+ Examen VWO - Compex. Biologie

Transcriptie

1 Biologie + Examen VWO - Compex Voorbereidend Wetenschappelijk Onderwijs Tijdvak 1 Vrijdag 23 mei uur Voor dit examen zijn maximaal 78 punten te behalen; het examen bestaat uit 40 vragen. Attentie! Voor de vragen 23 tot en met 40 moet je de computer gebruiken om de vragen te beantwoorden. Je hoeft daarbij geen of weinig computervaardigheden te laten zien. Verondersteld wordt dat je, voor zover nodig, bekend bent met de software. Je geeft de antwoorden van deze vragen, net zoals bij de vragen 1 tot en met 22, op papier. Voor elk vraagnummer is aangegeven hoeveel punten met een goed antwoord behaald kunnen worden. Voor de uitwerking van de vragen 7, 12, 13 en 17 is een bijlage toegevoegd. Als bij een open vraag een verklaring, uitleg of berekening wordt gevraagd, worden aan het antwoord meestal geen punten toegekend als deze verklaring, uitleg of berekening ontbreekt. Geef niet meer antwoorden (redenen, voorbeelden e.d.) dan er worden gevraagd. Als er bijvoorbeeld twee redenen worden gevraagd en je geeft meer dan twee redenen, dan worden alleen de eerste twee in de beoordeling meegeteld Begin

2 Tenzij anders vermeld, is er sprake van normale situaties en gezonde organismen. Kunstlenzen Staar is een oogafwijking die bij de mens veroorzaakt kan worden door troebeling van de ooglens. Deze afwijking kan men verhelpen door de troebele lens te verwijderen en deze te vervangen door een kunstlens. Daarvoor wordt vaak een zogeheten bifocale kunstlens gebruikt: een lens die in het midden een sterkere bolling heeft dan aan de randen. Bij bepaalde verlichtingssterkten kan de werking van dit type kunstlens echter niet die van een natuurlijke ooglens evenaren. Iemand heeft in beide ogen een bifocale kunstlens. Hij staat op een zonnige dag in zijn tuin en kijkt naar een boom op tien meter afstand. 2p 1 Ziet hij op dat moment de boom minder scherp, even scherp of scherper dan iemand met normale lenzen? A minder scherp B even scherp C scherper 1p 2 Wat is het voordeel van het gebruik van een bifocale kunstlens in vergelijking met een gewone kunstlens? Menselijk lichaam Afbeelding 1 geeft schematisch de ligging van organen in het bovenlichaam van een mens weer. Er worden dwarsdoorsneden van het bovenlichaam gemaakt waardoor de schijven P, Q, R en S ontstaan. Deze schijven zijn in willekeurige volgorde weergegeven in de tekeningen 1, 2, 3 en 4 van afbeelding 2. afbeelding 1 bewerkt naar: R. Poritsky, Cross-Sectional Anatomy to Color and Study, Philadelphia, p 3 Zet de nummers van de tekeningen 1, 2, 3 en 4 van afbeelding 2 onder elkaar en vul achter elk nummer de bijbehorende schijf (P, Q, R of S) uit afbeelding 1 in. 2p 4 Welke zijn de namen van de delen die in tekening 1 van afbeelding 2 met X en Y zijn aangegeven? X Y A borstvlies borstbeen B borstvlies ruggenmerg C rib wervellichaam D rib borstbeen E tussenribspier ruggenmerg F tussenribspier wervellichaam Lees verder

3 afbeelding 2 bewerkt naar: R. Poritsky, Cross-Sectional Anatomy to Color and Study, Philadelphia, Lees verder

