opgave 1Microscopisch ecosysteem in de Maarsseveense Plassen







opgave 2Malaria

Op 20 augustus 1897 deed de arts Ross een opzienbarende ontdekking. Hij stelde vast dat Plasmodium vivax , een eencellige parasiet die bij de mens malaria veroorzaakt, zich in een Anopheles -mug kon ontwikkelen. Ross was zijn onderzoek naar malaria begonnen na een gesprek met zijn collega Manson, die het idee opperde dat tropische steekmuggen malaria overdragen op de mens. In afbeelding 1 is de levenscyclus van de malariaparasiet weergegeven. Behalve de zygote zijn alle afgebeelde stadia van de parasiet haploïd. afbeelding 1 Legenda: 1, 2 en 3 = trofozoïeten die zich trofozoïten mens rode bloedcel merozoïten 5 = onrijpe ♀ geslachtscel; 6 = onrijpe ♂ geslachtscel; 7 = mug zuigt bloed, dit komt in onrijpe geslachtelijke stadia lever trofozoïeten gaan dood; 9 = ♀ geslachtscel ontwikkelt zich tot rijpe eicel (9a); 10 = ♂ geslachtscel ontwikkelt zich tot rijpe zaadcel (10a); Voor de volledige voortplantingscyclus van de parasiet is een mug als gastheer nodig.



Welk ander direct gevolg heeft het openbarsten van een flink deel van de rode bloedcellen? A algehele vermoeidheid B een hevige bloeding C verminderde afweer tegen andere parasieten D verminderde bloedstolling Bestrijding is, meer dan een eeuw na Ross’ ontdekking, nog altijd een probleem. Veel populaties van de Anopheles -mug zijn resistent geworden tegen verschillende insecticiden. Bovendien zijn veel populaties van de parasiet resistent tegen malariamedicijnen.

opgave 3Overerving bij varkens

Varkens zijn in veel culturen belangrijk vee. Van het varken komen veel rassen voor die alle afstammen van het wilde zwijn. Een varken heeft in elke lichaamscel 38 chromosomen. Het West-Europese wilde zwijn heeft echter 36 chromosomen. In afbeelding 1 staan links de chromosomen zowel van het varken als het wilde zwijn afgebeeld. Het chromosomenpaar nummer 2 ontbreekt bij het varken. De chromosomenparen nummer 6 en 9 ontbreken bij het wilde zwijn. Chromosomenpaar nummer 20 verschilt naar gelang het geslacht: XX voor zeugen, XY voor beren. Rechts in afbeelding 1 een portret van een (varkens)beer ( ♂ ). afbeelding 1 4 6 7 8 9 10 12 13 14 15 16 17 18 19 20


De vorm van de oren bij varkens kan verschillen. Er zijn varkens met hangoren en varkens met staande oren. Ook kunnen varkens lange of korte oren hebben. Bij de overerving van de vorm van de oren zijn bij varkens twee allelen betrokken. Bij de kruising tussen een beer met lange hangoren met een zeug die korte, staande oren heeft, leidt dat tot de resultaten die in het kruisingsschema staan afgebeeld (zie afbeelding 2). afbeelding 2

Over deze kruising worden drie uitspraken ten aanzien van het genotype voor de vorm van de oren gedaan: 1 Aan het fenotype van een varken in de F 2 kun je direct zien wat het genotype van het varken is. 2 Alle nakomelingen in de F 1 zijn genotypisch hetzelfde. 3 Alle nakomelingen in de F 2 hebben een homozygoot genotype.

Welke van deze uitspraak is of welke van deze uitspraken zijn juist? A alleen 1 B alleen 3 C alleen 1 en 2 D alleen 1 en 3 E alleen 2 en 3 F zowel 1, 2 als 3 Het allel voor hangoren van de beer van de P-generatie in afbeelding 2 wordt aangeduid met V H . Het allel voor staande oren met V S . In afbeelding 3 zijn geschematiseerd drie chromosomenparen van één van de varkens uit de F 1 -generatie getekend. De cel bevindt zich in een delingsfase. Op één van de chromosomen wordt het gen dat de stand van de oren bepaalt weergegeven. In dit chromosoom is het allel voor hangoren aangegeven met V H . afbeelding 3


