Oefentoets Biologie: Zenuwstelsel | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 10

1/2 De "herstelreflex".
Zie figuur A 411 van de bijlage.

Het schema in de afbeelding geeft een gedeelte van de schakeling weer tussen het centrale zenuwstelsel en de biceps en triceps (= de buigspier en de strekspier) in de rechterbovenarm van de mens. De cijfers 1, 2,3 en 4 geven synapsen aan.
Door een onwillekeurige, plotselinge, krachtige samentrekking van de biceps wordt de triceps uitgerekt.
Hierdoor worden zintuigjes in de triceps, de spierspoeltjes, geprikkeld.
Als reactie daarop trekt de triceps zich samen: dit heet de "herstelreflex".

In welke van de synapsen 1, 2,3 en 4 wordt bij deze herstelreflex een exciterende neurotransmitter afgegeven?

2/2 De "herstelreflex".
Zie figuur B 2231 van de bijlage.

In de afbeelding is een motorisch eindplaatje getekend. Hier worden actiepotentialen overgedragen op een spiervezel doordat in het uiteinde van het eindplaatje acetylcholine wordt vrijgemaakt en afgegeven aan de synaptische spleet.
Onder normale omstandigheden verdwijnt het acetylcholine onder andere doordat het wordt omgezet met behulp van het enzym acetylcholinesterase en weer wordt opgenomen door het neuron. Bij de spierziekte myasthenia gravis, een vorm van spierzwakte, is een deel van de acetylcholinereceptoren bezet door antistofmoleculen waardoor zich onvoldoende acetylcholine kan binden. Bij lijders aan deze ziekte leidt toediening van acetylcholinesterase-remmende stoffen tot vermindering van de spierzwakte.

Waardoor verminderen acetylcholinesterase-remmers de spierzwakte?

1/5 Regelmechanismen.
Zie de figuren A 524 en B 2597 van de bijlage.

In de hersenstam bevinden zich centra voor de regulatie van een groot aantal processen waaronder de hartslag en de ademhaling. Impulsen voor reflexen van het hoofd verlopen eveneens via de hersenstam.

In de afbeelding is een aantal zenuwverbindingen tussen delen van een oog en hersengebieden met cijfers aangegeven. Via de verschillende zenuwverbindingen verlopen impulsen naar spieren van de iris of van het straalvormig lichaam. Wanneer de spieren Ss in de iris zich samentrekken, vernauwt de pupil zich, wanneer de spieren Sd in de iris zich samentrekken, verwijdt de pupil zich.

Zie figuur B 2597 van de bijlage.

In afbeelding is een reflexboog getekend van een reflex waarbij de pupil wordt verwijd.

Vergelijk de afbeeldingen A 524 en B 2597.

Welke zenuwvezels van afbeelding A 524 zijn in afbeelding B 2597 met a, b en c aangegeven?

a. [invulveld]
b. [invulveld]
c. [invulveld]

2/5 Regelmechanismen.
Zie figuur B 2598 van de bijlage.

Onder andere in de aortaboog liggen rekgevoelige zintuigcellen, de zogenoemde baroreceptoren (zie de afbeelding). Deze zintuigcellen registreren voortdurend de uitrekking van de wand van de aorta. Impulsen vanuit deze receptoren worden doorgegeven aan de hersenstam. Vanuit de hersenstam kan vervolgens onder andere de hartslagfrequentie worden aangepast.

Welke invloed heeft de uitrekking van de wand van de aorta op de hartslagfrequentie en de bloeddruk?

3/5 Regelmechanismen.
Zie figuur B 2599 van de bijlage.

In de afbeelding is de regulatie van de lichaamstemperatuur weergegeven. Bij de regulatie van de lichaamstemperatuur verandert de stofwisselingsactiviteit. De stofwisselingsactiviteit staat onder invloed van het hormoon thyroxine.

Welke twee van de pijlen 1, 2, 3 en 4 in de afbeelding geven aan dat de lichaamstemperatuur zal stijgen tot 37°C?
En welke twee van de pijlen 1, 2, 3 en 4 in de afbeelding geven aan dat de lichaamstemperatuur zal dalen tot 37°C?

4/5 Regelmechanismen.

De thyroxineconcentratie wordt via een negatieve terugkoppeling aangepast aan de omstandigheden. Hierbij zijn de mate van afgifte van het schildklierstimulerend hormoon (TSH) door de hypofyse en van de TSH-releasing factor door de hypothalamus van belang.

Welke gebeurtenissen doen zich achtereenvolgens voor om de lichaamstemperatuur van 37°C te herstellen wanneer de lichaamstemperatuur daalt?

5/5 Regelmechanismen.
Zie figuur B 2600 van de bijlage.

Bij sommige schildklierafwijkingen bij de mens produceert de schildklier te weinig thyroxine (= hypothyroïdie), bij andere afwijkingen produceert de schildklier teveel thyroxine (= hyperthyreoïdie).
Thyroxine bevat het element jodium.
Bij drie personen wordt de werking van de schildklier onderzocht.

