# Eindexamen Biologie VWO 2022 tijdvak 1 > Openbaar eindexamen. Bekijk en oefen het examen: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1 ## Vraag 1 – Opgave 1 (2 punten) De toepassing van Aristolochia in afslankmiddelen berust op de diuretische (vochtafdrijvende) werking van aristolochiazuur. Beredeneer in hoeverre je van een diuretisch afslankmiddel echt zal afslanken. Wat kun je verwachten: Je moet de effecten van een diuretisch middel op het lichaamsgewicht en de lichaamssamenstelling kunnen beredeneren. Je legt uit wat het verschil is tussen gewichtsverlies door vocht en gewichtsverlies door vet. Wat moet je kennen: Je moet de begrippen 'diuretisch', 'waterhuishouding' en 'vetverbranding' kennen. Je moet ook weten hoe het lichaam de waterbalans handhaaft (homeostase). Wat moet je kunnen: Je kunt een oorzaak-gevolgrelatie opstellen tussen de werking van een diuretisch middel en de impact daarvan op het lichaamsgewicht en de samenstelling. Je kunt onderscheid maken tussen tijdelijk en structureel gewichtsverlies. Waar op letten: Elk causaal stapje is een scorepunt. Benoem expliciet dat gewichtsafname door waterverlies tijdelijk is. Maak duidelijk onderscheid tussen verlies van water en verlies van lichaamsvet/organische stoffen. Gebruik de vakterm 'diuretisch' correct in je redenering. Leg uit waarom het lichaam de waterbalans zal herstellen. Kernbegrippen: diurese, waterhuishouding, homeostase, gewichtsverlies, vetverbranding Veelgemaakte fouten: - Verwarren van gewichtsverlies door water met gewichtsverlies door vet. - Niet realiseren dat waterverlies tijdelijk is en het lichaam de waterbalans zal herstellen. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/1 ## Vraag 2 – Opgave 1 (2 punten) Het werkingsmechanisme van aristolochiazuur is nog niet helemaal bekend. Aanvankelijk werd aangenomen dat het vochtafdrijvend werkt door de afgifte van een bepaald hypofysehormoon te beïnvloeden. Welk hormoon kan dit zijn? En zou de afgifte van dit hormoon dan worden gestimuleerd of geremd door aristolochiazuur? hormoon de afgifte wordt A TSH (SSH) gestimuleerd B TSH (SSH) geremd C renine gestimuleerd D renine geremd E ADH gestimuleerd F ADH geremd Wat kun je verwachten: Je moet de functie van hormonen die betrokken zijn bij de waterhuishouding kennen en begrijpen hoe hun afgifte de urineproductie beïnvloedt. Je redeneert van een waargenomen effect (vochtafdrijvend) terug naar het betrokken hormoon en de beïnvloeding van de afgifte. Wat moet je kennen: Je moet de rol van ADH (antidiuretisch hormoon) in de waterhuishouding kennen, inclusief de productieplaats (hypofyse) en het effect op de nieren (waterterugresorptie). Je moet ook het verschil kennen tussen een vochtafdrijvend (diuretisch) en een vochtvasthoudend (antidiuretisch) effect. Wat moet je kunnen: Je kunt de juiste term voor het hormoon selecteren dat door de hypofyse wordt afgegeven en de waterhuishouding beïnvloedt. Je kunt logisch redeneren over de relatie tussen de afgifte van dit hormoon en het effect op de urineproductie om te bepalen of de afgifte gestimuleerd of geremd wordt. Waar op letten: Let op de productieplaats van het hormoon: de vraag specificeert 'hypofysehormoon'. Let op de functie van het hormoon: het moet de waterhuishouding beïnvloeden. Let op het effect van de stof: 'vochtafdrijvend' betekent meer urineproductie. Combineer de functie van het hormoon met het effect van de stof: als een stof vochtafdrijvend werkt, moet het hormoon dat water vasthoudt, geremd worden. Elk correct benoemd hormoon en de juiste beïnvloeding van de afgifte levert een scorepunt op. Kernbegrippen: hormonale regulatie, waterhuishouding, ADH, hypofyse, diurese, terugresorptie Veelgemaakte fouten: - Verwarring tussen ADH en andere hormonen (TSH, renine). - Verkeerd interpreteren van het effect van een 'vochtafdrijvend' middel op de ADH-afgifte (stimulatie i.p.v. remming). - Verwarring tussen de productieplaats van hormonen (hypofyse vs. nieren). Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/2 ## Vraag 3 – Opgave 1 (2 punten) Inmiddels neemt men aan dat aristolochiazuur diuretisch werkt doordat deze stof de permeabiliteit van de verzamelbuisjes voor ureum verlaagt. Beredeneer hoe een verlaagde permeabiliteit voor ureum leidt tot meer waterverlies via de urine. Wat kun je verwachten: Je krijgt een vraag over de werking van de nieren en de invloed van een stof op de urineproductie. Je moet een oorzaak-gevolgrelatie uitleggen. Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van de nierwerking kennen, inclusief de rol van de verzamelbuisjes, ureum, osmotische waarde en waterterugresorptie. Je moet weten hoe osmotische gradiënten waterbeweging beïnvloeden. Wat moet je kunnen: Je moet een logische redenering kunnen opbouwen die de causale verbanden tussen de permeabiliteit voor ureum, de osmotische waarde in het nierweefsel/voorurine en het uiteindelijke waterverlies via de urine duidelijk maakt. Waar op letten: Elke correcte causale stap in je redenering levert een scorepunt op. Je moet de term 'osmotische waarde' correct gebruiken in relatie tot de concentratie van opgeloste stoffen (ureum). Zorg dat je duidelijk maakt of de osmotische waarde in het nierweefsel of in de voorurine verandert en wat het gevolg daarvan is voor de waterterugresorptie. Verwar de permeabiliteit voor ureum niet met de permeabiliteit voor water. Benoem de richting van het proces: minder ureumresorptie leidt tot een lagere osmotische waarde in het nierweefsel (of hogere in de voorurine). Kernbegrippen: osmoregulatie, nierfunctie, verzamelbuisje, ureum, osmotische waarde, waterterugresorptie, diurese Veelgemaakte fouten: - Verwarren van de permeabiliteit voor ureum met de permeabiliteit voor water (aquaporines). - Het niet correct leggen van de link tussen de concentratie ureum en de osmotische waarde. - Vergeten dat water passief volgt via osmose en dat een kleiner concentratieverschil (gradiënt) dus leidt tot minder watertransport. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/3 ## Vraag 4 – Opgave 1 (1 punt) De nierschade bij de Belgische vrouwen werd meestal toevallig ontdekt na een routine-bloedonderzoek. Het bloedonderzoek toonde bij deze vrouwen vaak ernstige bloedarmoede aan. Bij nader onderzoek bleken de nieren gekrompen en vervormd te zijn. Verklaar het optreden van het tekort aan rode bloedcellen. Wat kun je verwachten: Je moet de relatie kunnen leggen tussen nierschade en het tekort aan rode bloedcellen, zoals beschreven in de casus. Wat moet je kennen: Je moet de functie van de nieren kennen met betrekking tot de productie van hormonen en de invloed daarvan op de bloedcelaanmaak. Specifiek moet je weten welk hormoon hierbij betrokken is en wat de functie van dat hormoon is. Wat moet je kunnen: Je moet een causaal verband kunnen leggen tussen een orgaanfunctie (nieren) en een fysiologisch proces (aanmaak van rode bloedcellen). Waar op letten: Je moet specifiek het hormoon noemen dat door de nieren wordt geproduceerd en de aanmaak van rode bloedcellen stimuleert. Je moet de oorzaak-gevolg relatie duidelijk maken: nierschade -> minder hormoon -> minder rode bloedcellen. Je moet de juiste vakterm gebruiken voor het hormoon. Je moet direct antwoord geven op de vraag over het tekort aan rode bloedcellen. Kernbegrippen: hormonale regulatie, erytropoëtine (EPO), nieren, bloedcellen, homeostase Veelgemaakte fouten: - De rol van de nieren bij de aanmaak van EPO niet kennen. - Een te algemeen antwoord geven over 'slechte nierfunctie' zonder het specifieke mechanisme (EPO-productie) te noemen. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/4 ## Vraag 5 – Opgave 1 (2 punten) In de uitwerkbijlage is een DNA-nucleotide afgebeeld met daaraan gebonden een DNA-adduct dat ontstaat door gebruik van Aristolochia. – Omcirkel het adduct in de afbeelding in de uitwerkbijlage. – Noteer onder de afbeelding de naam van de stikstofbase waaraan dit adduct gebonden is. Wat kun je verwachten: Je krijgt een afbeelding van een DNA-nucleotide met een daaraan gebonden DNA-adduct. Je moet het adduct omcirkelen en de naam van de stikstofbase noteren waaraan het adduct gebonden is. Wat moet je kennen: Je moet de basisstructuur van een DNA-nucleotide kennen, inclusief de fosfaatgroep, deoxyribose en de vier stikstofbasen (adenine, guanine, cytosine, thymine) en hun specifieke chemische structuren. Je moet ook weten wat een DNA-adduct is in de context van DNA-schade en mutaties. Wat moet je kunnen: Je moet een chemische structuurformule kunnen analyseren en specifieke onderdelen ervan kunnen identificeren. Je moet nauwkeurig kunnen omcirkelen wat gevraagd wordt en de juiste biologische termen kunnen toepassen. Waar op letten: Je moet het adduct, het lichaamsvreemde molecuul dat aan het DNA is gebonden, correct omcirkelen. Let op dat je niet de stikstofbase zelf of een deel van de nucleotide omcirkelt. Je moet de stikstofbase correct identificeren. Kijk goed naar de specifieke ringstructuur en de functionele groepen die kenmerkend zijn voor deze base. Je moet de naam van de stikstofbase voluit schrijven of de correcte afkorting (G) gebruiken. Je moet de verschillende onderdelen van een nucleotide (fosfaatgroep, deoxyribose, stikstofbase) kunnen onderscheiden om de stikstofbase correct te isoleren. Je moet begrijpen wat een DNA-adduct is: een chemische groep die covalent aan DNA is gebonden en de normale functie kan verstoren. Kernbegrippen: DNA-structuur, nucleotide, stikstofbasen, mutaties, carcinogenen, DNA-adduct Veelgemaakte fouten: - De stikstofbase incorrect identificeren (bijvoorbeeld als adenine). - Een incorrect deel van het molecuul omcirkelen, bijvoorbeeld alleen een deel van het adduct of ook een deel van de guaninebase. - De verschillende onderdelen van een nucleotide (fosfaatgroep, suiker, base) niet kunnen onderscheiden. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/5 ## Vraag 6 – Opgave 1 (2 punten) Leg uit dat het risico op kanker sterk toeneemt in een cellijn waarin het TP53-gen defect is. Wat kun je verwachten: Je moet de functie van het TP53-gen en de gevolgen van een defect in dit gen kunnen uitleggen in relatie tot kankerontwikkeling. Je redeneert van het defecte gen via de celprocessen naar het uiteindelijke risico op kanker. Wat moet je kennen: Je moet de functie van het TP53-gen (tumorsuppressorgen) kennen, inclusief de rol van het p53-eiwit bij celcycluscontrole, DNA-reparatie en apoptose. Je moet ook weten wat mutaties zijn en hoe deze zich kunnen ophopen. Wat moet je kunnen: Je kunt een oorzaak-gevolgrelatie opstellen tussen een defect gen en de ontwikkeling van een ziekte. Je gebruikt hierbij de juiste biologische termen en legt de stappen logisch uit. Waar op letten: Elke causale stap in je redenering is een scorepunt waard. Je moet de functie van het TP53-gen (of het p53-eiwit) correct benoemen in relatie tot DNA-schade. Je legt uit wat er gebeurt als deze functie wegvalt (cellen blijven delen / gaan niet dood). Je verbindt dit met de accumulatie van mutaties en de uiteindelijke ongeremde celdeling. Gebruik de juiste vakterminologie, zoals 'apoptose', 'celcycluscontrole' en 'mutaties'. Kernbegrippen: TP53-gen, tumorsuppressorgen, celcycluscontrole, apoptose, DNA-schade, mutatie-accumulatie, kankerontwikkeling Veelgemaakte fouten: - Niet uitleggen van het mechanisme (falen van apoptose leidt tot overleving van beschadigde cellen), maar alleen stellen dat een defect TP53-gen kanker veroorzaakt. - Verwarren van de functie van een tumorsuppressorgen met die van een proto-oncogen. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/6 ## Vraag 7 – Genetica en niertumoren (2 punten) - Verklaar waarom mutaties binnen de introns zelf **niet** zijn onderzocht. - Verklaar waarom mutaties op de splice-plaatsen van de introns **wel** zijn onderzocht. Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen waarom de ene soort mutatie wel en de andere niet relevant is voor de functie van het genproduct. Je moet hierbij je kennis over genexpressie toepassen. Wat moet je kennen: Je moet de begrippen 'intron', 'exon', 'splicing', 'transcriptie', 'translatie' en 'genexpressie' kennen. Je moet weten wat de functie is van introns en exons in het proces van eiwitsynthese. Wat moet je kunnen: Je moet een causaal verband kunnen leggen tussen de locatie van een mutatie en het effect daarvan op het uiteindelijke eiwit. Je moet je antwoord helder en beknopt formuleren met de juiste vakterminologie. Waar op letten: Elk van de twee verklaringen levert een scorepunt op. Voor de eerste verklaring moet je benoemen dat introns uit het RNA worden verwijderd (gespliced) vóór de translatie, waardoor mutaties erin geen effect hebben op het eiwit. Voor de tweede verklaring moet je uitleggen dat mutaties op splice-plaatsen de splicing kunnen verstoren, wat leidt tot een afwijkend mRNA en daardoor een afwijkend eiwit. Gebruik de correcte vaktermen zoals 'splicing', 'transcriptie', 'translatie', 'genexpressie', 'mRNA' en 'eiwit'. Zorg dat je de oorzaak-gevolg relatie duidelijk maakt voor beide situaties. Kernbegrippen: genexpressie, splicing, introns, exons, mutaties, tumorsuppressorgenen, TP53 Veelgemaakte fouten: - Verwarren van introns en exons. - Niet begrijpen dat splice-plaatsen cruciaal zijn voor correcte splicing, ook al liggen ze bij de introns. - Een te algemeen antwoord geven zoals 'introns zijn junk-DNA' zonder het mechanisme van splicing te noemen. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/7 ## Vraag 8 – Genetica en niertumoren (2 punten) Over de resultaten in afbeelding 1 worden drie beweringen gedaan: 1 De mutaties in de exons zijn allemaal puntmutaties. 2 De mutaties in de exons zijn allemaal het gevolg van aristolochiazuur. 