bronnen

Eindexamen biologie vwo 2016, tijdvak 2

bij dit examen

Tenzij anders vermeld, is er sprake van normale situaties en gezonde
organismen.

opgave 1Eendenkroos voor de koe

In 2007 startte Wageningen UR in samenwerking met het waterschap
Vallei en Eem en twee melkveehouders een onderzoek naar de
bruikbaarheid van eendenkroos als veevoer. De resultaten zijn
veelbelovend: de voederwaarde is goed en het kroos wordt in gedroogde
vorm goed gevreten door het vee.
Eendenkroos is een verzamelnaam voor een familie van zeer kleine drijvende waterplantjes. De groene blaadjes (zie afbeelding 1) bestaan vooral uit fotosynthetiserend weefsel en grote intercellulaire ruimten gevuld…

Eendenkroos is een verzamelnaam voor een familie van zeer kleine drijvende waterplantjes. De groene blaadjes (zie afbeelding 1) bestaan vooral uit fotosynthetiserend weefsel en grote intercellulaire ruimten gevuld met lucht (zie afbeelding 2). Er zijn wel nerven, maar zonder houtvaten en bastvaten. afbeelding 1 afbeelding 2 parenchym luchtruimte drijvende kroosplantjes dwarsdoorsnede blaadje Het onderzoek richt zich onder andere op de beste omstandigheden om eendenkroos te kweken. De vermeerdering van kroos gaat extreem snel: onder optimale omstandigheden verdubbelt de massa in 16-48 uur.

12p
Licht toe aan de hand van bovenstaande gegevens dat een
eendenkroosblad:
− geen houtvaten nodig heeft
− en ook geen bastvaten nodig heeft.
Nederland lijkt een ideaal land voor het kweken van eendenkroos. In het
groeiseizoen kan plaatselijk vanzelf een dichte kroosbedekking op sloten
en plassen ontstaan, vooral in gebieden met intensieve landbouw.
22p
Leg uit waardoor vooral op de sloten in gebieden met intensieve landbouw
een overmatige kroosbedekking kan ontstaan.
Eendenkroos bereikt in Nederland rond augustus zijn hoogste bedekkingsgraad. De invloed van de temperatuur is in het laboratorium bepaald onder verder gelijke en optimale omstandigheden. In afbeelding 3 is de relatie…

Eendenkroos bereikt in Nederland rond augustus zijn hoogste bedekkingsgraad. De invloed van de temperatuur is in het laboratorium bepaald onder verder gelijke en optimale omstandigheden. In afbeelding 3 is de relatie tussen de groeisnelheid van drie eendenkroossoorten en de watertemperatuur weergegeven. afbeelding 3 0,4 Legenda: maat voor de Lemna minor groeisnelheid Lemna turionifera Spirodela polyrhiza 0,3 0,2 0,1 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 watertemperatuur (°C)

32p
− Geef een verklaring voor de stijging van de groeisnelheid met de
temperatuur van het water tot aan de optimumtemperatuur.
− Verklaar waardoor bij temperaturen hoger dan de optimumtemperatuur
er een snelle afname is van de groeisnelheid.
Eendenkroos dat wordt gekweekt voor veevoer moet een hoge opbrengst
hebben.
42p
Welke van de drie onderzochte eendenkroossoorten (zie afbeelding 3) is
het meest geschikt voor gebruik in Nederlandse sloten?
A Lemna minor
B Lemna turionifera
C Spirodela polyrhiza
Naast de temperatuur beïnvloedt ook de factor licht overdag de
groeisnelheid en dus de opbrengst van eendenkroos. Zo zal op een
bewolkte dag de groei minder zijn dan op een zonnige dag.
52p
Beschrijf twee andere natuurlijke omstandigheden waardoor de factor licht
kan variëren met als gevolg een verandering van de groeisnelheid van het
eendenkroos.
Een dicht kroosdek is nadelig voor het andere waterleven in een sloot,
doordat het kan leiden tot een laag zuurstofgehalte van het water.
62p
Geef twee verklaringen voor het lage zuurstofgehalte van het water als
gevolg van een dicht kroosdek.
Eendenkroos neemt bij voorkeur ammonium op als stikstofbron. Bij het
oogsten van eendenkroos voor veevoer, wordt getracht een zo dicht
mogelijk kroosdek te handhaven en alleen de kroosaangroei te oogsten.
Door het blijvend dichte kroosdek wordt algengroei geremd en verschuift
de stikstofbalans in de sloot van nitraat naar ammonium.
72p
− Welke groep reducenten is verantwoordelijk voor de ammonium-
productie in het water?
− Verklaar waardoor onder een dicht kroosdek het nitraatgehalte laag
blijft.
Uit het onderzoek van Wageningen UR blijkt dat gedroogd eendenkroos
niet de hoge voedingswaarde van soja heeft en daardoor slechts een deel
van de eiwitlevering door soja kan vervangen.
Toch biedt kroos perspectief omdat het gebruik ervan in veevoer
ecologisch duurzamer is dan het gebruik van sojabrokken.
82p
Geef twee argumenten waarom de teelt van soja als bestanddeel van
veevoer ecologisch minder duurzaam is dan de teelt van eendenkroos.

