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

Een impuls in een axon.
Zie de figuren B 284 en C 31 van de bijlage.

Op een axon worden twee elektroden aan de buitenzijde geplaatst.
Ze zijn verbonden met een voltmeter. (zie tekening).
De elektroden bevinden zich op enige afstand van elkaar. Door het axon is een impuls voortgeleid.
In het diagram is het gemeten potentiaalverschil uitgezet tegen de tijd.

Zie figuur C 31 van de bijlage.

In welk van de afgebeelde diagrammen is dat juist gebeurd?

De functie van de cellen van Schwann.

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

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

Richting(en) van de impulsgeleiding.
Zie figuur B 239 van de bijlage.

Aan twee neuronen worden op de met pijlen aangegeven plaatsen prikkels boven de drempelwaarde toegediend.

In welke richting(en) zal impulsgeleiding door de neuronen optreden?

De prikkelgevoeligheid van een stukje axon.
Zie figuur C 34 van de bijlage.

De tekening stelt een stukje van een axon voor, waarin een impuls voortgeleid wordt in de richting van de pijl.
Eén der diagrammen geeft op de juiste wijze de prikkelgevoeligheid van het desbetreffende stukje axon weer.

Welk diagram is juist?

Een stimulerend of een remmend effect.
Zie figuur A 93 van de bijlage.

Het schema geeft de wijze weer waarop enkele neuronen in het ruggenmerg van een mens met elkaar zijn verbonden.
Prikkeling van neuron 1 bij de pijl op tijdstip P leidt tot verandering van de rustpotentiaal van neuron 3, zoals is aangegeven in het diagram.

Heeft neuron 1 een stimulerend of een remmend effect op neuron 2?
Heeft neuron 2 een stimulerend of een remmend effect op neuron 3?

afbeelding

Prikkel tijdens rustfase of actiefase.
Zie figuur B 201 van de bijlage.

Een neuron wordt op plaats P geprikkeld (zie tekening). Als gevolg hiervan komt er een impuls aan bij Q.
Over het moment van toedienen van deze prikkel wordt het volgende beweerd:

1. de prikkel kan zijn toegediend, terwijl bij punt P een rustfase begon;
2. de prikkel kan zijn toegediend, terwijl bij punt P een actiefase begon.

Is bewering 1 juist?
En bewering 2?

afbeelding

Impulsgeleiding en potentiaalverschillen.
Zie figuur A 69 van de bijlage.

Door prikkeling van een zintuigcel worden impulsen opgewekt in de zenuwuitloper die met deze zintuigcel verbonden is. Op deze uitloper worden twee elektroden aangebracht (zie tekening 1).
Hiermee worden potentiaalverschillen bij het passeren van impulsen gemeten.
De resultaten zijn uitgezet in het diagram (tekening 2).

Welk diagram uit figuur A 69 geeft de potentiaalverschillen juist weer als in dezelfde proefopstelling de zintuigcel met een sterkere prikkel wordt geprikkeld?

Prikkels & depolarisaties.

Over zenuwcellen bij de mens worden twee uitspraken gedaan:

I. wanneer een zenuwcel geprikkeld wordt op een plaats die zich net begint te repolariseren, ontstaat een depolarisatie;
II. het celmembraan van een zenuwcel die al enige tijd geen prikkel geleidt, heeft aan de binnenkant een andere lading dan aan de buitenkant.

Potentiaalverschillen bij de celmembraan.
Zie figuur B 125 van de bijlage.

Door een neuron-uitloper wordt een impuls voortgeleid. Op een bepaalde plaats in de uitloper wordt het potentiaalverschil gemeten tussen de binnenkant en de buitenkant van het celmembraan.
De resultaten zijn in het diagram uitgezet tegen de tijd.

Verbruikt het neuron op het meetpunt op tijdstip P energie voor het in stand houden van het potentiaalverschil?
Is op tijdstip Q het celmembraan gepolariseerd of gedepolariseerd?

afbeelding

Impulsgeleiding in een zenuw.
Zie figuur A 48 van de bijlage.

