bvj 6v th4 totaal uitwerkingenboek

6

VWO

biologie voor jou uitwerkingenboek

BIOLOGIE VOOR DE BOVENBOUW vwo

auteurs ARTEUNIS BOS MARIANNE GOMMERS ARTHUR JANSEN ONNO KALVERDA THEO DE ROUW GERARD SMITS BEN WAAS RENÉ WESTRA

VIJFDE EDITIE

MALMBERG ’ S - HERTOGENBOSCH

www.biologievoorjou.nl

544184_BW.indd 1

09/01/15 15:08

4

THEMA



Bescherming BASISSTOF 1 De huid en bescherming 2 Afweer 3 Immuniteit 4 Transplantatie en bloedtransfusie

33 33 35 36

DIAGNOSTISCHE TOETS EINDOPDRACHT VERRIJKINGSSTOF

37 38 38

1

© Uitgeverij Malmberg

BASISSTOF thema 4 Bescherming

De huid en bescherming

een zwarte huidskleur weer doorgeven aan hun kinderen. 4 Mensen met minder pigment maakten meer vitamine D aan, waardoor zij in een betere conditie verkeerden om kinderen te baren. Deze kinderen gaven het gen voor minder pigment op hun beurt door aan hun kinderen.

opdracht 1 1 Bij een ontstekingsreactie verwijden de bloedvaten

2

zich, waardoor de huid roder wordt.

2 Door ontstekingen zijn de bloedvaten verwijd. Daardoor verliezen ze warmte.

3 Doordat de huid overmatig schilfert, kunnen er openingen in de huid ontstaan waardoorheen ziekteverwekkers kunnen passeren.

Afweer

opdracht 5 1 Doordat we de ziekten hebben overleefd, hebben we

opdracht 2

waarschijnlijk een betere weerstand tegen deze ziekten. 2 Mensen woonden dicht bij elkaar, waardoor ze elkaar snel besmetten. (Er was ook geen kennis van hygiëne.) 3 – De zomers van 1845 tot 1849 waren koud en vochtig. – Aardappelplanten stonden dicht op elkaar, waardoor de schimmel gemakkelijk van plant op plant kon overspringen. – Er was geen middel om de schimmel te vernietigen. 4 Doordat deze ziekteverwekkers al lang in Europa voorkwamen, waren veel Spanjaarden door evolutionaire selectie weerbaar voor deze ziekteverwekkers (ze waren immuun geworden).

1 Huidbacteriën helpen bij de bescherming van de gastheer tegen ziekteverwekkers.

2 De controlegroep werden met een steriel wattenstaafje (zonder huidbacteriën) bestreken.

3 Uit zweet, talg, dode huidcellen. 4 Mutualisme. De bacterie heeft voordeel, doordat het voedsel en onderdak krijgt. De mens heeft voordeel, doordat hij beter is beschermd tegen ziekteverwekkers.

opdracht 3 1 Door bij een hoge omgevingstemperatuur wijd uitgespreid te gaan liggen, wordt het lichaamsoppervlak zo groot mogelijk gemaakt. Hierdoor kan zweet sneller verdampen. Door bij een lage omgevingstemperatuur in elkaar te kruipen, wordt het lichaamsoppervlak zo klein mogelijk gemaakt. Hierdoor wordt een minimum aan warmte via de huid afgegeven. 2 In afbeelding 9.1 zijn de aders die aan de oppervlakte liggen, vernauwd. De ader die dicht langs de slagader loopt, is verwijd. In afbeelding 9.2 is dit juist omgekeerd. 3 In afbeelding 9.1 is de warmte-uitwisseling tussen het bloed in de slagader en het bloed in de ernaast gelegen ader het grootst. 4 In afbeelding 9.1 is de omgevingstemperatuur het laagst. In een koude omgeving wordt de warmteafgifte van het lichaam beperkt. Doordat er weinig bloed vlak onder het lichaamsoppervlak stroomt, wordt er weinig warmte aan de omgeving afgegeven.