opgave 2Kunstbloed

Bloedbanken kampen voortdurend met een tekort aan veilig bloed voor bloedtransfusies. Vandaar dat al lange tijd wordt gezocht naar bloedvervangers. Franse celbiologen onderzoeken de bruikbaarheid van kunstbloed met hemoglobine uit Zeeuwse wadpieren.
Donorbloed wordt gesorteerd op bloedgroep opgeslagen. Na verwijdering van het bloedplasma kunnen de rode bloedcellen zes weken gekoeld worden bewaard in een fysiologische zoutoplossing. Indien bij een bloedtransfusie alleen rode bloedcellen (in een fysiologische zoutoplossing) worden gebruikt, kan…

Donorbloed wordt gesorteerd op bloedgroep opgeslagen. Na verwijdering van het bloedplasma kunnen de rode bloedcellen zes weken gekoeld worden bewaard in een fysiologische zoutoplossing. Indien bij een bloedtransfusie alleen rode bloedcellen (in een fysiologische zoutoplossing) worden gebruikt, kan bloedgroep 0 fungeren als universele bloeddonor.

Waarom is het verwijderen van bloedplasma een essentiële stap bij het verkrijgen van dit universeel donorbloed? A Het bloedplasma van de donor bevat antistoffen. B Het bloedplasma van de donor bevat bloedgroepantigenen. C Het bloedplasma van de ontvanger bevat antistoffen. D Het bloedplasma van de…

Waarom is het verwijderen van bloedplasma een essentiële stap bij het verkrijgen van dit universeel donorbloed? A Het bloedplasma van de donor bevat antistoffen. B Het bloedplasma van de donor bevat bloedgroepantigenen. C Het bloedplasma van de ontvanger bevat antistoffen. D Het bloedplasma van de ontvanger bevat bloedgroepantigenen. Uit testen met verschillende soorten Hb-kunstbloed is gebleken dat vrije Hb-moleculen efficiënt zuurstof transporteren. Net als in normaal bloed (volbloed) is de Hb in kunstbloed ook in staat CO 2 te binden en af te geven. Doordat rode bloedcellen ontbreken is de CO 2 -transportcapaciteit van Hb-kunstbloed echter gering.

Beschrijf hoe door de aanwezigheid van rode bloedcellen in volbloed er meer CO 2 uit weefsels via volbloed afgevoerd kan worden dan via Hb-kunstbloed. Er zijn nog veel bijwerkingen bij gebruik van Hb-kunstbloed. De vrije Hb-moleculen geven zeer snel O 2 af in de weefsels. Het menselijk lichaam…

Beschrijf hoe door de aanwezigheid van rode bloedcellen in volbloed er meer CO 2 uit weefsels via volbloed afgevoerd kan worden dan via Hb-kunstbloed. Er zijn nog veel bijwerkingen bij gebruik van Hb-kunstbloed. De vrije Hb-moleculen geven zeer snel O 2 af in de weefsels. Het menselijk lichaam reageert hierop door vaatvernauwing en dit veroorzaakt weer een verhoogde bloeddruk. Ook worden vrije Hb-moleculen in het lichaam snel afgebroken. Hb-fragmenten hopen zich vervolgens op in de nierbuisjes.

