opgave 1Sociaal levende mier sterft eenzaam

opgave 2Optimisme over de tweede generatie biobrandstof

In een akkoord tussen de Europese lidstaten staat dat in 2020 minstens tien procent van de brandstof uit plantaardig of dierlijk materiaal gewonnen moet worden. Dit materiaal moet de plaats gaan innemen van fossiele brandstof. Dankzij de snelle ontwikkelingen op het gebied van de tweede generatie biobrandstoffen is dit misschien haalbaar. Deze brandstoffen komen voort uit restproducten van de landbouw zoals bijvoorbeeld stro, in plaats van alleen uit de zaden van speciaal geteelde gewassen zoals koolzaad en oliepalm, waaruit de eerste generatie biobrandstoffen wordt gewonnen. Een oliemaatschappij noemde de mogelijkheden bij de tweede generatie veel groter, omdat de technologieën voor het omzetten van restproducten tot aanzienlijk minder uitstoot van koolstofdioxide leiden. Deze generatie voorkomt bovendien de concurrentie met voedselproductie voor de mens, één van de belangrijkste argumenten tégen biobrandstoffen van de eerste generatie. Jan de Bont doet onderzoek naar de mogelijkheden om restproducten van de landbouw te gebruiken als biobrandstof. Na een lange zoektocht naar de juiste enzymen kan hij deze restproducten omzetten in bio-ethanol. Het Energieonderzoek Centrum Nederlan
opgave 3Cardiogenetica, DNA-onderzoek bij cardiologie

Op de afdeling DNA-diagnostiek van een ziekenhuis voert een analist analyses uit om erfelijke aandoeningen op te sporen. Zo kan een diagnose, die aan de hand van symptomen bij een bepaalde patiënt is gesteld, worden bevestigd of ontkracht. Het genoom van de mens bestaat uit ongeveer 3 miljard nucleotidenparen. Het zoeken naar een verandering in dit DNA komt overeen met het zoeken van een spelfout in een boek met 3 miljard letters. Door middel van een bepaalde techniek, PCR genaamd, kan DNA van genen gekopieerd en daarna geanalyseerd worden. Vervolgens kan gezocht worden naar verschillende allelen. Gekopieerde allelen worden na analyse weergegeven in een piekenpatroon waarin elke piek een allel voorstelt (zie afbeelding 1). afbeelding 1 DNA -isolatie en PCR Als een persoon twee verschillende allelen heeft, liggen de pieken daarvan op twee verschillende plaatsen. Als twee personen op dezelfde plaats een piek hebben, bezitten ze beiden het betreffende allel. Indien een persoon in zijn twee homologe chromosomen hetzelfde allel heeft, zal de piek voor dat allel hoger zijn.

Afbeelding 2 geeft een stamboom van een familie weer, waarvan een aantal personen een aandoening heeft. Men vermoedt dat deze aandoening wordt veroorzaakt door een bepaald allel. Van de personen P tot en met T heeft men van het betreffende gen een DNA-profiel gemaakt. Het piekenpatroon staat in afbeelding 3. afbeelding 2



DNA-diagnostiek wordt in Nederland alleen in klinisch genetische centra uitgevoerd. Een onderzoek wordt gestart indien er minstens drie familieleden, in twee opeenvolgende generaties, dezelfde aandoening hebben. Bij het vermoeden van een erfelijke aandoening wordt door een analist van het centrum aan de hand van familiegegevens een stamboom opgesteld en wordt bloed afgenomen om daarmee DNA-onderzoek uit te voeren. Naast diagnostiek doen de klinisch genetische centra ook wetenschappelijk onderzoek. In gevallen waarbij het om een aandoening gaat waarvan nog niet bekend is door welk gen deze wordt veroorzaakt, kan het materiaal juist dienen om de erfelijke oorzaak op te sporen. Hieronder zijn twee stambomen weergegeven (zie afbeelding 4) met gegevens van twee families waarbij door onbekende oorzaak, personen op jonge leeftijd (onder de 50 jaar) aan een plotselinge hartstilstand overleden. Van deze twee families komt er maar één familie in aanmerking voor onderzoek. afbeelding 4 stamboom familie 1 Legenda: ♂ hartstilstand op jonge leeftijd ♂ gezond ♀ hartstilstand op jonge leeftijd ♀ gezond

Leg uit van welke familie het bloed verder onderzocht zal worden. Stamboomonderzoek heeft al uitgewezen dat het om een allel gaat dat onderdeel is van chromosoom 7. Onderzoekers van het AMC hebben de oorzaak van een erfelijke aandoening ontdekt die op jonge leeftijd een plotselinge hartstilstand kan veroorzaken: ventrikelfibrilleren. Bij ventrikelfibrilleren gaan de hartspiercellen van de hartkamer zeer onregelmatig samentrekken waardoor de kamer het bloed niet kan wegpompen. Door DNA-onderzoek is bepaald welk gen betrokken is bij de aandoening. In afbeelding 5 zijn profielen te zien van twee verschillende genen (P en Q) van vijf personen. Het bovenste profiel laat alle bekende allelen zien. Te zien is dat er twee P-allelen en drie Q-allelen zijn. Van de controlepersonen is bekend, dat ze de aandoening niet hebben.