opdracht 6 1 Mechanische afweer en chemische afweer behoren

2

3

4

5

opdracht 4 1 Evolutie ontstaat door mutaties en recombinatie van

6

genen die van ouders aan kinderen worden doorgegeven. Alleen genen die tot meer nakomelingen leiden, verspreiden zich over de bevolking. Huidkanker ontstaat meestal pas nadat mensen zich hebben voortgeplant. 2 Mensen met een zwarte huidskleur zijn beter beschermd tegen uv-straling, waardoor minder schade ontstaat aan foliumzuur. 3 Doordat bij een zwarte huidskleur minder schade ontstaat aan foliumzuur, leidt dit tot de geboorte van gezondere kinderen, die op hun beurt het gen voor

tot de aspecifieke afweer, doordat ze zijn gericht tegen vele verschillende typen ziekteverwekkers. In het slijmvliesweefsel van de luchtwegen komen relatief veel macrofagen voor, doordat via de luchtwegen veel soorten ziekteverwekkers het lichaam proberen binnen te dringen. Door het gebruik van paracetamol worden de symptomen van de verkoudheid onderdrukt, waardoor de persoon zich beter zal gaan voelen. De rillerigheid zal verdwijnen, doordat paracetamol koortsverlagend werkt. Door koorts wordt de ontwikkeling van ziekteverwekkers tegengegaan en worden de afweerreacties in het lichaam versneld. Grafiek 5 geeft het verloop aan. Pas na enige tijd neemt het aantal levende bacteriën af, doordat er bacteriën sterven. Dit is geen verstandig besluit. Dat er geen ziekteverschijnselen meer zijn betekent niet dat alle bacteriën dood zijn. Deze kunnen zich weer delen waardoor Sanne opnieuw ziek wordt.

opdracht 7 1 Met de darmflora worden de bacteriën in de darm bedoeld die daar permanent aanwezig zijn.

2 In ziekenhuizen of bij dokters komen vaker schadelijke bacteriën voor doordat ze door patiënten worden 33

© Uitgeverij Malmberg

BASISSTOF thema 4 Bescherming

8

bezocht. Ook kan het komen na een antibioticumkuur, waarbij goede bacteriën worden gedood en de patiënt kwetsbaar wordt voor Clostridium difficile. 3 Hoe langer een antibioticum wordt gebruikt, hoe groter het deel van de bacteriepopulatie wordt dat resistent is voor dat antibioticum. 4 Met poep van andere mensen kunnen ook schadelijke virussen of bacteriën worden overgebracht. 5 Antibiotica dunnen het aantal goede bacteriën die in de darmen leven uit. Daardoor kunnen andere bacteriën, zoals C. difficile, hun kans grijpen, waardoor er diarreeklachten kunnen ontstaan.

opdracht 8 1 Lichaamscellen kunnen lichaamsvreemde antigenen

2

3

4

5 6

herkennen, doordat receptoreiwitten (die voorkomen op de celmembranen van alle lichaamscellen) een binding aangaan met de antigenen. Het lichaam maakt zo’n groot aantal verschillende lymfocyten, doordat een lymfocyt slechts voor één type antigeen een receptor heeft. Een antigeen-presenterende cel (APC) is een macrofaag met een lichaamsvreemd antigeen aan het MHC-II-molecuul op het celmembraan. Na een infectie zijn er B-geheugencellen en T-geheugencellen ontstaan, waardoor bij een tweede infectie een snellere afweerreactie optreedt. De receptoreiwitten van macrofagen behoren tot de groep van MHC-II-eiwitten. Dat hangt samen met het feit dat plasmacellen snel grote hoeveelheden antistoffen kunnen produceren. Antistoffen zijn eiwitten (immunoglobulinen). Ribosomen hebben een functie bij de synthese van deze eiwitten. Het endoplasmatisch reticulum heeft een functie bij het transport van eiwitten.