Persoon 1 heeft hypothyroïdie, die niet wordt veroorzaakt door jodiumgebrek.
Persoon 2 heeft een normaal werkende schildklier.
Persoon 3 heeft hyperthyreoïdie.

Zie figuur B 2600 van de bijlage.

Bij dit onderzoek wordt de schildklieractiviteit bepaald met behulp van radio-actief jodide (¹³¹ I). Na het drinken van een oplossing met radio-actief jodide (tijdstip 0) wordt gedurende 48 uur het percentage radio-actief jodide in het thyroxine bepaald. Tevens wordt bepaald welk percentage van het toegediende ¹³¹ I in de urine terechtgekomen is.
De resultaten van deze bepalingen zijn weergegeven in de diagrammen 1 en 2 in de afbeelding.

Grafiek F in diagram 1 en grafiek Q in diagram 2 zijn de resultaten van de metingen bij persoon 2.

Welke grafieken geven de metingen bij persoon 1 weer?


-

1/3 Zenuwstelsel.
Zie de figuren C 363 en C 364 van de bijlage.

De afbeelding C 363 geeft schematisch de indeling van het zenuwstelsel weer. Dit schema is niet volledig. De cijfers 1, 2 en 3 in afbeelding 3 verwijzen naar cellichamen van neuronen.

Zie figuur C 364 van de bijlage.

In afbeelding C 364 is een deel van de wervelkolom met ruggenmerg en grensstreng schematisch getekend.

Geef aan waar in afbeelding C 364 zich de drie genummerde cellichamen van afbeelding C 363 bevinden. Zet daartoe de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar op je antwoordblad en schrijf achter elk nummer de naam van het deel waarin zich het desbetreffende cellichaam bevindt.

2/3 Zenuwstelsel.
Zie de figuren B 3905 en B 3906 van de bijlage.

Voordat een prikkel leidt tot bewustwording, wordt er in de hersenen een aantal schakelingen tussen verschillende neuronen gepasseerd. Gebleken is dat er minimaal drie synapsen gepasseerd worden voordat men zich van de prikkel bewust wordt.
Twee schakelmogelijkheden in het zenuwstelsel zijn:

1. divergentie: één sensorische prikkel activeert bij schakeling een toenemend aantal neuronen;
2. convergentie: door een aantal sensorische prikkels wordt bij schakeling een afnemend aantal neuronen geactiveerd.
Zie figuur B 3905 van de bijlage.

Na aankomst van een impuls bij de synaps treedt een potentiaalverandering in het postsynaptische membraan op die men EPSP (excitatorische postsynaptische potentiaal) noemt. Vaak is er meer dan één EPSP nodig om in een neuron een actiepotentiaal op te wekken.
In het schakelschema van de afbeelding B 3905 ontstaan postsynaptische impulsen als ten minste twee EPSP's (vrijwel) tegelijkertijd optreden. Als er slechts één EPSP is, ontstaat hier geen postsynaptische impuls.
Neuronen die een impuls geleiden hebben in de afbeelding een donker cellichaam en dikkere axonen.

In afbeelding B 3906 is een ander schakelschema weergegeven. Ook hier zijn ten minste twee EPSP's nodig om het volgende neuron te activeren.

Hoeveel neuronen in de hersenschors worden er door de prikkels, zoals weergegeven in afbeelding B 3905, geactiveerd?

3/3 Zenuwstelsel.
Zie de figuren B 3906 en B 3907 van de bijlage

In de uitwerkbijlage is een leeg schakelschema afgedrukt.
Bij deze schakelingen zijn steeds ten minste drie EPSP's nodig om het volgende neuron te activeren.

- Teken in het schema de overdracht die past bij de aangegeven prikkel. Doe het op dezelfde manier als in afbeelding B 3906: geef neuronen die een impuls geleiden, een donker cellichaam en dikkere axonen.
- Geef onder het schema aan of hier sprake is van divergentie of van convergentie.

1/3 Zenuwstelsel.
Zie de figuren B 2285 en B 2286 van de bijlage.

In een motorisch eindplaatje wordt acetylcholine uit het neuron afgegeven in de synaptische spleet. In de celmembraan van de spiervezel bevinden zich acetylcholinereceptoren, die voorgesteld kunnen worden als een soort 'sluisjes' die geopend en gesloten kunnen worden. In afbeelding B 2285 zijn achtereenvolgende veranderingen in de synaps getekend en in afbeelding B 2286 het principe van deze acetylcholinereceptor.
Onder normale omstandigheden verdwijnt het acetylcholine na het opwekken van een actiepotentiaal onder andere doordat het wordt omgezet met behulp van het enzym acetylcholinesterase.
Bepaalde zenuwgassen remmen de werking van acetylcholinesterase. Het is mogelijk het effect van deze zenuwgassen teniet te doen door toediening van een juiste hoeveelheid curare. Curare is een stof die de werking van de acetylcholinereceptoren blokkeert.

Leg uit, met behulp van de informatie in de afbeelding, op welke wijze curare de werking van dergelijke zenuwgassen teniet doet.

