# Eindexamen Biologie VWO 2004 tijdvak 2

> Openbaar eindexamen. Bekijk en oefen het examen: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2004/tijdvak-2

## Vragen in dit examen

### Vraag 1 – Opgave 1

### Vraag 2 – Opgave 1

### Vraag 3 – Opgave 1

### Vraag 4 – Opgave 1

### Vraag 5 – Opgave 1

### Vraag 6 – Opgave 1

### Vraag 7 – Opgave 1

### Vraag 8 – Opgave 1

### Vraag 9 – Opgave 1

### Vraag 10 – Opgave 1

### Vraag 11 – Opgave 1

### Vraag 12 – Opgave 1

### Vraag 13 – Opgave 1

### Vraag 14 – Opgave 1

### Vraag 15 – Opgave 1

### Vraag 16 – Opgave 1

### Vraag 17 – Opgave 1

### Vraag 18 – Opgave 1

### Vraag 19 – Opgave 1

### Vraag 20 – Opgave 1

### Vraag 21 – Opgave 1

### Vraag 22 – Opgave 22

### Vraag 23 – Opgave 23

### Vraag 24 – Opgave 24

### Vraag 25 – Opgave 25

### Vraag 26 – Opgave 1

### Vraag 27 – Opgave 1

### Vraag 28 – Opgave 1

### Vraag 29 – Opgave 1

### Vraag 30 – Opgave 1

### Vraag 31 – Opgave 1

### Vraag 32 – Opgave 1

### Vraag 33 – Opgave 1

### Vraag 34 – Opgave 1

### Vraag 35 – Opgave 1

### Vraag 36 – Opgave 1

### Vraag 37 – Opgave 1

### Vraag 38 – Opgave 1

### Vraag 39 – Opgave 1

### Vraag 40 – Opgave 1

## Opgaven (tekst van het examen)

### Pagina 1

Examen VWO
Voorbereidend
Wetenschappelijk
Onderwijs
biologie 1,2 (nieuwe stijl) en biologie (oude stijl)
20
04
Tijdvak 2
Woensdag 23 juni
13.30 - 16.30 uur
Voor dit examen zijn maximaal 74 punten te
behalen; het examen bestaat uit 40 vragen.
Voor elk vraagnummer is aangegeven hoeveel
punten met een goed antwoord behaald kunnen
worden.
Voor de uitwerking van de vragen 17, 31, 33, 35
en 38 is een uitwerkbijlage toegevoegd.
Als bij een open vraag een verklaring, uitleg
of berekening
vereist is, worden aan het
antwoord meestal geen punten toegekend als
deze verklaring, uitleg of berekening
ontbreekt.
Geef niet meer antwoorden (redenen,
voorbeelden, d.) dan er worden gevraagd.
Als er bijvoorbeeld twee redenen worden
gevraagd en je geeft er meer dan twee redenen,
dan worden alleen de eerste twee in de
beoordeling
meegeteld.
400035-2-280
Begin

### Pagina 2

Tenzij anders vermeld, is er sprake van normale situaties en gezonde organismen.
Volggedrag
De jongen van bepaalde soorten vogels, zoals ganzen, vertonen volggedrag. In de
natuurlijke situatie lopen jonge ganzen, nadat ze uit het ei zijn gekomen, steeds met hun
moeder mee. Om dit volggedrag te bestuderen doet een onderzoeker het volgende
experiment.
Ganzeneieren worden uitgebroed in een broedmachine. Het eerste bewegende voorwerp dat
de gans na het uitkomen te zien krijgt, is een speelgoedend op wieltjes die over de grond
wordt voortgetrokken. De proef wordt met een groot aantal ganzen uitgevoerd, waarbij
vindt de eerste confrontatie met de bewegende speelgoedend plaats op 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14,
16, 18, 20, 22 of 24 uur na de uitkomen. De onderzoeker registreert of de jonge gans die op
één van de genoemde tijdstippen voor het eerst de bewegende speelgoedend ziet.
volggedrag gaat vertonen. Zijn resultaten zijn weergegeven in het diagram van afbeelding 1.

[FIGUUR: Grafiek met op de x-as 'aantal uren na uitkomen' (van 0 tot 24) en op de y-as 'optreden volggedrag (%)' (van 0 tot 70). De grafiek toont een curve die eerst stijgt, piekt rond 12-14 uur, en daarna weer daalt.]

1p 1 $\square$ Wat is de biologische term voor het leerproces waardoor een jonge gans het volggedrag
gaat vertonen?
Over het optreden van volggedrag zoals dat is weergegeven in afbeelding 1, worden de
volgende beweringen gedaan:
1 Dit neemt in de periode vanaf 6 uur tot 14 uur na het uitkomen uit het ei steeds
exponentieel toe.
2 Dit neemt pas vanaf 6 uur na het uitkomen uit het ei toe, doordat vóór die tijd de jonge
ganzen nog niet goed kunnen lopen.
3 Dit is het grootst rond 14 uur na het uitkomen uit het ei, doordat dat erfelijk is vastgelegd.
4 Dit neemt in de periode na 14 uur na het uitkomen uit het ei af, doordat de jonge ganzen
dan honger krijgen en niet meer op de speelgoedend letten.

