Oefentoets Biologie: Osmose_diffusie - Osmose_diffusie | HAVO 4/HAVO 5

Opname zuurstof en oppervlakgrootte.

De snelheid waarmee een organisme zuurstof in het bloed opneemt, is onder meer afhankelijk van de grootte van het oppervlak waar de zuurstof doorheen diffundeert.

Bij gewervelde dieren is dit oppervlak groot door de aanwezigheid van

Holtedieren & kooldioxide.

Holtedieren hebben een lichaam dat uit slechts twee cellagen bestaat.

Zij hebben geen speciale uitscheidingsorganen voor kooldioxide nodig omdat zij

Hoeveelheid zuurstof & weefselcellen.

De hoeveelheid zuurstof die de weefselcellen bereikt, is onder andere afhankelijk van de volgende factoren:

1. de snelheid waarmee de lucht in de longen wordt ververst,
2. de snelheid waarmee het bloed in de bloedvaten wordt getransporteerd,
3. de snelheid waarmee de zuurstof uit het bloed naar de weefselcellen diffundeert.

Welke van deze factoren zijn direct afhankelijk van energie die in het organisme wordt vrijgemaakt?

Bacteriën & houdbaarheid van de etenswaren.

Door inzouten van bijvoorbeeld vlees en groenten worden groei en vermeerdering van bacteriën en schimmels tegengegaan. Hierdoor wordt de houdbaarheid van de etenswaren vergroot.

Waardoor worden groei en vermeerdering van bacteriën in dit geval tegengegaan?

Rode bloedcel van een kikker.
Zie figuur B 95 van de bijlage.

Een rode bloedcel van een kikker bevindt zich in een bepaalde oplossing en ziet er dan uit zoals in figuur 1 is weergegeven. Na toevoeging van een stof aan deze oplossing treedt er een duidelijke vormverandering op (zie figuur 2).

Welke stof zal dit geweest zijn?

Osmose bij kreeften.

Bij de kreeftachtigen worden soorten aangetroffen die in zoet water leven en soorten die in zout water leven.
Deze kreeftachtigen hebben kieuwen die in direct contact staan met het water van hun milieu.
De concentratie van opgeloste stoffen in zoet water is kleiner dan die in de weefselvloeistof van de zoetwater dieren. De concentratie van opgeloste stoffen in zout water is groter dan die in de weefselvloeistof van de zoutwaterdieren.
Een zoetwater-kreeftachtige en een zoutwater-kreeftachtige bevinden zich ieder in hun normale milieu.

Dringt bij het zoetwaterdier door osmose water de weefselvloeistof binnen of wordt door osmose water aan de weefselvloeistof onttrokken?
En bij het zoutwaterdier?

afbeelding

Een Strandkrab.
Zie figuur B 433 van de bijlage.

Het zeewater in de Noordzee heeft een zoutgehalte van ongeveer 3%. Bij riviermondingen is het zoutgehalte veel lager.
Bij de Strandkrab is het zoutgehalte van het bloed afhankelijk van het zoutgehalte van het water waarin het dier leeft. Deze relatie is door de getrokken lijn weergegeven in het diagram. Door actieve zoutopname via de kieuwen kan het dier binnen bepaalde grenzen het zoutgehalte van het bloed regelen.
De onderbroken lijn in het diagram geeft het verband weer tussen het zoutgehalte van het water en van het bloed van dieren die hun zoutgehalte niet kunnen regelen.
In het diagram zijn drie zoutgehaltes aangegeven met P, Q en R.

Bij welk of bij welke van deze zoutgehaltes zal de Strandkrab via de kieuwen actief zout uit het water opnemen?

Waterverlies van zeedieren.
Zie figuur C 13 van de bijlage.

Van drie in zee levende diersoorten: doornhaai, kabeljauw en soepschildpad, en van de aan zoet water gebonden groene kikker worden de concentraties van opgeloste deeltjes in het bloed gemeten. De resultaten zijn weergegeven in het diagram. In dit diagram zijn ook de concentraties van opgeloste deeltjes in zeewater en zoet water aangegeven.

Welk dier zal in zijn natuurlijk milieu onder water via de huid en de ademhalingsorganen in verhouding tot het lichaamsgewicht het grootste waterverlies hebben?

In een sloot levende pantoffeldiertjes.

In een sloot leven pantoffeldiertjes die in hun cytoplasma een hogere concentratie aan opgeloste stoffen hebben dan het slootwater. Door een kloppende vacuole wordt met een bepaalde frequentie overtollig water uit de pantoffeldiertjes verwijderd.
Op een bepaalde dag wordt een grote hoeveelheid water uit de sloot gepompt, zodat er nog maar een klein laagje water, met daarin pantoffeldiertjes, achterblijft. (situatie 1).
De volgende dag komt er kunstmest in de sloot terecht dat in het slootwater oplost (situatie 2); hierdoor verandert de frequentie van de kloppende vacuole van de pantoffeldiertjes.

