# Eindexamen Biologie VWO 2019 tijdvak 1

> Openbaar eindexamen. Bekijk en oefen het examen: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2019/tijdvak-1

## Vragen in dit examen

### Vraag 1 – Examen

### Vraag 2 – Examen

### Vraag 3 – Examen

### Vraag 4 – Examen

### Vraag 5 – Examen

### Vraag 6 – Examen

### Vraag 7 – Examen

### Vraag 8 – Examen

### Vraag 9 – Examen

### Vraag 10 – Examen

### Vraag 11 – Examen

### Vraag 12 – Examen

### Vraag 13 – Examen

### Vraag 14 – Examen

### Vraag 15 – Examen

### Vraag 16 – Examen

### Vraag 17 – Examen

### Vraag 18 – Examen

### Vraag 19 – Examen

### Vraag 20 – Examen

### Vraag 21 – Examen

### Vraag 22 – Examen

### Vraag 23 – Examen

### Vraag 24 – Examen

### Vraag 25 – Examen

### Vraag 26 – Examen

### Vraag 27 – Examen

### Vraag 28 – Opgave 28

### Vraag 29 – Opgave 29

### Vraag 30 – Examen

### Vraag 31 – Examen

### Vraag 32 – Examen

### Vraag 33 – Examen

### Vraag 34 – Examen

### Vraag 35 – Examen

### Vraag 36 – Examen

### Vraag 37 – Examen

### Vraag 38 – Examen

### Vraag 39 – Examen

## Opgaven (tekst van het examen)

### Pagina 1

Examen VWO
2019
tijdvak 1
maandag 13 mei
13.30 - 16.30 uur
biologie
Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Dit examen bestaat uit 39 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 71 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 meer dan twee redenen, dan worden alleen de eerste twee in de beoordeling meegeteld.
VW-1018-a-19-1-o

### Pagina 2

Dit is een examentekstpagina die zich richt op de anatomie en fysiologie van ademhaling, met specifieke aandacht voor de eerste ademhaling bij pasgeborenen en de mechanica van de ademhaling. De pagina bevat twee visuele elementen: Afbeelding 1 toont een pasgeboren baby met medische apparatuur, waarschijnlijk een beademingsmasker, wat de context van vroeggeboorte en ademhalingsproblemen illustreert. Afbeelding 2 is een schematische weergave van de menselijke borstkas met belangrijke spieren betrokken bij longventilatie (halsspieren, tussenribspieren, middenrifspieren, buikspieren) genummerd en met pijlen die hun bewegingsrichting aangeven bij samentrekking. De tekstgedeeltes behandelen de fysiologische veranderingen bij de geboorte die leiden tot de eerste ademhaling, de rol van gaswisseling (zuurstof en koolstofdioxide) via de placenta vóór de geboorte en de overgang naar longventilatie na de geboorte. Wetenschappelijke concepten die aan bod komen zijn onder andere gaswisseling, ademprikkel, chemoreceptoren, pO2 (partiële zuurstofdruk) en pCO2 (partiële koolstofdioxidedruk), en de anatomie van de ademhalingsspieren. Van de student wordt gevraagd in de eerste vraag (vraag 1, 2 punten toewijzing) om de veranderende bloedwaarden te identificeren die de ademprikkel versterken en de locatie van de chemoreceptoren die deze verandering meten, te kiezen uit vier multiple-choice opties. De tweede sectie introduceert de spieren verantwoordelijk voor longventilatie en hun werking zoals weergegeven in Afbeelding 2.

### Pagina 3

2p 2 Welke van deze ademhalingsspieren leveren een grote inspanning bij de eerste ademteug van een pasgeboren baby?
A alleen 1 en 2
B alleen 3 en 4
C alleen 3 en 5
D alleen 1, 2 en 4
E alleen 1, 2 en 5
F alleen 3, 4 en 5

Hoe goed de gaswisseling verloopt na de geboorte is afhankelijk van het ontwikkelingsstadium van de longen. In afbeelding 3 zijn de anatomische veranderingen van bronchioli (waaruit zich de longblaasjes ontwikkelen) in verschillende ontwikkelingsfasen weergegeven.

afbeelding 3
[FIGUUR: Drie tekeningen van longstructuren. De linker toont bronchiolen met epitheelcellen en haarvaten, gelabeld "bronchiole", "epitheelcellen" en "haarvaten", en de fase "canaliculaire fase: (vanaf de 16e week)". De middelste toont verdere vertakkingen en de vorming van langwerpige zakjes, gelabeld "sacculaire fase: (vanaf de 24e week)". De rechter toont meer ronde, alveolaire structuren, gelabeld "alveolaire fase: (vanaf de 32e week)".]