In de varkenshouderij heeft men bij het fokken te maken met erfelijke gebreken. Enkele voorbeelden daarvan zijn: een waterhoofd, een gesloten anus en een verkorte onderkaak. Deze gebreken erven recessief over en zijn daardoor moeilijk uit te roeien. Een gezonde beer of zeug kan wel drager zijn van zo’n genetisch afwijkend allel. Van een beer met goede vleeskwaliteiten wil men door middel van een kruising uitzoeken of deze beer al dan niet drager is voor het afwijkend allel ‘verkorte onderkaak’. Uit kruisingen van deze beer met drie verschillende zeugen verkrijgt men de volgende nakomelingschappen. 1 Bij kruising met zeug 1, met een normaal fenotype, krijgt deze een worp van 12 biggen waarbij 6 dieren met een verkorte onderkaak. 2 Bij kruising met zeug 2, met een normaal fenotype, krijgt deze een worp van 5 biggen waarbij geen enkel dier zit met een verkorte onderkaak. 3 Bij kruising met zeug 3, met een normaal fenotype, krijgt deze een worp van 8 biggen waarbij twee dieren een verkorte onderkaak hebben.


opgave 4Ademtest bij het bepalen van lactose-intolerantie

Soms wordt een ademtest gebruikt om het vermoeden van het niet goed functioneren van het maagdarmstelsel al dan niet te bevestigen. De ademtest berust op een eenvoudig principe: Nadat een patiënt zes uur niet gegeten en gedronken heeft, wordt een gelabelde teststof ingenomen. Deze teststof bevat bijvoorbeeld 2 H (waterstof) in plaats van het normale 1 H. De 2 H isotoop is zwaarder en de aanwezige hoeveelheid ervan is gemakkelijk te meten. Afhankelijk van de werking van het maagdarmstelsel wordt de teststof of het afbraakproduct daarvan opgenomen in het bloed en via de uitgeademde lucht uitgescheiden. Een voorbeeld van een ademtest is de lactose ademtest. Hierbij is de teststof met 2 H gelabelde lactose (= melksuiker). Sommige mensen maken geen lactase. Hierdoor wordt lactose niet verteerd en komt het in de dikke darm. De daar aanwezige bacteriën kunnen de lactose wel verteren en de verteringsproducten gebruiken voor hun eigen dissimilatie. Hierbij komt onder andere 2 H 2 vrij. Dit wordt in het bloed opgenomen en via de longen uitgescheiden, waardoor je het via de ademtest kunt meten.


Welke vorm of welke vormen van dissimilatie zal of zullen in deze bacteriën in de darm zeker voorkomen? A alleen aërobe dissimilatie B alleen anaërobe dissimilatie C zowel aërobe als anaërobe dissimilatie Een waterstofmolecuul wordt via de dikke darm in het bloed opgenomen. Het gaat via de kortste weg van de haarvaten in het dikke darmweefsel naar de

haarvaten in het longweefsel, waar het 2 H 2 -molecuul het lichaam verlaat. − Kan dit 2 H 2 -molecuul zijn waargenomen in de aorta? − Is dit 2 H 2 niet, of één of twee keer in het hart geweest? A Het kan niet in de aorta zijn waargenomen en niet in het hart zijn geweest. B Het kan wel in de aorta zijn waargenomen, maar het is niet in het hart geweest. C Het kan niet in de aorta zijn waargenomen en is één keer in het hart geweest. D Het kan wel in de aorta zijn waargenomen en is één keer in het hart geweest. E Het kan wel in de aorta zijn waargenomen en is twee keer in het hart geweest.

Tijdens het uitvoeren van de ademtest krijgt de patiënt die lactose-intolerant is, met 2 H gelabelde lactose toegediend. De uitgeademde lucht wordt geanalyseerd op regelmatige tijdstippen, bijvoorbeeld om de 15 minuten gedurende 3 uur. Twee uur na de inname wordt de meeste 2 H 2 in de uitgeademde lucht gemeten. Op de uitwerkbijlage staat een assenstelsel.

− Zet hierin uit hoe de 2 H 2 -concentratie in de uitgeademde lucht gedurende de drie uur veranderd. − Benoem de assen. Het totale longvolume van de mens wordt in een aantal fracties (1 tot en met 5) opgesplitst, zie afbeelding 1. afbeelding 1 Gedurende dertig seconden wordt van de patiënt een respirogram opgenomen (zie afbeelding 1).

