Een zeer groot deel van de eindexamencursus biologie is gericht op het menselijk lichaam en leert je over de structuur en functies die ons helpen om dag in dag uit te overleven.

Dit specifieke deel van de biologie, gerelateerd aan het spijsverteringsstelsel, voeding en stoelgang, omvat een breed spectrum van subonderwerpen, maar de twee onderwerpen die het meest rechtstreeks verband houden met mensen zijn die met betrekking tot voeding en spijsvertering. Dit is waar ik me in deze educatieve blog op zal richten, gericht op eindexamenniveau studenten.

Om je te helpen de hieronder beschreven biologische onderdelen, processen en functies te volgen, hebben we een verklarende woordenlijst verstrekt, samengesteld door de experts van BBC Bitesize en vertaald naar het Nederlands.

Fungi midden in een bos.
Niet alles dieren en planten hebben een spijsverteringskanaal | Bron: Pexels

Een Woordenlijst Over Spijsvertering

Zuur: Bijtende stof met een pH lager dan 7. Zuurgraad wordt veroorzaakt door een hoge concentratie waterstofionen.

Actief transport: het transport van moleculen tegen hun concentratiegradiënt van een gebied met een lage concentratie naar een gebied met een hoge concentratie.

Spijsverteringskanaal: het spijsverteringskanaal dat loopt van mond naar anus.

Alkaline: met een pH hoger dan 7.

Aminozuur: de bouwstenen waaruit een eiwitmolecuul bestaat.

Amylase: een enzym dat zetmeel kan afbreken tot eenvoudige suikers.

Gal: een stof die in de lever wordt geproduceerd. Het emulgeert vetten om ze voor te bereiden op de spijsvertering.

Calorimetrie: meten van de hoeveelheid warmte afgegeven of opgenomen door een proces, zoals de verbranding van een brandstof.

Katalysator: een stof die de snelheid van een chemische reactie verandert zonder door de reactie zelf te worden veranderd.

Cellulose: een koolhydraat. Het vormt de celwand in plantencellen.

Verbinding: een stof die wordt gevormd door de chemische unie van twee of meer elementen.

Cytoplasma: de levende substantie in een cel (exclusief de kern).

Diffusie: de beweging van deeltjes (moleculen of ionen) van een gebied met hogere concentratie naar een gebied met lagere concentratie.

Spijsvertering: de afbraak van grote onoplosbare voedselmoleculen tot kleinere oplosbare.

Stoelgang: het proces waarbij de resten van voedsel dat niet is verteerd, als feces, via de anus worden uitgeworpen.

Emulgeren: Het mengen van water met vetten en oliën om een ​​troebel mengsel te produceren dat een emulsie wordt genoemd.

Enzym: een eiwit dat een chemische reactie katalyseert of versnelt.

Vetzuren: carbonzuren met een lange keten van koolstofatomen (meestal 4 tot 22). Vetzuren reageren met glycerol om lipiden (vetten en oliën) te produceren.

Glucose: een eenvoudige suiker dat door cellen wordt gebruikt voor ademhaling.

Glycerol: een oplosbaar koolhydraat dat door de lever wordt bedekt met glucose.

Immuniteit: wanneer het lichaam van een persoon niet vatbaar is voor een ziekte omdat deze er weerstand tegen heeft.

Ion: elektronisch geladen deeltje, gevormd wanneer een atoom of molecuul elektronen wint of verliest.

Dikke darm: het onderste deel van het spijsverteringskanaal (darm) waar absorptie van water en productie van feces plaatsvindt.

Lymfe: de vloeistof die in het lichaam van een zoogdier circuleert en de producten van vetvertering uit de lacte transporteert.

Maltase: het enzym dat maltose (een disacharide) omzet in glucose (een monosacharide).

Maltose: de disacharide gemaakt van twee glucosemoleculen samengevoegd.

Massa: de hoeveelheid materie die een object bevat. Massa wordt gemeten in kilogram (kg).

Micro-organisme: de naam voor een microbe. Het is microscopisch klein en is een organisme, zoals een virus of bacterie.

Neutraliseren: Neutraliseren door elke zure of alkalische aard te verwijderen.

