bij dit examen
Tenzij anders vermeld, is er sprake van normale situaties en gezonde
organismen.
opgave 1Pas op voor tekenbeten!
Tijdens een introductieactiviteit van de hbo-opleiding Bos- en
natuurbeheer spelen Stijn en zijn medestudenten een kennismakingsspel
in het bos. Aan het eind van de dag wordt tegen alle studenten gezegd
dat ze zich goed moeten controleren op teken.
Teken (Ixodes ricinus, afbeelding 1) wachten in het gras of in laag struikgewas op voorbijkomende dieren of mensen die hun een bloedmaaltijd kunnen verschaffen. Ze hechten zich met hun zuigsnuit (afbeelding 2) aan hun slachtoffer en voeden zich vervolgens met bloed uit de bloedvaten van de huid. afbeelding 1 afbeelding 2 vergroting 100 x
11p
Noteer een kenmerk van de bouw van de zuigsnuit dat zichtbaar is in
afbeelding 2 en geef aan waardoor dit kenmerk de zuigsnuit geschikt
maakt voor zijn functie.
De dikte van de opperhuid van een mens is tussen 30 en 2500
micrometer dik, afhankelijk van de plaats op het lichaam.
23p
− Bepaal, aan de hand van afbeelding 2, hoeveel micrometer de
zuigsnuit van de teek kan doordringen in de menselijke huid. Noteer je
berekening.
− Licht toe dat dit voldoende is om bloedvaten van een mens te kunnen
bereiken.
’s Avonds bemerkt Stijn dat hij een teek in zijn knieholte heeft.
Het speeksel van een teek bevat zowel een verdovende stof als een stof
die bloedstolling tegengaat. Door de verdovende stof heeft Stijn de
tekenbeet niet gevoeld en door de stollingsremmer kan de teek lange tijd
bloed blijven zuigen zonder dat er stolsels ontstaan.
31p
de hoornlaag
de kiemlaag
de lederhuid
het onderhuids bindweefsel
Welke huidlaag moet het speeksel van de teek minimaal bereiken, zodat
het zowel verdovend als stollingsremmend kan werken?
de hoornlaag de kiemlaag de lederhuid het onderhuids bindweefselZo’n twintig procent van de teken in Nederland is geïnfecteerd met de
Om de kans op besmetting met de borrelia-bacterie zo klein mogelijk te
maken, verwijdert Stijn de teek direct met een tekentangetje. Mocht hij
toch besmet zijn geraakt, dan zal zijn afweersysteem in actie komen om
de bacterie onschadelijk proberen te maken.
Als het niet lukt om de borrelia-bacterie onschadelijk te maken, kan de
bacterie zich in het lichaam vermenigvuldigen. Dit leidt tot diverse
lichamelijke klachten, waaronder koorts. Bij koorts wordt de norm voor de
lichaamstemperatuur tijdelijk verschoven van 37 °C naar 38,5 °C of hoger.
Vervolgens zullen diverse processen leiden tot een verhoging van de
lichaamstemperatuur.
Processen die de lichaamstemperatuur beïnvloeden zijn:
1 rillen en klappertanden
2 verhoging van de zweetproductie
3 vernauwing van bloedvaten in de huid
42p
Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer erachter of het
betreffende proces de lichaamstemperatuur zal laten stijgen of zal laten
dalen.
Een docent van Stijn heeft de afgelopen jaren al tientallen tekenbeten gehad. Hij heeft onlangs zijn bloed laten onderzoeken. Hij blijkt nu niet besmet met de borrelia-bacterie, maar wel immuun te zijn voor deze bacterie.
Er worden stoffen in zijn bloed aangetoond die aangeven dat hij in het
verleden een infectie met deze bacterie heeft gehad.
