Oefentoets Biologie: Ademhaling - Dierlijk | VWO 5/VWO 6

Slakkenademhaling.

Bij vele soorten landslakken vindt gaswisseling plaats door de wand van de ademholte (een soort long). Deze ademholte staat via de ademopening in verbinding met de buitenlucht. Het grootste deel van de tijd is deze ademopening gesloten.

De belangrijkste functie van dit gesloten zijn is, dat op deze wijze

Waterkevers.

Bepaalde soorten waterkevers verkrijgen hun O₂ uit een luchtbel die zich aan de buikzijde bevindt en door haren wordt vastgehouden. Uit proeven is gebleken dat deze kevers langer onder water actief kunnen blijven dan op grond van de voorraad O₂ in de luchtbel verwacht kan worden.

Hoe is dit te verklaren?

Kieuwplaatjes.
Zie figuur B 2512 van de bijlage.

De schematische tekening toont een kieuwplaatje met de daarin liggende bloedvaten.

De meeste O₂ zal door het bloed worden opgenomen als de waterstroom verloopt volgens de richting van pijl

Vissenademhaling.

Vissen zijn in staat voldoende O₂ uit het water op te nemen.

Hoe komt het dat in grootte vergelijkbare reptielen dit niet zouden kunnen?

Ademhaling bij pinguïns.

Bij pinguïns, die in het zuidpoolgebied leven, is het volgende waar te nemen:

- de ingeademde lucht wordt in de neus verwarmd,
- de ingeademde lucht wordt in de neus vochtig gemaakt,
- de uitgeademde lucht wordt door het neusslijmvlies sterk afgekoeld,
- de uitgeademde lucht verliest in de neus veel vocht door condensatie.

Om de gevolgen hiervan voor de pinguïns worden de volgende beweringen gedaan:

1. de pinguïn ademt weinig vocht uit,
2. het bloed in het neusslijmvlies wordt door de uitgeademde lucht verwarmd,
3. het verschil tussen de lichaamstemperatuur en de temperatuur van de uitgeademde lucht is groter dan bij de mens.

Welke beweringen zijn juist?

Huidademhaling.

Salamanders hebben onder andere huidademhaling.
Een groot verschil in O₂ -concentratie tussen het milieu en het bloed in de huid bevordert de diffusie van O₂ .

Welke van de volgende aanpassingen zorgen er voor dat een zo groot mogelijk verschil in O₂ -concentratie gehandhaafd blijft?

Waterspin.

Een waterspin maakt een web tussen ondergedoken waterplanten. Dit web wordt gevuld met lucht, die de spin tussen zijn haren vanaf het wateroppervlak meeneemt. De luchtbel doet dienst als O₂ -voorraad voor de spin.
Over deze luchtbel worden de volgende beweringen gedaan;

1. het oppervlak van de luchtbel doet dienst als diffusie-oppervlak voor de opname van O₂ uit water,
2. de luchtbel wordt kleiner,
3. de O₂ -verversing kan alleen verlopen in warm of in stromend water.

Welke bewering of beweringen is/zijn juist?

Ademhaling bij vogels.

De ademhalingsorganen van vogels verschillen van die van zoogdieren door het bezit van luchtzakken, waarvan het volume door het maken van ventilatiebewegingen kan worden gevarieerd. In deze luchtzakken vindt geen gaswisseling plaats. Bij de inademing stroomt de lucht door enkele buizen naar de luchtzakken. Bij de uitademing wordt de lucht naar buiten geperst door een netwerk van zeer dunwandige buisjes die omsponnen zijn door haarvaten: de eigenlijke longen.

Welk gevolg heeft de aanwezigheid van luchtzakken bij vogels voor de werking van hun ademhalingsorganen, zodat de efficiëntie ervan groter is dan die van zoogdieren?

Hierdoor wordt bevorderd dat in verhouding

Vissenademhaling.

In de kieuwen van een vis wordt het verschil tussen de O₂ -spanning van het water en de O₂ -spanning van het bloed onder andere gehandhaafd doordat

Vissendelen.
Zie figuur B 186 van de bijlage.

De tekeningen geven delen van een vis weer in telkens sterkere vergroting. De laatste vergroting laat onder andere haarvaten in een kieuwlamel en twee grotere bloedvaten zien.

Welke van de bloedvaten 1 en 2 zal het meest O₂ -rijke bloed bevatten?
Stroomt het bloed in dit bloedvat in richting P of in richting Q?

afbeelding

Gaswisseling bij malariamuggen.
Zie figuur B 1127 van de bijlage.

Bij insecten vindt gaswisseling plaats via tracheeën. Bij muggenlarven die in het water leven, staan de tracheeën via trachee-openingen die boven het water worden uitgestoken, in verbinding met de lucht.
Malaria is een ziekte van de mens die wordt veroorzaakt door een parasiet. Deze parasiet wordt via bepaalde muggensoorten van mens op mens overgebracht. De larven van deze muggen leven in het water. In het kader van de malariabestrijding werd weleens zeep gespoten op het water waarin de muggenlarven leven. De muggenlarven zakken onder water en gaan dan dood doordat de tracheeën vol met water lopen.
Op de diffusie van zuurstof van een trachee-opening naar de lichaamscellen hebben onder andere de volgende factoren invloed:

- de diffusie-afstand,
- het zuurstofconcentratieverschil.
- de diffusieconstante

Welke van deze factoren verandert of welke veranderen wanneer de tracheeën van de muggenlarven gevuld raken met water?

