Oefentoets Biologie: Zenuwstelsel - algemeen | HAVO 4/HAVO 5

1/6 Botox.
Zie figuur A 992 van de bijlage.

Clostridium botulinum is een langwerpige, sporenvormende bacterie die botuline, één van de giftigste stoffen op aarde, kan produceren. De sporen van deze bacterie zijn bestand tegen zowel vocht als droogte en kunnen ook goed tegen hitte. Wanneer er geen zuurstof aanwezig is, verandert de spore in een bacterie en deze produceert grote hoeveelheden botuline. In ingeblikte voedingswaren of voedsel dat onder olie bewaard wordt is geen zuurstof aanwezig. In dit zo geconserveerde voedsel zal botuline kunnen ontstaan wanneer sporen aanwezig zijn en uitgroeien tot een bacterie.
Botuline kan kapot gekookt worden door verhitting boven de 85°C gedurende minstens vijf minuten.
In het menselijk lichaam voorkomt botuline dat blaasjes met neurotransmitter in zenuwcellen kunnen fuseren met het celmembraan. Hierdoor geeft de zenuwcel geen neurotransmitter af en geen impuls door. Door het botuline ontstaan vaak problemen met scherp zien en met spreken. In een later stadium worden de arm- en beenspieren slap, treden ademhalingsproblemen op en wordt het hartritme ontregeld. Dit kan uiteindelijk leiden tot de dood.

Clostridium botulinum behoort tot de grampositieve bacteriën. In de afbeelding is een vereenvoudigde determinatietabel weergegeven waarmee microbiologen kunnen bepalen met welke groepen (P t/m U) van grampositieve bacteriën ze te maken hebben.

In welke groep hoort Clostridium botulinum thuis?


-

2/6 Botox.
Zie figuur B 4369 van de bijlage.

In de afbeelding is een schematische weergave van een motorische zenuwcel gegeven.

In welk van de met P t/m U aangegeven delen verstoort het botuline de functie van de zenuwcel?

3/6 Botox.

Het botuline beïnvloedt de impulsoverdracht van motorische zenuwcellen.
Eén van de mogelijke gevolgen is dat het zien slechter wordt.

Leg uit dat het bij een botulinevergiftiging vooral moeilijker wordt om dingen dichtbij scherp te zien.

4/6 Botox.

Door de Amerikaanse onderzoeker Swaminathan is de structuur van het botulinemolecuul onderzocht. Hij bracht een verandering aan in het gen voor het botuline. Hij ontdekte dat door de verandering van slechts één aminozuur in het botuline, er een niet giftig product ontstaat. De op deze manier geproduceerde stof geeft niet alleen inzicht in de werking van het botuline, maar kan misschien ook gebruikt worden in de bestrijding van botulisme; een ziekte die bij waterdieren optreedt als zij het botuline binnenkrijgen.

Om de verandering aan te brengen moet eerst het oorspronkelijke botuline-gen geïsoleerd worden uit de bacterie.

Waar in deze bacterie is dit gen aan te treffen?

5/6 Botox.
Zie figuur B 4370 van de bijlage.

Sinds 1970 zijn er ook medische toepassingen van het giftige botuline. De Amerikaanse oogarts Scott spoot kleine hoeveelheden ervan in de oogspieren van scheelziende patiënten. Vanaf 1980 voorzag hij ook therapeutische toepassingen van het gif bij allerlei neurologische ziekten. De stof wordt de laatste jaren inderdaad bij steeds meer aandoeningen gebruikt, waaronder overmatig zweten, spierspasmen en oorsuizen.
In de afbeelding is het oog schematisch weergegeven met daarin een viertal verschillende spieren, die een rol spelen bij de functie van het oog.

In welke van de vier in de afbeelding aangegeven spieren zal een oogarts botuline spuiten tegen het scheel kijken? Leg aan de hand van de functie van de aangegeven spier uit waarom je voor deze spier hebt gekozen.

6/6 Botox.
Zie figuur B 4371 van de bijlage.

