opgave 1Hartoperatie

Bepaalde lichamelijke verschijnselen duiden op een verhoogd risico, zoals atherosclerose (vroeger ook wel aderverkalking genoemd), en trombose. Als de kransslagader vernauwd is, kan met een bypassoperatie de doorbloeding van het hartspierweefsel worden hersteld. Hiervoor wordt een ander bloedvat als omleiding (bypass) gebruikt. Door de bypass krijgt het hartweefsel achter de vernauwing weer voldoende bloedtoevoer.


opgave 2Cyanobacteriën in hete bronnen


Welke stikstofverbinding wordt of welke stikstofverbindingen worden door deze bacteriën het eerst gevormd uit stikstofgas? A NH 3 B NO 2 - en NO 3 - C N 2 O D aminozuren In een bacterie worden allerlei organische stikstofverbindingen aangetroffen, die nodig zijn voor de opbouw van de desbetreffende bacterie. Zo worden verschillende aminozuren gebruikt als bouwstof van de eiwitten in de flagel.

− Noem twee andere organische stikstofverbindingen die deel uit kunnen maken van een bacterie. Zet ze onder elkaar op je antwoordblad. − Vermeld bij beide de naam van een bestanddeel van een bacterie waarin deze organische stikstofverbinding voorkomt. Bij het omzetten van stikstofgas in organische stikstofverbindingen is het nitrogenasecomplex betrokken. Het nitrogenasecomplex in Synechococcus bacteriën werkt uitsluitend onder anaërobe omstandigheden. Dit enzymcomplex wordt door de bacterie dagelijks gevormd op basis van de transcriptieproducten van verschillende genen, de nif-genen. Op vier tijdstippen is de nitrogenase-activiteit in de bacteriën onderzocht. Het onderzoeksresultaat is weergegeven in het diagram van afbeelding 1. Daarbij is ook de belichting (fotonenstraling 400-700 nm) gegeven.


Geef een verklaring voor het starten van de nitrogenase-activiteit na 18.00 uur. De microbiële mat aan de rand van een heetwaterbron bestaat uit een samenhangend geheel van tientallen soorten bacteriën die voor hun stofwisseling van elkaar afhankelijk zijn. Een dergelijke stofwisselingseenheid wordt wel ‘community metabolism’ genoemd. In afbeelding 2 is schematisch een aantal omzettingen weergegeven, zoals die zich kunnen afspelen in community metabolism. Enkele omzettingen zijn aangegeven met een cijfer. afbeelding 2 NO aminozuren

Welke van deze omzettingen kunnen onder anaërobe omstandigheden worden uitgevoerd? A alleen 1 B alleen 2 en 3 C 1, 2 en 3 Zodra het donker wordt start de omzetting van glycogeen in de Synechococcus bacteriën. Het daarbij gevormde acetyl-CoA kan niet op de gebruikelijke manier worden verwerkt. Het wordt omgezet in acetaat, waarvan de hoeveelheid tijdelijk toeneemt in de microbiële mat.

opgave 3De Kleine zwaan en het Schedefonteinkruid



opgave 4Onderzoek naar veroudering bij muizen

Bij één van de onderzoeken naar de oorzaak van verouderingsprocessen werden muizen gebruikt met een mutatie in het gen voor DNA-polymerase-γ. Jonge muizen die homozygoot zijn voor dit mutantgen worden vroeg oud. De dieren verliezen gewicht, krijgen kale plekken en soms een bochel. Ze lijden aan botontkalking, bloedarmoede en hartstoornissen en ze gaan voortijdig dood. Veranderingen in het mitochondriale DNA (mtDNA) zijn mogelijk de oorzaak van deze snelle veroudering. Het mtDNA kan gemakkelijk worden beschadigd door vrije radicalen. Deze zuurstofradicalen ontstaan tijdens de oxidatieve fosforylering in de mitochondriën. Er wordt ook onderzoek gedaan naar stoffen die deze vrije radicalen wegvangen of de effectiviteit van in de cel voorkomende antioxidanten verhogen.
opgave 5Diepzeedrama in de Atlantische oceaan