Tekening 1 geeft de ligging weer van een zenuw die bij de mens het ruggenmerg met een hand verbindt.
Tekening 2 geeft de bouw van deze zenuw weer ter hoogte van P. Op de doorsnede zijn vele uitlopers van zenuwcellen zichtbaar. Deze uitlopers geleiden onder normale omstandigheden vele impulsen.

Wat is te zeggen over de richting waarin deze impulsen met betrekking tot het betreffende cellichaam verlopen?

Impulsgeleiding bij twee typen van sensorische neuronen.
Zie figuur B 1728 van de bijlage.

Er bestaan twee typen van sensorische neuronen, die verschillen in de wijze van prikkeloverdracht. Men prikkelt beide typen neuronen zoals in figuur B 1728 (diagram 1) staat weergegeven. De impulsgeleiding zoals deze verloopt is weergegeven in de figuur B 1728 (diagram 2 en 3).

Het verschil in impulsgeleiding is toe te schrijven aan

afbeelding

Meten is weten & zenuwceluitlopers.
Zie de figuren B 1690 en A 340 van de bijlage.

In de afbeelding zijn schematisch twee meetopstellingen getekend. In opstelling 1 worden twee elektroden gelegd op de buitenzijde van een zenuwceluitloper zonder myelineschede. Met behulp van een voltmeter wordt het spanningsverschil tussen beide elektroden gemeten.
In opstelling 2 worden op dezelfde wijze twee elektroden gelegd op een even dikke zenuwceluitloper met een myelineschede. Ook hier wordt met behulp van een voltmeter het spanningsverschil tussen beide elektroden gemeten. De afstand tussen de elektroden is in beide meetopstellingen gelijk. Beide zenuwceluitlopers worden op de in de afbeelding aangegeven plaats geprikkeld. De afstand tussen de plaats van prikkeling en de eerste elektrode is in beide meetopstellingen gelijk. Beide zenuwceluitlopers worden op de in de afbeelding aangegeven plaats geprikkeld. De afstand tussen de plaats van prikkeling en de eerste elektrode is in beide meetopstellingen gelijk. De respons van de zenuwceluitloper in opstelling 1 op één prikkel staat weergegeven in diagram P van de afbeelding). In opstelling 2 wordt de zenuwceluitloper geprikkeld met één prikkel van dezelfde sterkte als in opstelling 1.

Zie figuur A 340 van de bijlage.

In de afbeelding zijn vier diagrammen A, B, C en D getekend.

In welk van deze diagrammen staat het resultaat van de metingen aan de zenuwceluitloper met een myelineschede in opstelling 2 juist weergegeven?


-

Onderzoek naar actiepotentialen.

Bij onderzoekingen naar het geleiden van actiepotentialen in neuronen zijn de volgende waarnemingen gedaan:

1. In een axon zijn de geleidingssnelheid en de sterkte van alle elkaar opvolgende actiepotentialen gelijk.
2. De actiepotentialen verplaatsen zich niet sneller indien aan een neuron een sterkere prikkel wordt toegediend.
3. Langs een gekoeld deel van een axon verlopen actiepotentialen langzamer dan langs een deel dat niet is gekoeld.
4. De geleiding van een actiepotentiaal langs een axon kan in twee richtingen verlopen.

Een onderzoeker veronderstelt dat de geleiding van een actiepotentiaal berust op de activiteit van bepaalde eiwitten die zich bevinden op de plaatsen waar de actiepotentiaal passeert.

Welke van de genoemde waarnemingen vooral ondersteunt de veronderstelling van de onderzoeker?

Meten aan een zenuwceluitloper.
Zie de figuren B 1997 en C 123 van de bijlage.

