Oefentoets Biologie: Spijsvertering | HAVO 4/HAVO 5 | variant 1

Pacemakers.

Behalve pacemakers om het verstoorde hartritme te normaliseren bestaan er ook maagpacemakers. Mensen die lijden aan een ziekelijke zwaarlijvigheid kunnen hier baat bij hebben. Deze pacemaker zendt elektrische golven uit die invloed uitoefenen op de spieren van de maag.
Het doel is tweeërlei: de maagperistaltiek wordt vertraagd en de spieren van de maag worden minder elastisch.

Leg uit dat de vertraging van de maagperistaltiek uitstel van het hongergevoel oplevert.

Enzymen.

Twee van deze enzymen zijn werkzaam in het spijsverteringskanaal van de mens.

Welk van de enzymen P, Q en R zal niet werkzaam zijn in het spijsverteringskanaal?

1/2 Onderzoek naar de werking van enzymen.

In speeksel komt het enzym amylase voor, dat zorgt voor de omzetting van zetmeel in maltose.
Leerlingen vragen zich af welke omstandigheden invloed hebben op de werking van dit enzym. Zij besluiten een onderzoek te doen naar de invloed van een hoge temperatuur en van de stoffen keukenzout (NaCl) en alcohol (C₂ H₅ OH) op amylase.

De uitvoering van het experiment geschiedt als volgt:

Zij nemen vier reageerbuisjes, P, Q, R en S en brengen in elk buisje een mengsel van stoffen. In elk van de vier buisjes wordt 5 ml zetmeeloplossing gedaan.
Aan buisje P en Q wordt 0,2 ml gedestilleerd water toegevoegd, aan buisje R 0,2 ml alcoholoplossing en aan buisje S 0,2 ml keukenzoutoplossing. Tenslotte wordt aan de buizen speeksel toegevoegd: aan buis P, R en S elk 0,5 ml speeksel en aan buis Q 0,5 ml gekookt speeksel.
Vanaf het moment dat het speeksel zich in de buisjes bevindt, brengen de leerlingen uit elk van de buisjes, om de minuut, een druppel op een glasplaat en mengen die met een druppel zetmeelindicator (jood-joodkalium). De indicator heeft een donkergele kleur en kleurt in aanwezigheid van zetmeel blauw.
De resultaten van dit experiment zijn in de tabel hieronder weergegeven.

afbeelding

Verklaar het resultaat van de proef in buisje Q.

2/2 Onderzoek naar de werking van enzymen.

Wat is het effect van alcohol en wat is het effect van keukenzout op de werking van amylase?

Duiken naar een koude dis.

Het bewerken en verteren van de ingeslikte mosselmaaltijd kost veel energie. In de maag kraken en bewerken twee ‘molenstenen' in de vorm van verhoornde platen voorzien van stevige spierbundels, de mosselen tot gruis. Er ontstaat een schelpenbrij die verder het darmkanaal in gaat.

Enkele processen die een rol spelen bij de vertering in het menselijk lichaam zijn:

1. de werking van het gebit in de mond;
2. de werking van enzymen in de maag;
3. de werking van zoutzuur in de maag;
4. de werking van gal in de twaalfvingerige darm.

Met welk proces of met welke processen komt het verbrijzelen van mosselen in de maag overeen?

Kerkuilen.

Kerkuilen slikken de muizen die ze vangen in hun geheel in. Na enige tijd spuwen ze de botjes en haren van deze muizen als braakballen uit. In deze braakballen zijn de botjes meestal nog geheel intact. Ook torenvalken produceren braakballen met haren, maar deze braakballen en ook de ontlasting bevatten nauwelijks botjes of restjes daarvan.
Ter verklaring hiervan worden de volgende uitspraken gedaan:

1. Torenvalken produceren in de maagwand een grotere hoeveelheid zuur dan kerkuilen.
2. Torenvalken produceren in de maagwand een grotere hoeveelheid eiwitverterende enzymen dan kerkuilen.
3. Torenvalken produceren in de maagwand een grotere hoeveelheid vetverterende enzymen dan kerkuilen.

Welke combinatie van uitspraken verklaart het verschil tussen beide typen braakballen?

1/2 Een parasiet.
Zie figuur B 1529 van de bijlage.