Vanaf de 26e week van de embryonale ontwikkeling wordt in de bronchioli een steeds grotere hoeveelheid surfactant geproduceerd. Surfactant is een mengsel van lipiden en eiwitten dat ervoor dient om de oppervlaktespanning in de longblaasjes te verlagen. Daardoor kunnen de longblaasjes makkelijker open blijven.

Bij een vroeggeboorte zijn de overlevingskansen voor een baby waarvan de longen in de sacculaire fase verkeren groter dan wanneer de longen nog in de canaliculaire fase zijn. Een verklaring hiervoor is de verbeterde gaswisseling door veranderingen in de bouw van het longweefsel.

2p 3 Noteer twee veranderingen in de bouw van het longweefsel (afbeelding 3) die leiden tot een verbeterde gaswisseling in de sacculaire fase.

VW-1018-a-19-1-o 3 / 23 lees verder ►►►

### Pagina 4

```json
{
  "description": "Dit is een examenpagina (4/23) gericht op biologie/medische concepten, vermoedelijk voor een havo/vwo eindexamen. De pagina bevat een beschrijving van problemen bij de ademhaling van te vroeg geboren baby's en verschillende beademingsmethoden.\n\n**Visuele elementen:**\n*   **Afbeelding 4:** Een zwart-wit illustratie van een baby met een doorsnede van de borstkas, waarop de longen, borstvlies, longvlies en interpleurale ruimte schematisch zijn weergegeven. De onderdelen zijn genummerd (1, 2, 3) en voorzien van een legenda.\n\n**Wiskundige/Wetenschappelijke concepten:**\n*   **Anatomie van de luchtwegen:** Borstvlies, longvlies, interpleurale ruimte, longblaasjes (alveoli).\n*   **Fysiologie van de ademhaling:** Ademhalingsproblemen, mechanische beademing, longwaarden (restvolume, totale longvolume, vitale capaciteit), klaplong (pneumothorax).\n*   **Medische procedures:** CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) beademing als alternatief voor klassieke mechanische beademing.\n*   **Immunologie:** Immuunsysteem van premature baby's, monocyten, macrofagen, aspecifieke en specifieke afweer.\n\n**Wat van de student gevraagd wordt:**\n*   **Opdracht 4 (Meerkeuze):** Bepalen welke longwaarden verminderd zijn bij een klaplong, gerelateerd aan de anatomie in Afbeelding 4. (2 punten)\n*   **Opdracht 5 (Open vraag):** Uitleggen hoe CPAP-beademing schade voorkomt, specifiek tijdens de uitademing. (1 punt)\n*   **Opdracht 6 (Open vraag):** Uitleggen waarom de aspecifieke en specifieke afweer van een vroeggeboren baby minder goed is, gegeven informatie over monocyten. (2 punten)\n\nDe pagina vereist een goed begrip van de menselijke fysiologie en de interpretatie van medische behandelmethoden en hun gevolgen.",
  "summary": "Examenpagina over ademhalingsproblemen bij premature baby's. Bevat illustratie van longen, borstkas en klaplong (pneumothorax). Behandelt mechanische beademing, CPAP, longwaarden (restvolume, vitale capaciteit) en immuunsysteem (monocyten, macrofagen). Vraagt naar verminderde longwaarden en

### Pagina 5

Deze pagina is een examenopgave gericht op biologie, in het bijzonder immunologie en allergische reacties in de context van slangengif en antiserum. De pagina bevat een inleiding over de zwarte mamba, haar giftigheid, en de behandeling met antiserum, inclusief de mogelijkheid van een allergische reactie. Visueel omvat de pagina één zwart-witafbeelding (afbeelding 1) van een zwarte mamba. De tekst introduceert wetenschappelijke concepten zoals 'antiserum', 'geïmmuniseerd', 'allergische reactie' en specifieke processen van het afweersysteem: 'activatie van cytotoxische T-cellen', 'sensibilisatie van mestcellen' en 'afgifte van mediatoren'. De student wordt gevraagd om uit zes multiple-choice opties (A tot en met F) te kiezen welke van de genoemde afweersysteemprocessen betrokken kunnen zijn bij het ontstaan van een allergische reactie. Dit vereist kennis van de mechanismen achter type I overgevoeligheidsreacties, waarbij mestcellen en mediatoren zoals histamine een cruciale rol spelen. Het begrip van actieve en passieve immuniteit, en de gevolgen van het toedienen van dierlijk antiserum, is ook relevant voor deze vraag.

### Pagina 6

Dit is een examenpagina die zich richt op neurofysiologie, specifiek pijnperceptie en de werking van pijnreceptoren. De pagina bevat inleidende tekst over pijn, verschillende typen pijnreceptoren (Aδ- en C-receptoren) en hun functie, en de betrokkenheid van ASIC-kanalen bij pijnsignalering. Visuele elementen omvatten 'afbeelding 2', een schematische weergave van een celmembraan met een ionkanaal (waarschijnlijk een ASIC-kanaal) ingebed, dat de instroom van Na+ en H+ ionen door het kanaal van extracellulaire naar intracellulaire zijde toont. Dit illustreert de ionenverplaatsing bij activering van het kanaal. Wiskundige/wetenschappelijke concepten die aan bod komen zijn onder andere: actiepotentialen, depolarisatie, hyperpolarisatie, iontransport, membranen, neuronen, receptoren, en de chemie van protonen (H+) en natriumionen (Na+). De student wordt gevraagd om uit te leggen (vraag 8) waarom Aδ-receptoren functioneel zijn aan de lichaamsoppervlakte, wat kennis vereist over de eigenschappen van deze receptoren en hun locatie. Verder moet de student (vraag 9, meerkeuze) de cellulaire mechanismen beschrijven die leiden tot een impuls na een slangbeet, waarbij inzicht in ionenstroom (H+ en Na+) en de effecten daarvan op membraanpotentiaal (hyperpolarisatie, depolarisatie) van pijnreceptoren cruciaal is.

### Pagina 7

Dit is een opgavepagina van een examen, gericht op neurobiologie en de verwerking van pijnsignalen. De pagina bevat 'Afbeelding 3', een schematische weergave van een dwarsdoorsnede van zowel de grote hersenen als het ruggenmerg. In deze afbeelding zijn verschillende neuronen, aangeduid met nummers 1 tot en met 8, weergegeven, die samen een zenuwbaan vormen. Visuele elementen bestaan uit de hersenschors, witte stof, grijze stof (in hersenen en ruggenmerg), zenuwbanen en synapsen. De wiskundige/wetenschappelijke concepten omvatten de anatomie en fysiologie van het zenuwstelsel, specifiek de pijnbaan, signaaloverdracht (neurale impulsen), lokalisatie van zenuwbanen binnen het centrale zenuwstelsel, en ethische overwegingen bij dierexperimenteel onderzoek naar pijnbeleving. Van de student wordt gevraagd in vraag 10 om de correcte volgorde van de zenuwbaan te identificeren die pijnsignalen van een hand naar de hersenen leidt, gebruikmakend van de genummerde neuronen in de afbeelding. Vraag 11 vraagt de student kritisch na te denken over de beperkingen van dierexperimenteel onderzoek bij het bestuderen van pijnbeleving.

### Pagina 8

