# Eindexamen Biologie VWO 2014 tijdvak 2

> Openbaar eindexamen. Bekijk en oefen het examen: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2014/tijdvak-2

## Vragen in dit examen

### Vraag 1 – Opgave 1

### Vraag 2 – Opgave 2

### Vraag 3 – Opgave 1

### Vraag 4 – Opgave 1

### Vraag 5 – Opgave 2

### Vraag 6 – Opgave 1

### Vraag 7 – Opgave 1

### Vraag 8 – Opgave 1

### Vraag 9 – Opgave 2

### Vraag 10 – Opgave 1

### Vraag 11 – Opgave 2

### Vraag 12 – Opgave 2

### Vraag 13 – Opgave 2

### Vraag 14 – Opgave 2

### Vraag 15 – Opgave 2

### Vraag 16 – Opgave 2

### Vraag 17 – Opgave 2

### Vraag 18 – Opgave 1

### Vraag 19 – Opgave 1

### Vraag 20 – Opgave 2

### Vraag 21 – Opgave 2

### Vraag 22 – Opgave 2

### Vraag 23 – Opgave 2

### Vraag 24 – Opgave 2

### Vraag 25 – Opgave 2

### Vraag 26 – Opgave 1

### Vraag 27 – Opgave 2

### Vraag 28 – Opgave 1

### Vraag 29 – Opgave 2

### Vraag 30 – Opgave 2

### Vraag 31 – Opgave 2

### Vraag 32 – Opgave 2

### Vraag 33 – Opgave 2

### Vraag 34 – Opgave 1

### Vraag 35 – Opgave 1

### Vraag 36 – Opgave 2

### Vraag 37 – Opgave 1

## Opgaven (tekst van het examen)

### Pagina 1

Examen VWO
2014
tijdvak 2
woensdag 18 juni
13.30 - 16.30 uur
biologie
Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Dit examen bestaat uit 37 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 73 punten te behalen.
Voor elk vraagnummer staat hoeveel punten met een goed antwoord kunnen worden.
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 e.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.
VW-1018-a-14-2-o

### Pagina 2

Tenzij anders vermeld, is er sprake van normale situaties en gezonde
organismen.
Pallister-Kiliansyndroom
Het Pallister-Killiansyndroom (PKS) wordt veroorzaakt door een zeer
zeldzame chromosoomafwijking. PKS gaat gepaard met typische
lichamelijke afwijkingen waarvan de ernst kan variëren. Opvallend zijn de
gezichtskenmerken, korte ledematen en afwijkende pigmentatie. Vaak is
er een opening in het middenrif. Kinderen met PKS ontwikkelen zich traag
en zitten vaak in een rolstoel. Er zijn weinig volwassenen met dit
syndroom.
Verondersteld wordt dat de basis voor PKS wordt gelegd bij de vorming
van geslachtscellen. Als een chromosomenpaar of de chromatiden van
een chromosoom tijdens meiose niet uit elkaar gaan (nondisjunctie), kan
dat leiden tot de vorming van een geslachtscel waarin een chromosoom te
veel of te weinig aanwezig is.
Nondisjunctie kan plaatsvinden tijdens meiose I en tijdens meiose II.
2p 1 Is de kans op een extra chromosoom in een geslachtscel groter bij
nondisjunctie in meiose I, bij nondisjunctie in meiose II, of is de kans even
groot?
A De kans is groter bij nondisjunctie in meiose I.
B De kans is groter bij nondisjunctie in meiose II.
C De kans is even groot.
Als een baby met PKS geboren wordt, duurt het soms lang voor de
diagnose wordt gesteld. Vaak wordt vanwege de uiterlijke kenmerken
gedacht aan het syndroom van Down. Om Down vast te stellen vindt
chromosoomonderzoek plaats van cellen uit een bloedmonster.
1p 2 Aan de hand van welk gegeven in een karyogram wordt geconcludeerd
dat er sprake is van het Downsyndroom?
Als bij de vorming van één van de geslachtscellen tijdens de meiose iets
mis is gegaan met de verdeling van de chromosomen, kan een zygote
ontstaan met een extra chromosoom 12 (trisomie 12). Waarschijnlijk
ontstaat PKS doordat vroeg in de ontwikkeling van een embryo met een
extra chromosoom 12, een mitotische deling plaatsvindt waarbij een
dochtercel met een normaal karyotype ontstaat en een dochtercel met
een extra 'isochromosoom-12p'. In een chromosomenportret is dit
isochromosoom-12p te zien als vier ter hoogte van het centromeer aan
elkaar gehechte korte armen van het extra chromosoom 12. De lange
armen van dit chromosoom 12 zijn verdwenen. Cellen met een intact extra
chromosoom 12 gaan uiteindelijk dood.
In dit embryo ontstaat dan een mozaïekpatroon van twee soorten
cellijnen: cellijnen met het extra isochromosoom-12p, naast cellijnen met
een normaal karyotype.
VW-1018-a-14-2-0
2/17
lees verder

