Issuu

fh o

of d IN

GENI

pr oe

3.1

Biologie

LEER SCHRIFT

pr oe

fh o

of d IN

pr oe

fh o Biologie

of d IN

GENIE 3.1

pr oe

fh o

of d IN

INHOUD STARTEN MET GENIE

GENIE EN DIDDIT

1 Welke structuren maken het een organisme mogelijk om in te spelen op waarneembare veranderingen?

HOE WORDT DE WERKING VAN EEN ORGANISME GEREGELD?

THEMA 01: REGELSYSTEMEN BIJ ORGANISMEN CHECK IN VERKEN

1.1 Wat is een prikkel? 1.2 Welke soorten prikkels kunnen organismen waarnemen?

22 27

HOOFDSTUK 2: Welke structuren zorgen voor het opvangen en reageren op prikkels? 29

HOOFDSTUK 1: Waardoor worden regelsystemen geactiveerd? 22

2 Op welke manier wordt de werking van een organisme geregeld?

HOOFDSTUK 3: Hoe ontstaat een evenwicht in een organisme? 39

pr oe

fh o

of d

2.1 Hoe gebeurt het opvangen en reageren op prikkels bij dieren? 29 2.2 Hoe gebeurt het opvangen en reageren op prikkels bij planten? 34

3.1 Hoe verwerken dieren prikkels om een evenwicht te bereiken? 3.2 Hoe zorgt een regelsysteem voor evenwicht? 3.3 Hoe coördineren planten de reacties op prikkels om een evenwicht te bereiken?

39 43 45

THEMASYNTHESE

CHECKLIST

PORTFOLIO

CHECK IT OUT

AAN DE SLAG

OEFEN OP DIDDIT

THEMA 02: HOE NEMEN MENSEN EN ANDERE DIEREN LICHTPRIKKELS WAAR? CHECK IN

VERKEN

THEMASYNTHESE

101

CHECKLIST

105

PORTFOLIO

OEFEN OP DIDDIT

CHECK IT OUT AAN DE SLAG

Hoe nemen mensen en andere dieren geluid waar?

of d

Hoe nemen mensen en andere dieren gevoelsprikkels waar? Hoe nemen mensen en andere dieren geurprikkels waar?

fh o

Hoe nemen mensen en andere dieren smaakprikkels waar?

pr oe

Hoe bewaren mensen en andere dieren hun evenwicht?

61 64 74 91 94

1.1 Wat is licht? 1.2 Hoe is het oog opgebouwd? 1.3 Hoe werkt het oog? 1.4 Wat als de werking van het oog verstoord is? 1.5 Hoe nemen andere dieren lichtprikkels waar?

Hoe nemen mensen en andere dieren lichtprikkels waar? 61

106 107

THEMA 03: HOE REAGEREN MENSEN EN ANDERE DIEREN OP PRIKKELS? DEEL 2

CHECK IN

na herf

stvaka

HOOFDSTUK 1: Hoe reageren spieren op impulsen van het zenuwstelsel?

HOOFDSTUK 2: Hoe reageren klieren op impulsen van het zenuwstelsel?

1 Hoe worden dwarsgestreepte spieren aangestuurd? 2 Hoe worden gladde spieren aangestuurd? 3 Het hart, een buitenbeentje tussen de spieren? Hoofdstuksynthese Checklist Portfolio

ntie

VERKEN

of d

1 Wat zijn exocriene klieren? 2 Wat zijn endocriene klieren? 3 Welke verschillen zijn er tussen exocriene en endocriene klieren? Hoofdstuksynthese Checklist Portfolio

THEMASYNTHESE CHECK IT OUT

fh o

AAN DE SLAG

pr oe

OEFEN OP DIDDIT

THEMA 04: HOE GEBEURT DE COÖRDINATIE TUSSEN PRIKKEL EN REACTIE BIJ MENSEN EN ANDERE DIEREN? CHECK IN

DEEL 2

na herf

stvaka

ntie

HOOFDSTUK 1: Hoe coördineert het zenuwstelsel de reacties op prikkels?

HOOFDSTUK 2: Hoe coördineert het hormonaal stelsel de reacties op prikkels?

1 Uit welke delen bestaat het zenuwstelsel? 2 Hoe gebeurt de overdracht van informatie in het zenuwstelsel? 3 Wat is het verschil tussen reflexen en gewilde bewegingen? 4 Wat kan de werking van het zenuwstelsel verstoren? Hoofdstuksynthese Checklist Portfolio

VERKEN

of d

1 Welke rol speelt het hormonaal stelsel als conductor? 2 Hoe herkennen hormonen hun doelcellen? 3 Hoe regelt een feedbacksysteem de werking van endocriene klieren? 4 Wat kan de werking van het hormonaal stelsel verstoren? Hoofdstuksynthese Checklist Portfolio

fh o

THEMASYNTHESE CHECK IT OUT AAN DE SLAG

pr oe

OEFEN OP DIDDIT

THEMA 05: HOE COÖRDINEREN PLANTEN REACTIES OP PRIKKELS? DEEL 2

CHECK IN

na herf

stvaka

VERKEN

HOOFDSTUK 1: Hoe gebeurt het transport van stoffen in planten?

ntie

1.1 Welke delen van de plant zorgen voor het transport van stoffen? 1.2 Welke stoffen worden er via het transportweefsel doorheen de plant vervoerd? 1.3 Welke mechanismen liggen aan de basis van het transport in de plant? 1.4 Hoe wordt de waterhuishouding geregeld? Hoofdstuksynthese Checklist Portfolio

HOOFDSTUK 2: Hoe coördineren plantenhormonen de reacties op prikkels?

fh o

of d

2.1 Welke rol spelen hormonen in planten? 2.2 Welke invloed heeft het hormoon abscisinezuur op planten? 2.3 Welke invloed heeft auxine op de groei van planten? 2.4 Welke invloed heeft ethyleen op planten? 2.5 Hoe coördineren plantenhormonen de reacties van planten om de homeostase te behouden? Hoofdstuksynthese Checklist Portfolio

THEMASYNTHESE

pr oe

CHECK IT OUT AAN DE SLAG

OEFEN OP DIDDIT LABO'S

112

STEM-VAARDIGHEDEN (VADEMECUM)

METROLOGIE •

LABO'S

Grootheden en eenheden

• Labomaterialen • Labotechnieken • Veiligheidsvoorschriften • H- en P-zinnen • Bereidingen

STAPPENPLANNEN

pr oe

fh o

of d

• Grafieken tekenen • NW-stappenplan • Werken met een microscoop • Maken van een preparaat • Bekijken en tekenen van een preparaat • Bronnenlijst opstellen

STARTEN MET GENIE

CHECK IN In de CHECK IN maak je kennis

met het onderwerp van het thema. je een aantal vragen die je op het einde van het thema kunt beantwoorden.

VERKEN

In het kadertje onderaan vind

Opbouw van een thema

In de verkenfase zul je

merken dat je al wat kennis

hebt over het onderwerp

dat in het thema aan bod komt. Jouw voorkennis

of d

wordt hier geactiveerd.

DE HOOFDSTUKKEN Een thema bestaat uit meerdere hoofdstukken. Doorheen de hoofdstukken

verwerf je de nodige kennis en vaardigheden om uiteindelijk een antwoord te geven op de centrale vraag of het probleem uit de CHECK IN.

pr oe

fh o

Na het activeren van de voorkennis volgen een aantal hoofdstukken.

SYNTHESE EN CHECKLIST We vatten de kern van het thema voor je samen in de hoofdstuksynthese en themasynthese.

Vervolgens willen we graag dat je vorderingen

maakt en dat je reflecteert op je taken en leert

uit feedback. De checklist is een hulpmiddel om zelf zicht te krijgen of je de leerdoelen al dan niet onder de knie hebt.

starten met genie

CHECK IT OUT In CHECK IT OUT pas je de vergaarde kennis en vaardigheden toe om terug te koppelen naar de vragen uit de CHECK IN.

AAN DE SLAG In het onderdeel Aan de slag Je leerkracht beslist of je

de oefeningen op het einde doorheen de lessen.

` Per thema vind je op

adaptieve

van het thema maakt of

kun je verder oefenen.

oefenreeksen om te leerstof

verder in te oefenen.

LABO’S

Ga zelf op onderzoek! Op het einde van het leerschrift staan

pr oe

fh o

of d

een aantal labo’s om verder experimenten uit te voeren.

LEREN LEREN • In de linkermarge naast de theorie is er plaats om zelf

notities te maken. Noteren tijdens de les helpt je om de leerstof actief te verwerken.

• Op

vind je alternatieve versies van de

• Op

vind je per themasynthese een kennisclip

themasynthese.

waarin we alles voor jou nog eens op een rijtje zetten.

starten met genie

Handig voor onderweg

In elk thema word je ondersteund met een aantal hulpmiddelen.

deze rode kaders. !

VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT Met GENIE ga je zelf experimenteren en op onderzoek. Daarbij moet je natuurlijk een aantal veiligheidsvoorschriften respecteren. Die vind je

terug in dit kader.

TIP

Een weetjeskader geeft extra verduidelijking of

In de tipkaders vind je handige tips terug bij het uitvoeren van de onderzoeken of opdrachten.

illustreert de leerstof met een extra voorbeeld.

WEETJE

DOORDENKER

OPDRACHT 11

We zetten doorheen het thema de belangrijkste zaken op een rijtje in

Kenniskader

Nood aan meer uitdaging? Doorheen een thema zijn er verschillende doordenkers.

of d

Niet altijd even makkelijk om op te lossen,

fh o

maar het proberen waard!

Bij het onlinelesmateriaal vind je een vademecum.

Dat vademecum ̒GENIE in STEM-vaardigheden ̓ omvat:

• stappenplannen om een grafiek te maken, opstellingen correct te bouwen, metingen uit te voeren …;

pr oe

• stappenplannen om een goede onderzoeksvraag op te stellen, een hypothese te formuleren …; • een overzicht van gevarensymbolen en P- en H-zinnen; • een overzicht van grootheden en eenheden;

• een overzicht van labomateriaal en labotechnieken; • …

starten met genie

GENIE EN DIDDIT

Je kunt erin noteren, aantekeningen maken, zelf

• Je kunt vrij oefenen en de leerkracht kan ook

voor jou oefeningen klaarzetten.

• De leerstof kun je inoefenen op jouw niveau.

materiaal toevoegen ...

Een e-book is de digitale versie van het leerschrift.

HET ONLINELEERPLATFORM BIJ GENIE

voor jou heeft klaargezet.

Hier vind je de opdrachten terug die de leerkracht

of d

Hier kan de leerkracht toetsen en taken voor jou klaarzetten.

Meer info over diddit vind je op https://www.vanin.diddit.be/nl/leerling.

fh o

Benieuwd hoever je al staat met oefenen en

opdrachten? Hier vind je een helder overzicht

pr oe

van je resultaten.

• Hier vind je het lesmateriaal per thema. • Alle instructiefilmpjes, kennisclips en demovideo’s zijn ook hier verzameld.

In de uitgave bieden we bovenop het beeldmateriaal verschillende 3D-beelden aan.

Denk maar aan een 3D-voorstelling van een oog.

Zo ervaar je wetenschappen op een heel nieuwe manier! 12

GENIE EN DIDDIT

DOWNLOAD 3D-APP

INLEIDING

Î HOE WORDT DE WERKING VAN EEN ORGANISME GEREGELD?

1 Welke structuren maken het een organisme mogelijk om in te spelen op waarneembare veranderingen? OPDRACHT 1

Lees de artikels.

ARTIKEL 1

Meer oogst met muziek

egenwoordig zijn er pakketten te koop met een geluidinstallatie en aangepaste muziek om je planten beter te doen groeien. De trillingen van de geluidsgolven zouden een positief effect hebben op de groei van de plant. Producenten spelen daar handig op in door ook nog speciale voeding aan te bieden die in combinatie met de muziek nog betere resultaten oplevert. Voorlopig is er nog niets bewezen, maar wetenschappers zijn volop bezig met het onderzoeken van de invloed van muziek op planten.

ARTIKEL 2

Naar: www.science19.com

Van alcohol krijg je honger

fh o

of d

Veel studenten weten het: na een nachtje doorzakken wordt de frietkraam of kebabzaak plots onweerstaanbaar. Er is al veel onderzoek gedaan naar het verband tussen alcoholgebruik en hongergevoel. Men stelde vast dat bij een experiment met muizen het hongergevoel werd opgewekt bij overmatig alcoholgebruik. Na het drinken van veel alcohol zijn we volgens een ander onderzoek ook gevoeliger voor geuren en krijgen we meer zin in vettig voedsel.

pr oe

ARTIKEL 3

Naar: www.eoswetenschap.eu

BLOEMEN IN HET ZONNETJE

ntluikende zonnebloemen volgen de stand van de zon. ’s Morgens zijn ze naar het oosten gericht, tegen de avond ‘kijken’ ze naar het westen. ’s Nachts draaien ze rustig weer terug. Die beweging vertonen de bloemen dankzij de combinatie van het zonlicht en een interne klok.

ARTIKEL 4

Naar: De Standaard

Meet een leugendetector leugens?

ls mensen liegen reageert hun lichaam onbewust via de hartslag, de bloeddruk en de ademhaling. Klamme handen of een snelle hartslag kunnen aanwijzingen zijn dat iemand liegt. Een leugendetector meet dus geen leugens, maar gaat na bij welke vragen of uitspraken er verhoogde lichamelijke activiteit is. Naar: www.quest.nl

INLEIDING

conductor geleidt informatie

effector voert de reactie uit

reactie actie als antwoord op de prikkel

lokken vaak een reactie uit, zoals honger na een overmaat aan alcohol.

De uitlokkende factor waarop je reageert, is een waarneembare verandering. We noemen dat een prikkel.

Het antwoord op de prikkel is een actie die het organisme uitvoert, het is de reactie.

herkent en vangt de prikkel op

of een stresserende situatie. Ook veranderingen binnen in een organisme

Maar om op een prikkel te kunnen reageren is het eerst nodig om de

informatie van de prikkel te herkennen. Een receptor zal namelijk eerst de prikkel opvangen.

receptor

veranderingen in de omgeving, zoals een verandering in de lichthoeveelheid

• Bij dieren zijn receptoren vaak in zintuigen gesitueerd. In het oor liggen bijvoorbeeld receptoren om geluid op te vangen.

• Planten hebben ook receptoren om prikkels op te vangen. Ze hebben

waarneembare verandering

Uit de voorbeelden bij opdracht 1 blijkt dat reacties worden uitgelokt door

echter geen zintuigen. Hun receptoren liggen verspreid over het

organisme. Ontluikende zonnebloemen kunnen bijvoorbeeld de stand van de zon volgen omdat ze receptoren voor licht bezitten.

Na het opvangen van de prikkel door de receptor is er een schakel nodig die

prikkel

de informatie over deze prikkel naar de plaats van de reactie brengt. Deze

informatieoverdracht door het lichaam noemen we de geleiding. Zowel het zenuwstelsel als het hormonaal stelsel kunnen als geleider of conductor fungeren.

• Bij het roepen van je naam geleidt je zenuwstelsel deze informatie van je oren naar je spieren: je draait je hoofd.

• Bij het ondergaan van een leugentest, produceert je lichaam hormonen.

of d

Zij geleiden de informatie naar je klieren, waardoor je zweet, je bloeddruk stijgt en je hartslag versnelt.

pr oe

fh o

De uiteindelijke reactie op een prikkel gebeurt door de effectoren. Spieren

INLEIDING

en klieren zijn effectoren. Spieren hebben als effect dat er bewegingen optreden, zoals bij het wegrennen van een gevaarlijke hond. Klieren

produceren hormonen of sappen. Denk maar aan adrenaline of het water dat je in je mond komt als je aan lekker eten denkt.

De reactie op een prikkel treedt niet altijd op in het orgaan of lichaamsdeel waarmee de prikkel wordt waargenomen. Zo registreren je zintuigen

een gevaarlijke hond, maar gebruik je bij het wegrennen je spieren. Op afbeelding 1 wordt dit proces schematisch voorgesteld.

receptor conductor

prikkel conductor

effector

Afb. 1 Verband tussen receptoren, conductor en effectoren

• Een prikkel is een waarneembare verandering waarop een organisme kan reageren.

• Om in te spelen op waarneembare veranderingen beschikt een organisme over gespecialiseerde structuren.

opvangt.

• Een receptor is een structuur die bepaalde prikkels herkent en • Effectoren zijn spieren of klieren die de reactie uitvoeren.

• Het zenuwstelsel en het hormonaal stelsel zorgen voor de

informatieoverdracht tussen receptor en effector; het zijn de geleiders of conductoren.

• De reactie zelf is een actie van het organisme als antwoord op de

of d

prikkel. De reactie wordt altijd door de effector uitgevoerd.

pr oe

fh o

2 Op welke manier wordt de werking van een organisme geregeld?

Het zenuwstelsel en het hormonaal stelsel geven in het lichaam signalen door en stemmen zo de werking van de verschillende organen op elkaar

af. Ze spelen een belangrijke rol bij het regelen van de lichaamswerking. In een stresserende situatie, zoals bij het weglopen voor een hond, reageren bijvoorbeeld meerdere stelsels tegelijkertijd: je spierkracht neemt toe, je hart zal sneller pompen, je bloeddruk stijgt … . De regeling van deze

samenwerking gebeurt door een geordende opeenvolging van stappen. De opeenvolgende stappen vormen samen het regelsysteem.

In het voorbeeld op p. 15 regelt het zenuwstelsel de reacties op prikkels

door de werking van de receptoren in je huid en de effectoren in je handen op elkaar af te stemmen.

INLEIDING

Voorbeeld: zenuwstelsel regelt reacties op prikkels. Je warmt je handen bij een kampvuur.

Receptoren in je huid vangen de warmteprikkel op.

Er wordt een signaal

Je hersenen controleren de temperatuur. Het wordt te warm en de hersenen

zenuwstelsel

bepalen een reactie.

naar de hersenen gestuurd.

De warmte is de prikkel.

Er wordt een signaal

naar de spieren gestuurd.

De spieren in je hand ontvangen het

signaal, zij zijn de effectoren.

Omdat het te warm wordt, trek je je handen

weg van het vuur; dat is de reactie.

of d

Ook het hormonaal stelsel regelt de reacties op prikkels volgens dit regelsysteem. In het voorbeeld van de gevaarlijke hond kun je de

verschillende stappen van het regelsysteem terugvinden: dit veroorzaakt

pr oe

fh o

angst of stress.

INLEIDING

Er treden hierbij meerdere reacties op, zoals een verhoogde alertheid, je

ademt sneller en je bloeddruk stijgt; je begint te zweten en je hart pompt sneller. De weefsels die de reacties uitvoeren ontvangen signalen via

het bloed. Het bloed voert signaalstoffen aan, in dit geval het hormoon

adrenaline. Dat hormoon wordt geproduceerd door een klier: de bijnier. • Prikkel: angst van de hond

• Receptor: de ogen en de oren

• Geleider of conductor: hormonaal stelsel • Effectoren: hart, longen, zweetklieren ...

• Reactie: meerdere reacties tegelijkertijd

Door de samenwerking tussen de verschillende onderdelen van je lichaam te regelen, kun je optimaal functioneren in een stresserende situatie.

Planten reageren ook op prikkels. Een lichtprikkel wordt door receptoren

opgevangen. Het signaal wordt over de plant verspreid waardoor de plant naar het licht toe groeit.

Door voortdurend te reageren op veranderende omstandigheden zorgt een regelsysteem ervoor dat organismen op de gepaste manier functioneren

en reageren. Zo kan een organisme correct blijven werken. Het hormonaal

stelsel en het zenuwstelsel werken volgens een regelsysteem om de werking

van verschillende onderdelen van je lichaam te coördineren.

Het zenuwstelsel en het hormonaal stelsel coördineren de reacties en

regelen de samenwerking tussen de verschillende onderdelen van een

organisme. De coördinatie gebeurt met behulp van een regelsysteem. Een regelsysteem is een geheel van geordende processen dat

ervoor zorgt dat een organisme gepast reageert op waarneembare veranderende omstandigheden (prikkels).

In de thema’s bestuderen we achtereenvolgens verschillende

onderdelen van regelsystemen.

loep.

• In thema 1 nemen we de soorten prikkels en de reactie op prikkels bij dieren en planten onder de

• In thema 2 bekijken we hoe de prikkels worden opgevangen door receptoren bij de mens en andere

of d

dieren. We bespreken ook enkele zintuigen in detail.