− Waardoor leidt vaatvernauwing tot een verhoogde bloeddruk? − Verklaar waardoor ophoping van Hb-fragmenten in de nierbuisjes het probleem van de verhoogde bloeddruk kan vergroten.
Afbeelding 1 toont de zuurstofverzadiging van kunstbloed met celvrije mensen-Hb (curve M). De zuurstofverzadigingscurve van kunstbloed met celvrije pieren-Hb heeft een ander verloop. afbeelding 1 In de afbeelding zijn twee andere zuurstofverzadigingscurves, L en R, geschetst; een naar links (L) en…

Afbeelding 1 toont de zuurstofverzadiging van kunstbloed met celvrije mensen-Hb (curve M). De zuurstofverzadigingscurve van kunstbloed met celvrije pieren-Hb heeft een ander verloop. afbeelding 1 In de afbeelding zijn twee andere zuurstofverzadigingscurves, L en R, geschetst; een naar links (L) en een naar rechts (R) verschoven ten opzichte van de curve M (van kunstbloed met celvrije mensen-Hb).

− Welke van de curves L of R geeft het best de zuurstofverzadigings- curve van kunstbloed met celvrije pieren-Hb weer? − Welk effect heeft deze verschuiving voor de O -afgifte in de weefsels 2 in vergelijking met die van kunstbloed met celvrije mensen-Hb? curve effect op O 2 -afgifte in de weefsels…

− Welke van de curves L of R geeft het best de zuurstofverzadigings- curve van kunstbloed met celvrije pieren-Hb weer? − Welk effect heeft deze verschuiving voor de O -afgifte in de weefsels 2 in vergelijking met die van kunstbloed met celvrije mensen-Hb? curve effect op O 2 -afgifte in de weefsels A L O 2 -afgifte gebeurt al bij een hogere pO 2. B L O 2 -afgifte gebeurt pas bij een lagere pO 2. C R O 2 -afgifte gebeurt al bij een hogere pO 2. D R O 2 -afgifte gebeurt pas bij een lagere pO 2. De celbiologen verwachten dat kunstbloed met celvrije pieren-Hb geen schade aan de nieren zal veroorzaken.

Op welke eigenschap van de pieren-Hb is die verwachting gebaseerd? A Het kan de kapsels van Bowman niet passeren. B Het kan de kapsels van Bowman ongehinderd passeren. C Het wordt vrijwel volledig uit de voorurine gere(ab)sorbeerd. D Het wordt niet uit de voorurine gere(ab)sorbeerd.
Voordat het kunstbloed met celvrije pieren-Hb bij mensen kan worden toegepast, is het getest in muizen. Er werd onder andere onderzocht of pieren-Hb tot een afweerreactie bij de muizen leidt. Daarvoor werden vier groepen van tien muizen gebruikt. De muizen uit de controlegroep 1 werden geïnjecteerd…

Voordat het kunstbloed met celvrije pieren-Hb bij mensen kan worden toegepast, is het getest in muizen. Er werd onder andere onderzocht of pieren-Hb tot een afweerreactie bij de muizen leidt. Daarvoor werden vier groepen van tien muizen gebruikt. De muizen uit de controlegroep 1 werden geïnjecteerd met een 0,9% NaCl-oplossing, die uit groep 2 met een bufferoplossing zonder eiwitten, groep 3 werd geïnjecteerd met kippenalbumine in de bufferoplossing en groep 4 met de pieren-Hb in de buffer. Na drie weken werd de hoeveelheid IgE-antistoffen in het bloedserum van de muizen bepaald. Resultaten van dit experiment zijn weergegeven in afbeelding 2. afbeelding 2 significant

Waarvoor dient de controleproef 1? Vooraf waren twee hypothesen opgesteld: 1 De muizen zijn in staat om een afweerreactie te ontwikkelen. 2 Er is geen significante afweerreactie tegen pieren-Hb. Beide hypothesen worden door de resultaten van dit experiment ondersteund.
Op de vergelijking van welke twee groepsresultaten is de ondersteuning van hypothese 1 gebaseerd? En de ondersteuning van hypothese 2? hypothese 1 ondersteund hypothese 2 ondersteund door resultaten van door resultaten van A groep 2 en 3 groep 2 en 4 B groep 2 en 3 groep 3 en 4 C groep 2 en 4 groep…

Op de vergelijking van welke twee groepsresultaten is de ondersteuning van hypothese 1 gebaseerd? En de ondersteuning van hypothese 2? hypothese 1 ondersteund hypothese 2 ondersteund door resultaten van door resultaten van A groep 2 en 3 groep 2 en 4 B groep 2 en 3 groep 3 en 4 C groep 2 en 4 groep 2 en 3 D groep 2 en 4 groep 3 en 4 E groep 3 en 4 groep 2 en 3 F groep 3 en 4 groep 2 en 4