### Pagina 3

2p 3 In de uitwerkbijlage is een onvolledig karyogram opgenomen.
Vul de tekening aan, zodat duidelijk wordt dat
– het een karyogram is uit een cellijn van een jongetje,
– met in deze cellijn het extra isochromosoom-12p.
Door het mozaïekpatroon zijn de symptomen van PKS niet bij alle
2p 4 patiëntjes even ernstig.
Leg uit waardoor, als gevolg van verschillen op celniveau, de ernst van de
symptomen van PKS tussen patiëntjes kan verschillen.
Alle mensen hebben openingen in het middenrif. Bij PKS-patiënten is er
vaak nog een extra opening die ademhalingsproblemen veroorzaakt.
Vier buisvormige organen of delen daarvan zijn:
1 aorta
2 luchtpijp
3 slokdarm
4 urineleider
2p 5 Welke van deze organen of delen daarvan gaan door een opening in het
middenrif?
A alleen 1 en 2
B alleen 1 en 3
C alleen 2 en 3
D alleen 1, 3 en 4
E alleen 2, 3 en 4
F alle vier
Over de gevolgen van de extra opening in het middenrif bij een PKS-
patiënt worden twee beweringen gedaan:
1 Bij een diepe inademing kunnen de longen gaan uitpuilen in de
buikholte.
2 Bij een diepe uitademing kunnen buikorganen uitpuilen in de
borstholte.
2p 6 Welke van deze beweringen beschrijft of beschrijven een mogelijk gevolg
van de extra opening in het middenrif?
A alleen 1
B alleen 2
C beide
Moeders van een kind met een chromosoomafwijking hebben bij een
volgende zwangerschap automatisch een indicatie voor prenatale
diagnostiek.
1p 7 De reden hiervoor is dat chromosoomafwijkingen vaak erfelijk zijn.
Noem een indicatie voor prenatale diagnostiek die niet gebaseerd is op
het bestaan van een erfelijke afwijking in de familie.
VW-1018-a-14-2-0 3/17 lees verder ►►►

### Pagina 4

Bloei van de blauwalg

'Blooms like it hot' was een kop in het wetenschappelijke tijdschrift
Science in april 2008. De onderzoekers Hans Paerl en Jef Huisman
wijzen daarmee op een toename van de algenbloei in oceanen door het
versterkt broeikaseffect. Zij onderzochten de blauwalgengroei.

Een verhoging van de gemiddelde temperatuur op de wereld heeft geleid
tot een exponentiële vermeerdering van onder andere blauwalgen. Bij
blauwalgengroei drijft er een laag drab van deze cyanobacteriën op het
water. Ze produceren onder die omstandigheden vaak stoffen zoals
microcystines en anatoxine, die bij opname giftig zijn voor (zwemmende)
mensen en dieren. Symptomen van blauwalgengifvergiftiging variëren van
huiduitslag en maagdarmklachten, tot krampen en ademhalingsproblemen.

De naam blauwalg is misleidend, het zijn cyanobacteriën.
Op grond van een aantal kenmerken worden groene algen en
cyanobacteriën in verschillende taxonomische groepen ingedeeld.
In afbeelding 1 is schematisch de bouw van een groene alg
(*Chlamydomonas*) weergegeven.

afbeelding 1
[FIGUUR: Schematische tekening van een groene alg met de volgende onderdelen gelabeld: 1, 2, 3, 4, 5.]