Diepzeevissen komen voor op dieptes van 150 tot 1500 meter of meer, maar zijn het meest aan te treffen op een diepte van 300 tot 500 meter. Veel diepzeevissen groeien langzaam en bereiken de geslachtsrijpe leeftijd vaak pas na vele jaren. Twee van de met uitsterven bedreigde soorten werden vanaf 1985 niet meer commercieel gevangen. Uit onderzoek bleek dat ze beide in de jaren 1995 tot 2003 toch nog verder in aantal afnamen. Volgens berekeningen zal één van deze soorten binnen drie generaties zelfs helemaal uitgestorven zijn. Van de andere soort, de Macrourus berglax, zal dan nog maar 0,3 procent van de oorspronkelijke Macrourus berglax populatie over zijn. De toestand van alle vijf soorten valt ruimschoots binnen de definitie “met onmiddellijk uitsterven bedreigd” die de wereldnatuurbeschermingsorganisatie IUCN hanteert: de afname van deze populaties bedraagt 80 procent of meer in drie generaties. Daarom zou de diepzeevisserij stevig aan banden moeten worden gelegd. De Europese Commissie wilde echter niet verder gaan dan een vangstreductie van 20 procent en de ministers van visserij maakten daar vervolgens 10 procent van.
opgave 6Multifocale IOL

Staar, of cataract, is een vertroebeling van de ooglens waardoor deze geheel of gedeeltelijk ondoorzichtig wordt. Er ontstaat dan een onscherp beeld op het netvlies. In Nederland heeft ongeveer 13% van de mensen tussen 65 en 74 jaar hinder van staar, voor de groep van 70 jaar en ouder is dat zelfs 68%. Cataract operaties behoren dan ook tot de meest uitgevoerde chirurgische ingrepen.

De IOL die tot eind jaren negentig van de vorige eeuw werd geïmplanteerd, was een kunststoflens met één brandpuntsafstand (focus), een zogenoemde monofocale IOL. De sterkte van die lens was afhankelijk van de keuze die vooraf door de oogarts en de cataractpatiënt gemaakt werd: ofwel een IOL voor veraf zien ofwel een voor dichtbij zien. In de meeste gevallen werd voor een IOL voor veraf zien gekozen. Een IOL voor dichtbij zien (D) wordt vergeleken met een IOL voor veraf zien (V).

Wat is het belangrijkste verschil tussen lens D en lens V? A D is convergerend en V is divergerend. B D is divergerend en V is convergerend. C D is sterker convergerend dan V. D D is sterker divergerend dan V. De ooglens bevindt zich in een lenszakje. Bij een cataractoperatie wordt een klein sneetje in het lenszakje gemaakt. De ooglens wordt met behulp van ultrasone golven afgebroken tot een emulsie, en weggezogen. De kunstlens wordt in opgerolde toestand in het lenszakje geschoven en ontrold. Aan de IOL zitten twee haakjes waarmee de IOL in het zakje wordt vastgehaakt. Voorafgaand aan de operatie wordt een aantal medicamenten toegediend, onder andere een lokaal verdovingsmiddel en een middel dat de pupil verwijdt. Het pupilverwijdend middel zorgt ervoor dat bepaalde spieren in de iris samentrekken. De werking van het pupilverwijdende middel is te vergelijken met het effect op die spieren door prikkeling van een bepaald deel van het zenuwstelsel.

− Welke spieren gaan door het pupilverwijdend middel samentrekken? − Tot welk deel van het zenuwstelsel behoren de zenuwen die normaal gesproken pupilverwijding bewerkstelligen? spieren in de iris die samentrekken deel van het zenuwstelsel A kringspieren B kringspieren C kringspieren D radiale spieren E radiale spieren F radiale spieren