4 Koolstofkringloop Afbeelding 3 geeft de koolstofstromen in een ecosysteem in Frains Lake in de staat Michigan (USA) op 1 meter diepte. De metingen zijn gedaan gedurende een etmaal met 15 uur licht en 9 uur donker. Schema 1 geeft de koolstofstromen weer zoals die bij licht zijn gemeten. De getallen bij de pijlen geven de koolstofstromen weer in µg C per liter water gedurende 15 uur. De getallen in de compartimenten geven de concentraties koolstof weer in µg C per liter water bij zonsopgang. Schema 2 geeft de koolstofstromen weer zoals die in het donker zijn gemeten. De getallen bij de pijlen geven de koolstofstromen weer in µg C per liter water gedurende 9 uur. De getallen in de compartimenten geven de concentraties koolstof weer in µg C per liter water bij zonsondergang. afbeelding 3 atmosfeer 94?? anorganische koolstof algen 1.285? 60? opgeloste organische koolstof bacteriën organische resten van organismen zoöplankton 200 schema 1 atmosfeer 55?? anorganische koolstof algen 1.778??? opgeloste organische koolstof bacteriën organische resten van organismen zoöplankton schema 2 Legenda: compartiment koolstofstroom? niet bekend bewerkt naar: J. Cairns, The structure and function of fresh-water microbial communities, Virginia, 1971, 38 In schema 2 ontbreekt een pijl die in schema 1 wel aanwezig is. Het ontbreken van deze pijl is in schema 2 aangegeven met een zwart vierkant. 1p 5 Verklaar het ontbreken van deze pijl in schema Lees verder

5 2p 6 Wat is de snelheid van de dissimilatie van de bacteriën in µg C per liter per uur zoals die in het licht tijdens deze metingen in dit ecosysteem (zie afbeelding 3) heeft plaatsgevonden? A 0,05 µg C per liter per uur B 0,7 µg C per liter per uur C 2,9 µg C per liter per uur D 3,7 µg C per liter per uur E 6,1 µg C per liter per uur F 6,3 µg C per liter per uur Een schematisch overzicht van de hoeveelheden koolstof die de compartimenten gedurende vierentwintig uur zijn ingestroomd, is weergegeven in afbeelding 4. In het schema ontbreken de gegevens over de compartimenten algen en bacteriën. afbeelding 4 compartiment: algen anorganische koolstof bacteriën organische resten van organismen opgeloste organische koolstof zoöplankton µgc. L -1 instromend per compartiment gedurende 24 uur 2p 7 Het schema van afbeelding 4 is opgenomen in de bijlage. Maak het schema in de bijlage compleet door de gegevens van algen en bacteriën op te nemen Lees verder

6 Menstruatiecyclus In afbeelding 5 is een menstruatiecyclus weergegeven die 28 dagen duurt. De letters M, N, O en P geven bepaalde fasen in deze cyclus aan. In het centrale deel van afbeelding 5 zijn schematisch veranderingen getekend die tijdens de menstruatiecyclus in een bepaald orgaan van een vrouw optreden. afbeelding 5 2p 8 In welke van de fasen M, N, O en P is het in deze cyclus hormoonproducerend geel lichaam aanwezig? A alleen in fase M B alleen in fase N C alleen in de fasen M en N D in de fasen M, N, O en P 2p 9 Welk hormoon wordt door het ovarium in fase M in relatief grote hoeveelheden aan het bloed afgegeven? A FSH B LH C oestradiol D progesteron Lees verder

7 Celdeling In Engeland is waargenomen dat in de buurt van de nucleaire opwerkingsfabriek in Sellafield een hogere frequentie aan bloedkanker voorkomt dan elders in het land. Er is onderzoek gedaan naar kinderen van vaders die, voordat de kinderen werden verwekt, gedurende jaren in deze nucleaire opwerkingsfabriek werkten. Deze kinderen zijn verdeeld in twee groepen: I kinderen van vaders die gedurende een lange periode lage doses straling hebben gekregen; II kinderen van vaders die in een korte periode een hoge dosis straling hebben gekregen. Kinderen uit de eerste groep bleken een verhoogde kans op bloedkanker te hebben, kinderen uit de tweede groep niet. Hierover worden de volgende beweringen gedaan: 1 door lage doses straling gedurende langere tijd lopen de spermacelmoedercellen te weinig schade op om af te sterven, maar er kan wel erfelijke schade ontstaan die niet wordt hersteld; 2 door een hoge dosis straling ineens worden de spermacelmoedercellen die beschadigd raken, zodanig beschadigd dat ze niet meer tot deling in staat zijn en afsterven. 2p 10 Welke van deze beweringen kan of welke kunnen een juiste verklaring geven voor de resultaten van de onderzoekers? A geen van deze beweringen B alleen bewering 1 C alleen bewering 2 D beide beweringen Cytostatica zijn stoffen die de celdeling vertragen of verhinderen. Zij worden onder andere gebruikt bij de bestrijding van kwaadaardige tumoren. Deze tumoren bestaan voor het grootste deel uit ongespecialiseerde cellen die een grote delingsactiviteit vertonen. De invloed van drie stoffen wordt genoemd: stof 1 verhindert de DNA-replicatie in de S-fase; stof 2 verhindert de vorming van de kernspoel in een cel tijdens een mitotische deling; stof 3 activeert de enzymen die bij de vorming van nucleotiden betrokken zijn. 2p 11 Welke van deze stoffen kan of welke kunnen op basis van de hier beschreven werking als cytostaticum worden toegepast? A alleen stof 1 B alleen stof 2 C alleen stof 3 D alleen de stoffen 1 en 2 E alleen de stoffen 1 en 3 F de stoffen 1, 2 en Lees verder