```json
{
  "summary": "Deze pagina beschrijft een experiment naar de effectiviteit van mambalgine, een eiwit uit slangengif, als pijnstiller, vergeleken met morfine. Muizen werden in drie groepen verdeeld: morfine, mambalgine en controlevloeistof, waarbij de reactietijd op een pijnprikkel werd gemeten. De resultaten zijn visueel weergegeven in een grafiek die de reactietijd na injectie toont. Aansluitend wordt een vraag gesteld over het doel van aanvullende metingen die vóór de injectie werden gedaan, waarbij de student moet bepalen of drie gegeven beweringen wel of niet een doel kunnen zijn.",
  "topics": [
    "Pijnbestrijding",
    "Farmacologie",
    "Biologisch onderzoek",
    "Experimentele opzet",
    "Data-analyse"
  ],
  "key_concepts": [
    "Morfine",
    "Mambalgine",
    "Pijnprikkel",
    "Reactietijd",
    "Controlegroep",
    "Basissnelheid",
    "Placebo-effect"
  ],
  "content_type": "theorie"
}
```

### Pagina 9

```json
{
  "summary": "De pagina bevat drie meerkeuzevragen en open vragen die voortbouwen op een context over mambalgine als pijnstiller en de grootschalige productie ervan met behulp van genetische modificatie. Vraag 13 gaat over het interpreteren van resultaten van een muizenexperiment met mambalgine en morfine. Vraag 14 en 15 richten zich op de moleculaire biologie achter de productie van mambalgine via recombinant DNA-technieken, specifiek over het gebruik van cDNA en de herkomst van het genetisch materiaal.",
  "topics": [
    "Biologie",
    "Genetische modificatie",
    "Moleculaire biologie",
    "Recombinant DNA-technologie",
    "Geneeskunde"
  ],
  "key_concepts": [
    "Mambalgine",
    "Morfine",
    "Pijnstilling",
    "Muizenexperiment",
    "Genoom",
    "Bacteriën",
    "cDNA (copy-DNA)",
    "mRNA",
    "pre-mRNA",
    "Splicing",
    "Reverse transcriptase",
    "Recombinant-DNA",
    "Gifklier",
    "Genconstruct"
  ],
  "content_type": "oefening"
}
```

### Pagina 10

Dit is een opgavepagina van een examen, gericht op biologische concepten rondom evolutie en genetica, specifiek toegepast op varkens. De pagina bevat een tekstuele introductie over de oorsprong en ontwikkeling van Europese vleesvarkens, waarbij de invloed van Aziatische genen via kruisingen wordt benadrukt. De tekst vermeldt de wetenschappelijke naam van het wild zwijn (Sus scrofa) en het Europees vleesvarken (Sus scrofa domesticus), en schetst een tijdlijn van domesticatie en verspreiding. Een visueel element, 'afbeelding 1', presenteert een vereenvoudigd cladogram (evolutionaire boom) dat de verwantschap en genetische uitwisseling tussen wilde zwijnen, Europese vleesvarkens en Aziatische tamme varkens illustreert, gesitueerd op een wereldkaart (Europa en Azië). De afbeelding toont foto's van een wild zwijn, een Europees vleesvarken en een Aziatisch tam varken, en een pijl die de 'stroom' van Aziatische genen naar het Europese vleesvarken symboliseert. De opgave (vraag 16) is een multiple-choice vraag waarin de student wordt gevraagd de juiste biologische term te kiezen die van toepassing is op het beschreven proces van het verkrijgen van nieuwe eigenschappen door de genenoverdracht, zoals weergegeven door de pijl in afbeelding 1. De antwoordmogelijkheden zijn emergente eigenschap, flessenhalseffect, founder effect, genetic drift, gene flow en mutatie. De student moet dus biologische concepten van populatiegenetica toepassen op het gegeven scenario.

