 5 Bij stekken hebben de nieuwe plantjes dezelfde eigenschappen als de moederplant. 6 Een geënte boom bestaat uit twee delen met dezelfde erfelijke eigenschappen.

230

Juist

Onjuist

☐

☐ ☐

☐

6.7

Hoofdstuk 6 Planten Verbreding: Stekken en enten

Appelrassen Bij appelbomen bestaan rassen waarvan de bloemen alleen bevrucht worden door stuifmeel van een ander ras. Alleenstaande bomen van één ras kunnen dus nooit appels krijgen. Om van die appelrassen toch appels te krijgen, ent men twee verschillende appelrassen (ras 1 en ras 2) op één gemeenschappelijke onderstam (zie afbeelding).

ras 2

ras 1

onderstam

Welke beweringen over deze twee appelrassen zijn juist?

Een zaad in een appel van ras 1 bevat erfelijke eigenschappen van beide appelrassen.

2 De cellen van het vruchtvlees van ras 1 bevatten erfelijke eigenschappen van beide appelrassen. 3 De erfelijke eigenschappen van de ent en de onderstam zijn gelijk. 4 De erfelijke eigenschappen in de cellen van het vruchtvlees van de appels komen overeen met de erfelijke eigenschappen in de cellen van de onderstam. 5 De appels van ras 1 kunnen alleen ontstaan door zelfbestuiving. 6 Ras 1 heeft als erfelijke eigenschap dat de appels gemiddeld groter zijn dan de appels van ras 2.

231

Juist

Onjuist

☐

☐ ☐

6.7

Hoofdstuk 6 Planten Verdieping: Planten groeien en bewegen

6.8

VERDIEPING:

PLANTEN GROEIEN EN BEWEGEN

6.8

Aan het eind van deze paragraaf kun je: uitleggen hoe planten groeien door celdeling en celstrekking. uitleggen welke zones een worteltop heeft en wat er in die zones gebeurt. uitleggen wat de groeirichting van wortels en stengels bepaalt. uitleggen op welke wijze en met welke functie planten bewegingen maken.

• • • •

STARTOPDRACHT 1

Zaden zoeken de ruimte Bij ontkiemende zaden groeien de wortels naar beneden en de stengels omhoog. Maar hoe gaat dat in zijn werk: groeien de stengels naar het licht toe of tegen de zwaartekracht in? Of werkt het op een andere manier? Astronaut Andre Kuipers voerde in de ruimte een proef uit om het antwoord te vinden. Op aarde werd dezelfde proef uitgevoerd. Steeds werden de plantjes in het licht en in het donker met elkaar vergeleken. Het leverde de volgende resultaten op.

Op aarde

Donker

Licht

Zwaartekracht

Plantjes zijn gelig en langer. Stengels groeien omhoog.

Plantjes zijn groener en korter. Stengels groeien omhoog.

Plantjes zijn groener en langer. Stengels groeien naar het licht.

Nee

In de ruimte Plantjes zijn gelig en korter. Stengels groeien alle kanten op.

232

Hoofdstuk 6 Planten Verdieping: Planten groeien en bewegen

6.8

Werk in een groepje van 2-4 personen.

a Welke conclusie kun je trekken?

Uit het experiment blijkt dat zwaartekracht invloed heeft op de lengtegroei van de stengel. Op aarde worden de plantjes in het donker langer dan in het licht en in de ruimte blijven ze in het donker juist korter dan in het licht.

b Bedenk een oorzaak waardoor de lengtegroei van de stengel in het licht wordt geremd.