Een multifocale IOL is opgebouwd uit een aantal concentrische ringen van verschillende sterktes. In de meeste exemplaren gaat het om twee duidelijk verschillende sterktes die elkaar afwisselen (zie afbeelding 1). afbeelding 1 Legenda: 1 op afstand scherp zien overdag 2 dichtbij scherp zien bij lagere lichtintensiteiten 3 op afstand scherp zien bij lagere lichtintensiteiten 4 dichtbij scherp zien bij alle lichtomstandigheden 5 op afstand scherp zien in de avond De multifocale IOL in afbeelding 1 bestaat uit vijf ringvormige optische zones. Twee sterktes wisselen elkaar steeds af, die voor dichtbij zien en die voor veraf zien. Hiernaast zijn zes diagrammen (1 t/m 6) weergegeven. In één van die diagrammen is op schematische wijze correct weergegeven hoe de sterkte (1/f) van de verschillende optische zones verandert vanaf het centrum van de lens naar de buitenzijde. De nullijn in het diagram geeft de sterkte aan van een niet-geaccommodeerde ooglens.


Welk diagram geeft een goede weergave van het verloop van de sterkte in de multifocale IOL van afbeelding 1? A 1 B 2 C 3 D 4 E 5 F 6 Kijkt iemand naar een voorwerp op afstand, dan valt het beeld van dat voorwerp dat door de centrale schijf van de multifocale IOL gevormd wordt, op het netvlies; er ontstaat een scherp beeld. Het andere beeld van dat voorwerp dat door de eerste ring rondom de centrale schijf gevormd wordt, valt dan vóór het netvlies; er ontstaat een onscherp beeld op het netvlies van het voorwerp. Uit onderzoek blijkt dat de dragers van een multifocale IOL tevreden zijn over het scherp zien. Ter verklaring hiervoor worden de volgende uitspraken gedaan: 1 het onscherpe beeld wordt in de hersenen genegeerd; 2 het onscherpe beeld valt geheel buiten de gele vlek; 3 het scherpe en onscherpe beeld vallen precies over elkaar.

opgave 7Forensisch onderzoek

Bij forensisch onderzoek op de plaats van een misdrijf wordt onder andere gezocht naar DNA-sporen. Daarmee kan een DNA-profiel worden gemaakt dat leidt naar een eventuele dader. Voor het opstellen van een DNA- profiel wordt gebruikgemaakt van niet-coderend DNA. Een groot deel van dit niet-coderend DNA is repetitief; het bestaat uit herhalingen (repeats) van bepaalde basenvolgordes. Een gebied met herhalingen van een bepaalde basenvolgorde, bijvoorbeeld agta, is een locus. De allelen worden genummerd naar het aantal repeats. Allel 4 op het ‘agta’ locus omvat dus de basenvolgorde agtaagtaagtaagta. In afbeelding 1 zijn drie mogelijke allelen van de locus D7S820 schematisch aangegeven. De variatie in het aantal repeats (en dus het aantal allelen) per locus is talrijk, en daarmee de variatie onder de bevolking. De kans is klein dat twee niet-verwante personen dezelfde allelen hebben voor een specifieke locus. Er zijn afspraken gemaakt over welke loci geschikt zijn voor het maken van een DNA-profiel. Bij standaardprocedures voor het maken van DNA-profielen worden minimaal tien onafhankelijk overervende loci onderzocht. Daardoor is een DNA-profiel karakteristiek voor één persoon, en bruikbaar voor identificatie. Op de plaats van het misdrijf kan een dader allerlei soorten van sporenmateriaal achterlaten, zoals bloedspetters, afgebroken haren, ontlasting, speeksel, sperma en vingerafdrukken. Niet alle sporen zijn even goed bruikbaar voor het maken van een eenduidig DNA-profiel.


Leg uit waardoor ontlasting niet geschikt is om het DNA-profiel van de dader te achterhalen. Soms is het DNA van het sporenmateriaal van slechte kwaliteit en daardoor onvolledig. In afbeelding 2 is het profiel van een weefselspoor op de plaats van het delict weergegeven. De pieken, die met een elektroforesetechniek verkregen zijn, corresponderen met de allelen van drie loci: D13S317, D7S820 en D16S539.