### Pagina 11

Dit is een examenpagina met opgaven over biologieconcepten, waaronder genetica, evolutionaire biologie en energiehuishouding bij varkens. Visueel bevat de pagina een energiestroomdiagram (afbeelding 2) met een bijbehorende legenda. Dit diagram illustreert de verschillende energiecomponenten (I: inname energie, F: feces, A: assimilatie, R: respiratie, P: productiviteit) relevant voor vleesvarkens.  De vragen behandelen verschillende wetenschappelijke concepten: Vraag 17 vraagt naar evolutionaire processen die leiden tot uiterlijke verschillen tussen varkensrassen, zoals natuurlijke selectie, kunstmatige selectie en genetische drift door geografische isolatie. Vraag 18 richt zich op de voordelen van genetische variatie in de context van vleesvarkenproductie. Vraag 19 gaat over de optimalisatie van de voedsel-naar-vlees-conversiefactor door gericht fokken, specifiek hoe respiratie (component R) gereduceerd kan worden. Dit linkt aan efficiëntie en metabolisme. Vraag 20 behandelt het proces van meiose, en meer specifiek crossing-over, als mechanisme voor recombinatie van gekoppelde genen bij overerving. De student wordt gevraagd om te analyseren, te beschrijven aan de hand van voorbeelden, toe te lichten en processen te benoemen, wat duidt op diepgaand begrip van de materie.

### Pagina 12

In Japan is de vleeskwaliteit van het hoogproductieve varkensras Duroc
verbeterd door genen van het Jinhua-varken in te kruisen. Jinhua-varkens
hebben mals vlees, maar zijn weinig productief.
In afbeelding 3 is weergegeven hoe door kruising en terugkruising op de
klassieke manier het varkensras veredeld kan worden.

afbeelding 3
[FIGUUR: Een stamboomdiagram dat de kruising van Duroc-beren en Jinhua-zeugen over verschillende generaties weergeeft, beginnend met Duroc-beren en Jinhua-zeugen, leidend tot F1-zeugen, F2-zeugen, F3-zeugen, F4-zeugen en F5.]
stap 1
Duroc-beer
stap 2
Duroc-beer
stap 3
Duroc-beer
stap 4
Duroc-beer
stap 5
F4-beren
Jinhua-
zeugen
F1-zeugen
F2-zeugen
F3-zeugen
F4-zeugen
F5

- Stap 1: kruising tussen een Duroc-beer (mannetje) en Jinhua-zeugen
(vrouwtjes) om een ‘hybride’ F1-generatie te produceren.
- Stap 2: van deze F1 worden de zeugen gebruikt om terug te kruisen
met een andere Duroc-beer. Uit deze kruising ontstaat een F2.
- Stap 3 en 4: het terugkruisen met een Duroc-beer wordt nog twee keer
herhaald en levert een groep F4-beren en F4-zeugen op.
- Stap 5: de F4 wordt onderling gekruist.

In de uitwerkbijlage staat een vereenvoudigde versie van het
kruisingsschema (afbeelding 3), waarin de gebruikte individuen en
groepen varkens zijn weergegeven als rondjes.
Een zwart rondje betekent dat dit varken of deze groep varkens een
100% Jinhua-genoom heeft, een wit rondje betekent een 100% Durocgenoom. In het schema is het genoom van de dieren bij stap 1 en stap 2
al ingevuld.

2p 21 Vul het schema aan zodat van elk varken en van elke groep varkens
duidelijk wordt welk deel van het genoom (gemiddeld) afkomstig is van
het ras Jinhua en welk deel (gemiddeld) afkomstig is van het ras Duroc.
Ga ervan uit dat elk chromosoom evenveel kans heeft om aan de
volgende generatie te worden doorgegeven.

VW-1018-a-19-1-o
12 / 23
lees verder ►►►

### Pagina 13

Dit is een opgavepagina van een examen, gericht op biologie, in het bijzonder genetica en veeveredeling. De pagina bevat twee opgaven: een multiple-choice vraag (Vraag 22) en een open vraag (Vraag 23). 

Vraag 22 behandelt mitochondriaal DNA (mtDNA) overerving en vraagt naar de afkomst van mtDNA in varkens van een F5-generatie, verwijzend naar een (niet-zichtbare) 'afbeelding 3'. Dit impliceert kennis van maternale overerving van mtDNA. De visuele elementen bestaan hier enkel uit de vraagtekst en vier selecteerbare antwoordopties (A-D).

