Waarom komen eieren niet uit als een kip niet broed? Waarom is de warmte noodzakelijk?
Waarom is er noodzakelijk warmte nodig de bevruchte cel te laten ontwikkelen? wat gebeurt er fysiologisch gezien in dat ei?
-
Vraag volgen
- Delen
-
-
Weet jij het antwoord?
Het beste antwoord
De voornaamste reden dat een ei warmte nodig heeft om een embryo te kunnen ontwikkelen is dat enzymen die nodig zijn voor de ontwikkeling alleen bij een optimale temperatuur goed kunnen werken. Enzymen zijn eiwitten die helpen om bepaalde reacties in een cel te laten verlopen, bijvoorbeeld het aanmaken van bouwstoffen en energiewinst uit voedsel. Het zijn de enzymen die in combinatie met allerlei organische moleculen zoals eiwitten, koolwaterstoffen, vetten, DNA en noem maar op, ervoor zorgen dat de kiemcellen van een bevrucht ei kunnen groeien en zich kunnen differentiëren in de verschillende weefsels waaruit een kip bestaat. Als de enzymen die deze biologische processen aandrijven niet optimaal werken, omdat de temperatuur bijvoorbeeld te laag of te hoog is, dan loopt de ontwikkeling niet goed. Wat er dus feitelijk gebeurt in een kippenei dat een te lage of te hoge temperatuur ervaart is het volgende: - Bij een te lage temperatuur hebben de enzymen niet het vermogen om de groei van cellen en weefsel aan te sturen. De cellen groeien dan niet uit tot een kuiken, en gaan uiteindelijk dood omdat ze zichzelf niet van energie en bouwstoffen kunnen voorzien. - Bij een te hoge temperatuur gaan deze enzymen simpelweg kapot, waardoor er helemaal geen ontwikkeling meer plaats kan vinden. Ook hier gaan de cellen dood omdat er geen groei en metabolisme kan plaatsvinden. - Bij de optimale temperatuur echter zetten de cellen grondstoffen uit het eierdooier om in energie en bouwstoffen om meer cellen te maken, die vervolgens alle weefsels (zoals longen, hart, hersenen etc.) maken.
Voor de ontwikkeling van nieuwe lichaamscellen is lichaamswarmte noodzakelijk. Aangezien een ei zichzelf niet kan verwarmen om te groeien, is de lichaamswarmte van de kip onontbeerlijk. Als je menselijke bevruchtte eicel zomaar ergens neerlegt, zelfs met bloed en voedseltoevoer, maar zonder (lichaams)warmte, dan groeit dit ook niet uit tot een mens.
Het aanmaken van cellen is in feite een chemische reactie, waarbij uit de aanwezige componenten in het ei andere cellen worden gevormd. Chemische reactie verlopen sneller bij hogere temperatuur. Elke tien graden temperatuur verhoging verdubbelt de reactiesnelheid. Dit komt omdat als gevolg van de hogere temperatuur de botsingsenergie wordt verhoogd. Met andere woorden de atomen bevatten meer energie bij hogere temperatuur. Alle warmte die de kip toevoegd aan het ei wordt gebruikt om de energie van de atomen in het ei te verhogen. Door de hogere energie zullen atomen en moleculen vaker botsen en daardoor meer in de gegenheid zijn zich met elkaar te verbinden. Zie bron: Bij een verhoogde temperatuur zal een grotere fractie moleculen voldoende energie bezitten om een effectieve botsing te kunnen ondergaan. De deeltjes zullen ook sneller bewegen en dus meer botsen, maar zoals hierboven vermeld is het feit dat ze meer energie bezitten (de exponentiële factor) een stuk belangrijker dan hun snelheid (een factor onder een wortel).
Op zich niet, eitjes van vissen kabeljauwachtigen komen uit bij temperaturen van 4 graden celsius, de enzymen die het embryo gebruikt hebben een temperatuuroptimum bij 4 graden celsius. Dat steekt trouwens heel nauw, bij de kwabaal kan een halve graad verhoging of verlaging al slechte overlevingresultaten geven. Het heeft dus te maken met de enzymen in de volwassen kip en in het kuiken. Als het kuiken en embryo en het volwassen dier dezelfde enzymen gebruiken, dan is het handig als die enzymen een temperatuuroptimum hebben dat overeen komt met dat van een kip. Meestal verschuift dat nog wel wat, en heeft het embryo iets andere enzymen voor sommige levensprocessen. De activiteit van een enzym is het hoogst bij een optimum temperatuur, maar neemt daarboven snel af, omdat het enzym dan zijn structuur begint te verliezen, onder de optimum temperatuur is er ook een afname maar dan iets geleidelijker. meestal is er een goede activiteit over een traject van 10 graden celsius. Als het ei even afkoelt zal de ontwikkeling dus gaan vertragen, maar bij een lichte afkoeling is dat nog niet desastreus. Wordt de afkoeling teveel dan zouden sommige essentiele levensprocessen misschien stoppen (hartslag) en het embryo zal sterven. De ontwikkeling van het ei gaat dus het snelst bij de optimum temperatuur van de aanwezige enzymen en de kip zal proberen het ei zo goed mogelijk op die temperatuur te krijgen, zodat het hele proces van broeden zo snel mogelijk gaat. De embryo's kunnen zelf hun temperatuur nog niet verhogen, omdat de endothermie zich pas bij de kuikens ontwikkeld (misschien is de eischaal beperkend voor de verbranding en het zou ook energieverspilling en voedselverspilling zijn, omdat de voedingsstoffen in de dooier ook voor de groei en ontwikkeling gebruikt zouden kunnen worden.
Stel zelf een vraag
Ben je op zoek naar het antwoord op die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?