52p
antigenen van de borrelia-bacterie
antigenen van de borrelia-bacterie
antistoffen tegen de borrelia-bacterie
antistoffen tegen de borrelia-bacterie
Welk type stof wordt in het bloed van de docent aangetoond? En is zijn
immuniteit actief of passief?
aangetoonde stof
antigenen van de borrelia-bacterie antigenen van de borrelia-bacteriepassief
antistoffen tegen de borrelia-bacterieactief
antistoffen tegen de borrelia-bacteriepassief
De docent moet alert blijven op tekenbeten. Door mutaties veranderen de
eiwitten op het buitenoppervlak van de borrelia-bacterie. Hierdoor is er
een kans dat de docent bij een volgende infectie toch ziek kan worden.
61p
Verklaar waardoor er bij een volgende infectie met een borrelia-bacterie
niet direct een specifieke afweerreactie optreedt als de eiwitten op het
buitenoppervlak van de borrelia-bacterie veranderd zijn.
Als een arts de ziekte van Lyme vaststelt bij een patiënt schrijft de arts
een antibioticum voor. Artsen zijn echter terughoudend in het
voorschrijven van antibiotica. Door veelvuldig gebruik van antibiotica
kunnen namelijk resistente bacteriestammen ontstaan. Je krijgt daarom
niet bij iedere tekenbeet een antibioticum.
72p
Beredeneer hoe door het gebruik van een antibioticum een resistente
bacteriestam kan ontstaan.
opgave 2Groenten telen op Mars
Wouter onderzoekt voor zijn profielwerkstuk de mogelijkheid om voedselgewassen te verbouwen op Mars. Hij raakte geïnteresseerd nadat hij een nieuws-item zag waarin ecoloog Wieger Wamelink van Wageningen Universiteit vertelt met succes tomaten, bonen, worteltjes en aardappelen te hebben gekweekt op ‘marszand’. Nadat Wouter contact opnam met de onderzoeker, kreeg hij marszand om zelf enkele experimenten mee uit te voeren. afbeelding 1 komt niet echt van Mars, maar is zand van vulkanische bodems op Hawaii. Dit zand vertoont grote Met een experiment wil Wouter onderzoeken of bonenplanten geteeld op marszand evenveel biomassa produceren als bonenplanten geteeld op potgrond. Bij dit experiment heeft hij de beschikking over de volgende materialen: − bonen (zaden) − droogoven − kweekbakken − marszand − potgrond − water − weegschaal
Het verschil in abiotische factoren heeft gevolgen voor processen in de plant. Hierover worden drie uitspraken gedaan: 1 Door de samenstelling van de Mars-atmosfeer zullen de huidmondjes van planten op Mars langer open moeten zijn dan op aarde. 2 Zuurstof vormt op Mars een beperkende factor voor de fotosynthese. 3 De temperatuur vormt op Mars een beperkende factor voor de enzymactiviteit in planten.
Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer erachter of de betreffende uitspraak juist of onjuist is. Marszand bevat fosfor (P) in de vorm van fosfaat, en het bevat stikstof (N) in de vorm van nitraat en ammonium. Een plant gebruikt fosfor en stikstof bij het maken van bepaalde organische stoffen. Twee voorbeelden van organische stoffen die voorkomen in een plant zijn DNA en aminozuren.
Als bonenplanten ondergespit worden, zetten bacteriën in de bodem de stikstofhoudende organische stoffen uit de plantenresten om tot nitraat. Bacteriën die voorkomen in de bodem op aarde zijn: 1 denitrificerende bacteriën 2 nitrificerende bacteriën 3 rottingsbacteriën Bepaalde bacteriën zouden aan de bodem van Mars moeten worden toegevoegd om de omzetting van stikstofhoudende organische stoffen naar nitraat mogelijk te maken.
Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer erachter of de betreffende bacteriën hiervoor wel of niet moeten worden toegevoegd. Als het lukt om op Mars in verwarmde kassen bonenplanten met de knolletjesbacteriën te telen zal de stikstofbinding door de knolletjesbacteriën minder groot zijn dan op aarde.
opgave 3Galstenen
Noor werkt als radiodiagnostisch laborant in een ziekenhuis. Ze maakt
een scan van de buik van een patiënt. Deze patiënt kwam op de
spoedeisende hulp met hevige pijn rechtsboven in de buik en met een
gelige gelaatskleur.