Vijf delen van *Chlamydomonas* zijn in afbeelding 1 met een cijfer
aangeduid.
2p 8 In welk deel vindt de lichtreactie van de fotosynthese plaats?
A in deel 1
B in deel 2
C in deel 3
D in deel 4
E in deel 5

VW-1018-a-14-2-o 4 / 17 lees verder ►►►


### Pagina 5

Cyanobacteriën zweven al miljarden jaren in het water en hebben
bijgedragen aan het ontstaan van een zuurstofrijke atmosfeer.
Cyanobacteriën worden ook wel blauwalgen genoemd vanwege hun
blauwe pigment fycocyanine, dat samen met andere pigmenten, zoals
chlorofyl-a, bij de fotosynthese betrokken is. Afbeelding 2 toont het
absorptiespectrum van pigmenten die gevonden worden in
cyanobacteriën.

afbeelding 2
[FIGUUR: Grafiek met golflengte (nm) op de x-as en absorptie op de y-as. Vier lijnen die de absorptie van vier pigmenten weergeven: chlorofyl a, chlorofyl b, b-caroteen en fycocyanine. De x-as loopt van 250 tot 700 nm. De y-as is niet geschaald.]
Legenda:
— chlorofyl a
--- chlorofyl b
--- b-caroteen
....... fycocyanine
groene
paars
blauw
rood
geel
golfengte (nm)

Groene algen beschikken over het algemeen niet over pigmenten als
fycocyanine en fycoerythrine.
1p 9 Welk voordeel hebben de cyanobacteriën met fycocyanine en/of
fycoerythrine ten opzichte van groene algen zonder deze pigmenten?

2p 10 Wat is de functie van fycocyanine bij de fotosynthese?
A opvangen van lichtenergie
B productie van glucose
C productie van zuurstof
D productie van ATP
E splitsen van water

Als gevolg van het versterkt broeikaseffect vindt op veel plaatsen in het
water thermische stratificatie plaats: de laag van het warme
oppervlaktewater wordt minder gemengd met de diepere koude waterlaag.
2p 11 Leg uit waardoor deze stratificatie kan bijdragen aan het ontstaan van de
blauwalgenbloei.

VW-1018-a-14-2-0 5 / 17 lees verder ► ► ►

### Pagina 6

2p 12 Een effect van verdere opwarming van de aarde is een plaatselijke
toename van de regenval. Paerl en Huisman verwachten daardoor een
grotere kans op blauwalgenbloei in de uitstroomgebieden van rivieren in
zee (estuaria).
Door welke verandering in het water kan meer regenval op het land leiden
tot een toename van algenbloei in estuaria?
A het water wordt minder troebel
B het water wordt minder zout
C het water wordt voedselrijker
D het water wordt zuurstofrijker

Men zoekt naar methoden om blauwalgenbloei tegen te gaan.
Een manier is om kleideeltjes, waaraan de blauwalgen hechten, op het
water te sproeien. De blauwalgen zakken daardoor naar de bodem (zie
afbeelding 3).

afbeelding 3
[FIGUUR: Een schip sproeit kleideeltjes op het wateroppervlak. De kleideeltjes vormen kleine klompjes. Algen hechten aan de kleipeeltjes. De klompjes met algen worden zwaarder en zinken naar de bodem. Op de bodem sterven de algen door gebrek aan zonlicht en verhoogde druk.]

13 Het op deze manier (zie afbeelding 3) afzinken van blauwalgen levert ook
een bijdrage aan het tegengaan van het versterkt broeikaseffect.
Leg uit dat deze methode bijdraagt aan het tegengaan van het versterkt
broeikaseffect, maar dat het mogelijk op de lange termijn geen effect
heeft.

VW-1018-a-14-2-o 6 / 17 lees verder ▷▷▷

### Pagina 7

De onderzoeksroep van Paerl en Huisman onderzocht de invloed van
milieuomstandigheden op de giftigheid van de cyanobacterie Microcystis
aeruginosa. In het laboratorium werden deze cyanobacteriën gekweekt in
drie vaten waaraan respectievelijk een overmaat koolstof (in de vorm van
CO2), een overmaat stikstof (in de vorm van NO3-), of een overmaat van
beide stoffen was toegevoegd. Na afloop werd het gehalte van de giststof
microcystine in de cellen bepaald.
De resultaten zijn weergegeven in afbeelding 4.

