Oefenopgaven vertering en uitscheiding, vwo 6 – 2014.

Oefenopgaven vertering en uitscheiding, vwo 6 – 2014.
1. Leg uit wat het nut van kauwen is.
2. Waarom is een groot oppervlak in de darmen nodig? Bewijs je antwoord met de wet van
Fick.
3. Danielle heeft honger. Ze zegt tegen Durk dat haar maag honger heeft. Durk lacht hierom
en zegt dat dat onzin is, het zijn immers de hersenen. Leg zowel Danielle’s als Durks
opmerking uit met behulp van de juiste biologische principes.
4. Welke cellen in je lichaam hebben in ieder geval receptoren voor gastrine? Welke vorm
van terugkoppeling betreft het bij deze regulering?
5. Waarom is het van belang dat galzure zouten vetten emulgeren in je twaalfvingerige
darm?
Insuline
6. Insuline is een hormoon dat betrokken is bij de regulering van de suikerspiegel in het
lichaam.
a. Leg uit waarom de suikerspiegel van het bloed binnen bepaalde waarden moet
blijven. Geef hierbij ook de antagonist van insuline.
Pien heeft net een koolhydraatrijke maaltijd genoten. Quinten heeft dezelfde maaltijd
gemist.
b. Beschrijf voor beide personen de processen die vlak na de maaltijd spelen rond
de regulering van de suikerspiegel. Geef hierbij o.a. de hormonen,
doelwitorganen en effecten aan.
c. Geef de suikerspiegel van Pien en Quinten aan in een grafiek waarbij op de z-as
de tijd is vermeld en op de y-as het suikergehalte in mmol/l. Gebruik hierbij de
volgende gegevens:
Persoon nuchter: 4 – 5 mmol/l, niet-nuchter (twee uur na maaltijd): 7 – 10 mmol/l.
d. Klaske heeft diabetes type I. Leg uit wat diabetes is en geef duidelijk het verschil
tussen type I en type II aan.
Insuline wordt bij mensen met diabetes met een spuit onder de huid ingebracht.
Bart oppert om een oraal in te nemen insulinepreparaat te ontwikkelen voor mensen met
belonefobie (fobie voor naalden, ja ja, je leert van alles bij biologie!).
e. Geef een gefundeerd argument waarom deze therapie niet het gewenste effect
zal hebben.
7. Waarom worden sommige spijsverteringsenzymen in actieve en andere in inactieve vorm
geproduceerd? Geef ook voorbeelden van beide soorten.
8. Cholera
Op het moment van schrijven (2013) is men in de Filipijnen na de ramp met tyfoon Haiyan
bang voor uitbraken van besmettelijke ziekten zoals Cholera en Dysenterie. Een voorbeeld
van de effecten hiervan kan gevonden worden tijdens de nasleep van de aardbeving op
Haïti. Er brak daar een Cholera-epidemie uit.
Bij een cholera-infectie komt de Cholerabacterie (Vibrio cholera) via het spijsverteringskanaal
de dunne darm binnen waar het zich vestigt aan de epitheelcellen van de darmwand. De
bacterie vermenigvuldigd zich hier en begint choleratoxine uit te scheiden. Dit toxine
stimuleert de darmwandcellen tot afgifte van Cl—ionen en hindert de darmwandcellen in de
opname van o.a. Na+- en K+-ionen. Gevolg is tot 18 liter(!) waterverlies per dag bij ernstige
gevallen.
Bron: http://www.rivm.nl/Documenten_en_publicaties/Professioneel_Praktisch/Richtlijnen/Infectieziekten/LCI_richtlijnen/LCI_richtlijn_Cholera
a. Wat is het effect van het verlies van water via de darmen op de homeostase van
het lichaam van een cholerapatiënt?
b. Waarom treedt ernstig waterverlies op bij een cholera-infectie? Tip: onderzoek de
fysiologie van wateropname in de darmen.
Bilirubine is een afvalproduct van hemoglobine en wordt voornamelijk uitgescheiden door de
lever via de gal. In de twaalfvingerige darm wordt het omgezet door bacteriën. Deze
omzetting geeft de kleur aan ontlasting. Een (zeer) klein deel van bilirubine wordt
uitgescheiden via de nieren. Dit geeft de kleur aan urine.
9. Wat zou het kunnen betekenen wanneer urine sterk donker gekleurd raakt? Welke
andere verschijnselen verwacht je hier verder nog bij?
De hersenen kunnen vrijwel alleen op glucose als brandstof lopen en rode bloedcellen zijn
totaal afhankelijk van glucose als brandstof.
10. Hoe zorgt het lichaam in tijden van uithongering ervoor dat er toch glucose aanwezig is in
het bloed als brandstof voor de hersenen en erytrocyten? Leg goed uit.
11. Leg het proces van transaminering uit.
12. Leg het verschil in membraanbouw uit tussen twee extremofielen (archaea bacteriën), de
een leef in een gletsjer en de ander in een heetwaterbron op IJsland.
13. Nefrotisch syndroom
Bij mensen met het nefrotisch syndroom is het filtersysteem van de nieren beschadigd
geraakt door antistoffen. Hierdoor is het filter lek waardoor er plasma-eiwitten in de voorurine
terecht komen. Gevolg hiervan is onder andere een verlaging van het plasma-eiwitgehalte in
het bloed. Ook heeft de verhoging van opgeloste stoffen in de voorurine effect op de
nierwerking.
a. Geef de namen van de onderdelen die samen het nierfilter vormen.
b. Welke symptomen zijn het gevolg van het verlaagde gehalte aan plasma-eiwitten
in het bloed? Leg het achterliggende principe uit.
c. Hoe beïnvloed de verhoging van opgeloste stoffen de werking van de nieren.