opdracht 9 1 Is er een verband tussen de toename van het aantal

2 3

7

4 5

34

gevallen van waterwratten en het groeiend aantal mensen dat hun schaamhaar scheert? Schaamhaar scheren leidt tot een grotere kans op het krijgen van waterwratten. Twee grote groepen mensen van hetzelfde geslacht. De ene groep scheert regelmatig zijn schaamhaar af en de andere groep scheert zijn schaamhaar niet. Na een jaar (of langer) worden beide groepen onderzocht op de aanwezigheid van het virus en worden de resultaten genoteerd. Scheren leidt tot huidbeschadiging, waardoor het virus zich makkelijker kan nestelen in de huidcellen. Het afweersysteem heeft tijd nodig om het virus te herkennen en te onthouden. Als je het voor die tijd weg haalt, loop je een grotere kans om het later weer te krijgen, doordat er geen geheugencellen zijn gevormd.

© Uitgeverij Malmberg

BASISSTOF thema 4 Bescherming

2 Doordat ziekteverwekkers van typische kinderziekten

opdracht 10 1 In je schema moet minstens het volgende zijn verwerkt: Cellulaire afweer virusantigeen

3 antigeen-presenterende cellen: binden virusantigeen activeren T-lymfocyten

4

T-lymfocyten delen veelvuldig T-helpercellen

+ stimuleren cytokinen ontwikkeling cytotoxische T-cellen: doden geïnfecteerde lichaamscellen en virussen

5

6

Andere schema’s zijn ter beoordeling aan je docent. 2 In je schema moet minstens het volgende zijn

7

verwerkt: Humorale afweer

8

antigeen

macrofagen: binden antigeen

opdracht 12

antigeen-presenterende cellen activeren T- en B-lymfocyten

1 Geloofsovertuiging. 2 Het percentage niet-gevaccineerde personen was zo

T-lymfocyten delen veelvuldig T-helpercellen cytokinen

B-lymfocyten delen veelvuldig + stimuleren ontwikkeling

3 4

plasmacellen

5 antistoffen: maken antigenen onschadelijk

Andere schema’s zijn ter beoordeling aan je docent.

3

veelvuldiger voorkomen dan andere ziekteverwekkers, wordt vrijwel iedereen al op jonge leeftijd besmet met deze ziekteverwekkers. Vrijwel iedereen wordt al op jonge leeftijd immuun voor deze ziekteverwekkers. Daardoor komen deze ziekten bij volwassenen vrijwel niet meer voor. Deze antistoffen kunnen daar terecht zijn gekomen via de placenta (tijdens de zwangerschap) of via de moedermelk. Omdat de antistoffen niet door het afweersysteem van de zuigeling zijn gemaakt, maar door het afweersysteem van de moeder. Via placenta en moedermelk komen de antistoffen op natuurlijke wijze in het lichaam van de zuigeling terecht. Uit het feit dat de antistoffen tegen koepokken ook werkzaam zijn tegen (mensen)pokken kun je concluderen dat de antigeenmoleculen van koepokken en die van (mensen)pokken veel overeenkomst vertonen. De muis wordt actief geïmmuniseerd. De muis wordt ingespoten met antigeen en gaat daardoor antistof maken. Er is sprake van passieve immunisatie. Er worden geen geheugencellen gevormd tegen de ziekteverwekker. De immuniteit is dus van korte duur. B-lymfocyten. Uit B-lymfocyten ontwikkelen zich twee typen dochtercellen: plasmacellen en B-geheugencellen. De plasmacellen vormen antistoffen tegen antigenen.

6

Immuniteit

7 8

opdracht 11 1 Doordat na de primaire reactie T-geheugencellen en

9

B-geheugencellen aanwezig zijn die bij een nieuwe infectie de ziekteverwekker herkennen.