[FIGUUR: Een staafdiagram met drie staven, genaamd I, II en III. De y-as is de intracellulaire microcystine gehalte in $\mu g \ mm^{-3}$ en loopt van 0 tot 1.0. Staaf I en II hebben een hoogte van ongeveer 0.4 en 0.42 respectievelijk. Staaf III heeft een hoogte van ongeveer 0.85. De legenda geeft aan dat I overmaat C is, II overmaat N, en III overmaat C + N.]

Op basis van deze resultaten worden twee conclusies getrokken:
1 In vat I is stikstof een beperkende factor voor de microcystineproductie
van Microcystis aeruginosa.
2 In vat III is licht een beperkende factor voor de microcystineproductie
van Microcystis aeruginosa.

2p 14 Welke van deze conclusies kan of kunnen uit deze resultaten getrokken
worden?
A geen van beide
B alleen 1
C alleen 2
D beide

3p 15 Leg uit dat de door mensen veroorzaakte eutrofiëring, gecombineerd met
de uitstoot van broeikasgassen, de giftigheid van de cyanobacteriën
Microcystis aeruginosa kan vergroten.

VW-1018-a-14-2-o 7 / 17 lees verder ►►►

### Pagina 8

Wanneer er cyanobacteriën in zwemwater worden gevonden, is het
belangrijk om snel uitsluitsel te krijgen over de giftigheid ervan. Dat kan
door een genetische analyse uit te voeren. Alleen cyanobacteriën met een
mcy-gen, dat codeert voor het enzym microcystine-synthase, kunnen
microcystines produceren.

Van zes verschillende stammen cyanobacteriën wordt in het laboratorium
de aanwezigheid van de genen mcyB en mcyD onderzocht.
Als controle-gen gebruiken de onderzoekers het CYA-gen dat alle
soorten cyanobacteriën bezitten, en het MIC-gen dat alleen voorkomt in
Microcystis soorten.
Met behulp van de Polymerase Ketting Reactie (PCR) wordt het DNA van
genfragmenten vermenigvuldigd. De PCR-producten worden
geanalyseerd door gel-elektroforese.
Het resultaat daarvan is in afbeelding 5 weergegegeven.

[FIGUUR: Gel-elektroforese resultaten van zes verschillende stammen cyanobacteriën. Kolom 1: Synechocystis UTEX 2470 met CYA band. Kolom 2: Synechococcus PCC 7942 met CYA band. Kolom 3: Microcystis UTEX 2386 met CYA en MIC banden. Kolom 4: Microcystis PCC 7806 met CYA, mcyB, mcyD en MIC banden. Kolom 5: Microcystis LE-3 met CYA, mcyB, mcyD en MIC banden. Kolom 6: Planktothrix PCC 7811 met CYA band. Kolom 7: geen DNA toegevoegd.]

Over de resultaten van de gel-elektroforese (afbeelding 5) worden twee
beweringen gedaan:
1 Alle Microcystis cyanobacteriën uit de test zijn potentieel giftig;
2 Het resultaat van Plankthotrix is onbetrouwbaar omdat het controle-
gen MIC ontbreekt.

2p 16 Welke bewering wordt of welke beweringen worden door de resultaten
ondersteund?
A geen van beide
B alleen 1
C alleen 2
D beide beweringen

VW-1018-a-14-2-0 8 / 17 lees verder ►►►

### Pagina 9

Als cyanobacteriën geen microcystines kunnen produceren wil dat nog niet zeggen dat ze onschadelijk zijn. Er zijn ook cyanobacteriën die het gevaarlijke en snelwerkende anatozine-a maken. Deze stof activeert acetylcholinereceptoren van skeletspieren. Anatozine-a kan echter niet worden afgebroken door acetylcholinesterase.
3p 17 – Wat gebeurt er op celniveau wanneer anatozine-a terechtkomt in synapsen van motorische eindplaatjes? Gebruik in je antwoord de termen depolarisatie en repolarisatie.
– Wat is het gevolg hiervan op orgaanniveau?
– Waardoor kan dit gevaarlijk zijn op organismenniveau?