Op de scan
afbeelding 1
(afbeelding 1) ziet Noor
een witte plek op de
lever. Dit bevestigt haar
vermoeden dat het
galstenen zijn die de
buikpijn veroorzaken. Na
overleg met de arts wordt
de patiënt doorverwezen
naar een internist voor
behandeling.
Op de scan zijn vier witte plekken met letters aangegeven.
131p
Noteer de letter die de witte plek op de lever aangeeft.
Galstenen kunnen ontstaan in de galblaas. Een deel van de galstenen bestaat voornamelijk uit bilirubine. Bilirubine is een afbraakproduct van hemoglobine en wordt met de gal uitgescheiden. Het ijzer (Fe3+) dat vrijkomt bij de afbraak van hemoglobine wordt – gebonden aan eiwitten in het bloedplasma – vervoerd naar weefsels waar nieuw hemoglobine wordt geproduceerd.
In afbeelding 2 is een aantal organen met letters aangegeven.
afbeelding 2
141p
Noteer de letter van het orgaan in afbeelding 2 waar ijzer uit het
bloedplasma wordt opgenomen voor de productie van hemoglobine.
In afbeelding 3 is de galblaas met enkele galstenen getekend. De galgang is geblokkeerd door een galsteen. Gal en stoffen die vervoerd worden via buis X hopen zich hierdoor op. Dit veroorzaakt de pijn bij de patiënt. afbeelding 3
151p
hemoglobine
insuline
pepsinogeen
trypsinogeen
Welke stof hoopt zich op in buis X uit afbeelding 3?
hemoglobine insuline pepsinogeen trypsinogeenAls de galgang geblokkeerd is, kan bilirubine niet worden uitgescheiden
door de lever. Als gevolg hiervan komt de stof in een hoge concentratie in
het bloed en in de huid terecht waardoor de patiënt een gele gelaatskleur
krijgt.
Een aantal bloedvaten zijn:
1 aorta
2 bovenste holle ader
3 haarvaten van de longen
4 haarvaten van het hart
5 leverader
6 leverslagader
7 longader
8 longslagader
9 onderste holle ader
10 poortader
162p
Door welke van deze bloedvaten gaat een bilirubinemolecuul op de
kortste weg vanuit de lever naar de huid van het gezicht? Noteer die
nummers in de juiste volgorde.
De urine van de patiënt was donkergekleurd. Dit duidt op de
aanwezigheid van bilirubine.
171p
door osmose
door reabsorptie (terugresorptie)
door ultrafiltratie
Door welk proces in de nieren komt bilirubine uit het bloed in de urine
terecht?
door osmose door reabsorptie (terugresorptie) door ultrafiltratieDe internist besluit dat de galblaas van de patiënt moet worden
verwijderd. Na de operatie krijgt de patiënt het advies om vette maaltijden
te vermijden. Zonder galblaas wordt er namelijk te weinig gal afgegeven
na een vette maaltijd.
182p
Leg uit dat door het tekort aan gal niet al het vet verteerd kan worden.
opgave 4Verdachte chrysanten
De van oorsprong gele chrysant wordt in Nederland volop gekweekt. Er zijn witte (afbeelding 1), roze, rode en paarse variëteiten. Sommige hebben grote bloemen, andere juist kleine. afbeelding 1 De verschillende chrysanten-rassen zijn ontwikkeld door klassieke veredeling: dit is veredeling door middel van kruisingen waarbij wordt geselecteerd op gewenste kleuren en vormen. Bij klassieke veredeling spelen − net als bij evolutie − selectie en isolatie een rol.
