Oefentoets Biologie: Zenuwstelsel | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 9

3/5 Het verloop van een actiepotentiaal.

Er wordt een experiment over de binding van CO (koolstofmonoxide) aan hemoglobine in de rode bloedcellen gedaan. CO en O₂ zijn in competitie voor dezelfde bindingsplaatsen in een hemoglobinemolecuul.
Een proefpersoon verblijft op zeeniveau en ademt een bepaalde hoeveelheid CO in. Enkele uren later ademt hij dezelfde hoeveelheid CO in op een hoogte van 5000 m. CO is in beide gevallen aan de omgevingslucht toegevoegd. In onderstaande tabel zijn enkele verschillen tussen zeeniveau en 5000 m hoogte opgenomen.

afbeelding

Is bij de proefpersoon de maximale hoeveelheid CO per ml bloed op zeeniveau kleiner dan, gelijk aan of groter dan die op 5000 m hoogte?

4/5 Het verloop van een actiepotentiaal.
Zie figuur B 1651 van de bijlage.

In het schema van de afbeelding is de relatie weergegeven tussen de hormoonproductie van een hormoonklier K en de reactie daarop van weefsels en organen die gevoelig zijn voor het door K geproduceerde hormoon Q.
De hormonen P en Q worden in de lever afgebroken. Op een bepaald moment wordt een hoeveelheid van hormoon Q in een bloedvat ingespoten.

Wat gebeurt er met de concentratie van hormoon P nadat hormoon Q is ingespoten?

5/5 Het verloop van een actiepotentiaal.

Over hormoonklier K worden drie beweringen gedaan:

1. Hormoonklier K is een eilandje van Langerhans in de alvleesklier;
2. Hormoonklier K is een eierstok;
3. Hormoonklier K is de schildklier.

Welke van deze beweringen kan of welke kunnen juist zijn?

1/2 Neuronale schakelingen.
Zie figuur A 887 van de bijlage.

De som van de effecten van twee afzonderlijk geprikkelde neuronen kan groter of kleiner zijn dan het effect van gelijktijdige prikkeling van beide tezamen. De basis van dit principe is weergegeven in de vereenvoudigde neuronenschakeling in de afbeelding.

In deze neuronenschakeling geldt dat:
- afzonderlijke prikkeling van de neuronen 1 en 2 in totaal minder effect heeft dan wanneer 1 en 2 tegelijkertijd worden geprikkeld;
- als alleen neuron 1 of alleen neuron 2 wordt geprikkeld, alleen in neuron a respectievelijk in neuron d een actiepotentiaal ontstaat;
- als beide neuronen 1 en 2 tegelijkertijd worden geprikkeld, in alle neuronen a tot en met d een actiepotentiaal ontstaat.

In de synapsen tussen neuron 1 en neuron a, en tussen neuron 1 en neuron c worden neurotransmitters afgegeven.

Betreft dat exciterende (stimulerende) en/of inhiberende (remmende) neurotransmitters?

afbeelding

2/2 Neuronale schakelingen.
Zie figuur A 887 van de bijlage.

Leg uit waardoor neuron b en neuron c in de afbeelding geen impulsen doorgeven als neuron 1 óf neuron 2 wordt geprikkeld.
En waardoor dat wèl gebeurt als neuron 1 en neuron 2 tegelijkertijd worden geprikkeld.

1/4 Neuronenschakelingen.
Zie figuur B 2644 van de bijlage.

Een neuron komt meestal niet tot ontlading als bij slechts één synaps een verandering optreedt. Vaak is hierbij een groot aantal synapsen betrokken.
Vrijwel alle schakelingen zijn terug te voeren tot twee basisprincipes.
1. Divergentie: het axon van één neuron vertakt zich en synapteert met verschillende andere neuronen.
2. Convergentie: axonen van twee of meer neuronen synapteren met één volgend neuron.

In de afbeelding is een schematisch model van neuronenschakelingen weergegeven. De acht hierbij betrokken neuronen zijn genummerd door een getal bij het axon of bij een van de axonen.

Bij divergentie is het mogelijk dat al via één ander neuron impulsen kunnen leiden tot stimulering of remming van het oorspronkelijke neuron.

Op welk neuron of welke neuronen uit de afbeelding is deze beschrijving van toepassing?

2/4 Neuronenschakelingen.
Zie figuur B 2644 van de bijlage.

Welk neuron in de afbeelding wordt via convergentie door het grootste aantal neuronen beïnvloed?

Nummer [invulveld]

3/4 Neuronenschakelingen.
Zie figuur B 2644 van de bijlage.

Neuron 3 in de afbeelding wordt op plaats P kunstmatig geprikkeld, waardoor impulsen ontstaan.

In welk of in welke van de genummerde neuronen zal vervolgens de door dit neuron afgegeven neurotransmitter in het post-synaptische membraan gebonden kunnen worden?

4/4 Neuronenschakelingen.
Zie figuur B 2644 van de bijlage.

Een afgegeven neurotransmitter kan inhiberend of exciterend zijn. Door neuron 2 in de afbeelding wordt een exciterende neurotransmitter afgegeven.

Wat voor type neurotransmitter wordt door neuron 7 in dat geval afgegeven?

1/4 Een neuron & de cellen van Schwann.
Zie figuur A 229 van de bijlage.

In tekening 1 van de afbeelding is schematisch een neuron met cellichaam (P) van een mens weergegeven. Cel R is een cel die een deel van de myelineschede vormt (= cel van Schwann). Het axon van het neuron is door motorische eindplaatjes (S) verbonden met een spiervezel in een arm.
Ter hoogte van Q raakt het axon beschadigd waardoor de verbinding met de spiervezel wordt verbroken. Na verloop van tijd wordt de beschadiging hersteld. Dit herstelproces is in de tekeningen 2, 3 en 4 in de afbeelding weergegeven.