Maagzweerbacterie reist mee met de mens

Tijdens de verspreiding van onze voorouders over de aarde bleef op elke vestigingsplek een groot deel van de populatie achter en trok een klein deel verder. De maagzweerbacterie ($Helicobacter$ $pylori$) is 60.000 jaar geleden met de mens uit Afrika vertrokken en is sindsdien met hem meegereisd. Door de opeenvolgende migratiebewegingen is in de loop van de tijd de genetische diversiteit van populaties mensen gaan verschillen. Een soortgelijk proces deed zich voor bij de in de mensen meereizende maagzweerbacterie.
Evolutiobiologen trachten door analyse van het DNA van $H.$ $pylori$ migratiepatronen van onze verre voorouders te reconstrueren. Daarvoor is een wereldwijd onderzoek uitgevoerd.

Besmetting met $H.$ $pylori$ leidt niet altijd tot een maagzweer. Meer dan de helft van alle mensen is ongemerkt besmet met deze bacterie.
2p 18 Welke benaming passen op basis van deze informatie bij de symbiotische relatie van $H.$ $pylori$ met de mens?
A soms commensalisme, soms mutualisme
B soms commensalisme, soms parasitisme
C soms mutualisme, soms parasitisme

VW-1018-a-14-2-o 9 / 17 lees verder ►►►

### Pagina 10

Genetici analyseerden het DNA van $H$. pylori-bacteriën dat verzameld was
uit de magen van 769 proefpersonen, die behoren tot verschillende
etnische groepen, verspreid over de hele wereld. Van elk monster
bacterie-DNA werd de basenvolgorde van zeven specifieke gen-
fragmenten bepaald. In afbeelding 1 is van elke etnische groep de
gevonden variatie in DNA van $H$. pylori weergegeven in relatie tot de
migratieafstand vanaf Oost-Afrika.

afbeelding 1
[FIGUUR: Scatterplot met op de y-as "genetische variatie in DNA van $H$. pylori" en op de x-as "migratieafstand vanaf Oost-Afrika (km)". De x-as loopt van 0 tot 30.000, met markeringen op 5.000, 10.000, 15.000, 20.000, 25.000 en 30.000. Er is een dalende trendlijn getekend die door de datapunten loopt. De legend heeft een pijl naar rechts met "migratieafstand vanaf Oost-Afrika (km)" en een punt met "etnische groep".]

Legenda:
• etnische groep

De 'Out of Africa'-hypothese stelt dat de voorouders van de moderne
mens ($Homo sapiens$) in Oost-Afrika leefden en dat hun afstammelingen
zich over de rest van de wereld hebben verspreid.
De gegevens in afbeelding 1 ondersteunen deze hypothese.

2p 19 Leg uit waardoor de genetische variatie van $H$. pylori die gevonden wordt
in de etnische groepen kleiner is naarmate deze mensen verder van Oost-
Afrika af wonen.

In het onderzoek werd ook de genetische variatie van de 769
proefpersonen bepaald. De delen van het DNA die werden gebruikt voor
dit onderzoek zijn bepaalde fragmenten (microsatellieten) waarin een
volgorde van twee tot zes basenparen wordt herhaald. Het aantal
herhalingen (repeats) varieert sterk tussen mensen.
Microsatellieten bevinden zich over het algemeen in niet-coderend DNA.
Daarin is de variatie tussen mensen meestal groter dan in coderend DNA.
2p 20 Leg uit waardoor de genetische variatie meestal groter is in niet-coderend
DNA dan in coderend DNA.

VW-1018-a-14-2-0
10 / 17
lees verder ▶▶▶

### Pagina 11

De bacterie H. pylori produceert het enzym urease, dat ureum omzet in ammoniak en $CO_2$. Een snelle test om te onderzoeken of iemand besmet is met de bacterie, de $^{13}$C-ureum ademtest, is hierop gebaseerd. De proefpersoon krijgt, na een controle-ademmeting, een drankje met ureum dat gelabeld is met de koolstofisotoop $^{13}$C. Een half uur later wordt het gehalte $^{13}$C in de uitgewademde lucht bepaald.
Bij een andere test wordt een stukje weefsel uit de maag weggehaald, waarna de H. pylori bacterie in een kweek vat kan worden onderzocht.
2p 21 Beredeneer dat bij de mensen die in het onderzoek naar migratie van de maagzweer bacterie zijn opgenomen:
– in eerste instantie de $^{13}$C-ureum ademtest of een dergelijke methode gebruikt is;
– maar dat daarna ook een maagbiopt is onderzocht.