Slokdarm: de slokdarm, de buis die van de mond naar de maag leidt.

Peristaltiek: golfachtige spiercontracties in de gladde darmwand die voedsel door het spijsverteringskanaal bewegen.

pH: schaal van zuurgraad of alkaliteit. Een pH (kracht van waterstof) waarde lager dan 7 is zuur, een pH waarde hoger dan 7 is alkalisch.

Ademhaling: de chemische verandering die plaatsvindt in levende cellen, die glucose en zuurstof gebruikt om de energie vrij te maken die organismen nodig hebben om te leven. Koolstofdioxide is een bijproduct van de ademhaling.

Sedentair: weinig of geen lichamelijke activiteit gebruiken als onderdeel van het dagelijks leven.

Zetmeel: een soort koolhydraat. Planten kunnen de in fotosynthese geproduceerde glucose omzetten in zetmeel voor opslag en weer in glucose veranderen wanneer het nodig is voor de ademhaling.

Maag: Spierorgaan in het spijsverteringsstelsel dat zoutzuur en protease-enzymen produceert.

Villi: vingerachtige projecties in de dunne darm die een groot oppervlak bieden voor de absorptie van voedsel.

Schedels van mensen.
Spijsvertering, net als evolutie, is een belangrijk onderdeel van biologie. | Bron: Pexels

Voeding

Energiebehoeften

Een uitgebalanceerd dieet is een term die we gebruiken om een ​​dieet te beschrijven dat alle componenten bevat die nodig zijn om een ​​gezond lichaam te behouden. Geschikte porties worden aanbevolen voor optimale resultaten, waaronder goed uitgebalanceerde hoeveelheden koolhydraten, eiwitten, lipiden, vitamines, mineralen, water en voedingsvezels.

Hoewel een uitgebalanceerd dieet voor iedereen hetzelfde lijkt, varieert de hoeveelheid energie die individuen nodig hebben, afhankelijk van het activiteitsniveau, de leeftijd en andere factoren zoals slechte gezondheid en zwangerschap.

Een baby heeft veel minder energie nodig dan een tiener of een volwassene, maar opgroeiende tieners en jongvolwassenen hebben ongeveer 17% meer energie nodig dan die boven de pensioengerechtigde leeftijd.

Voedingsstoffen

Er zijn zeven essentiële voedingsgroepen waaruit een uitgebalanceerd dieet bestaat, te weten:

  • koolhydraten
  • eiwitten
  • vet
  • vezels
  • vitaminen
  • mineralen
  • water

Koolhydraten, d.w.z. pasta, aardappelen, rijst, suiker en groenten, fungeren als energiebronnen. Eiwitten, die bestaan ​​uit bonen, eieren, vis, vlees, linzen, erwten en soja, hebben als doel cellen te herstellen en te laten groeien. Ondertussen fungeren lipiden (vetten en oliën) zoals boter, kaas, margarine, noten en oliën als een energiebron en zorgen ze voor opslag en isolatie in het lichaam.

Vitamine C, wetenschappelijk aangeduid als ascorbinezuur, is wat het lichaam nodig heeft om snijwonden en wonden te helpen genezen en bindweefsels gezond te houden. Deze weefsels ondersteunen op hun beurt de vitale organen. Een van de beste bronnen van vitamine C zijn citrusvruchten, zoals sinaasappels, maar het kan ook worden gevonden in bladgroenten.

Vitamine D wordt door het menselijk lichaam gemaakt wanneer de huid wordt blootgesteld aan de zon, maar extra bronnen van vitamine D zijn te vinden in vette vis, eieren en granen. De belangrijkste functie van vitamine D is het behoud van gezonde tanden en botten. Als vitamine D-waarden in het lichaam te laag zijn, kan dit leiden tot gezondheidsproblemen zoals rachitis of pijnlijke botten.

Vitamine A is gekoppeld aan goed zicht (vooral bij weinig licht), een gezonde huid en een sterk immuunsysteem. Vitamine A is te vinden in eieren, zuivelproducten en vette vis. Mensen zeggen dat het eten van wortels je helpt om in het donker te zien, wat niet alleen een oud vrouwenverhaal is. Het lichaam zet bètacaroteen om in vitamine A uit wortels, mango's en spinazie.