THEORIE Cellen rekken zich uit In het voorjaar lopen bomen en kruidachtige planten uit. Dan zie je duidelijk hoe snel zijtakken en stengels langer worden. Ze groeien soms wel een paar centimeter per dag. Planten groeien doordat het aantal cellen toeneemt. Dit gebeurt door celdeling. Als de plant snel in de lengte groeit wordt dat vooral veroorzaakt doordat de nieuw gevormde cellen extra lang worden. Dit noem je celstrekking. Celstrekking gebeurt door opname van water in de vacuole van de cellen (zie figuur 1). Door celstrekking kan een cel wel zes maal zo lang worden.

kern

vacuole cytoplasma 3 2 1

1 = celdeling

3 3

2 = cytoplasmagroei 3 = groei door celstrekking

Figuur 1 Celdeling en celstrekking van een jonge cel

233

celwand

Hoofdstuk 6 Planten Verdieping: Planten groeien en bewegen

Planten groeien aan de top Planten groeien in de lengte vooral aan de uiteinden van de stengels en wortels. Bij een kiemplantje kun je dit goed zien (zie figuur 2). Vlak achter het wortelmutsje, dat de worteltop beschermt, zit de delingszone, het gedeelte met de delende cellen. Uit de delende cellen ontstaan verschillende typen cellen, zodat er verschillende weefsels ontstaan, zoals de opperhuid met haarwortels, het vulweefsel en de vaatbundels. De zone waar deze verschillende weefsels ontstaan, noem je de specialisatiezone. De groei en ontwikkeling van een stengel en een blad gaat ongeveer op dezelfde manier.

delingszone specialisatiezone

wortelmutsje

strekkingszone

Figuur 2 Drie zones in de wortel: met celdeling, celstrekking en specialisatie

Plantendelen groeien in een bepaalde richting Als je een bruine boon in een glazen pot met vochtige watten laat ontkiemen, zie je dat het worteltje altijd naar beneden groeit. In de natuur groeien worteltjes zo de aarde in. Hierdoor kan een kiemplantje zich vastzetten en water en mineralen opnemen. De richting waarin plantendelen groeien, noem je de groeirichting. Hier kun je een experiment mee doen. Je kan het kiemplantje zo draaien dat het worteltje horizontaal komt te liggen (zie figuur 3). Je verwacht dan misschien dat het worteltje horizontaal verder groeit, maar toch groeit het naar beneden. Het worteltje kan blijkbaar waarnemen in welke richting de zwaartekracht werkt. De stengel groeit juist omhoog, tegen de richting van de zwaartekracht in (zie figuur 3). 1 stengeltje groeit omhoog worteltje groeit omlaag

2 bruine boon met kiemplantje wordt gedraaid

3 stengeltje groeit weer omhoog worteltje groeit weer omlaag

Figuur 3 De invloed van de zwaartekracht op wortel en stengel 234

6.8

Hoofdstuk 6 Planten Verdieping: Planten groeien en bewegen

6.8

Dat planten omhoog groeien, merk je bijvoorbeeld wanneer een plantenpot is omgevallen en een tijdje blijft liggen (zie figuur 4). Een plant groeit naar het licht toe. Dat is nodig om zo veel mogelijk licht op te vangen voor de fotosynthese. Aan de schaduwkant van de stengel is er extra celstrekking. Aan die kant groeit de stengel daardoor sneller. Door die ongelijke groei in de stengel buigt de stengel om (zie figuur 5).

stengel groeit naar het licht wortels groeien naar beneden

Figuur 4 Door de zwaartekracht groeien wortels naar beneden. Door licht groeien stengels omhoog.

licht vanuit één richting

water

celstrekking aan de schaduwkant

cel aan de zonkant

Figuur 5 Een stengel groeit naar het licht. Aan de schaduwkant is er meer celstrekking dan aan de zonkant.

De groeirichting van een stengel wordt niet alleen door het licht en zwaartekracht bepaald. Er zijn ook planten die van groeirichting veranderen als ze contact maken met een andere plant of een voorwerp. Bijvoorbeeld: een groeiende klimplant zoekt zijn weg omhoog door zich om een andere plant te wikkelen.

235

Hoofdstuk 6 Planten Verdieping: Planten groeien en bewegen

6.8

WIST JE DAT? Een draaiende bloem Jonge zonnebloemen draaien hun bloemen en bladeren gedurende de dag langzaam mee met de zon. Een zonnebloem heet niet voor niets ‘tournesol’ in het Frans (tourner betekent draaien, soleil betekent zon). Door het draaien schijnt de zon steeds maximaal op de bloem. Zo groeien de planten beter, komen er meer bestuivende insecten langs en kunnen de zaden in de bloem sneller rijp worden. ’s Nachts richten de bloemen zich Zonnebloemen keren zich naar de zon. weer op het oosten, waar de zon opkomt. Als de zonnebloemen volgroeid zijn, bewegen de bloemen en bladeren niet meer. Ze blijven dan naar het oosten ‘kijken’, waar de zon opkomt.

