Oefentoets Biologie: Spijsvertering | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 5

3/3 Pancreasenzymen.
Zie figuur A 898 van de bijlage.

De pancreas produceert endopeptidasen en twee typen exopeptidasen: carboxypeptidasen en aminopeptidasen.
In de afbeelding is de structuur van de twee uiteinden van een polypeptidemolecuul weergegeven. Vijf plaatsen zijn met een genummerde pijl aangegeven.

Op welke van deze plaatsen kan een carboxypeptidase de peptidebinding verbreken?

1/4 De darmen.
Zie figuur A 31 van de bijlage.

In de afbeelding is een darmvlok en is een darmepitheelcel van de mens schematisch weergegeven. De pijlen geven de stroomrichting van de vloeistof door de vaten aan.

Uit welk kiemblad ontstaan darmepitheelcellen?

2/4 De darmen.

Enkele stofwisselingsprocessen die zich in levende cellen kunnen afspelen, zijn:

1. de ademhalingsketen;
2. de glycolyse;
3. de melkzuurgisting.

Welk van deze processen of welke kunnen in organel Q (zie de afbeelding) plaatsvinden?

3/4 De darmen.

Aan de top van de darmepitheelcel komen kleine vingervormige uitstulpingen voor die microvilli worden genoemd (zie de afbeelding).
De microvilli steken in de darmholte uit. Over de functie van de microvilli worden drie veronderstellingen geuit:

1. Door de aanwezigheid van de microvilli is het transport van voedseldeeltjes in het darmkanaal beter dan zonder microvilli het geval zou zijn geweest;
2. Door de aanwezigheid van de microvilli is de afgifte van enzymen in het darmkanaal minder dan zonder microvilli het geval zou zijn geweest;
3. Door de aanwezigheid van de microvilli is het oppervlak van het darmkanaal groter dan zonder microvilli het geval zou zijn geweest.

Welke veronderstelling is of welke veronderstellingen zijn waarschijnlijk juist?

4/4 De darmen.

Op welke van de plaatsen R, S en T zal zich na een vetrijke maaltijd het meeste vet bevinden, dat rechtstreeks afkomstig is uit de darm?

1/3 Darmvlokken.
Zie figuur B 1133 van de bijlage.

In de afbeelding zijn schematisch overlangse doorsneden van drie darmvlokken weergegeven.
In darmvlok 1 zijn alleen spieren, in darmvlok 2 alleen bloedvaten en in darmvlok 3 is alleen een lymfevat getekend. In werkelijkheid bevinden zich al deze structuren in elke darmvlok.
Met R en S zijn twee verschillende lagen spieren aangegeven.

Verandert het ritme van de samentrekkingen van de spieren in laag R onder invloed van impulsen uit het animale of uit het autonome zenuwstelsel?
En van de spieren in laag S?

2/3 Darmvlokken.
Zie figuur B 1133 van de bijlage.

In de afbeelding zijn schematisch overlangse doorsneden van drie darmvlokken weergegeven.
In darmvlok 1 zijn alleen spieren, in darmvlok 2 alleen bloedvaten en in darmvlok 3 is alleen een lymfevat getekend.
In werkelijkheid bevinden zich al deze structuren in elke darmvlok.
Met R en S zijn twee verschillende lagen spieren aangegeven.

Twee plaatsen zijn aangegeven met P en Q.

Op welke van deze plaatsen kunnen zich in een levende darmvlok witte bloedcellen bevinden?

3/3 Darmvlokken.
Zie figuur B 1133 van de bijlage.

In de afbeelding zijn schematisch overlangse doorsneden van drie darmvlokken weergegeven.
In darmvlok 1 zijn alleen spieren, in darmvlok 2 alleen bloedvaten en in darmvlok 3 is alleen een lymfevat getekend.
In werkelijkheid bevinden zich al deze structuren in elke darmvlok.
Met R en S zijn twee verschillende lagen spieren aangegeven.

Op welke van deze plaatsen kan zich in een levende darmvlok vet bevinden?

1/6 Bouw en werking van het verteringskanaal.
Zie figuur A 413 van de bijlage.

De afbeelding geeft schematisch organen van de mens weer. Vier plaatsen in het verteringskanaal zijn met letters aangegeven.
De voedselbrij beweegt zich van de mond door het verteringskanaal naar de anus.

