Oefentoets Biologie: Dierfysiologie | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 3

Stevigheid bij planten en dieren.

Zowel in het plantenrijk als in het dierenrijk wordt in de stevigste organen de stevigheid ontleend aan

Zuurstoftekort in een werkende spier.

Een plotselinge zuurstoftekort in een werkende spier heeft tot gevolg een verhoging van

Transport van stoffen in het lichaam van de mens.

In het lichaam van de mens vindt onder andere transport van de volgende stoffen plaats:

1. zuurstof vanuit longlucht naar het bloed;
2. koolstofdioxide vanuit spiercellen naar het bloed;
3. aminozuren vanuit de darmholte naar het bloed.

In welk of in welke van deze gevallen vindt het transport uitsluitend plaats door middel van passief transport?

Waterverlies bij verschillende omstandigheden.

Bij een proefpersoon wordt het waterverlies in ml per dag bepaald bij verschillende werkzaamheden en verschillende omgevingstemperaturen.
De verliezen ten gevolge van longventilatie, urinevorming en zweetproductie worden apart gemeten.
De resultaten van deze metingen staan in willekeurige volgorde in het scherm vermeld.
afbeelding
Welke van deze processen stelt de waterafgifte voor door longventilatie, welke die door urinevorming en welke die door zweetproductie?

afbeelding


-

Winterslaap.
Zie figuur B 1675 van de bijlage.

Tijdens de winterslaap daalt de lichaamstemperatuur van een egel tot ongeveer de omgevingstemperatuur. De lichaamstemperatuur wordt echter niet lager dan een bepaalde minimale waarde (de minimale lichaamstemperatuur), die een paar graden boven het vriespunt ligt. Een egel bevindt zich in opgerolde toestand (zie de afbeelding) en het dier heeft de minimale lichaamstemperatuur. De omgevingstemperatuur is 1°C. Over de energiehuishouding bij de minimale lichaamstemperatuur onder bovengenoemde omstandigheden wordt een aantal beweringen gedaan:

1. in deze situatie treedt warmteverlies door straling op;
2. in deze situatie neemt het lichaamsgewicht verder af;
3. in deze situatie is er geen aërobe dissimilatie.

Welke van deze beweringen is of welke zijn juist?

1/4 Energie.
Zie figuur B 3021 van de bijlage.

Tekst:
Duikeenden, onder andere kuifeenden, foerageren voornamelijk 's nachts. Ze duiken drie- tot vijfhonderd keer per nacht om hun dagelijks rantsoen aan driehoeksmosselen te verzamelen. Ze slikken de mosselen in hun geheel door. Bij elke duik hebben de eenden slechts kort de tijd om onder water mosselen te vinden. Ze moeten de mossel vaak losrukken van de bodem, en dienen dan snel weer op te stijgen om naar adem te happen. Voor de duikeend zijn daarom de diepte waarop de mosselen zich bevinden, het gemak waarmee ze te vinden zijn en de snelheid waarmee ze zijn door te slikken, van het allergrootste belang.

bewerkt naar: J. de Leeuw, Overwinterende kuifeenden. Duiken naar een koude dis, Natuur & Techniek 68/1 (2000), 50-55

Zie figuur B 3021 van de bijlage.

Een kuifeend duikt naar voedsel. Het voedsel levert onder meer energie voor de basisstofwisseling, voor het vliegen, voor de vertering en voor het duiken. In de afbeelding is het energiegebruik per dag van een kuifeend voor deze vier activiteiten weergegeven.

Uit de afbeelding blijkt dat naarmate een kuifeend langer duikt, hij meer energie gebruikt voor de vertering en voor het duiken. Hierover worden de volgende beweringen gedaan:

1. Wanneer de kuifeend langer duikt, neemt hij meer voedsel op, waardoor meer energie wordt gebruikt voor de vertering van dat voedsel.
2. Wanneer de kuifeend langer duikt, gebruiken zijn skeletspieren meer ATP.
3. Wanneer de kuifeend langer duikt, neemt zijn anaërobe dissimilatie toe.

Welke van deze beweringen kunnen juist zijn?

2/4 Energie.
Zie figuur C 312 van de bijlage.