Snelle beweging bij planten Niet alleen mensen en dieren kunnen bewegen, ook planten kunnen dat. Vleesetende planten bewegen snel als reactie op aanraking door een insect. Voorbeeld daarvan is de venusvliegenvanger (Dionaea muscipula) (zie figuur 6). Die plantensoort vangt een insect door snel twee delen van een blad samen te klappen.

Figuur 6

Venusvliegenvanger (Dionaea muscipula)

Een andere vleesetende plant is de zonnedauw. Deze vangt eerst het insect met behulp van kleverige druppeltjes op bladeren. Daarna grijpen uitsteeksels op het blad het insect vast. Er zijn ook planten die hun bladeren samenvouwen als ze zacht worden aangeraakt. Dit geeft bescherming, want in samengevouwen toestand zijn de bladeren minder aantrekkelijk voor planteneters.

236

Hoofdstuk 6 Planten Verdieping: Planten groeien en bewegen

6.8

OPDRACHTEN 2

Ontkiemde bonen In een proef worden drie ontkiemde bonen in een doorzichtig plastic schaaltje (petrischaaltje) geplaatst (tekening 1). Door het vochtige papier op de bodem kunnen de kiemplantjes doorgroeien. Na twee dagen zijn de bonen verder uitgelopen (tekening 2).

boon 1 boon 2 boon 3

tekening 1

tekening 2

Welke bonen laten zien dat de zwaartekracht invloed heeft op de groeirichting van de bonen?

☐ 3

boon 1

☐

boon 2

☐

boon 3

☐

geen van de bonen

Kruidje-roer-me-niet In de afbeelding zie je een deel van een Kruidje-roer-me-niet. Wanneer een blad wordt aangeraakt, verandert de stand van dit blad. Blad P is niet aangeraakt, blad Q wel. Het knikken van het blad bij de pijl komt doordat daar de stevigheid van een aantal cellen aan de onderkant van de bladsteel verandert.

Knikt het blad doordat de cellen bij de pijl water opnemen of doordat ze water afstaan? Neemt hun stevigheid daardoor af of toe? 1 Water wordt door de cellen bij de pijl afgegeven. | opgenomen. 2 De stevigheid van de cellen bij de pijl neemt toe. | af.

237

Hoofdstuk 6 Planten Verdieping: Planten groeien en bewegen

Wat doet licht? In een experiment wordt de stengel van een kiemplantje uitsluitend van de rechterkant belicht. Na enige tijd ziet dit plantje er uit zoals in de afbeelding.

licht

Drie leerlingen trekken uit dit resultaat de volgende conclusies.

• • •

voor

Leerling 1: licht bevordert de celdeling. Leerling 2: licht bevordert de celstrekking. Leerling 3: licht remt de celstrekking.

Welke leerling heeft een juiste conclusie getrokken? ◯ leerling 1 ◯ leerling 2 ◯ leerling 3

6.8

Celdeling en groei In de afbeelding zie je de celdeling en de groei van een plantencel. Er zijn vijf momenten (1 t/m 5) weergegeven.

Geef in de tabel aan wanneer celstrekking en celdeling plaatsvinden.

Celstrekking

Celdeling

☐ ☐ ☐ ☐

Tussen 1 en 2

2 Tussen 2 en 3 3 Tussen 3 en 4 4 Tussen 4 en 5

238

Hoofdstuk 6 Planten Verdieping: Planten groeien en bewegen

Wortelzones Je ziet een schematische doorsnede van het onderste deel van een plantenwortel. Vier processen in dit deel zijn: celdeling, celstrekking, specialisatie en wateropname uit de grond.