Calcium is verantwoordelijk voor het behoud van gezonde tanden en botten en komt voornamelijk voor in melk, kaas, eieren en sommige groene groenten. Extra functies zijn onder meer het helpen van bloedstolsels om je normaal te ontwikkelen en het beheersen van spiercontracties. Als je niet genoeg calcium in je systeem hebt, kun je je zwak voelen, spierkrampen krijgen en complicaties krijgen als je bloedt.

IJzer, dat het lichaam nodig heeft om hemoglobine (in rode bloedcellen) te produceren, vermindert je risico op bloedarmoede. Bloedarmoede zorgt ervoor dat je moe en zwak wordt door een gebrek aan zuurstof dat in het bloed wordt getransporteerd. Je kunt je ijzergehalte op peil houden door groene groenten, lever, rood vlees, gedroogd fruit, bonen en noten te eten.

Naast vitamines en minerale ionen heeft je lichaam een ​​bepaalde hoeveelheid water en vezels nodig om goed te functioneren. Water kan op zichzelf worden gedronken, maar is ook aanwezig in veel voedingsmiddelen en dranken. Water wordt gevonden in het cytoplasma van lichaamscellen en maakt maar liefst tweederde van ons lichaam uit!

Voedingsvezels zijn ondertussen te vinden in volkoren voedingsmiddelen zoals granen, evenals fruit en groenten. Dit is belangrijk voor het lichaam omdat het de darmwanden helpt voedsel tijdens de spijsvertering langs de darm te verplaatsen. Als je niet genoeg voedingsvezels in je dieet hebt, zul je merken dat je verstopt raakt.

De meeste cellen van je lichaam bestaan ​​uit eiwitten, dus het is logisch dat we veel eiwitten moeten eten om dit bij te houden. Het eiwit dat we binnenkrijgen, maakt nieuwe cellen en helpt oude of beschadigde cellen te vervangen. Bestaande uit kleinere aminozuren die aan elkaar plakken, zijn er ongeveer 20 verschillende soorten aminozuren te vinden in eiwitrijk voedsel zoals vis, ei, kip, bonen en vlees.

Hoewel, zoals we al hebben ontdekt, kinderen een kleinere hoeveelheid voedsel nodig hebben dan volwassenen, hebben ze vooral een goede hoeveelheid eiwitten nodig terwijl ze groeien, omdat een tekort kan leiden tot ziekte en andere problemen.

We praten over vet alsof het iets heel ergs voor je is, maar in werkelijkheid is vet nodig in je dieet om je energie te geven. Met mate ingenomen bevatten voedingsmiddelen zoals boter, chips, kaas en worstjes bijvoorbeeld een hoog energieniveau en fungeren als isolatie voor je lichaam, waardoor een laag onder de huid wordt afgezet om het verlies aan warmte te verminderen.

Er zijn twee soorten vet: verzadigd en onverzadigd.

De eerste komt van dierlijk voedsel, terwijl de laatste van plantaardige producten is. Te veel van dit onverzadigde vet kan leiden tot pieken in cholesterol (een vetafzetting die in het bloed zit en slagaders kan verstoppen), dus het handhaven van een goede balans van de soorten vet die we eten (verzadigde vetten verminderen op hun beurt het cholesterolgehalte) belangrijk om hartaandoeningen of hartaanvallen te voorkomen.

Vind nu een leraar online biologie.

Ten slotte is water een bron van voeding die we als vanzelfsprekend beschouwen. Wist je dat ons lichaam voor ongeveer 65% uit water bestaat? Dit houdt niet alleen rekening met het drinkwater dat we binnenkrijgen, want water wordt ook opgenomen als we eten.

Water is zo belangrijk in het spijsverteringsproces omdat het de nodige chemische reacties mogelijk maakt, helpt afval van ons lichaam af te voeren, ons bloed in staat stelt stoffen te vervoeren die oplossen in de vloeistof en ons lichaam laat zweten om ons te koelen op warme dagen.