Het energiegebruik van een kuifeend kan in een bassin met een ademhalingsbox worden vastgesteld. Een ademhalingsbox is een afgesloten doos die voortdurend van verse lucht wordt voorzien. Een dergelijke proefopstelling is schematisch weergegeven in de afbeelding. De zuurstofmeter meet de hoeveelheid zuurstof die aanwezig is in de referentieluchtstroom (verse lucht) en in de bemonsterde lucht. De temperatuur wordt constant gehouden.

In het bassin bevindt zich een plateau met voedsel dat op verschillende diepten kan worden gebracht.
Met deze proefopstelling wil je het verband bepalen tussen het energiegebruik van een kuifeend en de diepte van het op te duiken voedsel.

Stel een werkplan op om deze onderzoeksvraag te beantwoorden. Gebruik daarvoor de hierboven beschreven opstelling.

3/4 Energie.
Zie figuur C 312 van de bijlage.

Noem twee eigenschappen van een kuifeend die invloed hebben op het energiegebruik van deze kuifeend in de opstelling van de afbeelding.

4/4 Energie.

Een dier neemt energie op, legt energie vast, gebruikt energie en geeft energie af. Drie processen bij een dier zijn:

1. uitademing;
2. uitscheiding;
3. transpiratie.

Bij welk of bij welke van deze processen wordt een deel van de opgenomen energie aan het milieu afgegeven?

Warmteproductie & warmte-afgifte bij muis en kikker.

Een muis en een even grote kikker hebben gedurende 24 uur in een ruimte met een temperatuur van 20°C gezeten. Hierna wordt de temperatuur in deze ruimte verlaagd tot 10°C.

Bij welk van de dieren neemt in de volgende 24 uur de warmteproductie door deze temperatuurverlaging het sterkst toe en bij welk de warmte-afgifte?

afbeelding

Hondenbrokken.
Zie figuur B 3876 van de bijlage.

Volgens een fabrikant van hondenbrokken hebben jonge honden van verschillende rassen tijdens de groei verschillende hoeveelheden voedsel nodig (zie de afbeelding). Hij verdeelt de honden in kleine, middelgrote en grote rassen.
Ga ervan uit dat honden van dezelfde leeftijd van deze drie groepen rassen dezelfde mate van beweeglijkheid hebben.

Leg uit waardoor het voedselverbruik per kilogram lichaamsgewicht van een vier maanden oude hond van een klein ras anders is dan dat van een vier maanden oude hond van een groot ras.

1/2 Leven in het water.
Zie figuur B 2054 van de bijlage.

Bepaalde vissen hebben zintuigcellen in de huid waarmee ze potentiaalverschillen kunnen waarnemen. In de afbeelding is een dergelijke zintuigcel Z getekend. Zintuigcel Z is verbonden met een uitloper van een sensorisch neuron Q. In zintuigcel Z bevinden zich blaasjes waarin een neurotransmitter wordt gevormd. Door afgifte van neurotransmitter kunnen impulsen in neuron Q ontstaan.
Zintuigcel Z heeft een rustpotentiaal van -70 mV. De binnenkant van zintuigcel Z is negatief geladen ten opzichte van het interne milieu van de vis. Bij een klein potentiaalverschil tussen de binnenzijde en de buitenzijde van het membraan op plaats 2 wordt meer neurotransmitter afgegeven dan bij een groot potentiaalverschil op die plaats.

In het externe milieu bij plaats 1 ontstaat een overmaat aan negatief geladen deeltjes. Hierdoor verdwijnen bij 1 positief geladen deeltjes uit zintuigcel Z.

Neemt de hoeveelheid neurotransmitter die zintuigcel Z bij 2 afgeeft, dan af, blijft deze gelijk of neemt deze toe?


-

2/2 Leven in het water.
Zie figuur B 1311 van de bijlage.

Het zuurstofverbruik van een goudvis verandert afhankelijk van de temperatuur van het water. Het diagram (zie de afbeelding) geeft het zuurstofverbruik van een goudvis bij verschillende temperaturen weer in relatie met de zuurstofspanning in het water.
Het zuurstofverbruik van een goudvis wordt vergeleken bij een zuurstofspanning in het water van achtereenvolgens 10, 30 en 50 kPa.