In welke fase van deze opname meet men in de uitgeademde lucht het hoogst mogelijk gehalte aan 2 H 2 ? A tussen 5 en 9 seconden B tussen 9 en 14 seconden C tussen 14 en 16 seconden D tussen 22 en 24 seconden Als men vermoedt dat een patiënt geen melksuiker kan verteren, wordt behalve de ademtest ook vaak een lactose-(in)tolerantietest uitgevoerd. De patiënt moet een zestal uren niet eten of drinken. Daarna krijgt hij een bepaalde hoeveelheid lactose toegediend. Na verloop van tijd meet men het glucosegehalte van het bloed.


Welke lijn geeft de glucoseconcentratie in het bloed weer als de patiënt daadwerkelijk aan lactose-intolerantie lijdt? A lijn P B lijn Q C lijn R Vietnamezen verliezen, als zij ongeveer vier jaar oud zijn, het vermogen om lactase te maken. Omdat ze geen koemelk of andere melkproducten drinken, hebben ze er geen last van. Alle volwassen Vietnamezen zijn dus lactose-intolerant. Als baby kunnen zij het lactase wel maken, zodat ze moedermelk goed verdragen. Noord-Europeanen behouden het vermogen om lactase te maken, hoewel zij het eigenlijk niet nodig hebben. Hierdoor kunnen zij, ook als ze volwassen zijn, koemelk blijven drinken.

− Zal bij Vietnamese kinderen, na hun vierde levensjaar, het genotype voor het maken van lactase veranderen? − Zal bij Noord-Europese kinderen, na hun vierde levensjaar, het genotype voor het maken van lactase veranderen? bij Vietnamese kinderen bij Noord-Europese kinderen A ja ja B ja nee C nee ja D nee nee
opgave 5Het leven van kleine waterdieren

Kleine waterdieren, zoals watervlooien (zie afbeelding 1) kunnen zich vrij door het water bewegen. Soms is dit een willekeurige, soms een gerichte beweging. Ecologen willen onderzoeken waardoor kleine waterdieren zich met een bepaalde gerichte beweging verplaatsen. afbeelding 1 Als de zuurstofconcentratie te laag wordt, gaan watervlooien op zoek naar een plek met meer zuurstof. Gebleken is dat, als er zuurstofgebrek optreedt, de dieren niet in staat zijn zich te richten naar een plek met een hogere zuurstofconcentratie, maar naar een gebied zwemmen met een hogere lichtintensiteit, het wateroppervlak. Hier is de zuurstofconcentratie meestal hoger.

afbeelding 2 50 aantal dagen dat het vrouwtje 45 jongen krijgt (A) A 40 3,2 aantal jongen dat het vrouwtje per dag krijgt 35 2,8 (B) B 30 2,4 25 2,0 20 1,6 15 1,2 10 0,8 5 0,4 0 0 0 4 8 12 16 20 24 28 32 watertemperatuur ( C)

opgave 6Grote schoonmaak




Noteer twee andere uitscheidingsorganen. Aminozuren van het verteerde voedsel worden opgenomen in het bloed. Hieronder staan drie beweringen: 1 De opname van aminozuren in het bloed vindt plaats vanuit een zuur milieu. 2 De opname van aminozuren in het bloed vindt plaats via de darmvlokken. 3 De opname van aminozuren in het bloed vindt plaats door actief transport.

Welke van de onderstaande beweringen met betrekking tot de opname van aminozuren zijn juist? A alleen 1 en 2 zijn juist B alleen 1 en 3 zijn juist C alleen 2 en 3 zijn juist D zowel 1, 2 als 3 zijn juist De lever is verbonden met aan- en afvoerende bloedvaten. In afbeelding 2 zie je een schematische weergave van de lever met aan- en afvoerende bloedvaten. afbeelding 2 holle ader Het bloed in de bloedvaten (1 tot en met 3) verschilt onderling sterk wat betreft het O 2 -, het ureum- en het glucosegehalte. Iemand eet een volgens de maaltijdschijf samengestelde warme maaltijd. Een uur na de warme maaltijd worden O 2 -, ureum- en glucosegehalte gemeten.