• In thema 3 bekijken we de werking van effectoren: de spieren en klieren.

• In thema 4 bestuderen we de conductoren; hoe coördineren het zenuwstelsel en het hormonaal stelsel reacties op prikkels om het inwendig milieu in balans te houden?

fh o

• In thema 5 bekijken we homeostase bij planten. We bestuderen hoe planten reacties op prikkels

pr oe

coördineren.

INLEIDING

pr oe

fh o

of d IN

Notities

REGELSYSTEMEN BIJ ORGANISMEN

THEMA 01

CHECK IN

VERKEN

HOOFDSTUK 1: Waardoor worden regelsystemen geactiveerd? 22

1.1 Wat is een prikkel?

1.2 Welke soorten prikkels kunnen organismen waarnemen?

HOOFDSTUK 2: Welke structuren zorgen voor het opvangen en reageren op prikkels? 29

2.1 Hoe gebeurt het opvangen en reageren op prikkels bij dieren?

29 34

HOOFDSTUK 3: Hoe ontstaat een evenwicht in een organisme? 39

2.2 Hoe gebeurt het opvangen en reageren op prikkels bij planten?

3.1 Hoe verwerken dieren prikkels om een evenwicht te bereiken? 39 43

3.3 Hoe coördineren planten de reacties op prikkels om een evenwicht te bereiken?

of d

3.2 Hoe zorgt een regelsysteem voor evenwicht?

CHECKLIST

fh o

THEMASYNTHESE PORTFOLIO

pr oe

CHECK IT OUT AAN DE SLAG

50 51

CHECK IN

Î Waarom heb ik dorst? Bekijk de infografiek en beantwoord de vragen. 1 Uit hoeveel procent water bestaat het lichaam van een 14-jarige?

2 Waarvan is het percentage water in je lichaam afhankelijk?

3 Op welke manieren verliest je lichaam water?

4 Hoe weet je wanneer je watergehalte in je

lichaam te laag is?

JAAR

Schoon drinkwater mag dan door velen als een fundamenteel recht worden beschouwd, maar 844 Onliefst 800 miljoen mensen op deze 71 % 18 % miljoen zuiver van de moet wereld hebben er geen toegang toe. mensen drinkwereldgemiddeld In bepaalde delen van de wereld is hebben geen water bevolking 30 minuten enkele toeveroorzaakt beschikt lopen om drinkbaar leidingwater niets meer dan gang tot veilig 502 200 doden thuis over drinkwater te een droom en voor veel mensen komt drinkwater. per jaar. drinkwater. bereiken. hun drinkwater uit vervuilde rivieren en beken. Als we water blijven verbruiken zoals we dat vandaag doen, bestaat het risico dat we tegen 2030 een watertekort hebben van 40 %. Dat zou voornamelijk het gevolg zijn van de steeds toenemende wereldbevolking. Als de bevolking groeit, groeit ook de consumptie. Om aan die groeiende vraag te kunnen voldoen, zal ook de voedingsindustrie steeds meer water nodig hebben. Daarom wil de zesde Duurzame Ontwikkelingsdoelstelling (SDG 6) universele toegang tot water en sanitaire voorzieningen voor iedereen verzekeren.

pr oe

fh o

of d

R OM OVE NA TE DENKEN

INFO SDG 6

Meer weten over SDG6? Scan de QR-code.

Welke veranderingen kan je lichaam waarnemen?

Hoe neemt je lichaam veranderingen waar?

Kunnen planten veranderingen waarnemen?

Hoe reageren organismen op veranderingen in de omgeving?

We zoeken het uit!

THEMA 01

check in

VERKEN

Î Welk dynamisch evenwicht ken je? OPDRACHT 1

Bekijk de grafiek en beantwoord de vragen.

2 1

populatie vossen en konijnen

0 0

20 25 tijd (in jaren)

Grafiek 1 Populatie vossen en konijnen doorheen de tijd

2 Wie zijn de prooien?

1 Wie zijn de jagers?

3 Wat gebeurt er als het aantal ‘jagers of predators’ toeneemt?

of d

4 Wat gebeurt er als het aantal ‘prooien’ toeneemt?

5 Wat gebeurt er als het aantal prooien daalt?

fh o

6 Hoe noem je de relatie tussen vossen en konijnen?

pr oe

7 Welk begrip uit de eerste graad ken je die de slingerbeweging in de grafiek tussen konijnen en vossen weergeeft?

De slingerbeweging waarbij het aantal organismen zichzelf in evenwicht houdt, noemen we het ecologisch evenwicht of biologisch evenwicht. De relatie tussen prooi en jager is een dynamisch evenwicht. Aan de basis van dit dynamisch evenwicht kun je een duidelijk systeem ontdekken.

Nu zoeken we uit hoe een organisme zijn werking bijstuurt om in evenwicht te blijven. Hebben organismen ook een systeem dat zorgt voor een evenwicht?

In hoofdstuk 1 onderzoeken we waardoor regelsystemen worden geactiveerd.

In hoofdstuk 2 onderzoeken we welke structuren zorgen voor het opvangen en reageren op veranderingen in de omgeving.

In hoofdstuk 3 gaan we ten slotte dieper in op hoe er juist een evenwicht tot stand kan komen.

THEMA 01

verken

HOOFDSTUK 1

Î Waardoor worden regelsystemen geactiveerd?

LEERDOELEN Je kunt al: M een dynamisch evenwicht binnen een systeem omschrijven.

Je wordt voortdurend blootgesteld aan allerlei activiteiten

Je leert nu:

M de reactie op een prikkel beschrijven;

rondom je. Het begint ’s morgens al. Je wordt wakker

door je wekker. Er is lawaai aan de ontbijttafel. Onderweg naar school is het druk: fietsers, voetgangers, auto’s en

M een prikkel omschrijven;

M de kenmerken van een prikkel herkennen;

te zijn. Je lichaam neemt al die activiteiten waar. Onder welke voorwaarden reageert je lichaam op dergelijke

M verschillende soorten prikkels herkennen.

bussen. Je baant je er een weg door om op tijd op school

of d

activiteiten?

fh o

1.1 Wat is een prikkel?

OPDRACHT 2

Bekijk de onderstaande reacties van organismen. 1 Noteer op het eerste lijntje de reactie van het organisme op de afgebeelde situatie.

pr oe

2 Waardoor wordt de reactie uitgelokt? Noteer op het tweede lijntje. 1

2 22

THEMA 01

2 hoofdstuk 1

1 2

Uit de voorgaande voorbeelden blijkt dat organismen kunnen reageren op

veranderingen in de omgeving zoals droogte, chemische stoffen, gewijzigde temperatuur … Ook veranderingen binnenin een organisme zoals een volle blaas lokken soms reacties uit. Al die veranderingen noem je prikkels.

Je wordt voortdurend blootgesteld aan een waaier van veranderingen in je

lichaam en in je omgeving. Je onderzoekt nu onder welke voorwaarden al die ONDERZOEK

Wat is een prikkel? 1

of d

Wanneer is een verandering in de omgeving van een organisme een prikkel? Hypothese

fh o

Onderzoeksvraag

OPDRACHT 3

veranderingen prikkels zijn en wat juist de kenmerken van een prikkel zijn.

Als

dan

pr oe

Brainstorm met je klas over een goede hypothese.

TIP

Hulp nodig om een goede hypothese te formuleren? Bekijk de checklist in het vademecum.

CHECKLIST HYPOTHESE

THEMA 01

hoofdstuk 1

p er duo een blinddoek zaklamp (of licht op je smartphone) een blad papier Werkwijze

Benodigdheden

1 Werk per twee.

2 Eén leerling wordt geblinddoekt. Dat is de proefpersoon.

3 De proefpersoon wordt nu onderworpen aan een aantal veranderingen in de omgeving.

4 Schijn plots met de zaklamp in de richting van de proefpersoon. 5 Neem een blad papier.

De proefpersoon steekt zijn hand op als hij of zij de verandering waarneemt.

6 Scheur een stukje van dat blad en laat het in de handpalm van de proefpersoon vallen. 7 Herhaal de vorige stap, maar maak de stukjes steeds kleiner en kleiner. 8 De proefpersoon mag de blinddoek afnemen.

Let op! Schijn niet met de zaklamp in de ogen.

Waarneming

9 Schijn opnieuw met de zaklamp in de richting van de proefpersoon.

a Wat stel je vast wanneer je met de zaklamp naar de geblinddoekte persoon schijnt?

b Wat stel je vast wanneer je met de zaklamp schijnt wanneer de blinddoek weg is?

of d

c Wat stel je vast wanneer de stukjes papier steeds kleiner worden? 6

Verwerking

pr oe

fh o

a Is het schijnen met een zaklamp altijd een prikkel? Verklaar.

b Is het vallen van een stukje papier op de hand altijd een prikkel? Verklaar.

Besluit

Noteer een besluit.

THEMA 01

hoofdstuk 1

Reflectie a De uitvoering van de proef verliep vlot / niet vlot (schrap wat niet past), omdat:

b Vergelijk je hypothese met je besluit.

Blijft een prikkel altijd een prikkel? Je komt een parfumeriewinkel binnen om een nieuw parfum te kopen en je ruikt een heleboel verschillende geuren. Na een

tiental minuten is het jouw beurt. De verkoopster laat je andere

OPDRACHT 4

geuren ruiken. De lekkerste koop je! Hoe kan het dat je tussen al

die verschillende geuren nog in staat bent een nieuw parfum te

OPDRACHT 5

of d

kiezen?

DOORDENKER

fh o

Kun je ook té veel prikkels krijgen?

Bekijk de video en beschrijf een hoogsensitief persoon.

pr oe

BEKIJK DE VIDEO

THEMA 01

hoofdstuk 1

Een prikkel is een waarneembare verandering die bij een organisme een reactie kan uitlokken. Die verandering moet voldoende sterk zijn om te

kunnen waarnemen. De minimumsterkte waarbij een prikkel waarneembaar is, noemen we de prikkeldrempel. Je stelde in opdracht 3 vast dat je de

kleinste stukjes papier niet meer kon voelen. Daar was de verandering in

drempelwaarde

geen prikkel

prikkel

drempelwaarde

sterkte van de uitwendige of inwendige verandering

konden we daar niet van een prikkel spreken.

omgeving niet sterk genoeg om de prikkeldrempel te overschrijden. Daarom

tijd (s)

Grafiek 3

Grafiek 2

Eenzelfde geur neem je na een tijdje niet meer waar. Een ring die je altijd

draagt, voel je na een tijdje niet meer. Als dezelfde prikkel lang blijft duren, dan nemen we na een tijdje de verandering in de omgeving niet meer waar.

Er ontstaat gewenning.

In de hersenen zit een soort prikkelfilterstation dat bepaalt of en hoe sterk

of d

prikkels naar de hersenen worden doorgegeven. Zo worden bijvoorbeeld

achtergrondgeluiden tijdens de les weggefilterd. Wanneer je aan het gamen

pr oe

fh o

bent, hoor je misschien je papa niet roepen dat het eten klaar is. Wanneer de prikkelfilter echter niet goed werkt, kun je overprikkeld raken. Overprikkeld raak je, wanneer de prikkelfilter te veel en te sterke prikkels doorlaat.

Regelsystemen worden geactiveerd door prikkels. Een prikkel is een

waarneembare verandering in een organisme of in de omgeving van een organisme die een reactie kan uitlokken.

De prikkeldrempel is de minimumsterkte waarbij een prikkel waarneembaar is.

Wanneer dezelfde prikkel langere tijd blijft duren, dan kan het gebeuren dat die prikkel niet meer opgemerkt wordt: dat is prikkelgewenning.

De prikkelfilter is een filterstation in de hersenen dat bepaalt of en hoe sterk prikkels aan de hersenen worden doorgegeven. ` Maak oefening 1 t/m 5.

THEMA 01

hoofdstuk 1

1.2 Welke soorten prikkels kunnen organismen waarnemen?

Ontdek welke soorten prikkels er zijn. Komen de prikkels voor in het organisme of uit de omgeving van het organisme? Kruis aan. Voorbeeld van een prikkel

In het organisme

Uit de omgeving

a Je ruikt koffie.

OPDRACHT 6

b Je hebt honger.

d Een kalf zoogt bij de moeder.

e De bladeren van de eik vallen af tijdens de herfst.

c Zonnebloemen groeien naar het licht.

De meeste prikkels waarover je al leerde, zijn afkomstig van buiten het

organisme, zoals droogte, koude of warmte, geuren. Omdat de prikkels vanuit

de omgeving komen, noemen we ze uitwendige prikkels.

Er bestaan ook prikkels die in het lichaam zelf ontstaan, zoals het gevoel

of d

van honger, naar het toilet moeten, dorst hebben ... We noemen ze daarom In sommige gevallen reageert het organisme op een combinatie van een

inwendige en een uitwendige prikkel. Denk maar aan het hongergevoel dat optreedt wanneer je frietjes ziet én ruikt.

pr oe

fh o

inwendige prikkels.

THEMA 01

hoofdstuk 1

Je kunt prikkels ook op een andere manier indelen:

• chemische prikkels hebben rechtstreeks te maken met stoffen die

prikkelend werken, zoals reukstoffen en smaakstoffen. Bij inwendige

weefselbeschadiging, bijvoorbeeld bij een kneuzing, komen er stoffen vrij die werken als een inwendige chemische prikkel;

• fysische prikkels zijn veranderingen die meestal te maken hebben met

zwaartekracht, licht, geluid en warmte.

kracht en energie. Voorbeelden van fysische prikkels zijn druk, aanraking,

• Uitwendige prikkels zijn prikkels die afkomstig zijn uit de omgeving van het organisme.

• Inwendige prikkels zijn prikkels die in het organisme ontstaan.

• Chemische prikkels hebben te maken met stoffen die prikkelend werken.

energie.

• Fysische prikkels zijn veranderingen als gevolg van kracht en

pr oe

fh o

of d

` Maak oefening 6 en 7.

THEMA 01

hoofdstuk 1

HOOFDSTUK 2

Î Welke structuren zorgen voor het opvangen en reageren op prikkels?

LEERDOELEN Je kunt al: M een prikkel omschrijven;

M de kenmerken van een prikkel omschrijven; M de reactie op een prikkel beschrijven;

M het onderscheid maken tussen een inwendige en een uitwendige prikkel.

Je leert nu:

reageren;

op prikkels bij planten;

in de omgeving en in hun inwendig milieu

kunnen waarnemen en op een gepaste manier kunnen reageren.

Aan de hand van voorbeelden onderzoeken we hoe dieren en planten prikkels kunnen opvangen en op prikkels reageren.

M het onderscheid maken tussen verschillende reacties op prikkels bij dieren.

beschermen moeten organismen veranderingen

M het onderscheid maken tussen verschillende reacties

Om zichzelf in stand te houden en te

M hoe dieren en planten prikkels opvangen en erop

of d

2.1 Hoe gebeurt het opvangen en reageren op prikkels bij dieren?

OPDRACHT 7 ONDERZOEK

fh o

Hoe nemen we een verandering in temperatuur waar? Onderzoeksvraag

Wat is de rol van de huid in de regeling van de lichaamstemperatuur?

pr oe

Hypothese

Noteer jouw hypothese. Tip: denk aan de twee situaties ‘te warm’ en ‘te koud’.

• Als

Benodigdheden

plastic zak plakband twee kommetjes

dan

handdoek warm en koud water ijsblokjes of een coldpack THEMA 01

hoofdstuk 2

Werkwijze

Opdracht 2: uitgevoerd door leerling 2

1 Pak de rechterhand in met een plastic zak

1 Vul een kom met koud water en een met

Opdracht 1: uitgevoerd door leerling 1

met de plakband.

2 Wrijf met een ijsblokje over de linkerarm of leg het coldpack op de arm.

3 Bestudeer de huid.

2 Plaats één hand in het warme water en één hand in het koude water.

3 Haal de handen na enkele minuten uit het water.

4 Bestudeer de huid.

warm water.

gedurende een vijftal minuten. Sluit goed af

Je werkt per twee. Je voert elk één opdracht uit.

Waarneming Opdracht 1

1 Wat stel je vast bij de hand die in de plastic zak is ingepakt?

2 Wat stel je vast wanneer je met een ijsblokje over de arm wrijft of het coldpack op de arm legt? Opdracht 2

1 Wat stel je vast bij de hand die in het warme water zat?

of d

2 Wat stel je vast bij de hand die in het koude water zat? Verwerking

Besluit

fh o

pr oe

Noteer een besluit.

Reflectie

a De uitvoering van de proef verliep vlot / niet vlot (schrap wat niet past), omdat:

b Vergelijk je hypothese met je besluit.

THEMA 01

hoofdstuk 2

OPDRACHT 8

Ontdek welke structuren in de huid zorgen voor de regeling van de lichaamstemperatuur. Bestudeer de afbeeldingen van de huid aandachtig en beantwoord de vragen.

talgklier

haar

huidporie 6

haarspiertje haarzakje

1 2 3 4 5 6

adertje

zweetklier

of d

haarwortel

slagadertje

pijnreceptor haarzakzenuwvezel warmtereceptor koudereceptor druklichaampje tastlichaampje

bloedvaatje

fh o

Afb. 2 Schematische voorstelling van een verticale doorsnede doorheen de huid

pr oe

zweetklieren worden gestimuleerd

de haartjes liggen plat

Afb. 3 Reactie van de huid bij warmte

zweten is verminderd

de haartjes staan recht

haarspiertje is ontspannen

haarspiertje trekt samen

spiertjes doen bloedvaten verwijden

spiertjes in de bloedvaten trekken samen Afb. 4 Reactie van de huid bij koude

THEMA 01

hoofdstuk 2

a Op basis van de reacties van je huid op temperatuurveranderingen stel je vast dat de huid structuren

bezit om die veranderingen waar te nemen. Zoek op afbeelding 2 welke structuren in de huid voor die waarneming verantwoordelijk kunnen zijn.

b Welke structuur zorgt voor het zweten van de huid?

c Bekijk aandachtig het haartje op afbeeldingen 3 en 4. Welke structuur kun je ontdekken die zorgt voor

kippenvel?

e Welke structuren zijn daarvoor verantwoordelijk?

d Hoe komt onze huid aan zijn rode/witte kleur?

f Markeer:

• groen: het deel dat de prikkel herkent en opvangt

koudereceptoren – zweetklier – haarspiertje – warmtereceptoren

• blauw: de delen die de reactie uitvoeren

pr oe

fh o

of d

g Kun je nog andere receptoren in de huid ontdekken?

De huid speelt een rol in de regeling van de lichaamstemperatuur.

Verschillende structuren in de huid zorgen voor de temperatuurregeling. Het deel dat een prikkel herkent en opvangt is de receptor. Receptoren zorgen dus voor het waarnemen van de prikkel. In de huid zorgen koudereceptoren en warmtereceptoren voor het waarnemen van temperatuurverschillen. We noemen ze thermoreceptoren.

De volgende structuren in de huid kunnen voor een reactie zorgen: • de zweetklier produceert zweet;

• de haarspier trekt samen. Door die samentrekking krijg je kippenvel;

• de spiertjes in de bloedvaten zorgen voor het vernauwen en verwijden van de bloedvaten.

De effectoren zijn de delen die voor de reactie op de prikkel zorgen. Spieren en klieren vormen bij mens en dier de effectoren. 32

THEMA 01

hoofdstuk 2

OPDRACHT 9

Hoe reageren we in een angstige situatie? Beantwoord de vragen bij de volgende situatie. Honden en zeker blaffende honden lokken vaak een schrikreactie uit: je wilt vluchten.

a Welke soort prikkel veroorzaakt de reactie?

b Met welke receptoren neem je de prikkel waar?

d Welke effectoren in het lichaam zorgen voor die reactie?

c Hoe reageert je lichaam op die prikkel?

In een angstaanjagende situatie of bij stress treden meerdere reacties op:

je alertheid verhoogt, je hart klopt sneller, je ademhaling versnelt, je zweet en je krijgt extra energie om te kunnen vluchten. Je ogen en oren zijn de

receptoren; ze nemen de prikkel waar (bijvoorbeeld een blaffende hond).

De effectoren zorgen voor de reactie; in dit geval zijn het je hart, longen en

pr oe

fh o

of d

spieren.

Om te reageren op waarneembare veranderingen beschikt een organisme over gespecialiseerde structuren.

Mensen en dieren kunnen prikkels waarnemen door receptoren. Een receptor is een structuur in het organisme dat prikkels herkent en opvangt.