De leverbot is een parasitaire platworm waarvan de mens en het schaap gastheer zijn. In de afbeelding is de levenscyclus van de leverbot weergegeven.
De gastheer wordt geïnfecteerd wanneer hij planten eet waarop larven van de leverbot zitten. Deze larven hebben zich ingekapseld in een eiwitkapsel. Infectie van de mens treedt meestal op bij het eten van rauwe, wilde waterkers die langs de slootkant groeit. In het spijsverteringskanaal van de mens komt de larve als gevolg van de werking van spijsverteringsenzymen uit het kapsel vrij. De larve ontwikkelt zich tot een volwassen leverbot die in de galgangen in de lever van de gastheer leeft. De volwassen leverbot legt in de galgangen van mens of schaap eieren die met de ontlasting van de gastheer naar buiten komen.

In welk deel van het spijsverteringskanaal van de mens begint de enzymatische afbraak van het kapsel van de larve?

2/2 Een parasiet.

Enkele delen van het spijsverteringskanaal van de mens zijn dikke darm, maag en twaalfvingerige darm.

Welk van deze delen bereikt een ei van een leverbot het eerst op zijn weg naar buiten?

Parasieten.

Bij een onderzoek aan de rondworm Trichinella, die in mensen en varkens voorkomt, is ontdekt dat deze worm zelf zijn weg vindt in zijn gastheer. Als de worm, die in een stuk varkensvlees zit, in het spijsverteringskanaal van een mens terechtkomt, neemt hij op een bepaalde plaats gal waar. Op dat moment verandert zijn gedrag; door slangachtig te bewegen baant hij zich een weg uit de voedselbrij door de wand van het spijsverteringskanaal heen.

Op welke plaats in het spijsverteringskanaal verandert het gedrag van deze rondworm?

Hormoon belemmert vermageren via dieet.

Cardiologen hebben het hormoon ghreline in 1999 bij toeval ontdekt. Zij noemden het ghreline naar het oude Indo-Europese woord 'ghre' waarvan 'groei' afkomstig is. Ghreline wordt door de maag geproduceerd en komt vrij als je enige tijd niet eet. Via de hypothalamus, het centrale autonome regelcentrum in de hersenen, wekt het dan een gevoel van honger op. Tegelijkertijd zet het de hypofyse aan tot het afgeven van het groeihormoon. In de lever zorgt ghreline ervoor dat voedingsstoffen effectiever opgeslagen worden.
Een eerste onderzoek naar de effecten van ghreline is bij ratten gedaan. Na toediening van ghreline gingen de ratten te veel eten.
In een tweede onderzoek heeft men gekeken naar de ghrelineproductie. Hierbij gebruikte men drie groepen mensen. De eerste groep bestond uit dikke mensen met een maagbypass (een directe chirurgische verbinding tussen slokdarm en dunne darm, buiten de maag om). Ook de tweede groep bestond uit dikke mensen, deze groep vastte streng. De derde groep deed dienst als controlegroep; deze bestond uit mensen met een ‘normaal' lichaamsgewicht.
Men vond bij de groep met de maagbypass een extreem lage ghrelineconcentratie, bij de groep die vastte een hoge en bij de controlegroep een wisselende concentratie, gekoppeld aan een dag- en nachtritme.

Leg uit dat de groep die streng vastte (de tweede groep), een verhoogde ghrelineconcentratie had.

1/2 Bacteriën, vaccins en antistoffen.

De bacterie Helicobacter pylori is de laatste jaren regelmatig in het nieuws omdat deze bacterie betrokken is bij het ontstaan van maagzweren. Een maagzweer is een beschadiging van de binnenkant van de maagwand. Tot in de jaren tachtig was bijna iedereen ervan overtuigd dat een maagzweer werd veroorzaakt door een overmatige productie van maagzuur, die in veel gevallen het gevolg zou zijn van stress.

De maagwand is beschermd tegen het ontstaan van maagzweren.

Leg uit op welke wijze de maagwand beschermd is tegen het ontstaan van een maagzweer door Helicobacter?

2/2 Bacteriën, vaccins en antistoffen.

Waardoor kunnen de meeste soorten bacteriën zich niet handhaven in de maag?

Immunisering tegen buiktyfus.