Vraag 23, een open vraag, is gebaseerd op een contextuele tekst over een Japanse veredelingsmethode voor varkens. Deze tekst beschrijft hoe DNA-technieken (met genetische markers) worden gebruikt om eigenschappen zoals malsheid in varkensvlees te verbeteren door genen van het Jinhua-ras in te kruisen, terwijl het Duroc-genoom behouden blijft. De tekst vermeldt dat de malsheid wordt bepaald door genen op chromosoom 2 en dat selectie gebeurt via DNA-tests. De vraag zelf vereist dat de student verklaart waarom het lastig is om deze veredeling uit te voeren op basis van fenotype als de genotype onbekend is. Dit vraagt om inzicht in het concept van genotype, fenotype en de relatie daartussen bij complexe eigenschappen en veredeling. Er zijn geen grafieken of tabellen aanwezig op deze pagina. De kernconcepten zijn mitochondriaal DNA, genetische veredeling, DNA-technieken, genetische markers, genotype en fenotype. Studenten moeten beide vragen beantwoorden, waarbij vraag 22 een feitelijke kennisvraag is over mtDNA overerving en vraag 23 een begrip en verklaring vereist van de voordelen van genotypeselectie boven fenotypeselectie bij complexe eigenschappen.

### Pagina 14

Dit is een examenpagina (pagina 14/23) gericht op genetische manipulatie en markerselectie in varkensveredeling. De pagina bevat een inleidende tekst die de context schetst van het inkruisen van malsheidsgenen van Jinhua-varkens in Duroc-varkens met behulp van genetische markers. Het visuele element is 'afbeelding 4', een set van drie grafische representaties van vier varkenschromosomen. Elk van deze representaties (marker type I, type II, type III) toont de posities van verschillende genetische markers en een doelwitlocus op chromosoom 2, gesymboliseerd door een wit blokje. Pijltjes wijzen naar de specifieke markerposities. De wiskundige/wetenschappelijke concepten omvatten genetica, chromosomen, genetische markers (DNA-markers), loci, selectie (kruisingsprogramma), recombinant-DNA-techniek, genetische modificatie (GM), cisgenese en transgenese. Studenten moeten vragen beantwoorden over de functionele verschillen tussen marker types (vraag 24) en de classificatie van genetisch gemodificeerde organismen (cisgeen, transgeen) in de context van het varkensvlees (vraag 25). Vraag 24 vereist een open antwoord en vraag 25 is een meerkeuzevraag met zes opties.

### Pagina 15

Diarr eebacterie slaat toe door antibioticagebruik

Veel gezonde mensen dragen de darmbacterie Clostridium difficile bij zich zonder er last van te hebben. Bij ziekenhuispatiënten kan deze bacterie echter een levensgevaarlijke diarree veroorzaken die lastig te genezen is. Ziekenhuizen treffen maatregelen om besmetting op te sporen en te voorkomen.

Clostridium difficile is een anaerobe bacteriesoort die ongunstige omstandigheden kan overleven in de vorm van sporen (afbeelding 1). Sommige C. difficile-stammen produceren toxische eiwitten. Door deze toxines gaan epitheelcellen van het dikkedarmslijmvlies dood, wat leidt tot een hardnekkige diarree die CDAD (Clostridium difficile associated diarrhea) wordt genoemd. De bacterie slaat vooral toe bij mensen die breedspectrum-antibiotica gebruiken. Deze antibiotica zijn werkzaam tegen verschillende bacteriën en worden veel toegepast in ziekenhuizen.

afbeelding 1
[FIGUUR: Microscopische afbeelding van bacteriën, waaronder een langwerpige bacterie.]
C. difficile met sporen

De bouw en werking van onderdelen van het spijsverteringsstelsel vormen bij een gezond mens een natuurlijke bescherming tegen ziekte-verwekkende bacteriën zoals C. difficile.
2p 26 Beschrijf van deze bescherming:
– een werkingsmechanisme op moleculair niveau;
– een ander werkingsmechanisme op orgaan- of orgaanstelselniveau.

In de dikke darm leven honderden verschillende soorten symbiotische bacteriën, de zogenoemde darmflora. Commensalisme, mutualisme en parasitisme zijn verschillende vormen van symbiose.
2p 27 Welke vormen van symbiose kunnen bestaan tussen darmbacteriën en de mens?
A alleen commensalisme en mutualisme
B alleen commensalisme en parasitisme
C alleen mutualisme en parasitisme
D commensalisme, mutualisme en parasitisme

VW-1018-a-19-1-0 15 / 23 lees verder ►►►

### Pagina 16