Door welk verschil in DNA heeft elk chrysantenras een unieke DNA- fingerprint? A door een verschil in de nucleotidenvolgorde van het DNA B door een verschil in de volgorde van de genen op de chromosomen C door een verschil in het aantal chromosomen Van een tiental andere chrysantenrassen is ook een DNA-fingerprint gemaakt. Deze rassen worden gebruikt als referentierassen. Dat is nodig om te bepalen in welke mate chrysantenrassen normaal gezien van elkaar verschillen. Uit het onderzoek van Naktuinbouw bleek dat het kwekersrecht van Flowi was geschonden: De verschillen tussen de referentierassen bleken …(1)... de verschillen tussen Tokio en Red Sun. Dit resultaat bevestigt dat Tokio en Red Sun tot …(2)… behoren.
opgave 5Zeeslak maakt pijnstiller
Voor de speurtocht naar nieuwe geneesmiddelen zijn zeeslakken zeer
interessant. De gifstoffen die sommige zeeslakken maken, worden al
gebruikt als medicijn bij de behandeling van chronische pijn.
De slakken van het geslacht Conus (afbeelding 1) produceren kleine giftige eiwitten die ze met een harpoenachtig orgaan bij hun prooi injecteren. De variatie in gifstoffen binnen de 600 soorten van dit geslacht is zeer groot. Al deze gifstoffen werken als zenuwgif, waardoor ze mogelijk geschikt zijn als medicijn bij zenuwaandoeningen. afbeelding 1
Een opvallend kenmerk van de giftige eiwitten is de grootte. De meeste
gifstoffen van slangen en andere dieren zijn meer dan 50 aminozuren
lang, maar gifstoffen van zeeslakken zijn kleiner. De kleinste bestaat uit
slechts 17 aminozuren. Deze eiwitten worden gemaakt op basis van de
code in een RNA-keten.
261p
Noteer uit hoeveel nucleotiden het deel van het RNA bestaat dat codeert
voor deze 17 aminozuren.
Voor het maken van een evolutionaire stamboom van de Conus-slakken
werden de aminozuurvolgordes van hun gifstoffen met elkaar vergeleken.
Het gif van de slak Conus consors is vergeleken met dat van drie andere
slakken (tabel 1).
tabel 1
De stamboom die is opgesteld met deze gegevens is weergegeven in
afbeelding 2.
afbeelding 2
In de stamboom is Conus consors al aangegeven. De andere drie slakken
zijn met nummers aangegeven.
271p
Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer achter elk nummer
de soort die hiermee is aangegeven.
De gifstof die door Conus magus wordt geproduceerd, wordt nu al
gebruikt als pijnstiller. Het gif blokkeert de Ca2+-kanalen in de uiteinden
van axonen. Hierdoor wordt de impulsoverdracht in de synapsen
verstoord.
Vier stappen in het doorgeven van een pijnprikkel van een perifere
zenuwcel naar een cel in de sensorische hersenschors zijn:
1 Blaasjes met neurotransmitters fuseren met het synapsmembraan.
2 De drempelwaarde van een sensorische zenuwcel wordt
overschreden.
3 Impulsen worden geleid over een sensorische zenuwuitloper.
4 Neurotransmitters binden aan receptoren van een schakelzenuwcel.
282p
− Noteer de nummers van de stappen in de juiste volgorde achter
elkaar.
− Omcirkel het nummer van de stap die als eerste wordt beïnvloed door
de gifstof.
opgave 6Zombieplanten
‘Plants versus zombies’ is een videospelletje waarin planten vechten
tegen zombies. In werkelijkheid zijn sommige planten zelf zombies.
Wetenschappers hebben ontdekt hoe bepaalde bacteriën sommige
planten tot levende doden transformeren.
Deze bacteriën fytoplasma’s genaamd kunnen een verscheidenheid aan gewassen besmetten, zoals tomatenplanten en appelbomen. Fytoplasma’s leven en vermenigvuldigen zich in transportweefsel van deze planten. De bacteriën verhinderen de ontwikkeling van bloemen en stimuleren de vorming van extra bladeren. De geïnfecteerde plant kan zich hierdoor niet meer voortplanten en dient als groeiende voedselbron voor de bacteriën, vandaar de term zombieplanten.
292p
Leg uit dat het voor fytoplasma’s gunstig is dat de geïnfecteerde plant
bladeren vormt in plaats van bloemen.