Geef de juiste volgorde waarin het voedsel - op weg van de mond naar de anus - langs de plaatsen P, Q, R en S komt.

2/6 Bouw en werking van het verteringskanaal.

Iemand eet rauwe wortelen en een stukje rauwe vis. Voor een goed verloop van de vertering moeten rauwe plantendelen, zoals wortelen, langduriger worden gekauwd dan rauwe dierlijke delen, zoals vis.

Op welke anatomische eigenschap van planten berust dit verschil?

3/6 Bouw en werking van het verteringskanaal.
Zie figuur C 149 van de bijlage.

De opname van onder andere glucose door het dekweefsel van de darm vindt plaats door middel van de zogenoemde ping-pong-eiwitmoleculen in de celmembraan (zie de afbeelding).

Een molecuul van het 'ping-pong-eiwit' kan twee vormen aannemen: in de vorm 'pong' zijn de bindingsplaatsen van het molecuul gericht naar buiten de cel, in de vorm 'ping' zijn de bindingsplaatsen van het molecuul gericht naar binnen de cel (zie de afbeelding).
Het molecuul wisselt van 'pong' naar 'ping' zodra alle bindingsplaatsen bezet zijn. Door binding aan de bindingsplaatsen van deze membraaneiwitten worden onder andere Na⁺ -ionen en glucosemoleculen door de celmembraan de cel in getransporteerd. De drijvende kracht achter dit proces is de zogenoemde Na⁺ -K⁺ ATP-ase pomp die voortdurend Na⁺ -ionen vanuit de cel in de extracellulaire ruimte pompt.

Drie processen zijn: de afgifte van glucose binnen de cel, het losraken van Na⁺ -ionen van het 'ping'-eiwit en het verwijderen van Na⁺ -ionen uit de cel. Uit bovenstaande gegevens kan worden geconcludeerd dat één van deze processen energie kost.

Welk van deze processen kost energie?

4/6 Bouw en werking van het verteringskanaal.
Zie figuur C 149 van de bijlage.

Door de aanwezigheid van bacteriën en virussen in het darmkanaal kan diarree ontstaan. Bij ernstige vormen van diarree is het verlies aan Na⁺ -ionen en het daarmee gepaard gaande vochtverlies het meest levensbedreigend. Om in deze situatie uitdroging te voorkomen laat men de patiënt een oplossing met glucose en zouten drinken. Zo'n oplossing heet een ORS-oplossing (ORS = oral rehydration solution). Een ORS-oplossing wordt samengesteld uit glucose, NaCl, trinatriumcitraat en KCl.

Wordt de opname van glucose door het dekweefsel van de darm (zie de afbeelding) beïnvloed door de concentratie van Na⁺ -ionen in ORS?
Zo ja, wordt bij toename van de Na⁺ -ionenconcentratie de opname van glucose door de weefsels van het darmkanaal lager of hoger?

5/6 Bouw en werking van het verteringskanaal.

In de celmembraan bevinden zich, behalve eiwitten voor het transport van Na⁺ -ionen en glucosemoleculen, ook soortgelijke eiwitten voor het transport van Na⁺ -ionen en aminozuren. Dit biedt mogelijkheden voor het gebruik van een ander type ORS-oplossing waaraan, behalve de reeds genoemde stoffen, het aminozuur alanine wordt toegevoegd.
Hierdoor is de energiewaarde van zo'n oplossing hoger dan die van een standaard ORS-oplossing met 340 kJ/L.
Over de reden waarom een aminozuur wordt gebruikt ter verhoging van de energiewaarde van de oplossing en niet een hogere concentratie van glucose, worden de volgende beweringen gedaan:

1. door verhoging van de glucoseconcentratie in de darm kan het waterverlies van het lichaam toenemen,
2. door alanine wordt de osmotische waarde van het weefselvocht verlaagd, terwijl die door glucose wordt verhoogd,
3. door gebruik te maken van transporteiwitten voor zowel glucose als voor aminozuren kunnen per tijdseenheid meer Na⁺ -ionen worden opgenomen.

Welke van deze beweringen is of welke zijn juist?

6/6 Bouw en werking van het verteringskanaal.
Zie figuur C 150 van de bijlage.