Voor het produceren van dierlijke eiwitten worden vaak bacteriën gebruikt. Door middel van reversetranscriptase wordt copyDNA gemaakt, dat vervolgens wordt ‘geplakt’ in een plasmide. Na inbrengen van het plasmide in de bacteriën kunnen de recombinante bacteriën de wadpieren-Hb gaan produceren.
Welk type macromoleculen wordt geïsoleerd uit de wadpieren om de productie van pieren-Hb door recombinante bacteriën mogelijk te maken? A DNA B pre-mRNA C rijp mRNA D rRNA E tRNA Materialen die onderzoekers kunnen bestellen zijn: 1 menselijk weefsel; 2 wadpierweefsel; 3 gezuiverde Hb van de mens; 4…

Welk type macromoleculen wordt geïsoleerd uit de wadpieren om de productie van pieren-Hb door recombinante bacteriën mogelijk te maken? A DNA B pre-mRNA C rijp mRNA D rRNA E tRNA Materialen die onderzoekers kunnen bestellen zijn: 1 menselijk weefsel; 2 wadpierweefsel; 3 gezuiverde Hb van de mens; 4 gezuiverde Hb van de wadpier.

Wat hebben de onderzoekers nodig als uitgangsmateriaal om daarmee de recombinant pieren-Hb te produceren? Zet de nummers 1 tot en met 4 onder elkaar op je antwoordblad en noteer erachter of het betreffende materiaal wel of niet nodig is.

opgave 3Schimmel als eiwitbron

Vanwege het dreigende wereldwijde voedseltekort ging een Britse
industrieel op zoek naar een eiwitbron die als alternatief voor vlees kan
dienen. Zijn onderzoeksteam vond een schimmel die de basis vormt voor
vleesvervangers die inmiddels op de markt zijn gebracht onder de
merknaam Quorn®.
De eiwitrijke, dradenvormende schimmel Fusarium venenatum wordt
opgekweekt in 50 meter hoge ‘airlift-bioreactoren’ waarin voortdurend een
koolstofbron (glucose uit mais), een stikstofbron (ammonium),
sporenelementen en zuurstof aan het medium worden toegevoegd
(afbeelding 1). In de vloeistof die wordt afgetapt bevindt zich de oogst:
eiwitrijke schimmeldraden (afbeelding 2).
afbeelding 1
afbeelding 2
afvoer CO 2 neergaande buis opgaande buis RNA-reductie Fusarium venenatum gluc to o e se vo e e n r O 2 + NH 3 myco- proteïnes mineralen stoom- inlaat oogsten warmte- wisselaar
De afgetapte vloeistof wordt kort verhit en gecentrifugeerd. Op deze wijze
wordt 300 kg eiwitrijke biomassa per uur verkregen. Deze mycoproteïne-
pasta wordt vermengd met onder andere smaakstoffen en verder verwerkt
tot verschillende vleesvervangers.
De schimmel produceert eiwitrijke biomassa. Toch is de rol van deze
schimmel in de kringloop van stoffen niet die van een producent.
181p
Waarom wordt de schimmel niet tot de producenten gerekend?
De schimmel F. venenatum kan zowel anaeroob als aeroob dissimileren.
Doordat er continu zuurstof wordt toegevoegd aan de vloeistof in de
reactor, blijft de dissimilatie aeroob en wordt anaerobe dissimilatie
voorkomen.
192p
Leg uit dat het voor een hoge opbrengst van mycoproteïne gunstig is om
de schimmel aeroob te laten dissimileren.
In de reactor wordt voortdurend vloeistof toegevoegd en een even grote
hoeveelheid vloeistof afgevoerd. Deze hoeveelheid wordt bepaald met de
formule D = F/V, waarbij F de flow (doorloopsnelheid) is in liter per uur en
V het reactorvolume in liters. D is dus het deel van de vloeistof in het vat
dat in een uur vervangen wordt.
De flow is zo afgesteld dat de groeisnelheid, en dus de opbrengst van de
schimmel, optimaal is.
202p
− Waardoor is de schimmelopbrengst bij een te hoge flow niet optimaal?
− Waardoor is de opbrengst bij een te lage flow ook niet optimaal?
Snel delende cellen van micro-organismen produceren veel RNA. Voor de
voedselconsumptie is het een probleem dat cellen van F. venenatum een
hoog gehalte aan nucleïnezuren bevatten. Vóór de verwerking tot het
eindproduct wordt daarom het gehalte aan nucleïnezuren in de
mycoproteïne-pasta verlaagd.
212p
Leg uit waardoor het mRNA-gehalte bij cellen die voortdurend delen
relatief hoog is.
RNA in voedingsmiddelen wordt in het spijsverteringskanaal verteerd tot stikstofbasen, fosfaten en suikers. Afbraak van bepaalde stikstofbasen afbeelding 3 leidt tot de vorming van urinezuur O (zie afbeelding 3). H N…