Door middel van effectoren kunnen organismen gepast op die

veranderingen reageren. De delen van mensen en dieren die de reactie uitvoeren zijn spieren en klieren.

De reactie is het antwoord van het organisme op de prikkel. • Spieren bewegen als reactie op een prikkel.

• Klieren scheiden stoffen af als reactie op een prikkel. ` Maak oefening 8 en 9.

THEMA 01

hoofdstuk 2

2.2 Hoe gebeurt het opvangen en reageren op prikkels bij planten?

OPDRACHT 10

ONDERZOEK

Hoe reageren planten op prikkels? Onderzoeksvraag

Hypothese

VIDEO VENUSVLIEGENVAL

Benodigdheden

Hoe reageren planten op de prikkel ‘aanraking’?

Werkwijze

1 Scan de QR-codes en bekijk de filmpjes van de drie planten.

VIDEO KRUIDJEROER-ME-NIET

2 Beantwoord de vragen. Waarneming

a Wat stel je vast wanneer het kruidje-roer-me-niet wordt aangeraakt?

b Wat stel je vast als de venusvliegenval wordt aangeraakt?

of d

c Ook bij de bonenplant is er sprake van aanraking. Wat gebeurde er? 6

Verwerking

fh o

a Hoe reageert de plant op de prikkel?

b Gaat het hier om een reactie op een uitwendige of een inwendige prikkel?

pr oe

c Waarom klapt de venusvliegenval pas dicht bij een sterkere aanraking? d Waarom reageert het kruidje-roer-mij-niet niet meer bij herhaalde aanraking?

Besluit

Formuleer een besluit. 8

THEMA 01

Reflectie

hoofdstuk 2

VIDEO BONENPLANT

OPDRACHT 11 ONDERZOEK

Op welke andere prikkels reageren planten nog?

Onderzoeksvraag Hoe reageren planten op lichtprikkels?

Hypothese

Vul de hypothese aan.

Benodigdheden

Werkwijze

Als planten worden blootgesteld aan een lichtprikkel dan

Waarneming

Verwerking

VIDEO RADIJSJES

VIDEO PAARDENBLOEMEN

2 Beantwoord de vragen.

1 Scan de QR-codes en bekijk de filmpjes van de twee planten.

a Wat stel je vast bij de radijsjes wanneer de lichtbron van één kant komt?

of d

b Wat is de reactie van de paardenbloemen op het zonlicht?

fh o

c Gaat het hier telkens om een reactie op een uitwendige of een inwendige prikkel?

pr oe

d Welke reactie heeft de lichtprikkel bij beide planten tot gevolg?

Besluit

Formuleer een besluit.

Reflectie

THEMA 01

hoofdstuk 2

Afb. 5 Kiemplantje groeit naar het licht.

Afb. 6 Paardenbloem opent bij daglicht, sluit bij nacht.

een lichtprikkel, kan verschillend zijn.

We onderscheiden twee soorten reacties.

De reacties van verschillende planten op dezelfde prikkel, bijvoorbeeld op 1 Een tropie is een beweging van plantendelen veroorzaakt en gericht door de richting van de uitwendige prikkel.

Bijvoorbeeld: radijsjes groeien naar het licht toe.

2 Een nastie is een beweging van plantendelen veroorzaakt door maar niet gericht naar de prikkel.

Bijvoorbeeld: paardenbloem opent bij licht en sluit wanneer het donker is. WEETJE

Om de aard van de prikkel aan te geven, wordt het woord ‘tropie’ of

‘nastie’ voorafgegaan door een Grieks voorvoegsel dat de soort prikkel aanduidt.

• ‘Foto’ betekent licht.

of d

> We spreken dan van fototropie en fotonastie.

• ‘Thigmo’ betekent aanraking.

pr oe

fh o

> We spreken dan van thigmotropie en thigmonastie.

THEMA 01

hoofdstuk 2

OPDRACHT 12

Lees hieronder de teksten en beantwoord de vragen. TEKST A

Het kruidje-roer-mij-niet is een kruidachtige plant die aantoont dat planten niet alleen leven, maar ook heel snel kunnen reageren. Als de plant wordt aangeraakt of door de wind beweegt, gaan de blaadjes ‘dicht’. ’s Nachts zijn de blaadjes samengevouwen. Daarom wordt dat ook de slaapstand genoemd. Het fenomeen treedt alleen op bij luchttemperaturen boven de 18 °C.

1 Hoe wordt de aanraking waargenomen?

Naar: Wikipedia en Wikikids, https://en.wikipedia.org/wiki/Mimosa_pudica

Hoewel planten geen zenuwstelsel hebben, kunnen ze snel reageren. Ze hebben speciale structuren waarmee ze prikkels opvangen, de receptoren. Bij aanraking ontstaat er een elektrisch signaal dat zich over het blad verspreidt en via de bladbasis alle andere blaadjes op dat steeltje bereikt. De blaadjes klappen dicht en het steeltje zakt. De bewegingen worden mogelijk gemaakt door de bladscharnieren. Het scharnier bestaat uit zwellingen op de bladsteel. De bladbewegingen ontstaan door veranderingen in de celdruk van de motorische cellen, die in de zwellingen liggen.

2 Welk mechanisme doet de blaadjes samenvouwen?

3 Welke effectoren zorgen voor het samenvouwen van de blaadjes?

of d

TEKST B

pr oe

fh o

lanten hebben weliswaar geen ogen noch zenuwstelsel, maar ze zitten boordevol structuren waarmee ze licht opvangen: de fotoreceptoren. Die fotoreceptoren zitten verspreid over de oppervlakte van de plant, in stengels en bladeren. Door middel van die receptoren worden planten de duur, intensiteit en richting van het licht gewaar. Planten hebben licht nodig voor fotosynthese. Ze zijn immers autotroof en hebben licht nodig om hun eigen voedingsstoffen op te bouwen. Maar ook heel wat andere processen in de plant zijn afhankelijk van licht, zoals zaadkieming, groei, bloei, vertakking … Bron: https://www.sprinklr.co/blogs/kamerplanten-tips/kamerplanten-zien-licht

4 Welke structuren zijn er in de plant aanwezig om licht waar te nemen? 5 Je kon vaststellen dat planten bewegen door licht en aanraking. Wat waren de effectoren bij die beweging?

THEMA 01

hoofdstuk 2

Planten gebruiken gespecialiseerde structuren, de receptoren, om

prikkels waar te nemen. De receptoren die bijvoorbeeld de uitwendige

lichtprikkel waarnemen, noemen we fotoreceptoren. Planten kunnen zich

niet verplaatsen, maar bewegen wel als reactie op prikkels. Dat die reactie relatief snel kan, namen we waar bij het kruidje-roer-me-niet.

De bewegende plantendelen functioneren als effectoren. Een effector kan

zelfs een enkele cel zijn.

Om prikkels waar te nemen beschikken planten over receptoren.

Verschillende delen van een plant kunnen reageren op een prikkel. Ze functioneren als effector. Een effector kan een enkele cel zijn.

Als reactie op een prikkel komen bij planten twee soorten bewegingen voor: een tropie en een nastie.

• Tropie: beweging die veroorzaakt en gericht wordt door een prikkel. prikkel.

• Nastie: beweging die veroorzaakt maar niet gericht wordt door de

pr oe

fh o

of d

` Maak oefening 10.

THEMA 01

hoofdstuk 2

HOOFDSTUK 3

Î Hoe ontstaat een evenwicht in een organisme?

LEERDOELEN

Je kunt al:

M het dynamisch evenwicht binnen een systeem omschrijven;

M de rol van de receptoren beschrijven; M de rol van de effectoren beschrijven.

Je kon al vaststellen dat receptoren en

M een technisch systeem met een biologisch systeem vergelijken;

M welke structuren in ons lichaam voor coördinatie M de rol van conductoren beschrijven;

een angstaanjagende situatie, kunnen planten reageren op aanraking en lichtprikkels … Meerdere prikkels worden tegelijkertijd

opgevangen. Om tot een optimale reactie te

komen, moet de verwerking van al die prikkels op elkaar worden afgestemd. Er is dus binnen

receptor

een organisme nood aan een samenwerking of coördinatie.

effector

reactie

fh o

prikkel

of d

M aantonen dat planten en dieren als systeem functioneren.

wordt bijvoorbeeld de lichaamstemperatuur

onder controle gehouden, kun je reageren in

M de begrippen feedbacksysteem en homeostase illustreren;

te reageren op prikkels. Door die samenwerking

zorgen;

effectoren in een organisme samenwerken om

Je leert nu:

pr oe

3.1 Hoe verwerken dieren prikkels om een evenwicht te bereiken?

OPDRACHT 13

Hoe wordt de temperatuur in een wagen geregeld? Zonder verwarming tijdens de winter zou het niet aangenaam zijn in de auto: ijskoud en met aangedampte ruiten. In de zomer willen we het ook niet te warm hebben in de auto. Gelukkig heeft een auto een systeem dat de temperatuur regelt en ervoor zorgt dat het in de winter aangenaam warm is en in de zomer lekker fris: de airco. Stel, je wilt graag dat de temperatuur in de wagen 20 °C is.

THEMA 01

hoofdstuk 3

Bestudeer het schema en beantwoord de vragen. a Vergelijk de delen van dit technisch systeem met wat je al kent bij organismen.

- receptor: - effector:

b Wat zorgt voor coördinatie tussen de thermostaat en de airco in dit technisch systeem?

3 Verwerking

Airco blaast

controlecentrum

koude lucht

2 Thermostaat meet

Temperatuur daalt

Te warm

tot gewenste

in de wagen

temperatuur

Te koud

Temperatuur stijgt tot gewenste temperatuur

Verwerking

Airco blaast

controlecentrum

warme lucht

in de wagen

fh o

of d

Thermostaat meet

OPDRACHT 14

pr oe

Voor de mens speelt de huid een belangrijke rol in de regeling van de lichaamstemperatuur. We vergelijken dat biologisch systeem met het technisch systeem in opdracht 13. In hoofdstuk 2 heb je geleerd hoe je lichaam de lichaamstemperatuur in stand houdt. Wanneer je het te koud hebt, nemen koudereceptoren in je huid de prikkel waar. Als reactie op die koude prikkel ga je bibberen, krijg je kippenvel en de bloedvaten in je huid vernauwen. Wanneer je het te warm hebt, zullen de warmtereceptoren in je huid die prikkel waarnemen. Als reactie ga je zweten en de bloedvaten in je huid verwijden. Beantwoord de vragen. a Wat is je normale lichaamstemperatuur?

b Je hebt eerder de reacties van je lichaam op koude- en warmteprikkels geobserveerd. Brainstorm over de functie van elk van deze reacties.

THEMA 01

hoofdstuk 3

Reactie

Functie

zweten

bloedvaatjes vernauwen bloedvaatjes verwijden

c Wat is het doel van die reacties bij een te koude of te warme temperatuur?

kippenvel krijgen

bibberen

d In de airco zag je dat er een controlecentrum is dat de communicatie tussen de thermostaat en het

koud of warm blazen van de airco regelt. Wat zorgt er in je lichaam voor de communicatie tussen de

pr oe

fh o

of d

receptoren en de effectoren?

Afb. 7 Homeostase lichaamstemperatuur

THEMA 01

hoofdstuk 3

OPDRACHT 15

Beantwoord de vragen bij de volgende situatie. In angstaanjagende situaties reageert je lichaam. Je hartslag gaat omhoog, je ademhaling versnelt en er gaat extra energie naar je spieren.

b Welke stof in je lichaam zorgt ervoor dat je in actie kunt schieten bij angstaanjagende maar ook bij spannende of stresserende

situaties?

a Wat gebeurt er als de angstprikkel weer weg is?

c Welke rol vervult die stof dan in je lichaam?

De thermostaat meet de temperatuur in de wagen. De gegevens worden gecontroleerd en als de temperatuur verschilt van de gevraagde

temperatuur, krijgt de airco het commando om warme of koude

lucht te blazen. Zodra de gewenste temperatuur bereikt is, stopt

of d

het toestel met werken. In de airco zit een controlecentrum dat alle

bovenstaande opdrachten regelt. Die regeling gebeurt volgens een vast patroon van processen, een regelsysteem. Je kunt het regelen van de

pr oe

fh o

lichaamstemperatuur vergelijken met een technisch regelsysteem.

Wanneer een prikkel wordt opgevangen door de receptoren, dan wordt

die prikkel omgezet in een signaal. We noemen dat signaal een impuls. Dat signaal wordt verwerkt en doorgegeven aan de effectoren zodat er een

reactie kan volgen. In ons lichaam zorgen de hersenen en de zenuwen voor de verwerking en de overdracht van informatie. Denk maar aan het signaal dat de koudereceptoren in je huid doorsturen naar de haarspiertjes. Het samentrekken van die spiertjes heeft als gevolg dat je kippenvel krijgt.

Er zijn ook signaalstoffen in ons lichaam die zorgen voor communicatie. Die signaalstoffen noemen we hormonen. Een voorbeeld van een hormoon is

adrenaline. Dat hormoon, geproduceerd in de bijnieren, zorgt er bijvoorbeeld voor dat je spieren veel energie krijgen bij het zien van een blaffende hond zodat je hard kunt wegrennen.

Het zenuwstelsel en het hormonaal stelsel noemen we de conductoren

omdat ze als geleider werken tussen receptoren en effectoren. Daarmee

hebben we het laatste puzzelstukje in ons systeem gevonden. Nu begrijp

je hoe organismen erin slagen om hun reacties op prikkels te regelen. Dat

gebeurt, net zoals in de airco, volgens een vast patroon van processen, een regelsysteem. 42

THEMA 01

hoofdstuk 3

WEETJE De term conductoren is afgeleid van het Latijnse ‘conducere’. Dat betekent ‘geleiden’.

conductor geleidt informatie

effector voert de reactie uit

reactie

veranderende omstandigheden.

Een prikkel activeert het regelsysteem. Prikkels worden herkend en opgevangen door receptoren.

Conductoren, zoals het zenuwstelsel en het hormonaal stelsel, zorgen dan voor de informatieoverdracht tussen receptor en effector. De signaalstoffen van het hormonaal stelsel noemen we hormonen. De effectoren voeren dan een bepaalde reactie uit. ` Maak oefening 11, 12 en 13.

actie als antwoord op de prikkel

ervoor zorgt dat een organisme gepast reageert op waarneembare

herkent en vangt de prikkel op

Een regelsysteem is een geheel van geordende processen dat

receptor

We zetten alles nog eens op een rijtje.

waarneembare verandering

prikkel

te warm

of d

3.2 Hoe zorgt een regelsysteem voor evenwicht?

fh o

te koud

pr oe

Afb. 8

De airco in een wagen zorgt ervoor dat de temperatuur in de wagen altijd

gelijk blijft. Bij het onderzoek naar de thermoregulatie van de huid stellen we vast dat organismen ook een regelsysteem hebben om een inwendig evenwicht te bereiken.

In een stresserende situatie, zoals bij het weglopen voor een hond, reageren bijvoorbeeld meerdere stelsels tegelijkertijd: je spierkracht neemt toe, je

hart zal sneller pompen, je ademhalingsritme neemt toe … Je kunt vluchten.

Is de hond weg, dan gaat je lichaam weer naar de normale situatie. Je wordt weer rustig.

Je merkt uit die voorbeelden dat de reactie van een organisme erop gericht is om de normale situatie te herstellen en in stand te houden. Dat proces noemen we een terugkoppeling of feedback. Omdat de normale situatie

door veranderingen in de omgeving telkens rond een evenwicht schommelt, noemen we dat een dynamisch evenwicht.

Het regelsysteem streeft hier dus naar het in stand houden van een inwendig evenwicht door terugkoppeling. We noemen dat een feedbacksysteem.

THEMA 01

hoofdstuk 3

Het feedbacksysteem zorgt ervoor dat veranderingen van meerdere factoren binnen bepaalde grenzen worden gehouden. Het behouden van een

dynamisch evenwicht noemen we homeostase. Het is de toestand waarin het

lichaam optimaal kan functioneren.

Afb. 9 Homeostase in kader van regelen lichaamstemperatuur

Bij organismen spelen het zenuwstelsel en het hormonaal stelsel een

belangrijke rol om informatie te geleiden; het zijn conductoren. Maar ze

doen meer! Deze stelsels spelen ook een rol bij het op elkaar afstemmen

of coördineren van de werking van de verschillende organen, zoals bij het regelen van de lichaamstemperatuur. Heb je het te koud, dan komen je

haartjes recht, vernauwen je bloedvaten en ga je bibberen. Op die manier verlies je minder warmte en ga je via de spierwerking van het bibberen

warmte genereren. Heb je het te warm, dan ga je zweten en je bloedvaten

verwijden om extra warmte kwijt te raken. Het gevolg daarvan is dat je

homeostase

lichaamstemperatuur weer normaal wordt.

Een feedbacksysteem is een regelsysteem in een organisme dat het

of d

inwendig milieu in evenwicht houdt, zodat een stabiele situatie ontstaat. Homeostase is het in stand houden van een stabiel inwendig milieu.

pr oe

fh o

Afb. 10 Homeostase

THEMA 01

hoofdstuk 3

De conductoren zorgen ervoor dat het lichaam homeostase bereikt. Zowel het zenuwstelsel als het hormonaal stelsel coördineren de reacties van verschillende stelsels op een prikkel. ` Maak oefening 14 en 15.

3.3 Hoe coördineren planten de reacties op prikkels om een evenwicht te bereiken?

Je kon in hoofdstuk 2 vaststellen dat planten bewegen als reactie op een prikkel. Wat is het nut van al die bewegingen? Beweging

Nut?

Plant beweegt naar licht toe. Bonenplant slingert

roer-me-niet vouwen samen.

naar boven.

De blaadjes bij het kruidje-

Vul de tabel aan.

OPDRACHT 16

of d

Conclusie: Wat is het algemeen nut van al deze plantenbewegingen?

pr oe

fh o

Bij de dieren leerden we dat receptoren, conductoren en effectoren samen

een regelsysteem vormen om de reacties op prikkels te coördineren. Hoe zit dat bij planten? Reageren zij ook op prikkels volgens een dergelijk systeem

van receptoren, conductoren en effectoren? En zorgt dat dan ook bij planten voor homeostase?

Hoewel planten geen hersenen en zenuwstelsel hebben, vinden we

vergelijkbare systemen als bij dieren terug. Prikkels worden ook bij planten opgevangen door receptoren. Zo leerden we dat fotoreceptoren de prikkel ‘licht’ waarnemen.

Om informatie over de delen van een plant te verspreiden, hebben planten

twee mogelijkheden: via signaalstoffen (hormonen) of elektrische signalen. Signaalstoffen - of hormonen, zoals auxine - stimuleren bepaalde cellen in

de plant om sneller te groeien. Licht remt de productie van auxine. Daardoor is er meer auxine in cellen aan de schaduwkant van een plant. Het gevolg is dat plantencellen aan de schaduwkant langer worden en naar het licht

toe buigen. Op die manier kan de plant meer licht opvangen en beter aan fotosynthese doen.

THEMA 01

hoofdstuk 3

licht

auxine auxine

Auxine verzamelt zich aan de schaduwkant.

Auxine verspreidt zich gelijkmatig door de plant.

licht

Afb. 11

Je kunt het je een beetje voorstellen als in een buigbaar drinkrietje. Aan de

schaduwkant zijn de cellen langer dan aan de zonkant. Kijk maar eens naar

de bocht in het rietje, de segmenten zijn langer in de buitenbocht dan in de

VIDEO FOTOTROPISME

binnenbocht. Of bekijk de video ter verduidelijking.

Naast lichtreceptoren, zijn er ook receptoren die andere prikkels kunnen

waarnemen, bijvoorbeeld de prikkel ‘aanraking’. Via een elektrisch signaal

naar de bladscharnieren van het kruidje-roer-me-niet vouwen de blaadjes

dan samen. De bladscharnieren functioneren hier als effector. Naast

hormonen kunnen planten dus ook de informatie over een prikkel met

of d

elektrische signalen verspreiden.

Planten hebben net zoals dieren regelsystemen om de reacties op prikkels te

pr oe

fh o

coördineren. Planten kunnen op meerdere manieren reageren: bijvoorbeeld

THEMA 01

hoofdstuk 3

door hun groeiwijze, door beweging en door de productie van bepaalde

stoffen ... Planten beschikken daarvoor over receptoren en effectoren. De

coördinatie tussen beide gebeurt via signaalstoffen en elektrische signalen.