Welke stof(fen) zal/zullen vooral meer dan wel minder worden geresorbeerd door
de nieren?
14. Rianne heeft te lang in de zon gewerkt. Ze had geen water bij zich. Ze heeft nu knallende
koppijn en een droge mond. Haar baas zegt dat ze een zonnesteek heeft omdat ze
zonder hoofddeksel in de zon heeft gestaan.
a. Leg uit wat er fysiologisch is gebeurd in het lichaam van Rianne bij het oplopen
van de “zonnesteek”. Tip: bedenk eerst welke homeostatische processen en
begrippen bij dit probleem betrokken zijn.
b. Waarom is het begrip zonnesteek niet biologisch correct?
15. Geef het belang van de poortader aan in het proces van de stofwisseling.
16. Neem de onderstaande afbeelding over en geef de vertering van vetten weer. Maak
hierbij gebruik van schematische tekeningen (zie voorbeeld) van vet. Gebruik de
volgende stoffen in je tekening: triglyceride, lipide, Glycerol, palmitinezuur, diglyceride,
stearinezuur, monoglyceride.
Afvallen terwijl u slaapt
Korte nachtrust maakt dik
Hoe minder je slaapt, des te dikker je wordt. Dat
komt omdat slaapgebrek invloed heeft op twee bij
eetlust betrokken hormonen. Het advies voor de
naderende feestdagen luidt dan ook: zorg dat u
voldoende nachtrust krijgt.
Slaapgebrek ís al geen pretje, maar nu blijkt dat je er
ook nog eens dikker van wordt. Dat concluderen
onderzoekers van de universiteiten van Stanford en
Wisconsin deze week in het tijdschrift Public Library of
Science. Emmanuel Mignot en collega’s bestudeerden
het slaappatroon van ruim duizend vrijwilligers, die
sinds 1989 gevolgd worden in de zogeheten Wisconsin
Sleep Cohort Study. Eens in de vier jaar brengen deze
vrijwilligers een nachtje in het laboratorium door, waar onder meer een paar buisjes bloed
worden afgenomen, en hun nachtelijke EEG wordt geregistreerd. Bovendien vullen de
proefpersonen elke vier jaar een vragenlijst in over hun slaapgewoontes, en houden
geregeld een slaapdagboekje bij. Een korte nachtrust blijkt nu de hormoonspiegels te
beïnvloeden van twee bij de eetlust betrokken hormonen, ghreline en leptine. De hormonen
zijn in werking elkaars tegenpolen. Ghreline, afgescheiden in de maag, wekt de eetlust op.
Het door vetcellen geproduceerde hormoon leptine dooft het hongergevoel na een goede
maaltijd juist uit. Een kort nachtje slaap blijkt het subtiele evenwicht tussen beide hormonen
danig in de war te schoppen. De onderzoekers vergeleken de hormoonspiegels van
proefpersonen die nachten maakten van acht uur slaap met die van notoire kortslapers, die
na vijf uur alweer uit de veren waren. De kortslapers hadden de volgende ochtend veel
hogere concentraties van het eetlustopwekkende ghreline in hun bloed, tot zo’n 15 procent
meer. Daarnaast maten de onderzoekers juist minder van het hongeronderdrukkende
leptine, zo’n 15 procent minder. De kortslapers werden dus wakker met méér honger –
honger die bovendien minder goed te stillen was. Dat was ook te zien op de weegschaal. De
onderzoekers bepaalden voor alle proefpersonen de zogeheten body mass index of BMI, de
wetenschappelijke maat voor zwaarlijvigheid. Bij kortslapers viel de BMI gemiddeld 3,6
procent hoger uit dan bij de langslapers. Voor een persoon met een lengte van 1 meter 74
en een gewicht van zeventig kilo komt dat overeen met een gewichtstoename van twee kilo.
Uit eerder onderzoek was al gebleken dat er een verband bestaat tussen de lengte van de
nachtrust en de honger-hormonen ghreline en leptine, maar dat betrof kleinschalige studies
in streng gecontroleerde laboratoriumomstandigheden. De onderzoekers benadrukken dat
met de Wisconsin Sleep Cohort Study dit verband voor het eerst in een grote, langlopende
steekproef onder de bevolking is vastgesteld. Mignot ziet wel wat in slaaptherapie voor
dikkerds. Met slaapadviezen is zwaarlijvigheid wellicht te voorkomen en te behandelen,
meent hij. Het advies van Noorderlicht voor de komende dikmakende decemberdagen luidt
dan ook: zorg dat u voldoende nachtrust krijgt.
Jacqueline de Vree Emmanuel Mignot et al: ‘Short sleep duration is associated with reduced leptin, elevated ghrelin, and increased body mass
index’, in Public Library of Science, 6 december 2004
17. Wat is waarschijnlijk de prikkel voor (witte) vetcellen om leptine af te scheiden? Leg je antwoord
uit.
18. Zet de regulering van de voedselopname samen met de regulering van de spijsvertering in één
schema. Denk hierbij aan de betrokken hormonen, de betrokken organen en de functies van de
verschillende onderdelen. Geef ook de type terugkoppeling aan bij de verschillende regelkringen.