```json
{
  "summary": "De pagina behandelt de bacterie *Clostridium difficile* (C. difficile) en gerelateerde medische aspecten. Het legt uit hoe *C. difficile* infecties problematisch kunnen worden, vooral bij gebruik van breedspectrum-antibiotica, en wat het effect is van de toxinen op darmcellen. Specifiek wordt ingegaan op het mechanisme van apoptose als gevolg van mitochondriale schade door deze toxinen.  Daarnaast wordt een diagnostische methode beschreven voor het opsporen van *C. difficile* en zijn resistentiegenen in fecesmmonsters met behulp van een DNA-strip, waarbij genen voor toxinen en resistentie tegen moxifloxacine worden getest. Voorbereiding van het monster met DNA-strengen waaraan biotine is gebonden, wordt ook kort aangestipt.",
  "topics": [
    "Clostridium difficile",
    "Darmflora",
    "Antibiotica",
    "Mitochondriën",
    "Apoptose",
    "DNA diagnostiek",
    "Toxicologie",
    "Bacteriële infecties"
  ],
  "key_concepts": [
    "Darmflora",
    "C. difficile",
    "Breedspectrum-antibiotica",
    "Toxinen",
    "Darmepitheelcellen",
    "Mitochondriën",
    "Apoptose",
    "Cytochroom-c",
    "DNA-strip",
    "Regulatorgenen",
    "Resistentie-gen",
    "Moxifloxacine",
    "Biotine"
  ],
  "content_type": "theorie"
}
```

### Pagina 17

Deze examenpagina is een opgavepagina met twee figuren (afbeelding 2 en 3) en twee meerkeuzevragen/korte antwoordvragen (vragen 30 en 31) met betrekking tot DNA-analyse. Afbeelding 2 toont schematisch de stappen van DNA-isolatie uit een fecesmonster, het vrijkomen van DNA, de vermenigvuldiging van DNA waarbij biotine wordt toegevoegd, en het denatureren van DNA tot enkelstrengs DNA. Deze afbeelding illustreert een pre-analytisch proces in moleculaire diagnostiek. Afbeelding 3 toont het principe van een DNA-strip assay met drie stappen: hybridisatie (binding van enkelstrengs DNA met specifieke probes op de strip), binding van een kleurstof-gevende stof, en kleuropwekking resulterend in gekleurde bandjes op de DNA-strip, wat de detectie en identificatie van specifieke DNA-sequenties mogelijk maakt. Dit is een visualisatie van het principe van een immunochromatografische test of een vergelijkbare blot-techniek. De vragen testen de kennis van de student over wiskundige/wetenschappelijke concepten op het gebied van moleculaire biologie en analysemethoden. Vraag 30 vraagt naar de naam van de DNA-vermenigvuldigingsmethode (afbeelding 2) en de functie van biotine in de test (afbeelding 3). Vraag 31 is een meerkeuzevraag over de aard van de chemische bindingen die gevormd worden tijdens hybridisatie (stap 1 in afbeelding 3), met opties zoals deoxyribose-fosfaatbindingen, peptidebindingen en waterstofbruggen. Van de student wordt verwacht dat hij concepten zoals DNA-replicatie (PCR), DNA-hybridisatie en de rol van specifieke moleculen (biotine) en chemische bindingen (waterstofbruggen) in deze processen begrijpt en kan toepassen.

### Pagina 18

Dit is een opgavepagina, gericht op het interpreteren van de resultaten van een DNA-striptest, waarschijnlijk in de context van biologie of medische diagnostiek. Het visuele element is een gedetailleerde weergave van een DNA-strip (Afbeelding 4), die de verschillende 'bandjes' toont en hun specifieke functies of indicaties. De bandjes zijn gekoppeld aan biologische en medische concepten, zoals: controlebandjes (kleuring en DNA-vermeerdering), detectie van *Clostridium difficile* (C. difficile) via het *tpi* locus, aanwezigheid van toxinegenen A (£cdA, £cdB) en B (£cdB) en binair toxine (£cd£A, £cd£B), deleties in het regulatorgen £cd£C, en moxifloxacineresistentie via *gyrA* wildtype en mutatie probes. De weergave maakt duidelijk welke genen of modificaties corresponderen met een specifieke locatie op de strip. De tekst beschrijft een voorbeeld van een patiënt waaruit blijkt hoe zes donkergekleurde bandjes geïnterpreteerd moeten worden, wat leidt tot de conclusie van een ongevaarlijke, moxifloxacine-gevoelige stam van C. difficile. De paragraaf aan het einde introduceert de volgende stap: studenten wordt gevraagd om testuitslagen van vier andere patiënten (bandjespatronen in Afbeelding 5, niet getoond op deze pagina) te interpreteren, gebaseerd op de uitleg van deze DNA-strip.