Fytoplasma’s zijn voor hun verspreiding afhankelijk van bepaalde insecten zoals dwergcicaden. Dwergcicaden voeden zich met plantensap. Met hun zuigsnuit prikken ze in een blad waarna ze, minutenlang, energierijk plantensap opzuigen. Wanneer ze een met fytoplasma geïnfecteerde plant aanprikken, zuigen ze ook de bacterie op. Als de dwergcicade hierna een andere plant bezoekt, kan de bacterie via het speeksel van de dwergcicade deze plant ook besmetten.
In afbeelding 1 is een schematische doorsnede van een met fytoplasma’s
besmet blad weergegeven.
afbeelding 1
301p
Noteer uit welk onderdeel uit afbeelding 1 de dwergcicade zowel
energierijke stoffen als fytoplasma’s opzuigt.
De relatie tussen fytoplasma en dwergcicade is een vorm van symbiose.
313p
Beredeneer dat de relatie mutualisme genoemd kan worden.
Doordat slechts een klein deel van de planten van een soort geïnfecteerd
is, zou het gunstig zijn voor de verspreiding van fytoplasma’s als
dwergcicaden een voorkeur hebben voor geïnfecteerde planten.
In een experiment wordt uitgezocht of de dwergcicaden inderdaad een
voorkeur hebben voor geïnfecteerde planten. De onderzoekers richten
een kas in met geïnfecteerde en niet-geïnfecteerde tomatenplanten en
laten hierin dwergcicaden los.
321p
Noteer met welk resultaat de hypothese van de onderzoekers wordt
bevestigd.
Onderzoekers van de Wageningen Universiteit hebben ontdekt hoe de
fytoplasma’s de ontwikkeling van de planten manipuleren. De bacterie
Door de infectie zijn op moleculair niveau veranderingen in de plant
waarneembaar.
Weefsel waar normaal de bloemvorming start, is onderzocht bij
geïnfecteerde en bij gezonde planten. Bepaald is:
1 de hoeveelheid door bloei-genen gecodeerde eiwitten
2 de hoeveelheid RNA van de bloei-genen
3 het aantal verschillende bloei-genen
332p
alleen 1 en 2
alleen 1 en 3
alleen 2 en 3
1, 2 en 3
Wat werd in het weefsel van de geïnfecteerde planten minder
aangetroffen dan in het weefsel van de gezonde planten?
alleen 1 en 2 alleen 1 en 3 alleen 2 en 3 1, 2 en 3opgave 718p-tetrasomie
Maranja is een meisje van bijna twee jaar oud met het 18p-tetrasomiesyndroom. Door haar ontwikkelingsachterstand heeft Maranja veel zorg nodig. 18p-tetrasomie is een zeldzame afwijking waarbij elke lichaamscel naast de normale set chromosomen een extra chromosoom bevat. Dit extra chromosoom (i18p) bestaat uit twee keer de korte arm van chromosoom 18 (afbeelding 1). afbeelding 1 Een aantal genen komt hierdoor vier keer voor in elke cel. Dit verstoort de aanleg van organen tijdens de ontwikkeling van het kind in de baarmoeder. De diagnose 18p-tetrasomiesyndroom werd bij Maranja bevestigd door haar karyotype te bepalen uit een karyogram. Het karyotype beschrijft per lichaamscel het totale aantal chromosomen, de geslachtschromosomen, en eventuele extra chromosomen.
In welke richting stroomt het bloed? En wordt hierdoor de bloeddruk in de longen hoger of lager? richting A van linkerkamer naar rechterkamer B van linkerkamer naar rechterkamer C van rechterkamer naar linkerkamer D van rechterkamer naar linkerkamer Maranja kan geen vaste afbeelding 2 voeding eten omdat ze niet kan slikken. Via een maagsonde wordt haar voeding direct in de maag gebracht (afbeelding 2). Maranja’s moeder pureert groenten, fruit en vlees. Door de juiste hoeveelheid water toe te voegen is het geschikt als sondevoeding. De vertering van zetmeel uit de sondevoeding begint bij Maranja pas in de twaalfvingerige darm. Zelfs al zou speeksel van Maranja in haar maag komen, dan zouden de speekselenzymen daar zetmeel niet of nauwelijks kunnen verteren.
opgave 8Vleermuizen bedreigd!