Planten reageren op aanraking

licht

aanraking

receptor

fotoreceptoren

receptoren in het blad

signalen

auxine

lentegroei

elektrische signalen

bladscharnieren

samenvouwen

reactie

cellen worden langer

effector

prikkel

Planten reageren op licht

We kunnen dus besluiten dat ook planten organismen zijn die zich als

systeem in stand houden. Ze beschikken net als dieren over mechanismen

of d

die helpen om een evenwichtstoestand te bewaren. Op die manier is de reactie van planten erop gericht om de overlevingskans te verhogen.

fh o

homeostase

pr oe

Afb. 12 Homeostase

Ook planten beschikken over een regelsysteem om gepast te kunnen reageren op prikkels. Ze beschikken daarvoor over eenvoudige

receptoren. Via hormonen en elektrische signalen kan binnen de plant

informatie worden doorgegeven om een gepaste reactie te veroorzaken. Effectoren bij planten kunnen cellen of plantendelen zijn. Ook planten streven naar het behouden van een evenwicht: homeostase. ` Maak oefening 16.

THEMA 01

hoofdstuk 3

THEMASYNTHESE

Dieren

HOMEOSTASE

Planten

• Een regelsysteem is een geheel van geordende processen dat ervoor zorgt dat een organisme gepast op prikkels reageert.

• Het inwendig milieu wordt in evenwicht gehouden door feedbacksystemen, zodat een stabiele situatie ontstaat.

• Homeostase is het handhaven van een stabiel inwendig milieu.

— uitwendige prikkels: prikkels afkomstig uit de omgeving van het organisme,

PRIKKEL

CONDUCTOREN

— fysische prikkels: prikkels als gevolg van kracht en energie.

• De prikkeldrempel is de minimumwaarde waarbij een prikkel kan worden waargenomen.

• Bij langdurige blootstelling aan een prikkel kan prikkelgewenning optreden. • De prikkelfilter in de hersenen bepaalt of prikkels doorgegeven worden en aanleiding geven tot een reactie.

Voorbeeld:

EFFECTOREN

fotoreceptoren verspreid over de

Bij mensen en dieren zijn het

Binnen de plant kan informatie

huid om de lichaamstemperatuur waar te nemen

zenuwstelsel en het hormonaal

stelsel de conductoren. Zij zorgen

voor de informatieoverdracht tussen receptor en effector.

De delen van mensen en dieren die

de reactie uitvoeren zijn spieren en klieren.

pr oe

fh o

voeren de reactie uit zodat organismen gepast op prikkels kunnen reageren

REACTIE

Actie als antwoord op de prikkel

THEMA 01

themasynthese

Voorbeeld:

koude- en warmtereceptoren in de

of d

brengen de informatie over

werken,

structuur die de prikkel herkent en opvangt

— chemische prikkels: prikkels ontstaan door stoffen die prikkelend

RECEPTOREN

— inwendige prikkels: prikkels ontstaan in het organisme,

een waarneembare verandering in een organisme of de omgeving van het organisme die een reactie kan uitlokken

• We maken een onderscheid tussen:

• Spieren bewegen als reactie op een prikkel.

• Klieren reageren op een prikkel door secretie.

oppervlakte van de plant, in stengels en bladeren om licht waar te nemen

worden doorgegeven tussen receptor en effector via signaalstoffen of

hormonen en elektrische signalen. Verschillende delen van een plant

kunnen functioneren als effector; dat kan zelfs een enkele cel zijn.

Als reactie op een prikkel komen bij planten twee soorten bewegingen voor.

• Een tropie: beweging veroorzaakt en gericht door een prikkel.

• Een nastie: beweging veroorzaakt

maar niet gericht door een prikkel.

CHECKLIST

NOG OEFENEN

1 Begripskennis • Ik kan omschrijven wat een prikkel is.

• Ik kan de termen prikkeldrempel, prikkelfilter en prikkelgewenning verklaren.

• Ik kan omschrijven wat een receptor is.

• Ik kan de functie van een receptor beschrijven. • Ik kan omschrijven wat een effector is.

• Ik kan de functie van een effector beschrijven. • Ik kan omschrijven wat een conductor is.

• Ik kan de functie van conductoren beschrijven.

• Ik kan aantonen dat planten en dieren als systeem functioneren. • Ik kan illustreren wat een feedbacksysteem is.

• Ik kan illustreren wat homeostase is.

• Ik kan de reactie op een prikkel bij planten benoemen en verklaren.

2 Onderzoeksvaardigheden

• Ik kan een hypothese formuleren.

• Ik kan een waarneming formuleren.

invullen bij je portfolio.

pr oe

fh o

of d

` Je kunt deze checklist ook op

• Ik kan een besluit formuleren.

• Ik kan een waarneming interpreteren en verklaren.

• Ik kan omschrijven wat een regelsysteem is.

THEMA 01

CHECKLIST

CHECK IT OUT

Î Waarom heb ik dorst? 1 Tijdens de CHECK IN heb je ontdekt hoe je lichaam reageert op een tekort aan water. Je krijgt dorst en wilt drinken. Het lichaam reageert op verstoring van een evenwicht door bij te sturen. a Bekijk het schema.

Je gaat water drinken.

plassen

ademen sporten

spijsvertering …

waterverlies

lopen

zweten

Je krijgt dorst.

Het watergehalte in je lichaam daalt.

b Wat is het nut van de bijsturing?

door

JAAR

lichaam stijgt. JAAR

JAAR

Hoe neemt je lichaam die prikkels waar?

fh o

of d

2 Welke prikkels kan je lichaam nog waarnemen? Geef enkele voorbeelden.

Het watergehalte in je

pr oe

4 Gebeurt de regeling altijd op dezelfde manier? Leg uit.

5 Wat is het nut van die regelsystemen?

Het tekort aan water in je lichaam wordt waargenomen door receptoren van het zenuwstelsel. Het signaal van het zenuwstelsel zet een regelsysteem in gang waardoor je dorst krijgt. Door te drinken wordt de watervoorraad in je lichaam weer op peil gebracht. 50

THEMA 01

check it out

AAN DE SLAG

Welke omschrijving beschrijft het best wat een prikkel is? Kruis het juiste antwoord aan.

een elektrisch signaal dat het organisme bereikt

een verandering waarop een organisme reageert

een verandering in het gedrag van het organisme een uitlokker van beweging bij een organisme

Bekijk de foto’s en vul de tabel aan.

a Welke prikkel heeft een invloed op het organisme?

b Welke reactie lokt de prikkel uit bij het organisme?

Reactie op prikkel

Prikkel

Hete kookpot aanraken

fh o

of d

Ogen beschermen tegen het zonlicht

Zonnedauw

pr oe

THEMA 01

aan de slag

Juist of fout? Verbeter als dat nodig is.

a Een zintuig met een lage prikkeldrempel voor een bepaalde prikkel is weinig gevoelig voor die prikkel. JUIST / FOUT

b De prikkeldrempel is de laagste intensiteit (sterkte van de prikkel) van een prikkel die nog net

waarneembaar is.

JUIST / FOUT

Je komt de kleedkamer binnen na het sporten en je ruikt een muffe zweetgeur. Na het omkleden ruik je dat al

niet meer. Verklaar.

Je bent een spannend boek aan het lezen op je kamer. Je moeder roept dat het tijd is om naar de zwemclub

fh o

of d

Verklaar.

te vertrekken. Plots komt ze boos binnen in je kamer. Je schrikt, je had haar helemaal niet horen roepen.

Is er in deze voorbeelden sprake van een reactie op een uitwendige of op een inwendige prikkel? Zet een Voorbeeld

pr oe

kruisje in de juiste kolom.

a Het is tropisch warm en je begint te zweten.

b Een baby die honger heeft, begint te huilen.

c Iemand klopt op de deur en je roept: ‘Binnen!’

d Sprinkhaanwijfjes vliegen tegen de luidspreker die

het gesjirp van mannetjes uitzendt.

e Je hebt dorst en je wilt drinken.

f Een brandweerman loopt naar zijn wagen als

hij de sirene hoort.

g Je hebt koorts en je begint te rillen. 52

h Je eet een zuurtje en je trekt een vies gezicht.

THEMA 01

aan de slag

Reactie op een uitwendige prikkel

Reactie op een inwendige prikkel

Duid aan of het om een chemische prikkel of een fysische prikkel gaat. Voorbeeld van een prikkel

Chemisch

Fysisch

a Je ruikt koffie.

b Een stukje papier valt op je hand.

c Je ogen raken geïrriteerd door rook.

d Een stukje heerlijke chocolade smelt op je tong. f Je moet naar het toilet.

e Zonnebloemen groeien naar het licht.

g Je hoort een vrolijk liedje en je begint spontaan te dansen. h De bladeren van de eik vallen af tijdens de herfst.

Vul de tabel aan. Noteer bij elke situatie:

of d

• de prikkel,

• de receptor die de prikkel waarneemt en zijn ligging, • de reactie op de prikkel, • de effector.

Prikkel

Receptor

Reactie

Effector

Je morst hete soep op je vingers.

pr oe

Wat is het verschil tussen een receptor en een effector?

fh o

Je bijt in een stukje citroen en je trekt een zuur gezicht.

Je ruikt

versgebakken wafels.

Je kijkt in de flits van een camera.

THEMA 01

aan de slag

Welke soorten reacties op prikkels ken je? 1 Verbind.

a Verbind de voorbeelden van bewegingen met de juiste benaming van de reactie op de prikkel. b Verbind vervolgens de beweging met de juiste omschrijving. Voorbeeld bewegingen

Benaming reactie

Omschrijving beweging

• De radijsjes groeien naar het licht.

• Het kruidje-roer-mij-niet vouwt zijn

tropie

blaadjes dicht bij aanraking.

op prikkel beweging veroorzaakt

door en gericht naar de

• De paardenbloem gaat open als het licht is. • De venusvliegenval klapt dicht

nastie

beweging veroorzaakt

door maar niet gericht

bij aanraking van een vlieg.

prikkel

naar de prikkel

• De bonenplant windt zich rond een stok.

2 Krokussen openen zich in de warmte en sluiten zich in de kou. a Is dit een tropie of een nastie?

b Zoek het juiste voorvoegsel voor het openen en sluiten als reactie op de prikkel ‘temperatuur’. Tip: Denk aan het Griekse woordje voor ‘warm’ of ‘heet’.

pr oe

fh o

of d

THEMA 01

aan de slag

Afb. 13 Krokussen openen zich in de warmte en sluiten zich in de kou.

Benoem de opeenvolgende processen van het regelsysteem in het volgende voorbeeld:

Atleten van de 100 m sprint schieten uit de startblokken zodra ze het startschot horen. Hun spieren komen in actie door signalen die van de hersenen komen. Die hebben informatie ontvangen van de oren.

prikkel

receptor

conductor

effector

reactie

Benoem de opeenvolgende processen van het regelsysteem in het volgende voorbeeld:

Regenwormen hebben fotoreceptoren in hun huid. Ze kunnen geen beelden zien, maar wel de lichtintensiteit

of d

waarnemen. Regenwormen verkiezen een donkere omgeving, ze leven onder de grond. Bij belichting kruipen ze van het licht weg.

Voorbeeld

fh o

prikkel

Prikkel

receptor

conductor

pr oe

effector reactie

Het is vandaag een spannende dag in de les LO. De looptest wordt afgenomen. Je hebt hard getraind de

voorbije periode. Samen met je klasgenoten sta je aan de startlijn. Bespreek het regelsysteem in je lichaam dat ervoor zal zorgen dat jij jouw beste prestatie kunt neerzetten.

THEMA 01

aan de slag

Noteer het juiste antwoord.

a Waarom zijn regelsystemen in ons lichaam nodig?

b Welke twee stelsels beantwoorden aan de taak van een regelsysteem?

Juist of fout? Verklaar.

Homeostase is het vermogen van de mens om bijvoorbeeld de lichaamstemperatuur in het inwendig milieu

constant te houden.

Bekijk de afbeelding.

fh o

of d

JUIST / FOUT

a Duid op beide figuren aan waar de lichtbron zich bevindt.

pr oe

b Duid aan waar in beide situaties auxine wordt aangemaakt. c Welk gevolg heeft auxine voor de cellen van de stengel? d Wat is het gevolg voor de plant?

Verder oefenen? Ga naar

THEMA 01

aan de slag

HOE NEMEN MENSEN EN ANDERE DIEREN LICHTPRIKKELS WAAR?

THEMA 02

CHECK IN

VERKEN

Hoe nemen mensen en andere dieren lichtprikkels waar? 61 1.1 Wat is licht? 1.2 Hoe is het oog opgebouwd?

64 A Welke structuren liggen rond het oog? 64 B Welke structuren liggen in het oog? 69

A B C D E

74 Hoe regelt het oog de hoeveelheid doorgelaten licht? 74 Op welke manier wordt het beeld in het oog gevormd? 77 Hoe zorgt het oog voor een scherp beeld? 81 Waar liggen de fotoreceptoren en hoe zijn ze opgebouwd? 83 Hoe worden lichtprikkels verwerkt? 88

1.3 Hoe werkt het oog?

1.5 Hoe nemen andere dieren lichtprikkels waar?

of d

1.4 Wat als de werking van het oog verstoord is? THEMASYNTHESE

101

CHECKLIST

105

fh o

PORTFOLIO

CHECK IT OUT

106

AAN DE SLAG

107

pr oe

OEFEN OP DIDDIT

Hoe nemen mensen en andere dieren geluid waar? Hoe nemen mensen en andere dieren gevoelsprikkels waar? Hoe nemen mensen en andere dieren geurprikkels waar? Hoe nemen mensen en andere dieren smaakprikkels waar? Hoe bewaren mensen en andere dieren hun evenwicht?

CHECK IN

Î Er zit iets in mijn oog Uitdaging! Ontdek hoe je lichaam reageert als het in aanraking komt

met prikkelende stoffen. WAT HEB JE NODIG?

ui snijmesje snijplank

HOE GA JE TE WERK?

1 Je legt de ui op een plankje.

2 Je snijdt de ui in kleine stukjes.

WAT GEBEURT ER?

a Wat is de prikkel?

of d

b Waar bevindt zich de receptor?

HOE ZIT DAT?

fh o

c Wat is de effector?

WEETJE Wil je meer weten

waarom je lichaam zo reageert?

Scan de QR-code en lees het hier!

d Hoe reageert je lichaam?

pr oe

e Welk nut heeft die reactie?

Welke prikkels kan je lichaam waarnemen?

Hoe neemt je lichaam prikkels waar?

Waar in je lichaam bevinden zich receptoren om prikkels waar te nemen?

Hoe verwerkt je lichaam die prikkels?

We zoeken het uit!

THEMA 02

check in

WEETJE UIEN

VERKEN

Î Welke prikkels kan je lichaam waarnemen? OPDRACHT 1

In thema 1 maakte je kennis met de thermoreceptoren in de huid. Die receptoren nemen temperatuurverschillen waar. Er zijn nog veel andere prikkels, maar kan de mens ook elk van die prikkels waarnemen?

1 Noteer bij elke foto de gepaste prikkel. Kies uit:

beweging/positie – druk – elektrisch veld – geluid – geurstoffen – licht – magnetisch veld – pijn – 2 Is het een prikkel die mensen kunnen waarnemen? Kruis aan. 2

O zo

smaakstoffen – temperatuurverschil – zwaartekracht

Nemen mensen de prikkel waar?

neen

pr oe

fh o

of d

neen

Nemen mensen de prikkel waar? ja

neen

THEMA 02

verken

Nemen mensen de prikkel waar? ja

neen

OPDRACHT 2

Door welke zintuigen worden de onderstaande prikkels waargenomen? 1 Noteer in de tabel.

Zintuig

geluid en beweging/positie geurstoffen

smaakstoffen

of d

druk, temperatuurverschil, pijn

licht

Waargenomen prikkel

2 Wat moeten de zintuigen bevatten om de prikkels te kunnen waarnemen?

fh o

OPDRACHT 3

Je kon vaststellen dat je lichaam gevoelig is voor heel wat prikkels en je legde de link tussen waargenomen prikkels, receptoren en zintuigen.

pr oe

1 Beeld je in dat je buikkrampen en diarree hebt. Waar liggen de receptoren voor die pijnprikkel?

2 Vergelijk de ligging van die receptoren met de ligging van de receptoren in opdracht 2. Vink de juiste stelling aan.

De receptoren liggen altijd in een zintuig.

De receptoren liggen meestal in een zintuig.

De receptoren liggen nooit in een zintuig.

3 Voor welke prikkels uit opdracht 1 hebben mensen geen receptoren?

4 Vul de zin aan. Organismen zijn gevoelig voor prikkels als ze beschikken over specifieke 60

Die geleiden de informatie naar het zenuwstelsel zodat het lichaam gepast kan reageren.

THEMA 02

verken

Î Hoe nemen mensen en andere dieren lichtprikkels waar?

LEERDOELEN

M dat organismen beschikken over receptoren om prikkels waar te nemen;

het lichaam.

Je leert nu:

M wat het belang is van lichtbreking voor het oog;

M dat conductoren zorgen voor het geleiden van informatie in

Je weet al:

opvangen en de informatie daarover

M de structuren rond en in het oog aanduiden en benoemen;

Je leerde dat receptoren prikkels

M de functies van de structuren rond en in het oog beschrijven;

M in eigen woorden uitleggen hoe lichtstralen zich door het oog

verplaatsen en een scherp beeld vormen;

M de delen van het netvlies benoemen en de rol van de

of d

fotoreceptoren beschrijven;

M uitleggen hoe de hersenen een rol spelen in de vorming van het beeld;

M hoe de werking van het oog verstoord kan worden;

fh o

M aan de hand van enkele voorbeelden uitleggen hoe de ogen

pr oe

van andere dieren aan hun leefwijze zijn aangepast.

naar het zenuwstelsel geleiden. We bekijken nu hoe onze ogen

lichtprikkels opvangen en informatie naar het zenuwstelsel geleiden. Je ziet hier twee keer dezelfde

boterbloem. De linkse afbeelding

toont hoe mensen de bloem zien, de rechtse bloem is door insectenogen

waargenomen. De natuur ziet er dus niet voor alle dieren hetzelfde uit.

Hoe kunnen we dat verklaren? Hoe

bepalen de bouw en de werking van

het oog wat we waarnemen en hoe we dat zien?

1.1 Wat is licht?

golflengte

Afb. 14 Voorstelling van een golflengte

Om te achterhalen hoe het beeld in je oog gevormd wordt, is het belangrijk om te weten wat licht is en hoe het licht in je oog binnenvalt.

De lichtprikkels die organismen waarnemen noemen we zichtbaar licht. • Zichtbaar licht is een straling die je met je ogen kunt waarnemen. • Straling is het uitzenden van energie als golven. • De golfbeweging heeft een golflengte.

• De golflengte is de afstand tussen de opeenvolgende toppen van de golf. THEMA 02

hoofdstuk 1

OPDRACHT 4

ONDERZOEK

Onderzoek de eigenschappen van licht aan de hand van Labo 1 op p. 113.

Licht plant zich langs een rechte weg voort. We stellen licht dan ook voor als lijn voortplant. Zo’n lijn noemen we een lichtstraal.

een rechte lijn. Met een pijl geven we aan in welke zin het licht zich op die Lichtstralen kunnen door verschillende stoffen gaan. Een potlood kun

je bijvoorbeeld zien door de lucht maar ook door het water. We noemen

water en lucht een middenstof. Bij de overgang van de ene naar de andere

middenstof kan de straal ‘gebroken’ worden. We noemen dat de lichtbreking.

Afb. 16 absorberen doorlaten Breking van lichtstraal door een

of d

middenstof

pr oe

fh o

Afb. 15 Door het water in het glas lijkt het potlood ‘gebroken’.

THEMA 02

hoofdstuk 1

TIP Voor een goed begrip van de lichtbreking, kun je er in de lessen fysica dieper op ingaan. Je kunt ook altijd meer ontdekken via de applet.

APPLET LICHTBREKING

Als het regent terwijl de zon schijnt, kun je soms een regenboog zien. De waterdruppels breken het zonlicht, waarbij dat ontbonden wordt in alle kleuren waaruit het zonlicht is samengesteld.

700 nm

400 nm

Het licht van de zon of van een lamp noemen we wit licht. Wit licht

bestaat uit alle zichtbare kleuren. We noemen die waaier van kleuren het

kleurenspectrum, met als hoofdkleuren rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet. Elke kleur komt overeen met een bepaalde golflengte.