RNA in voedingsmiddelen wordt in het spijsverteringskanaal verteerd tot stikstofbasen, fosfaten en suikers. Afbraak van bepaalde stikstofbasen afbeelding 3 leidt tot de vorming van urinezuur O (zie afbeelding 3). H N Wanneer voedingsmiddelen veel RNA bevatten, NH ontstaat een hoog gehalte aan urinezuur in het O bloed dat niet volledig door de nieren kan worden N N O H uitgescheiden. Het hoopt dan op tot kristallen in de H nieren (nierstenen). Er ontstaan echter ook kristallen in bepaalde urinezuur gewrichten die daardoor pijnlijk stijf worden. Deze aandoening staat bekend als jicht.

Delen van het spijsverteringsstelsel zijn:
1 maag;
2 dunne darm;
3 dikke darm.
222p
In welk of welke van deze delen vindt vertering van RNA plaats?
A alleen in 1
B alleen in 2
C alleen in 3
D alleen in 1 en 2
E alleen in 2 en 3
F in zowel 1 als 2 als 3
De meest voorkomende stikstofbasen zijn adenine, cytosine, guanine,
thymine en uracil.
232p
Welke van deze stikstofbasen dragen door hun structuur vooral bij aan
het ontstaan van jicht?
A adenine en guanine
B adenine en uracil
C cytosine en thymine
D cytosine en uracil
E adenine, guanine en uracil
F cytosine, thymine en uracil

opgave 4Duikende zeezoogdieren

Evolutiebiologen en fysiologen vragen zich af hoe de fenomenale duikcapaciteit van zeezoogdieren zich heeft ontwikkeld nadat deze dieren het land weer verruilden voor het water. Om die vraag te beantwoorden, onderzoeken ze bij zeezoogdieren de aanpassingen op organismaal en moleculair niveau.
De maximale duiktijd blijkt relatief langer te zijn bij de zwaardere soorten zeezoogdieren. Dat heeft onder andere te maken met hun lage oppervlakte-inhoud ratio. Twee beweringen over een relatief lage oppervlakte-inhoud ratio zijn: 1 Er is minder energie nodig voor warmteopwekking. 2 De dode…

De maximale duiktijd blijkt relatief langer te zijn bij de zwaardere soorten zeezoogdieren. Dat heeft onder andere te maken met hun lage oppervlakte-inhoud ratio. Twee beweringen over een relatief lage oppervlakte-inhoud ratio zijn: 1 Er is minder energie nodig voor warmteopwekking. 2 De dode ruimte van de longen is groter.

Welke van deze beweringen kan of welke kunnen de langere duiktijd van de zwaardere soorten zeezoogdieren verklaren? A geen van beide B alleen 1 C alleen 2 D zowel 1 als 2
Welk deel van het zenuwstelsel van een zeezoogdier is voornamelijk actief bij de duikreflex? A het animale zenuwstelsel B het orthosympatische deel van het autonome zenuwstelsel C het parasympathische deel van het autonome zenuwstelsel
Leg uit hoe de reflexmatige vaatvernauwing tijdens de duik bijdraagt aan het verlengen van de duiktijd. De prikkel voor het optreden van de duikreflex is het nat worden van het voorhoofd van het dier. Met dat gegeven konden de Canadese onderzoekers Thornton en Hochachka in het laboratorium…