Leg uit welk allel de onderzochte aandoening veroorzaakt. Het onderzoek van het AMC heeft ertoe geleid dat nu ook andere families gescreend kunnen worden op deze DNA-afwijking. Bij personen met dit DNA-allel wordt een defibrillator geïmplanteerd. Dit apparaatje registreert het hartritme en indien er ventrikelfibrilleren optreedt, geeft het via twee elektroden een flinke schok aan het hart, waardoor de ritmestoornis verdwijnt. Een groep cellen van het hart zorgt daarna weer voor een regelmatige hartslag.

In welk gedeelte van het hart ligt deze groep cellen? A de linkerboezem B de linkerkamer C de rechterboezem D de rechterkamer Enkele directe effecten van verschillende hartkwalen zijn: 1 Er stroomt bloed terug vanuit de slagaders naar het hart. 2 De bloeddruk daalt snel. 3 Het hart krijgt te weinig zuurstof.

opgave 4Gendoping gaat het maken

Deskundigen verwachten dat binnen een aantal jaren gendoping een feit is. En misschien bestaat het nu al; het is immers niet aan te tonen. Als je verboden, maar niet lichaamseigen, stoffen het lichaam binnenbrengt, val je met de opsporingstechnieken van dit moment, snel door de mand. Maar dat zal niet gebeuren als je je lichaam gewoon zelf meer van een lichaamseigen stof laat aanmaken. Over het algemeen betreft gendoping lichaamseigen stoffen. EPO is een voorbeeld van een lichaamseigen stof. EPO wordt aangemaakt in de nieren.

Via welke weg verlaat dit EPO de nieren om in het beenmerg effect te hebben? A via de nieraders B via de nierslagaders C via het nierbekken D via de urineleiders EPO stimuleert in het beenmerg de aanmaak van rode bloedcellen. Men heeft vastgesteld dat spiercellen, in tegenstelling tot andere celtypen, stukjes DNA, zoals het EPO-gen, kunnen opnemen en tot expressie brengen. In afbeelding 1 wordt schematisch weergegeven hoe via gendoping een atleet uiteindelijk meer rode bloedcellen gaat maken. afbeelding 1


Wat is het gevolg van een te hoge concentratie rode bloedcellen? A een lage bloeddruk B een hoge bloeddruk C een afname van het stollingsvermogen D een toename van het stollingsvermogen De groeifactor IGF1 zet aan tot spiergroei. De tegenhanger van IGF1, myostatine, remt IGF1. Als met behulp van gendoping de werking van het myostatine geblokkeerd wordt, blijven spieren in omvang toenemen. Belgische dikbilrunderen (zie afbeelding 2) hebben een mutatie in hun myostatine-gen, waardoor ze het myostatine-eiwit niet meer kunnen maken. Dit ras wordt al vanaf begin 1900 in België gefokt, omdat de vleeskwaliteit bijzonder goed is. afbeelding 2

Op welke manier heeft men in België dit ras verkregen? A via genetische modificatie B via gentherapie C via klonering D via veredeling Er zijn ook mensen zonder myostatine. In 2004 werd melding gemaakt van een Duits ‘krachtpatsertje’. Toen hij 7 maanden oud was kon hij al staan, op zijn vierde kon hij halters van 3 kg met gestrekte armen vasthouden. Zijn moeder was een gespierde atlete met één mutant myostatine allel (m), van de vader zijn, medisch gezien, geen gegevens bekend.

opgave 5Ook een licht griepje schaadt de Kleine zwaan

opgave 6Als een rode lap op een olifant



opgave 7Babyfleshormoon gelinkt aan diabetes

Bisfenol A is een stof met hormoonachtige eigenschappen, die weglekt uit kunststofflesjes en tandvullingen. De stof verhoogt het risico op diabetes en hart- en vaatziekten. Dit is een conclusie uit een Engels onderzoek uit 2008. Mensen met een hoge concentratie bisfenol A in de urine hebben een verhoogd risico op chronische aandoeningen, schrijven Britse onderzoekers. Ze onderzochten het verband tussen de algemene gezondheidstoestand van 1500 volwassenen en de hoeveelheid bisfenol A in hun urine. Bisfenol A is de belangrijkste grondstof van hard polycarbonaat-plastic dat wordt gebruikt in babyflesjes en in flesjes met bronwater en frisdrank. De stof uit de kunststofflesjes komt in het bronwater of de frisdrank terecht en als deze wordt gedronken dus ook in het bloed. Ook zit de stof in tandvullingen. De stof wordt snel in het lichaam afgebroken, maar het overgrote deel van de westerse bevolking komt er zo veelvuldig mee in aanraking dat de stof in het bloed en in de urine voorkomt. De stof kan bij zwangere vrouwen leiden tot afwijkingen bij de foetus. Bisfenol A kan bijvoorbeeld de ontwikkeling van de hersenen in foetussen en in kinderen beïnvloeden.
opgave 8Moeders worden niet geboren, maar gemaakt