Zal in situatie 1 de frequentie van de kloppende vacuole zijn veranderd of gelijk zijn gebleven?
Zal in situatie 2 de frequentie van de kloppende vacuole zijn toegenomen of zijn afgenomen?

afbeelding

Amoeben in slootwater.

Amoeben zijn eencellige diertjes die onder andere in slootwater leven.
Bij deze diertjes komen 'kloppende vacuolen' voor. Hiermee wordt overtollig water naar buiten gepompt.
Er wordt een experiment uitgevoerd, waarbij een aantal uit slootwater afkomstige amoeben in zeewater wordt gelegd en een aantal in gedestilleerd water.
Eén van beide groepen amoeben verliest door osmose water.

Welke groep is dat?
Bij welke groep amoeben zal een kloppende vacuole aanwezig zijn die met hoge frequentie samentrekt?

afbeelding

Amoeben in gedestilleerd water of zeewater.

Amoeben zijn eencellige diertjes die onder andere in slootwater leven. Bij deze diertjes komen 'kloppende vacuolen' voor. Hiermee wordt overtollig water naar buiten gepompt.
Er wordt een experiment uitgevoerd waarbij een aantal uit slootwater afkomstige amoeben in zeewater worden gelegd en een aantal in gedestilleerd water. Eén van beide groepen amoeben verliest door osmose water.

Welke groep is dat?
Bij welke groep amoeben zullen kloppende vacuolen aanwezig zijn die met hoge frequentie samentrekken?

afbeelding

Een vis, die zowel in rivier- als in zeewater kan leven.

Van een vis die zowel in rivier- als in zeewater kan leven, meten we de urineproductie.

De hoeveelheid water die de vis uitscheidt als hij in zeewater zwemt, zal

Waterverlies bij vier soorten waterdieren.

Bij een experiment worden vier dieren van ongeveer dezelfde grootte uit hun eigen milieu overgebracht naar een ander milieu:

1. een zoetwatervis wordt overgebracht naar zeewater;
2. een zeevis wordt overgebracht naar zoet water;
3. een zoetwaterschildpad wordt overgebracht naar zeewater;
4. een zeeschildpad wordt overgebracht naar zoet water.

De dieren kunnen zich niet aanpassen aan hun nieuwe milieu.

Welk dier zal na een half uur het meeste water hebben verloren?

Vissen, die van zeewater naar zoetwater trekken.

Bij sommige vissen die van zeewater naar zoetwater trekken, blijkt in het zoete water een sterke verdikking van de buitenste laag van de huid op te treden.

Welke functie heeft deze verdikking vooral?

Als een vis in zeewater.

Een bepaalde zoetwatervis kan zich goed aanpassen wanneer hij in zeewater terecht komt.
Enkele uitspraken over zijn veranderde zout- en waterhuishouding zijn:

1. het gewicht van de vis neemt af;
2. de hoeveelheid gevormde urine neemt toe;
3. de concentratie zouten in de cellen neemt af;
4. de concentratie zouten in de cellen neemt toe.

Welke uitspraken duiden op een aanpassing van de zoetwatervis aan het verblijf in zeewater?

Uiencellen onder de microscoop.

Een leerling bestudeert met zijn microscoop cellen van een rok van een ui in een druppel gedestilleerd water.
Daarna wil hij intacte rode bloedcellen bestuderen. Hij moet de bloedcellen in een druppel van een zoutoplossing met een bepaalde concentratie leggen en niet in een druppel gedestilleerd water.

Waarom is dit verschil in behandeling nodig?

Vormverandering van een rode bloedcel
Zie figuur B 95 van de bijlage.

Een rode bloedcel van een mens bevindt zich in een bepaalde oplossing en ziet er dan uit zoals in plaatje 1 is weergegeven. Na toevoeging van een stof aan deze oplossing treedt een duidelijke vormverandering op (zie plaatje 2).

Welke stof kan dit zijn geweest?

Osmose in bloedcellen. (2)

Vier reageerbuizen bevatten ieder een oplossing van keukenzout. In elk van de vier buizen wordt een druppel bloed van een mens gedaan.
Het volgende wordt waargenomen:

- in buis 1 veranderen de rode bloedcellen niet van vorm,
- in buis 2 verschrompelen de rode bloedcellen,
- in buis 3 zwellen de rode bloedcellen en barsten ze,
- in buis 4 zwellen de rode bloedcellen, maar barsten ze niet.

Welke van de buizen is gevuld met de meest geconcentreerde oplossing van keukenzout?

Rode bloedcellen in een bloedstolsel.
Zie figuur B 423 van de bijlage.