### Pagina 19

Dit is een opgavepagina met een figuur en een bijbehorende tekst en vraag. De centrale visuele component is 'afbeelding 5', een grafiek die lijkt op een gelelektroforese of een strip-assay met vier kolommen (genaamd 1 tot en met 4), die elk een testuitslag voor een patiënt vertegenwoordigen. Elke kolom bevat horizontale banden van verschillende grijstinten, die overeenkomen met de aanwezigheid van specifieke DNA-sequenties. Rechts van de grafiek staat een legenda die deze banden specificeert, waaronder 'kleuring controle', 'DNA-vermeerdering controle', en diverse probes zoals 'tpi locus controle', 'C. difficile', 'tcdA probe', 'tcdB probe', 'cdtA probe', 'cdtB probe', en probes gerelateerd aan 'tcdC' en 'gyrA' genen, inclusief 'wildtype probe' en 'mutatie probe' voor gyrA. Er is een 'markering stripeinde' onderaan de legenda. Onder de grafiek wordt de student gevraagd om vier diagnoses (P, Q, R, S) te koppelen aan de vier testuitslagen (1, 2, 3, 4) van de patiënten. Deze diagnoses beschrijven of de diarree wordt veroorzaakt door *C. difficile*, of de stam pathogeen is en of deze resistent is tegen moxifloxacine. Een van de diagnoses verwijst ook naar een onbetrouwbare test. Dit vereist kennis van microbiologie, genetica (specifiek DNA-probes en genmutaties zoals gyrA mutaties voor antibioticumresistentie), en de interpretatie van diagnostische testresultaten. De student moet de visuele informatie van de 'banden' in de grafiek, de betekenis van elke probe uit de legenda en de beschrijvingen van de diagnoses combineren om de juiste koppelingen te maken. Het concept van controles (kleuring, DNA-vermeerdering, locus controle) is ook cruciaal voor de interpretatie van de testresultaten en betrouwbaarheid.

### Pagina 20

Dit is een examenpagina (opgave) die handelt over medische microbiologie en genetica, specifiek gericht op de bacterie *Clostridium difficile* (C. difficile) en de behandeling van *Clostridium difficile* Associated Disease (CDAD). De pagina bevat een visueel element: "afbeelding 6", een zwart-wit foto van een beagle genaamd Cliff die getraind is om C. difficile te detecteren. 

De tekst bespreekt twee hoofdonderwerpen: 
1.  De inzet van speurhond Cliff voor de snelle opsporing van C. difficile in een ziekenhuisomgeving. Dit wordt vergeleken met de tragere DNA-strip test. Van de student wordt gevraagd (vraag 33) om een biomedisch voordeel van de inzet van de hond te identificeren. 
2.  Fecestransplantatie als effectieve behandeling voor hardnekkige CDAD. Een specifiek geval van een vrouw met CDAD die fecestransplantatie van haar echtgenoot kreeg, wordt beschreven. Het succes van deze behandeling werd gemonitord door genetische vingerafdrukken van de darmflora (fecesmonsters 1 t/m 8) van zowel de patiënt als de donor, verzameld voor en na de transplantatie. Dit impliceert concepten zoals microbiota, darmflora, en microbiële diagnostiek via genetische analyse. 

De pagina combineert praktijkcasussen met wetenschappelijke concepten uit de biologie en geneeskunde.

### Pagina 21

De resultaten zijn weergegeven in het dendrogram van afbeelding 7.
Het dendrogram toont de mate van genetische overeenkomst tussen de
monsters.
afbeelding 7
[FIGUUR: Dendrogram dat de genetische overeenkomst tussen monsters weergeeft, met de x-as van 0,12 tot 0,96. Verschillende monsters (1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b) zijn gegroepeerd op basis van hun genetische afstand. Er worden ook labels gegeven voor de patiënt en donor dagen bij bepaalde groepen.]
overeenkomst
0,12
0,24
0,48
0,60
0,72
0,84
0,96
2a
2b
3a patiënt, dag -7
3b (3 x 2 monsters)
1a
1b
5a patiënt, dag 0