Zichtbaar licht bestaat uit verschillende golven met golflengtes van ongeveer

400 tot 700 nm (1 nanometer = 1 nm = 0,000 000 001 m = 10-9 m).

of d

Afb. 17 Zichtbaar licht bestaat uit verschillende golven.

pr oe

fh o

Hoe krijgt een voorwerp dan zijn kleur?

wit licht

Afb. 18 Je ziet het voorwerp als 'geel'.

wit licht

Je kon al ontdekken dat wit licht uit meerdere golflengtes bestaat, waarbij elke golflengte zijn eigen kleur heeft. Voorwerpen zijn opgebouwd uit

verschillende stoffen, en niet alle stoffen absorberen dezelfde golflengtes of

kleuren van het licht. Kleuren die geabsorbeerd worden zie je niet, de andere worden teruggekaatst en kun je dus wel waarnemen. Een voorwerp heeft dus

de kleur van de golflengte die weerkaatst wordt. Een wit voorwerp weerkaatst alle kleuren, een zwart voorwerp weerkaatst geen enkele kleur. Je ziet daarvan een illustratie op de afbeeldingen 18 t/m 21.

Afb. 19 Je ziet het voorwerp als 'rood'.

wit licht

Afb. 20 Je ziet het voorwerp als 'wit'.

wit licht

Afb. 21 Je ziet het voorwerp als 'zwart'.

THEMA 02

hoofdstuk 1

OPDRACHT 5

Bekijk de afbeelding. 1 Welke lichtkleur wordt door de rode stoel weerkaatst?

2 Welke lichtkleur wordt door de gele stoel geabsorbeerd?

Licht bestaat uit golven die zich langs een rechte weg voortplanten. Wanneer licht door een andere middenstof gaat, worden de stralen gebroken. Dat noemen we de lichtbreking.

Wit licht is opgebouwd uit meerdere golflengtes. Elke golflengte heeft

een bepaalde kleur.

Voorwerpen krijgen de kleur van de golflengte die ze niet absorberen.

Enkel golflengtes die weerkaatst worden, kunnen namelijk door

onze ogen worden opgevangen. Daardoor zie je een voorwerp in een

bepaalde kleur.

Welke structuren liggen rond het oog?

fh o

of d

1.2 Hoe is het oog opgebouwd?

OPDRACHT 6

pr oe

Bekijk bij je buur de ligging van het oog en de structuren die je er rondom ziet liggen. 1 Duid op de afbeelding de volgende delen aan. Kies uit:

THEMA 02

hoofdstuk 1

oogleden – wimpers – wenkbrauw

2 Kijk gedurende een minuut in de ogen van je buur en tel hoeveel keer hij met de ogen knippert.

3 Welke functie hebben de delen van het oog in de tabel? Delen

Functie

oogleden wimpers

wenkbrauwen

4 Je kon al eerder ontdekken dat een prikkelende stof, die bijvoorbeeld vrijkomt bij het snijden van een

ui, je laat huilen. Wat is in dat geval de functie van het traanvocht?

WEETJE

Bij verschillende dieren, zoals

derde ooglid of knipvlies voor.

Dat knipvlies beweegt horizontaal over de oogbol. Het biedt extra

reptielen en vogels, komt er een

bescherming en kan werken als een

of d

zonnebril of een duikbril. Bij mensen is een overblijfsel van dat vlies

pr oe

fh o

zichtbaar als een doorschijnend vliesje in de ooghoeken. Je ogen zijn belangrijke maar kwetsbare organen. Ze worden ter bescherming

door meerdere bijbehorende structuren omgeven. Op afbeelding 22 zie je die omgevende structuren.

traanklier bindvlies

oogspieren

wimpers vetweefsel hoornvlies

ooglid

oogspieren Afb. 22 Structuren rond het oog

oogkas

THEMA 02

hoofdstuk 1

A Wenkbrauwen Op de huid boven de ogen staan de wenkbrauwen. De haren van de

wenkbrauwen zijn dik en staan zo ingeplant dat ze naar opzij wijzen. Zo

verhinderen ze dat water en zweet van het voorhoofd rechtstreeks in de ogen lopen.

B Oogleden en wimpers

De oogleden zijn huidplooien boven en onder de ogen. Aan de binnenste en

aan de buitenste ooghoek komen de oogleden samen. Door met je oogleden te knipperen, blijven de ogen vochtig en worden ze beschermd tegen licht, onbewust; we spreken van de lidslagreflex.

stof en verontreiniging. Het knipperen met je ogen gebeurt ongewild en vaak Op de randen van de oogleden staan wimpers ingeplant. Wimpers

voorkomen dat deeltjes zoals stof of insecten tegen het oogoppervlak

belanden. Je kunt ze ook als een filtertje gebruiken om te sterk licht af te weren.

C Traanklieren

wimpers

traanklieren

traankanaaltje

traanpunten

afvoerbuisje

of d

ooglid

traanzakje

wimpers ooglid

traanbuisje

neusholte

pr oe

fh o

Afb. 23 Ligging van de traanklieren

Boven de buitenhoek van het oog liggen de traanklieren. Traanklieren

produceren traanvocht. Dat is een zoute vloeistof die het oog vochtig houdt

en de wrijving van de oogleden vermindert. Traanvocht bevat bovendien een stof die bacteriën doodt. Op die manier is het oog bijkomend beschermd tegen infecties.

Traanvocht voert eventuele onzuiverheden af via de traanpunten. Dat zijn twee kleine gaatjes in de zachte massa in de binnenhoek van het oog. De traanpunten zijn de openingen van de traanzakjes, die de tranen verder

geleiden naar traanbuisjes die in de neusholte uitmonden. Samen vormen ze het traanapparaat.

Buiten het traanapparaat zitten er ook klieren in de zachte massa van de binnenooghoek. Ze scheiden dikke, olieachtige slijmen af, met een

beschermende functie. Omdat er ’s nachts wat minder traanvocht is en

wat meer van die olieachtige stof heb je ’s morgens soms een opgedroogd 66

THEMA 02

hoofdstuk 1

korreltje in je ooghoeken. In de volksmond spreken we over ‘slapertjes’.

D Oogkas en vetweefsel De ogen liggen stevig beschermd in je oogkassen en rond de oogbol ligt

vetweefsel. Dat vetweefsel houdt het oog op zijn plaats en beschermt samen met de oogkas tegen schokken en stoten.

E Bindvlies

Zowel de binnenkant van de oogleden als het witte gedeelte van het oog

is bedekt met doorzichtig bindvlies. Dat bindvlies vormt een stevige schil

rond het oog en produceert slijmerig vocht om het oog te beschermen. Het bindvlies ontstoken is, kleurt het oogwit rood.

F Talgklieren

Afb. 24 Ontstoken bindvlies

traanvocht voorziet het bindvlies van voedingsstoffen en zuurstofgas. Als het

Aan de rand van de oogleden, tussen de inplantingen van de wimpers, zitten

grote talgklieren. Ze geven een vetrijke stof af als bescherming van de huid.

Dat voorkomt dat de oogleden aan elkaar kleven. Door de vettige talg zal het traanvocht de randen van de oogleden niet week maken. Soms verstopt zo’n

G Spieren

klier en kan de talg er niet meer uit. Er ontstaat dan een bultje. Het oog is omgeven door spieren met meerdere functies:

• een ooglidopheffer voor het openen van het bovenste ooglid.

Het onderste ooglid valt open onder invloed van de zwaartekracht. Er is

Afb. 25 Ontstoken talgklier

dus geen spier nodig om het onderste ooglid naar beneden te halen;

• zes oogspieren zijn verbonden met het oog om het in de oogkas naar alle

kanten te kunnen bewegen:

— vier rechte spieren om het oog omhoog, omlaag, naar links en naar rechts te draaien;

of d

— twee schuine spieren om schuin naar boven en naar beneden te

pr oe

fh o

kijken.

ooglidopheffer

bovenste schuine oogspier bovenste rechte oogspier

onderste schuine oogspier

onderste rechte oogspier

oogkas

buitenste rechte oogspier binnenste rechte oogspier Afb. 26 Oogspieren

THEMA 02

hoofdstuk 1

OPDRACHT 7 DOORDENKER

Verklaar de onderstaande stelling.

Als je moet huilen, snottert je neus.

OPDRACHT 8

Verken de ontdekplaat.

BEKIJK DE ONTDEKPLAAT

Bestudeer de onderdelen rond het oog en hun functies verder in detail.

Je oog is aan de buitenkant omgeven door verschillende delen die het oog op zijn plaats houden en voor bescherming zorgen.

• Wenkbrauwen vermijden dat water en zweet in het oog lopen.

• Oogleden beschermen tegen stof en fel licht en verspreiden het

of d

traanvocht.

• Wimpers zorgen ervoor dat er geen stofdeeltjes in je oog komen.

• Traanvocht beschermt het oog tegen uitdrogen en infecties en voert

pr oe

fh o

eventuele verontreinigingen af naar de neusholte via traanpunten,

THEMA 02

hoofdstuk 1

traanzakjes en traanbuisjes aan de binnenzijde van het oog.

• Tegen de neus bevindt zich een zachte massa met klieren die een olieachtige vloeistof afscheiden om de ogen te beschermen.

• De oogbol ligt in een stevige oogkas en is omringd door vetweefsel, dat eventuele schokken en stoten opvangt.

• Het bindvlies beschermt het oog en produceert een slijmerige vloeistof die het oog vochtig houdt.

• Talgklieren rond het oog scheiden stoffen af die de huid rond het oog beschermen.

• Spieren helpen om de ogen te bewegen en de oogleden te openen en te sluiten.

` Maak oefening 1 en 2.

Welke structuren liggen in het oog?

Je hebt nu bestudeerd hoe het oog zich binnen de oogkas situeert en welke

structuren er aan de buitenkant zichtbaar zijn. Om te begrijpen hoe het oog licht opvangt, kun je het ontleden om het aan de binnenkant te bekijken.

Daarvoor kan een dissectie van het oog uitgevoerd worden: het oog wordt uit ONDERZOEK

OPDRACHT 9

elkaar gehaald of ontleed.

Je kunt de dissectie van het oog uitvoeren. Zie Labo 2 op p. 115. Wil je de dissectie nog eens herbekijken, ga dan naar de ontdekplaat of bekijk de video.

Voer de dissectie van het oog uit.

BEKIJK DE VIDEO

BEKIJK DE ONTDEKPLAAT

Een oog is bijna bolvormig. Het oogwit of het harde oogvlies (1) vormt de

buitenste, stevige begrenzing van het oog. Dat loopt helemaal rond het oog.

Aan de voorzijde van het oog gaat het harde oogvlies over in het

hoornvlies (2). Dat is helder en doorschijnend. Het is erg dik en taai omdat het uit meerdere lagen bestaat. Daardoor is het hoornvlies extra stevig en

wordt het binnenste van het oog goed beschermd. Als je goed kijkt naar het

profiel van het oog hieronder zie je dat het hoornvlies wat uitpuilt; het is net

pr oe

fh o

of d

iets sterker gekromd dan het harde oogvlies.

1 hard oogvlies 2 hoornvlies Afb. 27 Zijaanzicht van het oog

In de ruimte achter het hoornvlies, de oogkamer (3), bevindt zich een

waterige vloeistof. Die vloeistof levert voedingsstoffen aan het hoornvlies. De iris of het regenboogvlies (4) is het gekleurde deel van het oog en ligt achter het hoornvlies. Afhankelijk van de hoeveelheid pigment is de iris

donkerder of lichter gekleurd. Bij weinig pigment is de iris blauw of grijs.

In het midden van de iris bevindt zich een opening waarlangs het licht het oog binnendringt. Dat is de pupil (5), je ziet die als een zwarte ronde vlek. De iris verdeelt de oogkamer in twee delen: de voorste oogkamer en de

achterste oogkamer. Aan de zijkanten loopt de iris door in het vaatvlies (6), dat tegen de binnenkant van het harde oogvlies ligt. Het is sterk doorbloed en zorgt voor aan- en afvoer van allerlei stoffen.

THEMA 02

hoofdstuk 1

Achter de iris zit een bolle ooglens (7). De lens zorgt voor de vorming van een beeld in het oog.

12 glasachtig lichaam

3D 9 straallichaam

13 netvlies

4 iris 3 oogkamer 7 ooglens 5 pupil 2 hoornvlies 8 lensbandjes 11 oogholte

6 vaatvlies 1 hard oogvlies

14 gele vlek

16 blinde vlek

15 oogzenuw 17 bloedvaten

10 accommodatiespier

Afb. 28 Dwarsdoorsnede van het oog

De lens is met lensbandjes (8) opgehangen aan het straallichaam (9). In

het straallichaam zit de accommodatiespier (10), die een rol speelt in de

scherpstelling van het oog.

Het deel achter de lens is de oogholte (11). Daarin zit een heldere,

gelatineuze vloeistof. Dat is het glasvocht of glasachtig lichaam (12). Het

of d

reguleert de druk in de oogbol zodat het netvlies strak blijft en het oog zijn

pr oe

fh o

vorm behoudt. Daardoor kan het gemakkelijk in de oogkas bewegen.

THEMA 02

hoofdstuk 1

Op het vaatvlies, tegen het glasachtig lichaam, ligt het netvlies of de

retina (13). Licht dat door de lens valt, komt op het netvlies terecht. Het centrale gedeelte noemen we de gele vlek (14). Hier wordt het beeld

gevormd. De lichtgevoelige cellen van het netvlies reageren op het invallend licht. Het zijn de fotoreceptoren: zij vangen de lichtprikkels op en geven een signaal of impuls door naar naburige zenuwcellen.

Uitlopers van die zenuwcellen vormen samen de oogzenuw (15). Langs die zenuw worden de opgewekte signalen naar de hersenen vervoerd. Op de plaats waar de oogzenuw naar buiten treedt, kunnen geen

lichtreceptoren zitten. Het oog vangt daar dus geen licht op. Dat is de blinde vlek (16). Het netvlies bevat naast receptoren ook bloedvaten (17) die de

verschillende cellen van voedingsstoffen voorzien. De bloedvaten komen het netvlies binnen ter hoogte van de blinde vlek.

OPDRACHT 10

ONDERZOEK

Hoe kun je de aanwezigheid van de blinde vlek gewaarworden? 1 Werkwijze • Knijp je rechteroog dicht.

• Fixeer het kruisje met je rechteroog.

• Je ziet het bolletje ook, maar minder scherp.

• Breng je blad langzaam dichter bij je linkeroog terwijl je het kruisje blijft fixeren.

• Houd je leerschrift verticaal met de armen gestrekt zo ver mogelijk voor je uit.

fh o

of d

3 Verklaar je waarneming.

2 Wat stel je vast?

pr oe

netvlies oogzenuw

blinde vlek

THEMA 02

hoofdstuk 1

WEETJE In de iris kunnen korrels van het donkerbruin pigment melanine

voorkomen. Die pigmenten absorberen het licht dat op de iris valt.

Hoe meer pigmenten, hoe meer licht er geabsorbeerd wordt en hoe donkerder de kleur van de iris. De iris van mensen met zeer veel pigmenten krijgt een bruine tot bijna zwarte kleur.

In groene irissen zitten minder pigmenten. Slechts een deel van het

licht dat op de iris valt, wordt door de pigmenten geabsorbeerd, vooral het blauwe licht wordt teruggekaatst. Door de combinatie van bruin

(door de pigmenten) en blauw (door de terugkaatsing van licht) zien wij de iris groen. Mensen met blauwe ogen hebben geen pigmentkorrels.

Al het licht dat in het oog invalt wordt verspreid, waardoor een blauwe

kleur ontstaat.

Bij het ontleden van het oog kun je meerdere structuren onderscheiden: • Een hard oogvlies omringt het oog aan de buitenkant.

of d

• Het hoornvlies is het doorzichtige deel vooraan.

• De iris is het gekleurde deel dat achter het hoornvlies is gesitueerd.

De iris loopt door in het vaatvlies. Het vaatvlies is een laag die sterk

pr oe

fh o

doorbloed is.

THEMA 02

hoofdstuk 1

• De pupil is een opening in de iris waar het licht door naar binnen

valt. De iris verdeelt de oogkamer in twee delen, de voorste en de achterste oogkamer. De achterste oogkamer bevat een lens.

• Het netvlies ligt meer naar de achterkant van het oog. Dat is het deel dat de fotoreceptoren bevat. Fotoreceptoren vangen lichtprikkels op en sturen signalen naar de hersenen.

• Het glasachtig lichaam in de oogholte regelt de druk in het oog en duwt het netvlies tegen het vaatvlies.

• De blinde vlek is de plaats waar de oogzenuw door het netvlies naar buiten loopt. Het netvlies bevat op die plaats geen fotoreceptoren.

` Maak oefening 3 en 4.

OPDRACHT 11

Lees de onderstaande beschrijvingen van de structuren van het oog. 1 Vul de benaming in bij de juiste beschrijving. Beschrijving

Structuur van het oog

a Zorgt voor de juiste druk in het oog.

b Voorziet het hoornvlies van voedingsstoffen.

c Opening waarlangs het licht in het oog binnendringt.

d Produceert vocht dat het oog beschermt tegen infecties.

en afvoer van stoffen.

f Vervoert informatie vanuit het oog naar g Zorgt voor de beeldvorming.

h Bevat lichtgevoelige receptoren.

Hard omhulsel dat het oog goed beschermt.

de hersenen.

e Bevat veel bloedvaten en zorgt voor aan-

pr oe

fh o

of d

2 Noteer de nummers uit de tabel bij de overeenkomstige structuur op de afbeelding.

Afb. 29 Doorsnede oog

THEMA 02

hoofdstuk 1

1.3 Hoe werkt het oog?

Hoe regelt het oog de hoeveelheid doorgelaten licht?

OPDRACHT 12 ONDERZOEK

Hoe regelt het oog de hoeveelheid doorgelaten licht?

• Als er weinig licht is,

Benodigdheden

Werkwijze

of d

1 Werk per twee.

• Als er te veel licht is,

Hypothese

Onderzoeksvraag

Je kent het wel: niets is vervelender dan ’s morgens door fel licht wakker worden. Maar hoe reageren je ogen daarop?

2 Sta bij het raam of een andere lichtbron. 3 Bekijk de grootte van elkaars pupil.

4 Bedek met je handen je ogen gedurende een minuut.

fh o

5 Haal je handen weg en bekijk onmiddellijk elkaars pupillen.

Waarneming

pr oe

a Hoe noemen we het gekleurde deel van het oog? b Hoe ziet de pupil eruit wanneer je bij het raam staat? c Hoe ziet de pupil eruit wanneer je je ogen afgedekt hebt?

THEMA 02

hoofdstuk 1

Verwerking a Schrap wat niet past.

• Bij fel licht verkleint / vergroot de pupil.

• Bij minder licht verkleint / vergroot de pupil.

b Waarom verkleint de pupil bij fel licht?

Besluit

c Heb jij het verkleinen en vergroten van de pupil zelf onder controle?

De grootte van de pupil Reflectie

a Vergelijk je hypothese met je besluit.

b Kon je het vergroten en verkleinen van de pupil goed waarnemen?

ja neen

pr oe

fh o

of d

c Als dat niet lukte, hoe kun je dat vergroten en verkleinen beter waarnemen?

De diameter van de pupil wordt geregeld door spieren in de iris. Die spieren liggen rond de pupil in twee groepen.

• Kringspieren liggen in kringen rond de pupil.

Kringspieren trekken samen om de binnenkant van je oog te beschermen tegen te veel licht. Zo zorgen ze ervoor dat de diameter van de pupil kleiner wordt.

• Straalspieren lopen in de iris straalsgewijs weg van de pupil.

Straalspieren trekken samen om bij lagere lichtintensiteiten toch

voldoende licht in je oog te laten vallen, zodat je voorwerpen goed

kunt waarnemen. Door het samentrekken van de straalspieren wordt de diameter van de pupil groter.

De aanpassing van de pupildiameter gebeurt onbewust, als een reactie op de lichtintensiteit. Je hebt die reactie niet onder controle. We noemen die reactie de pupilreflex.

THEMA 02

hoofdstuk 1

invallend licht

pupil

iris

kringspieren

straalspieren

Afb. Als 31 de hoeveelheid invallend licht Als de hoeveelheid invallend licht toeneemt, trekken de kringspieren toeneemt, trekken de kringspieren samen samen en wordt de pupilopening en wordt de pupilopening kleiner. kleiner.