8 DNA-analyse Een mengsel van DNA-fragmenten die met behulp van een bepaald restrictie-enzym ( knipenzym ) zijn verkregen, laat na gel-elektroforese een specifiek bandenpatroon zien. Iedere band komt overeen met een DNA-fragment van een bepaalde grootte. Afbeelding 6 geeft de techniek van scheiding van DNA-fragmenten met behulp van een bepaalde gel-elektroforese schematisch weer. De gel bevindt zich tussen twee glasplaatjes. Mengsels van DNA-fragmenten worden in uitsparingen in de gel gebracht (tekening 1). Er wordt een spanningsverschil aangebracht over de gel, waardoor de DNA-fragmenten in de richting van de anode bewegen (tekening 2). Kleinere fragmenten worden sneller verplaatst dan grotere fragmenten. Na verloop van tijd wordt dit proces gestopt. De verschillende DNA-fragmenten zijn dan als banden zichtbaar (tekening 3). afbeelding 6 bewerkt naar: N.A. Campbell, Biology, Menlo Park, California, 1999, 374 Een onderzoeker vergelijkt de samenstelling van het DNA van twee verschillende allelen. Hij gebruikt daartoe een restrictie-enzym dat de bindingen verbreekt tussen de CC-nucleotiden van een CCGG-stuk in een DNA-molecuul op de wijze zoals weergegeven in afbeelding 7. In afbeelding 7 is schematisch een gedeelte van een DNA-molecuul weergegeven. Binnen dit gedeelte van het DNA-molecuul bevindt zich het dominante allel (A). Alleen de relevante stikstofbasen zijn met letters aangegeven, de naastliggende gedeelten zijn met stippellijnen aangeduid. Hoe langer de stippellijn, hoe groter het fragment is. Het in dit onderzoek gebruikte restrictie-enzym verdeelt dit gedeelte van het DNA-molecuul in de vier fragmenten W, X, Y en Z. afbeelding 7 W X Y Z 5' C C G G C C G G C C G G 3' 3' G G C C G G C C G G C C 5' Legenda: = plaats waar het restrictie-enzym de bindingen verbreekt bewerkt naar: N.A. Campbell, Biology, Menlo Park, California, 1999, Lees verder

9 Het mengsel van deze DNA-fragmenten, afkomstig van persoon P die homozygoot is voor dit dominante allel (AA), leidt na gel-elektroforese tot het patroon zoals is weergegeven in afbeelding 8. Deze afbeelding is ook opgenomen in de bijlage. De vier banden horen bij de W-, X-, Y- en Z-fragmenten. afbeelding 8 _ + 1p 12 Zet in de afbeelding in de bijlage elk van de letters W, X, Y en Z op de juiste plaats naast een band. In afbeelding 9 is schematisch het overeenkomstige gedeelte van het DNA-molecuul van dit chromosoom van persoon Q - die homozygoot is voor het recessieve allel (aa) - weergegeven. Binnen dit gedeelte bevindt zich het recessieve allel. Deze afbeelding staat ook in de bijlage. afbeelding 9 5' A C G G C C G G C C G G 3' 3' T G C C G G C C G G C C 5' bewerkt naar: N.A. Campbell, Biology, Menlo Park, California, 1999, 373 1p 13 - Teken in de afbeelding in de bijlage op welke plaats of op welke plaatsen het eerder genoemde restrictie-enzym (zie afbeelding 7) dit DNA-molecuul in fragmenten verdeelt. - Teken dit op dezelfde wijze als in afbeelding 7. In een vervolgonderzoek analyseert de onderzoeker dit gedeelte van de DNA-moleculen afkomstig van persoon R, die heterozygoot is (Aa). 2p 14 Hoeveel banden zijn na gel-elektroforese van een mengsel van fragmenten van dit DNA van deze persoon op de gel zichtbaar? A vier B vijf C zes D zeven E acht Lees verder