De grootste bekendheid kreeg het botuline toen het door de cosmetische chirurgie in ‘Botox-behandelingen' werd toegepast. Bij een Botox-behandeling injecteert de plastisch chirurg een hele kleine hoeveelheid botuline in de aangezichtsspiertjes. Botuline blokkeert het ‘aanspan-signaal' tussen de zenuwcellen in de huid en de huidspieren. Hierdoor kunnen de spiertjes in de huid niet meer worden aangespannen en blijft de huid volledig ‘glad' (zie de afbeelding).

Een persoon die een Botox-behandeling overweegt, is bang voor bijwerkingen. Hij verwacht dat de huid op de behandelde plek minder gevoelig zal worden.

Leg uit of dit een gegronde angst is.

1/2 De darm.

Bij een mens is de uitloper van een bepaalde zenuwcel verbonden met de wand van de dunne darm. Door impulsen die langs deze uitloper worden voortgeleid, wordt een bepaalde klier in de darmwand aangezet tot afgifte van spijsverteringssap.

Behoort deze zenuwcel tot het animale zenuwstelsel, tot het orthosympathische deel van het autonome zenuwstelsel of tot het parasympatische deel van het autonome zenuwstelsel?

2/2 De darm.

Bij een mens is de uitloper van een bepaalde zenuwcel verbonden met de wand van de dunne darm. Door impulsen die langs deze uitloper worden voortgeleid, wordt een bepaalde klier in de darmwand aangezet tot afgifte van spijsverteringssap.

Kan dit spijsverteringssap enzymen bevatten die gedeeltelijk afgebroken eiwitten verder afbreken?
En enzymen die koolhydraten afbreken?

1/3 Zenuwcellen en zintuigcellen.

Bij bepaalde reflexbogen bij de mens verloopt de impulsgeleiding via het ruggenmerg.
Over de ligging van cellichamen van motorische en sensorische zenuwcellen van die reflexbogen worden drie beweringen gedaan:

1. Cellichamen van motorische zenuwcellen liggen in de grijze stof van het ruggenmerg, cellichamen van sensorische zenuwcellen liggen niet in de grijze stof van het ruggenmerg.
2. Cellichamen van motorische zenuwcellen liggen in de grijze stof van het ruggenmerg, cellichamen van sensorische zenuwcellen liggen zowel in de grijze stof van het ruggenmerg als daarbuiten.
3. Cellichamen van motorische zenuwcellen liggen zowel in de grijze stof van het ruggenmerg als daarbuiten, net als de cellichamen van sensorische zenuwcellen.

Welke bewering is juist?

2/3 Zenuwcellen en zintuigcellen.

Een zintuigcel van een mens wordt geprikkeld. Als de drempelwaarde van deze cel wordt overschreden, ontstaan impulsen in een zenuwcel. Twee beweringen over de frequentie van deze impulsen zijn:

1. de impulsfrequentie is afhankelijk van de prikkelsterkte,
2. de impulsfrequentie is afhankelijk van de lengte van de uitloper van de zenuwcel.

Welke van deze beweringen is of welke zijn juist?

3/3 Zenuwcellen en zintuigcellen.

Zowel geluidsprikkels als lichtprikkels kunnen bij de mens impulsen veroorzaken. Hoewel deze impulsen gelijk zijn, wordt toch een geluidsprikkel van een lichtprikkel onderscheiden.

Wat is daarvoor de verklaring?

Sex en alcohol.

Volgens Erica kunnen mannen beter tegen alcohol dan vrouwen.
Volgens Stefanie worden je sexuele prestaties beter nadat je alcohol gedronken hebt.

Wie heeft of wie hebben gelijk?

1/3 Uit de geschiedenis.
Zie de figuren B 2584 en B 2585 van de bijlage.

Rond 300 voor Christus bestond in Alexandrië, een plaats aan de Middellandse Zee, een bloeiend wetenschappelijk centrum. Bekende geleerden uit deze zogenaamde Alexandrijnse school zijn Herophilus en Erasistratus. Zij bestudeerden onder andere de bouw en werking van het menselijk lichaam.