Kan cellichaam P in de grote hersenen en/of in het ruggenmerg gelegen zijn?

2/4 Een neuron & de cellen van Schwann.

Over de functie van de cellen van Schwann worden twee beweringen gedaan:

1. Door de aanwezigheid van cellen van Schwann verplaatsen de impulsen zich sneller over de zenuwceluitloper dan zonder aanwezigheid van deze cellen.
2. Via cellen van Schwann kunnen impulsen worden overgedragen op andere zenuwcellen.

Welke van deze beweringen is of welke zijn juist?

3/4 Een neuron & de cellen van Schwann.
Zie figuur A 229 van de bijlage.

In tekening 2 van de afbeelding is de toestand twee weken na de beschadiging weergegeven. Met T is een witte bloedcel aangegeven.

Kunnen zich in witte bloedcel T resten bevinden van het axon, van de myelineschede of van beide?

4/4 Een neuron & de cellen van Schwann.
Zie figuur A 229 van de bijlage.

In de tekeningen 3 en 4 van de afbeelding is het herstel (de regeneratie) van het neuron weergegeven.
Over de regeneratie worden drie beweringen gedaan:

1. Bij de regeneratie vindt mitose plaats van het neuron.
2. Bij de regeneratie vindt mitose plaats van cellen van de myelineschede.
3. Bij de regeneratie vindt mitose plaats van de motorische eindplaatjes.

Welke van deze beweringen is juist?

1/2 Prikkelsterkte en prikkelduur.
Zie figuur B 1284 van de bijlage.

Een neuron heeft een bepaalde drempelwaarde. Dit neuron kan worden geprikkeld met elektrische prikkels die variëren in prikkelsterkte en in prikkelduur. Om de drempelwaarde van dit neuron te overschrijden is bij een bepaalde prikkelduur een bepaalde minimale prikkelsterkte vereist. Er ontstaat dan een actiepotentiaal.
In de afbeelding zijn drie diagrammen A, B en C getekend. Op de X-as is de prikkelduur afgezet en op de Y-as de prikkelsterkte die nodig is om de drempelwaarde van dit neuron te overschrijden.
Dit neuron wordt vele malen elektrisch geprikkeld met prikkels van verschillende duur en sterkte.

In welk van deze diagrammen is het verband tussen prikkelduur en minimale prikkelsterkte juist weergegeven?

2/2 Prikkelsterkte en prikkelduur.

Vervolgens wordt dit neuron één keer geprikkeld met een sterke prikkel van korte duur en één keer met een zwakkere prikkel van langere duur. In beide gevallen is de prikkel juist sterk genoeg om in dit neuron één actiepotentiaal te doen ontstaan.
De tijdsduur waarna volledige repolarisatie van het neuron is opgetreden na toediening van de sterke prikkel wordt vergeleken met die na toediening van de zwakkere prikkel.

Vindt volledige repolarisatie na de sterke prikkel in kortere tijd, in even lange tijd of in langere tijd plaats dan na de zwakkere prikkel?

1/3 Kniepeesreflex.
Zie de figuren A 533 en B 2584 van de bijlage.

In de afbeelding A 533 is schematisch de situatie bij het onderzoek van de kniepeesreflex weergegeven.

Bij een kniepeesreflex verlopen impulsen via een aantal van de volgende delen:

1. grijze stof van het ruggenmerg,
2. kniepees,
3. motorisch axon,
4. motorisch eindplaatje,
5. cellichaam van sensorische zenuwcel,
6. efferente deel van sensorische zenuwcel,
7. spierspoeltje,
8. afferente deel van sensorische zenuwcel.

Plaats de delen waarin de impulsen bij deze reflex verlopen, in de juiste volgorde. Gebruik voor je antwoord de cijfers die bij de delen staan.

2/3 Kniepeesreflex.
Zie de figuren A 533 en B 2607 van de bijlage.

In de afbeelding A 533 zijn drie neuronen aangegeven met p, q en r.

Zie figuur B 2607 van de bijlage.

Prikkeling van neuron p bij de pijl op tijdstip t leidt tot verandering van de rustpotentiaal van neuron r, zoals is weergegeven in de afbeelding.
In de synaps tussen neuron p en neuron q wordt een neurotransmitter afgegeven.

Heeft deze neurotransmitter een inhiberend of een exciterend effect op neuron q of is dat niet te bepalen?

3/3 Kniepeesreflex.
Zie figuur A 533 van de bijlage.

Op tijdstip s wordt op dezelfde plaats die in de afbeelding met de pijl is aangegeven, een veel sterkere prikkel toegediend.

Leg uit met gebruikmaking van de gegevens in de afbeelding welke effect deze sterkere prikkel heeft op het mogelijk ontstaan van een actiepotentiaal in neuron r.

1/2 De terugtrek-reflex.
Zie figuur B 1277 van de bijlage.

Iemand raakt met de vingers van zijn rechterhand een heet voorwerp aan. Reflexmatig trekt hij zijn rechterhand terug. Vrijwel tegelijkertijd strekt hij eveneens reflexmatig zijn linkerarm. In de afbeelding is schematisch een aantal zenuwverbindingen tussen het ruggenmerg en de rechter- en linkerarm getekend. Deze zenuwverbindingen zijn bij de beschreven reflexen betrokken. Een aantal synapsen in het ruggenmerg zijn genummerd.

Welke typen neuronen zijn geheel of gedeeltelijk in de afbeelding getekend?

2/2 De terugtrek-reflex.
Zie figuur B 1277 van de bijlage.

In welke van de synapsen 1, 2, 3 en 4 worden bij de beschreven reflex remmende neurotransmitters afgegeven?