10 Afweer B-lymfocyten kunnen op binnengedrongen antigenen reageren door specifieke immunoglobulinen te produceren. Acht processen die in een immuunsysteem optreden, worden in willekeurige volgorde beschreven: 1 uit een geactiveerde B-lymfocyt ontstaan grote hoeveelheden plasmacellen die allemaal hetzelfde immunoglobuline produceren; 2 B-lymfocyten verplaatsen zich vanuit het beenmerg via bloed en lymfe naar de lymfeknopen; 3 plasmacellen scheiden grote hoeveelheden immunoglobuline af; 4 stamcellen ontwikkelen zich tot verschillende typen B-lymfocyten die elk één type antistof kunnen maken; 5 immunoglobulinen circuleren met het bloed en met de lymfe; zij reageren met antigenen; 6 een antigeen vormt een binding met het bijpassende immunoglobuline. De B-lymfocyt waarop dit immunoglobuline zich bevindt, wordt dan geactiveerd; 7 antigenen dringen het lichaam binnen; 8 geactiveerde B-lymfocyten delen zich en vormen geheugencellen. In afbeelding 10 is de vorming van immunoglobulinen schematisch weergegeven. Vier processen zijn aangegeven met de letters A tot en met D. afbeelding 10 in het lichaam buiten het lichaam A A B C Legenda: verschillende soorten antistoffen (immunoglobulinen) antigenen D gebeurtenis/proces bewerkt naar: J.L. Hopson e.a., Essentials of Biology, New York etc., 1990, Lees verder

11 3p 15 - Neem onderstaande tabel over op je antwoordblad. - Zet in de tabel, achter de processen A t/m D (zie afbeelding 10), het nummer van de daarbij passende beschrijving (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 of 8). proces A B C D nummer Over het ontstaan van afweerreacties heeft de Duitse onderzoeker Paul Ehrlich aan het eind van de negentiende eeuw onderzoek gedaan. Hij ontwikkelde een theorie die hij in 1900 illustreerde zoals in afbeelding 11 is weergegeven. afbeelding 11 bewerkt naar: I. Roitt e.a., Immunology, St. Louis etc., 1996, 5.1 De theorie van Ehrlich komt op een aantal punten overeen met de huidige inzichten. Vergelijk afbeelding 11 met de processen 2, 3, 4, 7 en 8 uit de vorige vraag. 2p 16 Welk van deze processen komt overeen met tekening 4 van Ehrlich? A proces 2 B proces 3 C proces 4 D proces 7 E proces Lees verder

12 Hart en bloedsomloop In afbeelding 12 is op twee manieren een deel van de bloedsomloop van een volwassene weergegeven. Tekening 1 van afbeelding 12 geeft schematisch een deel van de bloedsomloop weer; tekening 2 van afbeelding 12 geeft aspecten van de functie van de bloedstroom weer. afbeelding 12 tekening 1 tekening 2 bewerkt naar: H.H. Kreutzer & A.A.G. Oskamp, Biologie 5V, Groningen, 1975, p 17 Bij een kind vóór de geboorte is de bloedsomloop anders dan bij een volwassene. Tekening 1 van afbeelding 12 is ook weergegeven in de bijlage. Bewerk de figuur in de bijlage zodanig dat deze de situatie in het hart en die van de grote bloedvaten bij het hart van een foetus weergeeft. In tekening 2 van afbeelding 12 zijn schematisch delen van het hart van de mens aangegeven met de letters P en Q. 2p 18 Welke delen van het hart worden aangegeven met de letters P en Q? A met P de boezems, met Q de kamers B met P de kamers, met Q de boezems C met P de linker harthelft, met Q de rechter harthelft D met P de rechter harthelft, met Q de linker harthelft tekst 1 Een patiënt met een verdikte hartspier is in het Hartcentrum Rotterdam behandeld met een alcoholinjectie. Bij een verdikking van de hartspier ontstaat een vernauwing van vooral het linkerdeel van het hart. De patiënt heeft pijn op de borst en is kortademig. Tot nu toe waren er voor deze patiënten twee mogelijkheden: opereren en medicijnen. Met de nieuwe behandeling wordt eerst, via de lies een katheter ingebracht en naar het hart opgeschoven. Via deze katheter wordt vervolgens contrastvloeistof ingespoten. Op een cardiogram is dan te zien waar de hartspier is verdikt. Daarna wordt de alcohol op de juiste plek geïnjecteerd. Het slinken van de spier is direct meetbaar. bewerkt naar: de Volkskrant, Lees verder