Hooikoorts

Ambrosia is van origine een plant uit Noord-Amerika die zich blijvend in Nederland lijkt te vestigen. De verwachting is dat door uitbreiding van Ambrosia 10 tot 20 procent van de Nederlanders hooikoorts zal ontwikkelen na blootstelling aan ambrosiapollen.

Hooikoorts is een allergische reactie op stuifmeelkorrels (pollen) van bepaalde planten. Mensen met een genetische aanleg daarvoor kunnen een allergie ontwikkelen tegen ambrosiapollen.
In afbeelding 1 is in een zeer vereenvoudigd schema te zien dat verschillende cellen aan de basis staan van de allergische reactie.
afbeelding 1
[FIGUUR: Een schematische weergave van een allergische reactie. Allergenen dringen het lichaam binnen en komen in contact met verschillende celtypen, wat leidt tot de afgifte van mestcelmediatoren en allergische symptomen.]

Het allergeen wordt, nadat het door het slijmvlies van de luchtwegen is binnengedrongen, gepresenteerd door een bepaald celtype (1) aan een ander celtype (2) dat het cytokine IL-4 gaat afgeven, waardoor een derde celtype (3) tot differentiatie geactiveerd wordt. De hierdoor geactiveerde mestcel geeft bij herhaald contact met het allergeen mediatoren af. Bij hooikoorts is het effect een toename van de slijmproductie en rode, tranende ogen.

VW-1018-a-14-2-0 11 / 17 lees verder ►►►

### Pagina 12

2p 22 Wat zijn de namen van celtypen 1, 2 en 3 in afbeelding 1?
celtype 1 celtype 2 celtype 3
A B-lymfocyt macrofaag T-helpercel
B B-lymfocyt T-helpercel macrofaag
C macrofaag B-lymfocyt T-helpercel
D macrofaag T-helpercel B-lymfocyt
E T-helpercel B-lymfocyt macrofaag
F T-helpercel macrofaag B-lymfocyt

2p 23 - Welk orgaansysteem in grootte zijn toegenomen in de geactiveerde cel
nummer 3 van afbeelding 1?
- Wat is de functie hiervan voor de afweer?

Na herhaald allergeencontact komen grote hoeveelheden mediatoren,
waaronder histamine, uit de granula van de mestcellen vrij (degranulatie).
2p 24 Wat is de prikkel voor deze degranulatie?
A de hechting van IgE-antistoffen aan de mestcel
B de koppeling van het allergeen aan meer dan een IgE-molecuul
C de presentatie van het allergeen door een APC
D de stimulatie door cytokinen afkomstig van geactiveerde T-cellen

Aangenomen wordt dat de ‘normale’ productie van IgE en de
daaropvolgende sensibilisatie (gevoelig worden) van mestcellen van
oorsprong een belangrijke rol speelden in de afweer tegen parasitaire
wormpjes. In westerse landen zijn deze parasieten nauwelijks aanwezig
en richt dit afweersysteem zich soms op ongevaarlijke stoffen.

Het vrijkomen van mediatoren uit mestcellen veroorzaakt oedeemvorming
door het plaatselijk verwijden van bloedvaten en een verhoogde
doorlaatbaarheid van haarvaten.
2p 25 Leg uit hoe de combinatie van het verwijden van bloedvaten en
verhoogde doorlaatbaarheid daarvan, de afweer tegen een infectie
bevordert.

2p 26 Beschrijf hoe een macrofaag met behulp van specifieke antistoffen een
parasiet kan opruimen.

VW-1018-a-14-2-o 12 / 17 lees verder

### Pagina 13

De mediatoren (zie afbeelding 1) veroorzaken ook benauwdheid door het
samentrekken van spierweefsel in de luchtwegen.
2p 27 Welk type spierweefsel trekt samen, in welk deel van de luchtwegen?
A glad spierweefsel, in bronchiën
B glad spierweefsel, in bronchiolen
C dwarsgestreept spierweefsel, in bronchiën
D dwarsgestreept spierweefsel, in bronchiolen

Een hooikoortsaanval gaat vaak gepaard met niesbuien. Het niezen is
2p 28 een reflex die volgt op prikkeling van het neusslijmvlies.
Welk deel van het centrale zenuwstelsel maakt deel uit van deze
reflexboog? Welke spieren trekken samen bij het uitniezen?

centrale zenuwstelsel spieren
A het verlengde merg bepaalde tussenribspieren
B het verlengde merg de middenrifspieren
C reukcentrum in grote hersenen bepaalde tussenribspieren
D reukcentrum in grote hersenen de middenrifspieren

Benzodiazepinen

Uit gezondheidsoverwegingen wordt in Nederland geprobeerd het gebruik
van bepaalde kalmerende middelen, de benzodiazepinen, terug te dringen
door ze niet meer te vergoeden via de zorgverzekering. Probleem is dat
bij langdurig gebruik van benzodiazepinen, zoals valium, gewenning en
zelfs verslaving optreedt.