In Noord-Amerika werden in 2006 opeens veel dode vleermuizen gevonden. Ze bleken besmet met een schimmel. Onderzoekers doen onderzoek om het uitsterven van vleermuissoorten te voorkomen. De schimmel Pseudogymnoascus destructans van de snuit, vleermuizen wit kleurt (afbeelding ziekte witteneuzensyndroom genoemd. Vleermuizen afhankelijk ’s Winters deze voedselloze periode door in winterslaap te gaan: ze verlagen hun stofwisselingsniveau waardoor hun lichaamstemperatuur daalt. Gedurende de winterslaap worden ze enkele keren actief, waarbij hun lichaamstemperatuur kortdurend stijgt. Wanneer de lichaamstemperatuur van de vleermuizen laag is, slaat P. destructans toe. In afbeelding 2 zie je een vereenvoudigd voedselweb waarvan vleermuizen in Noord-Amerika deel uitmaken. afbeelding 2 Zoals gebruikelijk ontbreken in dit voedselweb de reducenten zoals P. destructans .
Leg uit hoe het vaker ontwaken leidt tot het eerder opraken van de vetreserve. Canadese onderzoekers vermoedden dat vleermuizen vaker ontwaken als gevolg van een infectie met P. destructans . Hiermee zou deze schimmel ook verantwoordelijk zijn voor de massale sterfte. In Europa komt ook een variant van deze schimmel voor: EUPd. Massale sterfte van Europese vleermuizen blijft echter uit (tabel 1). Uit veldwaarnemingen blijkt dat EUPd niet voorkomt in Noord-Amerika. Om te dienen als controlegroep werd ook groep 3 geïnjecteerd.
Na de behandeling gingen alle vleermuizen onder gecontroleerde omstandigheden in winterslaap. Tijdens de winterslaap werd bijgehouden hoe vaak de dieren actief werden. Met sensoren op de huid werd de temperatuur van de vleermuizen gemeten en door video-observatie werd geteld hoe vaak de vleermuizen wakker werden. Voor de analyse verdeelden de onderzoekers de winterslaap in drie periodes van 26 dagen. In afbeelding 3 is de gemeten huidtemperatuur van een van de vleermuizen uit de controlegroep weergegeven. In afbeelding 4 staat hoe vaak er dieren per periode wakker werden. afbeelding 3 afbeelding 4
− Kan EUPd verantwoordelijk zijn voor de massale sterfte onder vleermuizen in Noord-Amerika? Licht je antwoord toe. − Kan NAPd verantwoordelijk zijn voor de massale sterfte onder vleermuizen in Noord-Amerika? Licht je antwoord toe. Drie processen bij afweerreacties zijn: 1 deling van B-cellen 2 fagocytose door macrofagen 3 productie van antistoffen
Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer erachter of het betreffende proces wel of niet geactiveerd werd tijdens de winterslaap van geïnfecteerde vleermuizen. Om het uitsterven van vleermuissoorten te voorkomen, zoeken onderzoekers en natuurbeschermers naar een oplossing. Een optie is het tijdelijk inrichten van warmere zones in de grotten waar de vleermuizen overwinteren. Hierdoor zouden besmette vleermuizen immuniteit kunnen opbouwen tegen de schimmel en zou de sterfte kunnen worden voorkómen.
Beargumenteer dat de nakomelingen van deze vleermuizen geen profijt hebben van de immuniteit van hun ouders. 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.
Bij dit examen hoort geen uitwerkbijlage.
11p
23p
31p
C
42p
52p
C
61p
72p
84p
92p
102p
E
112p
121p
131p
141p
151p
D
162p
171p
C
182p
191p
201p
C
212p
A
222p
231p
241p
A
252p
A
261p
271p
282p
292p
301p
313p
321p
332p
A
342p
C
352p
A
361p
371p
382p
391p
402p
B
412p
422p
431p