5b (2 monsters)
4a donor, dag 0
4b (2 monsters)
6a
6b patiënt, dag 14
7a (2 x 2 monsters)
7b
8a patiënt, dag 33
8b (2 monsters)
De behandeling was succesvol, want twee dagen na de transplantatie had
de vrouw weer vaste ontlasting. In het dendrogram is het effect van de
behandeling op de darmflora terug te zien.
2p 34 Beschrijf hoe uit het dendrogram blijkt dat de behandeling succesvol was.
VW-1018-a-19-1-o 21 / 23
lees verder

### Pagina 22

Kas vol koolstofdioxide

Moderne tomatenteeltbedrijven maken gebruik van complexe regelsystemen die alle factoren voor de plantengroei optimaal houden. Wat optimaal is, wordt bepaald door wetenschappelijk onderzoek en de praktijkervaring van telers.

Een teler probeert in zijn kassen de productie van tomaten zo hoog mogelijk te maken door onder meer de temperatuur en de $CO_2$- concentratie te reguleren. In een gesloten kas kan de $CO_2$-concentratie dalen en daarmee de productie. Door in de zomer te ventileren wordt het niet te warm en blijft het $CO_2$-gehalte op peil. In de winter wordt aardgas verstookt voor verwarming en het daarbij gevormde $CO_2$ naar de kas geleid.

De invloed van de $CO_2$-concentratie op de productie van tomatenplanten in experimenteerKassen is weergegeven in afbeelding 1. De productie bij de $CO_2$-concentratie van de buitenlucht is op 100% gesteld.

afbeelding 1

[FIGUUR: Een grafiek met op de y-as 'relatieve productie %' en op de x-as 'CO2-dosering (ppm)'. De grafiek toont een stijgende lijn die afvlakt bij hogere $CO_2$-doseringen.]

In de experimenteerkassen blijkt een verhoging van de $CO_2$-dosering boven de 1000 ppm nauwelijks te leiden tot een verdere verhoging van de opbrengst aan tomaten.

3p 35 - Noteer twee abiotische factoren die dan beperkend kunnen zijn voor de opbrengst van de planten.
- Beschrijf hoe een onderzoeker die beschikt over een aantal experimenteerkassen kan onderzoeken welke van de twee genoteerde factoren beperkend is.

VW-1018-a-19-1-o 22 / 23 lees verder ►►►

### Pagina 23

In de tomatenteelt betekent 'productie' het aantal kilogram tomaten per
oppervlakte in een bepaalde tijd. Dat is heel wat anders dan de in de
ecologie gebruikte term netto primaire productie (NPP).
36 Waarin verschilt de door de telers gebruikte term productie van tomaten in
een kas van het begrip NPP in dezelfde kas? Noteer twee aspecten.

Twee sectoren in de tomatenteelt zijn:
1 de gangbare teelt, waarbij de planten op steenwol groeien in een
oplossing met voedingszouten.
2 de biologische teelt, waarbij de planten groeien in aarde die
regelmatig met compost wordt bijgemest.
Om een even hoog $CO_2$-gehalte in de kas te handhaven hoeft bij de
biologische teelt minder $CO_2$ toegevoegd te worden dan bij de gangbare
teelt.
37 Geef hiervoor een verklaring.

Uitrolbare schermen kunnen warmteverlies in de kas verminderen als het
buiten koud is. Deze schermen worden ook gebruikt om op zomerse
dagen de felle zonnestraling te temperen.
Bij te veel zonnestraling op zomerse dagen is er kans op opbrengstverlies
als gevolg van een beperkte $CO_2$-opname van de planten.
38 Leg uit waardoor de $CO_2$-opname van de planten op een warme zomerse
dag wordt beperkt.

Gewoonlijk doseren tomatentelers de $CO_2$-concentratie in de kas tussen
800 en 1000 ppm. Onderzoekers van Wageningen University & Research
hebben in twee experimentenkassen de $CO_2$-dosering in de loop van de
teeltperiode gehalveerd en het effect op de productie van tomaten
onderzocht. Tegen de verwachting in bleek de productie vrijwel gelijk te
blijven.
Bij nader onderzoek bleek dat bij de gehalveerde $CO_2$-dosering het aantal
huidmondjes per $cm^2$ bladoppervlak in de loop van het groeiseizoen groter
was geworden.
39 Leg uit hoe de plant hierdoor de lagere $CO_2$-dosering kan compenseren.
Gebruik in je antwoord een van de factoren uit de wet van Fick die de
diffusiesnelheid beïnvloeden.

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.

VW-1018-a-19-1-0

23/23

einde