2p 2 $\blacksquare$ Welke van deze beweringen is juist?
A bewering 1
B bewering 2
C bewering 3
D bewering 4

Het zenuwstelsel van vogels bestaat onder andere uit:
1 de grote hersenen;
2 de kleine hersenen;
3 het hersenstam;
4 het ruggenmerg.

2p 3 $\blacksquare$ Welk van de genoemde delen is of welke zijn betrokken bij de uitvoering van het
volggedrag van de jonge ganzen?
A alleen deel 1
B alleen de delen 1 en 2
C alleen de delen 1, 2 en 3
D alleen de delen 1, 2, 3 en 4
E de delen 1, 2, 3 en 4

400035-2-280
2
Lees verder

### Pagina 3

Neuronen schake lingen
Een neuron komt meestal niet tot ontlading als bij slechts één synaps een verandering
optreedt. Vaak is hierbij een groot aantal synapsen betrokken.
Vrijwel alle schakelingen zijn terug te voeren tot twee basisprincipes.
1 Divergentie: het axon van een neuron vertakt zich en synapteert met verschillende andere
neuronen.
2 Convergentie: axonen van twee of meer neuronen synapteren met één volgend neuron.
In afbeelding 2 is een schematisch model van neuronen schakelingen weergegeven. De acht
hierbij betrokken neuronen zijn genummerd door een getal bij het axon of bij een van de
axonen.

afbeelding 2

[FIGUUR: Schematische weergave van neuronenverbindingen met genummerde axonen.]

bewerkt naar: A.C. Guyton, Textbook of Medical Physiology, Philadelphia, 1996, 592

2p 4 Op welk neuron of welke neuronen uit afbeelding 2 is deze beschrijving van toepassing?
1p 5 Welk neuron in afbeelding 2 wordt via convergentie door het grootste aantal neuronen
beïnvloed?

2p 6 Neuron 3 in afbeelding 2 wordt op plaats P kunstmatig geprikkeld, waardoor impulsen
ontstaan.
In welk of in welke van de genummerde neuronen zal vervolgens de door dit neuron
afgegeven neurotransmitter in het post-synaptische membraan gebonden kunnen worden?
A alleen in neuron 1
B alleen in neuron 5
C alleen in de neuronen 1 en 4
D alleen in de neuronen 1, 2 en 4
E alleen in de neuronen 2, 5 en 8
F alleen in de neuronen 1, 4, 5 en 8

2p 7 Een afgegeven neurotransmitter kan inhiberend of exciterend zijn. Door neuron 2 in
afbeelding 2 wordt een exciterende neurotransmitter afgegeven.
Wat voor type neurotransmitter wordt door neuron 7 in dat geval afgegeven?
A een inhiberende neurotransmitter
B een exciterende neurotransmitter
C dat is uit de gegevens niet op te maken

400035-2-280 3 Lees verder


### Pagina 4

Stofwisseling van planten
Bij planten wordt tijdens de donkerreactie van de fotosynthese CO₂ gebonden. Dit gebeurt
bij de meeste planten via de zogenoemde C₃-route, waarbij als product een C₃-verbinding
ontstaat (glyceraldehyde fosfaat). Er zijn enkele soorten planten die CO₂ binden aan fosfo-
enolpyruvaat, waardoor C₄-verbindingen ontstaan: de C₄-route. Het verloop van
de lichtreacties is bij C₃- en C₄-planten hetzelfde.
2p 8 ■ Gebruiken C₃-planten in de donkerreactie ATP en/of NADPH?
A alleen ATP
B alleen NADPH
C zowel ATP als NADPH
D geen van beide
In tabel 1 is een aantal kenmerken van C₃- en C₄-planten gegeven.
tabel 1
kenmerk
C₃-planten
C₄-planten
CO₂-compensatiepunt *)
(ppm CO₂)
30-70
0-10
waterverlies door verdamping
hoog
laag
maximale fotosynthese
(mg CO₂ dm⁻² (blad opp.) u⁻¹)
15-40
40-80
optimumtemperatuur voor de groei
20-25 °C
30-35 °C
optimale hoeveelheid licht voor
fotosynthese bij optimale temperatuur
1/4 tot 1/3 van
volledig zonlicht
volledig zonlicht
*) Het CO₂-compensatiepunt is het punt waarbij de mate van CO₂-binding door de
fotosynthese gelijk is aan de mate van CO₂-vorming door de dissimilatie.
De aërobe dissimilatie van een C₃-plant onder optimale omstandigheden wordt vergeleken
met de aërobe dissimilatie van een C₄-plant, onder optimale omstandigheden. Aangenomen
wordt dat bij beide planten eenzelfde hoeveelheid weefsel deelneemt aan de dissimilatie.
2p 9 ■ Gebruikt een gemiddelde C₃-plant voor de aërobe dissimilatie minder, evenveel of meer O₂
dan een C₄-plant?
A minder
B evenveel
C meer
Gelet op de kenmerken van C₃- en C₄-planten is het niet verwonderlijk dat deze planten van
nature in verschillende gebieden op aarde voorkomen.
2p 10 ■ Aan welk klimaat zijn C₄-planten beter aangepast dan C₃-planten?
A een koud, droog klimaat
B een koud, vochtig klimaat
C een warm, droog klimaat
D een warm, vochtig klimaat
400035-2-280 4 Lees verder

