Naar alle leermiddelen

Biologie: Hoofdstuk 4 (Voortplanting)

Bevruchting

In de eierstokken (ovaria) van een vrouw ontwikkelt zich elke maand een eicel. Na de ovulatie (eisprong) komt de eicel in de eileider.
Bij een bevruchting dringt een aantal spermacellen door de laag follikelcellen (die rond de eicel zitten) heen. De spermacel die als eerste succesvol contact maakt met het celmembraan van de eicel, versmelt samen met de kern van de eicel. Voor andere spermacellen wordt de eicel ondoordringbaar (er ontstaat een bevruchtingsmembraan).
Na de bevruchting ontstaat een zygote.

De eerste delingen (klievingsdelingen) wordt het klompje cellen een blastula. De blastula gaat zich vervolgens innestelen in het baarmoederslijmvlies. Uit de buitenkant van de blastula (trofoblast) groeien vlokken het baarmoederslijmvlies in. Deze vlokken zorgen voor het vervoer van zuurstof en voedingsstoffen.
De embryoblast is het groepje stamcellen waaruit alle celtypen van het embryo ontstaan. Het embryo begint als een platte kiemschijf.
Er ontstaan twee vliezen rond de kiemschijf: het amnion (ontstaat uit het amnionblaasje) en het chorion (ontstaat uit het trofoblast). Deze twee vliezen omringen het vruchtwater.

Het embryo krijgt voedingsstoffen binnen en geeft voedingsstoffen af via de placenta. Hierin zitten de bloedvaten van de moeder en het kind dicht bij elkaar, waardoor stoffen zich kunnen uitwisselen. De navelstreng verbindt het embryo en de placenta. De bloedsomlopen van de moeder en het kind zijn dus gescheiden van elkaar.

Schadelijke stoffen in het bloed van de moeder kunnen dus wel in de bloedsomloop van het kind komen.
Na acht weken noem je het embryo een foetus.

De aanwezigheid van een Y-chromosoom bepaalt de vorming van geslachtsorganen. Embryo’s met een X- en Y-chromosoom groeien vrijwel altijd uit tot man. Er worden dan testes (teelballen) ontwikkeld.
Bij vrouwen ontwikkelen eicellen zich in de ovaria, waarvan er elke maand (van puberteit tot overgang) een rijpe eicel vrijkomt (ovulatie). Deze eicel kan bevrucht worden in de eileider, waarna de bevruchte eicel naar de baarmoeder wordt vervoerd. De baarmoeder is bekleed met slijmvlies dat elke maand aangroeit ter voorbereiding op een zwangerschap. Als er geen zwangerschap optreedt, wordt het slijmvlies afgevoerd tijdens de menstruatie. De vagina vormt de toegang tot de baarmoeder. De schaamlippen beschermen de vagina. De clitoris, die gevoelig is voor prikkeling, kan een orgasme veroorzaken bij stimulatie.

De teelballen bevatten zaadbuisjes waar spermacellen worden geproduceerd. Deze zaadbuisjes monden uit in de bijballen, waar de spermacellen rijpen en opgeslagen worden. Bij seksuele opwinding vult bloed de zwellichamen van de penis, wat leidt tot een erectie. Bij een zaadlozing worden spermacellen via de penis naar buiten geduwd, waarbij de zaadblaasjes en prostaatklier vocht toevoegen om sperma te vormen.

Primaire geslachtskenmerken zijn vanaf de geboorte aanwezig (M: penis & balzak; V: schaamlippen en vagina). Secundaire geslachtskenmerken ontstaan tijdens de puberteit (M: groeien teelballen, prostaat, zaadblaasjes en penis, grotere spiermassa, groeien stembanden, beharing; V: groeien borsten en verbreden heupen, beharing, groeien en ontwikkeling geslachtsorganen). Tertiaire geslachtskenmerken zijn de geestelijke en geslachtsveranderingen tijdens de puberteit. De meeste mensen zijn heteroseksueel, maar sommige zijn homoseksueel, lesbisch, biseksueel of aseksueel. Mensen die zich niet thuis voelen in hun biologische geslacht, zijn transgender, en mensen met geslachtskenmerken van beide geslachten zijn intersekse.
Ongewenste intimiteiten, zoals aanrakingen of opmerkingen, kunnen leiden tot psychologische schade. Ernstige gevallen zijn aanranding en verkrachting.