Kan een spermaspoor een dergelijk resultaat opleveren? Zo nee, waarom niet? A Ja. B Nee, want spermacellen bevatten slechts ongeveer de helft van de totale hoeveelheid DNA. C Nee, want in een spermaspoor is per locus maar één allel zichtbaar. Hoewel het profiel van het weefselspoor (zie afbeelding 2) niet volledig is, is het ontlastend voor één van de twee verdachten (zie afbeelding 3).

Voor welke verdachte is het onvolledige profiel ontlastend? Op grond van welke van de drie onderzochte loci? ontlastend voor: op grond van de locus of de loci: A verdachte 1 alleen D13S317 B verdachte 1 D13S317, D7S820 en D16S539 C verdachte 2 alleen D16S539 D verdachte 2 D16S539, D7S820 en D13S317 De twee verdachten beweren dat ze vader en zoon zijn. Wat betreft de leeftijd en het uiterlijk kan dat wel kloppen, maar in het bevolkingsregister is geen aanwijzing te vinden voor die bewering.


Bij forensisch onderzoek is het belangrijk dat de kans dat er nog iemand met hetzelfde DNA-profiel rondloopt, erg klein is. Als bekend is wat de allelfrequentie in een bepaalde populatie is voor elk van de onderzochte loci, kan berekend worden hoe groot de kans is dat een willekeurige, niet-verwante voorbijganger hetzelfde DNA-profiel heeft. In tabel 1 zijn van de drie loci uit het weefselspoor van afbeelding 1 de allelfrequenties bij een representatieve steekproef uit een bepaalde Amerikaanse populatie weergegeven. Voor het maken van deze analyse zijn speekselmonsters gebruikt. tabel 1 locus D16S539 locus D7S820 locus locus D13S317 allel* allel frequentie N allel* allel frequentie N allel* allel frequentie N 5 0.000 0 6 0.000 0 7 0.000 0 6 0.000 0 7 0.019 8 8 0.087 36 7 0.000 0 8 0.099 41 9 0.184 76 8 0.012 5 9 0.075 31 10 0.077 32 9 0.101 42 10 0.283 117 11 0.229 95 10 0.181 75 11 0.266 110 12 0.244 101 11 0.300 124 12 0.220 91 13 0.121 50 12 0.268 111 13 0.031 13 14 0.053 22 13 0.118 49 14 0.007 3 15 0.005 2 14 0.019 8 totaal 1.000 414 1.000 414 1.000 414 * het getal geeft het aantal repeats aan

Uit hoeveel personen bestond de steekproef? A 124 B 207 C 414 D 1000 E 1242 Een verdachte heeft het volgende DNA-profiel: D16S539 9/12, D7S820 8/10, D13S317 10/11. Voor de rechtspraak is het van belang te weten hoe groot de kans is dat een willekeurige, niet-verwante voorbijganger voor de onderzochte loci hetzelfde DNA-profiel heeft als deze verdachte. Neem aan dat beide, de verdachte en de willekeurige voorbijganger, afkomstig zijn uit de Amerikaanse populatie waarvan de gegevens in tabel 1 staan.


opgave 8Onmisbaar eiwit voor de afweer

Onderzoek bij twee jongetjes met het SCID-syndroom (een aangeboren ernstige afwijking van het afweersysteem) en hun familieleden, heeft geleid naar een eiwit dat onmisbaar is bij de activatie van T-cellen. Deze cellen worden actief zodra calciumionen via specifieke calciumkanaaltjes de T-cellen binnenstromen. Bij de twee patiëntjes bleken die kanaaltjes verstopt te zijn als gevolg van een mutantgen. Daardoor laten hun T-cellen verstek gaan op het moment dat ze voor de afweer nodig zijn.
Bij dit examen hoort geen uitwerkbijlage.
13p

21p

32p
C
42p
E
52p

62p
A
74p

82p

92p
B
102p
D
112p

122p

132p

142p

152p
E
161p

172p
B
183p

192p

202p

212p

222p

232p

242p
C
252p
E
262p
E
272p
A
282p

292p

302p
A
312p
B
321p

332p
B
342p
B
352p

362p
A
371p

382p
B