Op basis van het werkingsmechanisme zijn zowel de positieve als de
negatieve kanten van benzodiazepinen te verklaren.
Benzodiazepinen beïnvloeden de werking van GABA -receptoren in
celmembranen van bepaalde neuronen. Na binding van
neurotransmitter GABA aan een GABA -receptor functioneert deze als
ionkanaal dat voornamelijk chloride-ionen doorlaat. Binding van
benzodiazepinen aan GABA -receptoren versterkt het effect van GABA.
A
A

VW-1018-a-14-2-o 13 / 17 lees verder

### Pagina 14

Het transport van een bepaald ion door een celmembraan is onder andere
afhankelijk van:
1 de concentratie van het ion aan weerszijden van het membraan;
2 het potentiaalverschil over het membraan.

29 Welke van deze factoren kan of welke kunnen de richting bepalen van de
nettoverplaatsing van Cl⁻-ionen over het celmembraan van een neuron?
A alleen 1
B alleen 2
C zowel 1 als 2

Een GABAₐ-receptor bestaat uit vijf subeenheden. Er zijn
bindingsplaatsen voor GABA en er is een aparte bindingsplaats voor
benzodiazepinen. In afbeelding 1 is de receptor schematisch
weergegeven.

[FIGUUR: Schematische weergave van een GABAₐ-receptor in het celmembraan, met de subeenheden α, β en γ.]

afbeelding 1

Door binding van GABA aan de receptor wordt de centraal gelegen
opening wijder, waarna selectief Cl⁻-ionen kunnen passeren. Binding van
benzodiazepinen aan de receptor leidt niet tot het wijder worden van de
centrale opening, maar leidt er wel toe dat bij dezelfde GABA-concentratie
meer Cl⁻-ionen doorgelaten worden.

30 Wordt in afbeelding 1 de secundaire, tertiaire of quaternaire structuur van
GABA schematisch weergegeven?
A de secundaire structuur
B de tertiaire structuur
C de quaternaire structuur

GABA is een remmende neurotransmitter in het centrale zenuwstelsel. Als
GABA bindt aan GABAₐ-receptoren in het membraan van een neuron,
verplaatsen Cl⁻-ionen zich door het membraan.
Zullen Cl⁻-ionen als gevolg van het binden van GABA aan een
GABAₐ-receptor netto de zenuwcel instromen of juist uitstromen?
Verklaar het remmende effect van GABA als gevolg van deze
ionenverplaatsing.

31

VW-1018-a-14-2-0
14 / 17
lees verder ►►►

### Pagina 15

De werking van benzodiazepinen verschilt van die van klassieke
kalmerende middelen doordat benzodiazepinen op een andere plek aan
de receptor binden.
Wanneer lichaamseigen boodschappermoleculen binden aan de actieve
bindingsplaats van een membraanreceptor, volgt doorgaans een signaal
in de cel. Andere stoffen die aan deze actieve plaats binden en ook dit
signaal veroorzaken, worden agonisten genoemd.
Middelen die aan de actieve bindingsplaats hechten, en de
signaaloverdracht blokkeren, heten antagonisten (zie afbeelding 2).

afbeelding 2
lichaamseigen boodschapper agonist antagonist
[FIGUUR: Schematische weergave van een membraanreceptor met verschillende subunits (alfa, beta, gamma). De eerste afbeelding toont de receptor zonder ligand, met het label 'lichaamseigen boodschapper' en 'signaal'. De tweede afbeelding toont de receptor met een gebonden agonist die een signaal genereert. De derde afbeelding toont de receptor met een gebonden antagonist die geen signaal genereert.]