### Pagina 5

Vier leerlingen schetsen op grond van gegevens in tabel 1 grafieken die het verband moeten
weergeven tussen de mate van fotosynthese, per dm² bladoppervlak per uur, van een
gemiddelde C₃-plant en van een gemiddelde C₄-plant bij verschillende temperaturen (zie
afbeelding 3). De overige omstandigheden zijn optimaal voor de desbetreffende planten.

afbeelding 3 fotosynthese
(mg CO₂ dm-²
(bladopp.) u-¹)

[FIGUUR: Grafiek met temperatuur op de x-as (van 0 tot 45°C) en fotosynthese op de y-as. Er is een doorgetrokken lijn die de fotosynthese van een C₄-plant weergeeft, met een optimum rond 35°C. Er is een gestippelde lijn die de fotosynthese van een C₃-plant weergeeft, met een optimum rond 25°C.]
leerling 1

fotosynthese
(mg CO₂ dm-²
(bladopp.) u-¹)

[FIGUUR: Grafiek met temperatuur op de x-as (van 0 tot 45°C) en fotosynthese op de y-as. Er is een doorgetrokken lijn die de fotosynthese van een C₄-plant weergeeft, met een optimum rond 35°C. Er is een gestippelde lijn die de fotosynthese van een C₃-plant weergeeft, met een optimum rond 25°C.]
leerling 2

fotosynthese
(mg CO₂ dm-²
(bladopp.) u-¹)

[FIGUUR: Grafiek met temperatuur op de x-as (van 0 tot 45°C) en fotosynthese op de y-as. Er is een doorgetrokken lijn die de fotosynthese van een C₄-plant weergeeft, met een optimum rond 35°C. Er is een gestippelde lijn die de fotosynthese van een C₃-plant weergeeft, met een optimum rond 25°C.]
leerling 3

fotosynthese
(mg CO₂ dm-²
(bladopp.) u-¹)

[FIGUUR: Grafiek met temperatuur op de x-as (van 0 tot 45°C) en fotosynthese op de y-as. Er is een doorgetrokken lijn die de fotosynthese van een C₄-plant weergeeft, met een optimum rond 35°C. Er is een gestippelde lijn die de fotosynthese van een C₃-plant weergeeft, met een optimum rond 25°C.]
leerling 4

Legenda:
-- = C₃-plant
— = C₄-plant

2p 11 Welke van deze leerlingen heeft grafieken geschetst die dit relatieve verband het beste
weergeven?
A leerling 1
B leerling 2
C leerling 3
D leerling 4
400035-2-280 5 Lees verder

### Pagina 6

Bloeddruk
In afbeelding 4 is het verloop van de bloeddruk in een armslagader schematisch weergegeven. De bloeddruk schommelt rond een bepaalde waarde die onder andere afhankelijk is van de leeftijd.
[FIGUUR: Grafiek van bloeddruk (kPa) tegen tijd (sec) met een golvende lijn die de bloeddruk weergeeft. P is de maximale bloeddruk en Q de minimale bloeddruk.]
Het verschil tussen de systolische druk (P) en de diastolische druk (Q) heet de polsdruk. In afbeelding 5 zijn de gemiddelde systolische en diastolische bloeddruk van een grote groep mannen en een grote groep vrouwen van verschillende leeftijden weergegeven.
[FIGUUR: Grafiek van bloeddruk (kPa) tegen leeftijd (jaren). Twee lijnen: een effen lijn voor vrouwen en een gestippelde lijn voor mannen. De effen lijn toont de systolische druk, de gestippelde lijn de diastolische druk. De labels 'systolisch' en 'diastolisch' staan bij de lijnen. Een legenda geeft aan dat de effen lijn 'vrouwen' en de gestippelde lijn 'mannen' representeert.]
bron: W.F. Ganong, Review of medical physiology, Los Altos, California, 1969, 467
1p 12 Bepaal de gemiddelde polsdruk bij vrouwen van 67 jaar tot op één decimaal nauwkeurig.
1p 13 Noem een oorzaak waardoor de systolische druk toeneemt met het ouder worden.
400035-2-280 6 Lees verder