Waar vinden deze processen vooral plaats? In zone 1 1

zone 1

zone 2

In zone 2 In zone 3

Celdeling

◯

2 Celstrekking

◯

3 Specialisatie

◯

4 Wateropname

◯

zone 3

Streepjes met inkt Een bioloog onderzoekt hoe de wortel van een kiemplantje groeit. Hij zet acht streepjes met inkt op het worteltje. De streepjes zijn 2 mm van elkaar verwijderd (zie figuur A). Na twee dagen bekijkt de bioloog het kiemplantje opnieuw.

BEGIN A

Welk figuur geeft op dat moment de verdeling van de streepjes goed weer? ◯ figuur A

◯ figuur B

◯ figuur C

239

◯ figuur D

6.8

Hoofdstuk 6 Planten Verdieping: Planten groeien en bewegen

240

6.8

Hoofdstuk 6 Planten Hoofdstukafsluiting

6.9

6.9 HOOFDSTUKAFSLUITING ACTIEF LEREN Hoe leer je de theorie en begrippen uit het hoofdstuk? En hoe leg je de juiste verbanden? Kies een opdracht uit Actief leren achter in je boek als hulp bij het leren.

TERUG NAAR HET GROTE PLAATJE 1

Planten Je ziet hier nog een keer ‘het grote plaatje’ uit de hoofdstukopening.

Planten maken zuurstof

H2 • Inzoomen Cellen H7 • Jouw omgeving en duurzaamheid Kringlopen

Planten produceren voedsel

Wat heb je aan planten? Waar draait het in dit hoofdstuk om?

Welke verbanden zijn er?

Planten hebben licht nodig

H8 • Voeding en verteren Voeding H10 • Ademhalen en verbranden Zuurstof en koolstofdioxide

Planten hebben water nodig

Je ziet links de verbanden tussen dit hoofdstuk en de andere hoofdstukken.

a Leg deze verbanden uit. Noteer je antwoorden in de vakjes links. Je ziet rechts iconen die laten zien waar het om draait in dit hoofdstuk.

b Leg uit wat je hebt geleerd in dit hoofdstuk. Noteer dit in de vakjes rechts. Je hebt in paragraaf 1 antwoord gegeven op de grote vraag Hoe belangrijk zijn planten? Kijk nog even terug naar wat je toen hebt geantwoord.

c Zou je je antwoord aanpassen na het doorlopen van dit hoofdstuk? Zo ja, wat zou je nu zeggen? Betrek in je antwoord de verbanden en de punten waar-het-om-draait uit het grote plaatje.

241

Hoofdstuk 6 Planten Hoofdstukafsluiting

6.9

TERUG NAAR DE UITDAGING Maak online je eindproduct bij de Uitdaging.

PROEFTOETS Maak online de proeftoets bij dit hoofdstuk.

LEERDOELEN Kruis aan hoe goed je elk leerdoel beheerst. Nog niet alle leerdoelen gehaald? Neem de bijbehorende stof nog een keer door.

Wat heb je aan planten? Je kunt...

uitleggen dat planten belangrijk zijn voor andere organismen.

◯

2 benoemen dat planten met hulp van zonlicht glucose en zuurstof maken.

◯

3 uitleggen op welke manieren plantaardige producten belangrijk zijn voor andere organismen.

◯

4 uitleggen dat planten zorgen voor geschikte leefomstandigheden voor andere organismen.

◯

2 de bouw en functie van wortels uitleggen.

◯

3 uitleggen hoe bladeren de gaswisseling regelen.

◯

4 uitleggen hoe wortels water opnemen.

◯

2 de stevigheid van kruidachtige en houtachtige planten vergelijken.

◯

3 uitleggen hoe water, mineralen en suikers door de plant worden getransporteerd.

◯

4 uitleggen hoe een boom dikker wordt.

◯

Bladeren en wortels. Je kunt...

de bouw en functie van bladeren uitleggen.

Stengels en transport. Je kunt...

de functie en bouw van stengels uitleggen.