Geslachtscellen

Menselijke geslachtscellen bevatten 23 chromosomen. Deze cellen zijn haploïd (n): van elk type chromosoom hebben ze 1 exemplaar.
Als twee geslachtscellen versmelten, bevat de nieuwe cel 46 chromosomen, van elk type 2 exemplaren (diploïd (2n)).
Van elk chromosomenpaar in een lichaamscel is 1 chromosoom afkomstig van de moeder, het andere van de vader (homologe chromosomen). Beide chromosomen bevatten informatie over dezelfde erfelijke eigenschappen.

Meiose bestaat uit 2 stappen (meiose I en meiose II). Tijdens de interfase van meiose I wordt het DNA verdubbelt. Elk chromosoom bestaat nu uit 2 chromatiden. Deze chromatiden zijn aan elkaar gelijk. De 2 chromosomen die eerder samen een paar vormden, zoeken elkaar nu op. Ze gaan samen naar het equatorvlak toe. Hier vindt crossing-over plaats: de chromatiden van de homologe chromosomen wisselen stukken uit. Nu wordt elk chromosoom naar een pool toe getrokken. De twee cellen die hierna ontstaan hebben dus van elk voormalig chromosomenpaar 1 chromosoom, en dat chromosoom bestaat uit 2 identieke chromatiden. Het is dus niet zo dat alle chromosomen die oorspronkelijk van de vader komen nu bij elkaar liggen in 1 cel. Deze willekeur in de positie van het DNA heet recombinatie.
De twee cellen die nu ontstaan zijn (einde van meiose I) zijn dus haploïde cellen, maar elk chromosoom bestaat wel uit twee chromatiden.
Bij meiose twee worden deze chromatiden van elkaar gescheiden. Nu ontstaan er dus vier haploïde cellen.
(Zie voor de benamingen van de fases Binas 76B2 en 76B3! Deze moet je begrijpen/weten!)
Dit is een overzicht van de verdeling van de chromosomen tijdens de meiose.

Vrouwelijke geslachtscellen vormen zich al voor de geboorte. Er ontstaan elke miljoenen kiemcellen (diploïde oögonia). Een deel van de oögonia begint aan de meiose, maar ze stoppen in profase I. Deze cellen vormen de diploïde primaire oöcyten. Deze oöcyten bevinden zich in follikels. Onder invloed van hormonen gaat de meiose vanaf de puberteit weer verder. Elke menstruatiecyclus hervatten 5 tot 12 follikels de meiose. Meestal maakt slechts 1 follikel meiose I af.
De meiose van de oöcyten is niet in balans. 1 cel (de secundaire oöcyt) krijgt al het cytoplasma, terwijl de andere cel (het poollichaampje) geen rol meer speelt.
De secundaire oöcyt begint aan meiose II, maar stopt in metafase II. Pas na de bevruchting wordt (eigenlijk) de daadwerkelijke eicel gevormd, omdat dan de meiose helemaal wordt afgemaakt.
De complete meiose voor de vorming van geslachtscellen bij een vrouw, speelt zich dus af over een lange tijdspan: van voor de geboorte van een vrouw tot de bevruchting van de eicel.

Bij een man duurt de vorming van spermacellen ongeveer 2 maanden. In de zaadbuisjes bevinden zich spermatogonia (kiemcellen) die zich door mitose blijven delen. Vanaf de puberteit gaat een deel van de spermatogonia als primaire spermatocyt aan de meiose beginnen. Uit de primaire spermatocyt ontstaan na meiose I 2 haploïde secundaire spermatocyten. Na meiose II worden dit spermatiden. Deze spermatiden worden spermacellen.

Hormonen en bevalling

Onder de hypothalamus zit de hypofyse: een kleine hormoonklier. Door middel van de GnRH-hormonen stuurt de hypothalamus de hypofyse aan. De hypofyse gaat vervolgens FSH (follikelstimulerend hormoon) en LH (luteïniserend hormoon) afgeven aan het bloed. Met de afgifte van deze hormonen start de puberteit.
Bij jongens stimuleert FSH de productie van spermacellen. LH stimuleert bij jongens de vorming van testosteron. Testosteron is betrokken bij de vorming van spermacellen en bij het ontstaan van de secondaire geslachtskenmerken. Bovendien remt testosteron de vorming van GnRH, FSH en LH. Als het lichaam te weinig testosteron maakt dan wordt deze rem vermindert, waardoor de aanmaak van testosteron weer stijgt (negatieve terugkoppeling).
Bij meisjes zijn de follikels in de ovaria gevoelig voor de hormonen FSH en LH. FSH start de menstruatiecyclus. De follikels maken oestrogenen die de GnRH-productie remmen (negatieve terugkoppeling). Hierdoor rijpen niet te veel follikels.
Na dag 12 van de cyclus zorgen oestrogenen er juist voor dat er meer GnRH wordt gemaakt (positieve terugkoppeling). Hierdoor komen er genoeg hormonen in het bloed om meiose I en de ovulatie te voltooien.
Na de ovulatie vormen de achtergebleven follikelcellen het gele lichaam. Het gele lichaam geet het hormoon progesteron af. Dit hormoon stimuleert verdere groei en ontwikkeling van het baarmoederslijmvlies.
Als de eicel niet bevrucht is, verschrompelt het gele lichaam. De hoeveelheden oestrogenen en progesteron in het bloed neemt snel af waardoor de menstruatie begint en de cyclus weer begint.
Als de eicel wel bevrucht is, produceert de trofoblast het hormoon HCG. Dit hormoon stimuleert de productie van progesteron, waardoor er geen menstruatie plaatsvindt.
Door de progesteron is de vorming van FSH en LH geremd, waardoor tijdens de zwangerschap geen eicellen meer rijpen.
In de derde maand van de zwangerschap neemt de placenta de taak van het gele lichaam over.