### Pagina 7

Voor nader onderzoek naar het verloop van de bloeddruk wordt bij een proefpersoon de
bloeddruk in de bovenste holle ader gemeten tijdens een inademing en tijdens een
uitademing. Zijn hartwerking blijft tijdens de metingen gelijk.
2p 14 Is bij deze proefpersoon de bloeddruk in de bovenste holle ader tijdens de inademing
kleiner dan, gelijk aan of groter dan tijdens de uitademing?
A kleiner
B gelijk
C groter
De bloeddruk kan worden gemeten als de proefpersoon staat, zit of ligt. De waarden van de
bloeddruk in deze houdingen blijken niet gelijk te zijn.
1p 15 - Is de bloeddruk in een been het laagst in liggende, staande of zittende houding?
- Licht je antwoord toe.
Een alvleeskliercel
In afbeelding 6 is schematisch een kliercel uit de alvleesklier afgebeeld. Door dit celtype
worden eiwitten, zoals procarboxypeptidasen, lipasen en andere enzymen, gevormd en
afgescheiden.
[FIGUUR: Schematische tekening van een alvleeskliercel met organellen zoals de celkern, endoplasmatisch reticulum, Golgi-apparaat en secretiegranula.]
afbeelding 6
bewerkt naar: B.Alberts e.a., Molecular biology of the cell, 1989, 410
Voorafgaand aan deze secretie vindt een aantal processen plaats. Deze processen zijn in
willekeurige volgorde:
1 afscheiding van eiwitrijke producten richting afvoerkanaal;
2 fusie secretiegranulum met het celmembraan;
3 het afsnoeren van onrijpe secretiegranula door het Golgi-systeem;
4 opslag van rijpe secretiegranula;
5 polycondensatie van aminozuren;
6 rijping van secretiegranula door onttrekken van water;
7 transport van de in het ER afgegeven eiwitten naar het Golgi-systeem;
8 vorming van mRNA.
2p 16 Geef de juiste volgorde waarin de processen 1 tot en met 8 plaatsvinden.
De plaats waar mRNA voor een af te scheiden enzym wordt gevormd is niet dezelfde als de
plaats waar dit mRNA werkzaam is.
1p 17 - Teken in de afbeelding een lijn die de exacte
route aangeeft tussen de plaats van vorming van mRNA en een plaats waar het mRNA
werkzaam is.
- Geef het begin van deze lijn aan met de letter m.
De werking van de eiwitverterende enzymen uit de alvleesklier is zo krachtig, dat deze
enzymen de alvleeskliercellen waarin ze worden gevormd, zouden kunnen verteren.
2p 18 Geef twee manieren waarop in alvleeskliercellen wordt verhinderd dat deze eiwitverterende
enzymen de cellen zelf verteren.
400035-2-280
7
Lees verder

### Pagina 8

Kringloop
Tussen 1964 en 1969 werd in de Verenigde Staten een onderzoek uitgevoerd naar de
invloed van het kappen van bomen op de uitspoeling van voedingszouten in een ecosysteem
in de gematigde klimaatzone. Dit onderzoek (het Hubbard Brook Project) werd uitgevoerd
in de White Mountains in New Hampshire, een uitgestrekt gebied dat via verschillende
stroompjes afwatert op één en hetzelfde riviertje. Dit gebied werd in tweeën een grote,
overeenkomstige stukken verdeeld. In het ene deel werden op tijdstip T alle bomen gekapt.
In het andere deel werden de bomen niet gekapt. In de periode waarin het onderzoek werd
uitgevoerd, hebben zich grote veranderingen in de weersomstandigheden voorgedaan.
Zowel in het deel met bomen als in het deel zonder bomen werden de hoeveelheden
mineralen bepaald die jaarlijks met het rivierwater mee uit het gebied wegdromen
(uitspoeling). Dit gebeurde door bepaling van het mineralengehalte in stroompjes die alleen
uit het desbetreffende gebied water afvoerden.
De resultaten van enkele bepalingen zijn weergegeven in de diagrammen in afbeelding 7.

[FIGUUR: Afbeelding 7 toont drie grafieken die de concentratie van mineralen in water (in mg L^-1) in de loop van de tijd weergeven, van 1965 tot 1968. De bovenste grafiek toont de concentratie van Ca^2+. De middelste grafiek toont de concentratie van K^+. De onderste grafiek toont de concentratie van NO_3^-. Voor elke grafiek zijn er twee lijnen: een doorgetrokken lijn die het gebied waar bomen zijn gekapt representeert, en een gestippelde lijn die een controlegebied zonder gekapte bomen representeert. Een pijl met de letter T markeert het tijdstip waarop de bomen zijn gekapt.]

bron: M. Begon, Ecology, Oxford, 1987, blz. 665

19 2p [ ] In het gebied waar de bomen werden gekapt, is niet alleen de uitspoeling van mineralen
sterk toegenomen, maar ook de totale hoeveelheid water die via de stroompjes in het
riviertje terechtkomt.
20 2p [ ] Wat gebeurt er in het gebied met bomen met de hoeveelheid water die niet in het riviertje
terechtkomt? Geef twee mogelijkheden.
Door het weghalen van de bomen neemt de uitspoeling van Ca2+ toe (zie afbeelding 7).
Geef hiervoor twee oorzaken.
21 1p [ ] De uitspoeling van Ca2+, van K+ en van NO3- wordt vergeleken.
Van welk ion is de uitspoeling uit het gekapte gebied in de herfst van 1966 het grootst?

4000035-2-280 8 Lees verder

### Pagina 9

Ter verklaring van de seizoensgebonden veranderingen in de uitspoeling van NO\textsubscript{3}^- in het controlegebied worden de volgende beweringen gedaan:
1 in de lente en zomer nemen bomen grote hoeveelheden NO\textsubscript{3}^- op ten behoeve van de groei;
2 van de herfst tot aan de lente neemt de hoeveelheid NO\textsubscript{3}^- in de bodem sterk toe doordat grote hoeveelheden anorganische stof worden omgezet in anorganische stoffen.
2p 22 Welke van deze beweringen kan of welke kunnen een juiste verklaring geven voor de seizoensgebonden veranderingen in de uitspoeling van NO\textsubscript{3}^- in het controlegebied?
A geen van beide beweringen
B alleen bewering 1
C alleen bewering 2
D zowel bewering 1 als bewering 2

[FIGUUR: Een zwarte rechthoekige markering.]