35

klein dat het virus zich niet kon verspreiden onder niet-gevaccineerde personen. Antistof IgG wordt sterk vergroot. IgA wordt niet gevormd bij vaccinatie met het Salk-vaccin. In het bloed van een foetus van 7 maanden kan antistof IgG voorkomen. Deze antistof kan door de placenta heen. Doordat een serum antistoffen tegen een bepaalde ziekteverwekker bevat. Deze antistoffen werken als antigeen en worden afgebroken. Bovendien worden er geen geheugencellen gevormd tegen de ziekteverwekker. Doordat het immuunsysteem van de patiënt antistoffen heeft gemaakt tegen de lichaamsvreemde stoffen, met name tegen de eiwitten (antigenen) in het paardenserum. Geheugencellen. Als het niet is opgenomen, is de kans dat je mazelen krijgt groter. Krijg je mazelen, dan moet je opnieuw worden gevaccineerd tegen de kinderziektes van het Rijksvaccinatieprogramma. In beide gevallen komen dezelfde virussen/antigenen in het lichaam, waartegen dezelfde antistoffen worden gevormd.

4

© Uitgeverij Malmberg

BASISSTOF thema 4 Bescherming

Transplantatie en bloedtransfusie

opdracht 15 Bloedgroep AB antigeen: A en B

opdracht 13 1 Lymfocyten kunnen bij een transplantatie eigen cellen

2 3 4 5

6 7

van lichaamsvreemde cellen onderscheiden door de eiwitten (antigenen) van het HLA-systeem die voorkomen op de membranen van vrijwel alle cellen. Nee, want het HLA-systeem is op alle lichaamscellen van de patiënt identiek. Bij een broer of zus komt het HLA-systeem deels overeen waardoor minder afstotingsreacties optreden. Zijn immuunsysteem werd verzwakt om afstotingsverschijnselen te onderdrukken. Afstemming op weefseltypering betekent dat een donororgaan een zo groot mogelijke overeenkomst heeft met de acceptor. Dit wordt HLA-matching genoemd. Door cytotoxische T-cellen. De kans is ¼ (25%). Er zijn vier haplotypen, twee van de moeder en twee van de vader. De kans dat beide meisjes hetzelfde haplotype van de moeder krijgen, is ½ en van de vader ook ½. De kans dat ze zowel van hun moeder als van hun vader dezelfde krijgen, is dus ½ × ½ = ¼.

antistof: – Bloedgroep A

Bloedgroep B

antigeen: A

antigeen: B

antistof: anti-B

antistof: anti-A Bloedgroep 0 antigeen: – antistof: anti-A en anti-B

opdracht 16 1 Het bloed van deze jongen bevat geen antiresus. De

2 3

4

opdracht 14 1 Patiënt met bloedgroep A: bloedgroepen A en 0. Patiënt met bloedgroep B: bloedgroepen B en 0. Patiënt met bloedgroep AB: bloedgroepen A, B, AB en

5

0.

Patiënt met bloedgroep 0: bloedgroep 0. 2 Van bloedgroep 0 kun je bloed aan patiënten van alle

3

4

5

6

6

bloedgroepen geven, doordat bij deze bloedgroep geen antigenen aan de rode bloedcellen zitten. Een patiënt moet bloedgroep AB hebben om bloed van alle bloedgroepen te kunnen ontvangen. Bij deze bloedgroep bevat het bloedplasma geen anti-A en geen anti-B. Bloedgroep 0 noemt men de algemene donor, omdat van deze bloedgroep bloed kan worden gegeven aan patiënten met alle bloedgroepen. Bloedgroep AB noemt men de algemene acceptor, omdat patiënten met bloedgroep AB bloed van alle bloedgroepen kunnen ontvangen. Katten hebben geen antistoffen tegen de antigenen die in hondenbloed voorkomen.