242

Hoofdstuk 6 Planten Hoofdstukafsluiting

6.9

Fotosynthese en verbranding. Je kunt...

uitleggen wat er gebeurt bij fotosynthese.

◯

2 uitleggen wat er gebeurt bij verbranding.

◯

3 uitleggen dat planten brandstof, bouwstof en reservestof van glucose kunnen maken.

◯

4 uitleggen dat planten door fotosynthese energie vastleggen en dat energie weer vrijkomt bij verbranding.

◯

uitleggen dat planten eigenschappen hebben waardoor ze zich tijdens de groei en ontwikkeling aanpassen aan wisselende omstandigheden.

◯

2 de eigenschappen van plantensoorten in verschillende leefomgevingen vergelijken en verklaren, en enkele voorbeelden noemen.

◯

3 verschillende manieren benoemen waarop planten zich beschermen tegen vijanden.

◯

4 uitleggen dat planten door symbiose met bacteriën of schimmels kunnen leven in bepaalde omgevingen.

◯

de levenscyclus van planten beschrijven.

◯

2 uitleggen hoe planten zich voortplanten.

◯

3 de functie van zaden en vruchten bij de voorplanting uitleggen.

◯

4 verschillen uitleggen tussen geslachtelijke en ongeslachtelijke voortplanting bij planten.

◯

Planten zijn overal. Je kunt...

Voortplanting. Je kunt...

243

ACTIEF LEREN Hoe leer je de theorie en begrippen uit het hoofdstuk? En hoe leg je de juiste verbanden? Jij of je docent kiest een van de volgende opdrachten. Elke opdracht duurt maximaal 15 minuten. De sterren geven de moeilijkheidsgraad aan.

1 of 2 personen De ster

• • • •

•

Teken een ster met zeven punten. Elke punt geeft een van de organisatieniveaus aan: molecuul, cel, weefsel, orgaan, organisme, populatie, ecosysteem. Gebruik je minder niveaus? Dan kies je een andere vorm: een zeshoek, vijfkant, vierkant, driehoek … Zet de begrippen die in de paragraaf aan bod zijn gekomen bij één van de punten. Eventueel: Vul de punten aan met begrippen die je er goed bij vindt passen en niet in de paragraaf staan. Trek nu lijnen tussen de begrippen waartussen je een verbinding ziet en waarvan je die verbinding kunt uitleggen.

Samenhang in beeld

• • •

••

Noteer bij elk icoon uit het grote plaatje de bijbehorende begrippen. Omcirkel de begrippen die met elkaar te maken hebben met een kleur. Doe dit vervolgens ook voor andere begrippen die bij elkaar horen. Gebruik daarvoor een andere kleur. Doe dit net zo lang totdat alle begrippen in een cirkel passen. Cirkels mogen elkaar ook overlappen!

Bijvoorbeeld: zenuwcel (cel) – zenuw (weefsel) – spier (orgaan) – beweging (organisme). Een zenuwcel ontvangt een impuls. De uitlopers die zijn gebundeld in een zenuw, geven dit door aan een spier. De spier trekt aan en een organisme komt in beweging.

Interview

•••

Jullie gaan elkaar interviewen: Kies samen een beroep dat te maken heeft met (een deel van) het hoofdstuk, bijvoorbeeld een ecoloog, een verpleegkundige, een sporter, een hovenier. Bespreek jullie beroep met elkaar. Bedenk individueel vijf vragen die je over dit hoofdstuk aan de ander kunt stellen. Schrijf de vragen op. Interviewer 1 stelt de vragen aan degene met het beroep. Die geeft zo duidelijk mogelijk antwoord. Weet je iets niet? Geen punt, dat kan natuurlijk. Maak het zo realistisch mogelijk. Draai na vier minuten de rollen om.

• • • • •

244

Actief leren

3-5 personen Woordweb

• • • •

Elke groep krijgt een vel papier met een cirkel in het midden. Elk groepslid heeft een eigen kleur pen/ stift. Schrijf in de cirkel de titel van het hoofdstuk. Schrijf of teken om beurten iets wat past bij het onderwerp. Geef daarna met pijlen de relaties tussen de begrippen en tekeningen aan. Schrijf zo nodig iets bij de pijlen.

