Oefentoets Biologie: Stofwisseling | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 1

Koorts.
Zie figuur B 5564 van de bijlage.

In het nevenstaande diagram geeft de ononderbroken lijn het temperatuurverloop aan van iemand die twee dagen lang koorts heeft.
De onderbroken lijn geeft de temperatuur aan waarop het thermocentrum is de hersenstam is ingesteld.
Over deze persoon worden drie uitspraken gedaan door leerlingen:
Louise: "Op de eerste dag om 18 uur rilde deze persoon hevig en had hij kippenvel."
Matthijs: "Op de tweede dag om 18 uur zag de huid van deze persoon er heel bleek uit."
Wolf: "Op de tweede dag om 24 uur transpireerde deze persoon heel sterk."

Wie doet of wie doen een juiste uitspraak?

1/2 Zwemmen.
Zie figuur B 5566 van de bijlage.

Bij de 50 meter vlinderslag blijven de zwemmers ongeveer een halve baan onder water, halen één keer adem en vlinderen het laatste stuk met het gezicht in het water naar de muur.
Het wereldrecord bij de mannen ligt op 22.96 van de Zuidafrikaan Roland Schoeman.

Hoe is het mogelijk om deze prestatie te verrichten met zo weinig zuurstof?

Verhoudingen.

Welk van de volgende mensen heeft de grootste verhouding oppervlakte/inhoud?

Dat is een .

Genvariant.
Zie figuur B 5574 van de bijlage.

De Fin Eero Mäntyranta won in 1964 twee gouden medailles bij het cross country-skiën (langlaufen). Later bleek hij een variant van een gen te bezitten dat zorgde voor een hoge concentratie van een bepaalde stof in zijn lichaam.

Om welke stof gaat het hier? om

1/2 Koorts.

Veel eiwitten, afbraakproducten van eiwitten en lipopolysachariden uit celmembranen van bacteriën, kunnen de ingestelde waarde ('set point') van de thermostaat in de hypothalamus laten stijgen. Binnen enige uren nadat de hypothalamus-thermostaat plotseling hoger is ingesteld, bereikt de lichaamstemperatuur deze nieuwe waarde.

Welke aanpassingen van het lichaam verwacht je gedurende deze uren?

2/2 Koorts.

Wanneer de lichaamstemperatuur de nieuwe, hoger ingestelde waarde van de hypothalamus-thermostaat heeft bereikt voelt de patiënt zich noch koud noch warm. Daalt echter na een aantal dagen deze ingestelde waarde ('set point') vrij plotseling, dan komt de patiënt in een 'crisis'. Vroeger wachtte een arts op deze crisis: de arts wist dan hoe het met de patiënt verder liep.

Welk gevoel van de patiënt tijdens de crisis geeft een arts de beste aanwijzingen over het verdere verloop van de ziekte?

Koorts.
Zie figuur B 5564 van de bijlage.

In het diagram in de afbeelding hiernaast geeft de getrokken lijn een vereenvoudigde voorstelling van het temperatuurverloop weer bij een persoon die ongeveer twee dagen lang koorts heeft. De onderbroken lijn geeft de temperatuur aan waarop het warmtecentrum in de hersenstam gedurende die tijd is ingesteld.
Over deze persoon worden drie beweringen gedaan:

1. Op de eerste dag om 18.00 uur rilde deze persoon hevig en had hij kippenvel.
2. Op de tweede dag om 18.00 uur had het gezicht van deze persoon een zeer bleke kleur.
3. Op de tweede dag om 24.00 uur transpireerde deze persoon sterk.

Welk van deze beweringen is of welke zijn juist?

1/3 Inspanning.
Zie figuur B 5580 van de bijlage.

Kirsten Bijker deed onderzoek aan inspanning bij hardlopende en fietsende mensen.
Zij gebruikte daarbij de bruto-efficiëntie van die mensen. Die wordt gedefinieerd als de verhouding tussen het mechanisch vermogen dat zij op de omgeving leveren en het verbruikte metabole vermogen, dus de hoeveelheid energie in J/seconde die door hun lichaam wordt gebruikt.
In een formule:
Bruto-efficiëntie = (mechanisch vermogen / metabole vermogen) x 100%

Bij fietsen is de bruto-efficiëntie bij hardlopen.
De rest van de energie gaat verloren als .

2/3 Inspanning.
Zie figuur B 5581 van de bijlage.

In de afbeelding hiernaast zie je de resultaten van een onderzoek naar delta-efficiëntie dat Kirsten heeft gedaan bij hardlopers en fietsers die tegen een helling op moesten. Kirsten ontdekte bij hardlopen tegen een helling een veel grotere delta-efficiëntie dan bij fietsen.