36

jongen maakt pas antiresus als zijn bloed in contact komt met bloed waarbij op de celmembranen van rode bloedcellen het resusantigeen voorkomt. Ja. Doordat de jongen bij een eerste transfusie niet in staat is voldoende antiresus te maken tegen het resusantigeen. Doordat de vrouw dan niet in staat is voldoende antiresus te maken tegen het resusantigeen in het bloed van het kind. Doordat het afweersysteem van het kind pas na enkele maanden actief wordt. Eventuele rode bloedcellen (met resusantigeen) van de moeder die bij de geboorte in het bloed van het kind terecht kunnen zijn gekomen, zijn dan al afgebroken. Uit het feit dat een moeder met bloedgroep A zonder problemen zwanger kan zijn van een kind met bloedgroep B kun je concluderen dat de antistoffen van het AB0-bloedgroepensysteem de placenta niet kunnen passeren.

© Uitgeverij Malmberg

DIAGNOSTISCHE TOETS thema 4 Bescherming

Diagnostische toets

DOELSTELLING 5

1 B. 2  D. (MHC-eiwitten van de donor worden door

DOELSTELLING 1

MHC-I-receptoreiwitten van de acceptor herkend als lichaamsvreemde antigenen.) 3 B. 4 B. 5  B. (Na menging met rode bloedcellen treedt klontering op als de donor bloedgroep AB bezit en geen klontering als de donor bloedgroep A bezit. Daaruit blijkt dat persoon P anti-B bezit, maar geen anti-A. Persoon P kan resuspositief zijn, maar ook resusnegatief als persoon P nog geen bloedtransfusie heeft gehad.) 6  B. (Bloedgroep 0 bevat anti-A en anti-B, het bloed van de moeder bevat wel antiresus. Het zoontje vertoont namelijk de verschijnselen van een resuskindje. Bloedgroep AB RH+ bevat geen antistoffen.)

1  Doordat bij deze patiënten de opperhuid en lederhuid kapot zijn, biedt hun huid geen bescherming meer tegen ziekteverwekkers. 2  Doordat de opperhuid en lederhuid zijn beschadigd, kan de huid de verdamping minder goed reguleren, waardoor een vochttekort kan ontstaan. 3  Doordat de kiemlaag kapot is, kan het lichaam geen nieuwe huid meer aanmaken. 4  Bij deze brandwondenpatiënten is de lederhuid beschadigd, waardoor ze daar geen zweetklieren en haartjes meer hebben. DOELSTELLING 2

1  Juist. (Door de bouw van de maag wordt het binnendringen van ziekteverwekkers bemoeilijkt en door het maagsap worden bacteriën gedood.) 2 Onjuist. 3 Onjuist. 4  Juist. (Monocyten verplaatsen zich van het bloed naar de weefsels.) 5 Juist. 6 Juist. 7  Juist. (Diagram 1 is van persoon P. Bij verwonding komt PDGF vrij uit de cellen, dit veroorzaakt de stijging van PDGF. Als je verwonding genezen is en het virus onschadelijk is gemaakt, komt er geen PDGF meer vrij en daalt de concentratie PDGF weer.  Diagram 2 is van persoon Q. Bij verwonding komt PDGF vrij uit de cellen, dit veroorzaakt de stijging van PDGF. Doordat fibroblasten (die uit de geïnfecteerde fibroblasten zijn ontstaan) PDGF blijven vormen, blijft de concentratie PDGF hoog.) DOELSTELLING 3