13 2p 19 3p 20 1p 21 Een verdikte hartspier kan ontstaan zijn ten gevolge van verkalking van de grote slagaders. Leg uit waardoor verkalking van de grote slagaders een verdikking van de hartspier tot gevolg kan hebben. Een patiënt die kortademig is, heeft een verhoogde ademfrequentie. Leg uit hoe een vernauwing van het hart indirect leidt tot een verhoogde ademfrequentie. De katheter met contrastvloeistof die via de lies is ingebracht, wordt opgeschoven tot bij de kransslagader. Noem het bloedvat - waar de katheter met de contrastvloeistof doorgaat - tussen de beenslagader en de kransslagader. Enzymwerking De reactiesnelheid in een bepaalde enzymoplossing wordt bepaald op de tijdstippen t 1, t 2, t 3 en t 4, bij de temperaturen T 1, T 2, T 3, T 4, T 5 en T 6. De maat voor de reactiesnelheid is de hoeveelheid substraat die door de enzymoplossing binnen een vastgesteld tijdsinterval wordt omgezet. Voor de metingen bij een bepaalde temperatuur, op de verschillende tijdstippen, wordt steeds enzymoplossing gebruikt van een voorraad die gedurende de aangegeven tijd bij de desbetreffende temperatuur werd bewaard. De hoeveelheid enzymoplossing is bij iedere meting gelijk en er is steeds een overmaat substraat aanwezig. Het resultaat van de metingen is in het driedimensionale diagram in afbeelding 13 weergegeven. afbeelding 13 reactiesnelheid t 1 uur temperatuur t 2 uur t 3 uur t 4 uur t 4 T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 T 6 tijd t 3 t 2 t 1 bewerkt naar: J.E. van der Pluym e.a., Biothema 2 Voeding en voedselvertering, Zutphen, 1975, 119 3p 22 De optimumtemperatuur voor de werking van de enzymoplossing wordt bestudeerd voor de perioden t 1 tot en met t 4. - Neemt de optimumtemperatuur in de periode t 1 t 4 af, blijft deze gelijk of neemt deze toe? - Leg je antwoord uit. - Betrek in je uitleg de moleculaire structuur van enzymen. Dit was de laatste vraag van het schriftelijk gedeelte. Ga verder met de vragen van het computer gedeelte Lees verder

14 Fruitvliegjes Van de fruitvlieg zijn veel mutanten bekend die gemakkelijk te herkennen zijn. Deze zijn ontstaan door mutatie in genen van het wild-type (Wild Type) van de gewone fruitvlieg Drosophila melanogaster. Open het programma Fruitvliegjes. Beantwoord de volgende drie vragen door de betreffende kruisingen uit te voeren. Na elke kruising kun je via (New Mate) een nieuwe kruising invoeren. Knoppentabel ontwerpen: een fenotype uitzoeken selecteren: kiezen van een fenotype aantal nakomelingen resultaten laten zien een nieuwe kruising starten aantal vrouwtjes wild-type terug naar de kruisingen geslachten van nakomelingen tonen chi-kwadraattoets gebruiken Net als bij de mens hebben bij fruitvliegen de vrouwtjes twee X-chromosomen en de mannetjes een X- en een Y-chromosoom. De vliegen die je ontwerpt in de computersimulatie zijn altijd homozygoot tenzij dat niet kan, bijvoorbeeld als de afwijking letaal (dodelijk) is. Onderzoek van de eigenschap lichaamskleur (Body Color) het allel voor bruine lichaamskleur (Tan). 2p 23 Is het allel voor bruine lichaamskleur dominant of recessief ten opzichte van het wild-type allel? En is hier sprake van een X-chromosomaal allel? A Het allel is dominant en niet X-chromosomaal. B Het allel is dominant en X-chromosomaal. C Het allel is recessief en niet X-chromosomaal. D Het allel is recessief en X-chromosomaal. Iemand beweert dat van de eigenschap borstelharen (Bristle) het allel voor stoppels (Stubble) letaal is. Voer een kruising uit om dit te onderzoeken. Bedenk welke kruising uitsluitsel kan geven. 3p 24 1p 25 - Noteer de fenotypes van de ouders van deze kruising en de fenotypes van de nakomelingen met de aantallen. - Onderzoek met behulp van de chi-kwadraattoets wat de te verwachten verhouding van de fenotypes bij de nakomelingen is. - Leg uit aan de hand van deze verhouding of het allel voor stoppels wel of niet letaal is. In de volgende kruising wordt gekeken naar de vleugelgrootte (Wing Size) en oogvorm (Eye Shape). Een vleugelloos (Apterous) vrouwtje paart met een mannetjesvlieg die staafvormige ogen (Bar) heeft. Hoe groot is de kans dat een nakomeling in de F2 vleugelloos is en tevens staafvormige ogen heeft? Gebruik de chi-kwadraattoets om je hypothese te controleren. Sluit FlyLab af Lees verder