Genetisch gemodificeerde gewassen
In 2001 peilde de commissie-Terlouw de mening van het publiek over het toepassen van genetische modificatie bij onze voedselproductie. Uit een artikel hierover is een alinea overgenomen (tekst 1).

tekst 1 Nederlanders staan gereserveerd ten opzichte van genetisch aangepast voedsel, maar "in algemene zin" mag biotechnologie wel gebruikt worden voor ons eten.
Over de veiligheid van gm-voedsel denken Terlouw en consorten positiever dan het volk. Volgens de commissie zijn er geen wetenschappelijke aanwijzingen die de zorgen rechtvaardigen die onder het publiek leven over de veiligheid van voedingsmiddelen die met behulp van gentechnologie geproduceerd zijn.
bron: Bionieuws, NIBI, jaargang 12, 19 januari 2002, 1

Over de schade die door een genetisch gemodificeerd gewas kan worden veroorzaakt, zijn de meningen verdeeld. In de discussie daarover worden onder andere de volgende argumenten gebruikt:
1 in landbouwgebieden bestaat geen natuurlijk evenwicht;
2 in monocultures komen meestal geen zeldzame insectensoorten voor;
3 bij het uitzetten van gm-planten in de natuur komen de vreemde genen ook in het DNA van andere soorten terecht;
4 gm-planten kunnen worden gekweekt met gebruik van minder bestrijdingsmiddelen;
5 in gm-planten ingebouwde resistentiegenen maken het gebruik van mest bestrijdingsmiddelen nodig;
6 giftige stoffen uit gm-planten doden onschadelijke insecten;
7 giftige stoffen uit gm-planten komen in de bodem terecht.
1p 23 Welk van deze argumenten kan of welke kunnen door voorstanders als argument voor het kweken van gm-planten worden gebruikt?

[FIGUUR: Een zwarte rechthoekige markering.]

Aminozuren
In een experiment werd kunstmatig mRNA, samengesteld uit afwisselende basen adenine (A) en uracil (U), in een celexstract gebracht.
Op basis van dit (poly [AUAU]) mRNA werden polypeptiden gevormd.
Wat is de primaire molecuulstructuur van de gevormde polypeptiden?

2p 25 In een tweede experiment werd een dergelijk kunstmatig mRNA gebruikt, maar nu met repeterend adenine, uracil, guanine (poly [AUAG]). Er werden weer peptiden gevormd.
- Uit hoeveel aminozuren bestaan deze peptiden maximaal?
- Geef hiervoor een verklaring.

400035-2-280 9 Lees verder

### Pagina 10

Afstamming
In afbeelding 8 is de mogelijke verwantschap van een aantal primaten weergegeven.
De indeling is onder andere gebaseerd op DNA-gegevens.
[FIGUUR: Een cladogram met op de x-as "apen van de nieuwe wereld", "apen van de oude wereld", "gibbons", "orang-oetans", "gorilla's", "chimpansees" en "mensen". Op de y-as staan "0", "10", "20", "30" en "40" met als label "miljoenen jaren geleden".]
bewerkt naar: N.A. Campbell e.a., Biology, Menlo Park, 1999, 657

2p 26 ☐ Leg uit hoe DNA-gegevens gebruikt kunnen worden bij het opstellen van een
afstammingsschema zoals in afbeelding 8.

Het verschil tussen het DNA van de chimpansee, de gorilla, de orang-oetan en de mens is
onderzocht. Afbeelding 9 geeft in een driedimensionale figuur weer hoeveel procent het
DNA van twee door een lijn verbonden soorten van elkaar verschilt.
[FIGUUR: Een diagram met de namen "orang-oetan", "chimpansee", "gorilla", en "mens". De lijnen tussen de namen geven DNA-verschillen aan in percentages: orang-oetan en chimpansee 1,8%, orang-oetan en mens 1,2% (stippellijn), chimpansee en gorilla 1,2%, chimpansee en mens 1,4%, gorilla en mens 2,4%, orang-oetan en gorilla 1,2% (stippellijn).]
2p 27 ☐ Chimpansee, gorilla, orang-oetan en mens worden gerekend tot twee subfamilies.
- Hoe zijn deze primaten volgens de gegevens in afbeelding 8 over twee subfamilies
verdeeld?
- Leg uit dat de DNA-gegevens van afbeelding 9 deze indeling ondersteunen.

400035-2-28o
10
Lees verder

### Pagina 11

Ademhaling
Gedurende de ademhaling verandert de druk in de longen. Bij inademing is de druk in de longen lager dan de atmosferische druk. Bij uitademing is de druk in de longen hoger dan de atmosferische druk. Gedurende de adembewegingen verandert ook het volume van de gassen in de longen (zie afbeelding 10). Het longvolume kan worden gemeten met een spirometer.

[FIGUUR: Schematische weergave van de borstkas en de longen met aanduidingen voor ademvolume en inspiratoire/expiratoire reserves.]

