Eindexamen biologie vwo 2002, tijdvak 1 (biologie 1,2)

In het ecosysteem dat in afbeelding 3 is weergeven, worden lemmingen gegeten door onder andere wolven en haviken. In afbeelding 5 is een lemming getekend. bron: F.H. van den Brink met afbeeldingen door P. Barruel, Zoogdierengids voor alle in ons land en overig Europa voorkomende zoogdiersoorten, Amsterdam/Brussel, 1978, 96

→ Geef het nummer of de nummers van de groep(en) organismen uit afbeelding 3 die tot hetzelfde trofische niveau behoort of behoren als lemmingen. Lemmingen kunnen snel in aantal toenemen. Na een dracht van 20-22 dagen worden 3-9 jongen geboren. Bovendien hebben lemmingen meestal meer dan één worp per jaar. In een kust-toendragebied rond Burrow, in Alaska, zijn sinds 1945 tellingen uitgevoerd van het aantal lemmingen. Afbeelding 6 geeft de resultaten weer van dit onderzoek in de periode 1955–1970. afbeelding 6 bewerkt naar: O.W. Archibold, Ecology of world vegetation, London etc., 1995, 312

→ Leg – uitsluitend aan de hand van de gegevens van afbeelding 3 – uit dat een toename van afgestorven materiaal tot een toename in het aantal lemmingen kan leiden. Onderzoekers herkenden in de veranderingen in de lemmingendichtheid een regelmatig terugkerend patroon. Als verklaring daarvoor stelden zij onder meer de volgende drie theorieën op: 1 de predator-prooi-theorie: deze theorie verklaart de veranderingen door er vanuit te gaan dat prooi en predator elkaars aantallen regelen; 2 de hormonale theorie: deze theorie verklaart de veranderingen op grond van hormonale veranderingen in de lemmingen; 3 de voedingsstof-herstel-theorie: deze theorie verklaart de veranderingen door veranderingen in het voedselaanbod van de lemmingen. In de bovengenoemde theorieën worden biotische factoren genoemd die invloed kunnen hebben op de lemmingendichtheid.

Wanneer er veel planten groeien op de toendra, vormen deze een isolerende laag. Daardoor blijft het volgende voorjaar de bodem meer in bevroren toestand en kunnen nutriënten niet wegstromen. De nutriënten blijven beschikbaar voor planten. Wanneer de begroeiing van de toendra door begrazing afneemt, gebeurt het omgekeerde. In afbeelding 7 worden de drie genoemde theorieën over de veranderingen van het aantal lemmingen met elkaar in verband gebracht. Niet alle vakken in afbeelding 7 zijn ingevuld. afbeelding 7 bewerkt naar: O.W. Archibold, Ecology of world vegetation, London etc., 1995, 312 In de lege vakken 1, 2, 3 en 4 van afbeelding 7 horen de volgende omschrijvingen te staan: • P kwaliteit van het voedsel van de lemmingen; • Q omvang van de populatie predatoren; • R hormonale toestand van lemmingen; • S biomassa van producenten.

Op welke wijze kunnen bacteriën de nieren bereiken? A alleen via het bloed B alleen via urinebuis, blaas en urineleiders C zowel via het bloed als via urinebuis, blaas en urineleiders Niet elke bacterie van een ziekteverwekkende soort die in de nieren komt, veroorzaakt daar een infectie. De bacterie kan bijvoorbeeld met de urine het lichaam verlaten of de bacterie is minder krachtig werkend (= minder virulent).

→ Noem nog een andere oorzaak waardoor niet elke bacterie een infectie veroorzaakt. Als gevolg van infecties door bacteriën van de soort Proteus mirabilis kunnen in de nieren nierstenen ontstaan. Nierstenen bestaan uit zouten die uitgekristalliseerd zijn tot harde steenachtige vormsels. Proteus mirabilis produceert het enzym urease. Urease katalyseert de hydrolyse van ureum waarbij ammoniumhydroxide wordt gevormd. Deze reactie is schematisch weergegeven in afbeelding 9 afbeelding CO(NH 9. 2 ) 2 + 3 H 2 O → 2 NH 4 + + 2 OH – + CO 2 Leerlingen doen onderzoek naar het effect van de concentratie van urease op de snelheid van de reactie die door urease wordt gekatalyseerd. Zij beginnen hun onderzoek met vier reageerbuizen die ze vullen zoals is weergegeven in afbeelding 10 (experiment 1). Voordat zij de urease-oplossingen toevoegen, doen ze in iedere buis 3 druppels van een indicator. De urease-oplossingen voegen zij als laatste toe. Hierna worden de oplossingen geschud. Als indicator gebruiken de leerlingen methylrood. Deze indicator is rood bij een pH lager dan 4,8 en geel bij een pH hoger dan 6,0. Direct na het toevoegen van de urease-oplossingen is het mengsel in iedere buis rood gekleurd. Vervolgens noteren de leerlingen elke 30 seconden de kleur in elke buis. Zij doen dit gedurende 8 minuten. Uit hun resultaten trekken de leerlingen de conclusie dat hoe meer urease-oplossing in een buis aanwezig is, hoe sneller de hydrolyse van ureum verloopt. Hun docente beoordeelt deze conclusie als juist. urease-oplossing