WEETJE

Afb. Als de30hoeveelheid binnenvallend licht Als de hoeveelheid binnenvallend licht afneemt, worden de straalspieren korter en afneemt, worden de straalspieren korter trekken open. en trekkenze zede depupilopening pupilopening open.

Uit onderzoek blijkt dat mensen

met grote pupillen aantrekkelijker worden gevonden. Daar werd

al in de oudheid op ingespeeld:

atropine, een zeer giftige stof uit het sap van de plant belladonna

of d

(wat ‘mooie vrouw’ betekent),

werd door jonge meisjes in de

pr oe

fh o

ogen gedruppeld om de pupillen

te vergroten en er aantrekkelijker uit te zien. Nog steeds gebruiken

oogartsen atropine om het netvlies in je oog grondig te bestuderen.

Het is belangrijk dat het netvlies wordt beschermd tegen een te hoge lichtintensiteit. Tegelijkertijd moet er voldoende licht zijn om een duidelijk beeld van voorwerpen te verkrijgen.

Via de pupilreflex regelt de iris de hoeveelheid licht die er in het oog

wordt toegelaten. Dat gebeurt door het ontspannen of samentrekken van de irisspieren:

• bij weinig licht trekken de straalspieren samen en wordt de pupil groter;

• bij veel licht trekken de kringspieren samen en wordt de pupil kleiner.

` Maak oefening 5 en 6.

THEMA 02

hoofdstuk 1

Op welke manier wordt het beeld in het oog gevormd?

Het licht dat je oog binnenvalt, moet door het kleine gaatje van de pupil. Hoe zit het dan met de lichtstralen van een grote boom die door die kleine pupil moeten? We illustreren dat aan de hand van een camera obscura. In een

camera obscura lopen namelijk de lichtstralen van een voorwerp doorheen op het scherm gevormd.

scherm

gaatje in de doos

doos

een gaatje in de donkere doos. Er wordt een omgekeerd en verkleind beeld

lichtstralen

Afb. 33 Camera obscura

Afb. 32 Hoe vallen lichtstralen in het oog?

omgekeerd en verkleind beeld

OPDRACHT 13

Ook de grootte van het gaatje van de camera obscura heeft een invloed op het beeld.

pr oe

fh o

of d

Bekijk de figuur en schrap wat niet past.

Hoe groter het gaatje, hoe minder scherp / scherper het beeld.

Als het gaatje te klein / te groot is, zijn er heel weinig lichtstralen die tot op het scherm geraken en mee

het beeld vormen. We kunnen dat verbeteren door het gaatje kleiner / groter te maken, maar dan zal het beeld minder scherp of waziger worden.

THEMA 02

hoofdstuk 1

OPDRACHT 14

Komt de beeldvorming in je oog overeen met de beeldvorming van de camera obscura?

2 1 23

1 Noteer door welke delen van het oog een lichtstraal gaat. Doe dat aan de hand van de figuur.

Afb. 34

2 Wat is het grootste verschil in de manier van beeldvorming tussen de camera obscura en het oog?

3 Welke functie heeft de lens in je oog?

4 Bij de dissectie van het oog heb je duidelijk de ooglens kunnen bestuderen. Is de ooglens een holle of

of d

een bolle lens?

OPDRACHT 15 ONDERZOEK

fh o

Welke invloed heeft een bolle lens op de richting van de lichtstralen? 1

Hoe wordt het beeld door een bolle lens gevormd? Hypothese

pr oe

Onderzoeksvraag

Formuleer een hypothese.

Benodigdheden

klein stukje papier (7 x 4 cm) reageerbuis met stop 50 ml water

THEMA 02

hoofdstuk 1

Werkwijze 1 Schrijf de woorden ‘koolstof’ en ‘dioxide’ (in hoofdletters) onder elkaar op een blad papier. 2 Vul de reageerbuis met water. 3 Sluit ze af met een stop.

4 Houd de reageerbuis horizontaal enkele centimeters boven de woorden ‘koolstof’ en ‘dioxide’.

5 Kijk door de reageerbuis naar de woorden. Waarnemingen

Wat neem je waar?

Verwerking

De wanden van de reageerbuis zijn gebogen, ze staan bol. Daardoor verandert de richting van de

Formuleer een besluit.

Reflectie

Besluit

invallende lichtstralen op een zodanige manier dat er een omgekeerd beeld ontstaat.

of d

a De uitvoering van de proef verliep vlot / niet vlot (schrap wat niet past), omdat:

pr oe

fh o

b Vergelijk je hypothese met je besluit.

THEMA 02

hoofdstuk 1

Lichtstralen die in je oog binnendringen, passeren een bolle ooglens

vooraleer ze op het netvlies terechtkomen. Om te onderzoeken hoe een

bolle lens werkt, kun je het gebogen glas van een reageerbuisje gebruiken.

De gebogen wanden van de reageerbuis kun je namelijk vergelijken met de

bolle lens in je oog. Wanneer lichtstralen op een bolle lens invallen, worden de lichtstralen gebroken en buigen ze af in de richting van de lijn door het

midden van de lens. De afbuiging zal het grootst zijn aan de uitersten van de

lens en nul in het midden. Evenwijdige stralen die invallen op een bolle lens,

gaan na de lens door één punt. We noemen dat convergeren.

bolle lens

hoofdas

Afb. 35

Bij het oog gaan invallende stralen eerst door de lucht, maar vervolgen

hun weg door het doorzichtig hoornvlies, het waterig vocht in de voorste

oogkamer, de lens en het glasachtig lichaam. Omdat al die middenstoffen

een andere dichtheid hebben, worden de lichtstralen keer op keer

afgebogen. Achter de lens snijden die lichtstralen. Daardoor wordt het beeld

pr oe

fh o

of d

omgekeerd en verkleind geprojecteerd op het netvlies. lens

beeldpunten

Op het netvlies wordt een omgekeerd en verkleind beeld gevormd van het object waar je naar kijkt. Afb. 36

Het beeld in het oog wordt gevormd door het licht dat het oog

binnenvalt. Het licht passeert meerdere structuren, die elk uit andere

stoffen bestaan, en een bolle lens. Samen veroorzaken ze een afbuiging van de lichtstralen. Door die afbuiging van de lichtstralen verschijnt er op het netvlies een omgekeerd en verkleind beeld.

THEMA 02

hoofdstuk 1

Hoe zorgt het oog voor een scherp beeld?

OPDRACHT 16

Ontdek hoe je scherp ziet.

1 Voer de opdracht uit en beantwoord de vragen.

c Kijk nu naar de leerkracht vooraan. Wat zie je? d Blijf naar de leerkracht kijken. Zie je het potlood?

b Blijf naar je potlood kijken. Zie je de leerkracht vooraan scherp?

a Hou een potlood voor je en kijk ernaar. Wat zie je?

e Welke structuur in het oog zorgt ervoor dat je beeld kunt scherpstellen?

2 Omcirkel de juiste antwoorden. Gebruik daarvoor afbeelding 37.

• Bij een dichtbijgelegen voorwerp maak je de ooglens boller / meer afgeplat.

of d

• Bij een verafgelegen voorwerp maak je de ooglens boller / meer afgeplat.

pr oe

fh o

bolle lens

dichtbij

afgeplatte lens

veraf

Afb. 37 Beeldvorming in het oog

THEMA 02

hoofdstuk 1

We kijken voortdurend naar voorwerpen, veraf en dichtbij. Om telkens

scherpe beelden op het netvlies te vormen van voorwerpen van verschillende afstanden, moet de ooglens zich kunnen aanpassen. Die aanpassing van de ooglens noemen we scherpstelling of accommodatie. Accommodatie komt erop neer dat de ooglens haar kromming moet kunnen wijzigen.

Hoe wordt de lens nu platter of boller? Daarvoor kijken we terug naar de bouw van het oog.

De lens is met lensbandjes opgehangen aan het straallichaam. In het straallichaam zit de accommodatiespier.

• Als de accommodatiespier ontspant wordt de diameter van de

accommodatiespier groter. Er wordt aan de lensbandjes getrokken, die op hun beurt de lens plat trekken. Op die manier wordt op het netvlies een scherp beeld gevormd van voorwerpen die zich veraf bevinden.

• Als de accommodatiespier samentrekt, wordt er niet aan de lensbandjes getrokken. Ze hangen dan slap, waardoor de lens haar natuurlijke, bolle

vorm aanneemt. Op het netvlies wordt dan een scherp beeld gevormd van

voorwerpen dichtbij.

voorwerp dichtbij

voorwerp veraf accommodatiespier in rust

opgespannen lensbandjes

pr oe

fh o

of d

afgeplatte ooglens

accommodatiespier in rust opgespannen lensbandjes afgeplatte ooglens

accommodatiespier in actie ontspannen lensbandjes

bolle ooglens

accommodatiespier in actie ontspannen lensbandjes bolle ooglens

Afb. 38 Schematische voorstelling van de accommodatie

De lens kan niet onbeperkt boller worden. Als we een voorwerp steeds

dichter bij onze ogen brengen, bereiken we een punt waarop het beeld niet meer scherp blijft. Dat is het punt waarop de lens haar maximale

natuurlijke kromming bereikt heeft. Dat punt noemen we het nabijheidspunt. Het nabijheidspunt is het punt waarop het beeld nog niet scherp is. De

ligging van het nabijheidspunt is sterk afhankelijk van de kracht van de accommodatiespier en van de elasticiteit van de lens.

THEMA 02

hoofdstuk 1

De accommodatiespier kan de kromming van de ooglens aanpassen. • Als de accommodatiespier ontspannen is, zijn de lensbandjes aangespannen en is de lens plat.

• Als de accommodatiespier opgespannen is, hangen de lensbandjes slap en is de lens bol.

Op die manier zorgt de accommodatiespier ervoor dat er op het netvlies

een scherp beeld terechtkomt. Daardoor kun je zowel dichtbij als veraf staande voorwerpen scherp waarnemen.

` Maak oefening 7 en 8.

Waar liggen de fotoreceptoren en hoe zijn ze opgebouwd?

A Algemene situering fotoreceptoren

Het netvlies is opgebouwd uit meerdere lagen, elk met een andere functie. 4

pr oe

fh o

of d

Van buiten naar binnen onderscheidt men vier lagen.

Afb. 39 Lagen in het netvlies

1 De buitenste laag is een pigmentlaag, die donkere korrels bevat. Bij de dissectie van het oog kun je duidelijk waarnemen dat de binnenzijde

van het oog zwartgekleurd is. Dat is te wijten aan de pigmentlaag. Die

pigmenten absorberen al het licht dat in het oog valt, zodat het niet in de oogbal weerkaatst en verstrooid wordt.

2 Meer naar binnen toe ligt een laag die de lichtgevoelige cellen of de

fotoreceptoren bevat. Die cellen vangen licht op en zetten het om naar

een signaal of impuls. Er zijn staafjes en kegeltjes.

3 Op de laag met fotoreceptoren meer naar het binnenste van het oog toe, ligt een laag met bipolaire cellen. Dat zijn zenuwcellen die de

lichtgevoelige cellen verbinden met de zenuwcellen van de vierde laag. Ze vormen de schakels tussen fotoreceptoren en het zenuwstelsel. THEMA 02

hoofdstuk 1

4 In de vierde laag, nog meer naar binnen toe in het oog, liggen

zenuwcellen of ganglioncellen, met lange uitlopers die samenkomen

en zich verenigen tot de oogzenuw. Die zenuw doorboort het netvlies

en loopt naar buiten, achter in het oog. Aan het andere uiteinde is de oogzenuw verbonden met de hersenen.

Op afbeelding 40 kun je zien dat de laag met ganglioncellen aan de

binnenkant van het netvlies ligt. De pigmentlaag ligt tegen het vaatvlies. De

verschillende lagen van het netvlies werken samen om het lichtsignaal op te

vangen.

ganglioncellen

zenuwcellen

kegeltjes

bipolaire cellen

pigmentlaag

of d

Afb. 40 Bouw van het netvlies

OPDRACHT 17

Bestudeer de vier lagen in het netvlies en beantwoord de vragen.

fh o

1 Welke laag ligt het dichtst bij de lens?

2 Welke laag ligt het verst verwijderd van de lens?

pr oe

3 In welke laag komt het licht eerst terecht?

4 In welke laag wordt het licht geabsorbeerd?

5 In welke laag wordt het licht opgevangen?

6 Vanuit welke laag wordt de oogzenuw gevormd?

THEMA 02

hoofdstuk 1

staafjes

7 Wat valt je op als je de volgorde van de ligging van de verschillende lagen van het netvlies bestudeert?

8 Welke eigenschap moet de laag met zenuwcellen in het netvlies zeker hebben? Verklaar.

B Bouw en ligging van de soorten fotoreceptoren

De staafjes en de kegeltjes verschillen in vorm en in werking. De naam

van deze cellen hangt samen met de vorm: de staafjes zijn langwerpig, de

staafje

kegeltjes hebben een spitse vorm.

pr oe

fh o

of d

kegeltje

kern

richting van het licht

Afb. 41

Afb. 42 SEM-beeld van staafjes en kegeltjes

De verspreiding van de twee soorten cellen is niet gelijk verdeeld over het netvlies.

• In de gele vlek komen enkel kegeltjes voor. Het is de plaats op het

netvlies waarmee je het scherpst kunt zien. Dat is omdat de dichtheid van fotoreceptoren er het grootst is: daar zitten het grootste aantal kegeltjes per oppervlakte-eenheid. De gele vlek ligt centraal in het netvlies, net in het verlengde van de optische as van de ooglens.

• In de blinde vlek liggen er geen staafjes en geen kegeltjes, omdat de

oogzenuw daar naar buiten treedt. Licht dat op die plaats van het netvlies invalt, wordt dus niet door de lichtgevoelige cellen geabsorbeerd.

• In de overige delen van het netvlies is de verspreiding van de kegeltjes

vooral beperkt tot het centrum van het netvlies. Verder van dat centrum komen vooral staafjes voor.

THEMA 02

hoofdstuk 1

gele vlek

blinde vlek

Afb. 43 Netvlies van het linkeroog

Afb. 44 In het centrum zie je kleuren, daar rondom zie je grijstinten.

kegeltje staafje

Het netvlies bevat twee soorten fotoreceptoren, de staafjes en de kegeltjes.

• Staafjes zijn langwerpig van vorm. De staafjes liggen vooral aan de rand van het netvlies.

• De kegeltjes hebben een spitse vorm. In de gele vlek, centraal op

het netvlies, komen uitsluitend kegeltjes voor. Met dat deel van het netvlies kun je het beste zien.

De blinde vlek is een plaats op het netvlies waar er geen staafjes en

of d

geen kegeltjes liggen. Het beeld dat daarop valt, zien we niet.

pr oe

fh o

C Werking van de fotoreceptoren Fotoreceptoren zijn gespecialiseerde cellen die instaan voor de verwerking

van de lichtprikkels. Ze bevatten lichtgevoelige kleurstoffen, fotopigmenten

genoemd. Die fotopigmenten zorgen voor de omvorming van een lichtprikkel tot een zenuwsignaal.

In de staafjes bevinden zich moleculen van het fotopigment rodopsine.

Wanneer licht op een staafje invalt, wordt rodopsine afgebroken. Daarbij

komt chemische energie vrij waarmee een zenuwsignaal in het staafje wordt opgewekt. Om opnieuw prikkelbaar te zijn, moeten de staafjes opnieuw rodopsine aanmaken. Daarvoor is vitamine A nodig.

Het rodopsine in de staafjes reageert op alle golflengtes van het zichtbare licht; met staafjes kun je dus geen kleuren waarnemen.

Staafjes zijn heel lichtgevoelig; dat wil zeggen dat ze een lage prikkeldrempel hebben. Er is maar weinig licht nodig om ze te prikkelen. Daardoor maken de staafjes het mogelijk om in de schemering of in het donker te zien.

Er zijn drie soorten kegeltjes die elk gevoelig zijn voor een van de drie

hoofdkleuren (rood, groen of blauw). De kegeltjes bevatten fotopigmenten 86

THEMA 02

hoofdstuk 1

die verwant zijn aan rodopsine, ook wat hun werking betreft.

535 nm

lichtgevoeligheid

blauw

400

violet

450

575 nm

groen

500

blauw- blauw blauw- groen violet groen

rood

550

geelgroen

600

geel oranje oranjerood

445 nm

650

rood

700

golflengte (in nanometer) Afb. 45 Lichtgevoeligheid van de drie soorten kegeltjes

Elk type kegeltje reageert op licht van bepaalde golflengtes. Daardoor zijn kegeltjes kleurgevoelige fotoreceptoren. Afhankelijk van de verhouding

waarin de drie types kegeltjes geprikkeld worden, zien we de verschillende

kleuren. Als bijvoorbeeld kegeltjes voor rood en groen gelijktijdig geprikkeld

worden, zie je geel of oranje. Of je eerder geel of oranje ziet, hangt af van hoeveel kegeltjes voor rood en hoeveel kegeltjes voor groen geprikkeld hogere prikkeldrempel. Er moet dus meer licht zijn om ze te prikkelen.

Ben je benieuwd welke kleuren je kunt krijgen met de drie hoofdkleuren? Test dan even uit!

of d

APPLET HOOFDKLEUREN

worden. Kegeltjes zijn minder lichtgevoelig dan staafjes en hebben een

Staafjes vereisen weinig licht, omdat ze al bij lage lichtintensiteiten geprikkeld worden. Ze zijn dus erg gevoelig. Staafjes maken geen

pr oe

fh o

onderscheid tussen verschillende kleuren en worden vooral gebruikt om bij weinig licht nog te kunnen zien. Omdat de staafjes vooral aan de rand van het netvlies liggen, kun je daar dus enkel grijstinten waarnemen.

Kegeltjes dienen voor kleurenzicht. Verschillende kleuren kunnen we zien doordat een of meerdere soorten kegeltjes geprikkeld worden

en die kleuren gecombineerd worden. Kegeltjes vereisen een hogere lichtintensiteit om geprikkeld te kunnen worden. Ze zijn dus minder gevoelig dan staafjes.

Beide soorten fotoreceptoren, de staafjes en de kegeltjes, vangen licht

op. Dat kan door het fotopigment dat ze bevatten. Als dat pigment wordt belicht, wordt het afgebroken. Daardoor wordt de lichtprikkel omgezet

in een signaal of impuls. Die signalen worden via de oogzenuw door het zenuwstelsel naar de hersenen geleid. ` Maak oefening 9, 10 en 11.

THEMA 02

hoofdstuk 1

Hoe worden lichtprikkels verwerkt?

OPDRACHT 18

Wat is het verschil in zien tussen kijken met één oog of kijken met twee ogen? punt omhoog en sluit één oog. Probeer nu met de top van je rechterwijsvinger de punt van de balpen te raken.

Wat neem je waar?

2 Doe net hetzelfde maar nu met beide ogen open.

Wat neem je waar?

3 Wat is het voordeel van kijken met beide ogen?

OPDRACHT 19

Wat zie je in je beeld op de plaats van de blinde vlek? 1 Volg de instructies.

of d

a Houd je leerschrift verticaal met de armen gestrekt zo ver mogelijk voor je uit.

b Knijp je linkeroog dicht.

c Kijk met je rechteroog naar het witte bolletje.

fh o

d Breng je boek langzaam dichter bij je rechteroog totdat het beeld van het sterretje op de blinde vlek valt.

2 Waarneming

pr oe

a Zie je een ‘gat’ in het beeld op de plaats van het sterretje?

b Wat neem je dan waar?

3 Verklaring

a Waarom zie je geen ‘gat’ op de plaats van de blinde vlek? b Welke structuur in ons lichaam is daarvoor verantwoordelijk?

THEMA 02

hoofdstuk 1

1 Hou met gestrekte linkerarm een balpen voor je met de

OPDRACHT 20

Ontdek een aantal optische illusies.

1 Bekijk de afbeeldingen en noteer je waarnemingen.

Welke blauwe streep is de langste?

pr oe

fh o

of d

Wat zie je?

Beweeg met je ogen over het beeld of beweeg het beeld langzaam heen en weer. Wat stel je vast?