Verschillen en overeenkomsten

• • •

•

••

Verdeel de leerdoelen van het hoofdstuk. Elke groep maakt 5-8 vragen. Formuleer alle vragen in de volgende vorm: Wat is het verschil tussen … en …? Of: Wat is de overeenkomst tussen … en …? Stel daarna om de beurt een vraag. De rest van jullie groepje geeft antwoord op de vraag.

Dobbelen met vraagwoorden

• • • • • •

Elke groep heeft 1 dobbelsteen met wie-wat-waar-hoewaarom-wanneer erop. Je kunt ook met een gewone dobbelsteen spelen en afspreken dat 1 ‘wie’ is, enzovoort. Gooi met de dobbelsteen. De persoon rechts van je bedenkt een vraag met het vraagwoord dat je gooit. Beantwoord met elkaar de vraag. Nu is de vragensteller aan de beurt om de dobbelsteen te gooien. De persoon rechts maakt de vraag die jullie met elkaar beantwoorden. Ga zo verder tot het stopsignaal klinkt.

Placemat

•

• • • • •

••

Trek op een A3-papier de volgende lijnen:

Schrijf in het midden de grote vraag van het hoofdstuk. Leg het papier in het midden, zodat jullie allemaal een vak voor jullie hebben liggen. Schrijf in het vak antwoorden en informatie die horen bij die vraag. Overleg nog niet! Als iedereen klaar is met noteren, volgt een gesprek. Elk groepslid licht om de beurt zijn antwoord toe. Daarna kun je vragen aan elkaar stellen en elkaar aanvullen. Noteer met je groep in het midden van de placemat een gemeenschappelijk antwoord op de grote vraag.

Klas Binnen- en buitencirkel

• • • • •

••

Jullie gaan zitten in twee kringen, een buiten- en een binnenkring. Iedereen zit dus tegenover een ander. Je krijgt een vraag van je docent. Bijvoorbeeld: ‘Welke verband is er …?’ of ‘Waar draait het om in …?’. Leerlingen in de buitenkring geven antwoord. Leerlingen in de binnenkring luisteren en mogen daarna antwoord geven of het gegeven antwoord aanvullen of corrigeren. Dan draait de buitenkring vijf plaatsen door. Je docent stelt een nieuwe vraag tot de tijd om is.

Hoeken

• • • • • • •

•••

In elke hoek hangen stellingen of je docent leest steeds een stelling voor. Loop naar de hoek van de stelling waar je het mee eens bent. Overleg in tweetallen over waarom je het eens bent met de stelling. Loop nu naar de hoek ertegenover. Je maakt een duo met iemand die een tegenovergestelde mening heeft. Deel met je duo-leerling de argumenten voor en tegen de stelling. Onthoud wat de ander zegt. Loop terug naar je ‘eigen’ hoek en deel met elkaar wat je hebt gehoord. Je docent bespreekt het met jullie na.

245

borstwervel 30 bot 10 botbreuk 51 oog 118 - bouw van het oog 118 bouwstof 196 brandstof 196, 197 brandwond 150 breuk 51 buis van Eustachius 147

aangeboren gedrag 137 aangeleerd gedrag 137 aanpassing plant 204, 205 accommodatie 119 accommoderen 119 achterhoofdskwab 100 adrenaline 127 alvleesklier 129 antagonist 19 antropomorfisme 138

C B

celdeling 233 celstrekking 233 centrale zenuwstelsel 99 chitine 77 collageen 60 communiceren 93

bacterie 207 bast 189 bastvaten 177 beenderenstelsel 29 beenmerg 60 - rode beenmerg 60 - gele beenmerg 60 beenweefsel 60 bekkengordel 32 beloningscentrum 156 beslissing 92 bestuiving 216 - kruisbestuiving 216 - zelfbestuiving 216 bevruchting 218 beweging 10 bewegingsneuron 107 bewust gedrag 92 biceps 19 bijnier 127 bijwortel 178 bijziend 120 bindweefsel 62 blad 175 - functies van een blad 175 bladgroenkorrel 177, 195 bladschijf 176 bladsteel 176 blessure 13, 50 blinde vlek 121 bloem 216 - bouw van een bloem 216 bol 220 borstkas 31