2/3 Zenuwstelsel.
Zie figuur A 421 van de bijlage.

Bij de werking van een spier moet onderscheid worden gemaakt tussen de lengteverandering van de spier en de spanningsverandering van de spier.
Spierspoelen zijn gevoelig voor de lengtetoename van de spier waardoor de spierspoelreflex kan ontstaan.
Peessensoren zijn gevoelig voor spanningsveranderingen van de spier waardoor de peessensorreflex kan ontstaan. Naarmate de spanning in de pees toeneemt, worden er meer impulsen door de peessensoren afgegeven.

Zie figuur A 421 van de bijlage.

In de afbeelding is in tekening 1 de reflexboog van een spierspoelreflex en in tekening 2 de reflexboog van een peessensorreflex weergegeven. In het ruggenmerg zijn synapsen aangegeven met de cijfers 1 t/m 7.

Welke spier trekt zich samen als gevolg van de spierspoelreflex?


-

3/3 Zenuwstelsel.
Zie figuur A 421 van de bijlage.

In welke van de aangegeven synapsen wordt bij de peessensorreflex een exciterende neurotransmitter afgegeven?

1/4 Impulsen.
Zie figuur B 1508 van de bijlage.

In de afbeelding is schematisch een aantal neuronuitlopers op het cellichaam van een neuron S weergegeven.
Van één neuronuitloper is de synaps met neuron S sterk vergroot getekend. Bij Q bevinden zich blaasjes met een stimulerende neurotransmitter (acetylcholine).

Kunnen impulsen worden overgedragen van neuronuitloper P op neuron S, van neuron S op neuronuitloper P of in beide richtingen?

2/4 Impulsen.
Zie figuur B 1508 van de bijlage.

Door de blaasjes bij Q wordt op een bepaald moment een hoeveelheid acetylcholine afgegeven. In dit geval ontstaat, ondanks deze afgifte van acetylcholine, geen impuls in neuron S. Daarvoor worden twee verklaringen gegeven:

1. de afgegeven hoeveelheid acetylcholine was te klein;
2. er werd tegelijkertijd door een andere neuronuitloper op neuron S een ander type neurotransmitter afgegeven;

Welke van deze verklaringen kan of welke kunnen juist zijn?

3/4 Impulsen.
Zie figuur B 1508 van de bijlage.

Er zijn stoffen die wat ruimtelijke structuur betreft, grote overeenkomst vertonen met acetylcholine. Deze stoffen bezetten daardoor plaatsen die anders door acetylcholine zouden worden bezet. De impulsoverdracht wordt dan geblokkeerd.

Waar bevinden zich de plaatsen die normaal door acetylcholine worden bezet en nu worden geblokkeerd?

4/4 Impulsen.
Zie figuur B 1508 van de bijlage.

Het enzym acetylcholinesterase zet afgegeven acetylcholine om in stoffen die niet als neurotransmitter werken.
Van bepaalde insecticiden berust de werking op het feit dat ze het enzym acetylcholinesterase remmen. Er bevinden zich moleculen van zo'n insecticide in de synaptische spleten bij neuron S. Vervolgens komen impulsen via neuronuitlopers die acetylcholine als neurotransmitter hebben, bij deze synapsen aan.

Wat zal in deze situatie in neuron S gebeuren?

1/3 Noradrenaline en adrenaline.

Noradrenaline wordt in het lichaam van de mens onder andere gevormd in de uiteinden van zenuwceluitlopers van een bepaald deel van het zenuwstelsel. Noradrenaline wordt evenals adrenaline gevormd in het bijniermerg, maar de productie van adrenaline in het bijniermerg is groter. De processen die door noradrenaline en adrenaline worden beïnvloed, zijn gelijk, maar de mate waarin beide stoffen effect hebben, verschilt. Adrenaline heeft bijvoorbeeld een sterke invloed op de koolhydraatstofwisseling, noradrenaline heeft dat in veel mindere mate.

Van noradrenaline zijn onder andere de drie volgende werkingen op het bloedvatenstelsel bekend.

1. Noradrenaline stimuleert de spieractiviteit van de kamers van het hart.
2. Noradrenaline vernauwt de bloedvaten in darmwand, nieren en huid.
3. Noradrenaline veroorzaakt vernauwing van de aders.

Wordt de bloeddruk onder invloed van noradrenaline lager, blijft die gelijk of wordt die hoger?

2/3 Noradrenaline en adrenaline.

Drie situaties zijn:

1. iemand is zojuist in slaap gevallen,
2. iemand heeft zojuist een stevige maaltijd genuttigd,
3. iemand is zojuist erg geschrokken.

In welke van deze situaties zal de noradrenalineproductie toenemen?

3/3 Noradrenaline en adrenaline.

Op een bepaald moment stijgt de concentratie adrenaline in het bloed.

Neemt door deze stijging de hoeveelheid glucose die per tijdseenheid in de voorurine komt, af, blijft deze gelijk of neemt deze toe?