Herophilus onderzocht hersenen en zenuwen. Hij zag dat sommige beschadigingen van zenuwen leidden tot verlamming, andere tot gevoelloosheid.
Tegenwoordig maken we onderscheid tussen sensorische en motorische zenuwcellen en schakelcellen.

Welke van deze typen zenuwcellen komen voor in de zenuwen die Herophilus heeft gezien?

2/3 Uit de geschiedenis.

Tekst:
Herophilus en Erasistratus hadden geen van beiden een juiste voorstelling omtrent de bloedsomloop. De omstandigheid dat de slagaderen na de dood leeg zijn en geen bloed bevatten, deed bij hen de mening post vatten dat dit ook tijdens het leven het geval was. Erasistratus nu meende dat zich in de slagaderen een luchtachtige substantie bevond en bewoog, het pneuma. Pneuma ontstond volgens hem in het hart uit de ingeademde lucht. Vervolgens zou dit pneuma via de slagaderen door het lichaam gezonden worden. In de hersenholte werd pneuma dan omgezet in een andere levensgeest die zich als een bliksem door de zenuwen zou kunnen voortbewegen. Hij dacht dat de zenuwen hol waren.

bewerkt naar: G.A. Lindeboom, Inleiding tot de geschiedenis der geneeskunde, Amsterdam 1979, 52

Wat bevindt zich volgens de tegenwoordige inzichten in de hersenholte?

3/3 Uit de geschiedenis.

Noem twee typen weefsel die zich volgens de tegenwoordige inzichten in zenuwen bevinden.

2/3 Insectenthermometer.
Zie figuur B 4373 van de bijlage.

Onderzoek aan zenuwcellen van krekels laat zien dat het patroon dat wordt gezongen op een andere plaats in het zenuwstelsel wordt opgewekt (P) dan waar het soorteigen zangpatroon wordt herkend (Q) (zie de afbeelding). In het eerste geval gaat het om groepen zenuwcellen die spieren aansturen, en in het tweede geval om groepen zenuwcellen waar informatie van de zintuigcellen wordt verwerkt.

- Welk type zenuwcellen kun je, op basis van de gegeven informatie, bij P zeker verwachten?
- Welk type zeker bij Q?

afbeelding

3/3 Insectenthermometer.

Door het sjirpen lokken mannetjes vrouwtjes. Krekelvrouwtjes herkennen de mannetjes van de eigen soort aan het patroon van het gezang. Uit onderzoek is gebleken dat niet alleen de productie van het sjirpgeluid, maar ook de waarneming van het sjirpgeluid in de hersenen, temperatuurafhankelijk is.
Daardoor herkennen de krekelvrouwtjes bij hogere temperaturen het snellere gesjirp toch als soorteigen.
Krekelvrouwtjes kunnen aan de toonhoogte horen hoe groot het mannetje is: grotere mannetjes maken lagere geluiden. Vrouwtjes kunnen zo voor grotere, wellicht gezondere mannetjes kiezen.
Over de gevolgen van dit waarnemen door de vrouwtjes worden de volgende uitspraken gedaan:

1. Het is voor het voortbestaan van de soort belangrijker dat een krekelvrouwtje het patroon van het gesjirp waarneemt, dan dat ze toonhoogte waarneemt.
2. Bij hogere temperaturen kiezen vrouwtjes vaker voor grotere mannetjes dan bij lage temperaturen.

Welke uitspraak is of welke uitspraken zijn juist?

Vermoeide zwemmers.

Tekst:
"Ook bij goede zwemmers gaat het wel eens mis met de techniek. Als door de training vermoeidheid is ontstaan, kan worden waargenomen dat de afgelegde afstand per slag afneemt.
De vermoeidheid veroorzaakt mogelijk dat de spieren niet langer in staat zijn om nauwkeurig gedoseerde activiteit te leveren.
Duidelijk is dat een verslechtering van de techniek iets te maken heeft met het verzuren van de spieren."

bewerkt naar: "Hard zwemmen maar langzaam trainen " van Peter Hollander

Welke delen van het zenuwstelsel zijn bij de activiteit van de in de tekst genoemde spieren betrokken?