D decibel (dB) 148 deelweefsel 179, 189 diabetes 130 - diabetes type 1 130 - diabetes type 2 130 diatomee 78 dier, gewerveld 78 dier, ongewerveld 77 dijbeen 32 doelwitorgaan 128 dopamine 156 draaigewricht 41 drugs 155 dubbele S-vorm 30 dwarsgestreepte spier 21

E echografie 53 eiwit 196 element van gedrag 138 ellepijp 32 energie 195 enten 227 ethogram 138 246

ethologie 138 Eustachius, buis van 147 evenwichtsorgaan 148 evolutie van zenuwstelsel 110 evolutieproces 204 exoskelet 77

grote hersenen

100

H halswervel 30 handwortelbeentje 32 harde oogvlies 118 hart 22 hartspier 22 heiligbeen 30 hernia 44 hersenen 98, 99 - grote hersenen 100 - kleine hersenen 100 hersenkwab 100 hersenstam 99 heupbeen 32 hoefganger 80 hoofdwortel 178 hoornvlies 118 hormoon 128 hormoonklier 128 houtachtige plant 186 houtstof 186 houtvaten 177 huid 150 - huidlagen 150 huidmondje 177 hypofyse 129

F fontanel 45 foraminifeer 78 fotosynthese 169, 195

G gaswisseling 175 gedrag 92, 136 - aangeboren gedrag 137 - aangeleerd gedrag 137 - bewust gedrag 92 - element van gedrag 138 - onbewust gedrag 93 - sociaal gedrag 93 geestelijke gezondheid 12 gehoorbeentje 147 gehoororgaan 147 gehoorschade 148 gehoorzenuw 147 gele beenmerg 60 geslachtelijke voortplanting 216 geur 149 gevoelsneuron 107 gewenning 157 gewerveld dier 78 gewricht 10, 40 gewrichtsband 40 gewrichtskapsel 40 gewrichtssmeer 40 gladde spier 22 glasachtig lichaam 118 glijgewricht 41 glucagon 129 glucose 169, 195 groei bij de mens 69 groei van een plant 189 groeigrafiek 69 groeirichting 234 groeischijf 61 groeisnelheid 69 groeispurt van mens 69 groeispurt van plant 129

I impuls 98, 117 insuline 129 interpretatie 138 inwendig skelet 78 inwendige prikkel 136 iris 118

J jaarring 189

K kalkzouten 60 kegeltje 121 kelkblad 216 kiemplantje 214 kiezel 78 247

kleine hersenen 100 kneuzing 50 kniegewricht 43 knol 220 kogelgewricht 41 koolhydraten 196 koolstofdioxide 195 kraakbeenverbinding 44 kraakbeenweefsel 62 kringspiertje in het oog 119 kroonblad 216 kruidachtige plant 187 kruisband 43 kruisbestuiving 216 kuitbeen 32

observatie 138 onbewust gedrag 93 ongeslachtelijke voortplanting 220 ongewerveld dier 77 ontwrichting 50 ooglens 118 oogspier 118 oogzenuw 118, 121 opperarmbeen 32 opperhuid 176 organen van een plant 175 overbelasting 13, 50

P L

pees 20 perifere zenuwstelsel 99 pijpbeen 60 pioniersvegetatie 170 plantaardig product 168 platte botten 60 pop 71 prikkel 92 - inwendige prikkel 136 - uitwendige prikkel 136 prothese 52 protocol 138 pupil 118 pupilreflex 119

larf 71 ledematen 32 leefstijl 12 lendenwervel 30 leren 93 levenscyclus 215 levensfase 71 levensloop 71 lichamelijke gezondheid 12 lichtprikkel 117

M meeldraad 216 meniscus 43 metamorfose 71 middenhandsbeentje 32 middenvoetsbeentje 32 moederplant 220 MRI-scan 53