2 Kun je uit de bovenstaande voorbeelden afleiden dat je ogen soms niet goed werken? Verklaar.

THEMA 02

hoofdstuk 1

Het eigenlijke zien gebeurt niet met onze ogen, maar wel met onze hersenen. Op het netvlies van beide ogen wordt in de gele vlek een omgekeerd, verkleind en scherp beeld van een voorwerp gevormd. De hersenen

verwerken de twee netvliesbeelden tot één geheel. Daardoor heb je dieptezicht.

lens

Op het netvlies wordt een omgekeerd en verkleind beeld gevormd van het object waar je naar kijkt.

beeldpunten

Afb. 46

Bovendien zie je de wereld niet omgekeerd en verkleind. Door ervaring

interpreteren de hersenen de beelden als rechtopstaande beelden. Ook

van de blinde vlek op het netvlies van beide ogen hebben we geen last. Er ontstaat geen ‘gat’ in het gezichtsveld, omdat de hersenen het beeld

aanvullen. Het omringende beeld breidt zich uit naar het gebied van het

‘gat’. Gezichtsbedrog of optische illusie is iets wat je ogen zien, maar waar je

pr oe

fh o

of d

hersenen een andere interpretatie aan geven.

THEMA 02

hoofdstuk 1

Afb. 47 Interpretatie van het netvliesbeeld door de hersenen

Lichtprikkels worden verwerkt door de hersenen. Ze verwerken de twee netvliesbeelden tot één geheel waardoor je dieptezicht hebt. Door

ervaring interpreteren de hersenen de beelden als rechtopstaande

beelden. Op de plaats van de blinde vlek vullen de hersenen het beeld aan met het beeld van het omringende gebied.

1.4 Wat als de werking van het oog verstoord is?

OPDRACHT 21

Hoeveel klasgenoten dragen een bril of lenzen?

Vraag aan jouw medeleerlingen waarom ze een bril dragen.

Mensen die bijziend zijn, kunnen enkel beelden die dichtbij zijn scherp zien.

Beelden veraf kunnen ze niet scherp waarnemen. De lens projecteert het

scherp beeld namelijk niet op het netvlies. Het scherpe beeld wordt gevormd vóór het netvlies. Dat komt omdat de lens te bol is of het oog zelf niet rond,

maar eerder langwerpig gevormd is. Door een bril met holle lenzen te dragen, kan dat verholpen worden. De breking van de lichtstralen wordt zo aangepast

beeldpunten onscherp beeld BIJZIENDHEID

pr oe

fh o

of d

waardoor het scherpe beeld wel op het netvlies terechtkomt.

beeldpunten

correctie van bijziendheid door bril met holle lenzen Afb. 48

onscherp beeld beeldpunten

VERZIENDHEID

THEMA 02

hoofdstuk 1 beeldpunten

BIJZIENDHEID

Voor mensen die verziend zijn, is het net omgekeerd. Zij kunnen enkel

beelden die veraf zijn scherp zien. Beelden dichtbij kunnen ze niet scherp

waarnemen. Hier valt het scherpe beeld achter het netvlies. De oorzaak kan beeldpunten zijn dat de lens onvoldoende bol is of het oog niet ‘diep’ genoeg is. Een bril

met bolle lens kan hier de breking van de lichtstralen versterken en zo een scherp beeld op het netvlies vormen.

correctie van bijziendheid door bril met holle lenzen

onscherp beeld

beeldpunten

VERZIENDHEID

beeldpunten

Afb. 49

correctie van verziendheid door bril met bolle glazen

Ouderdomsverziendheid is net hetzelfde, maar het heeft een andere

oorzaak. Bij oudere mensen neemt de elasticiteit van de ooglens af. Daarbij verzwakt de accommodatiespier waardoor ze minder goed samentrekt; de

of d

lens wordt niet goed bol meer. De lichtstralen worden niet genoeg gebroken en het scherpe beeld valt achter het netvlies. Een bril met bolle lenzen kan

pr oe

fh o

ouderdomsverziendheid verhelpen.

THEMA 02

hoofdstuk 1

Soms gebeurt het dat mensen zowel dichtbij als veraf niet meer scherp zien.

Dan is een bifocale bril nodig waarbij de bovenste helft van het glas dient om ver te zien en de onderste helft om dichtbij te zien. Er zijn ook multifocale

brillenglazen: die zijn zo gekromd dat alle overgangen van ver naar dichtbij scherp gezien kunnen worden.

Minder scherp zien kan niet alleen veroorzaakt worden door de ooglens maar ook door de kromming van het hoornvlies. Het hoornvlies, met het vocht van de oogkamer, is immers de eerste stap in de lichtbreking in het oog. Met een laserbehandeling kan die kromming worden aangepast om zo een scherper beeld op te leveren. Soms wordt een bril dan overbodig.

OPDRACHT 22 ONDERZOEK

Onderzoek de invloed van de leeftijd op de leesafstand. Ga naar Labo 3 op p. 119.

OPDRACHT 23

Test jezelf!

1 Wat kun je lezen in de eerste schijf?

2 Wat zie je in de tweede schijf?

of d

Bij sommige mensen werken niet alle kegeltjes even goed, waardoor ze

kleuren afwijkend waarnemen: ze hebben kleurenslechtziendheid. Het treedt op als een of meer van de drie types kegeltjes niet of minder goed werken.

pr oe

fh o

Bij de meest voorkomende vorm wordt het verschil tussen rood en groen

niet of niet goed waargenomen. Dat is een erfelijke aandoening die meer bij

mannen dan bij vrouwen voorkomt. Kleurenslechtziendheid heeft invloed op het dagelijks leven van mensen, bekijk afbeelding 50 maar eens. 1

Afb. 50 Foto 1: normaal zicht Foto 2: groene kegeltjes werken niet

Foto 3: rode kegeltjes werken niet Foto 4: blauwe kegeltjes werken niet

Als de werking van de staafjes verstoord is, zie je slecht of helemaal niet als

er weinig licht is. Dat kan ’s avonds of ’s nachts zijn maar ook bij een zwakke verlichting. De oorzaak kan een gebrek aan vitamine A zijn. Hebben ze jou

ook ooit verteld dat je van worteltjes beter gaat zien? Natuurlijk klopt dat

niet helemaal, maar worteltjes zijn wel een bron van vitamine A en dat kan nachtblindheid voorkomen.

THEMA 02

hoofdstuk 1

Wanneer het oog niet goed accommodeert, kunnen afwijkingen ontstaan.

• Bijziendheid ontstaat wanneer de oogbol te lang is of de lens te bol. Oplossing: een bril met holle lenzen.

• Verziendheid ontstaat wanneer de oogbol te kort of de lens te plat

is.

Oplossing: een bril met bolle lenzen zorgt voor een scherp beeld.

• Ouderdomsverziendheid ontstaat door een vermindering van

elasticiteit van de ooglens en een slappere accommodatiespier.

Oplossing: een bril met bolle lenzen zorgt voor een scherp beeld.

• Kleurenslechtziendheid is een stoornis van de kegeltjes.

• Nachtblindheid is een stoornis van de staafjes.

1.5 Hoe nemen andere dieren lichtprikkels waar?

of d

A Nemen alle dieren dezelfde lichtprikkels waar?

Afb. 52 Wat bijen zien

fh o

Afb. 51 Wat mensen zien

pr oe

Bijen zien hun omgeving op een heel andere manier dan mensen. Denk terug aan de foto van de boterbloem bij de start van dit hoofdstuk. Bijen kunnen uv-licht zien maar geen rood licht. In het bijzonder onderscheiden ze speciale patronen op bloemen die hun de weg naar de nectar tonen. Die patronen worden nectargidsen genoemd. Ze ontstaan door speciale groefjes en ribbeltjes op de bloemblaadjes die het zonlicht reflecteren in kleuren van blauw tot ultraviolet licht. Zo trekken bloemen dus bijen aan voor de bestuiving.

Sommige slangen zoals de groefkopadders kunnen infrarode straling waarnemen. Dat doen ze met speciale receptoren die niet in het oog zitten maar in groefjes op de kop. Ze nemen daarmee de warmte waar die door een prooidier wordt uitgestraald. Hun hersenen vormen met die informatie een beeld. Handig als warmbloedige dieren op het menu staan, en het hoeft zelfs niet licht te zijn. Slangen die zich voeden met koudbloedige dieren hebben die receptoren niet.

Ook heel wat vogels kunnen uv-licht zien. Ze beschikken daarvoor over een vierde soort kegeltjes. Kolibries gaan op die manier op zoek naar nectar in bloemen, andere vogels vinden zo rijpe bessen. Zelfs urine van muizen reflecteert uv-licht, wat dan weer handig voor roofvogels is. En wat dacht je van het vinden van een geschikte partner? Veren van vogels en vleugels van vlinders lichten extra op zodat het sterkste mannetje kan worden gekozen.

THEMA 02

hoofdstuk 1

Afb. 53 Groefkopadder

Afb. 54 Blinde grotvis

Afb. 55 Schaalhoorn

Eenvoudige fotoreceptoren die enkel het verschil tussen licht en donker kunnen zien, treffen we aan bij heel wat weekdieren. De schaalhoorn, een diertje op de golfbrekers aan zee, dat ’s nachts algen graast, heeft een groefoog. Enkel het verschil tussen dag en nacht herkennen is voor dat dier van belang.

Het is niet voor alle dieren noodzakelijk om lichtprikkels te kunnen waarnemen. Denk maar aan grotvissen die hun hele leven in een donkere grot verblijven. Licht waarnemen is voor die dieren van geen belang. We stellen vast dat die vissen geen ogen meer hebben; hun voorouders die in de grot gingen leven hadden die echter wel nog.

B Zien alle dieren hun omgeving op dezelfde manier?

fh o

of d

Bij de nautilus, een inktvis met een schelp, ontdekken we een camera obscura als oog. We noemen het een bekeroog of cameraoog, een klein gaatje met daarachter een ruimte met op de achterwand lichtgevoelige cellen. Er is geen lens en het zeewater kan vrij in- en uitstromen. Net als andere weekdieren kan de nautilus enkel lichtverschuivingen waarnemen. Octopussen daarentegen hebben goed ontwikkelde ogen met een ooglens die kan scherpstellen door de lens te verplaatsen in de oogholte. Dat komt van pas om te jagen op een prooi. Afb. 56 Nautilus

pr oe

Het systeem van lensverplaatsing om scherp te stellen op een voorwerp is ook bij vissen en amfibieën de manier om hun omgeving goed waar te nemen. Ze hebben een starre bolle lens die met spiertjes naar voor of naar achter getrokken wordt. Op die manier kunnen makrelen hun omgeving goed in de gaten houden om eventuele vijanden op te sporen en zullen kikkers een lekkere vlieg te pakken krijgen. Reptielen, vogels en zoogdieren hebben gelijkaardig gebouwde ogen. Ze beschikken over een ooglens met daarrond een accommodatiespier die ervoor zorgt dat de lens platter of boller kan worden om scherp te stellen. Handig als je bijvoorbeeld een roofvogel bent en dat urinespoor van die muis vanop een hoogte van dertig meter wilt zien. Slangen, ook reptielen, zijn hier een uitzondering, zij hebben net als vissen en amfibieën een starre ooglens die door spiertjes verplaatst wordt om scherp te stellen.

Afb. 57 Kikker

THEMA 02

hoofdstuk 1

Afb. 58 Facetoog libelle

Afb. 59 Mozaïekbeeld gezien door facetogen

of d

Bijzondere ogen treffen we aan in de wereld van de insecten. De facetogen zijn je vast en zeker al opgevallen. Een facetoog bestaat uit een heleboel deeloogjes of facetten, elk met een lensje; samen vormen ze een deel van een bol. Elk deeloogje vangt lichtprikkels op en zo wordt een mozaïekbeeld van de omgeving gevormd. Door de bolle vorm van het facetoog krijgt het insect een groot gezichtsveld. Libellen, echte jagers, hebben veel facetten per oog om in volle vlucht een ander insect te verschalken. Werkmieren die op de bodem leven hebben er een pak minder. Naast de facetogen zijn er vaak ook nog drie enkelvoudige oogjes of ocellen aanwezig.

Afb. 61 Bekeroog of cameraoog nautilus

Afb. 62 Lensoog octopus

Afb. 63 Accommodatie door lensverplaatsing

Afb. 64 Accommodatie platter of boller worden lens

fh o

Afb. 60 Groefoog schaalhoorn

WEETJE

pr oe

Niet alle dieren hebben oogleden en kunnen hun ogen dus niet altijd sluiten. Vissen zoals

kabeljauw en haring hebben

geen oogleden. Bij slangen zijn beide oogleden vergroeid en

doorzichtig. Het oog is niet altijd beweeglijk. Wij, mensen, kunnen

Afb. 65 Kabeljauw

Afb. 66 Slang

Afb. 67 Uil

onze ogen naar een voorwerp richten door de aanwezigheid van oogspieren maar veel dieren hebben die niet. Vogels hebben in de plaats daarvan een heel beweeglijke kop. Een uil kan zijn kop zelfs helemaal naar achter draaien.

THEMA 02

hoofdstuk 1

C Is er een verband tussen de stand van de ogen en de leefwijze van het dier? OPDRACHT 24

Vergelijk de afbeeldingen. 1 Noteer de begrippen bij het juiste beeld. Kies uit:

dieptezicht geen dieptezicht buiten het gezichtsveld

of d

dieptezicht geen dieptezicht buiten het gezichtsveld

prooidier – ogen naar voren gericht – ogen zijwaarts

klein gezichtsveld – groot gezichtsveld – sterk dieptezicht – weinig dieptezicht – roofdier –

2 Verklaar je keuze.

pr oe

fh o

a Bij roofdieren:

b Bij prooidieren:

THEMA 02

hoofdstuk 1

WEETJE De kameleon is een bijzonder geval: hij

heeft twee uitpuilende ogen die zorgen voor een gezichtsveld van maar liefst 360 °. De

ogen staan zijwaarts

maar het dier kan ze

het ene oog heeft de

kameleon een lekkere prooi in de gaten

terwijl het andere oog

Afb. 68 Kameleon

apart gebruiken. Met

de omgeving observeert. Door zijn uitpuilende beweeglijke ogen kan de kameleon toch met zijn beide ogen naar voor kijken. Zo ontstaat dieptezicht om bijvoorbeeld een vlieg te kunnen vangen.

Roofdieren moeten om te jagen goed afstanden kunnen inschatten. Omdat

hun ogen vooraan staan, overlappen beide gezichtsvelden een groot deel en

ontstaat een sterk dieptezicht. Hun gezichtsveld is daardoor kleiner maar

daar ondervinden ze weinig nadeel van. Zij hebben vaak geen vijanden. Bij de meeste prooidieren zijn de ogen aan de zijkant van de kop ingeplant.

Daardoor ontstaat een heel groot gezichtsveld zodat ze roofdieren goed

opmerken. Zo kunnen ze tijdig vluchten. Ze hebben weinig dieptezicht maar omdat ze vaak planteneters zijn, is dat niet erg.

of d

Vogels beschikken over grote ogen in verhouding tot hun kop; ze behoren

tot de dieren met het beste zicht. De ogen van roofvogels staan meer naar

ter hoogte van de gele vlek het netvlies iets uitgediept waardoor roofvogels een extra vergroot beeld kunnen opvangen. Vogels die niet jagen maar zelf

een prooi kunnen zijn, hebben de ogen zijwaarts op de kop voor een groter gezichtsveld.

pr oe

fh o

voor want voor het jagen op prooien is dieptezicht belangrijk. Bovendien is

Afb. 69 Buizerd

THEMA 02

hoofdstuk 1

D Hoe komt het dat sommige dieren beter zien in het donker? OPDRACHT 25

Bekijk de onderstaande ogen van dieren. 1 Wat valt je op bij de ogen van een kat en een wolf?

invallende lichtstraal

hun ogen op te lichten. Dat komt omdat hun ogen achterin een extra laag

bevatten, het tapetum lucidum, dat het binnenvallend licht reflecteert. Op

die manier passeert het licht twee keer langs de lichtgevoelige delen in het

of d

ganglioncellen

oog. Het tapetum is bij heel wat nachtactieve dieren aanwezig. Daardoor

bipolaire cellen

kunnen ze beter dan mensen in het donker zien.

fotoreceptoren pigmentlaag

kat

fh o

tapetum

Wanneer een kat of een wolf in het donker naar een lichtbron kijken, lijken

teruggekaatste lichtstraal

2 Op de ene foto zie je het spookdiertje bij daglicht, op de andere foto ’s nachts. Welk verschil stel je vast?

invallende lichtstraal

ganglioncellen

bipolaire cellen

pr oe

fotoreceptoren pigmentlaag

mens

Afb. 70 Schematische doorsnede van het netvlies bij de kat en bij de mens

Bij het spookdiertje kon je vaststellen dat het heel grote ogen heeft én dat de pupil in het donker wijd openstaat. Door die grote ogen passen er veel

staafjes in het netvlies om ’s nachts beter te kunnen zien. Als er veel staafjes zijn, betekent dat vaak dat er minder kegeltjes zijn en dat er dus ook minder kleuren worden waargenomen. Op die manier probeert het spookdiertje, en

ook heel wat andere nachtdieren, zo veel mogelijk lichtstralen op te vangen.

Je ziet dat bij daglicht de pupil heel klein wordt; nachtdieren verdragen vaak niet goed daglicht.

In het netvlies zien we ook verschillen tussen nachtdieren en dieren die

overdag leven. Als in het donker kunnen zien belangrijk is, dan treffen we veel meer staafjes aan. Als een scherp zicht en kleuren zien noodzakelijk is om een prooi te vangen, dan zijn er veel meer kegeltjes in het netvlies aanwezig.

Dieren vangen lichtprikkels niet altijd op dezelfde manier op. Wat ze kunnen waarnemen en hoe ze dat doen, staat in verband met hun leefwijze. Dat verhoogt hun overlevingskansen.

THEMA 02

hoofdstuk 1

WEETJE Pupillen zijn er in allerlei vormen en formaten. Heel wat dieren hebben ronde pupillen maar zeker niet allemaal.

Bij herten zien we een horizontale,

langgerekte pupil die een groot

gezichtsveld oplevert.

Afb. 71 Pupil hert

De gekko kan zijn pupil tot een spleetje samentrekken om de

lichtinval te beperken; het dier is

of d

eerder ’s nachts actief.

Afb. 72 Pupil gekko

fh o

De geelbuikvuurpad is dan weer

vertederend met zijn hartvormige

pr oe

pupil.

Afb. 73 Pupil geelbuikvuurpad

100

THEMA 02

hoofdstuk 1

THEMASYNTHESE

Î Hoe nemen mensen en andere dieren lichtprikkels waar? Zichtbaar licht is de straling die door de mens kan worden waargenomen. Wit licht bestaat uit vele kleuren. Wanneer licht door een andere

worden de stralen gebroken. Dat noemen we

gaat,

1.1 Wat is licht?

1.2 Hoe is het oog opgebouwd? Begrip

Functie

zorgen ervoor dat water en zweet niet in het oog lopen.

werken als een stof- en zonnefilter.

beschermt het oog tegen uitdrogen en infecties.

beschermt de rand van de oogleden tegen vocht.

verdelen traanvocht en beschermen tegen stof en licht.

pr oe

fh o

of d

beschermt het oog door een slijmerige vloeistof te produceren.

wimpers

oogspieren bindvlies vetweefsel bovenste ooglid wimpers

onderste ooglid

oogspieren

oogkas

BEKIJK DE KENNISCLIP

THEMA 02

THEMASYNTHESE

101

zorgt voor af- en aanvoer

regelt druk in het oog

van stoffen

bevat fotoreceptoren

geeft kleur aan de ogen

hier zie je het best

bevat waterige vloeistof

die hoornvlies beschermt

bevat geen fotoreceptoren

laat het licht binnen

of d

helpen om de ogen te bewegen

zorgt voor beeldvorming

1.3 Hoe werkt het oog?

vervoert signalen

naar de hersenen

omhulsel dat het oog beschermt

zorgt voor aan- en afvoer van allerlei stoffen

fh o

A Hoe regelt het oog de hoeveelheid doorgelaten licht? • De lichtstralen vallen het oog binnen doorheen het doorheen de

(2).

(1) en lopen dan

• In de pupil wordt de hoeveelheid invallend licht geregeld door de irisspieren (3):

pr oe

— bij het samentrekken van de straalspieren wordt de diameter van de pupil waardoor meer licht het oog binnenvalt;

— bij het samentrekken van de kringspieren wordt de pupil oog wordt beschermd tegen te veel invallend licht.

, , waardoor het

B Op welke manier wordt het beeld in het oog gevormd? Vooraleer de lichtstralen op het netvlies terechtkomen, passeren ze meerdere structuren, telkens met hun eigen

Zo ontstaat er een 102

netvlies.