De afbeelding geeft een rode bloedcel en een fibrinedraad weer in een bloedstolsel bij een vergroting van 1480x. In het stolsel heeft de rode bloedcel zijn gladde, ovale vorm verloren. Dit is een gevolg van het feit dat bij stolling de concentratie van opgeloste deeltjes in de vloeistof rond de rode bloedcel verandert.

Neemt de concentratie van opgeloste deeltjes in de vloeistof rond de rode bloedcel bij de stolling af of toe?
Neemt de rode bloedcel dan water op of verliest de cel water?

Een experiment met rode bloedcellen.

Het bloedplasma van de mens heeft een gemiddelde concentratie van opgeloste deeltjes die gelijk is aan die van een 0,9% NaCl-oplossing.
Bij een experiment worden rode bloedcellen in een oplossing P gelegd met een onbekende concentratie van opgeloste deeltjes.
De opgeloste deeltjes in oplossing P kunnen geen celmembranen passeren.
Na enige tijd worden de rode bloedcellen onder de microscoop bekeken. Het blijkt dat ze gezwollen zijn.

Is de concentratie van opgeloste deeltjes in deze gezwollen rode bloedcellen kleiner dan, gelijk aan of groter dan die van een 0,9% NaCl-oplossing?

Een experiment met rode bloedcellen.

Het bloedplasma van de mens heeft een gemiddelde concentratie van opgeloste deeltjes die gelijk is aan die van een 0,9% NaCl-oplossing. Bij een experiment worden rode bloedcellen in een oplossing P gelegd met een onbekende concentratie van opgeloste deeltjes. De opgeloste deeltjes in oplossing P kunnen geen celmembranen passeren. Na enige tijd worden de rode bloedcellen onder de microscoop bekeken. Het blijkt dat ze gezwollen zijn.
Terwijl de gezwollen rode bloedcellen nog onder de microscoop liggen, wordt een oplossing Q onder het dekglaasje gebracht. Het volume van de cellen wordt daardoor kleiner.

Is de oplossing Q hypotonisch, hypertonisch of isotonisch ten opzichte van de oplossing P?

Sterke zoutoplossing met een druppel bloed.

In een reageerbuis met een sterke zoutoplossing (bij voorbeeld 10% NaCl) wordt een druppel bloed gedaan.

Hoe zullen de rode bloedcellen veranderen en waardoor wordt dit veroorzaakt?

Vier reageerbuizen met een druppel bloed.

Vier reageerbuizen bevatten elk een verschillende vloeistof. In elk van de vier wordt een druppel bloed gedaan.
Het volgende wordt waargenomen:

buis 1. de rode bloedcellen zwellen, maar barsten niet,
buis 2. de rode bloedcellen zwellen en barsten,
buis 3. de rode bloedcellen verschrompelen,
buis 4. de rode bloedcellen veranderen niet.

Eén van de reageerbuizen is gevuld met gedestilleerd water.

Welke?

Een witte bloedcel met glucose-oplossing.

Een witte bloedcel van een mens wordt ondergedompeld in water waarin glucose is opgelost.
De concentratie van opgeloste stoffen in het cytoplasma van de witte bloedcel is groter dan de concentratie van glucose in de omringende vloeistof.

In deze situatie gaat naar alle waarschijnlijkheid door osmose

Bloedcellen.

Bloed van een mens wordt met een microscoop onderzocht. Dit gebeurt ook met ééncellige groene wieren, afkomstig uit zeewater. Nadat het bloed is verdund met gedestilleerd water, ziet men dat de rode bloedcellen zijn opengebarsten. De cellen van de groene wieren in gedestilleerd water zijn niet opengebarsten.

Wat kan een verklaring zijn voor dit verschil?

Bloed.

Een bioloog verdunt bloed met water op een objectglas en bekijkt het bloed onder een microscoop. De cellen blijken gebarsten.

Wat is daarvan de oorzaak?

1/2 Bloed in zoutoplossingen.
Zie figuur B 2128 van de bijlage.

Als onstolbaar gemaakt bloed enige tijd blijft staan, vormt zich een bezinksellaag van bloedcellen met daarboven helder lichtgeel bloedplasma. Bij een proef wordt in elk van vijf reageerbuisjes 4 ml onstolbaar gemaakt bloed vermengd met 4 ml van een zoutoplossing. In elk buisje heeft de zoutoplossing een andere concentratie. De osmotische waarde van de zoutoplossing is alleen in buisje 3 gelijk aan die van het bloedplasma. Het resultaat van de proef is in de afbeelding weergegeven.

Leg uit waardoor de bezinksellaag van buisje 5 kleiner is dan die van buisje 3.

2/2 Bloed in zoutoplossingen.
Zie figuur B 2128 van de bijlage.