Legenda:
longen bij minimaal volume
longen bij maximaal volume

bewerkt naar: Sesam - Atlas van de Fysiologie, Baarn, 1981, 75

tabel 2
In tabel 2 zijn definities van longvolumes en longcapaciteiten weergegeven.

| longvolume of longcapaciteit | definitie |
|---|---|
| ademvolume ($V_T$) | het volume in- of uitademde lucht (per ademhaling) |
| inspiratoir reservevolume (IRV) | het volume lucht dat na een normale inademing nog extra, maximaal kan worden ingeademd |
| expiratoir reservevolume (ERV) | het volume lucht dat na een normale uitademing nog extra, maximaal kan worden uitgeademd |
| restvolume (RV) | het volume lucht dat na maximale uitademing achterblijft in de longen |
| totale longcapaciteit (TLC) | het volume lucht dat zich na maximale inademing in de longen bevindt |
| vitale capaciteit (VC) | het volume lucht dat na maximale uitademing vervolgens maximaal ingeademd kan worden |
| inspiratoire capaciteit (IC) | het volume lucht dat na een normale uitademing vervolgens maximaal ingeademd kan worden |
| functionele residuale capaciteit (FRC) | het volume lucht in de longen na een normale uitademing |

3p 28 ☐ In afbeelding 10 zijn drie longvolumes aangegeven met de cijfers 1, 2 en 3. Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar op je antwoordblad en geef bij elk van deze longvolumes de juiste naam. Gebruik de namen of de afkortingen van de namen uit tabel 2.

400035-2-280
11
Lees verder

### Pagina 12

Met de spirometer wordt op verschillende momenten (B t/m E) het longvolume ($V$) bepaald, onder andere tijdens een normale adembeweging (een inademing gevolgd door een uitademing). Aan de spirometer is een manometer gekoppeld, waarmee bij elk van de volumes de bijbehorende druk ($P$) kan worden gemeten. De resultaten zijn uitgezet in het diagram van afbeelding 11. De druk in de longen op het eind van een normale uitademing wordt op 0 gesteld en is gelijk aan de atmosferische druk. Het longvolume op het eind van een normale uitademing wordt eveneens op 0 gesteld. Dit moment is in het diagram van afbeelding 11 aangegeven met A.
afbeelding 11
[FIGUUR: Een P-V diagram. De y-as is gelabeld met V (L) en heeft markeringen op -2, -1, 1, 2, 3. De x-as is gelabeld met P (kPa) en heeft markeringen op -10, -5, 5, 10, 15. Er zijn vier punten gemarkeerd: A op (0,0), B op (0,3), C op (15,0), en D op (-10,-2). Er is ook een punt E, dat op de lijn tussen D en A ligt, ongeveer op (-5, -1).]
bewerkt naar: Sesam - Atlas van de Fysiologie, Baarn, 1981, 78-79
In de tekeningen van afbeelding 12 zijn de druk in de longen en de longvolumes op vier momenten weergegeven. In de eerste tekening is de uitgangssituatie (A) schematisch afgebeeld. De tekeningen B, C en D geven in willekeurige volgorde een longvolume met bijbehorende druk in de longen weer.
400035-2-280
12
Lees verder

### Pagina 13

afbeelding 12

[FIGUUR: Een schematische weergave van een spirometer met longen. De spirometer meet de druk (P). Afbeelding A toont een moment waarop de luchtdruk in de longen gelijk is aan de omgevingsdruk (0 op de schaal). Afbeelding k toont een moment tijdens de inademing, waarbij de druk in de longen lager is dan de omgevingsdruk. Afbeelding l toont ook een moment tijdens de inademing, met een lagere druk. Afbeelding m toont een moment tijdens de uitademing, waarbij de druk in de longen hoger is dan de omgevingsdruk.]

bewerkt naar: Sesam - Atlas van de Fysiologie, Baarn, 1981, 77.

3p 29 [ ] Zet de letters van de tekeningen (k, l en m) onder elkaar op je antwoordblad en schrijf er het juiste moment (B, C, D of E) bij uit afbeelding 11.

2p 30 [■] Welk moment van de adembeweging wordt weergegeven met letter B in afbeelding 11?
A het begin van de inademing
B het eind van de inademing
C het begin van de uitademing
D het eind van de uitademing

Celcyclus
De totale duur van de celcyclus van een bepaald celtype kan bepaald worden door cellen in een voedingsmedium te kweken en op verschillende tijdstippen het aantal cellen in het voedingsmedium te tellen. De resultaten van een dergelijk experiment worden in een diagram weergegeven. Daaruit kan worden afgelezen wat de duur van de celcyclus onder deze omstandigheden is.
In de uitwerkbijlage is een assenstelsel met halflogaritmische schaalverdeling gegeven.
2p 31 [ ] Teken in dit assenstelsel de grafiek op grond waarvan blijkt dat de celcyclus van de desbetreffende cellen 15 uur bedraagt.
- Begin met een aantal van $2.10^5$ cellen per milliliter.
- Benoem de assen en geef de schaalverdeling aan.
- Teken de grafiek voor een periode van 80 uren.

400035-2-280 13 Lees verder

### Pagina 14

B-lymfocyten
B-lymfocyten maken antistoffen en behoren tot het specifieke afweersysteem.
Op het membraanoppervlak bevinden zich immunoglobulinen. Een
immunoglobuline molecuul bestaat uit twee zware ketens (IgH) en twee lichte ketens (IgL)
die onderling verbonden zijn (zie afbeelding 13).

afbeelding 13
[FIGUUR: Schematische weergave van een antistofmolecule, bestaande uit twee zware (IgH) en twee lichte (IgL) ketens, met een membraan segment.]