Van de wand van twee verschillende delen (1 en 2) van het verteringskanaal zijn doorsneden gemaakt. Van de doorsneden zijn foto's en tekeningen gemaakt (zie de afbeelding). Foto 1a en tekening 1b zijn van deel 1; foto 2a en tekening 2b zijn van deel 2. In één van beide delen vindt sneller opname van glucose plaats dan in het andere deel.

Noem twee anatomische aspecten die zichtbaar zijn op de foto en/of in de tekening, waaruit blijkt in welk deel de opname sneller plaatsvindt. Noem het cijfer van dit deel.

1/8 Mondbacteriën.

In een krantenartikel wordt een deel van het onderzoek van dr Jeffrey Hillman besproken.
Hillman hoopt in de toekomst preventieve tandheelkundige zorg toe te kunnen passen op de mens.

Nooit meer gaatjes
De mondholte bevat honderden soorten bacteriën, vooral in de tandplaque. In een net gepoetste mond blijft het aantal bacteriën beperkt tot enkele miljoenen exemplaren, maar het kan oplopen tot een miljard. De meeste bacteriesoorten zijn goedaardig, maar sommige veroorzaken cariës (tandbederf). Streptococcus mutans is verantwoordelijk voor het gros van de gaatjes. Deze bacterie zet op en tussen de tanden sacharose om in melkzuur. Elke mens heeft zijn eigen stam van deze bacterie en draagt die levenslang mee.

Kinderen krijgen de mondbacterie tussen hun tweede en vierde jaar, meestal via hun moeder.
Cariës kan voor een belangrijk deel voorkomen worden door S. mutans in de mondholte te vervangen door een mutant die geen melkzuur maakt. Het onderzoek van Hillman bestond uit drie stappen. Eerst werd met behulp van biotechnologie een S. mutans-stam gemaakt, de A2JM-stam die in plaats van melkzuur, ethanol produceert. Daartoe werd een gen ingebouwd afkomstig van de ethanol-producerende bacterie Zymomonas mobilis.
De tweede stap was het zoeken naar een A2JM-bacterie die in staat is om de cariësbacteriën te verdringen.
Honderden generaties later werd een A2JM-stam gevonden die de gewone S. mutans verdringt door het uitscheiden van een antibioticum.
Als laatste stap voordat onderzoek op de mens kon beginnen, werd de werking van de A2JM-bacteriën bij ratten onderzocht.

Er kan niet worden volstaan met het blokkeren van de melkzuurvorming bij S. mutans. Er moet ook een gen worden ingebouwd afkomstig van een ethanolproducerende bacterie.

Leg uit waarom dit noodzakelijk is.

2/8 Mondbacteriën.

De A2JM-stam van Streptococcus mutans is ontstaan door recombinant-DNA-techniek.
Twee andere methoden om de genen of het genoom van een cel te veranderen zijn bestraling en celfusie.
Deze twee methoden zijn minder geschikt om een bepaalde eigenschap van een cel te veranderen dan de recombinant-DNA-techniek.

Leg uit waardoor, om een bepaalde eigenschap van een cel te veranderen, bestraling minder geschikt is.

3/8 Mondbacteriën.

De A2JM-stam van Streptococcus mutans is ontstaan door recombinant-DNA-techniek.
Twee andere methoden om de genen of het genoom van een cel te veranderen zijn bestraling en celfusie.
Deze twee methoden zijn minder geschikt om een bepaalde eigenschap van een cel te veranderen dan de recombinant-DNA-techniek.

Leg uit waardoor, om een bepaalde eigenschap van een cel te veranderen, celfusie minder geschikt is.

4/8 Mondbacteriën.

De A2JM-stam van Streptococcus mutans is ontstaan door recombinant-DNA-techniek.
Twee andere methoden om de genen of het genoom van een cel te veranderen zijn bestraling en celfusie.
Deze twee methoden zijn minder geschikt om een bepaalde eigenschap van een cel te veranderen dan de recombinant-DNA-techniek.

Leg uit waardoor, om een bepaalde eigenschap van een cel te veranderen, recombinant-DNA-techniek wèl geschikt is.

5/8 Mondbacteriën.