Leg uit hoe de reflexmatige vaatvernauwing tijdens de duik bijdraagt aan het verlengen van de duiktijd. De prikkel voor het optreden van de duikreflex is het nat worden van het voorhoofd van het dier. Met dat gegeven konden de Canadese onderzoekers Thornton en Hochachka in het laboratorium duikfysiologisch onderzoek doen aan jonge zeeolifanten. Een van de waarnemingen is dat het volume van de milt, direct bij het begin van een ‘laboratoriumduik’ door samentrekking meer dan halveert. Na de duik ontspant de milt en vult die zich weer met rode bloedcellen die verzadigd zijn met zuurstof. Een ander opvallend resultaat is het ontstaan van een met bloed gevulde ruimte tussen het middenrif en de lever, doordat bij de duikreflex een kringspier om de holle ader samentrekt en zo de toevoer naar het hart reguleert. Beide veranderingen zijn in afbeelding 2 schematisch weergegeven.

afbeelding 2
Beschrijf hoe deze twee veranderingen bijdragen aan het verlengen van de duiktijd. Zeezoogdieren hebben behalve de duikreflex nog meer aanpassingen die de lange duiktijden mogelijk maken. Zo hebben ze een relatief hoog gehalte aan myoglobine, tot wel twaalf keer zo hoog als bij mensen. Myoglobine…

Beschrijf hoe deze twee veranderingen bijdragen aan het verlengen van de duiktijd. Zeezoogdieren hebben behalve de duikreflex nog meer aanpassingen die de lange duiktijden mogelijk maken. Zo hebben ze een relatief hoog gehalte aan myoglobine, tot wel twaalf keer zo hoog als bij mensen. Myoglobine is een aan hemoglobine verwant eiwit dat aanwezig is in spieren en daar als zuurstofreservoir functioneert. Myoglobine van zoogdieren bestaat uit één globine-eiwit met één heemgroep. Het globine-eiwit bestaat uit 153 aminozuren met acht alfa-helices.

Welke omschrijving geeft informatie over de secundaire structuur van myoglobine? A één globine-eiwit B één heemgroep C acht alfa-helices D 153 aminozuren
De relatieve hoeveelheid myoglobine in het spierweefsel van zoogdieren is een indicatie voor de duikcapaciteit. Daarom bepaalden de Britse onderzoekers Mirceta en Berenbrink in spierweefsel van verschillende land- en waterzoogdieren de maximale myoglobineconcentratie, de [Mb] max . Ook bepaalden ze…

De relatieve hoeveelheid myoglobine in het spierweefsel van zoogdieren is een indicatie voor de duikcapaciteit. Daarom bepaalden de Britse onderzoekers Mirceta en Berenbrink in spierweefsel van verschillende land- en waterzoogdieren de maximale myoglobineconcentratie, de [Mb] max . Ook bepaalden ze de aminozuurvolgorde van die myoglobine- moleculen en daarmee berekenden ze de netto positieve lading van deze eiwitten, de Z Mb . Er bleek een duidelijke correlatie (zie afbeelding 3): hoe hoger de berekende positieve lading (Z Mb ), hoe hoger de [Mb] max . In diagram 1 is voor de [Mb] max een lineaire schaal gebruikt, in diagram 2 zijn dezelfde gegevens in een logaritmische schaal uitgezet. afbeelding 3 diagram 1 diagram 2

Om de betrouwbaarheid van hun berekening van de Z Mb te testen lieten de onderzoekers myoglobines van verschillende zoogdieren in een elektroforese-gel lopen. De resultaten daarvan staan in afbeelding 4. afbeelding 4
Leg uit dat de resultaten van de elektroforese (afbeelding 4) de gegevens over de Z Mb in de diagrammen van afbeelding 3 bevestigen.
In afbeelding 5 zijn de Z Mb -waardes in verband gebracht met de veranderingen in myoglobine in de loop van de evolutie van de roofdieren. afbeelding 5 Op een aantal plaatsen zijn de mutaties in de aminozuurvolgorde van myoglobine gegeven waardoor de lading is veranderd: +Q113H betekent in dit…

In afbeelding 5 zijn de Z Mb -waardes in verband gebracht met de veranderingen in myoglobine in de loop van de evolutie van de roofdieren. afbeelding 5 Op een aantal plaatsen zijn de mutaties in de aminozuurvolgorde van myoglobine gegeven waardoor de lading is veranderd: +Q113H betekent in dit schema dat het 113e aminozuur van myoglobine is veranderd van glutamine (Q) in histidine (H) waardoor de lading positiever (+) is geworden.