Welk hormoon is verantwoordelijk voor het ‘nestgedrag’? A FSH B HCG C LH D prolactine Zowel de baby als de moeder maken aan het einde van de zwangerschap ook nog een ander hormoon: oxytocine. Dit hormoon stimuleert de weeën en bespoedigt zo de baring. Dit hormoon speelt ook een rol bij de borstvoeding.

− Hoe vaak komt oxytocine dat door de moeder gemaakt wordt, minimaal door het hart van de moeder voordat het de baarmoederspierlaag bereikt waardoor de weeën ontstaan? − Hoe vaak komt oxytocine dat door het ongeboren kind gemaakt wordt, minimaal door het hart van de moeder voordat het de baarmoederspierlaag bereikt? door de moeder gemaakt door het ongeboren kind gemaakt A 0 keer 0 keer B 0 keer 2 keer C 2 keer 0 keer D 2 keer 2 keer E 4 keer 0 keer F 4 keer 2 keer

Men heeft een verklaring gevonden voor het feit dat de meeste baby’s ’s nachts worden geboren. De hersenen van de moeder scheiden ’s nachts meer oxytocine af dan overdag en de baarmoeder is ‘s nachts ook het meest gevoelig voor dit hormoon. Oxytocine wordt tijdens de baring extra afgegeven als het hoofdje van het kind op de uitgang van de baarmoeder drukt (zie de afbeelding). Hierdoor wordt via het ruggenmerg van de moeder een signaal doorgegeven aan haar hersenen, waardoor er een extra stoot oxytocine afgegeven wordt om de weeën te versterken.

Is de afgifte van deze extra hoeveelheid oxytocine het gevolg van een aangeboren of een aangeleerde reflex of van een ‘bewuste’ handeling van moeder of kind? A Het is een aangeboren reflex van de moeder. B Het is een aangeleerde reflex van de moeder. C Het is een aangeboren reflex van het kind. D Het is een bewuste handeling van de moeder. E Het is een bewuste handeling van het kind. In sommige situaties besluit de arts om een ruggenprik te geven omdat de vrouw tijdens de bevalling te veel pijn lijdt. Bij het toedienen van een ruggenprik wordt er een stof tussen de vliezen rond het ruggenmerg gespoten. Deze stof heeft een verdovende werking. Hierdoor voelt de aanstaande moeder minder pijn, maar kan nog wel persen.


Als het kind aan de tepel zuigt, stimuleert het de afgifte van oxytocine in de hersenen van de moeder, waardoor de melk uit de borstklier vrijkomt. Tijdens het zogen heeft oxytocine een rustgevend effect. Enige tijd na de geboorte kan het huilen van het kind al voldoende zijn om de toeschietreflex op gang te brengen, waardoor er zo’n hoge concentratie oxytocine afgegeven wordt dat de melk de borst uitspuit. Bij deze spontane melkafgifte spelen de onderstaande gebeurtenissen een rol. 1 Stimulering van de hypofyse van de moeder 2 Huilen van het kind 3 Oxytocine wordt afgegeven 4 Prikkeling van het gehoorzintuig van de moeder 5 Spontane melkafgifte 6 Verwerking in de hersenen van de moeder

opgave 9Eerst een kopje koffie

Niet iedereen heeft evenveel nachtrust nodig. Onderzoek naar de slaapbehoefte bij tweelingen heeft aangetoond dat hierbij erfelijke factoren meespelen. Voor het tweelingenonderzoek werden resultaten van eeneiige en twee-eiige tweelingen met elkaar vergeleken. Hieruit trok men de conclusie dat de behoefte aan nachtrust erfelijk is.
Bij dit examen hoort geen uitwerkbijlage.
11p

21p

32p
C
41p

51p

62p
A
72p
E
81p

91p

102p
A
112p
E
121p

131p

141p

151p

162p
C
172p

182p
C
192p
C
202p
A
212p
B
222p
D
232p
C
241p

252p

262p
C
272p

282p
D
292p

301p

312p

321p

332p
A
342p
A
352p

362p

372p

382p
D
392p
D
402p
A
412p

421p

432p
B
442p

452p
F
462p
E
471p