15 Chimpanseegedrag Lees steeds eerst alle vragen die bij een bepaald videofragment horen door en bekijk dan pas het videofragment. Klik met de muis op Chimpanseegedrag en ga naar het fragment Drinken. Bekijk en beluister het videofragment. 3p 26 Voor het maken van een ethogram is een eenduidige beschrijving nodig van de verschillende gedragingen van een dier en een afkorting daarvan om tijdens het protocolleren te gebruiken. Je ziet verschillende manieren waarop de chimpansees in de dierentuin water drinken. - Geef een korte beschrijving van drie van deze manieren. - Geef bij elk een afkorting van maximaal vier letters en/of cijfers die je zou kunnen gebruiken bij het maken van een protocol. Doe het als volgt: beschrijving afkorting 2p 27 De chimpansees in de dierentuin hebben verschillende manieren ontwikkeld om te drinken. - Welke twee vormen van leergedrag hebben daarbij volgens het videofragment Drinken zeker een rol gespeeld? - Geef bij beide een korte beschrijving van de scène waarin het betreffende leergedrag te zien is. Klik op de knop Terug om terug te keren naar de videofragmenten. Kies nu voor het fragment Groeten. Bekijk en beluister het videofragment. 1p 28 2p 29 Verschillende chimpansees hebben Nikkie begroet. Tijdens de begroetingen van de chimpansees hoor je een beschrijving. De verteller gebruikt een aantal antropomorfismen in zijn commentaar. Een antropomorfisme is het toeschrijven van een menselijke eigenschap aan een dier. In een ethogram horen geen antropomorfismen voor te komen. Schrijf twee antropomorfismen op die te horen zijn in dit videofragment. Bij het begroetingsritueel horen bepaalde houdingen en bewegingen. Geef vier gedragselementen van dit begroetingsritueel die in het videofragment te zien zijn. Klik op de knop Terug om terug te keren naar de videofragmenten over chimpanseegedrag. Kies vervolgens voor het fragment Sla. Bekijk en beluister de video. 2p 30 Uit de videofragmenten Sla en Groeten blijkt dat er onder de chimpansees een sterke hiërarchie (rangorde) heerst met bovenaan de volwassen mannetjes (groep 1), daarna de volwassen vrouwtjes met hun eventuele jongen (groep 2) en daaronder de jongere mannetjes en jongere vrouwtjes (groep 3). - Geef een voorbeeld uit de videofragmenten waaruit blijkt dat groep 1 hoger in de hiërarchie staat dan groep 2; - Geef ook een voorbeeld waaruit blijkt dat groep 2 hoger in de hiërarchie staat dan groep 3. Klik op de knop Terug om terug te keren naar de videofragmenten en nogmaals op Terug om terug te keren naar het openingsscherm Lees verder