Te beseffen dat sommige landen niet genoeg schoon drinkwater hebben, is een tragedie, dus we moeten de waarde van drinkwater niet als vanzelfsprekend beschouwen. Om ervoor te zorgen dat je voldoende vloeistof per dag drinkt, kun je een fles met markers erop krijgen die je aanmoedigt om de aanbevolen hoeveelheden te drinken.

Testbuisjes in een lab.
Leer meer over de verschillende sappen in je lichaam | Bron: Pexels

Eetpatroon

Wanneer je leert over diëten, begin je de verschillende soorten voedsel en hun functies te begrijpen. Je leert bijvoorbeeld over koolhydraten, eiwitten en lipiden en hun functies in relatie tot het menselijk lichaam. Je zult dan bronnen van vitamines ontdekken en hoe tekortkomingen in deze gebieden ook ons ​​kunnen beïnvloeden.

Terwijl je wordt aangemoedigd om naar je specifieke energiebehoeften te zoeken en een gezond, uitgebalanceerd dieet te handhaven, word je bovendien geleerd hoe andere invloeden onze voeding kunnen beïnvloeden, zoals zwangerschap, activiteitenniveau en ziekte.

Structuur en functie van het spijsverteringsstelsel

Als het gaat om leren over ons spijsverteringsstelsel, zul je onderzoeken hoe elk van de soorten voedsel, eenmaal ingenomen, wordt afgebroken en opgenomen en hoe de gekauwde bal voedsel door het lichaam beweegt voordat het wordt uitgescheiden. Bovendien word je verteld hoe bepaalde voedingsmiddelen onze tanden beïnvloeden en bederf veroorzaken.

Je biologieleraar kan je het hele academiejaar meer in detail leren over voedsel en energiebronnen, maar ondertussen is hier een kort overzicht van waarom het zo belangrijk is om gezond te eten.

Als je aan eten denkt, denk je waarschijnlijk aan je favoriete maaltijd of snack. Maar als je het plezier van het eten van bepaalde producten opzijzet en je biologiepet op doet, weet je weer de belangrijkste redenen waarom je lichaam voedsel nodig heeft om goed te functioneren. Energie, groei en gezondheid zijn die belangrijke redenen.

Je lichaam heeft voedsel nodig om je spieren en organen sterk te houden. Net zoals je een auto met benzine vult, is voedsel de brandstof van je lichaam en kan het niet zonder.

Anders dan een machine, gebruikt je lichaam de brandstof die je binnenkrijgt om nieuwe cellen te maken en je lichaam te laten groeien. De geproduceerde cellen helpen om je lichaam gezond te houden, waardoor bepaalde chemicaliën worden gecreëerd om onevenwichtigheden te corrigeren of infecties te bestrijden.

Effecten van Je Dieet

Als student kopen je ouders waarschijnlijk de wekelijkse boodschappen, maar dat betekent niet dat je geen zeggenschap hebt over wat je eet! Als je je ouders meer vertelt over de maaltijden en snacks die je deze week wilt, kunnen ze goed luisteren en kan het de hele familie inspireren om eens na te denken over hun eetgewoonten.

Naast groenten en fruit moeten we allemaal zetmeelrijk voedsel, melk en zuivelproducten eten, evenals eiwitten. De beste bronnen van eiwitten zijn afkomstig van bonen, peulvruchten, vis, eieren en vlees. Denk aan maaltijden als een lichte chili con carne, rode vis met pasta of een magere kalkoenfiletburger als voorbeelden van een uitgebalanceerde maaltijd.

Oliën kunnen ons het vet geven dat we nodig hebben, maar het is belangrijk om te zoeken naar onverzadigde vetten (zoals olijf-, raapzaad- of zonnebloemolie) om problemen met cholesterol te voorkomen.

Als je te zwaar bent, is een van de eerste dingen die je moet verwijderen onnodige suikers, zoals snoep en chocolade. Hoewel je deze snacks best met mate kunt eten, kunnen ongezond voedsel zoals dezen de meerderheid van de gevallen van obesitas in Nederland verklaren.

Je kunt je houding ten opzichte van voedsel veranderen door jezelf te informeren over voeding, wat een van de hoofddoelen van deze module biologie is. Bovendien kun je controleren hoeveel je weegt op de BMI-grafiek en bepalen of je je voedselinname moet aanpassen of dat je gezond bent voor je leeftijd en lengte.