Mensen die op reis gaan naar de tropen dienen zich onder andere te laten immuniseren tegen buiktyfus. Deze gevaarlijke ziekte wordt veroorzaakt door salmonellabacterie die in het darmkanaal terecht komen. Besmetting kan men bijvoorbeeld oplopen door water te drinken dat met ontlasting is vervuild.
Men kan tegenwoordig immuniteit verkrijgen door enkele capsules te slikken waarin zich verzwakte bacteriën van deze soort bevinden. De capsules zijn zo gemaakt dat ze niet oplossen in de maag, maar wel in de twaalfvingerige darm. Twee weken na het slikken is men dan minimaal 3 jaar immuun tegen deze ziekte.

Wat is de reden dat de verzwakte bacteriën in capsules worden toegediend die niet in de maag oplossen?

Weefseltransplantatie.

In 2003 is in het Academisch Ziekenhuis Groningen voor het eerst succesvol een transplantatie uitgevoerd van eilandjes van Langerhans die van de patiënt zelf afkomstig waren. De patiënt had een zeer ernstige ontsteking van de alvleesklier. Dit orgaan werd verwijderd, waarna de nog intact zijnde eilandjes van Langerhans uit de alvleesklier werden geïsoleerd. Na zuivering zijn ze via een bloedvat in de lever van de patiënt gebracht. En daar produceerden ze na korte tijd voldoende insuline.

Na een succesvolle transplantatie kan de patiënt wel zelf insuline en glucagon maken, maar niet al zijn problemen zijn opgelost. Hij zal zijn hele leven een streng dieet moeten volgen.

- Noem een functie van de alvleesklier die na de transplantatie van de eilandjes van Langerhans niet door de lever kan worden overgenomen.
- Welk gevolg heeft dat?

Geneesmiddelen testen.
Zie figuur E 28 van de bijlage.

In de afbeelding is schematisch weergegeven op welke manier de werkzaamheid van een geneesmiddel voor een bepaalde ziekte getest wordt.
Het geneesmiddel waarvan in de afbeelding sprake is, wordt toegediend in de vorm van pillen die met water worden ingenomen.

Het is niet waarschijnlijk dat het werkzame bestanddeel een eiwit is. Leg uit om welke reden.

Oorlog in de darm.

Op de site van Noorderlicht stond het volgende stukje van een artikel:
Miljarden bacteriën houden ons dag en nacht gezelschap. Ze bewonen onze darmen, huid, mond en neus. Vaak levert deze samenleving voordelen voor beide organismen op. Zo voorzien de bacteriën in onze darmen ons van een voorraadje vitamine K, als dank voor de voedselresten die wij niet hebben opgenomen. Vitamine K speelt een rol bij de bloedstolling.

In de tekst wordt aangegeven dat darmbacteriën een nuttige functie kunnen vervullen voor de gastheer. Zij spelen onder andere een rol bij de vorming van vitamine K. Bacteriële infecties worden bestreden met antibiotica. Bij overmatig gebruik van antibiotica worden echter naast de schadelijke bacteriën ook veel nuttige darmbacteriën gedood.

Welk van de volgende verschijnselen kan het gevolg zijn van zo'n verstoring van de darmflora?

Bacteriën in varkensvoer.

Het mestoverschot in Nederland is een groot probleem. Door overbemesting ontstaat in een bepaald gebied een overschot aan mineralen, zoals nitraten, hetgeen schadelijk is voor de kwaliteit van grondwater en oppervlaktewater. De ammoniak die in de mest voorkomt, heeft verzuring tot gevolg. Bacteriën van de soort Thiosphaera panthotropha zijn in staat ammoniak om te zetten in nitraat. Wanneer de omstandigheden voor deze bacteriën ongunstig zijn, kunnen deze bacteriën zich tijdelijk inkapselen. Hierbij wordt een vrijwel ondoordringbare wand om elke bacterie gevormd. Er is een voorstel om bacteriën van deze soort toe te voegen aan varkensvoer.

Stel dat men besluit om bacteriën van deze soort toe te voegen aan het varkensvoer.

Zal men er dan voor zorgen dat ze in ingekapselde of in niet-ingekapselde vorm door de varkens worden gegeten?
Geef de reden voor deze keus, waarbij je ervan uit mag gaan dat de werking van de verteringsorganen van varkens overeenkomt met die van de mens.

2/5 Zwemmen gevaarlijk.

Benoem alle onderdelen van het spijsverteringskanaal waar het voedsel en de resten ervan langs gaan.

3/5 Zwemmen gevaarlijk.

Wat is precies het doel van de vertering?