Is het mogelijk om in buisje 1 opnieuw een bezinksellaag van rode bloedcellen te laten ontstaan? Zo ja, op welke wijze?

Bestrijding van plagen.

Dichter bij huis wil men de bestrijding van tuinslakken op een heel andere wijze aanpakken. Slakken vreten zich ongans aan de planten in de tuin, in een etmaal soms de helft van hun lichaamsgewicht. Sommige plantenbeschermers nemen hun toevlucht tot chemische bestrijdingsmiddelen. Het betreft hier giftige korrels die echter als nadeel hebben dat zij ook vogels en egels om zeep helpen. Anderen lopen elke avond een uurtje door de tuin en vangen zo een paar honderd slakken. Dan hup, over de schutting ermee, of in een radeloze bui: zout erover.
Een nieuw wondermiddel moet de strijd met de slakken aanbinden: Nemaslug. Dit is een pakketje klei met daarin nematoden, parasitaire wormpjes van een halve millimeter lang. Dit pakketje wordt in water gelegd en vervolgens over de tuin verspreid. De nematoden dringen de slakken binnen, vermenigvuldigen zich daar en besmetten de slakken met bacteriën die ze bij zich dragen. De slakken krijgen zwellingen, stoppen met eten en sterven na een week of twee.

Leg uit waardoor slakken dood gaan als er zout overheen wordt gestrooid.
Geef de naam van het proces dat hierdoor vanuit slakkencellen optreedt.

Het leven van kleine waterdieren.
Zie figuur B 4363 van de bijlage.

Kleine waterdieren, zoals watervlooien kunnen zich vrij door het water bewegen. Soms is dit een willekeurige, soms een gerichte beweging. Ecologen willen onderzoeken waardoor kleine waterdieren zich met een bepaalde gerichte beweging verplaatsen.
Behalve watervlooien worden ook vlokreeften, Gammariden, uitvoerig onderzocht. Vlokreeften (zie de afbeelding) zien er allemaal vrijwel hetzelfde uit. Alleen specialisten kunnen de verschillende soorten van elkaar onderscheiden. Maar in hun aanpassing aan verschillende milieuomstandigheden zijn er grote onderlinge verschillen tussen de vlokreeften. Sommige zijn aangepast aan de omstandigheden in zee en hebben een hoge interne osmotische waarde, andere zijn aangepast aan brak water, en weer andere aan zoet water. Die aanpassingen betreffen vooral de water- en zouthuishouding van deze dieren.
Een vlokreeft die in zout water leeft, wordt naar zoet water gebracht.

Wat zal deze vlokreeft doen om zijn osmotische waarde op peil te houden?

Is de mens een wateraap?

Volgens Elaine Morgan zijn 'echte tranen' hypotonisch ten opzichte van de bloedvloeistof het traanvocht heeft een lagere concentratie aan opgeloste deeltjes (een lagere osmotische waarde) dan de bloedvloeistof.
Om te testen of dit waar is, brengt een leerling een druppel bloed en een traan op een voorwerpglaasje met elkaar in contact.

Wat neemt hij onder de microscoop waar als Elaine Morgan gelijk heeft?

1/2 Uitscheiding.
Zie figuur B 2589 van de bijlage.

De afbeelding geeft schematisch de kop van een zeevogel weer. Deze vogel drinkt voornamelijk zeewater.
Boven op de snavel bevindt zich de uitmonding van een zoutklier die dient voor de uitscheiding van overtollige zouten.

De mens bezit geen zoutklier zoals deze zeevogel. Wel raakt de mens via de zweetklieren zouten kwijt. Voor de uitscheiding van overtollige zouten heeft de mens een speciaal paar organen.

Welke organen zijn dit? Dit zijn de [invulveld]

2/2 Uitscheiding.

Als deze zeevogel de overtollige zouten niet via de zoutklier uitscheidt, wordt de zoutconcentratie in het bloedplasma te hoog. Als gevolg daarvan treedt waterverplaatsing binnen het lichaam van de zeevogel op waardoor het watergehalte van de cellen verandert.

Hoe noemt men deze waterverplaatsing?
En wordt door deze waterverplaatsing het watergehalte van de cellen lager of hoger?

Hongerstaking.

Hongerstakers die weer gaan eten, moeten het 'refeeding syndrome' vermijden. Te snel, te veel eten kan leiden tot falende longen, een slecht functionerend hart en hersenproblemen. De zoutconcentratie in hun bloed is ernstig ontregeld.
Daarom is het eerste wat een hongerstaker krijgt als hij zijn actie beëindigt, een infuus met zout water.

Leg uit welk osmotisch probleem zich kan voordoen als iemand na een hongerstaking meteen weer veel voedsel eet, zonder dat infuus te gebruiken.