R reageren 92, 93 receptor 128, 156 reflex 93, 109 - pupilreflex 119 - terugtrekreflex 109 regelsysteem 129 reservestof 196 reuk 149 rode beenmerg 60 rolgewricht 41 romp 31 röntgenfoto 52 ruggenmerg 99

N negatieve terugkoppeling 129 netvlies 118, 121 neuron 99, 107 - bewegingsneuron 107 - gevoelsneuron 107 - schakelneuron 107 neurotransmitter 156 neusbeen 30

248

schakelneuron 107 scharniergewricht 41 schedel 29, 30 scheur in een spier 50 schimmel 207 schors 189 schouderblad 31 schoudergordel 31 skelet 29 - exoskelet 77 - inwendig skelet 78 - uitwendig skelet 77 skeletspier 19 slaapbeenkwab 100 slakkenhuis 147 sleutelbeen 31 smaak 149 smaakpapil 149 sociaal gedrag 93 spaakbeen 32 spier 10 - dwarsgestreepte spier 21 - gladde spier 22 - hartspier 22 - skeletspier 19 spierbundel 20 spiercel 20 spierkracht 11 spierkramp 21 spierpijn 21 spierscheur 50 spierstelsel 98 spiervezel 20 spierweefsel 20 staafje 121 staartbeen 30 stam 186 stamper 216 stekken 227 stempel 216 stengel 185, 186 - bouw van een stengel 186 - functies van een stengel 185 steunweefsel 59 stijl 216 stikstof 207 stuifmeelbuis 218 stuifmeelkorrel 216 suiker 196 suikerziekte 130

teenganger 80 terugtrekreflex 109 traanklier 118 transport van stoffen 187 triceps 19 trommelvlies 147 tussencelstof 59 tussenwervelschijf 30

U uithoudingsvermogen 11 uitloper van een neuron 108 uitloper van een plant 220 uitwendige prikkel 136

V vaatbundel 177 vaatvlies 118 vacuole 187 vecht-vluchtrespons 127 verbinding tussen botten 40 verbranding 197 vergroeide botten 44 vermeerderen 227 verslaving 155 verspreiding van planten 204 verspreiding van zaden 221 verstuiking 50 verziend 120 vet 196 voedsel 168 voedselketen 169 voelen met de huid 150 voetwortelbeentje 32 voorhoofdskwab 100 voorjaarshout 189 voortplanting plant 216, 220 - geslachtelijke voortplanting 216 - ongeslachtelijke voortplanting 220 vrucht 219 vruchtbeginsel 216 vulweefsel 177

249

W wandbeenkwab 100 wervel 43 wervelkolom 30, 43 wortel 178 - bijwortel 178 - bouw van een wortel 178 - functies van een wortel 177 - hoofdwortel 178 - zijwortel 178 worteldruk 188 wortelhaar 178 wortelknolletje 207 wortelmutsje 234 wortelstok 220 worteltop 234

Z zaad 219 zaadbeginsel 216 zaailing 227 zadelgewricht 41 zelfbestuiving 216 zenuw 99 zenuwcel 99, 107 zenuwknoop 110 zenuwstelsel 98 - centrale zenuwstelsel 99 - perifere zenuwstelsel 99 zetmeel 196 zijwortel 178 zintuig 98 zintuigstelsel 98 zomerhout 189 zoolganger 80 zuigkracht 188 zuurstof 168, 195 zwaartekracht 234

250

Knipblad bij Startopdracht 6.4 Fotosynthese en verbranding

koolstofdioxide

energie (beweging warmte)

zuurstof

energie (zon)

glucose / brandstof

water

9 789006 730968

Vivo | De biologie van je leven - leerwerkboek 1 vwo - gymnasium deel B

Articles inside

Actief leren

6.9 Hoofdstukafsluiting

5.8 Verdieping: Verslavingen

4.9 Hoofdstukafsluiting

6.7 Verbreding: Stekken en enten

5.1 Waarom reageer je zoals je reageert?

6.1 Wat heb je aan planten?

5.9 Hoofdstukafsluiting

5.2 Zintuigen en zenuwstelsel