Bereken de delta-efficiëntie bij het leveren van inspanning tegen een helling op bij hardlopen en fietsen.

3/3 Inspanning.
Zie figuur B 5582 en figuur B 5583 van de bijlage.

Kirsten zocht de verklaring van het verschil in een verschil in functioneren van de beenspieren. Bij fietsen trekken de beenspieren steeds samen en worden weer langer (concentrische spieractiviteit). Bij lopen echter worden de beenspieren zonder samentrekken ook langer dan de ruststand (excentrische spieractiviteit). Op een helling is dat minder nodig.
Bij concentrische activiteit is er een duidelijke relatie tussen electromyografische activiteit (EMG) en externe belasting. Bij excentrische activiteit is dat niet zo.
Kirsten mat de EMG van drie beenspieren tijdens belasting: de musculus vastus lateralis (grote dijspier), musculus biceps femoris (tweekoppige dijspier) en musculus gastrocnemius ( tweekoppige kuitspier) (zie afbeelding 1 en 2).

Bij welke van de hieronder genoemde spieren valt de excentrische activiteit bij het hardlopen weg als er tegen een helling op gelopen wordt?
1. musculus gastrocnemius;
2. musculus vastis lateralis;
3. musculus biceps femoris.

-

Warmte-afgifte.

Een naakte persoon in een kamer met een temperatuur van 21ºC en een luchtvochtigheid van 80% zal vooral warmte afstaan aan de omgeving door

1/7 Inspanningsfysiologie.
Zie figuur B 5589 van de bijlage.

Bekijk grafiek A hiernaast.

Je ziet dat tijdens inspanning de zuurstofopname toeneemt.

Leg uit dat dit functioneel is.

2/7 Inspanningsfysiologie.
Zie figuur B 5589 van de bijlage.

Bekijk grafiek A nogmaals.
Je ziet dat de zuurstofopname na de inspanning nog enige tijd hoog blijft.

- Wat is de functie van de extra zuurstofopname na de inspanning?
- En duurt het bij een getraind persoon langer of korter voordat het rustniveau weer bereikt is? Leg je antwoord uit.

3/7 Inspanningsfysiologie.
Zie figuur B 5589 van de bijlage.

Bekijk grafiek B in de afbeelding hiernaast.

Leg uit dat er een fout zit in de verdeling van de grootheden over de X- en Y-as.

4/7 Inspanningsfysiologie.
Zie figuur B 5589 van de bijlage.

Bekijk grafiek B nogmaals.

Mirjam wil een wedstrijd van 10 km lopen in 50 minuten. Haar maximale zuurstofopname is 3 L/min en haar tolerantie voor een zuurstoftekort is 10 L.

Bereken of haar spieren voldoende zuurstof krijgen om haar doel te bereiken.

5/7 Inspanningsfysiologie.
Zie figuur B 5589 van de bijlage.

Eigenlijk gaat het niet om de maximale zuurstofopname in L/min, maar om de zogenaamde VO₂ = L/(min x kg).

Leg uit dat dit een verbeterde parameter is.

6/7 Inspanningsfysiologie.
Zie figuur B 5589 van de bijlage.

Bekijk grafiek B nogmaals.

Leg uit waarom de grafiek stopt bij een snelheid van ongeveer 20 km/uur.

7/7 Inspanningsfysiologie.
Zie figuur B 5589 van de bijlage.

Bekijk grafiek B nogmaals.
Vigo heeft een VO₂ van 67,5 en Judith een VO₂ van 56,2. Zij wegen beiden 60 kg.

Bereken de afstand die zij zouden kunnen afleggen bij een Coopertest, dat is een test waarbij je in 12 minuten zoveel mogelijk meters aflegt.

Thyroxine.

Enkele verschijnselen bij patiënten met een verstoorde thyroxineproductie zijn:

1. een vertraagde stofwisseling in rust;
2. een sterke afname van het lichaamsgewicht;
3. een snelle hartslag.

Welk van deze verschijnselen kan of welke kunnen zich voordoen bij patiënten met een gebrek aan thyroxine?

Groei.

Met dezelfde persoon worden op de leeftijden P, Q en R experimenten uitgevoerd. Bij de experimenten is de persoon ongekleed en verkeert hij in rust. De omgevingstemperatuur is steeds 25°C en de luchtvochtigheid is steeds gelijk. Tijdens de experimenten wordt bepaald hoeveel zuurstof de persoon per minuut verbruikt. De hoeveelheid verbruikte zuurstof wordt uitgedrukt in ml O₂ per minuut per kilogram lichaamsgewicht.

Op welke van de genoemde leeftijden verbruikt deze persoon de meeste zuurstof per minuut per kilogram lichaamsgewicht?