Bij welke van deze zuurstofspanningen is de zuurstofspanning bij elke van de gemeten temperaturen de beperkende factor voor het zuurstofverbruik van de goudvis?

1/3 Maandagochtendziekte.

'Maandagochtendziekte' komt niet alleen voor bij scholieren. Bij een werkpaard kan maandagochtendziekte ontstaan wanneer het dier, na een weekend rust, weer volop moet werken. Spierarbeid wordt bij paarden op dezelfde wijze geleverd als bij de mens. Wanneer het paard tijdens de rustdagen dezelfde hoeveelheid voer krijgt als tijdens de werkdagen, hoopt zich een bepaalde hoeveelheid stof (P) op in de spieren. Vier stoffen zijn alcohol, glycogeen, koolstofdioxide en melkzuur.

Vier stoffen zijn alcohol, glycogeen, koolstofdioxide en melkzuur.

Welke van deze stoffen is stof P?

2/3 Maandagochtendziekte.

Zodra het paard op maandagochtend plotseling weer volop moet gaan werken, kan bij onvoldoende doorbloeding van de spieren de maandagochtendziekte ontstaan. De verschijnselen zijn acute uitputting en spierverstijving.

Ze worden veroorzaakt doordat de concentratie van een bepaald stofwisselingsproduct (Q) in de spieren sterk toeneemt. Een paard met deze ziekte valt neer en blijft verstijfd en zwetend liggen.

Ontstaat stofwisselingsproduct Q bij de assimilatie, bij de aërobe dissimilatie of bij de anaërobe dissimilatie?

afbeelding

3/3 Maandagochtendziekte.

Het zwetende paard wordt toegedekt; een andere mogelijkheid is het dier af te drogen.

Waardoor vermindert de afkoeling van het paard door het afdrogen?

1/3 Warmte.
Zie figuur B 1466 van de bijlage.

In een experiment werden drie landdieren in een ruimte met een bepaalde temperatuur gebracht. Na één uur werd de lichaamstemperatuur gemeten. Vervolgens werd het experiment een aantal keren herhaald bij verschillende temperaturen. Alle dieren waren in rust. In het afgebeelde diagram zijn de resultaten van het experiment weergegeven.

Welk van de onderzochte dieren is of welke zijn homoiotherm binnen het gehele onderzochte temperatuurtraject?

2/3 Warmte.
Zie figuur B 1466 van de bijlage.

Van welk van deze dieren neemt de stofwisselingsintensiteit het sterkste toe, wanneer de omgevingstemperatuur toeneemt van 5° tot 30°C?

3/3 Warmte.
Zie figuur B 1466 van de bijlage.

Bij welk van deze dieren is bij een omgevingstemperatuur van 10°C het warmteverlies per cm² huidoppervlak het kleinst?

1/2 Een zeehond.
Zie figuur B 373 van de bijlage.

Bij een zeehond worden gedurende enige tijd steeds op dezelfde plaats in het lichaam de hoeveelheid zuurstof, de hoeveelheid koolstofdioxide en de hoeveelheid melkzuur per ml bloed gemeten. Het resultaat van deze metingen is weergegeven in het afgebeelde diagram.
Op de verticale as is voor de verschillende grafieken uitgezet hoeveel ml CO₂ en O₂ , al dan niet gebonden, per ml bloed aanwezig zijn. Bovendien is de hoeveelheid melkzuur in mg per ml bloed uitgezet. In de periode PQ zwemt het dier rustig en ademt het regelmatig.
Op tijdstip Q begint het dier met een duik van 12 minuten. Op tijdstip R komt het dier weer boven water en begint het weer te ademen, terwijl het rustig verder zwemt. Tijdens de duik is de bloedstroom door de skeletspieren vrijwel nul.
Na de duik wordt in de lever uit een deel van het gevormde melkzuur geleidelijk glucose teruggevormd en de rest wordt gedissimileerd.

Welke grafiek geeft de verandering van het koolstofdioxidegehalte van het bloed weer gedurende deze metingen?