Ademhaling bij dieren.
Zie figuur A 53 van de bijlage.

Tekening 1 stelt een serie kieuwplaatjes van een vis voor, waarvan een gedeelte verder is uitvergroot. Tekening 2 stelt een gedeelte van een tracheeënstelsel van een insect voor.

Welke pijlen geven de richting van het zuurstoftransport aan?

Tegenstroomprincipe.
Zie figuur B 1469 van de bijlage.

De afbeelding geeft schematisch een deel van de kieuwen van een vis weer. Het bloed stroomt in de kieuwen van een vis in een richting, tegengesteld aan de stroomrichting van het water langs de kieuwen. Dankzij dit 'tegenstroomprincipe' neemt het bloed veel zuurstof uit het water op. Als het water en het bloed in dezelfde richting zouden stromen, zou het bloed minder zuurstof uit het water opnemen.

Wat zou de oorzaak daarvan zijn?

1/3 Gassen in water.

De hoeveelheden gas die in water oplossen zijn onder meer afhankelijk van de temperatuur van het water en van de hoeveelheid opgeloste stoffen in water.

Maak met behulp van de BINAS-tabel een tabel waarin de oplosbaarheid van O₂ en CO₂ in normaal water (zie tabel uit BINAS) en de oplosbaarheid van O₂ in zeewater in ml/l water (zie tabellen) worden weergegeven tegen de temperatuur (traject T = 0°C tot T = 30°C).

(N.B. 1 L O₂ = 9/200 mol; getallen afronden op hele ml )

2/3 Gassen in water.
Zie figuur A 404 van de bijlage.

Teken nu de grafiek waarin het verband tussen de oplosbaarheid van O₂ en CO₂ in normaal water en de oplosbaarheid van O₂ in zeewater wordt afgezet tegen de temperatuur van het water. Gebruik hetzelfde traject als bij de vorige vraag.

3/3 Gassen in water.

Welke vis, een zeevis of een zoetwatervis zal de beste O₂ -omstandigheden hebben volgens jouw grafiek bij T = 15°C? Leg je antwoord uit.

1/2 Longvissen.
Zie figuur B 1472 van de bijlage.

Bij longvissen vindt gaswisseling plaats in de kieuwen en in de long. De verhouding kieuwoppervlak : lichaamsvolume is bij longvissen kleiner dan bij andere vissen. De afbeelding geeft schematisch het bloedvatenstelsel van een longvis weer. Twee plaatsen zijn aangegeven met P en Q.

Is de pCO₂ in het bloed op plaats P lager dan, gelijk aan of hoger dan die op plaats Q?

2/2 Longvissen.
Zie figuur B 1470 van de bijlage.

In de afbeelding geeft diagram 1 weer welk deel van de totale hoeveelheid uitgescheiden CO₂ door de kieuwen (K) en welk deel door de longen (L) het lichaam van een longvis verlaat. Diagram 2 geeft weer welk deel van de totale hoeveelheid O₂ door de kieuwen (K) en welk deel door de longen (L) wordt opgenomen. Over de gaswisseling bij een longvis worden twee beweringen gedaan:

1. door het kieuwepitheel diffundeert per tijdseenheid per cm² minder O₂ dan CO₂ ;
2. binding van O₂ aan hemoglobine verloopt in de kieuwen sneller dan in de longen.

Welke van deze beweringen kan of welke kunnen juist zijn op grond van bovenstaande gegevens?

Gaswisseling bij dieren.

Welk van de volgende beweringen over de gaswisselingsorganen van dieren is correct?

Een poesje.
Zie figuur B 4822 van de bijlage.

Een pasgeboren poesje ligt na de geboorte soms enkele ogenblikken stil, zonder te ademen. Plotseling komt de ademhaling op gang.

Wat zal van dit laatste de directe oorzaak zijn?

Bloedgassen.
Zie figuur B 282 van de bijlage.

Bij een inktvissoort S is de O₂ -verzadiging van het bloed bij verschillende pO₂ bepaald. De resultaten zijn in de diagrammen door de grafieken e en f weergegeven.
Grafiek e geldt voor een pCO₂ = 267 Pa en grafiek f voor een pCO₂ = 800 Pa. (1 Pa = 7,5 x 10^-3 mm Hg)
Inktvissoort T leeft in een milieu met minder O₂ en meer CO₂ dan soort S.
De dieren zijn goed aan hun milieu aangepast.

Hoe zullen de zuurstofdissociatiecurven van het bloed van inktvissoort T lopen bij pCO₂ = 267 Pa en hoe bij pCO₂ = 800 Pa?

afbeelding