Middelen die niet aan de actieve bindingsplaats maar elders hechten,
kunnen het signaal versterken of verzwakken. Deze stoffen worden
allosterische modulatoren genoemd (zie afbeelding 3).

afbeelding 3
allosterische bindingsplaats allosterische modulator allosterische modulator
niet bezet de signaal versterkt de signaal verzwakt
[FIGUUR: Schematische weergave van een membraanreceptor en een ligand (GABA). De eerste afbeelding toont de receptor zonder modulator, met GABA gebonden en een 'normaal signaal'. De tweede afbeelding toont de receptor met een modulator die het signaal versterkt, resulterend in een 'versterkt signaal'. De derde afbeelding toont de receptor met een modulator die het signaal verzwakt, resulterend in een 'verzwakt signaal'.]

normaal signaal versterkt signaal verzwakt signaal

Klassieke kalmerende middelen zijn veelal agonisten.
Benzodiazepinen horen bij de groep versterkende modulatoren.

VW-1018-a-14-2-0
15 / 17
lees verder ► ► ►

### Pagina 16

2p 32 Stoffen die de effectiviteit van neurotransmitters beïnvloeden, zijn geneesmiddelen die alleen op recept verkrijgbaar zijn. Voor een goede dosering is advies van een arts nodig. Allosterische modulatoren blijken in geval van een\
overdosering minder gevaarlijk te zijn dan de meeste agonisten of antagonisten. Geef hiervoor een verklaring.

2p 33 In de loop van de evolutie zijn door het optreden van mutaties verschillende varianten ontstaan van receptoren die reageren op dezelfde signaalmoleculen. Leg uit dat er tussen deze receptoren meer variatie te verwachten is in bindingsplaatsen voor allosterische modulatoren, dan in de bindingsplaatsen van agonisten en antagonisten.

Bij langdurig gebruik van benzodiazepinen is een hogere dosis nodig voor hetzelfde effect. Deze gewenning kan toegeschreven worden aan veranderingen in en rondom neuronen.
Drie veranderingen zijn:
1 Toename van het aantal $GABA_A$-receptoren in het presynaptische neuron;
2 Afname van het aantal $GABA_A$-receptoren in het postsynaptische neuron;
3 Toename van het aantal GABA-transporteiwitten voor heropname van GABA in het presynaptische neuron.

2p 34 Welke van deze veranderingen kan of welke kunnen een verklaring zijn voor de gewenning aan benzodiazepinen?
A alleen 1
B alleen 2
C alleen 3
D zowel 1 als 2
E zowel 1 als 3
F zowel 2 als 3

Ook al zijn ze veiliger bij\
overdosering, benzodiazepinen zijn medicijnen met een kalmerende en slaapbevorderende werking, die in het dagelijks leven tot problemen kunnen leiden. De overheid in New York probeert ook daarom het gebruik van benzodiazepinen terug te dringen.
Een van de problemen is het mogelijk verhoogd risico op het oplopen van botbreuken door een ongeval binnen of buitenshuis.

2p 35 Verklaar het verhoogd risico op een ongeval aan de hand van het effect van benzodiazepinen op twee delen van het centrale zenuwstelsel.

VW-1018-a-14-2-o 16 / 17 lees verder

### Pagina 17

In de staten New York en New Jersey is onderzoek gedaan naar de relatie tussen het gebruik van benzodiazepinen en botbreuken.
De keuze was op deze staten gevallen omdat ze naast elkaar liggen en in New York een maatregel van kracht werd die het gebruik van benzodiazepinen terugdrong. In beide staten werd het gebruik van benzodiazepinen en het aantal heupfracturen bij bewoners in kaart gebracht, voor en na het invoeren van de maatregel.
In afbeelding 4 zijn enkele resultaten van het Amerikaanse onderzoek weergegeven.

afbeelding 4
[FIGUUR: Twee diagrammen naast elkaar. Diagram 1 toont het percentage vrouwelijke gebruikers van benzodiazepinen over 33 maanden, met een scherpe daling rond maand T. Diagram 2 toont het gemiddelde aantal heupfracturen per 1000 deelnemers uit diagram 1 over 33 maanden, met een stijgende lijn na maand T.]
diagram 1 diagram 2
gebruik benzodiazepinen (% vrouwen) gemiddeld aantal heupfracturen bij
deelnemers uit diagram 1
50-1-+-+--o-+-+-+-+-+-+-o-+-+-+-+-+-+-+-+-+--o-+-+-+-+-+-+
40-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o