In afbeelding 5 zijn de verschillen in de primaire structuur van myoglobine weergegeven zoals die bekend zijn van nu levende roofdieren. De onderzoekers veronderstellen dat de Z Mb van de laatste gemeenschappelijke voorouder van de roofdieren 1,26 bedraagt.
Leg uit op welke gegevens in afbeelding 5 die veronderstelling is gebaseerd. Een groot deel van de gegevens uit deze stamboom is verkregen door analyse van basenvolgordes in het DNA, en niet door het bepalen van aminozuurvolgordes in myoglobine. Op basis van de geanalyseerde basenvolgorde in het…

Leg uit op welke gegevens in afbeelding 5 die veronderstelling is gebaseerd. Een groot deel van de gegevens uit deze stamboom is verkregen door analyse van basenvolgordes in het DNA, en niet door het bepalen van aminozuurvolgordes in myoglobine. Op basis van de geanalyseerde basenvolgorde in het DNA kun je wel met zekerheid de aminozuurvolgorde van de myoglobine bepalen, maar andersom niet.

Waarom kun je op basis van de aminozuurvolgorde niet de basenvolgorde in het DNA bepalen? Het bepalen van de duiktijd van zeezoogdieren in de natuur is een complex en duur onderzoek. Mirceta en Berenbrink hebben een formule afgeleid waarmee ze een goede schatting kunnen maken van de maximale…

Waarom kun je op basis van de aminozuurvolgorde niet de basenvolgorde in het DNA bepalen? Het bepalen van de duiktijd van zeezoogdieren in de natuur is een complex en duur onderzoek. Mirceta en Berenbrink hebben een formule afgeleid waarmee ze een goede schatting kunnen maken van de maximale duiktijd van dieren (t max ) op basis van het lichaamsgewicht en de [Mb] max . Op deze manier kunnen ze ook een uitspraak doen over de duiktijd van dieren waarvan weinig of geen metingen bekend zijn, en zelfs van uitgestorven dieren. Het verband tussen die drie grootheden voor nu levende zoogdieren is grafisch weergegeven in afbeelding 6. afbeelding 6

afbeelding 7 De uitgestorven Enaliarctos (zie afbeelding 7) wordt beschouwd als een voorouder van de vinpotigen die de overgang van land naar water markeert. Uit vergelijking tussen fossiele skeletten van Enaliarctos en de bouw van huidige zeezoogdieren is afgeleid dat het lichaamsgewicht van…

afbeelding 7 De uitgestorven Enaliarctos (zie afbeelding 7) wordt beschouwd als een voorouder van de vinpotigen die de overgang van land naar water markeert. Uit vergelijking tussen fossiele skeletten van Enaliarctos en de bouw van huidige zeezoogdieren is afgeleid dat het lichaamsgewicht van Enaliarctos ongeveer 80 kilo moet zijn geweest. Mirceta en Berenbrink hebben berekend dat de Z Mb van Enaliarctos ongeveer 3 is. Met bovenstaande gegevens, het verband tussen Z Mb en [Mb] max (in afbeelding 3 diagram 2 op pagina 14) en de gegevens in het diagram van afbeelding 6 op pagina 17 is het mogelijk de maximale duiktijd (t max ) van dit uitgestorven dier te benaderen.

Wat was waarschijnlijk de maximale duiktijd van Enaliarctos op basis van deze gegevens? A ongeveer 1,5 minuten B ongeveer 4 minuten C ongeveer 8 minuten D ongeveer een kwartier E ongeveer een half uur

opgave 5Bot bepaalt vruchtbaarheid

Onvruchtbaar door te weinig zaadcellen in je sperma? Onderzoek uit de Verenigde Staten toont aan dat de oorzaak hiervoor soms niet in de testes ligt, maar in de botten. Voor een goede productie van zaadcellen (spermatogenese) is een hoge concentratie van androgenen, zoals testosteron, van belang.…

Onvruchtbaar door te weinig zaadcellen in je sperma? Onderzoek uit de Verenigde Staten toont aan dat de oorzaak hiervoor soms niet in de testes ligt, maar in de botten. Voor een goede productie van zaadcellen (spermatogenese) is een hoge concentratie van androgenen, zoals testosteron, van belang. In afbeelding 1 is schematisch weergegeven hoe de hypofysehormonen LH (ook wel ICSH genoemd) en FSH de spermatogenese in de testes beïnvloeden. De androgenen die gebonden aan ABP naar het lumen van de zaadbuisjes vervoerd worden, stimuleren de spermatogonia om zich te gaan delen. Als een man weinig androgenen produceert, kan dat ook botontkalking tot gevolg hebben. afbeelding 1 SHBG = geslachtshormoonbindend globuline ABP = androgeenbindende proteine E = oestrogeen T = testosteron Voor behoud van de vruchtbaarheid is het noodzakelijk dat spermatogonia zich mitotisch delen en niet meiotisch

