Eindexamen biologie vwo 2025, tijdvak 1

Bepaalde transcriptiefactoren, de zogenoemde ERF7’s (ethyleen-respons- factoren), sturen het proces aan dat een plant in de overlevingsmodus brengt. Zolang stikstofoxide (NO) en zuurstof aanwezig zijn, worden de ERF7’s afgebroken door het enzym PRT6. De onderzoekers ontdekten dat ethyleenophoping leidt tot een toename van de concentratie phytoglobine1 (PGB1) in de cellen van de groeipunten van de stengels en worteltoppen. PGB1 bindt stikstofoxide, waardoor de overstroomde plant in overlevingsmodus komt. De onderzoekers hebben een model opgesteld (afbeelding 2) van het moleculaire mechanisme dat de cel in overlevingsmodus brengt. In afbeelding 2 zijn de toename van de concentratie ethyleen en PGB1, en de toename van overlevingsprocessen bij volledige overstroming weergegeven met een pijltje ( ). De overlevingsmodusgenen zijn aangegeven met OMG. De afbeelding is niet compleet: bij drie stoffen en een proces in de cel staat een vakje met een nummer. afbeelding 2

Schrijf de nummers 1 tot en met 4 onder elkaar. Geef achter elk nummer met een pijltje aan of het bijbehorende proces of de concentratie van de bijbehorende stof bij volledige overstroming toeneemt ( ↑ ) of afneemt ( ↓ ). De onderzoekers konden dit moleculaire mechanisme achterhalen door onderzoek te doen aan mutante zandraketplanten. Bij deze planten zijn verschillende delen van het proces om in de overlevingsmodus te komen, geblokkeerd.

De onderzoekers gebruikten de volgende typen zandraketplanten: − planten met een mutatie waardoor een bepaalde ERF7 niet werkzaam is: de ERF7 -mutanten − planten met een mutatie waardoor het enzym PRT6 niet werkzaam is: de PRT6 -mutanten − wildtype-planten (zonder de mutaties) De onderzoekers plaatsten de planten in een ruimte waarin deze eerst werden blootgesteld aan lucht met ethyleen (nabootsing ethyleen- ophoping) of aan lucht zonder ethyleen (controle-voorbehandeling). Vervolgens stelden ze alle planten vier uur lang bloot aan lucht zonder zuurstof. Daarna werd de overleving van de worteltoppen van de planten bepaald (afbeelding 3). afbeelding 3 Hieronder staan uitspraken over de resultaten in afbeelding 3. 1 De worteltoppen van het wildtype zijn beter bestand tegen zuurstofgebrek na een voorbehandeling met ethyleen. 2 Zowel met als zonder ethyleen-voorbehandeling is er bij ERF7- mutanten minder overleving van de worteltoppen dan bij wildtype- planten. 3 Het enzym PRT6 verhoogt de overleving bij volledige overstroming.

Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar. Noteer erachter of de bijbehorende uitspraak wel of niet ondersteund wordt door de resultaten in afbeelding 3. De onderzoekers hopen de opgedane kennis te kunnen gebruiken om door middel van genetische modificatie landbouwgewassen te beschermen tegen overstromingen. Met genetische modificatie kunnen in landbouwgewassen de volgende veranderingen worden aangebracht: 1 het PGB1-gen knock-out maken 2 cisgene PGB1-genen toevoegen 3 genen voor ethyleenproductie knock-out maken 4 cisgene genen voor ethyleenproductie toevoegen

Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar. Noteer erachter of de bijbehorende uitspraak juist of onjuist is. In Afrika veroorzaken droge perioden een hoge sterfte onder nijlpaarden. In Colombia zijn er geen ernstige droogteperioden. De populatiegrootte zal daar waarschijnlijk op termijn gereguleerd worden door biotische factoren.

Is dat een voorbeeld van sympatrische soortvorming of van allopatrische soortvorming? Licht je antwoord toe. Nijlpaarden worden ‘ecosystem engineers’ genoemd, omdat zij water- en landecosystemen ingrijpend beïnvloeden. Grote grazers zoals nijlpaarden kunnen successie in landecosystemen tegengaan doordat ze de vestiging en/of groei van pioniersoorten en climaxsoorten beïnvloeden.

