Oefentoets Biologie: Dierfysiologie - Stofwisseling | HAVO 4/HAVO 5

Regeling van de temperatuur.

Een bepaalde soort vlinder handhaaft, in tegenstelling tot de meeste andere insecten, een constante temperatuur van 41°C in het centrale deel van het lichaam. Verder heeft dit dier onder andere de volgende kenmerken:

1. de circulatie van lichaamsvocht naar de lichaamsdelen aan de oppervlakte kan geregeld worden;
2. het dier in rust kan met de vleugels trillen;
3. het dier is sterk behaard.

Welke van deze kenmerken kunnen bijdragen tot de instandhouding van de constante lichaamstemperatuur?

Dalende omgevingstemperatuur

Een proefpersoon bevindt zich in een ruimte waarin de temperatuur daalt van 20°C naar 5°C. Hij trekt geen extra kleren aan.

Neemt het warmteverlies van deze persoon toe of af?
En de warmteproductie?

afbeelding

Lichaamstemperatuur in relatie tot de omgevingstemperatuur.

Over de lichaamstemperatuur van een mens in rust in relatie tot de omgevingstemperatuur worden de volgende uitspraken gedaan:

1. bij een omgevingstemperatuur van 5°C is de temperatuur van de weefsels van de onbedekte handen lager dan 37°C;
2. bij een omgevingstemperatuur van 40°C en droge lucht wordt een licht briesje als weldadig (afkoelend) ervaren; dit geldt niet als de lucht verzadigd is met waterdamp;
3. bij een omgevingstemperatuur die hoger is dan de lichaamstemperatuur kan het lichaam toch nog warmte verliezen door de verdamping van transpiratievocht

Welke uitspraak of welke uitspraken zijn juist?

Het constant houden van de lichaamstemperatuur.

Enkele processen die bij de mens kunnen bijdragen tot het constant houden van de lichaamstemperatuur zijn:

1. verwijding van de diameter van de huidbloedvaten,
2. vermindering van de hoeveelheid zweet die vanaf de huid verdampt,
3. vergroting van de dissimilatie,
4. vermindering van vetopslag in onderhuids bindweefsel.

Iemand stapt zonder jas vanuit een kamer met een temperatuur van 25°C zijn tuin in waar een temperatuur van -10°C heerst. Zijn lichaam past zich dan snel aan deze veel lagere omgevingstemperatuur aan.

Welke van de genoemde processen vinden plaats als reactie op deze sterke temperatuurverlaging?

Zeehonden in de poolstreken.

Er zijn zeehonden die in de poolstreken leven.
Tijdens de poolzomer liggen ze in de zon op het pakijs. Op de plaats waar ze liggen, smelt het pakijs nauwelijks.
Mogelijke verklaringen voor dit feit zijn:

1. Een zeehond past zijn lichaamstemperatuur aan de temperatuur van de omgeving aan.
2. Als een zeehond in de zon ligt, vindt er minder dissimilatie plaats doordat uit de omgeving warmte wordt opgenomen.
3. Een zeehond heeft een dikke onderhuidse vetlaag waardoor de afgifte van warmte wordt beperkt.
4. Als een zeehond in de zon ligt, stroomt er meer bloed naar de huid en blijft de lichaamstemperatuur constant.

Welke van deze verklaringen is juist?

Zuurstofverbruik van een stukje spierweefsel.
Zie figuur B 349 van de bijlage.

In een experiment werd het verband bepaald tussen de tijd en het zuurstofverbruik van een stukje spierweefsel. Het resultaat is in het diagram weergegeven.

Kan op tijdstip T dissimilatie in het weefsel plaatsvinden?
Kan op tijdstip T het spierweefsel zijn samengetrokken?

afbeelding

Groei van baby tot volwassene.

Tijdens de groei van een mens van baby tot volwassene treedt een verandering op in de verhouding tussen volume en oppervlak. Dit heeft gevolgen voor de stofwisseling. Bij een onderzoek wordt het zuurstofverbruik in rust per kilogram lichaamsgewicht per uur van groepen mensen van 1 jaar, 5 jaar, 10 jaar en 20 jaar gemeten. De omstandigheden tijdens de metingen zijn in alle gevallen hetzelfde.

Bij mensen van welke van de genoemde leeftijdsgroepen zal gemiddeld in rust de meeste zuurstof per kilogram lichaamsgewicht per uur worden verbruikt?

1/3 Ademloos leven in de modder.
Zie figuur B 4667 van de bijlage.

Foraminiferen zijn eencelligen met een kern en een uitwendig skeletje en worden ook wel aangeduid als schelpdiertjes. Zij vormen een schakel tussen bacteriën en meercellige primitieve dieren. Het schelpdiertje leeft in de zuurstofloze delen van de modder op de Noordzeebodem.
"Als je goed kijkt, kun je ze met het blote oog zien. De grootste exemplaren hebben de omvang van een zandkorrel", zegt Sandra Langezaal, die onderzoek doet aan deze schelpdiertjes.
Zij heeft de stofwisseling van dit diertje onderzocht. Het blijkt dat het zuurstof kan halen uit de omzetting van nitraat. Tijdens het onderzoek werden de diertjes met ‘zwaar' nitraat gevoed. Zwaar nitraat bevat stikstof met het herkenbare isotoop ¹⁵ N. De diertjes ademden stikstofgas met zwaar stikstof uit. Hierop baseerde het onderzoeksteam het idee dat de foraminiferen nitraat (NO₃ ^- ) via enkele tussenstappen omzetten in stikstofgas (N₂ ). Dit werpt een ander licht op de stikstofkringloop.
De witte maatstreep, aan de linkerkant van de afbeelding, komt overeen met 100 µm.