Geef in de tabel op de uitwerkbijlage de namen van de drie genummerde bloedvaten en geef door middel van een kruisje per onderzochte stof aan in welk bloedvat het gehalte ervan het hoogste is. De lever speelt een belangrijke rol in het handhaven van de glucoseconcentratie in het bloed. In de uitwerkbijlage wordt deze regeling schematisch weergegeven. Door intensief te sporten of door een koolhydraatrijke maaltijd te gebruiken kan men het regelsysteem zodanig beïnvloeden, dat er bepaalde hormonen geproduceerd worden die de glucoseconcentratie in het bloed beïnvloeden.

opgave 7Evolutietheorie

De evolutietheorie zoals die door de meeste wetenschappers wordt geaccepteerd, is een combinatie van de theorie van Darwin en inzichten uit de genetica. Deze theorie, ook wel het neodarwinisme genoemd, is gebaseerd op de volgende punten. 1 Levende wezens krijgen gemiddeld altijd meer nakomelingen dan nodig is om de soort te laten voortbestaan. 2 Erfelijk materiaal is onderhevig aan toevallige veranderingen. 3 Deze veranderingen kunnen worden doorgegeven aan nakomelingen. 4 Deze veranderingen beïnvloeden de kans op voortbestaan van het individu en de soort. Er is sprake van natuurlijke selectie.


opgave 8Voortplantingssucces dankzij virusinfectie


− Welke relatie is er tussen de sluipwesp en het bracovirus? − Welke relatie is er tussen de sluipwesp en de pijlstaartvlinder? relatie tussen de sluipwesp relatie tussen de sluipwesp en het bracovirus en de pijlstaartvlinder A commensalisme mutualisme B concurrentie parasitisme C mutualisme commensalisme D mutualisme parasitisme E parasitisme concurrentie Rupsen van de pijlstaartvlinder kunnen schade toebrengen aan land- en tuinbouwgewassen. In korte tijd kunnen de rupsen veel bladeren opeten. Op basis hiervan kan een voedselketen opgesteld worden. landbouwgewassen → rups van de pijlstaartvlinder P Q

Iemand wil ook de bracovirussen in deze voedselketen opnemen. Kan dit in bovenstaande voedselketen en zo ja op welk of welke van de plaatsen P, Q en R? A Dat is niet mogelijk. B Dat is mogelijk, maar alleen op plaats R. C Dat is mogelijk, maar alleen op de plaatsen Q en R. D Dat is mogelijk op de plaatsen P, Q en R.

De rups van de pijlstaartvlinder heeft in de loop van de evolutie een mechanisme ontwikkeld waardoor de larven van de sluipwesp geen kans krijgen zich verder te ontwikkelen. De rups kapselt de eieren van de sluipwesp in, zodat de larven van de sluipwesp de rups van de pijlstaartvlinder niet kunnen leeg eten. Maar het bracovirus in de sluipwesp gooit roet in het eten. Het grootste deel van het erfelijk materiaal van dit virus bestaat uit genen die enzymen (= eiwitten) produceren die dit afweersysteem van de rups lamleggen. Hierdoor is de ontwikkeling van de eieren van de sluipwesp gegarandeerd en daardoor ook het voortbestaan van het virus. In onderstaande afbeelding wordt de levenscyclus van het bracovirus schematisch weergegeven. Hoewel in alle cellen van de sluipwesp het DNA van het virus voorkomt, worden alleen in cellen van de eierstokken van een vrouwtjessluipwesp virusdeeltjes gemaakt. afbeelding 1 infecteert cellen rups DNA van het virus wordt afgelezen eiwitten van het virus verzwakken het afweersysteem van de rups en ontpopt aan de buitenkant van de rups

Waar worden de eiwitten gemaakt die het afweersysteem van de rups lamleggen? A in de cellen van de larven van de sluipwesp B in de cellen van de rups van de pijlstaartvlinder C in het virus zelf Sluipwespen worden vaak ingezet bij biologische insectenbestrijding. Als alle vrouwtjes van de sluipwesp Cotesia congregata met dit bracovirus geïnfecteerd zouden raken, is dit niet goed voor de biodiversiteit.
opgave 9Botox