16 Fotoperiodiciteit Klik op Fotoperiodiciteit en lees onderstaande inleiding. Het in bloei komen van bepaalde plantensoorten wordt bepaald door het langer of korter worden van de dagen. In feite gaat het bij deze planten niet om de daglengte, maar om de aaneengesloten donkerperiode waaraan de plant maximaal of minimaal wordt blootgesteld om in bloei te komen. Dit verschijnsel wordt fotoperiodiciteit genoemd. Op grond hiervan worden zaadplanten verdeeld in korte-dagplanten, lange-dagplanten en dagneutrale planten (zie afbeelding 14). afbeelding 14 Bij korte-dagplanten is de kritische nachtlengte de kortste donkerperiode waaraan de plant tenminste moet worden blootgesteld om te kunnen bloeien (tekening 1). Bij lange-dagplanten is de kritische nachtlengte de langste donkerperiode waaraan de plant kan worden blootgesteld waarbij nog bloei optreedt (tekening 2). De bloei van dagneutrale planten wordt niet door de fotoperiodiciteit beïnvloed. In het bloemenlaboratorium kun je door experimenten de fotoperiodiciteit van enkele planten nader onderzoeken. Klik op Bloemenlab in de afbeelding. In dit laboratorium kun je de belichting van de planten aanpassen. Onderzoek de fotoperiodiciteit van de mosterdplant Sinapis alba. Doe het als volgt: Klik op de afbeelding van de mosterdplant. Verander de dag- en nachtlengte een aantal keren door de pijl ( ) bij de lichtbalk naar boven of naar beneden te verplaatsen. Om te zien wat het effect is op de bloei van de plant klik je telkens op Resultaten. Noteer je resultaten op een kladblaadje. 3p 31 - Wat is de kritische nachtlengte van de mosterdplant in hele uren? - Behoort de mosterdplant tot de korte-dagplanten, de lange-dagplanten of tot de dagneutrale planten? - Leg je antwoord uit aan de hand van jouw resultaten Lees verder

17 In een ander experiment onderzoek je de invloed van verandering in de duur van de donker- en lichtperiode per etmaal op de bloei van de dagbloem Pharbitis nil. Bepaal eerst of deze plant bloeit in een periode waarin de nachtlengte 12 uur is. Noteer je antwoord op een kladblaadje. Verander het belichtingsschema door ongeveer halverwege de donkerperiode van 12 uur een lichtflits te geven. Dit doe je door de lamp met wit licht naar het midden van de donkerperiode te slepen. Gebruik de beide andere soorten gloeilampen niet. 3p 32 Bepaal of de plant onder deze omstandigheden gaat bloeien. - Schrijf je resultaten in de vorm van een tabel op je antwoordblad. - Geef een verklaring voor de resultaten, waarbij je aangeeft of de dagbloem een lange-dagplant of een korte-dagplant is. Rood licht heeft een golflengte van 660 nm, verrood licht heeft een golflengte van 730 nm. Onderzoek de invloed van lichtflitsen van deze twee golflengtes op de bloei van de mosterdplant. Doe het als volgt: Klik in je beeldscherm op de mosterdplant. Voor de lichtflitsen gebruik je nu de rode of de verrode lamp. Door na een experiment op de mosterdplant te klikken kun je een nieuw experiment met de mosterdplant uitvoeren. Voer de volgende reeks van experimenten achtereenvolgens uit en noteer de resultaten op een kladblaadje. nr donkerperiode lichtflits(en) in de donkerperiode 1 8 uur geen lichtflits 2 12 uur geen lichtflits 3 12 uur na 4 uur rood licht 4 12 uur na 4 uur verrood licht 5 12 uur na 4 uur rood en na 8 uur verrood licht 6 12 uur na 4 uur verrood en na 8 uur rood licht 7 12 uur na 4 uur rood, na 6 uur verrood en na 8 uur rood licht 8 12 uur na 4 uur verrood, na 6 uur rood en na 8 uur verrood licht 2p 33 Welke twee conclusies kun je trekken uit deze resultaten? Planten kunnen het verschil tussen dag en nacht waarnemen met behulp van het hormoon phytochroom (P). Van dit plantenhormoon zijn twee vormen bekend: P r en P fr. Planten zijn gevoelig voor de verhouding waarin de beide vormen voorkomen. P r wordt onder invloed van rood licht omgezet in P fr, terwijl P fr onder invloed van verrood licht wordt omgezet in P r (zie afbeelding 15) afbeelding 15 2p 34 Leg uit, op grond van je resultaten bij de vorige vraag, op welke wijze het phytochroom informatie aan de mosterdplant geeft over het al dan niet aanwezig zijn van licht. Klik op Terug (twee keer) om terug te gaan naar het openingsscherm Lees verder