- Bereken de werkelijke lengte van het schelpdiertje in mm.
- Geef je antwoord in twee decimalen nauwkeurig.

2/3 Ademloos leven in de modder.
Zie figuur C 409 van de bijlage.

De afbeelding is een vereenvoudigde weergave van de stikstofkringloop.
Door het werk van Sandra Langezaal zal de stikstofkringloop zoals die in de afbeelding wordt weergegeven, aangevuld moeten worden.
Op vijf plaatsen zijn de pijlen in deze kringloop genummerd.

Op welk van de genummerde plaatsen moeten de foraminiferen aan het schema worden toegevoegd?

3/3 Ademloos leven in de modder.

Om aan het noodzakelijke nitraat te komen, bewegen de schelpdiertjes een centimeter of drie omhoog in de modder en nemen daar nitraat op uit het zeewater. Vervolgens verplaatsen ze zich weer naar diepere, zuurstofloze lagen van de modder.

Leg uit waardoor de overlevingskans voor de schelpdiertjes in het zuurstofloze deel van de modder groter is dan in de bovenlaag van de modder.

Groei in biomassa.
Zie figuur B 2730 van de bijlage.

Er is tussen de salamander en de spitsmuis een verschil in het percentage voedsel dat gebruikt wordt voor verbranding.
afbeelding

Geef daarvoor een verklaring op basis van de gegevens in de tabel hierboven en de afbeelding.

Pinguïns.

Tekst:
Van de buitenkant is een pinguïn een pinguïn: een koddig beest met twee platvoeten, twee flippertjes en een vooral zwart-wit gekleurd verenkleed. Rode of roze snavels en bij sommige soorten leuke, punkige gele kuifjes voegen opvallende kleuraccenten toe. Van de huidige zeventien soorten pinguïns leven er maar twee uitsluitend op het Antarctische continent. De andere soorten bewonen vooral de vele eilanden en eilandjes in de zuidelijke wateren en de zuidelijke delen van Amerika, Afrika, Australië en Nieuw- Zeeland. Ondanks de grote uiterlijke gelijkenis vertonen de soorten grote verschillen in gedrag. Zo heeft iedere soort zijn eigen baltsgedrag.
Ook zijn er grote verschillen in broedgedrag. Slechts twee soorten broeden solitair (de Geeloogpinguïn en de Fiordlandpinguïn), de overige vijftien soorten doen dat in kolonieverband. Bij de Ezelspinguïn zijn zulke kolonies nog relatief klein, tot ca. 100 broedparen, maar bij onder andere de Koningspinguïn en de Macaronipinguïn kunnen de kolonies uit meer dan honderdduizend paren bestaan. Als de eieren zijn uitgekomen, is de zorg nog niet voorbij. Sommige soorten, onder andere de Konings- en de Keizerspinguïn, kennen crèches met vele duizenden jongen. De jongen staan in deze crèches dicht tegen elkaar.

bewerkt naar: Jelle Reumer, Crèche in de vrieskou, NRC Handelsblad, 23 oktober 1999

Noem een voordeel dat de jongen hebben door zo dicht tegen elkaar aan te staan.

Maden in het ziekenhuis.

Het komt nogal eens voor dat grote huidwonden slecht genezen. Afgestorven weefsel remt de heling en kan zelfs zeer schadelijk zijn. De bacteriën in het afgestorven weefsel produceren toxines die het gezonde weefsel binnendringen. Amputatie kan dan noodzakelijk zijn. Tot voor kort was de enige remedie bestrijding met antibiotica en verwijderen van afgestorven weefsel. Door de opkomst van antibiotica-resistente bacteriestammen en de schade aan het gezonde weefsel bij chirurgische ingrepen heeft men teruggegrepen op een oude techniek: behandeling met maden.

In de gebruiksaanwijzing die bij de behandeling met maden wordt verstrekt, staat dat bepaalde factoren van het wondmilieu tot een lagere effectiviteit van de madentherapie kunnen leiden. Genoemd wordt onder andere een verminderde luchtcirculatie door een te strak of te dik verband.

Leg uit dat de effectiviteit van de behandeling daardoor lager wordt.

Veeteelt.

afbeelding

De productiekosten van een gelijke hoeveelheid biomassa van konijnen en runderen per dag worden onderling vergeleken. Uit deze vergelijking blijkt dat de productiekosten voor konijnen lager zijn.

Leg dit uit met behulp van de gegevens over voedselverbruik, de tijd waarin het voedsel wordt verbruikt en de toename van de biomassa van de tabel.