Spijsvertering

Wat doen tanden tijdens het verteren?

Hoewel klein, spelen je tanden een grote rol bij het verteren van voedsel. Het proces van mechanische vertering is wat er gebeurt wanneer voedsel in stukjes in de mond wordt afgebroken terwijl je kauwt. Terwijl je tanden verpletteren en voedsel snijden, helpt speeksel om een ​​bal voedsel te vormen.

Je tanden bestaan ​​uit snijtanden, die helpen bijten en snijden, hoektanden, die vasthouden en snijden, en kiezen, die er zijn om voedsel te pletten en te kauwen.

Wat doet de slokdarm?

Eenmaal ingenomen en gekauwd in de mond, gaan de voedselballen langs de slokdarm en in de maag. Spieren in de darmwand werken samen om voedsel in weeën te persen, in een proces dat peristaltiek wordt genoemd.

De darm bestaat uit twee soorten spieren: cirkelvormige spieren verkleinen de diameter van de darm als ze samentrekken en longitudinale spieren verkleinen de lengte.

Terwijl de tanden en maag mechanische spijsvertering stimuleren, breken enzymen voedingsstoffen af ​​in een proces dat chemische spijsvertering wordt genoemd. Deze enzymen werken bij verschillende pH-waarden.

Structuur van de maag

De maag is een spierorgaan, een beetje als een zak, die zich in onze bovenbuik kan bevinden, ongeveer net onder onze ribben aan de linkerkant. Het is een voortzetting van de slokdarm en dient als een verbinding tussen de slokdarm en de dunne darm. Gespierde sluitspieren scheiden deze organen.

De maag begint bij de onderste slokdarmsfincter. Onze magen zijn erg gespierd met meerdere lagen.

Het eerste deel van de maag wordt de cardi genoemd en is de laag die het dichtst bij de slokdarm ligt. Hierna is er de fundus, de bovenste boog van de maag. Dit gebied wordt gevolgd door het lichaam van de maag, het grootste gebied. Ten slotte heb je het pylorus-gebied, dat het dichtst bij de uitgang naar de dunne darm ligt; de twee worden gescheiden door de pylorische sluitspier.

Nadat het zich in de maag bevindt, vindt voedsel zijn weg naar de dunne darm waar voedselmoleculen in het bloed terechtkomen via de darmwand. Dit wordt absorptie genoemd. Enzymen werken het beste in alkalische omstandigheden, dus gal wordt geproduceerd door de lever, opgeslagen in de galblaas en vervolgens vrijgegeven in de dunne darm om vetten te emulgeren en de lipasen effectiever te laten werken.

Spijsvertering en enzymen

Zoals we hebben gezien, spelen enzymen een belangrijke rol bij de chemische afbraak van voedsel tijdens de spijsvertering. Maar wat zijn deze moleculen precies en hoe doen ze hun werk?

We weten al dat enzymen het beste werken bij hun optimale pH, dus ze zijn sterk afhankelijk van de juiste omstandigheden die voor hen worden ingesteld in de maag of darm.

Er zijn drie hoofdtypen enzymen: protease, carbohydrase en lypase.

Absorptie

Protease-enzymen worden gevonden in de maag, dunne darm en pancreas en hun taak is om eiwitten te verteren. Pepsine is een veel voorkomend type protease en helpt bij het afbreken van de lange ketens van aminozuurmoleculen die in eiwitten worden gevonden in kleinere verbindingen die peptiden worden genoemd en vervolgens in afzonderlijke aminozuren die gemakkelijker worden opgenomen in de dunne darm. Mogelijk moet je de vergelijking voor dit proces kennen, namelijk:

eiwitten -protease-> aminozuren

Koolhydrasenzymen breken, zoals je zou verwachten, lange zetmeelmoleculen af. Ze worden afgescheiden door de mond, alvleesklier en dunne darm. Eén type, genaamd amylase, wordt in ons speeksel gevonden en begint zijn werk te doen terwijl we op ons voedsel kauwen.