De leerlingen doen een aanvullende proef (experiment 2). Zij vullen de buizen 1, 2, 3 en 4 op dezelfde wijze als in experiment 1. Een vijfde buis vullen ze als buis 3, maar met tweemaal zoveel urease-oplossing. Om de volumes gelijk te maken voegen ze aan de buizen 1, 2, 3 en 4 water toe. Het tijdstip waarop de kleuromslag plaatsvindt in buis 5, blijkt hetzelfde te zijn als dat bij buis 3.

→ Teken in het assenstelsel op de bijlage een staafdiagram van de resultaten van de vijf buizen in experiment 2. De aërobe bacterie Proteus mirabilis speelt een belangrijke rol in de stikstofkringloop. In afbeelding 11 is de stikstofkringloop schematisch weergegeven. Een aantal pijlen in dit schema is met cijfers (1 t/m 13) aangegeven. afbeelding 11 bewerkt naar: J.J. Boersema e.a. (red.), Basisboek milieukunde, Amsterdam, 1986, 128

Welke pijl geeft of welke pijlen geven een omzetting weer die door Proteus mirabilis wordt uitgevoerd? A alleen pijl 1 B alleen pijl 7 C alleen pijl 8 D de pijlen 6 en 11 E de pijlen 9, 10 en 12 F de pijlen 1, 6, 8 en 11 In Nederland heeft menselijk handelen invloed op de stikstofkringloop. Verlaging van de grondwaterstand in een bepaald gebied leidt tot meer doorluchting en een snellere opwarming van de bodem. Verlaging van de grondwaterstand heeft daardoor effect op bepaalde processen die in afbeelding 11 zijn aangegeven.

Welke van de processen die zijn aangegeven met de pijlen 8, 9, 10 en 11, wordt of welke worden door de verlaging van de grondwaterstand bevorderd? A alleen het proces aangegeven met pijl 8 B alleen het proces aangegeven met pijl 11 C alleen de processen aangegeven met de pijlen 8 en 9 D alleen de processen aangegeven met de pijlen 10 en 11 E de processen aangegeven met de pijlen 8, 9, 10 en 11

De bijnieren geven het hormoon cortisol af. De cortisolafgifte wordt geregeld door een terugkoppelingsmechanisme. Cortisol remt zowel de productie van een releasing factor in de hypothalamus als de productie van een hypofysehormoon. In de bijlage is een gedeeltelijk ingevuld schema van dit terugkoppelingsmechanisme opgenomen.

→ – Noteer in het schema op de juiste plaatsen (1, 2 en 3) de namen van de bij deze terugkoppeling betrokken hormonen. Je mag ook afkortingen gebruiken. – Teken in het schema de pijlen van het terugkoppelingsmechanisme waarmee de afgifte van cortisol wordt geregeld. – Zet bij die pijlen het juiste teken: + of –. Afbeelding 16 geeft van jongens het verloop weer van de lichaamslengte in relatie tot de leeftijd (groeicurve) en het verloop van het lichaamsgewicht in relatie tot de lichaamslengte. P 50 is de gemiddelde groeicurve. In afbeelding 15 zijn vier diagrammen weergegeven. afbeelding 15 diagram 1 diagram 2 diagram 3 diagram 4

→ Leg uit wat het voordeel is voor de soort indien er een groot aantal allelen is per locus van het MHC. Een familie bestaande uit een vader, een moeder en vijf kinderen is getypeerd voor een deel van de MHC-genen (zie tabel 2). De allelen zijn in willekeurige volgorde weergegeven. tabel 2 allelen op het A-locus allelen op het B-locus allelen op het DR-locus vader A1, A3 B7, B8 moeder A2, A9 B12, B27 kind 1 A1, A9 B8, B27 kind 2 A1, A2 B8, B12 kind 3 A1, A9 B8, B27 kind 4 A3, A9 B7, B 27 kind 5 A2, A3 B7, B12

→ Plaats in de chromatiden van chromosomenpaar 6 de MHC-allelen van het A, B en DR locus zoals die voorkomen bij de vader in de juiste ligging en combinatie. Kind 2 uit tabel 2 heeft een infectie gehad waardoor zijn beide nieren niet meer functioneren. Hij kan een donornier krijgen van één van zijn familieleden.

Hoeveel liter CO 2 produceert hij in totaal bij deze dissimilatie? A 5 B 7 C 11 D 18 E 20 Bij deze proefpersoon, die aëroob 8 gram koolhydraten en 8 gram vetten dissimileert, wordt een deel van de totale energie geleverd door de aërobe dissimilatie van deze koolhydraten en het andere deel door de aërobe dissimilatie van deze vetten.