Leg dit uit.
Er zijn mannen die testosteronpreparaten gebruiken om hun botdichtheid op peil te houden. Dit kan het natuurlijke regelmechanisme verstoren, met onvruchtbaarheid als gevolg.
Leg uit aan de hand van een terugkoppelingsproces en het uiteindelijke effect ervan op de cellen van Sertoli, hoe de extra testosteron-inname onvruchtbaarheid van een man kan veroorzaken. Mogelijk hebben bothormonen op hun beurt een effect op de geslachtsorganen en vruchtbaarheid. Een team van…

Leg uit aan de hand van een terugkoppelingsproces en het uiteindelijke effect ervan op de cellen van Sertoli, hoe de extra testosteron-inname onvruchtbaarheid van een man kan veroorzaken. Mogelijk hebben bothormonen op hun beurt een effect op de geslachtsorganen en vruchtbaarheid. Een team van onderzoekers onderzocht dit met behulp van muizencellen. De opzet van het experiment is schematisch weergegeven in afbeelding 2. afbeelding 2 In vitro worden osteoblasten (botvormende cellen), myoblasten (spiervormende cellen) en adipocyten (vetcellen) van de muis gekweekt. stap 2: Na 24 uur wordt de vloeistof uit de kweekschaaltjes toegevoegd aan schaaltjes met (muizen)cellen van Leydig. stap 3: Na een uur wordt gemeten hoeveel testosteron er in elk van de drie schaaltjes is geproduceerd.

De resultaten van die metingen, plus die van een controleschaaltje, zijn weergegeven in afbeelding 3. Over de interactie tussen cellen uit het bot en Leydig-cellen in de testes wordt het volgende beweerd: 1 Leydig-cellen geven testosteron af dat osteoblasten stimuleert. 2 Osteoblasten geven een…

De resultaten van die metingen, plus die van een controleschaaltje, zijn weergegeven in afbeelding 3. Over de interactie tussen cellen uit het bot en Leydig-cellen in de testes wordt het volgende beweerd: 1 Leydig-cellen geven testosteron af dat osteoblasten stimuleert. 2 Osteoblasten geven een stof af die de testosteron-afgifte van Leydig-cellen stimuleert.

Welke van deze beweringen wordt of welke worden door de kweekexperimenten ondersteund? A geen van beide B alleen 1 C alleen 2 D zowel 1 als 2 Let op: de laatste vragen van dit examen staan op de volgende pagina.
Osteocalcine beïnvloedt de testes door aan de receptor GPRC6A (zie afbeelding 4) van Leydig-cellen te binden. Testosteron beïnvloedt de osteoblasten in botten door aan de testosteronreceptor te binden.
− Is osteocalcine een peptidehormoon of een steroïdhormoon? − Waar in de osteoblasten bevindt zich de testosteronreceptor? osteocalcine is een plaats testosteronreceptor A peptidehormoon celmembraan B peptidehormoon cytoplasma C steroïdhormoon celmembraan D steroïdhormoon cytoplasma De onderzoekers…

− Is osteocalcine een peptidehormoon of een steroïdhormoon? − Waar in de osteoblasten bevindt zich de testosteronreceptor? osteocalcine is een plaats testosteronreceptor A peptidehormoon celmembraan B peptidehormoon cytoplasma C steroïdhormoon celmembraan D steroïdhormoon cytoplasma De onderzoekers verwachten dat de regulatie bij de mens grotendeels overeenkomt met de regulatie bij muizen. Door onvruchtbare mannen te behandelen met osteocalcine kan de vruchtbaarheid misschien weer hersteld worden.

Noem een voorwaarde waaraan deze onvruchtbare mannen moeten voldoen, wil de osteocalcine-behandeling succes hebben. 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…

Noem een voorwaarde waaraan deze onvruchtbare mannen moeten voldoen, wil de osteocalcine-behandeling succes hebben. 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.