Legenda:
IgH = zware ketens
IgL = lichte ketens

B-lymfocyt
De genen die coderen voor deze ketens, liggen in genencomplexen in de kern van de cel.
Deze genencomplexen bevatten verschillende domeinen die elk uit een aantal segmenten
bestaan. In afbeelding 14 zijn van een pre-B-cel vier domeinen (VH, DH, JH en Cµ) en een
klein aantal van de daarbij behorende segmenten van een IgH-genencomplex weergegeven.

afbeelding 14
[FIGUUR: Schematische weergave van een IgH-genencomplex, bestaande uit segmenten gemarkeerd met V H, D H, J H en Cµ, en genummerd 1 tot en met 6 voor V H, 1 tot en met 4 voor D H, 1 tot en met 6 voor J H, en 1 tot en met 3 voor Cµ. Er zijn ook segmenten met 'n' aangegeven, wat staat voor een aantal segmenten of tussenliggende nucleotiden (spacers).]

Legenda:
1 eerste segment uit
gendomein VH
tussenliggende nucleotiden
(spacers)
aantal (n)
DH segmenten

bewerkt naar: J.C. Pronk e.a., Medische genetica, Maarssen, 1998, 320

2p 32
Tijdens de differentiatie van pre-B-cellen tot B-lymfocyten worden de segmenten van de
genencomplexen in het DNA zodanig gerecombineerd dat iedere cel een eigen combinatie
van deze segmenten krijgt. Bij deze `herschikking' worden tussenliggende segmenten met
behulp van enzymen in een aantal stappen verwijderd.
Leg uit dat de beschreven herschikking van segmenten tijdens de differentiatie van
B-lymfocyten van belang is voor de functie van immunoglobulinen binnen het specifieke
afweersysteem.

2p 33
De gendomeinen VH, DH, JH en Cµ van het IgH-genencomplex uit afbeelding 14 zijn in de
uitwerkbijlage vertoloud overgenomen. Uit dit deel van het genencomplex wordt na
herschikking in een aantal stappen mRNA gevormd met de segmenten V D-J-Cµ.
Teken in de uitwerkbijlage drie stappen van deze herschikking. Geef het resultaat
1 na herschikking van D en J segmenten;
2 na daaropvolgende herschikking van V en D segmenten;
3 na het verwijderen van V1 tot en met V3 en herschikking van J en C segmenten.

400035-2-28o
14
Lees verder


### Pagina 15

Bij het verwijderen van segmenten wordt de verbinding verbroken tussen twee atomen in
het gendomein.
2p 34 Welke twee atomen zijn dat?
A H en O
B H en N
C N en O
D N en P
E P en H
F P en O
[FIGUUR: Zwart vierkant]
Bijengenetica
Een bijenvolk bestaat uit: de koningin (een vruchtbaar vrouwtje), een groot aantal werksters
(steriele vrouwtjes) en darren (mannetjes). Alle vrouwtjes zijn diploïd en alle mannetjes
haploïd.
De larven in een bijenvolk gaan soms dood door de ziekte 'vuilbroed'. In de meeste
bijenkorven maken de werksters de honingraatcellen open die geïnfecteerde larven bevatten
en verwijderen de zieke larven. Zij zijn hygiënisch. Sommige bijenvolken vertonen dit
gedrag niet (zij zijn onhygiënisch), waardoor de ziekte zich kan uitbreiden. Dit kan de dood
van het gehele volk tot gevolg hebben.
In een onderzoek naar dit gedrag werd een koningin uit een hygiënisch volk gekruist met
darren uit een onhygiënisch volk (P). Alle werksters onder de nakomelingen (F₁) waren
onhygiënisch. Op grond daarvan werd aangenomen dat onhygiënisch gedrag wordt
veroorzaakt door één dominant gen.
In een vervolgonderzoek werden darren uit de F₂ (nakomelingen van een koningin uit de F₁)
gekruist met hygiënische koninginnen.
Daaruit ontstonden 29 bijenvolken (generatie IV) met vier soorten gedrag:
1 In zes volken maakten de werksters de cellen niet open, maar ze verwijderden de zieke
larven wél als een onderzoeker de geïnfecteerde cellen open maakte.
2 In negen van deze volken maakten de werksters geïnfecteerde cellen wel open, maar ze
verwijderden de larven niet.
3 De werksters in acht volken maakten geen geïnfecteerde cellen open en verwijderden ook
geen zieke larven als een onderzoeker de geïnfecteerde cellen open maakte.
4 De overige volken vertonen hygiënisch gedrag.
Op grond van deze resultaten werd aangenomen dat het onderzochte gedrag door twee
verschillende genenparen wordt veroorzaakt, waarbij de allelen voor onhygiënisch gedrag
dominant zijn.
Deze verklaring werd ondersteund door een vereenvoudigd schema van de hierboven
beschreven kruisingen.
3p 35 Dit schema is afgebeeld in de uitwerkbijlage.
Maak het schema in de uitwerkbijlage volledig door in de zeshoeken de verschillende
genotypen in te vullen van te:
- de ouders (P) en de werksters en een koningin in de F₁ -generatie;
- de darren in de F₂ -generatie en de werksters in de vier beschreven volken van
generatie IV.
- Geef in de legenda de betekenis van de gekozen letters.
400035-2-28o
15
Lees verder