Nijlpaarden eten op het land, maar poepen in het water. Ecologen wilden weten wat het effect hiervan is op ecosystemen in Colombia. Ze deden onderzoek in meren met nijlpaarden en in meren zonder nijlpaarden. De ecologen bepaalden daar van kleine organische moleculen: − de verhouding tussen de koolstofisotopen 13 C en 12 C − de verhouding tussen de stikstofisotopen 15 N en 14 N De verhouding 13 C/ 12 C verschilt tussen plantensoorten als gevolg van een verschil in fotosynthese. In gematigde streken zijn de meeste plantensoorten C3-planten. Het CO 2 -fixerende enzym van C3-planten bindt voornamelijk CO 2 met de lichtere koolstofisotoop. C4-planten groeien alleen op land, en komen vaker voor in tropische gebieden zoals in Afrika en Colombia. Deze planten maken gebruik van een CO 2 -fixerend enzym dat minder onderscheid maakt tussen de twee isotopen. Uit de verhouding 15 N/ 14 N van organische stoffen is af te leiden van welk trofisch niveau deze stoffen afkomstig zijn. In afbeelding 3 is de relatie tussen de verhouding 13 C/ 12 C en de verhouding 15 N/ 14 N weergegeven op drie trofische niveaus in twee voedselketens: een voedselketen gebaseerd op C3-planten en een voedselketen gebaseerd op C4-planten. afbeelding 3

Welk van de volgende processen kan dit verklaren? Aminozuren met 14 N worden relatief … A vaker afgebroken. B vaker omgezet in andere aminozuren. C minder vaak uitgescheiden. D minder vaak gevormd bij de stikstofassimilatie. De resultaten van de bepalingen van de verhouding 13 C/ 12 C en de verhouding 15 N/ 14 N in de Colombiaanse meren zijn weergegeven in afbeelding 4. Elk bolletje geeft het gemiddelde aan van watermonsters die genomen zijn in een bepaald meer. afbeelding 4

Met de toename van het aantal nijlpaarden neemt ook de concentratie organische stoffen in het water toe. De verwachting is dat op den duur eutrofiëring zal ontstaan. In een tweede onderzoek werd gedurende 24 uur de zuurstofconcentratie in het water gemeten in meren met nijlpaarden en in meren zonder nijlpaarden. In afbeelding 5 zijn de resultaten van twee meren met en twee meren zonder nijlpaarden weergegeven. afbeelding 5

Verklaar waardoor in de meren met nijlpaarden het verloop van de O 2 -concentratie − ’s nachts anders is dan in meren zonder nijlpaarden; − overdag anders is dan in meren zonder nijlpaarden. Wetenschappers veronderstellen dat de nijlpaarden ook de biodiversiteit in het gebied zullen beïnvloeden. Hieronder staan gevolgen van de aanwezigheid van nijlpaarden. 1 Nijlpaarden concurreren met inheemse soorten zoals zeekoeien, rivierschildpadden en otters. 2 Nijlpaarden creëren meer verschillende habitats in de rivier. 3 Er zijn nijlpaardkadavers aanwezig. 4 Er treedt eutrofiëring op.

Beredeneer dat uit de informatie in de tekst en de stamboom blijkt dat de Marsili-mutatie − autosomaal overerft; − en zeer waarschijnlijk dominant overerft. Maria’s ouders voelden wel gewoon pijn. Ergens voor of tijdens het leven van Maria is er een moment geweest dat de Marsili-mutatie in een cel is ontstaan. Hieronder staan drie perioden. 1 de periode waarin de geslachtscellen zijn gevormd waaruit Maria is ontstaan 2 de periode van de klievingsdelingen van de zygote waaruit Maria zich heeft ontwikkeld 3 de periode na Maria’s geboorte

Hoeveel tijd zit er bij mensen met een normale pijnbeleving minimaal tussen het begin van de stekende pijn van een enkelbreuk, en het begin van de zeurende pijn erna? Ga uit van een lengte van de sensorische uitlopers van 1,0 meter. A ongeveer 0,3 seconden B ongeveer 0,5 seconden C ongeveer 1,8 seconden D ongeveer 2,0 seconden