In de afbeelding is schematisch een meetopstelling getekend. In de opstelling werden twee elektroden geplaatst op een zenuwceluitloper zonder myelineschede met een diameter van 3 µm. Met behulp van een voltmeter werd het spanningsverschil tussen beide elektroden gemeten. De op deze manier gemeten respons van het neuron op één prikkel staat weergegeven in diagram P in de afbeelding.
In de tabel hieronder staat het verband tussen de diameter van een zenuwceluitloper zonder myelineschede en de impulsgeleidingssnelheid in zo'n zenuwceluitloper vermeld.
afbeelding
Vervolgens worden in dezelfde opstelling metingen gedaan met een zenuwceluitloper met een diameter van 13 µm, die op moment 0 wordt geprikkeld met één prikkel van dezelfde sterkte als gebruikt voor het verkrijgen van diagram P.

Zie figuur C 123 van de bijlage.

In de afbeelding zijn vier diagrammen A, B, C en D getekend.

In welk van deze diagrammen staat het resultaat juist weergegeven van de metingen aan het neuron met een uitloper van 13 µm in diameter?

De sterkte en de frequentie van impulsen.

Prikkels met een sterkte gelijk aan of groter dan de drempelwaarde van een zintuigcel leiden tot het ontstaan van actiepotentialen in het axon van de zenuwcel die met deze zintuigcel is verbonden.
Tijdens een experiment wordt een axon van de zenuwcel zelf geprikkeld met prikkels waarvan de sterkte toeneemt vanaf de drempelwaarde. De sterkte en de frequentie van de impulsen die in dat axon ontstaan, worden gemeten.

Zal dan de impulssterkte gelijk blijven of toenemen?
En de impulsfrequentie?

afbeelding

Ontstaan van een impuls.

Het ontstaan van een impuls in een motorisch neuron is een "alles-of-niets"-verschijnsel, dat wil zeggen: een impuls ontstaat wel of niet.

Wat volgt hieruit?

Spiersamentrekking.
Zie figuur B 66 van de bijlage.

Het schema geeft een motorisch neuron weer, waarvan de lange uitloper vertakt is en via motorische eindplaatjes in contact staat met spiervezels. In werkelijkheid is het neuron veel langer dan hier getekend is.
Het neuron wordt achtereenvolgens op de plaatsen 1, 2 en 3 geprikkeld, waardoor in alle drie de gevallen impulsen ontstaan.

Op welke plaats of op welke plaatsen kan prikkeling van het neuron tot samentrekking van alle getekende spiervezels leiden?

Beweringen over prikkels.
Zie figuur B 2380 van de bijlage.

In een experiment wordt een zenuwceluitloper van een mens elektrisch geprikkeld met zwakke prikkels van gelijke sterkte. In het diagram van de afbeelding is met pijlen aangegeven op welke tijdstippen dit gebeurt. De grafiek geeft weer hoe hierdoor het potentiaalverschil tussen de binnen- en de buitenzijde van het celmembraan bij deze zenuwceluitloper op een bepaalde plaats verandert.

Naar aanleiding van het diagram worden vier beweringen gedaan.

1. Eén zwakke prikkel leidt slechts tot een geringe kortdurende verandering van dit potentiaalverschil.
2. Eén zwakke prikkel heeft geen enkele verandering van dit potentiaalverschil tot gevolg.
3. Snel opeenvolgende zwakke prikkels versterken elkaars effect, zodat er een actiepotentiaal kan ontstaan.
4. Snel opeenvolgende zwakke prikkels doen de drempelwaarde stijgen, zodat er een actiepotentiaal kan ontstaan.

Welke beweringen zijn juist?

Ooglidbewegingen.

Bij bepaalde oogbehandelingen wordt vocht op het oog gedruppeld om ooglidbewegingen te voorkomen.

Deze ooglidbewegingen treden op als gevolg van impulsen langs een reflexboog door

Een reflexboog via het ruggenmerg.
Zie figuur B 208 van de bijlage.

Schematisch is weergegeven een reflexboog waarvan de impulsen niet via de hersenen verlopen. Deze reflexboog bestaat uit een zintuig, vier zenuwcellen en een spier.

Welke cellichamen liggen in het ruggenmerg?