Na negen maanden is de foetus volgroeid en kan de bevalling beginnen.
Prostaglandinen leiden tot samentrekking van de spieren in de baarmoederwand: weeën. Het hormoon oxytocine stimuleert het samentrekken van het spierweefsel. Door de zenuwimpulsen op de baarmoederwand gaat de hypofyse nog meer oxytocine produceren. Hierdoor gaan de weeën over in persweeën. Deze weeën persen de baby naar buiten. Nadat de baby is geboren zorgen naweeën voor de nageboorte.

Prolactine is een hormoon die de melkvorming in de borsten simuleert. Als een baby aan de tepel zuigt, wordt de productie van prolactine en oxytocine, waardoor de moedermelk wordt afgegeven.

Hulp bij zwangerschap

Kunstmatige inseminatie (KI) kan een oplossing zijn als het spermacellen niet lukt om de eicel te bevruchten. Bij KI brengt de gynaecoloog het sperma bij de vrouw in met een slangetje.
IVF is een manier om een bevruchting buiten het lichaam te faciliteren. Met een glazen buisje worden eicellen uit de follikels gezogen. Deze worden in een petrischaaltje samen met het sperma van de man gezet. Een bevruchte embryo kan vervolgens worden teruggezet in de baarmoeder.
Bij ICSI wordt 1 enkele zaadcel geïnjecteerd in de eicel. Voor de rest loopt dit traject hetzelfde als IVF.

Twee-eiige tweelingen ontstaan als er twee verschillende eicellen bevrucht worden. Eeneiige tweelingen ontstaan als een bevruchte eicel zich splitst in twee klompjes cellen.

Prenatale diagnostiek is het opsporen van aangeboren of erfelijke afwijkingen bij een foetus. Dit kan op verschillende manieren, zoals een vlokkentest (cellen uit vlokken halen), een vruchtwaterpunctie (cellen uit het vruchtwater halen), een navelstrengpunctie (bloed uit de navelstreng halen) of een NIPT (bloedafname bij de moeder).

Ouders die een zwangerschap mogelijk moeten afbreken (abortus), maken een beslissing op basis van biologische en ethische overwegingen.

Het kloneren van embryo’s is bij mensen ethisch omstreden, maar het wordt toegepast bij dieren en planten. Bij deze vorm van ongeslachtelijke vermeerdering is er wel geslachtelijke voortplanting aan vooraf gegaan.
Er zijn veel planten die aan ongeslachtelijke voortplanting doen, zoals aardappelen (met knollen), tulpen (met bollen), aardbeien (met uitlopers) enz. Hierdoor kan het aantal nakomelingen snel toenemen. Bij weefselkweek worden gunstige eigenschappen met elkaar gemengd (m.b.v. ongeslachtelijke voortplanting).

Soa’s

Seksueel overdraagbare aandoeningen zijn infectieziektes die zich kunnen verspreiden door intiem contact.
Bacteriële soa’s zijn goed te bestrijden met antibiotica. Een aantal bacteriële soa’s:

Virale soa’s (veroorzaakt door een virus) zijn moeilijk te bestrijden, omdat er geen eenvoudig middel bestaat om een virus onschadelijk te maken. Een aantal virale soa’s:

Parasitaire soa’s worden veroorzaakt door een ander organisme (parasiet). Enkele voorbeelden:

Sommige anticonceptiemiddelen voorkomen (naast het voorkomen van zwangerschap) ook de besmetting met soa’s.

Handige Binas-tabellen