3 De introns zijn korter dan de exons. 2p 8 Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer erachter of de betreffende bewering wel of niet kan worden afgeleid uit afbeelding 1. Wat kun je verwachten: Je krijgt een afbeelding met een schematische weergave van een gen en mutaties. Je moet drie beweringen beoordelen op hun afleidbaarheid uit deze afbeelding. Wat moet je kennen: Je moet de basisstructuur van een gen kennen, inclusief de begrippen 'exon' en 'intron'. Je moet ook weten wat een 'puntmutatie' is. Wat moet je kunnen: Je moet informatie nauwkeurig kunnen aflezen en interpreteren uit een schematische afbeelding. Je moet onderscheid kunnen maken tussen informatie die expliciet aanwezig is en informatie die niet wordt gegeven of die je niet kunt afleiden. Waar op letten: Je moet elke bewering afzonderlijk beoordelen op basis van de informatie die direct in Afbeelding 1 wordt gepresenteerd. Je moet goed kijken naar de aard van de mutaties die in de exons zijn weergegeven (puntmutaties versus andere typen). Je moet controleren of de oorzaak van de mutaties (aristolochiazuur) in de afbeelding wordt genoemd of geïmpliceerd. Je moet de relatieve lengtes van introns en exons visueel vergelijken zoals weergegeven in de schematische tekening. Je moet je antwoord beperken tot 'wel' of 'niet' afleidbaar, zonder verdere uitleg. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/8 ## Vraag 9 – Genetica en niertumoren (1 punt) Vrouwen die kruidenpreparaten met Aristolochia hebben gebruikt, weten niet precies hoeveel aristolochiazuur ze hebben binnengekregen. Om te bepalen in hoeverre zij risico lopen op het ontwikkelen van kanker aan de urinewegen, kunnen twee methoden worden toegepast: 1 in het DNA van cellen van de urinewegen het aantal aristolactam-adducten bepalen 2 in het DNA van cellen van de urinewegen het aantal ‘A-T naar T-A’-mutaties bepalen Ga ervan uit dat beide methoden even betrouwbaar zijn; ze zijn echter niet even valide. Licht toe dat methode 1 minder geschikt is om het risico te bepalen dan methode 2. Wat kun je verwachten: Je moet een beredeneerd antwoord geven waarom de ene methode geschikter is dan de andere om het risico op kanker te bepalen, ondanks dat beide betrouwbaar zijn. Wat moet je kennen: Je moet de begrippen 'DNA-adduct', 'mutatie', 'DNA-herstel' en 'validiteit' kennen. Ook moet je weten hoe mutaties kunnen leiden tot kanker. Wat moet je kunnen: Je moet een causaal verband kunnen leggen tussen DNA-schade, mutaties en het risico op kanker. Je moet ook het concept van validiteit kunnen toepassen op onderzoeksmethoden. Waar op letten: Je legt uit waarom het meten van adducten (methode 1) minder direct gerelateerd is aan het kankerrisico dan het meten van mutaties (methode 2). Je benoemt het verschil tussen een DNA-adduct (potentiële schade) en een mutatie (daadwerkelijke verandering). Je vermeldt dat DNA-adducten hersteld kunnen worden, waardoor ze niet altijd tot mutaties leiden. Je gebruikt de term 'validiteit' correct in je uitleg. Je focust op de directe relatie met kankerrisico. Kernbegrippen: mutatie, DNA-schade, mutagene stof, kanker, validiteit Veelgemaakte fouten: - Het verschil tussen een DNA-adduct (potentiële schade) en een mutatie (daadwerkelijke verandering in de DNA-sequentie) niet begrijpen. - Het concept 'validiteit' verkeerd interpreteren; niet inzien dat het meten van het gevolg (mutatie) een directere en dus validere maat is voor risico dan het meten van de oorzaak (adduct). Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/9 ## Vraag 10 – Opgave 1 (2 punten) De stevigheid van de varianten groot zeegras verschilt. De bladschedes van de flexibele variant zijn slapper dan die van de robuuste. Licht toe dat de slappe bladschedes van de flexibele variant een aanpassing zijn aan de plaats waar deze variant voorkomt. Wat kun je verwachten: Je moet een eigenschap van een organisme koppelen aan een specifieke omgevingsfactor en uitleggen hoe deze eigenschap een voordeel biedt voor overleving in die omgeving. Wat moet je kennen: Je moet de concepten van adaptatie en abiotische factoren kennen. Je moet ook weten welke abiotische factoren een rol spelen in de getijdenzone (zoals de Waddenzee). Wat moet je kunnen: Je moet een oorzaak-gevolgrelatie kunnen formuleren tussen een morfologische eigenschap (slappe bladschedes) en een overlevingsvoordeel in een specifieke habitat (getijdenzone). Je moet hierbij de relevante abiotische factor benoemen. Waar op letten: Je benoemt een specifiek voordeel van de slappe bladschedes. Je koppelt dit voordeel aan een concrete abiotische factor die voorkomt in de getijdenzone. Je zorgt ervoor dat de redenering logisch en causaal is (eigenschap -> voordeel -> overleving in specifieke omstandigheid). Je vermijdt algemene uitspraken over 'flexibiliteit' en bent specifiek over de omgevingsfactor (bijvoorbeeld 'uitdroging bij eb' of 'golfslag'). Kernbegrippen: adaptatie, abiotische factoren, morfologie, ecosysteem, getijdenzone Veelgemaakte fouten: - Het niet specifiek benoemen van de abiotische factor in de getijdenzone (droogvallen, golfslag) en alleen een algemeen voordeel van flexibiliteit noemen. - De eigenschap (slappe bladschedes) niet correct koppelen aan het overlevingsvoordeel. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/10 ## Vraag 11 – Opgave 1 (3 punten) Beredeneer hoe eutrofiëring van het water een succesvolle herintroductie van de robuuste variant van het groot zeegras kan belemmeren. Wat kun je verwachten: Je moet een ecologische redenering opbouwen die de stappen van eutrofiëring naar het belemmeren van zeegrasgroei duidelijk maakt. Je moet de relatie tussen abiotische factoren (licht) en biologische processen (fotosynthese) kunnen leggen. Wat moet je kennen: Je moet de definitie en de directe gevolgen van eutrofiëring kennen. Je moet weten wat fotosynthese is en welke factoren hiervoor essentieel zijn. Ook moet je de rol van licht als abiotische factor in aquatische ecosystemen begrijpen. Wat moet je kunnen: Je moet een logische oorzaak-gevolgketen kunnen formuleren. Je moet de juiste biologische termen gebruiken en de primaire effecten van eutrofiëring op waterplanten kunnen onderscheiden van secundaire effecten. Je moet specifiek de impact op de lichtbeschikbaarheid voor fotosynthese kunnen benoemen. Waar op letten: Elk causaal stapje in je redenering is een scorepunt waard. Zorg dat je alle drie de stappen duidelijk benoemt. Gebruik de juiste vaktermen zoals 'eutrofiëring', 'algenbloei' en 'fotosynthese'. Focus op de directe impact van eutrofiëring op de lichtbeschikbaarheid voor het zeegras. Vermijd het noemen van zuurstoftekort als primaire oorzaak voor het afsterven van de plant, want dit is een veelvoorkomende valkuil en levert geen punten op. Leg uit hoe minder licht direct de fotosynthese beïnvloedt en daardoor de groei van het zeegras belemmert. Zorg voor een heldere en beknopte formulering van je redenering. Kernbegrippen: eutrofiëring, fotosynthese, concurrentie, abiotische factoren, ecosysteem, algenbloei Veelgemaakte fouten: - De meest voorkomende fout is het direct koppelen van eutrofiëring aan zuurstoftekort als oorzaak voor het afsterven van de plant. Hoewel zuurstoftekort kan optreden (vooral 's nachts door respiratie van algen), is de primaire oorzaak voor het afsterven van ondergedoken waterplanten het gebrek aan licht voor fotosynthese. Het correctievoorschrift merkt expliciet op dat hier geen punten voor worden toegekend. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/11 ## Vraag 12 – Opgave 1 (2 punten) Flexibel zeegras plant zich voornamelijk voort door middel van zaden, terwijl de robuuste variant zich vooral uitbreidt via wortelstokken. Leg uit dat de voortplantingswijze van de robuuste variant van invloed kan zijn geweest op het uitsterven van de populatie in de Nederlandse Waddenzee. Wat kun je verwachten: Je moet een verklaring geven voor het uitsterven van de robuuste zeegrasvariant, gebaseerd op de beschreven voortplantingswijze. Je moet de voortplantingswijze koppelen aan een ecologisch nadeel dat tot uitsterven kan leiden. Wat moet je kennen: Je moet de verschillen kennen tussen geslachtelijke en ongeslachtelijke voortplanting en de gevolgen hiervan voor genetische variatie. Je moet ook weten hoe genetische variatie de veerkracht van een populatie beïnvloedt tegen ziekten, veranderingen in het milieu of andere verstoringen. Daarnaast moet je de term 'wortelstokken' kunnen plaatsen in de context van ongeslachtelijke voortplanting. Wat moet je kunnen: Je moet een logische oorzaak-gevolg redenering opzetten. Je begint met de voortplantingswijze van de robuuste variant en leidt daaruit een of meerdere nadelen af die uiteindelijk het uitsterven van de populatie kunnen verklaren. Je moet hierbij relevante biologische termen correct gebruiken. Waar op letten: Elk causaal stapje in je redenering is een scorepunt waard. Zorg dat je de keten van oorzaak en gevolg duidelijk maakt. Benoem expliciet de voortplantingswijze (ongeslachtelijk via wortelstokken) en koppel deze aan een specifiek nadeel. Gebruik correcte vaktermen zoals 'genetische variatie', 'populatie', 'ongunstige omstandigheden' of 'ziekteverwekkers'. Je moet een directe link leggen tussen de voortplantingswijze en het uitsterven van de populatie. Je antwoord moet een van de drie mogelijke verklaringen uit het correctievoorschrift omvatten, of een logische combinatie daarvan. Kernbegrippen: ongeslachtelijke voortplanting, genetische variatie, populatiekwetsbaarheid, uitsterven, wortelstokken, ecosysteemherstel Veelgemaakte fouten: - Niet koppelen van de voortplantingswijze (ongeslachtelijk via wortelstokken) aan een concrete kwetsbaarheid (lage genetische variatie, trage verspreiding, gevoeligheid voor bodemverstoring). - Verwarren van de eigenschappen van de robuuste en flexibele variant. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/12 ## Vraag 13 – Opgave 1 (2 punten) Zowel de bladeren als de wortels van zeegras hebben luchtruimtes. Overdag wordt de geproduceerde zuurstof naar de wortels en wortelstokken getransporteerd en wordt een deel van deze zuurstof aan het sediment afgegeven (afbeelding 4). ’s Nachts raakt de zuurstof in het sediment snel op. In de cellen van de wortel leidt het zuurstoftekort ’s nachts tot de productie van ethanol. Enkele deelprocessen van de dissimilatie zijn: 1 oxidatieve fosforylering 2 omzetting van NADH in NAD+ 3 omzetting van NAD+ in NADH 4 vorming van ATP Welke van deze processen vinden in de zuurstofloze situatie in de wortelcellen plaats? Schrijf de nummers 1 tot en met 4 onder elkaar en noteer erachter of het betreffende proces dan wel of niet plaatsvindt. Wat kun je verwachten: Je krijgt een vraag over de dissimilatieprocessen in een specifieke, zuurstofloze situatie. Je moet bepalen welke van de gegeven deelprocessen wel of niet plaatsvinden onder deze omstandigheden. Wat moet je kennen: Je moet de verschillende fasen van dissimilatie kennen: glycolyse, citroenzuurcyclus, en oxidatieve fosforylering. Je moet het verschil tussen aerobe en anaerobe dissimilatie (gisting) begrijpen, inclusief de rol van zuurstof en de NAD+/NADH-cyclus in beide processen. Specifiek moet je weten dat ethanolproductie duidt op alcoholische gisting. Wat moet je kunnen: Je moet de beschreven situatie (zuurstoftekort in wortelcellen, productie van ethanol) kunnen koppelen aan anaerobe dissimilatie. Je moet de functie van de genoemde deelprocessen kunnen analyseren in de context van een zuurstofloze omgeving en correct kunnen aangeven of ze plaatsvinden. Waar op letten: Je moet de processen van aerobe en anaerobe dissimilatie goed uit elkaar houden. Je moet de rol van zuurstof als elektronenacceptor bij oxidatieve fosforylering kennen. Je moet de functie van NAD+/NADH in zowel glycolyse als gisting begrijpen. Je moet weten dat glycolyse en ATP-productie via substraatfosforylering ook zonder zuurstof plaatsvinden. Je moet elk proces afzonderlijk beoordelen en correct 'wel' of 'niet' noteren. Kernbegrippen: dissimilatie, aerobe dissimilatie, anaerobe dissimilatie, glycolyse, oxidatieve fosforylering, alcoholische gisting, NADH/NAD+ Veelgemaakte fouten: - Verwarring tussen aerobe en anaerobe processen. - Onjuist aannemen dat ATP-productie stopt zonder zuurstof. - Niet begrijpen van de rol van de NAD+/NADH-cyclus in glycolyse en gisting. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/13 ## Vraag 14 – Opgave 1 (3 punten) Een aantal jaren achtereen zaaiden vrijwilligers op vier percelen in de Nederlandse Waddenzee zaden van groot zeegras, geoogst uit het Duitse deel van de Waddenzee waar nog grote velden met groot zeegras zijn. De getallen in afbeelding 5 geven aan hoeveel plantjes er zijn opgekomen. De zaden ontkiemen wel, maar er vestigen zich onvoldoende planten om een zeegras-populatie te verkrijgen die zichzelf in stand kan houden. Onderzoekers noemen als mogelijke oorzaken van het slechte resultaat: zeewier, golfslag en de aanwezigheid van wadpieren. Om informatie te krijgen over de invloed van de drie factoren in de Waddenzee (zeewier, golfslag en wadpieren), is een proefopstelling aangelegd op vier locaties met zeegras. Op elke locatie werden acht proefvlakken uitgezet: zeven proefvlakken kregen elk een andere combinatie van behandelingen, een proefvlak diende als controle (tabel 1). tabel 1 De verschillende behandelingen werden als volgt gerealiseerd: − Zeewier werd tegengehouden door een kooi van fijn gaas te plaatsen. − Golfslag werd tegengehouden door zandzakken te leggen. − Wadpieren werden tegengehouden door gaas op de zeebodem aan te brengen. Licht toe waarom de onderzoekers in hun proefopstelling deze zeven combinaties van behandelingen hebben opgenomen. − Noteer het nummer van de controle. Wat kun je verwachten: Je krijgt een beschrijving van een ecologisch probleem en een experimenteel ontwerp om mogelijke oorzaken te onderzoeken. Je moet de opzet van het experiment analyseren en de functie van de verschillende behandelingen en de controle uitleggen. Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van een goed experimenteel ontwerp kennen, waaronder het belang van een controle-experiment en het testen van zowel individuele variabelen als combinaties van variabelen om interactie-effecten te kunnen waarnemen. Wat moet je kunnen: Je moet de functie van verschillende experimentele behandelingen kunnen toelichten en de controle-situatie kunnen identificeren. Je moet ook kunnen uitleggen waarom het testen van combinaties van factoren nodig is om een volledig beeld te krijgen van hun invloed. Waar op letten: Je moet uitleggen waarom zowel het weghalen van individuele factoren als het weghalen van combinaties van factoren belangrijk is. Je moet expliciet benoemen dat het testen van combinaties nodig is om interactie-effecten te bepalen. Je moet het nummer van de controlebehandeling correct identificeren. Zorg ervoor dat je de termen 'individuele factor', 'combinatie van factoren' en 'interactie' correct gebruikt. Je antwoord moet duidelijk maken dat je begrijpt wat het doel is van elk type behandeling in relatie tot de onderzoeksvraag. Kernbegrippen: experimenteel ontwerp, controle-experiment, onafhankelijke variabele, interactie-effect, ecologisch onderzoek Veelgemaakte fouten: - Het verwarren van de controle-groep met een van de behandelingen. - Niet inzien dat het testen van combinaties van factoren nodig is om interactie-effecten te meten. - Mogelijke verwarring door een typo in het voorbeeldantwoord van het correctievoorschrift (behandeling 5 i.p.v. 4 voor het weghalen van één factor). Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/14 ## Vraag 15 – Opgave 1 (2 punten) Tijdens haar levenscyclus behoort een tijgermugvrouwtje tot verschillende trofische niveaus. Enkele trofische niveaus zijn: 1 consument van de 1e orde 2 consument van de 2e orde 3 consument van de 3e orde 4 producent 5 reducent Tot welk of welke van deze trofische niveaus kan de tijgermug behoren als larve? En als volwassen vrouwtje? Schrijf larve en volwassen vrouwtje onder elkaar en noteer het juiste nummer of de juiste nummers erachter. Wat kun je verwachten: Je moet de trofische niveaus van een organisme in verschillende levensstadia kunnen bepalen. Dit vereist inzicht in de voedselbronnen van de tijgermug in zowel het larvale als het volwassen stadium. Wat moet je kennen: Je moet de definities van trofische niveaus (producent, consument van de 1e, 2e, 3e orde, reducent) kennen. Je moet ook weten dat een organisme in verschillende levensstadia verschillende voedingswijzen kan hebben en daardoor tot verschillende trofische niveaus kan behoren. Wat moet je kunnen: Je kunt de voedselbronnen van de tijgermug in de verschillende levensstadia analyseren en deze correct koppelen aan de bijbehorende trofische niveaus. Je kunt ook redeneren dat een organisme tot meerdere trofische niveaus kan behoren, afhankelijk van de specifieke voedselbron. Waar op letten: Je benoemt voor elk levensstadium (larve en volwassen vrouwtje) de juiste trofische niveaus. Je redeneert correct over de voedselbronnen van de larve (dood organisch materiaal van producenten). Je redeneert correct over de verschillende voedselbronnen van het volwassen vrouwtje (nectar én bloed). Je houdt rekening met de mogelijkheid dat het volwassen vrouwtje bloed zuigt van zowel herbivoren als carnivoren, wat leidt tot meerdere trofische niveaus. Elk correct benoemd trofisch niveau voor een levensstadium levert een deelscore op. Kernbegrippen: trofisch niveau, consument, producent, levenscyclus, voedselketen Veelgemaakte fouten: - Vergeten dat een organisme tot meerdere trofische niveaus kan behoren. - De voeding van de larve (detrivoor/herbivoor) verwarren met de voeding van het volwassen dier (nectarivoor/parasiet). - Niet alle voedselbronnen van het volwassen vrouwtje meenemen in de analyse (zowel nectar als bloed). Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/15 ## Vraag 16 – Zeegras populatie factoren (1 punt) Licht toe dat daglengte een betrouwbaardere stimulus is voor het leggen van diapauze-eitjes dan temperatuur. Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen waarom daglengte een betrouwbaardere indicator is voor het leggen van diapauze-eitjes dan temperatuur. Dit vraagt om een vergelijking tussen de twee abiotische factoren. Wat moet je kennen: Je moet de concepten 'diapauze', 'abiotische factoren' en 'seizoensritme' kennen. Ook moet je weten hoe daglengte en temperatuur zich gedragen gedurende een jaar. Wat moet je kunnen: Je moet een causaal verband kunnen leggen tussen de eigenschappen van daglengte en temperatuur en hun betrouwbaarheid als stimulus voor een biologisch proces zoals diapauze. Waar op letten: Je moet expliciet het verschil in betrouwbaarheid tussen daglengte en temperatuur benoemen. Je moet aangeven dat daglengte een vast, voorspelbaar patroon volgt. Je moet aangeven dat temperatuur onvoorspelbaar kan fluctueren. Gebruik de term 'stimulus' of 'indicator' in je antwoord. Zorg dat je antwoord direct de vraag beantwoordt en niet alleen een van de factoren beschrijft. Kernbegrippen: abiotische factoren, stimulus, diapauze, adaptatie, ecologie, seizoensritme Veelgemaakte fouten: - Vergeten het contrast te maken tussen daglengte en temperatuur; alleen zeggen dat daglengte betrouwbaar is, is niet voldoende. De vraag impliceert een vergelijking. - Aannemen dat temperatuur ook een betrouwbare, zij het minder betrouwbare, indicator is. De kern is de onvoorspelbaarheid van temperatuurfluctuaties (bijv. een warme herfstdag). Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/16 ## Vraag 17 – Zeegras populatie factoren (2 punten) In 1985 werd voor het eerst een grote hoeveelheid tijgermuggen gezien in Texas (VS), vermoedelijk afkomstig uit een container autobanden uit Japan. Geholpen door het transport van de autobanden kon de tijgermug zich over een groot deel van Noord-Amerika verspreiden. Kort na deze invasie in Noord-Amerika hebben onderzoekers de ‘kritische fotoperiode’ bepaald van tijgermugpopulaties in de VS en Japan. De kritische fotoperiode is de daglengte die in het najaar bij 50% van de vrouwtjes leidt tot de productie van diapauze-eitjes. In beide landen werden tijgermuggen verzameld in een gebied dat zich uitstrekt van zuid naar noord (van 26° tot 42° noorderbreedte). De resultaten van dit onderzoek zijn weergegeven in afbeelding 3, diagram 1. Twintig jaar later is het onderzoek opnieuw uitgevoerd. De resultaten hiervan zijn weergegeven in diagram 2. Over de resultaten van de onderzoeken worden drie beweringen gedaan: 1 In 2008 legden tijgermuggen in de VS gemiddeld later in het jaar diapauze-eitjes dan in 1988. 2 Populaties die in Noord-Amerika of Japan zuidelijker leven dan 26° NB kunnen geen diapauze-eitjes leggen. 3 De Noord-Amerikaanse tijgermuggen zijn afstammelingen van een Japanse populatie uit een gematigde regio, noordelijker dan 30° NB. Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer bij elk nummer of de betreffende bewering wel of niet wordt ondersteund door de gegevens in afbeelding 3. Wat kun je verwachten: Je krijgt een vraag over de verspreiding en adaptatie van de tijgermug, waarbij je grafieken moet analyseren die de kritische fotoperiode weergeven over verschillende breedtegraden en tijdsperioden. Je moet drie beweringen beoordelen op basis van deze grafieken. Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van evolutie en adaptatie kennen, in het bijzonder hoe populaties zich kunnen aanpassen aan nieuwe omgevingen. Je moet ook weten wat 'fotoperiode' en 'diapauze' in deze context betekenen. Daarnaast moet je bekend zijn met het aflezen en interpreteren van scatterplots en regressielijnen. Wat moet je kunnen: Je moet nauwkeurig gegevens kunnen aflezen uit grafieken (afbeelding 3, diagram 1 en 2). Je moet de relatie tussen breedtegraad, kritische fotoperiode en het moment van diapauze-eitjes leggen kunnen leggen. Je moet logisch kunnen redeneren om te bepalen of een bewering wordt ondersteund door de gepresenteerde data, zonder te extrapoleren buiten de gegeven informatie. Waar op letten: Je moet de term 'kritische fotoperiode' correct interpreteren in relatie tot het moment van diapauze-eitjes leggen. Een hogere kritische fotoperiode betekent dat diapauze eerder in het najaar begint (bij langere dagen). Je moet de gegevens van de VS-populatie en de Japanse populatie zorgvuldig vergelijken in beide diagrammen (1988 en 2008). Je moet oppassen met extrapoleren: trek geen conclusies over gebieden buiten het bereik van de gemeten breedtegraden. Je moet de regressielijnen en de individuele datapunten correct aflezen en interpreteren. Je moet elke bewering afzonderlijk beoordelen op basis van de *gepresenteerde gegevens* in de grafieken. Kernbegrippen: evolutie, adaptatie, natuurlijke selectie, fotoperiodiciteit, diapauze, grafiekinterpretatie Veelgemaakte fouten: - Verkeerde interpretatie van 'kritische fotoperiode': een hogere waarde betekent dat diapauze *eerder* in het najaar begint (bij langere dagen), niet later. - Verwarren van de data van VS en Japan. - Extrapoleren van de data buiten het gemeten bereik (voor bewering 2). Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/17 ## Vraag 18 – Zeegras populatie factoren (1 punt) Geef een verklaring voor de geringe variatie in kritische fotoperiode van de Amerikaanse populaties in 1988. Wat kun je verwachten: Je moet een verklaring geven voor een waarneming in een grafiek, waarbij je informatie uit de tekst en je kennis van evolutie combineert. Wat moet je kennen: Je moet het begrip 'founder effect' (stichtereffect) kennen en begrijpen hoe dit de genetische variatie in een populatie beïnvloedt. Je moet ook weten dat fenotypische kenmerken, zoals de kritische fotoperiode, een genetische basis hebben. Wat moet je kunnen: Je moet de grafiek van 1988 correct interpreteren en de geringe variatie in de Amerikaanse populaties herkennen. Je moet de informatie over de introductie van de tijgermug in 1985 gebruiken om een evolutionaire verklaring te formuleren. Je moet een causaal verband kunnen leggen tussen de introductie van een klein aantal individuen en de geringe genetische variatie in de nieuwe populatie. Waar op letten: Je moet expliciet verwijzen naar de introductie van de muggen in 1985 met een klein aantal individuen. Je moet de term 'founder effect' of 'stichtereffect' correct toepassen, of de implicatie ervan beschrijven (geringe genetische variatie door een kleine startpopulatie). Je moet de link leggen tussen de geringe genetische variatie en de geringe variatie in de kritische fotoperiode. Je moet je antwoord baseren op de data van 1988 en niet die van 2008. Je moet een verklaring geven, niet alleen de waarneming uit de grafiek beschrijven. Kernbegrippen: evolutie, populatiegenetica, founder effect, genetische variatie Veelgemaakte fouten: - Alleen de grafiek beschrijven (bijvoorbeeld 'de punten liggen dicht bij elkaar') zonder een evolutionaire verklaring te geven. - De informatie uit de tekst over de introductie van de muggen in 1985 niet gebruiken om de data uit 1988 te verklaren. - De data van 1988 en 2008 door elkaar halen. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/18 ## Vraag 19 – Zeegras populatie factoren (2 punten) Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer bij elke relatie welke vorm van symbiose hier het meest passend is. Wat kun je verwachten: Je moet de drie genummerde relaties in afbeelding 4 analyseren en voor elke relatie de meest passende vorm van symbiose benoemen. Let goed op de richting van de pijlen en de aard van de interactie tussen de organismen of het virus. Wat moet je kennen: Je moet de definities van de verschillende vormen van symbiose kennen: parasitisme (één voordeel, ander nadeel), commensalisme (één voordeel, ander geen voor- of nadeel) en mutualisme (beide voordeel). Je moet ook de rol van een vector begrijpen. Wat moet je kunnen: Je kunt een schema met biologische relaties interpreteren. Je kunt de juiste biologische termen toepassen op specifieke interacties tussen organismen of een organisme en een virus. Je kunt relevante informatie uit de tekst combineren met de afbeelding om tot de juiste conclusie te komen. Waar op letten: Let goed op de richting van de pijlen in het schema; deze geven aan wie invloed uitoefent op wie. Denk bij elke relatie na over wie er voordeel (+) heeft, wie er nadeel (-) heeft, en wie er geen van beide (0) heeft. Verwar de relatie tussen de mug en het virus niet met de relatie tussen de mug en de mens. Lees de bijbehorende tekst zorgvuldig door, vooral de zin over de mug en het virus, want deze is cruciaal voor één van de antwoorden. Gebruik de correcte vakterm voor elke vorm van symbiose. Kernbegrippen: symbiose, parasitisme, commensalisme, vector, gastheer, pathogeen Veelgemaakte fouten: - De relatie bij pijl 2 (mens -> tijgermug) onjuist interpreteren als de voedselrelatie (parasitisme), in plaats van de relatie tussen de virus en de mug (commensalisme) die door deze interactie tot stand komt. - De informatie uit de tekst dat de mug geen last heeft van het virus negeren. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/19 ## Vraag 20 – Zeegras populatie factoren (2 punten) Noteer twee aspecten die onderzocht moeten zijn voordat het middel door mensen gebruikt kan worden. Wat kun je verwachten: Je moet twee specifieke aspecten noemen die essentieel zijn om te onderzoeken voordat een nieuw middel door mensen gebruikt mag worden. Denk hierbij aan de veiligheid en effectiviteit van het middel. Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van geneesmiddelenonderzoek kennen, inclusief de verschillende fasen en de belangrijke aspecten die daarbij onderzocht worden, zoals dosering, bijwerkingen en interacties. Wat moet je kunnen: Je moet specifieke, relevante aspecten kunnen benoemen die van belang zijn bij de goedkeuring van een geneesmiddel voor menselijk gebruik. Je moet onderscheid kunnen maken tussen algemene veiligheid en specifieke onderzoeksgebieden. Waar op letten: Noem twee duidelijk verschillende aspecten. Twee voorbeelden van bijwerkingen tellen bijvoorbeeld als één aspect. Zorg dat je antwoorden specifiek genoeg zijn en niet te algemeen, zoals 'veiligheid'. Denk aan zowel de effectiviteit als de veiligheid van het middel. Overweeg de korte- en langetermijneffecten en interacties met andere stoffen of omstandigheden. Kernbegrippen: geneesmiddelenonderzoek, klinische studies, toxicologie, dosering, bijwerkingen, contra-indicaties Veelgemaakte fouten: - Antwoorden zijn te vaag, zoals 'of het veilig is', in plaats van specifieke onderzoeksaspecten. - Niet twee verschillende aspecten noemen, maar bijvoorbeeld twee voorbeelden van bijwerkingen, wat maar één punt oplevert. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/20 ## Vraag 21 – Opgave 1 (2 punten) Menstruatie is relatief recent in de evolutie ontstaan. In afbeelding 1 is in een fylogenetische stamboom van een groot aantal zoogdieren aangegeven of ze wel of niet menstrueren of dat dat niet bekend is. Drie beweringen over de fylogenetische stamboom in afbeelding 1 zijn: 1 Menstruatie is in de evolutie ten minste drie keer onafhankelijk ontstaan. 2 Tijdens de evolutie van primaten is het menstrueren in ten minste één afstammingslijn weer verloren gegaan. 3 Menstruerende vleermuizen zijn meer verwant aan primaten dan niet-menstruerende vleermuizen. Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer erachter of de betreffende bewering wel of niet wordt ondersteund door de fylogenetische stamboom in afbeelding 1. Wat kun je verwachten: Je analyseert een fylogenetische stamboom en beoordeelt beweringen over de evolutie van een kenmerk (menstruatie) en de verwantschap tussen soorten. Je moet de legenda goed interpreteren en de structuur van de stamboom begrijpen om de beweringen te controleren. Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van fylogenetische stambomen (cladogrammen) kennen, inclusief hoe je verwantschap afleest (gemeenschappelijke voorouders) en hoe je convergente evolutie en het verlies van kenmerken in een stamboom herkent. Je moet ook de betekenis van de verschillende lijnstijlen in de legenda begrijpen. Wat moet je kunnen: Je kunt de informatie uit de fylogenetische stamboom correct aflezen en interpreteren. Je kunt de evolutionaire geschiedenis van een kenmerk reconstrueren op basis van de stamboom. Je kunt beweringen over verwantschap en de evolutie van kenmerken controleren aan de hand van de gepresenteerde data. Je kunt specifiek het concept van 'onafhankelijk ontstaan' (convergente evolutie) en 'verloren gaan' van een kenmerk toepassen op de stamboom. Waar op letten: Let goed op de legenda: welke lijnstijl hoort bij 'menstrueert wel', 'menstrueert niet' en 'niet bekend'. Voor bewering 1: zoek naar meerdere, onafhankelijke takken waar menstruatie voorkomt, gescheiden door takken waar het niet voorkomt. Dit duidt op onafhankelijk ontstaan. Voor bewering 2: zoek binnen een clade (zoals primaten of vleermuizen) naar een situatie waar een kenmerk (menstruatie) aanwezig is bij de meeste soorten, maar afwezig bij één of meer nauw verwante soorten. Let op de 'vliegende vos' binnen de vleermuizen. Voor bewering 3: verwantschap wordt bepaald door de meest recente gemeenschappelijke voorouder, niet door het delen van een kenmerk dat convergent kan zijn geëvolueerd. Vergelijk de gemeenschappelijke voorouder van menstruerende vleermuizen met primaten, en die van niet-menstruerende vleermuizen met primaten. Elke bewering moet afzonderlijk worden gecontroleerd aan de hand van de stamboom. Geef per bewering aan of deze 'wel' of 'niet' wordt ondersteund. Kernbegrippen: fylogenie, cladogram, evolutie, convergente evolutie, verloren kenmerk, verwantschap Veelgemaakte fouten: - Verwarren van verwantschap met uiterlijke gelijkenis (zoals het kenmerk menstruatie). - Onjuist aflezen van de meest recente gemeenschappelijke voorouder om verwantschap te bepalen. - Moeite met het concept van convergente evolutie (onafhankelijk ontstaan van een kenmerk) of het verlies van een kenmerk in een afstammingslijn. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/21 ## Vraag 22 – Opgave 1 (2 punten) Huismuizen menstrueren niet (afbeelding 1). Het is onderzoekers echter wel gelukt een menstruatie bij huismuizen op te wekken. Hiervoor lieten ze een huismuisvrouwtje paren met een onvruchtbaar huismuismannetje. Hierdoor ontstond een schijnzwangerschap: het geel lichaam geeft progesteron af, waardoor kenmerken van een zwangerschap ontstaan. Tijdens deze schijnzwangerschap werd het oppervlak van het baarmoederslijmvlies heel voorzichtig bekrast, waardoor decidualisatie optrad. Na tien dagen eindigde de schijnzwangerschap en trad er bij het huismuisvrouwtje een bloeding uit de baarmoeder op. De bloeding bij dit huismuisvrouwtje en de maandelijkse menstruatie bij de mens worden op dezelfde manier in gang gezet. Leg uit hoe bij de mens afwezigheid van een embryo leidt tot de menstruatie. Wat kun je verwachten: Je krijgt een vraag over de menstruatiecyclus en de hormonale regulatie daarvan. Je moet een oorzaak-gevolgrelatie uitleggen die leidt tot menstruatie bij afwezigheid van een embryo. Wat moet je kennen: Je moet de rol van hormonen zoals HCG, LH en progesteron kennen in de menstruatiecyclus en zwangerschap. Je moet ook weten wat het geel lichaam (corpus luteum) is en wat de functie ervan is. Wat moet je kunnen: Je moet een logische causale keten kunnen opstellen die de afwezigheid van een embryo verbindt met het optreden van menstruatie. Je moet de juiste biologische termen gebruiken en de processen in de juiste volgorde benoemen. Waar op letten: Je moet de rol van HCG of LH benoemen in relatie tot het geel lichaam. Je moet de invloed van het geel lichaam op de progesteronproductie correct beschrijven. Je moet de daling van progesteron koppelen aan het afstoten van het baarmoederslijmvlies. Elke correcte causale stap levert een scorepunt op. Gebruik de juiste vakterminologie, zoals 'geel lichaam', 'progesteron' en 'HCG'. Kernbegrippen: menstruatiecyclus, hormonale regulatie, corpus luteum, geel lichaam, progesteron, HCG, LH, endometrium, decidua Veelgemaakte fouten: - Verwarring tussen de rol van LH en HCG. - Niet de volledige causale keten benoemen: geen embryo -> geen HCG -> afbraak geel lichaam -> daling progesteron -> afstoting baarmoederslijmvlies. - Het niet noemen van het specifieke hormoon progesteron. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/22 ## Vraag 24 – Opgave 1 (2 punten) Een evolutionaire verklaring voor het ontstaan van spontane decidualisatie is dat de moeder zich hiermee beschermt tegen het embryo. Doordat moeder en foetus geen identiek genenpakket hebben, zijn hun belangen evolutionair gezien verschillend. De foetus probeert via de placenta zo veel mogelijk voedingsstoffen aan de moeder te onttrekken. Het belang van de moeder is investeren in de groeiende foetus, maar ook in toekomstige kinderen. Op verschillende organisatieniveaus komt het evolutionaire moeder-foetus-conflict naar voren. Twee veranderingen tijdens innesteling en vroege zwangerschap zijn: 1 De slagadertjes in de decidua van de moeder verliezen hun spierweefsel. 2 Placentahormonen maken de moeder minder gevoelig voor insuline. Licht toe dat zowel verandering 1 als verandering 2 gunstig is voor de foetus. Wat kun je verwachten: Je moet twee veranderingen in het lichaam van de moeder uitleggen vanuit het perspectief van de foetus. Je legt uit hoe deze veranderingen gunstig zijn voor de foetus. Wat moet je kennen: Je moet de functie van spierweefsel in bloedvaten kennen en de rol van insuline bij de regulatie van de bloedsuikerspiegel. Ook moet je de basisprincipes van transport van stoffen tussen moeder en foetus via de placenta begrijpen. Wat moet je kunnen: Je kunt causale verbanden leggen tussen fysiologische veranderingen en de gevolgen daarvan voor de foetus. Je kunt je redenering helder en beknopt formuleren, waarbij je de juiste biologische termen gebruikt. Waar op letten: Elke correcte causale stap voor beide veranderingen levert een scorepunt op. Je moet expliciet de gunstige effecten voor de foetus benoemen. Zorg dat je de functie van spierweefsel in bloedvaten correct relateert aan bloedstroom. Leg duidelijk uit hoe verminderde insulinegevoeligheid leidt tot meer glucose voor de foetus. Gebruik de juiste vakterminologie, zoals 'bloedsuikergehalte' of 'glucose'. Kernbegrippen: zwangerschap, placenta, hormonen, insuline, bloedsuikerspiegel, gaswisseling, voedingsstoffen, evolutionair conflict Veelgemaakte fouten: - Niet uitleggen hoe verandering 1 (verlies spierweefsel) leidt tot meer bloed/voedingsstoffen. - Niet uitleggen hoe verandering 2 (insulineresistentie) leidt tot meer glucose voor de foetus. - Het perspectief van de moeder beschrijven in plaats van het gevraagde perspectief van de foetus. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/24 ## Vraag 25 – Opgave 1 (1 punt) Licht toe wat het evolutionaire voordeel is van zo’n miskraam. Wat kun je verwachten: Je moet een evolutionair voordeel van een miskraam kunnen uitleggen. Dit betekent dat je de link moet leggen tussen de miskraam en het reproductieve succes (fitness) van het moederdier op de lange termijn. Wat moet je kennen: Je moet de kernbegrippen van evolutie kennen, zoals 'natuurlijke selectie', 'fitness' en 'reproductief succes'. Je moet ook begrijpen wat 'ouderlijke investering' inhoudt en hoe dit gerelateerd is aan energie en tijd. Wat moet je kunnen: Je kunt een causaal verband leggen tussen een biologisch proces (miskraam) en het evolutionaire voordeel ervan. Je kunt redeneren vanuit het perspectief van de overleving en voortplanting van de soort, en niet vanuit een individueel of emotioneel perspectief. Waar op letten: Je antwoord moet een evolutionair voordeel beschrijven, gericht op het verhogen van de fitness of het reproductieve succes van het moederdier. Je moet de link leggen met het besparen van energie of tijd. Je moet benoemen dat het moederdier hierdoor een nieuwe kans krijgt op gezonde nakomelingen. Vermijd emotionele of niet-biologische verklaringen. Gebruik correcte vaktaal zoals 'fitness' of 'reproductief succes'. Kernbegrippen: evolutie, natuurlijke selectie, fitness, reproductieve strategie, ouderlijke investering Veelgemaakte fouten: - Antwoord geven vanuit een individueel/emotioneel perspectief in plaats van een evolutionair/fitness perspectief. - Verwarren van proximate (mechanistische) en ultimate (evolutionaire) verklaringen. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/25 ## Vraag 26 – Zeegras populatie factoren (1 punt) Licht toe dat cAMP een second messenger wordt genoemd. Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen waarom cAMP een 'second messenger' wordt genoemd, waarbij je de rol van een 'first messenger' in de signaaltransductie betrekt. Wat moet je kennen: Je moet de begrippen 'first messenger' en 'second messenger' kennen en begrijpen hoe ze samenwerken in signaaltransductie. Je moet ook weten dat cAMP een intracellulair signaalmolecuul is dat een celrespons initieert na een extern signaal. Wat moet je kunnen: Je moet een biologisch begrip correct definiëren en de functie ervan in een proces (signaaltransductie) kunnen plaatsen. Je moet de relatie tussen een extracellulair signaal en een intracellulaire respons kunnen beschrijven. Waar op letten: Je moet expliciet de aanwezigheid van een 'first messenger' (eerste boodschapper) noemen. Je moet aangeven dat de 'first messenger' extracellulair is en de cel niet binnengaat. Je moet uitleggen dat cAMP (de 'second messenger') intracellulair het signaal doorgeeft. Je moet de koppeling maken tussen het externe signaal en de uiteindelijke celrespons via cAMP. Je moet correcte vakterminologie gebruiken. Kernbegrippen: signaaltransductie, second messenger, cAMP, hormonen, receptoren, celcommunicatie Veelgemaakte fouten: - Vergeten te noemen dat er een 'first messenger' (eerste signaalstof) aan voorafgaat, wat de term 'second messenger' juist verklaart. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/26 ## Vraag 27 – Zeegras populatie factoren (2 punten) Drie uitspraken die de werking van progesteron bij menstruerende zoogdieren in verband brengen met een toename van cAMP in baarmoederslijmvliescellen zijn: 1 Progesteron vormt met de membraanreceptor een complex dat aan het DNA bindt en zo de expressie van cAMP verhoogt. 2 Progesteron zet bepaalde cellen aan tot de afgifte van een signaalstof die bindt aan de membraanreceptor op baarmoederslijmvliescellen. 3 Progesteron veroorzaakt in baarmoederslijmvliescellen verminderde expressie van het enzym adenylcyclase. Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer erachter of de betreffende uitspraak wel of niet juist kan zijn. Wat kun je verwachten: Je krijgt drie uitspraken over de werking van progesteron en de toename van cAMP. Je moet elke uitspraak beoordelen op juistheid, gebaseerd op je kennis van hormoonwerking en de informatie uit de bijgevoegde afbeelding. Wat moet je kennen: Je moet de algemene principes van hormoonwerking kennen, met name het verschil tussen steroïdhormonen (zoals progesteron) en peptidehormonen/neurotransmitters. Je moet de basisprincipes van signaaltransductie via G-eiwit gekoppelde receptoren en de rol van second messengers zoals cAMP en het enzym adenylcyclase kennen. Ook moet je weten wat genexpressie inhoudt. Wat moet je kunnen: Je moet de informatie uit de vraagtekst en afbeelding 2 combineren en kritisch analyseren. Je moet de logische consistentie van elke uitspraak controleren met je biologische kennis en de gegeven context. Je moet oorzaak-gevolgrelaties correct kunnen leggen en onjuiste beweringen kunnen identificeren. Waar op letten: Je moet de functie van progesteron als steroïdhormoon kennen en weten hoe het doorgaans werkt (intracellulaire receptor). Je moet de signaaltransductieroute in afbeelding 2 correct interpreteren, inclusief de rol van de membraanreceptor, G-eiwit, adenylcyclase en cAMP. Je moet de relatie tussen de toename van cAMP (gegeven in de vraag) en de activiteit van adenylcyclase (uit afbeelding 2) logisch beredeneren. Je moet onderscheid maken tussen de directe binding van progesteron aan een receptor en een indirecte route via een andere signaalstof. Je moet de term 'expressie van cAMP' kritisch beoordelen; cAMP is een molecuul, geen eiwit waarvan de expressie direct wordt verhoogd. Kernbegrippen: signaaltransductie, second messenger, hormoonwerking, celcommunicatie, enzymwerking Veelgemaakte fouten: - Verwarring tussen membraanreceptoren en intracellulaire receptoren. - Onjuiste interpretatie van de term 'genexpressie' in relatie tot cAMP. - Het niet koppelen van de toename van cAMP (tekst) aan de functie van adenylcyclase (figuur). Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/27 ## Vraag 28 – Zeegras populatie factoren (2 punten) Tijdens de zwangerschap en de daaropvolgende zoogperiode ligt de menstruatiecyclus van menstruerende zoogdieren stil. Het zuigen van het jong beïnvloedt de afgifte van GnRH en LH bij het moederdier. 2p 28 Wordt door het zogen de afgifte van GnRH bij de moeder gestimuleerd of geremd? En wordt de afgifte van LH dan gestimuleerd of geremd? GnRH-productie LH-productie A gestimuleerd gestimuleerd B gestimuleerd geremd C geremd gestimuleerd D geremd geremd Wat kun je verwachten: Je krijgt een vraag over de hormonale regulatie van de menstruatiecyclus en de invloed van zogen hierop. Je moet de relatie tussen verschillende hormonen en hun effect op de cyclus kunnen benoemen. Wat moet je kennen: Je moet de werking van de menstruatiecyclus kennen, inclusief de rol van GnRH (Gonadotropin-releasing hormone) en LH (Luteïniserend hormoon). Je moet ook weten hoe zogen de menstruatiecyclus beïnvloedt. Wat moet je kunnen: Je moet de causale verbanden tussen het zogen, de afgifte van GnRH en de afgifte van LH kunnen benoemen. Je moet logisch kunnen redeneren over de hormonale cascade die leidt tot het stilvallen van de menstruatiecyclus. Waar op letten: Elke correcte causale stap (GnRH en LH) levert een scorepunt op. Je moet de juiste richting van de beïnvloeding (stimulatie of remming) voor beide hormonen correct benoemen. Denk na over het eindresultaat: de menstruatiecyclus ligt stil. Welke hormonale veranderingen zijn hiervoor nodig? Gebruik je kennis over de hypothalamus-hypofyse-gonaden-as. Verwar de effecten van zogen niet met andere hormonale invloeden tijdens de zwangerschap. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/28 ## Vraag 30 – Zeegras populatie factoren (1 punt) N₂O werkt snel. Binnen een minuut is het effect op de hersenen merkbaar, maar dit effect is even snel alweer voorbij. Enkele bloedvaten zijn: 1 aorta 2 halsader 3 halsslagader 4 longader 5 longslagader 6 onderste holle ader Door welke van deze bloedvaten gaat een N₂O-molecuul op de kortste route van de plaats van opname tot de plaats waar het effect heeft? Noteer de betreffende nummers in de juiste volgorde. Wat kun je verwachten: Je krijgt een vraag over de route van een stof door het lichaam en je moet de juiste bloedvaten in de juiste volgorde benoemen. Wat moet je kennen: Je moet de route van de kleine en grote bloedsomloop kennen, inclusief de namen van de belangrijkste bloedvaten en hun functie. Je moet ook weten waar gaswisseling plaatsvindt en hoe stoffen via het bloed worden getransporteerd. Wat moet je kunnen: Je kunt de weg van een stof door de bloedsomloop redeneren, beginnend bij de opnameplaats en eindigend bij de plaats van werking. Je kunt de juiste bloedvaten in de correcte volgorde plaatsen. Waar op letten: Let goed op de startplaats (longen) en de eindplaats (hersenen) van het N₂O-molecuul. Denk aan de richting van de bloedstroom: van de longen naar het hart, en van het hart naar de hersenen. Verwar slagaders en aders niet. Slagaders voeren bloed van het hart af, aders voeren bloed naar het hart toe. De longader vervoert zuurstofrijk bloed (en dus N₂O) van de longen naar het hart. De halsslagader vervoert bloed naar de hersenen. Kernbegrippen: bloedsomloop, kleine bloedsomloop, grote bloedsomloop, bloedvaten, gaswisseling, transport van stoffen Veelgemaakte fouten: - Verwarring tussen slagaders en aders (met name longslagader en longader). - Onjuiste volgorde van de grote bloedsomloop (aorta -> halsslagader). - Het meenemen van bloedvaten die niet op de route liggen, zoals de aders die bloed terugvoeren naar het hart. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/30 ## Vraag 34 – Opgave 1 (1 punt) Uit de metingen bleek dat bij Lia de impulsgeleiding was verstoord. De impulsen komen bij Lia later aan dan bij iemand bij wie de myelineschedes wel goed functioneren. Verklaar waardoor de impulsen bij Lia niet even snel aankomen als bij een gezond persoon. Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen waarom een beschadigde myelineschede leidt tot een tragere impulsgeleiding. Dit vereist dat je de normale functie van myeline en de insnoeringen van Ranvier in de impulsgeleiding kent. Wat moet je kennen: Je moet de begrippen 'myelineschede', 'insnoeringen van Ranvier' en 'saltatoire geleiding' kennen en begrijpen hoe deze samenwerken om de snelheid van impulsgeleiding te beïnvloeden. Wat moet je kunnen: Je moet een causaal verband kunnen leggen tussen de aantasting van myelineschedes en de vertraging van de impulsgeleiding, door de rol van saltatoire geleiding te benoemen. Waar op letten: Je moet de term 'saltatoire geleiding' of 'sprongsgewijze geleiding' correct gebruiken. Je moet benoemen dat actiepotentialen normaal alleen bij de insnoeringen van Ranvier ontstaan. Je moet uitleggen dat door de beschadiging van myeline deze sprongen kleiner worden of de impuls zich over een groter, ongemeyeliniseerd gebied moet voortplanten, wat de geleiding vertraagt. Vermijd vage termen; gebruik de correcte biologische vakterminologie. Kernbegrippen: zenuwstelsel, neuron, impulsgeleiding, myelineschede, insnoering van Ranvier, saltatoire geleiding, actiepotentiaal Veelgemaakte fouten: - Denken dat de impulsgeleiding continu is en myeline het alleen 'isoleert' zonder het mechanisme van sprongsgewijze geleiding te benoemen. - Verwarren van de functie van myeline, bijvoorbeeld denken dat het de impuls zelf geleidt. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/34 ## Vraag 35 – Opgave 1 (2 punten) Leg uit hoe antistoffen en macrofagen veroorzaken dat de cellen van Schwann vernietigd worden. Wat kun je verwachten: Je krijgt een vraag over het immuunsysteem en de vernietiging van lichaamseigen cellen. Je moet de specifieke rollen van antistoffen en macrofagen in dit proces uitleggen. Wat moet je kennen: Je moet de functie van antistoffen en macrofagen kennen, inclusief hoe ze samenwerken bij het opruimen van cellen. Je moet ook weten wat antigenen zijn en hoe auto-immuunreacties werken. Wat moet je kunnen: Je moet een oorzaak-gevolgketen kunnen beschrijven, waarbij je de interactie tussen antistoffen, antigenen en macrofagen correct benoemt. Je moet de juiste vaktermen gebruiken en de stappen logisch opvolgen. Waar op letten: Elk causaal stapje is een scorepunt waard. Je moet de rol van antistoffen als 'marker' en macrofagen als 'opruimer' duidelijk onderscheiden. Je moet expliciet benoemen dat antistoffen binden aan antigenen op de cellen van Schwann. Je moet expliciet benoemen dat de macrofaag bindt aan de antistoffen (niet direct aan de cel van Schwann). Je moet de term 'fagocytose' of 'vernietiging' gebruiken om de actie van de macrofaag te beschrijven. Kernbegrippen: auto-immuunreactie, antistoffen, antigenen, macrofagen, fagocytose, cellen van Schwann, myelineschede, specifieke afweer, humorale immuniteit Veelgemaakte fouten: - Verwarren van de rol van antistoffen (markeren) en macrofagen (vernietigen). - Het niet expliciet noemen van de binding van de macrofaag aan de antistof. - Een te algemeen antwoord geven, zoals 'het immuunsysteem valt de cellen aan', zonder de specifieke componenten te benoemen. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/35 ## Vraag 37 – Opgave 1 (1 punt) Bij opname van vitamine B12 zijn drie verschillende eiwitten betrokken: haptocorrine, intrinsieke factor en dierlijk eiwit uit de voeding. Elk van deze eiwitten heeft bepaalde eigenschappen die dat eiwit geschikt maken voor zijn rol in de vitamine-B12-opname. Enkele eigenschappen van drie betrokken eiwitten zijn: 1 wordt alleen afgebroken door proteasen (eiwitsplitsende enzymen) uit de alvleesklier 2 wordt afgebroken door proteasen uit de maag en de alvleesklier 3 is bestand tegen proteasen uit de maag en de alvleesklier Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer erachter of de betreffende eigenschap een eigenschap is van haptocorrine, van intrinsieke factor of van dierlijk eiwit. Wat kun je verwachten: Je krijgt een vraag over de eigenschappen van eiwitten die betrokken zijn bij de opname van vitamine B12. Je moet deze eigenschappen koppelen aan de juiste eiwitten op basis van een schema en je kennis van spijsvertering. Wat moet je kennen: Je moet de functies en eigenschappen van haptocorrine, intrinsieke factor en dierlijk eiwit kennen in relatie tot vitamine B12-opname. Je moet ook weten waar in het spijsverteringskanaal maagproteasen en alvleesklierproteasen actief zijn en wat hun effect is op eiwitten. Wat moet je kunnen: Je moet een complex biologisch schema (Afbeelding 3) kunnen interpreteren en de processen die daarin worden weergegeven, kunnen vertalen naar specifieke eigenschappen van de betrokken moleculen. Je moet logisch kunnen redeneren over de stabiliteit van eiwitten onder invloed van verschillende enzymen in diverse omstandigheden. Waar op letten: Je moet elk nummer correct koppelen aan het juiste eiwit. Je moet de informatie uit 'Afbeelding 3' nauwkeurig interpreteren, met name de locaties waar bindingen worden verbroken of gevormd. Je moet je kennis over de werking van proteasen in de maag en alvleesklier toepassen. Je moet de rol van elk eiwit in het gehele B12-opnameproces begrijpen om de eigenschappen correct toe te wijzen. Je moet de namen van de eiwitten correct spellen. Kernbegrippen: spijsvertering, eiwitvertering, enzymen, proteasen, vitamine B12 opname, intrinsieke factor, maag, alvleesklier, dunne darm Veelgemaakte fouten: - Verwarren van de functies en eigenschappen van haptocorrine en intrinsieke factor. - Onjuist interpreteren van de locaties van afbraak in het spijsverteringskanaal zoals weergegeven in de afbeelding. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/37 ## Vraag 39 – Lachgas zenuwschade (1 punt) Nadat Lia vitamine-B12-injecties kreeg, verdwenen de symptomen snel. Vitamine-B12 kan ook als pil worden ingenomen. Verklaar waarom een injectie met vitamine B12 te verkiezen is boven orale toediening van vitamine B12 via een pil. Wat kun je verwachten: Je moet de effectiviteit van twee toedieningsroutes van vitamine B12 vergelijken en verklaren waarom de ene effectiever is dan de andere, gebaseerd op je kennis van de spijsvertering en opname van voedingsstoffen. Wat moet je kennen: Je moet de route van vitamine B12 door het spijsverteringskanaal kennen, inclusief de rol van intrinsieke factor en de opname in de darm. Je moet ook weten wat de functie van vitamine B12 is in het lichaam en de gevolgen van een tekort. Wat moet je kunnen: Je moet informatie uit afbeelding 3 en 4 kunnen interpreteren en deze kennis kunnen toepassen om een verklaring te geven voor het verschil in effectiviteit tussen orale toediening en injectie. Je moet een causaal verband kunnen leggen tussen de toedieningswijze en de beschikbaarheid van vitamine B12 in het bloed. Waar op letten: Je moet specifiek ingaan op de reden waarom orale toediening minder effectief kan zijn dan een injectie. Je mag niet stellen dat vitamine B12 wordt verteerd of onwerkzaam wordt gemaakt door maagzuur. Je antwoord moet een duidelijke reden geven waarom de injectie te verkiezen is, bijvoorbeeld door te verwijzen naar de opname-efficiëntie of de snelheid van beschikbaarheid. Verwijs naar de processen die in afbeelding 3 worden weergegeven, zoals de rol van intrinsieke factor of het verlies via de ontlasting. Kernbegrippen: spijsvertering, opname voedingsstoffen, vitamines, deficiëntie Veelgemaakte fouten: - De aanname dat vitamine B12, net als een eiwit, wordt verteerd in het maag-darmkanaal. De opmerking in het CV waarschuwt hier expliciet voor. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2022/tijdvak-1/vraag/39 ## Vragen in dit examen ### Vraag 23 – Zeegras populatie factoren Wat kun je verwachten: Je krijgt een meerkeuzevraag over evolutionaire verbanden tussen soorten. Je moet een hypothese over de evolutie van een kenmerk beoordelen aan de hand van een fylogenetische stamboom. Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van evolutie kennen, inclusief het concept van een gemeenschappelijke voorouder en hoe kenmerken zich verspreiden over een fylogenetische stamboom. Je moet ook weten wat homologie betekent in de context van evolutie. Specifiek moet je de relatie tussen de huismuis, primaten en de dwergmuismaki kunnen plaatsen binnen de gegeven stamboom. Wat moet je kunnen: Je moet een fylogenetische stamboom (cladogram) kunnen aflezen en interpreteren. Je moet de verwantschapsrelaties tussen verschillende soorten kunnen bepalen en de verspreiding van kenmerken (menstruatie, bloeden na schijnzwangerschap) over de stamboom kunnen volgen. Je moet logisch kunnen redeneren om te bepalen welk gegeven de voorgestelde evolutionaire hypothese het meest aannemelijk maakt. Waar op letten: Let goed op de hypothese: menstruatie bij primaten is ontstaan uit bloeding na schijnzwangerschap, zoals bij de huismuis. Gebruik de fylogenetische stamboom (afbeelding 1) om de verwantschap tussen de genoemde soorten te bepalen. Zoek naar een soort die evolutionair 'tussen' de huismuis en de menstruerende primaten in staat, en die het 'voorouderlijke' kenmerk (bloeden na schijnzwangerschap) bezit. Controleer of de soort in de antwoordoptie daadwerkelijk een primaat is, of nauwer verwant is aan primaten dan de huismuis. Elke stap in je redenering moet gebaseerd zijn op de informatie uit de stamboom en de hypothese. ### Vraag 29 – Zeegras populatie factoren Wat kun je verwachten: Je krijgt een meerkeuzevraag over de werking van een specifieke receptor in de synaps en de invloed van een stof hierop. Je moet de locatie van de receptor bepalen en het effect van de blokkade door N₂O correct benoemen. Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van neurotransmissie kennen, inclusief de termen 'presynaptisch membraan', 'postsynaptisch membraan', 'receptor', 'excitatie', 'depolarisatie', 'repolarisatie' en 'hyperpolarisatie'. Je moet ook weten wat een ionkanaal is en hoe dit bijdraagt aan membraanpotentiaalveranderingen. Wat moet je kunnen: Je moet de informatie uit de vraagtekst nauwkeurig kunnen interpreteren om de functie en locatie van de NMDA-receptor te bepalen. Je moet logisch kunnen redeneren over de causale verbanden tussen receptoractivatie, excitatie en membraanpotentiaalveranderingen (depolarisatie). Vervolgens moet je het effect van een blokkerende stof (N₂O) op dit proces correct kunnen afleiden. Waar op letten: Lees goed of de receptor zich in het 'presynaptisch' of 'postsynaptisch' membraan bevindt. Receptoren voor neurotransmitters zitten altijd postsynaptisch. Begrijp de term 'excitatie' in de context van neuronen. Excitatie leidt tot depolarisatie. Let op het woord 'voorkomt'. N₂O blokkeert de receptor, dus het voorkomt het effect dat de receptor normaal zou veroorzaken. Maak geen verwarring tussen depolarisatie (excitatie), repolarisatie (herstel) en hyperpolarisatie (inhibitie). ### Vraag 31 – Zeegras populatie factoren Wat kun je verwachten: Je moet de effecten van veranderingen in pCO₂ en pO₂ op de zuurstofbinding van hemoglobine kunnen uitleggen. Je redeneert hierbij vanuit de oorzaak (hogere pCO₂) naar het gevolg (verschuiving van de curve en de hoeveelheid gebonden zuurstof). Wat moet je kennen: Je moet het Bohr-effect kennen en begrijpen hoe pCO₂ en pH de affiniteit van hemoglobine voor zuurstof beïnvloeden. Je moet ook weten hoe de pO₂ in de longen de zuurstofverzadiging beïnvloedt. Wat moet je kunnen: Je kunt de relatie tussen pCO₂, pH en de zuurstofverzadigingscurve van hemoglobine beschrijven. Je kunt beredeneren hoe een verandering in deze factoren de hoeveelheid gebonden zuurstof beïnvloedt. Waar op letten: Elk causaal stapje is een scorepunt waard. Benoem de richting van de verschuiving van de zuurstofverzadigingscurve (naar links of naar rechts). Leg uit waarom de curve verschuift (Bohr-effect, pH-verandering). Geef duidelijk aan of de hoeveelheid gebonden zuurstof af- of toeneemt. Zorg dat je de juiste vaktermen gebruikt, zoals 'affiniteit' en 'Bohr-effect'. ### Vraag 32 – Zeegras populatie factoren Wat kun je verwachten: Je krijgt een vraag over de regulatie van de ademhaling en de locaties van de betrokken structuren. Wat moet je kennen: Je moet de locatie van het ademcentrum en de belangrijkste chemoreceptoren voor de ademreflex kennen. Je moet ook het verschil weten tussen willekeurige en onwillekeurige ademhalingsregulatie. Wat moet je kunnen: Je kunt de juiste anatomische locaties benoemen die betrokken zijn bij de ademreflex. Waar op letten: Let goed op de specifieke locatie van het ademcentrum (hersenstam, niet hersenschors). Let goed op de specifieke bloedvaten waar de chemoreceptoren zich bevinden (aorta en halsslagaders, niet andere aders of slagaders). Zorg dat je de functie van het ademcentrum en de chemoreceptoren in de context van de ademreflex begrijpt. Controleer of je antwoord beide delen van de vraag correct beantwoordt. ### Vraag 33 – Opgave 1 Wat kun je verwachten: Je krijgt een meerkeuzevraag over de locatie van een specifiek onderdeel van het zenuwstelsel. Wat moet je kennen: Je moet de structuur en functie van myelineschedes kennen, en weten in welke delen van het zenuwstelsel ze voorkomen. Je moet ook het verschil tussen het centraal en perifeer zenuwstelsel begrijpen. Wat moet je kunnen: Je moet de juiste locatie van myelineschedes kunnen identificeren op basis van je kennis van het zenuwstelsel. Waar op letten: Let goed op de termen 'centraal zenuwstelsel' en 'perifeer zenuwstelsel' en wat deze inhouden. Denk na over de functie van myelineschedes (versnellen van impulsgeleiding) en of deze functie in beide delen van het zenuwstelsel nodig is. Verwar de cellen die myeline vormen (oligodendrocyten en Schwanncellen) niet met de myelineschedes zelf. De cellen verschillen per locatie, maar de myelineschedes zijn in beide aanwezig. ### Vraag 36 – Opgave 1 Wat kun je verwachten: Je krijgt een vraag over de werking van een behandeling die ingrijpt op het immuunsysteem. Je moet de functie van een specifieke signaalstof (cytokine) en de gevolgen van het remmen daarvan kunnen benoemen. Wat moet je kennen: Je moet de rol van T-helpercellen in het immuunsysteem kennen, inclusief hun functie in de productie van cytokinen zoals IL-2. Je moet ook weten wat de functie van IL-2 is bij de activatie en proliferatie van immuuncellen. Wat moet je kunnen: Je moet de informatie uit de vraagtekst kunnen koppelen aan je kennis over het immuunsysteem om de directe gevolgen van de IVIg-behandeling te kunnen afleiden. Je moet de functie van IL-2 correct kunnen identificeren in de context van celproliferatie en differentiatie. Waar op letten: Let goed op de specifieke rol van IL-2 zoals die in de context wordt genoemd. Verwar de functies van T-helpercellen niet met die van andere immuuncellen (bijvoorbeeld B-cellen of macrofagen). Zorg dat je de term 'klonale selectie' of 'celdeling/proliferatie' correct relateert aan de functie van IL-2. De vraag vraagt naar het proces dat 'verhinderd' wordt, dus denk aan het tegenovergestelde van de normale functie van IL-2. ### Vraag 38 – Lachgas zenuwschade Wat kun je verwachten: Je krijgt een vraag over de interpretatie van bloedwaarden in relatie tot een vitamine B12-tekort, waarbij je een biochemisch schema moet analyseren. Wat moet je kennen: Je moet de functie van vitamines als cofactoren kennen en begrijpen hoe een tekort aan een cofactor de stofwisseling beïnvloedt. Je moet ook de termen 'substraat' en 'product' in een biochemische reactie kennen. Wat moet je kunnen: Je moet een biochemisch schema kunnen interpreteren en de causale relatie tussen een tekort aan een cofactor en de opstapeling van specifieke metabolieten kunnen afleiden. Je moet de juiste bloedwaarden kunnen koppelen aan het tekort. Waar op letten: Je moet specifiek benoemen welke stof zich opstapelt als de reactie niet doorgaat. Je moet de rol van vitamine B12 als cofactor correct identificeren in beide getoonde reacties. Je moet de relatie tussen methylmalonyl-CoA en methylmalonzuur begrijpen (dat methylmalonzuur een afgeleide is van methylmalonyl-CoA en dus ook zal stijgen). Elk correct geïdentificeerd opgestapeld substraat is een scorepunt waard. Let op de richting van de pijlen in het schema om te bepalen wat het substraat en wat het product is. ## Opgaven (tekst van het examen) ### Pagina 1 Examen VWO 2022 tijdvak 1 vrijdag 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 67 punten te behalen. Voor elk vraagnummer staat hoeveel punten met een goed antwoord behaald 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-22-1-o ### Pagina 2 Tenzij anders vermeld, is er sprake van normale situaties en gezonde organismen. Gevaarlijk afslankmiddel In tegenstelling tot wat veel mensen denken, zijn natuurgeneesmiddelen niet altijd veilig. Zo kunnen sommige Chinese kruidenpreparaten met Aristolochia ernstige nierschade veroorzaken. Ruim honderd Belgische vrouwen die in de jaren 90 een bepaald afslankmiddel op basis van kruiden hadden gebruikt, ontwikkelden ernstig nierfalen. De oorzaak was aristolochiazuur, afkomstig van de Aristolochia- plant die in het middel verwerkt was. Bij sommige vrouwen was de nierschade zo groot dat een niertransplantatie nodig was. Bij anderen werden jaren later tumoren in de urinewegen aangetroffen. 2p 1 De toepassing van Aristolochia in afslankmiddelen berust op de diuretische (vochtafdrijvende) werking van aristolochiazuur. Beredeeneer in hoeverre je van een diuretisch afslankmiddel echt zal afslanken. Het werkingsmechanisme van aristolochiazuur is nog niet helemaal bekend. Aanvankelijk werd aangenomen dat het vochtafdrijvend werkt door de afgifte van een bepaald hypofysehormoon te beïnvloeden. Welk hormoon kan dit zijn? En zou de afgifte van dit hormoon dan worden gestimuleerd of geremd door aristolochiazuaar? [FIGUUR: Tabel met twee kolommen: 'hormoon' en 'de afgifte wordt'] De tabel bevat de volgende rijen: A TSH (SSH) | gestimuleerd B TSH (SSH) | geremd C renine | gestimuleerd D renine | geremd E ADH | gestimuleerd F ADH | geremd Inmiddels neemt men aan dat aristolochiazuur diuretisch werkt doordat deze stof de permeabiliteit van de verzamelbuisjes voor ureum verlaagt. Beredeneer hoe een verlaagde permeabiliteit voor ureum leidt tot meer waterverlies via de urine. 2p 3 De nierschade bij de Belgische vrouwen werd meestal toevallig ontdekt na een routine-bloedonderzoek. Het bloedonderzoek toonde bij deze vrouwen vaak ernstige bloedarmoede aan. Bij nader onderzoek bleken de nieren gekrompen en vervormd te zijn. 1p 4 Verklaar het optreden van het tekort aan rode bloedcellen. VW-1018-a-22-1-o 2/20 lees verder ►►► ### Pagina 3 Van aristolochiaz uur is bekend dat het mutaties kan veroorzaken. Daarom was het aannemelijk dat de tumoren in de nieren van de Belgische vrouwen te wijten waren aan het gebruik van het afslankmiddel met Aristolochia. Aristolochiaz uur wordt door cellen van de nier, maar ook door levercellen, omgezet in de stof aristolactam, dat bindt aan bepaalde basen van het DNA. Zo'n stof die gebonden is aan het DNA wordt een DNA-adduct genoemd. Op de plaats van zo'n adduct kan bij replicatie een verkeerde base worden ingebouwd in de nieuwe DNA-streng. 2p 5 In de uitwerkbijlage is een DNA-nucleotide afgebeeld met daaraan gebonden een DNA-adduct dat ontstaat door gebruik van Aristolochia. - Omcirkel het ad duct in de afbeelding in de uitwerkbijlage. - Noteer onder de afbeelding de naam van de stikstofbase waaraan dit adduct gebonden is. Wanneer DNA-adducten aan basen van proto-oncogenen of tumorsuppressor-genen binden, kan kanker ontstaan. Een van de genen die werd onderzocht bij de Belgische vrouwen is het TP53-gen, dat codeert voor tumorsuppressor p53. Dit eiwit is betrokken bij de controle van het DNA tijdens de celcyclus. Indien er grote schade aan het DNA ontstaat, zet p53 aan tot apoptose. 2p 6 Leg uit dat het risico op kanker sterk toeneemt in een celijn waarin het TP53-gen defect is. VW-1018-a-22-1-o 3 / 20 lees verder ►►► ### Pagina 4 Het TP53-gen omvat 11 exons en 10 introns. Afbeelding 1 geeft de locaties weer van alle mutaties die gevonden zijn in het TP53-gen in niertumoren van 42 patiënten die kruidenpreparaten met Aristolochia gebruikt hebben. Er werden 47 mutaties gevonden in de exons, vooral in basenkoppel A-T, maar ook in het koppel G-C. Deze mutaties zijn weergegeven met gesloten pijlen. De plaats van de introns is in de afbeelding alleen met een nummer aangegeven, met daarbij als driehoekjes de 12 mutaties die werden gevonden in de splice-plaatsen van introns. Splice-plaatsen markeren het begin en eind van een intron. Mutaties binnen de introns zelf zijn niet onderzocht. [FIGUUR: Een schematische weergave van 11 exons en 10 introns. Boven de exons staan de nummers 1 tot en met 10. Onder de exons staan de nummers 1 tot en met 11, weergegeven als gekleurde rechthoeken. Boven de introns zijn pijltjes naar beneden en driehoekjes naar boven en beneden geplaatst, wat mutaties aangeeft. Een legenda onder de afbeelding verklaart de symbolen: driehoekje naar beneden = mutatie in splice-plaats, pijltje naar boven = mutatie in basenkoppel A-T.] 2p 7 – Verklaar waarom mutaties binnen de introns zelf niet zijn onderzocht. – Verklaar waarom mutaties op de splice-plaatsen van de introns wel zijn onderzocht. Over de resultaten in afbeelding 1 worden drie beweringen gedaan: 1 De mutaties in de exons zijn allemaal puntmutaties. 2 De mutaties in de exons zijn allemaal het gevolg van aristolochiazuur. 3 De introns zijn korter dan de exons. 2p 8 Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer erachter of de betreffende bewering wel of niet kan worden afgeleid uit afbeelding 1. Vrouwen die kruidenpreparaten met Aristolochia hebben gebruikt, weten niet precies hoeveel aristolochiazuur ze hebben binnengekregen. Om te bepalen in hoeverre zij risico lopen op het ontwikkelen van kanker aan de urinewegen, kunnen twee methoden worden toegepast: 1 in het DNA van cellen van de urinewegen het aantal aristolactam-adducten bepalen. 