### Pagina 16

Tweelingenonderzoek
Gegevens over de groei en ontwikkeling van tweelingen kunnen worden gebruikt om een
uitspraak te doen over de invloed van genotype en milieu op het fenotype van het individu.
Zo verrichtte Newman onderzoek bij eeneiige tweelingen die op jonge leeftijd van elkaar
waren gescheiden en in verschillende milieus waren grootgebracht. Zij werden vergeleken
met kinderen die samen opgroeiden in één gezin (eeneiige tweelingen, twee-eiige
tweelingen, broers en zussen). Newman betrok in zijn onderzoek de lengte, het gewicht en
het IQ (intelligentie quotiënt) van de onderzochte personen.
In tabel 3 zijn de resultaten van zijn onderzoek weergegeven.

tabel 3
| groep | I | II | III | IV |
|---|---|---|---|---|
| paren | eeneiige tweelingen | eeneiige tweelingen | twee-eiige tweelingen van gelijk geslacht | broers of zussen van gelijk geslacht |
| aantal | 19 paren | 50 paren | 50 paren | 52 paren |
| opgegroeid | gescheiden | samen | samen | samen |
| gemiddeld verschil in lengte (cm) | 1,8 | 1,7 | 4,4 | 4,5 |
| gemiddeld verschil in gewicht (kg) | 5,0 | 2,1 | 5,0 | 5,2 |
| gemiddeld verschil in IQ | 8,2 | 5,9 | 9,9 | 9,8 |

2p 36 ☐ Met behulp van deze gegevens kan een uitspraak worden gedaan over het verschil in
invloed van het genotype op de lengte, het gewicht en het IQ van een persoon.
- Op welke eigenschap is de invloed van het genotype het grootst?
- Leg je antwoord uit.

2p 37 ■ Welke van de volgende combinaties van groepen uit het onderzoek van Newman zijn ten
minste nodig om een conclusie te kunnen trekken over de invloed van het genotype op het
fenotype van mensen?
A alleen I en II
B alleen I en III
C alleen I en III en IV
D de groepen I, II, III en IV

[FIGUUR: Schematische weergave van de stadia van meiose met één paar chromosomen.]
afbeelding 15 meiose

bron: B. Alberts e.a., Molecular biology of the cell, New York en London, 1994, 1015

Op dezelfde wijze kan schematisch een mitose worden weergegeven. In de uitwerkbijlage
zijn de stadia van deze mitotische deling getekend, echter zonder chromosomen.
Maak het schema van de mitose in de uitwerkbijlage af door de chromosomen in te tekenen.
Ga uit van één paar chromosomen en beeld ze op dezelfde wijze af als in de cellen van
afbeelding 15.
2p 38 ☐

400035-2-280 16 Lees verder

### Pagina 17

Waterverlies
Het lichaam van een mens bestaat voor
ongeveer 60% uit water. In afbeelding 16 is
de waterbalans bij de mens schematisch
weergegeven.

[FIGUUR: Schema van de waterbalans van het menselijk lichaam met verschillende input en output. De input zijn herkomst water en voedsel/dranken/stofwisseling (totaal 2500 mL). De output zijn waterverlies, urine, ontlasting, huid en longen (totaal 2500 mL).]

Waterverlies vindt plaats door diffusie via de
huid, met ontlasting, met urine, door
verdamping in luchtwegen en door zweten.
In tabel 4 is het waterverlies in mL per dag
onder verschillende omstandigheden
weergegeven. In de tabel ontbreken gegevens
over de aard van het waterverlies.

bewerkt naar: J.A. Bernards en
L.N. Bouman, Fysiologie van de mens,
Houten, 1994, 455

tabel 4
buitentemperatuur
activiteit
1 diffusie via de huid
2
3
4
5
waterverlies in mL per dag
20 °C
weinig
350
350
100
200
1500
30 °C
weinig
350
250
100
1500
1300
20 °C
veel
350
650
100
5000
600

2p 39
Met welke nummers worden waterverlies met ontlasting en waterverlies met urine
aangegeven?
ontlasting
urine
A 2
4
B 2
5
C 3
2
D 3
5
E 4
5
F 5
2

Ziekte van Leber
Niet alleen in de kern maar ook in mitochondriën komt DNA voor. Dit zogenaamde
mitochondriale DNA kan erfelijke ziekten veroorzaken wanneer er een mutageen in
aanwezig is. Een voorbeeld hiervan is een oogziekte (de ziekte van Leber), waarbij er rond
het twintigste levensjaar plotseling aanzienlijk verlies van gezichtsvermogen optreedt.
Bij mannen met in de mitochondriën het mutageen voor de ziekte van Leber is de kans op
deze oogziekte 32%, bij vrouwen 10%.
Van een echtpaar heeft alleen de vrouw het mutageen voor de ziekte van Leber.
Hun dochter P trouwt een man die de erfelijke variant van de ziekte niet heeft.
Uit dit huwelijk worden een zoon (Q) en een dochter (R) geboren.

2p 40
Leg op grond van bovenstaande gegevens uit:
- hoe groot de kans is dat bij de jongen Q de ziekte van Leber zich openbaart;
- en hoe groot de kans is dat het meisje R de ziekte krijgt.

Einde

400035-2-280
17