Nooit meer gaatjes
De mondholte bevat honderden soorten bacteriën, vooral in de tandplaque. In een net gepoetste mond blijft het aantal bacteriën beperkt tot enkele miljoenen exemplaren, maar het kan oplopen tot een miljard. De meeste bacteriesoorten zijn goedaardig, maar sommige veroorzaken cariës (tandbederf). Streptococcus mutans is verantwoordelijk voor het gros van de gaatjes. Deze bacterie zet op en tussen de tanden sacharose om in melkzuur. Elke mens heeft zijn eigen stam van deze bacterie en draagt die levenslang mee.

Kinderen krijgen de mondbacterie tussen hun tweede en vierde jaar, meestal via hun moeder.
Cariës kan voor een belangrijk deel voorkomen worden door S. mutans in de mondholte te vervangen door een mutant die geen melkzuur maakt. Het onderzoek van Hillman bestond uit drie stappen. Eerst werd met behulp van biotechnologie een S. mutans-stam gemaakt, de A2JM-stam die in plaats van melkzuur, ethanol produceert. Daartoe werd een gen ingebouwd afkomstig van de ethanol-producerende bacterie Zymomonas mobilis.
De tweede stap was het zoeken naar een A2JM-bacterie die in staat is om de cari sbacteriën te verdringen.
Honderden generaties later werd een A2JM-stam gevonden die de gewone S. mutans verdringt door het uitscheiden van een antibioticum.
Als laatste stap voordat onderzoek op de mens kon beginnen, werd de werking van de A2JM-bacteriën bij ratten onderzocht.

Hillman heeft de werking van de A2JM-bacteriën bij ratten onderzocht (zie de inleidende tekst hierboven).
Stel dat je de beschikking hebt over twee groepen ratten om dit onderzoek uit te voeren. Beide groepen zijn gelijk wat betreft leeftijd, geslacht en gewicht, en bevinden zich onder gelijke leefomstandigheden.

Welke behandeling moeten beide groepen krijgen om een betrouwbare conclusie te kunnen trekken?
Waarin moet de behandeling van de twee groepen verschillen?

6/8 Mondbacteriën.

Nooit meer gaatjes
De mondholte bevat honderden soorten bacteriën, vooral in de tandplaque. In een net gepoetste mond blijft het aantal bacteriën beperkt tot enkele miljoenen exemplaren, maar het kan oplopen tot een miljard. De meeste bacteriesoorten zijn goedaardig, maar sommige veroorzaken cariës (tandbederf). Streptococcus mutans is verantwoordelijk voor het gros van de gaatjes. Deze bacterie zet op en tussen de tanden sacharose om in melkzuur. Elke mens heeft zijn eigen stam van deze bacterie en draagt die levenslang mee.

Kinderen krijgen de mondbacterie tussen hun tweede en vierde jaar, meestal via hun moeder.
Cariës kan voor een belangrijk deel voorkomen worden door S. mutans in de mondholte te vervangen door een mutant die geen melkzuur maakt. Het onderzoek van Hillman bestond uit drie stappen. Eerst werd met behulp van biotechnologie een S. mutans-stam gemaakt, de A2JM-stam die in plaats van melkzuur, ethanol produceert. Daartoe werd een gen ingebouwd afkomstig van de ethanol-producerende bacterie Zymomonas mobilis.
De tweede stap was het zoeken naar een A2JM-bacterie die in staat is om de cari sbacteriën te verdringen.
Honderden generaties later werd een A2JM-stam gevonden die de gewone S. mutans verdringt door het uitscheiden van een antibioticum.
Als laatste stap voordat onderzoek op de mens kon beginnen, werd de werking van de A2JM-bacteriën bij ratten onderzocht.

De A2JM-bacteriën kunnen eenmalig in de vorm van een mondwater aan mensen worden toegediend om cariës te voorkomen. Om geschikt te zijn voor deze therapie moet de A2JM-stam voldoen aan bepaalde voorwaarden.
Een aantal eigenschappen van de A2JM-stam is vastgesteld in stap 1 en stap 2 van het onderzoek van Hillman (zie de inleidende tekst hierboven).
Vervolgens is de werking bij ratten onderzocht.

Noem twee andere specifieke eigenschappen van de A2JM-bacterie die bij de ratten onderzocht of vastgesteld moeten worden, voordat de therapie door mensen gebruikt kan worden.