THEMA 02

THEMASYNTHESE

. Dat veroorzaakt een afbuiging van de lichtstraling. en

beeld op het

C Hoe zorgt het oog voor een scherp beeld? De kromming van de lens wordt met behulp van de accommodatiespier aangepast. Zo ontstaat een scherp beeld op het netvlies.

Lensbanden

aangespannen /

bol /

afgeplat

ontspannen

hangen door

samengetrokken /

Ooglens

Accomodatiespier

• Het netvlies bevat twee soorten fotoreceptoren: de (7).

— De

en kunnen geen kleur waarnemen.

vereisen weinig licht, ze worden geprikkeld bij lage lichtintensiteiten dienen voor kleurenzicht. Verschillende kleuren kunnen we zien

— De

doordat een of meerdere soorten kegeltjes geprikkeld worden.

of d

• De fotoreceptoren geven signalen door naar zenuwcellen of

D Waar liggen de fotoreceptoren en hoe zijn ze opgebouwd?

(8), die op hun beurt de

(9) prikkelen.

pr oe

fh o

• De uitlopers van de zenuwcellen komen samen en vormen de oogzenuw (10).

1 11

2 10 3 6

THEMA 02

THEMASYNTHESE

103

E Hoe worden lichtprikkels verwerkt? • Lichtprikkels worden verwerkt door de

. Ze verwerken de twee

netvliesbeelden tot één geheel; daardoor heb je

• Op de plaats van de

vullen de hersenen het beeld aan met het beeld van het

omringende gebied.

• Gezichtsbedrog of optische illusie is iets wat je ogen zien, maar waar je hersenen een aan geven.

1.4 Wat als de werking van het oog verstoord is?

Kleur de vakjes die bij elkaar horen in dezelfde kleur.

pr oe

•

fh o

of d

lens te plat

•

problemen

met dichtbij zien

lens te bol

correctie met

oogbol te

holle lens

bijziendheid

oogbol te kort

lang

problemen met veraf zien

verziendheid

= wanneer je kleuren niet of niet goed kunt waarnemen.

= wanneer je problemen hebt om in het schemerdonker goed te zien.

1.5 Hoe nemen andere dieren lichtprikkels waar?

Dieren vangen lichtprikkels niet altijd op dezelfde manier op. Wat ze kunnen waarnemen en hoe ze dat doen, staat in verband met hun

Geef een voorbeeld van de bovenstaande vaststelling.

104

THEMA 02

THEMASYNTHESE

. Dat verhoogt hun

CHECKLIST

NOG OEFENEN

1 Begripskennis • Ik kan de rol van lichtbreking voor de werking van het oog uitleggen. • Ik kan de structuren rond en in het oog benoemen en aanduiden. • Ik kan uitleggen wat de functie van die structuren is.

• Ik kan uitleggen hoe de irisspieren een rol spelen in de hoeveelheid

binnengelaten licht.

• Ik kan de weg van een lichtstraal vanaf een voorwerp tot het netvlies • Ik kan verklaren hoe het komt dat er in het oog een omgekeerd en verkleind beeld ontstaat.

• Ik kan uitleggen hoe het oog scherpstelt op een voorwerp veraf en dichtbij. • Ik kan de delen van het netvlies benoemen en aanduiden. lichtprikkels naar een zenuwsignaal.

• Ik kan de rol van fotoreceptoren beschrijven in het omzetten van

beschrijven.

• Ik kan verklaren wat de rol is van de kegeltjes en de staafjes bij het kijken in licht en donker en bij het zien van kleuren. beeld.

• Ik kan uitleggen hoe de hersenen een rol spelen in de vorming van het het oog verstoord kan zijn.

• Ik kan aan de hand van enkele voorbeelden uitleggen hoe de werking van • Ik kan aan de hand van enkele voorbeelden uitleggen hoe de ogen van

2 Onderzoeksvaardigheden

andere dieren aan hun leefwijze zijn aangepast.

• Ik kan een experiment uitvoeren en de waarneming formuleren.

of d

• Ik kan de waarneming verklaren.

• Ik kan een hypothese en een waarneming formuleren. • Ik kan een waarneming interpreteren of verklaren.

invullen bij je portfolio.

pr oe

fh o

` Je kunt deze checklist ook op

THEMA 02

CHECKLIST HOOFDSTUK 1

105

CHECK IT OUT

Î Er zit iets in mijn oog Tijdens de CHECK IN heb je ontdekt hoe je lichaam reageert op prikkelende stoffen. We zagen hoe je begon te wenen bij het snijden van een ui.

1 Welke prikkels kan je lichaam nog waarnemen?

2 Hoe neemt je lichaam die prikkels waar?

of d

4 Hoe verwerkt je lichaam die prikkels?

3 Waar in je lichaam bevinden zich receptoren om de prikkels waar te nemen?

Organismen hebben receptoren om op prikkels te reageren. Receptoren zijn vaak gespecialiseerde

structuren die in zintuigen gelokaliseerd zijn. Soms kunnen receptoren ook zenuwuiteinden zijn zoals

fh o

pijnreceptoren. Als receptoren geprikkeld worden, sturen ze een signaal of impuls naar de hersenen zodat de effectoren op een gepaste manier kunnen reageren.

De prikkelende stof van de ui is een uitwendige prikkel die een regelsysteem in gang kan zetten. De

prikkel wordt opgevangen door de receptoren in het hoornvlies. Een signaal via het zenuwstelsel zorgt

pr oe

voor een snelle reactie door de effectoren: de traanklieren worden geactiveerd en het oog begint te tranen.

106

THEMA 02

check it out

AAN DE SLAG

Verbind de beschermende delen van het oog met hun (functie)omschrijvingen.

Beschermend deel rond het oog

Functie

1 verhinderen dat water en zweet in de ogen lopen

A oogkas

2 schokken opvangen

C wenkbrauwen

4 talg produceren om de randen van de oogleden waterafstotend te maken

D wimpers

5 oogbol beschermen tegen uitdrogen

E talgklieren tussen de wimpers

6 vormt stevig omhulsel rond het oog

F traanklier met traanvocht

7 stofdeeltjes tegenhouden

G oogleden

8 traanvocht verdelen en beschermen tegen stof en fel licht

Bestudeer de afbeelding van de oogspieren.

a Vul van de genummerde delen de functie aan in de tabel. 1

Functie

Beschermend deel rond het oog A

B vetweefsel

3 oogbol ontsmetten

fh o

of d

b Waarom is het onderdeel bij nummer 1 geen oogspier?

pr oe

THEMA 02

aan de slag

107

Bekijk de afbeelding van het oog en de tabel.

4 3 9

a Omschrijf de eigenschappen of de functie bij elk onderdeel.

b Noteer het overeenkomstige nummer op de tekening in de derde kolom.

of d

glasachtig lichaam

blinde vlek

Eigenschappen of functie

Onderdeel

vaatvlies

fh o

netvlies

pr oe

pupil lens

harde oogvlies

108

Wat is het verband tussen het hoornvlies en het harde oogvlies?

THEMA 02

aan de slag

Functie

Vervolledig de afbeeldingen.

a Teken links een pupil van een oog dat zich in een donkere omgeving bevindt.

b Teken rechts een pupil van een oog in een goed verlichte omgeving.

Het gebruik van bepaalde drugs, zoals ecstasy, cocaïne, amfetamine … veroorzaakt onder andere een

Markeer de juist stelling.

pupilvergroting in het oog. Welke spieren zijn daarvoor verantwoordelijk? Verklaar.

a Accommodatie is het groter worden van de pupil bij weinig licht.

b Accommodatie is het kleiner worden van de pupil bij veel licht.

c Accommodatie is het aanpassen van de kromming van het hoornvlies.

Bepaal jouw leesafstand en nabijheidspunt.

of d

a Hou je leerschrift op zo’n manier vast dat je de tekst

comfortabel kunt lezen. Je klasgenoot meet de afstand tussen je ogen en je boek.

fh o

Wat is jouw leesafstand?

b Breng je leerschrift dichter bij je ogen, totdat je nog net de tekst scherp ziet. Wat is jouw nabijheidspunt?

c Is jouw nabijheidspunt gelijk aan jouw leesafstand?

pr oe

d Accommodatie is het aanpassen van de kromming van de ooglens.

d Omcirkel het juiste antwoord.

Bij het nabijheidspunt is de ooglens boller / minder bol dan bij de leesafstand.

De lensbandjes zijn strak gespannen / hangen slap.

Dat komt doordat de accommodatiespier opgespannen / ontspannen is.

THEMA 02

aan de slag

109

Zijn de onderstaande eigenschappen van toepassing op de staafjes of op de kegeltjes? Zet een kruisje op de juiste plaats in de tabel. Eigenschappen

Staafjes

Kegeltjes

liggen in de gele vlek

zijn kleurgevoelig

zijn heel lichtgevoelig

hebben een lage prikkeldrempel hebben een hoge prikkeldrempel Hoe kunnen we de nawerking van kleuren aantonen?

of d

liggen in de blinde vlek

a Kleur de afbeelding met een roze fluostift in.

b Kijk één minuut naar de ingekleurde afbeelding.

fh o

c Kijk vervolgens naar de witte ruimte naast de afbeelding. d Beantwoord de vragen. • Wat zie je?

• Wat gebeurt er met je kegeltjes wanneer je naar de roze like kijkt?

pr oe

110

• Wat gebeurt er met je kegeltjes wanneer je naar het witte blad kijkt?

THEMA 02

aan de slag

Een tekenfilm maken kost veel tijd. Je hebt namelijk 24 beelden per seconde nodig. Voor een film van 75 minuten is dat gauw 100 000 beelden. Hoe komt het dat we zo veel beelden nodig hebben?

pr oe

fh o

of d

Verder oefenen? Ga naar

THEMA 02

aan de slag

111

LABO'S

LABO’S THEMA 1 EN 2 Onderzoek 1: Onderzoek hoe lichtstralen zich in het oog verplaatsen.

113

Onderzoek 2: Onderzoek de bouw van een varkensoog. Onderzoek 3: Vergelijk de leesafstand bij verschillende leeftijden.

119

Onderzoek 4: Hoe reageren planten op zwaartekracht?

115

Onderzoek 5: Fototropie om de richting van het geluid te bepalen.

Onderzoek 7: Onderzoek wat geluid is.

Onderzoek 6: Onderzoek het minimale tijdsverschil dat je oren gebruiken

Onderzoek 8: Onderzoek de voortplanting van geluid doorheen een middenstof.

of d

Onderzoek 9: Zoek informatie op over een van de volgende stoornissen.

pr oe

fh o

LABO’S THEMA 3, 4 EN 5

112

DEEL 2

na herf

stvaka

ntie

LABO Naam:

ONDERZOEK

klas:

nummer:

Onderzoek hoe lichtstralen zich in het oog verplaatsen. 1

Onderzoeksvraag

Hypothese

Benodigdheden Materiaal

Stoffen

50 ml water 10 ml olie 10 ml ethanol

bekerglas (100 ml) twee pipetten (10 ml) potlood

TIP Scan de QR-code om de

Check steeds goed de

veiligheidsmaatregelen en gevaren

LABOMATERIAAL

van alle stoffen en materialen. Ethanol

H 225, P 210

H- en P-ZINNEN

Werkwijze

of d

VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT

labomaterialen te ontdekken.

Wat gebeurt er met lichtstralen bij de overgang van de ene naar de andere stof?

1 Neem het bekerglas en zet er een potlood in.

2 Vul het bekerglas voor de helft met water (50 ml). 3 Druppel daarop met een pipet 10 ml water.

fh o

4 Voeg met de andere pipet 10 ml ethanol toe door het langs de rand van het glas naar beneden te druppelen. Waarneming

pr oe

Wat neem je waar als je door het bekerglas naar het potlood kijkt? 6

Verwerking

Licht verplaatst zich in een rechte lijn, maar bij de overgang van de ene naar de andere stof kan de straal ‘gebroken’ worden. We noemen dat de lichtbreking.

Beoordeel zelf jouw uitvoering van de proef.

Zet een groen vinkje als alles goed verliep. Zet een rood vinkje als het nog een werkpunt is.

Labojas aan? Stappenplan gevolgd? Alles goed opgeruimd?

LABO

ONDERZOEK 1

113

LABO Naam:

nummer:

Besluit Licht breekt op het scheidingsvlak tussen twee verschillende stoffen. Het volgt een andere richting. Reflectie

a De uitvoering van de proef verliep vlot / niet vlot (schrap wat niet past), omdat:

VA gereflecteerd licht

lucht water

geabsorbeerd

licht

invallend

b Vergelijk je hypothese met je besluit.

gebroken en

pr oe

fh o

of d

doorgelaten licht

114

LABO

ONDERZOEK 1

klas:

LABO Naam:

ONDERZOEK

klas:

nummer:

Onderzoek de bouw van een varkensoog. 1 Benodigdheden een varkensoog dissectieschaal

schaar met scherpe punten pincet

scherp mes

wegwerphandschoenen

een stukje bedrukt papier keukenpapier

2 Observatie van de buitenkant van het oog Vink de delen aan die je herkent aan de buitenkant van het oog. oogleden oogbol

vetweefsel (wit weefsel)

spierweefsel (lichtroze weefsel)

oogzenuw (dikke ronde buisvormige structuur die uit de oogbol steekt) traanklieren (gebobbeld wit weefsel)

3 Dissectie van het oog

1 Een oog is bijna bolvormig, aan de buitenkant loopt het witte gedeelte helemaal rond het oog. Soms zit er nog vet- en spierweefsel aan vast.

of d

Knip met een schaar de spieren en het vetweefsel rond de oogbol weg.

2 Duw eens op de oogbol. Hoe voelt dat aan?

De harde, witte buitenlaag van het oog is ongeveer 1 mm dik; het is het harde oogvlies. Aan de voorzijde van het oog is het oogvlies mat en melkachtig wit: dat is het hoornvlies. Bij dieren is het hoornvlies

doorschijnend. Het hoornvlies is erg dik en taai omdat het uit meerdere lagen bestaat. Daardoor is het

fh o

Als je goed kijkt, zie je dat het iets boller dan de rest van het oog staat. Onder het hoornvlies ontdek je de

iris, hier donker gekleurd. De iris of het regenboogvlies is het gekleurde deel van het oog en ligt achter het

hoornvlies. In het midden van de iris bevindt zich een opening waarlangs het licht het oog binnendringt, de

pr oe

hoornvlies extra stevig en wordt het binnenste van het oog goed beschermd.

pupil.

3 Bekijk aandachtig de onderstaande tekening en snijd het oog open langs de evenaarslijn. Dat gaat het

gemakkelijkst als je eerst met de punt van een scherp mes of een schaar een gaatje prikt in de oogbol. Daarna kun je verder knippen via de evenaarslijn.

oogzenuw hoornvlies evenaarslijn

LABO

ONDERZOEK 2

115

LABO Naam:

klas:

nummer:

Hoe verloopt het openknippen van het harde oogvlies?

4 Wat stel je vast op het moment dat je het oog begint open te knippen? Die vloeistof is het glasachtig lichaam. Het reguleert de druk in de oogbol zodat het oog zijn vorm behoudt

en gemakkelijk in de oogkas kan bewegen.

5 Als je het oog volledig hebt opengeknipt, ontstaan er twee delen van de oogholte:

- het voorste deel met het hoornvlies,

Welke kleur heeft de binnenzijde van het oog?

- het achterste deel met de oogzenuw.

Dat is een donker pigment dat in het oog aanwezig is. Het verhindert lichtweerkaatsing.

6 In het voorste deel van het oog zie je de iris zitten. Je ziet dat die aan de zijkanten doorloopt in het

hoornvlies, dat aan de binnenkant tegen het harde oogvlies ligt. De iris vormt de scheiding tussen de voorste oogkamer en de achterste oogkamer. Afhankelijk van de hoeveelheid aanwezig pigment is de iris donkerder

de ooglens.

Haal die er voorzichtig uit en leg ze opzij in de dissectiebak.

Bekijk het deel met de het hoornvlies. Als je goed kijkt, ontdek je daar een rond doorschijnend bolletje: dat is Til het kommetje even op. Je ziet nu duidelijk een opening in de iris: dat is de pupil. Je kunt door de pupil en door het hoornvlies de omgeving zien.

of d

of lichter gekleurd. Bij weinig pigment is de iris blauw of grijs.

7 Til de lens boven je dissectiebak op met een pincet en kijk door de lens naar de omgeving. Wat zie je?

fh o

8 Leg de lens op een stukje papier met tekst. Wat zie je? 9 Duw met je vinger zachtjes op de lens.

Schrap in de onderstaande lijst wat niet past.

pr oe

De ooglens is taai – vervormbaar – elastisch – eerder hard – doorzichtig – troebel.

10 Neem nu het deel waar de oogzenuw aan vastzit.

Welke kleur heeft het centrale gedeelte van dat kommetje?

Dat is het netvlies. Het centrale, licht gekleurde gedeelte is de gele vlek. Je kunt het netvlies met een pincet wegduwen. Op één plaats blijft het hangen: dat is de blinde vlek, de plaats waar de oogzenuw het oog verlaat.

116

LABO

ONDERZOEK 2

LABO Naam:

klas:

nummer:

11 Onder het netvlies zit een dun, vlezig laagje met bloedvaten: het vaatvlies, rijk aan bloedvaten. 12 Ruim nu je materiaal op.

- Verzamel al het dierlijk materiaal in een aparte zak of doosje zodat het gepast kan worden gesorteerd.

- Was de dissectieschalen en je dissectiemateriaal af met koud water.

- Zorg dat je de tafels schoon achterlaat! Laat je leerkracht controleren.

4 Verwerking

Je kon tijdens de dissectie een aantal dingen ontdekken. We gaan hier dieper in op de functie ervan. Geef een verklaring bij elke vaststelling.

a Het harde oogvlies voelt stevig aan.

b De oogbol voelt stevig aan maar valt in als het glasachtig lichaam wegstroomt.

d De pupil is een gaatje in het hoornvlies.

f Het vaatvlies is rijk aan bloedvaten.

e De ooglens is elastisch, vervormbaar en doorzichtig.

c Het oog is zwartgekleurd vanbinnen. Denk aan wat je geleerd hebt over kleuren zien.

5 Reflectie

Beoordeel zelf jouw uitvoering van de proef. Stappenplan gevolgd?

Waarnemingen genoteerd? Zelfstandig gewerkt? Rustig gewerkt?

Alles goed opgeruimd?

pr oe

Labojas aan?

fh o

of d

Zet een groen vinkje als alles goed verliep. Zet een rood vinkje als het nog een werkpunt is.

LABO

ONDERZOEK 2

117

pr oe

fh o

of d IN

Notities

118

LABO Naam:

ONDERZOEK

klas:

nummer:

Vergelijk de leesafstand bij verschillende leeftijden. 1 Benodigdheden

meetlat of lintmeter een blad met tekst in normaal lettertype en -grootte vijf proefpersonen van verschillende leeftijden

2 Werkwijze

1 Laat elke proefpersoon het blad op een afstand van zijn ogen houden zodanig dat de tekst goed leesbaar is.

Dat is de leesafstand.

2 Meet de afstand tussen de ogen en het blad.

3 Noteer dat in de tabel, samen met de leeftijd van elke proefpersoon.

3 Waarnemingen

Leeftijd

Leesafstand

4 Verwerking

of d

Naam

fh o

a Wat stel je vast als je de leeftijd vergelijkt met de leesafstand?

pr oe

b Verklaar die vaststelling.

5 Formuleer een besluit.

LABO

onderzoek 3

119

pr oe

fh o

of d IN

Notities

120

pr oe

fh o

of d IN

Notities

121

pr oe

fh o

of d IN

Notities

122

LABO'S

LABO’S THEMA 1 EN 2 Onderzoek 1: Onderzoek hoe lichtstralen zich in het oog verplaatsen.

155

Onderzoek 2: Onderzoek de bouw van een varkensoog. Onderzoek 3: Vergelijk de leesafstand bij verschillende leeftijden.

161

Onderzoek 4: Hoe reageren planten op zwaartekracht?

157

Onderzoek 5: Fototropie om de richting van het geluid te bepalen.

Onderzoek 7: Onderzoek wat geluid is.

Onderzoek 6: Onderzoek het minimale tijdsverschil dat je oren gebruiken

Onderzoek 8: Onderzoek de voortplanting van geluid doorheen een middenstof.

of d

Onderzoek 9: Zoek informatie op over een van de volgende stoornissen.

DEEL 2

na herf

stvaka

ntie

pr oe

fh o

LABO’S THEMA 3, 4 EN 5

123