− Op welke plaats of plaatsen is het ZFHX2 - gen aanwezig? − Op welke plaats of plaatsen leidt een afwijkende genexpressie van het ZFHX2-gen tot het Marsili-fenotype? Noteer je antwoord als volgt: gen aanwezig in: ... afwijkende genexpressie in: ... In tabel 2 is de aminozuurvolgorde van het ZFHX2-eiwit rondom de Marsili-mutatie bij de mens en bij verschillende diersoorten weergegeven. tabel 2 mens met Marsili-mutatie QVWFQNTRARE K KGQFRSTP mens zonder de mutatie QVWFQNTRARE R KGQFRSTP chimpansee QVWFQNTRARE R KGQFRSTP hond QVWFQNTRARE R KGQFRSTP huismuis QVWFQNTRARE R KGQFRSTP De Marsili-mutatie bevindt zich in een deel van het gen waarin normaal geen genetische variatie aanwezig is.

Is de drempelpotentiaal van deze Na + -kanaaltjes hoger of lager dan normaal? drempelpotentiaal En hebben deze aandoening personen de aandoening CIP of IEM? A hoger CIP B hoger IEM C lager CIP D lager IEM Als een mutatie tot gevolg heeft dat een eiwit niet meer goed functioneert, heet dit functieverlies, zoals bij CIP. Er is sprake van functiewinst als door een mutatie een eiwit zodanig verandert dat het een nieuwe of versterkte werking heeft, zoals bij IEM. Bij heterozygote genotypen wordt het type overerving van deze mutaties duidelijk.

Erft een functieverlies-mutatie gewoonlijk dominant of recessief over? En A dominant dominant B dominant recessief C recessief dominant D recessief recessief Een stof die Na + -kanaaltjes in C-sensorische neuronen blokkeert, zou een pijnstillend medicijn zijn voor mensen met IEM en voor mensen met andere vormen van chronische pijn. Het is relatief eenvoudig om een stof te ontwerpen die de porie van het Na + -kanaaltje blokkeert. Het probleem is echter dat deze porie gelijk is aan de poriën van andere typen Na + -kanaaltjes, zoals de Na + -kanaaltjes in het hart.

Op de membraan van gladde spiercellen in de bronchiolen is de histaminereceptor H1 (H1-receptor, afbeelding 2) aanwezig. Rechts in afbeelding 2 is de signaalcascade weergegeven die na binding van histamine aan de H1-receptor leidt tot samentrekking van de gladde spiercel. afbeelding 2 Bij signaalcascades spelen second messengers een belangrijke rol. Hieronder staan moleculen die zijn betrokken bij de signaalcascade. 1 H1-receptor 2 histamine 3 IP 3 4 GDP

Schrijf de nummers 1 tot en met 4 onder elkaar. Noteer erachter of het bijbehorende molecuul wel of niet als second messenger dient in deze signaalcascade. De zieke personeelsleden hadden onder andere last van benauwdheid. De benauwdheid wordt veroorzaakt doordat histamine het glad spierweefsel in de bronchiolen laat samentrekken. Tijdens de benauwdheid neemt de ademhalingsfrequentie toe doordat het ademcentrum wordt gestimuleerd.

Verklaar dat het effect van een sterker doorbloede huid tegengesteld is aan het ontstaan van koorts. De personeelsleden met de histamine-intoxicatie kregen clemastine- tabletten. Clemastine blokkeert de H1-receptoren. In de tabel staan enkele farmacologische eigenschappen van dit medicijn. maximale werking binnen 5 tot 7 uur na inname werkingsduur tot 12 uur na inname resorptie volledig tijdsduur tot maximale concentratie in het bloed 2 tot 4 uur na inname opname uit de darmen vanaf 30 minuten na inname afbraak in sterke mate in de lever

Is anderhalf uur na inname de clemastine-concentratie in de leverader hoger of lager dan die in de poortader? En is de clemastine-concentratie in de leverslagader dan hoger of lager dan die in de poortader? A hoger in leverader in hoger leverslagader B hoger lager C lager hoger D lager lager Bronvermelding Een opsomming van de in dit examen gebruikte bronnen, zoals teksten en afbeeldingen, is te vinden in het bij dit examen behorende correctievoorschrift.