18 ATP en hardlopen In dit model gaat het om de ATP-levering in actief spierweefsel. Door een regelmechanisme wordt de ATP-concentratie in spiervezels zo goed mogelijk constant gehouden. Alleen tijdens grote inspanning kan de concentratie tijdelijk flink dalen. In het model is slechts een deel van het regelmechanisme weergegeven. Open het model ATP en hardlopen. De tijdseenheden in het model zijn seconden. De beginwaarden in dit model zijn: glucose ATP ADP creatinefosfaat creatine inspanning 2 mmol 1.5 mmol 0 mmol 4.5 mmol 1 mmol 5 % v1 v2 v3 v4 v mmol/sec 0.5 mmol/sec 0.1 mmol/sec 0.4 mmol/sec 1 mmol/sec Als je terugwilt naar de oorspronkelijke instellingen, kun je het programma sluiten met de knop rechtsboven. Op de vraag Save changes? klik je op Nee. Open dan het programma opnieuw (atpvwo03.sim). Knoppentabel hoeveelheidgrootheid: totale hoeveelheid van iets afhankelijke variabele: hoeveelheid wordt beïnvloed door andere factoren volgens bepaalde formule onafhankelijke variabele: hoeveelheid niet afhankelijk van andere factoren, maar wel te wijzigen relatiepijl: verbindt een grootheid met een variabele, variabelen onderling of een variabele met een stroompijl openen: bestandsnaam vwo03.sim instroompijl: invoer met een constante (aan te geven) waarde uitstroompijl: afvoer met een constante (aan te geven) waarde runknop: start de simulatie (berekening) grafiek: invoegen grafiek, de gewenste variabelen zijn binnen te slepen programma sluiten Simulate via Run start de simulatie (berekening) en via Simulation Setup kunnen Start Time en Stop Time worden ingesteld 1p 35 1p 36 In een spiervezel is slechts een beperkte hoeveelheid ATP in voorraad. Door welke twee reacties wordt in het model vorming van ATP uit ADP (en P i ) mogelijk gemaakt? Leg uit wat de functie is van de stoprun-knop in het model Lees verder

19 2p 37 Een marathonloper begint zich in te lopen. Het inspanningsniveau stijgt naar 30% van de maximale inspanning. - Bepaal en noteer welke van de drie stoffen ATP, creatinefosfaat en glucose tijdens het inlopen het snelst daalt in hoeveelheid. - Welke hoeveelheid is er van die stof na 10 seconden aanwezig in de spier? Rond af tot twee decimalen. In het model zijn de omzettingssnelheden bij reacties aangegeven met v1 tot en met v5. Onderzoek of de snelheid van de omzetting van creatine in creatinefosfaat beperkend is voor de hoeveelheid beschikbare ATP. 2p 38 - Is de omzetting van creatine in creatinefosfaat beperkend voor de hoeveelheid beschikbare ATP tijdens het inlopen voor de marathon? - Motiveer je antwoord Een topsprinter loopt de 100 meter in 10 seconden. Een toploper in de marathon legt de afstand van 42,2 kilometer af in 2 uur en 6 minuten. Neem aan dat het lopen van de 100 meter sprint de maximale inspanning (100%) vraagt. 2p 39 - Bereken hoeveel procent van de maximale inspanning de toploper op de marathon theoretisch nodig heeft. - Onderzoek met behulp van het model of je berekening klopt. Doe het als volgt: Stel in op de tijd in seconden die deze loper over de marathon doet. Onderzoek vervolgens met het model of de loper, die de door jou berekende inspanning levert, gedurende de gehele marathon voldoende ATP kan vrijmaken voor zo n marathon. - Schrijf het resultaat en je conclusie op. De glucosevoorraad in de spieren wordt in het model niet aangevuld. In de praktijk gebeurt dat wel. 2p 40 - Onderzoek hoeveel seconden er voldoende ATP is om 75% van de maximale inspanning te leveren zonder extra aanvoer van glucose. Schrijf het resultaat op. Vul het model zodanig aan dat er een continue aanvoer van glucose is en stel die aanvoer in op 3 mmol/sec. - Onderzoek hoe lang er voldoende ATP is om 75% van de maximale inspanning te leveren met deze aanvoer van 3 mmol glucose per seconde. Neem als maximale tijd 100 seconden. Schrijf ook dit resultaat op. Sluit het programma met de knop je op Nee. rechtsboven. Als gevraagd wordt Save changes? klik Sluit de CD-rom af, klik op Afsluiten. Einde Lees verder