2 in het DNA van cellen van de urinewegen het aantal 'A-T naar T-A'-mutaties bepalen. Ga ervan uit dat beide methoden even betrouwbaar zijn; ze zijn echter niet even valide. 1p 9 Licht toe dat methode 1 minder geschikt is om het risico te bepalen dan methode 2. VW-1018-a-22-1-o 4 / 20 lees verder ► ► ► ### Pagina 5 Zeegrasherstel in de Waddenzee Zeegrasvelden zijn ecosystemen die bijdragen aan een grote biodiversiteit in kustgebieden. Van de 15.000 hectare zeegras die oorspronkelijk in de Nederlandse Waddenzee aanwezig was, is nu nog maar zo'n vijf hectare over. De Waddenvereniging, Rijkswaterstaat en Natuurmonumenten proberen nu de zeegrasvelden weer te herstellen. Groot zeegras (*Zostera marina*) is een zaadplant die permanent in brak en zout water kan leven. Groot zeegras kent twee varianten: een flexibele eenjarige variant en een robuuste variant die meestal meerjarig is. Deze varianten komen elk in een eigen zone voor. Door de getijdenverschillen komt de flexibele variant regelmatig droog te liggen (afbeelding 1); de robuuste variant is permanent ondergedoken (afbeelding 2). afbeelding 1 [FIGUUR: foto van zeegras op een zanderige ondergrond, gedeeltelijk zichtbaar.] afbeelding 2 [FIGUUR: foto van het onderste deel van lange, rechtopstaande planten, in het water.] In afbeelding 3 zijn verschillende delen van zeegras aangegeven. afbeelding 3 [FIGUUR: illustratie van delen van zeegrasplanten met labels: wortelstok, bladschede, bloeiwijze, zaden.] wortelstok bladschede bloeiwijze zaden 2p 10 Licht toe dat de slappe bladhedes van de flexibele variant een aanpassing zijn aan de plaats waar deze variant voorkomt. De stevigheid van de varianten groot zeegras verschilt. De bladhedes van de flexibele variant zijn slapper dan die van de robuuste. VW-1018-a-22-1-o 5 / 20 lees verder ►►► ### Pagina 6 Als gevolg van een wereldwijd optredende ziekte, stierf de robuuste variant van groot zeegras rond 1930 in de Nederlandse Waddenzee uit. Herintroductie van de robuuste variant van groot zeegras is alleen mogelijk als zowel de visserij met sleepnetten als de eutrofiëring van het water wordt beperkt. 3p 11 Beredeneer hoe eutrofiëring van het water een succesvolle herintroductie van de robuuste variant van het groot zeegras kan belemmeren. Flexibel zeegras plant zich voornamelijk voort door middel van zaden, terwijl de robuuste variant zich vooral uitbreidt via wortelstokken. 2p 12 Leg uit dat de voortplantingswijze van de robuuste variant van invloed kan zijn geweest op het uitsterven van de populatie in de Nederlandse Waddenzee. Zowel de bladeren als de wortels van zeegras hebben luchtruimtes. Overdag wordt de geproduceerde zuurstof naar de de wortels en wortelstokken getransporteerd en wordt een deel van deze zuurstof aan het sediment afgegeven (afbeelding 4). 's Nachts raakt de zuurstof in het sediment snel op. afbeelding 4 licht donker water sediment ethanol In de cellen van de wortel leidt het zuurstoftekort 's nachts tot de productie van ethanol. Enkele deelprocessen van de dissimilatie zijn: 1 oxidatieve fosforylering 2 omzetting van NADH in NAD* 3 omzetting van NAD* in NADH 4 vorming van ATP 2p 13 Welke van deze processen vinden in de zuurstofloze situatie in de wortelcellen plaats? Schrijf de nummers 1 tot en met 4 onder elkaar en noteer erachter of het betreffende proces dan wel of niet plaatsvindt. VW-1018-a-22-1-o 6 / 20 lees verder ►►► ### Pagina 7 Een aantal jaren achtereen zaaiden vrijwilligers op vier percelen in de Nederlandse Waddenzee zaden van groot zeegras, geoogst uit het Duitse deel van de Waddenzee waar nog grote velden met groot zeegras zijn. De getallen in afbeelding 5 geven aan hoeveel plantjes er zijn opgekomen. De zaden ontkiemen wel, maar er vestigen zich onvoldoende planten om een zeegras-populatie te verkrijgen die zichzelf in stand kan houden. Onderzoekers noemen als mogelijke oorzaken van het slechte resultaat: zeewier, golfslag en de aanwezigheid van wadpieren. Om informatie te krijgen over de invloed van de drie factoren in de Waddenzee (zeewier, golfslag en wadpieren), is een proefopstelling aangelegd op vier locaties met zeegras. Op elke locatie werden acht proefvlakken uitgezet; zeven proefvlakken kregen elk een andere combinatie van behandelingen; één proefvlak diende als controle (tabel 1). tabel 1 | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | Legenda | |-------|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----------------------------------------| | zeewier| – | + | – | + | + | – | + | + | + factor aanwezig | | golfslag| – | – | + | – | + | – | + | + | – factor tegengehouden | | wadpieren| – | – | – | + | – | + | + | + | | De verschillende behandelingen werden als volgt gerealiseerd: – Zeewier werd tegengehouden door een kooi van fijn gaas te plaatsen. – Golfslag werd tegengehouden door zandzakken te leggen. – Wadpieren werden tegengehouden door gaas op de zeebodem aan te brengen. 3p 14 – Licht toe waarom de onderzoekers in hun proefopstelling deze zeven combinaties van behandelingen hebben opgenomen. – Noteer het nummer van de controle. [FIGUUR: Een kaart van de Waddenzee met aanduidingen van Schiermonnikoog 1000, Vlakte van Kerken 0, Uithuizerwad 400 en Balgzand 14.] VW-1018-a-22-1-o 7 / 20 lees verder ▶▶▶ ### Pagina 8 Tijgermuggen Al jarenlang lift de tijgermug mee op bamboeplanten en autobanden die vanuit Azië geïmporteerd worden. Kan deze overbrenger van virusziekten zoals chikungunya, ook in Nederland problemen geven? De Aziatische tijgermug (Aedes albopictus) komt oorspronkelijk uit Oost-Azië, maar heeft zich inmiddels gevestigd in delen van Noord- en Zuid-Amerika, Afrika en Zuid-Europa. In gematigde streken overleven volwassen tijgermuggen de winter niet. Toch kan de soort daar overleven omdat tijgermugvrouwtjes voor de winter diapauze-eitjes kunnen leggen. Diapauze-eitjes komen niet snel uit en kunnen kou en droogte overleven. De eitjes worden afgezet vlak boven een klein waterreservoir dat dode plantenresten bevat. In het voorjaar komen de larven uit de eitjes en leven van de plantenresten in het water. Afbeelding 1 toont de oorspronkelijke larvenbroedplaats: holle bamboestengels in Azië. Afbeelding 2 toont een nieuwe larvenbroedplaats: plastic containers in Frankrijk. [FIGUUR: Afbeelding van bamboestengels met water en plantenresten.] afbeelding 1 [FIGUUR: Afbeelding van plastic containers met water en plantenresten.] afbeelding 2 Volwassen mannetjes en vrouwtjes leven van nectar uit bloemen. In mei beginnen de vrouwtjes met het steken van zoogdieren en vogels om extra voedingstoffen te krijgen voor het leggen van gewone eitjes. Onder gunstige omstandigheden ontstaat er zo elke drie weken een nieuwe generatie tijgermuggen. Tijdens haar levenscyclus behoort een tijgermugvrouwtje tot verschillende trofische niveaus. Enkele trofische niveaus zijn: 1 consument van de 1e orde 2 consument van de 2e orde 3 consument van de 3e orde 4 producent 5 reducent 2p 15 Tot welk of welke van deze trofische niveaus kan de tijgermug behoren als larve? En als volwassen vrouwtje? Schrijf larve en volwassen vrouwtje onder elkaar en noteer het juiste nummer of de juiste nummers erachter. VW-1018-a-22-1-o 8 / 20 lees verder ►►► ### Pagina 9 Twee abiotische factoren die kunnen wijzen op het invallen van de winter, zijn daglengte en temperatuur. Tijgermuggen blijken vooral de daglengte te gebruiken om het moment te bepalen waarop ze de diapauze-eitjes gaan leggen. 1p 16 Licht toe dat daglengte een betrouwbaardere stimulus is voor het leggen van diapauze-eitjes dan temperatuur. In 1985 werd voor het eerst een grote hoeveelheid tijgermuggen gezien in Texas (VS), vermoedelijk afkomstig uit een container autobanden uit Japan. Geholpen door het transport van de autobanden kon de tijgermug zich over een groot deel van Noord-Amerika verspreiden. Kort na deze invasie in Noord-Amerika hebben onderzoekers de ‘kritische fotoperiode’ bepaald van tijgermugpopulaties uit de VS en Japan. De kritische fotoperiode is de daglengte die in het najaar bij 50% van de vrouwtjes leidt tot de productie van diapauze-eitjes. In beide landen werden tijgermuggen verzameld in een gebied dat zich uitstrekt van zuid naar noord (van 26° tot 42° noorderbreedte). De resultaten van dit onderzoek zijn weergegeven in afbeelding 3, diagram 1. Twintig jaar later is het onderzoek opnieuw uitgevoerd. De resultaten hiervan zijn weergegeven in diagram 2. afbeelding 3 [FIGUUR: Twee grafieken naast elkaar. De linker grafiek heet "diagram 1: 1988" en heeft op de y-as "kritische fotoperiode (uur)" met waarden van 12,0 tot 14,5 en op de x-as "breedtegraad (°NB)" met waarden van 24 tot 42. Er is een lijn met zwarte punten en een lijn met lege cirkels. De rechter grafiek heet "diagram 2: 2008" en heeft op de y-as "kritische fotoperiode (uur)" met waarden van 12,0 tot 14,5 en op de x-as "breedtegraad (°NB)" met waarden van 24 tot 42. Er is een lijn met zwarte punten en een lijn met lege cirkels. Onder de grafieken staat een legenda met een volle lijn en een zwarte punt voor "VS" en een gestippelde lijn met een lege cirkel voor "Japan".] Over de resultaten van de onderzoeken worden drie beweringen gedaan: 1 In 2008 legden tijgermuggen in de VS gemiddeld later in het jaar diapauze-eitjes dan in 1988. 2 Populaties die in Noord-Amerika of Japan zuidelijker leven dan 26° NB kunnen geen diapauze-eitjes leggen. 3 De Noord-Amerikaanse tijgermuggen zijn afstammelingen van een Japanse populatie uit een gematigde regio, noordelijker dan 30° NB. 2p 17 Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer bij elk nummer of de betreffende bewering wel of niet wordt ondersteund door de gegevens in afbeelding 3. 1p 18 Geef een verklaring voor de geringe variatie in kritische fotoperiode van de Amerikaanse populaties in 1988. VW-1018-a-22-1-o 9 / 20 lees verder ►►► ### Pagina 10 Als een tijgermug bloed zuigt bij iemand die het chikungunya-virus draagt, dan wordt deze mug drager van het virus. De mug heeft hier geen last van. Het virus kan vervolgens met het muggenspeeksel in elke persoon terechtkomen die daarna door de mug gestoken wordt. Op deze manier is het virus sinds 2013 in het Caribisch deel van ons koninkrijk verspreid en leidt daar tot uitbraken van de ziekte chikungunya, die ernstig is voor mensen. In afbeelding 4 zijn de symbiotische relaties tussen mens, tijgermug en het chikungunya-virus weergegeven met nummers. [FIGUUR: Diagram met drie nodes: 'mens', 'tijgermug' en 'chikungunya-virus', verbonden door genummerde pijlen die de relaties weergeven. Pijl 1 gaat van 'mens' naar 'tijgermug'. Pijl 2 gaat van 'tijgermug' naar 'chikungunya-virus'. Pijl 3 gaat van 'chikungunya-virus' naar 'mens'.] 2p 19 Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer bij elke relatie welke vorm van symbiose hier het meest passend is. Veel van de virusziekten die de tijgermug overbrengt, kunnen nog niet genezen worden en vaccins ontbreken nog. Muggenexpert Bart Knols heeft een stof gevonden die bij een uitbraak van zo’n virusziekte ingezet kan worden om verdere besmetting in te dammen. Het gaat om een middel dat gebruikt wordt om honden te ontvlooien. Knols slikte de werkzame stof en binnen een uur vielen alle muggen die hem staken dood neer, en dat 18 uur lang. Het vlooienmiddel van Knols is op de markt gebracht voor gebruik bij honden. Het middel mag pas verkocht worden voor gebruik bij mensen als eerst meer onderzoek is gedaan. 2p 20 Noteer twee aspecten die onderzocht moeten zijn voordat het middel door mensen gebruikt kan worden. VW-1018-a-22-1-o 10 / 20 lees verder ➢➢➢ ### Pagina 11 Evolutie van de menstruatie De mens is een van de weinige zoogdieren die menstrueert. Evolutiebiologen onderzoeken hoe dit in de evolutie is ontstaan. [FIGUUR: Een kader met tekst over de evolutie van de menstruatie.] Bij zoogdieren wordt tijdens de rijping van eicellen in de eierstokken het baarmoederslijmvlies dikker door de invloed van oestrogeen. Het gereedmaken van het verdikte baarmoederslijmvlies voor de innesteling van een embryo wordt bij niet-menstruerende zoogdieren pas in gang gezet als een embryo in de baarmoeder aanwezig is. De baarmoederslijmvliescellen van de moeder worden dan aangezet tot decidualisatie. Dit is het vormen van een cellaag (de decidua) waarin het embryo zich kan innestelen. Als de innesteling uitblijft, wordt dit verdikte baarmoederslijmvlies niet afgestoten maar geabsorbeerd. Er volgt dus geen menstruatie. Bij menstruerende zoogdieren begint de vorming van de decidua ‘vanzelf’: het progesteron dat door het geel lichaam wordt afgegeven, veroorzaakt de celdifferentiatie in het baarmoederslijmvlies. Dit wordt spontane decidualisatie genoemd. Bij de menstruatie wordt de decidua afgescheiden. VW-1018-a-22-1-o 11 / 20 lees verder ►►► ### Pagina 12 Menstruatie is relatief recent in de evolutie ontstaan. In afbeelding 1 is in een fylogenetische stamboom van een groot aantal zoogdieren aangegeven of ze wel of niet menstrueren of dat dat niet bekend is. afbeelding 1 [FIGUUR: Fylogenetische stamboom van verschillende diersoorten, met de eigenschap menstruatie aangegeven met lijnen. De legenda specificeert de betekenis van grijze lijnen (menstruerende soorten), zwarte lijnen (niet-menstruerende soorten) en gestippelde lijnen (soorten waarvan niet bekend is of ze menstrueren).] Legenda: grijs --- menstruerende soorten zwart - niet-menstruerende soorten ----- soorten waarvan niet bekend is of ze menstrueren Drie beweringen over de fylogenetische stamboom in afbeelding 1 zijn: 1 Menstratie is in de evolutie ten minste drie keer onafhankelijk ontstaan. 