1 2 3 4 5 6 7 8 9

A. A. B. B. D. B. A. A. C.

DOELSTELLING 4

1 D. 2 D. 3  B. (Als antistof wordt geïnjecteerd, worden de koeien passief geïmmuniseerd.)

4 C.

37

© Uitgeverij Malmberg

EINDOPDRACHT thema 4 Bescherming

Eindopdracht opdracht 1 Ter beoordeling aan je docent. macrofaag

antigeen

fagocyteert

en plaatst

op

ziekteverwekker MHC-II-receptoreiwit en wordt antigeenpresenterende cel

stimuleert T-lymfocyt en vormt

en vormt en vormt T-helpercel

en vormt

betrokken bij antistof betrokken bi

j

bi

betrokken bij

celullaire afweer

aan

B-geheugencel

vormt

j

herkent

geïnfecteerde cel

betrokken bij

plasmacel

cytokinen

leert

stimu

kk en

en vormt

geeft af

tro

stimuleert

T-geheugencel

cytotoxische T-cel

be

B-lymfocyt

viraal antigeen geplaatst op MHC-I-receptoreiwit

humorale afweer

opdracht 2

2 Voorbeeld van een juiste beschrijving: 1 Het virus is een gastheercel binnengedrongen en

1 Voorbeelden van aspecifieke afweer in het maagdarmkanaal:

wordt daar vermenigvuldigd.

− Lysozymen in speeksel tasten bacteriën aan. − De slijmlaag in de maag beschermt tegen

2 In de gastheercel worden nieuwe onderdelen (antigenen) van virussen geproduceerd.

3 Een virusantigeen vormt een complex met een

bacteriën. − Enzymen in de maag verteren bacteriën. − De lage pH/de zoutzuurproductie doodt bacteriën. 2 B. 3 Voorbeelden van een juiste route: − De bacterie uit de feces kan bij onvoldoende hygiëne/na toiletbezoek via de handen terechtkomen in de mond/in het darmkanaal van een ander. − Bacteriën uit de maag komen bij hoesten in de mond en worden overgedragen door zoenen/op een (gemeenschappelijk) drinkglas.

klasse I MHC-molecuul, dat in het celmembraan wordt opgenomen. 4 De receptor en het CD8 van een cytotoxische Tc-cel vormen een binding met het (klasse I) MHC-antigeencomplex. 5 De geactiveerde cytotoxische T-cel geeft perforinemoleculen af, waardoor poriën in de gastheercel ontstaan. 6 Daardoor gaan ionen en water de geïnfecteerde cel in die door lysis te gronde gaat. Opmerking: de verdeling van de beschrijvingen over de zes stappen mag afwijken, als de onderlinge volgorde maar juist is. 3 Uit het antwoord moet blijken dat T-helpercellen: – (cytotoxische) T-cellen activeren, die zorgen voor cellulaire afweer / voor het opruimen van virusgeïnfecteerde cellen; – B-cellen  activeren, die zorgen voor humorale immuniteit / die virusantistof vormen.

opdracht 3 1 Het is positieve feedback, want door de productie van interleukine-2 worden T-helpercellen extra geactiveerd (met als gevolg de vorming van meer T-helpercellen en een nog grotere productie van interleukine-2). 38

© Uitgeverij Malmberg

VERRIJKINGSSTOF thema 4 Bescherming

Verrijkingsstof

1

Vaccinatie tegen baarmoederhalskanker opdracht 1 1 Voorbeelden van argumenten: – Eén iemand is te weinig om een conclusie aan te verbinden. – Het is niet zeker of het vaccin de oorzaak is. 2 Voorbeeld van een argument: Door de vaccinatie ben je tegen de meest voorkomende vorm van baarmoederhalskanker beschermd. De kans op andere vormen van baarmoederhalskanker zijn veel kleiner. 3 Voorbeelden van argumenten: – Uitstrijkjes zijn ook effectief in het vroeg opsporen van baarmoederhalskanker. – Je kunt iemand niet verplichten zich in te enten, want iedereen is zelf de baas over zijn lichaam. 4 Voorbeeld van een argument: Dit verandert de kans niet dat je geïnfecteerd raakt met een schadelijke variant. 5 Voorbeelden van argumenten: – HPV kan in de loop van de tijd muteren, waardoor de vaccinatie niet meer werkt tegen de gemuteerde virussen. – Het is nog niet duidelijk hoe lang het vaccin werkt, maar waarschijnlijk niet levenslang. 6 Voorbeeld van een argument: Een vaccin kan kanker voorkomen en een uitstrijkje niet (bij geconstateerde baarmoederhalskanker moet dan tot behandeling worden overgegaan).

39