Clostridium botulinum is een langwerpige, sporenvormende bacterie die botuline, één van de giftigste stoffen op aarde, kan produceren. De sporen van deze bacterie zijn bestand tegen zowel vocht als droogte en kunnen ook goed tegen hitte. Wanneer er geen zuurstof aanwezig is, verandert de spore in een bacterie en deze produceert grote hoeveelheden botuline. In ingeblikte voedingswaren of voedsel dat onder olie bewaard wordt is geen zuurstof aanwezig. In dit zo geconserveerde voedsel zal botuline kunnen ontstaan wanneer sporen aanwezig zijn en uitgroeien tot een bacterie. Botuline kan kapot gekookt worden door verhitting boven de 85 °C gedurende minstens vijf minuten. In het menselijk lichaam voorkomt botuline dat blaasjes met neurotransmitter in zenuwcellen kunnen fuseren met het celmembraan. Hierdoor geeft de zenuwcel geen neurotransmitter af en geen impuls door. Door het botuline ontstaan vaak problemen met scherp zien en met spreken. In een later stadium worden de arm- en beenspieren slap, treden ademhalingsproblemen op en wordt het hartritme ontregeld. Dit kan uiteindelijk leiden tot de dood. Clostridium botulinum behoort tot de grampositieve bacteriën. In afbeelding 1 is een vereenvoudigde determinatietabel weergegeven waarmee microbiologen kunnen bepalen met welke groepen (P t/m U) van grampositieve bacteriën ze te maken hebben. afbeelding 1 aeroob anaeroob aeroob anaeroob aeroob anaeroob P Q R S




Leg uit dat het bij een botulinevergiftiging vooral moeilijker wordt om dingen dichtbij scherp te zien. Door de Amerikaanse onderzoeker Swaminathan is de structuur van het botulinemolecuul onderzocht. Hij bracht een verandering aan in het gen voor het botuline. Hij ontdekte dat door de verandering van slechts één aminozuur in het botuline, er een niet giftig product ontstaat. De op deze manier geproduceerde stof geeft niet alleen inzicht in de werking van het botuline, maar kan misschien ook gebruikt worden in de bestrijding van botulisme; een ziekte die bij waterdieren optreedt als zij het botuline binnenkrijgen. Om de verandering aan te brengen moet eerst het oorspronkelijke botuline-gen geïsoleerd worden uit de bacterie.


Sinds 1970 zijn er ook medische toepassingen van het giftige botuline. De Amerikaanse oogarts Scott spoot kleine hoeveelheden ervan in de oogspieren van scheelziende patiënten. Vanaf 1980 voorzag hij ook therapeutische toepassingen van het gif bij allerlei neurologische ziekten. De stof wordt de laatste jaren inderdaad bij steeds meer aandoeningen gebruikt, waaronder overmatig zweten, spierspasmen en oorsuizen. In afbeelding 3 is het oog schematisch weergegeven met daarin een viertal verschillende spieren, die een rol spelen bij de functie van het oog. afbeelding 3 kringspier in de iris lengtespier in de iris

− In welke van de vier in afbeelding 3 aangegeven spieren zal een oogarts botuline spuiten tegen het scheel kijken? − Leg aan de hand van de functie van de aangegeven spier uit waarom je voor deze spier hebt gekozen. De grootste bekendheid kreeg het botuline toen het door de cosmetische chirurgie in ‘Botox-behandelingen’ werd toegepast. Bij een Botox-behandeling injecteert de plastisch chirurg een hele kleine hoeveelheid botuline in de aangezichtsspiertjes. Botuline blokkeert het ‘aanspan-signaal’ tussen de zenuwcellen in de huid en de huidspieren. Hierdoor kunnen de spiertjes in de huid niet meer worden aangespannen en blijft de huid volledig ‘glad’ (zie afbeelding 4). afbeelding 4 Voor de BOTOX-behandeling: Ná de BOTOX-behandeling:

Een persoon die een Botox-behandeling overweegt, is bang voor bijwerkingen. Hij verwacht dat de huid op de behandelde plek minder gevoelig zal worden. Leg uit of dit een gegronde angst is. Bronvermelding Een opsomming van de in dit examen gebruikte bronnen, zoals teksten en afbeeldingen, is te vinden in het bij dit examen behorende correctievoorschrift, dat na afloop van het examen wordt gepubliceerd.
vraag 15

vraag 26

vraag 27

12p
C
22p

32p

41p

52p
A
62p

71p

82p
C
92p

102p
D
111p

121p

132p
B
142p
C
152p

162p
B
172p
B
182p
D
192p
D
201p

213p

222p
B
232p
D
241p

252p
C
263p

273p

281p

291p

302p
C
312p
D
322p
A
332p
B
343p

352p
B
362p
D
372p

382p
A
392p

401p