2 Tijdens de evolutie van primaten is het menstrueren in ten minste één afstammingslijn weer verloren gegaan. 3 Menstruerende vleermuizen zijn meer verwant aan primaten dan niet- menstruerende vleermuizen. 2p 21 Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer erachter of de betreffende bewering wel of niet wordt ondersteund door de fylogenetische stamboom in afbeelding 1. VW-1018-a-22-1-o 12 / 20 lees verder ► ► ► ### Pagina 13 Huismuizen menstrueren niet (afbeelding 1). Het is de onderzoekers echter wel gelukt een menstruatie bij huismuizen op te wekken. Hiervoor lieten ze een huismuisvrouwtje paren met een onvruchtbaar huismannetje. Hierdoor ontstond een schijnzwangerschap: het geel lichaam geeft progesteron af, waardoor kenmerken van een zwangerschap ontstaan. Tijdens deze schijnzwangerschap werd het oppervlak van het baarmoederslijmvlies heel voorzichtig bekrast, waardoor decidualisatie optrad. Na tien dagen eindigde de schijnzwangerschap en trad er bij het huismuisvrouwtje een bloeding uit de baarmoeder op. 2p 22 De bloeding bij dit huismuisvrouwtje en de maandelijkse menstruatie bij de mens worden op dezelfde manier in gang gezet. Leg uit hoe bij de mens afwezigheid van een embryo leidt tot de menstruatie. 1p 23 Sommige wetenschappers zien een evolutionair verband tussen de bloeding na een schijnzwangerschap bij de huismuis, en de menstruatie bij primaten. De eigenschap menstruatie zou dan zijn ontstaan uit de eigenschap bloeden na schijnzwangerschap. Welk gegeven zou dit evolutionaire verband aannemelijk maken? A dat het soendaspookdier menstrueert B dat de dwergmuismaki bloedt na een schijnzwangerschap C dat het konijn bloedt na een schijnzwangerschap Een evolutionaire verklaring voor het ontstaan van spontane decidualisatie is dat de moeder zich hiermee beschermt tegen het embryo. Doordat moeder en foetus geen identiek genenpakket hebben, zijn hun belangen evolutionair gezien verschillend. De foetus probeert via de placenta zo veel mogelijk voedingsstoffen aan de moeder te onttrekken. Het belang van de moeder is investeren in de groeiende foetus, maar ook in toekomstige kinderen. Op organisatieniveaus komt het evolutionaire moeder- foetus-conflict naar voren. Twee veranderingen tijdens innesteling en vroege zwangerschap zijn: 1 De slagAdertjes in de decidua van de moeder verliezen hun spierweefsel. 2 Placenta hormonen maken de moeder minder gevoelig voor insuline. 2p 24 Licht toe dat zowel verandering 1 als verandering 2 gunstig is voor de foetus. Een andere verklaring voor het ontstaan van spontane decidualisatie is dat de cellen van de decidua de kwaliteit van het embryo 'beoordelen'. De innesteling van embryo's met grote chromosomale afwijkingen wordt geremd, waarna de decidua kan worden afgestoten: een miskraam. Dit gebeurt naar schatting met 30 tot 60% van de embryo's. 1p 25 Licht toe wat het evolutionaire voordeel is van zo'n miskraam. VW-1018-a-22-1-o 13 / 20 lees verder ### Pagina 14 De vorming van de decidua wordt bij niet-menstruerende zoogdieren veroorzaakt doordat het embryo via een aantal tussenstappen zorgt voor een toename van de second messenger cAMP in de cellen van het baarmoederslijmvlies, die daardoor differentiëren tot decidua-cellen. Bij menstruerende zoogdieren leidt progesteronproductie tijdens de maandelijkse cyclus tot de toename van cAMP en de daaropvolgende celdifferentiatie van de baarmoederslijmvliescellen. In afbeelding 2 is deze signaalcascade schematisch weergegeven. afbeelding 2 [FIGUUR: Schematische weergave van de signaalcascade. Een signaalstof bindt aan een membraanreceptor. Dit activeert G-proteïne gekoppeld enzym adenylaatcyclase in de celmembraan. Adenylaatcyclase zet ATP om in cyclisch AMP (cAMP). cAMP is een second messenger die celldifferentiatie veroorzaakt.] 1p 26 Licht toe dat cAMP een second messenger wordt genoemd. Drie uitspraken die de werking van progesteron bij menstruerende zoogdieren in verband brengen met een toename van cAMP in baarmoederslijmvliescellen zijn: 1 Progesteron vormt met de membraanreceptor een complex dat aan het DNA bindt en zo de expressie van cAMP verhoogt. 2 Progesteron zet bepaalde cellen aan tot de afgifte van een signaalstof die bindt aan de membraanreceptor op baarmoederslijmvliescellen. 3 Progesteron veroorzaakt in baarmoederslijmvliescellen verminderde expressie van het enzym adenylcyclase. 2p 27 Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer erachter of de betreffende uitspraak wel of niet juist kan zijn. Tijdens de zwangerschap en de daaropvolgende zoogperiode ligt de menstratiecyclus van menstruerende zoogdieren stil. Het zuigen van het jong beïnvloedt de afgifte van GnRH bij het moederdier. 2p 28 Wordt door het zuigen de afgifte van GnRH bij de moeder gestimuleerd of geremd? En wordt de afgifte van LH dan gestimuleerd of geremd? GnRH-productie LH-productie A gestimuleerd gestimuleerd B gestimuleerd geremd C geremd gestimuleerd D geremd geremd VW-1018-a-22-1-o 14 / 20 lees verder ►►► ### Pagina 15 Lachgas, geen onschuldige partydrug Lachgas (N$_2$O) wordt door jongeren steeds vaker gebruikt als partydrug. Zij beschouwen het als een relatief onschadelijk middel dat je een lachkick bezorgt. Vwo-scholier Lia liep ernstige zenuwschade op door het gebruik van lachgas. Bij lachgasgebruik wordt een ballon gevuld met het gas. Vervolgens wordt een paar keer in- en uitgeademd in de ballon. Hierdoor ontstaat een kortdurend vrolijk gevoel. Dit gevoel ontstaat waarschijnlijk doordat lachgas NMDA-receptoren in synapsen in de hersenen blokkeert. Er ontstaat ook duizeligheid door een tijdelijk zuurstofgebrek in de hersenen. De NMDA-receptor is een ionkanaal dat geactiveerd wordt als glutaminezuur en glycine er tegelijk aan binden. Geactiveerde NMDA- receptoren veroorzaken excitatie van het postsynaptisch neuron. Bevindt de NMDA-receptor zich in het presynaptisch of in het postsynaptisch membraan? En voorkomt binding van N$_2$O depolarisatie, repolarisatie of hyperpolarisatie van het postsynaptisch neuron? 2p 29 plaats NMDA-receptor binding van N$_2$O voorkomt A presynaptisch membraan B presynaptisch membraan C presynaptisch membraan D postsynaptisch membraan E postsynaptisch membraan F postsynaptisch membraan depolarisatie repolarisatie hyperpolarisatie depolarisatie repolarisatie hyperpolarisatie N$_2$O werkt snel. Binnen een minuut is het effect op de hersenen merkbaar, maar dit effect is even snel alweer voorbij. Enkele bloedvaten zijn: 1 aorta 2 halsader 3 halsslagader 4 longader 5 longslagader 6 onderste holle ader 1p 30 Door welke van deze bloedvaten gaat een N$_2$O-molecuul op de kortste route van de plaats van opname tot de plaats waar het effect heeft? Noteer de betreffende nummers in de juiste volgorde. VW-1018-a-22-1-o 15 / 20 lees verder ►►► Voor alle eindexamens, zie www.allée.nl. Voor de perfecte voorbereiding op je eindexamen, zie ook www.ssileiden.nl. Pagina: 221 ### Pagina 16 Doordat de lucht in de ballon geen zuurstof bevat, daalt tijdens het in- en uitademen in de ballon de $p\text{O}_2$ in de longen naar ongeveer 6 kPa. Bovendien stijgt het koolstofdioxidegehalte ($p\text{CO}_2$) in de longen. 31 Welk gevolg heeft deze hogere $p\text{CO}_2$ voor het verloop van de zuurstofverzadigingscurve van hemoglobine? En neemt de hoeveelheid zuurstof die wordt gebonden door hemoglobine in de long haarvaten hierdoor af of toe? curve verschuift naar hoeveelheid zuurstof die wordt gebonden door hemoglobine in de long haarvaten A links B links C rechts D rechts neemt af neemt toe neemt af neemt toe 32 Lia gebruikte lachgas gelukkig nooit samen met alcohol. De combinatie van lachgas en alcohol kan namelijk leiden tot een levensgevaarlijke onderdrukking van de ademreflex. Alcohol onderdrukt het ademcentrum en lachgas onderdrukt de respons van de betrokken chemoreceptoren. Waar bevindt zich het ademcentrum? En in welke bloedvaten bevinden zich de chemoreceptoren die bij de ademreflex betrokken zijn? ademcentrum in de chemoreceptoren in de A hersenschors B hersenschors C hersenschors D hersenstam E hersenstam F hersenstam aorta en halsslagaders bovenste holle ader en halsslagaders longaders aorta en halsslagaders bovenste holle ader en halsslagaders longaders VW-1018-a-22-1-0 16 / 20 lees verder ### Pagina 17 Het is niet altijd meteen duidelijk dat zenuwschade het gevolg kan zijn van lachgasgebruik. Lia kreeg minder gevoel in haar benen en ze kreeg moeite met lopen. Toen ze met deze klachten bij haar huisarts kwam, verwees die haar door naar een neuroloog. De neuroloog onderzocht haar beenreflexen en vermoedde een probleem in de impulsgeleiding als gevolg van aantasting van de myelineschedes. Lia vertelde niet over haar lachgasgebruik. 1p 33 In welk deel van het zenuwstelsel bevinden zich myelineschedes? A alleen in het centraal zenuwstelsel B alleen in het perifeer zenuwstelsel C zowel in het centraal zenuwstelsel als in het perifeer zenuwstelsel De neuroloog testte de geleiding van de zenuwen in het been door op een bepaalde plaats de zenuw te stimuleren en met sensoren te meten wanneer de opgewekte impuls op een andere plaats aankomt. In afbeelding 1 zijn de plaatsen van de twee sensoren en de plaats van stimulering aangegeven. afbeelding 1 sensor plaats 1 stimulering sensor plaats 2 [FIGUUR: Schematische weergave van een onderbeen met de locaties van twee sensoren en een stimulatiepunt.] Uit de metingen bleek dat bij Lia de impulsgeleiding was verstoord. De impulsen komen bij Lia later aan dan bij iemand bij wie de myelineschedes wel goed functioneren. 1p 34 Verklaar waardoor de impulsen bij Lia niet even snel aankomen als bij een gezond persoon. VW-1018-a-22-1-o 17 / 20 lees verder ►►► ### Pagina 18 Op basis van de verstoorde impulsgeleiding en bloedonderzoek vermoedde de neuroloog bij Lia het syndroom van Guillain-Barré, een auto-immuunreactie tegen myeline. Bij deze ontstekingsreactie worden antistoffen gevormd die leiden tot de afbraak van de cellen van Schwann door macrofagen (afbeelding 2). afbeelding 2 [FIGUUR: Afbeelding van een neuron met de myelineschede, antigenen en antistoffen, en een macrofaag.] 35 (2p) Leg uit hoe antistoffen en macrofagen veroorzaken dat de cellen van Schwann vernietigd worden. Om de ontstekingsreactie te remmen, werd Lia gedurende vijf dagen behandeld met intraveneus immunoglobuline (IVIg). Deze behandeling remt de productie van cytokine IL-2 door T-helpercellen. Cytokine IL-2 heeft een stimulerend effect op onder andere T-helpercellen zelf. 36 (1p) Welk proces wordt verhinderd door de IVIg-behandeling? A antigenpresentatie door T-helpercellen B antistofproductie door T-helpercellen C kloneren en differentiëren van T-helpercellen Na doorvragen van de neuroloog biechtte Lia op dat zij in de weken voorafgaand aan haar klachten regelmatig lachgas had gebruikt. Lachgasgebruik was een zeer plausibele verklaring voor haar klachten, omdat lachgas vitamine B12 inactiveert. Functioneel vitamine B12 is onmisbaar voor de vorming van myeline in de cellen van Schwann. VW-1018-a-22-1-o 18 / 20 lees verder ### Pagina 19 Afbeelding 3 laat op vereenvoudigde wijze zien hoe vitamine B12 uit de voeding via enkele omzettingen terecht kan komen in het bloed. afbeelding 3 [FIGUUR: Een diagram dat de opname van vitamine B12 in het lichaam weergeeft. Het diagram begint met speeksel en voedselinname, gaat via de maag en dunne darm naar de bloedbaan. Verschillende componenten zoals vitamine B12, haptocorríne, intrinsieke factor en transcobalamine worden getoond, samen met de rol van proteasen en receptoren in dit proces.] Legenda: vitamine B12 dierlijk eiwit haptocorríne intrinsieke factor transcobalamine receptor uitscheiding: 0,15% van de lichaamsvoorraad ontlasting: 60-80% van ingenomen B12 Bij opname van vitamine B12 zijn drie verschillende eiwitten betrokken: haptocorríne, intrinsieke factor en dierlijk eiwit uit de voeding. Elk van deze eiwitten heeft bepaalde eigenschappen die dat eiwit geschikt maken voor zijn rol in de vitamine-B12-opname. Enkele eigenschappen van drie betrokken eiwitten zijn: 1 wordt alleen afgebroken door proteasen (eiwitsplitsende enzymen) uit de alvleesklier 2 wordt afgebroken door proteasen uit de maag en de alvleesklier 3 is bestand tegen proteasen uit de maag en de alvleesklier 1p 37 Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer erachter of de betreffende eigenschap een eigenschap is van haptocorríne, van intrinsieke factor of van dierlijk eiwit. Let op: de laatste vragen van dit examen staan op de volgende pagina. lees verder ► ► ► VW-1018-a-22-1-o ### Pagina 20 Een bloedonderzoek kan geen onderscheid maken tussen functioneel en niet-functioneel vitamine B12. Daarom wordt het tekort aan functioneel vitamine B12 indirect aangetoond. In afbeelding 4 is te zien dat twee vormen van vitamine B12 als cofactor betrokken zijn bij bepaalde enzymatische omzettingen. afbeelding 4 [FIGUUR: Schematische weergave van de rol van vitamine B12 in enzymatische reacties, met vermelding van methylmalonzuur, succinyl-CoA, adenosylcobalamine, methylcobalamine, homocysteïne en methionine.] 2p 38 Het bloedonderzoek bij Lia toonde aan dat ze inderdaad een tekort had aan functioneel vitamine B12. Welke bloedwaarden van methylmalonzuur en homocysteïne wijzen op een tekort aan functioneel vitamine B12? concentratie methylmalonzuur concentratie homocysteïne A verhoogd verhoogd B verhoogd verlaagd C verlaagd verhoogd D verlaagd verlaagd 1p 39 Nadat Lia vitamine-B12-injecties kreeg, verdwenen de symptomen snel. Vitamine-B12 kan ook als pil worden ingenomen. Verklaar waarom een injectie met vitamine B12 te verkiezen is boven orale toediening van vitamine B12 via een pil. 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-22-1-o 20 / 20