De eerste stap is om de complexe zetmeelmoleculen af ​​te breken in maltose-moleculen (ze van polysacharide naar disacharide te brengen) en vervolgens wordt het weer afgebroken tot glucose.

De vergelijking is als volgt:

zetmeel -amylase-> maltose -maltase-> glucose

Ten slotte wordt lipase gevonden in de alvleesklier en de wanden van de dunne darm. Complexe vetten, lipiden genoemd, worden opgesplitst in oplosbare vetzuur- en glycerolmoleculen zoals aangegeven in de woordvergelijking:

lipiden -lipse-> vetzuren + glycerol

Verschillende dingen gebeuren met verteerd en onverteerd voedsel zodra ze door de darm zijn gegaan; verteerde voedselmoleculen leveren energie en bouwen nieuwe eiwitten op in een proces dat assimilatie wordt genoemd, terwijl onverteerbare stoffen de dikke darm bereiken, het eerste deel van de dikke darm.

Ontlasting

Wat doet het rectum?

Als al het resterende water is opgenomen, worden de bacteriën en cellen (onverteerd voedsel) die overblijven afval, ook wel ontlasting genoemd. Dit halfvaste materiaal wordt opgeslagen in het rectum, dat het laatste deel van de dikke darm vormt en vervolgens uit de anus wordt geleid in een proces dat de stoelgang wordt genoemd.

Het rectum biedt tijdelijke opslag, en het is als de rectale wanden uitzetten als gevolg van het verzamelen van ontlasting waardoor je de behoefte voelt om naar het toilet te gaan of te poepen. Peristaltische golven duwen het afval uit het rectum.

De anus neemt het dan over en regelt de verwijdering van de feces, met name door de anale sluitspier. De interne en externe spieren ontspannen, waardoor het afval kan worden doorgegeven en vervolgens door de anus omhoog te trekken over de uitgaande hekken.

Stoelgang, d.w.z. het proces van het passeren van semi-vast afval wanneer je naar het toilet gaat, is niet te verwarren met uitscheiding.

Uitscheiding is het verwijderen van afvalproducten uit het lichaam via andere organen, zoals de huid.

Tijdens je cursus leer je ook meer over urine en hoe dit het lichaam verlaat bij zowel mannen als vrouwen.

Vis in koraal.
In de diepzee ziet dit proces er heel anders uit | Bron: Pexels

Biologie: Enkele Interessante Feiten

Als al het bovenstaande een beetje wetenschappelijk aanvoelt en je in de war heeft gebracht, bekijk dan de volgende leuke feiten en bekijk het spijsverteringsstelsel in meer praktische termen.

  • Wij mensen eten ongeveer 500 kilo voedsel per jaar
  • Ons lichaam produceert in een dag ongeveer 1,7 liter speeksel
  • De standaard slokdarm meet ongeveer 25 centimeter lang
  • Zelfs als je een handstand zou doen, zou je lichaam nog steeds het voedsel dat je opneemt in de slokdarm bewegen, omdat de spieren samentrekken als golven om het in de juiste richting te duwen
  • De maag van een gewone volwassene kan ongeveer 1,5 liter eten en drinken bevatten
  • Van de ongeveer 11,5 liter voedsel en water die je op een dag opneemt, gaat er slechts 100 milliliter verloren in je ontlasting. Je leert meer over uitscheiding in je lessen.
  • Voedsel dat je mond binnenkomt, wordt zowel verwarmd als gekoeld om het tot de optimale temperatuur voor spijsvertering te maken. Dus als je voedsel eet, zal je mond het afkoelen en als je gekoelde materialen eet, zal het de temperatuur verhogen.
  • Het is fascinerend wat ons lichaam kan doen en hoeveel werk ze doen om ons in leven en gezond te houden. Het is geen wonder dat we 's nachts moeten rusten! Maar zelfs terwijl we slapen, blijven onze lichamen hun talrijke taken uitvoeren...

Om nog meer te leren dan je zou doen in je klas of met behulp van zelfstudiemethoden, kan je meer leren van biologieleraren op niveau.

Heb je een leraar Biologie nodig?

Vond je dit artikel leuk?

0 vote(s)
Laden...

Joep