In het voedselbos staan meer dan 350 verschillende plantensoorten, die allemaal iets eetbaars opleveren: notenbomen, tamme kastanjes, kiwi’s,
bessenstruiken en kruiden als daslook en tijm. Na het planten heeft Wouter het gebied met rust gelaten: hij ploegt niet, gebruikt geen mest en
geen chemische bestrijdingsmiddelen. Hij snoeit en oogst alleen maar.

Wouter rijdt niet met machines door zijn bos. Zo wordt het bodemleven niet verstoord en blijft de bodem luchtig.
(2p) Welke stof nemen plantenwortels op uit een luchtige bodem? En waar wordt deze stof voor gebruikt?

Mens temde het paard al in de oertijd
Aya volgt de opleiding archeologie aan de hogeschool Saxion. Ze loopt stage in Kazachstan op een vindplaats van een prehistorische paardenboerderij. Daar wordt onderzocht wanneer de mens voor het eerst wilde paarden ging temmen. Aya selecteert voorwerpen om met behulp van de C14-methode te dateren. Bij deze methode wordt in het laboratorium de ouderdom bepaald aan de hand van de relatieve hoeveelheid radioactieve koolstofisotopen die aanwezig zijn in organische stoffen. Uit de datering blijkt dat de paardenboerderij er rond 3500 voor Christus moet hebben gestaan. De paarden werden waarschijnlijk gemolken; dit werd afgeleid uit de vondst van melkzuur in de resten van houten kommen. Het melkzuur ontstond toen de lactose uit de paardenmelk werd omgezet tijdens een bepaald stofwisselingsproces.
(1p) Bij welk stofwisselingsproces wordt lactose omgezet in melkzuur?

De arts bij de GGD vertelt dat veel mensen in Indonesië de tbc-bacterie bij zich dragen, maar er niet ziek van worden. Onder bepaalde
omstandigheden kan de bacterie zich toch gaan vermenigvuldigen en wordt de besmette persoon alsnog ziek. Onlangs is ontdekt hoe Mycobacterium tuberculosis zich jarenlang kan verstoppen in het menselijk lichaam zonder ziekteverschijnselen te veroorzaken. Normaal gesproken worden bacteriën gefagocyteerd door macrofagen. In een macrofaag komen de bacteriën terecht in blaasjes (fagosomen) die versmelten met lysosomen. Vervolgens worden de bacteriën afgebroken door stoffen uit de lysosomen (afbeelding 2).

Tbc-bacteriën worden echter niet afgebroken door de stoffen uit het lysosoom, doordat ze stoffen uitscheiden die de pH in het fagosoom
verhogen.
(1p)Verklaar waardoor de bacteriën niet worden afgebroken als de pH in het fagosoom verandert.

Paddentrek
Floor zit in havo 5 en is vrijwilliger bij een paddenwerkgroep. Ze helpt padden over drukke verkeerswegen te zetten, zodat ze veilig het water kunnen bereiken waar ze zich voortplanten. Gewone padden (Bufo bufo, afbeelding 1) trekken tussen half februari en april naar het water waarin ze zich voortplanten.

Ze doen dit op avonden dat de lucht
voldoende vochtig is en de temperatuur boven de 6 °C.  Padden hebben geen constante lichaamstemperatuur, maar nemen de temperatuur aan van hun omgeving. Dit heeft gevolgen voor hun stofwisseling: pas bij een temperatuur boven de 6 °C worden ze actief.
(1p) Verklaar waardoor de stofwisseling van padden toeneemt bij een verhoging van de temperatuur.

Paddentrek
Floor zit in havo 5 en is vrijwilliger bij een paddenwerkgroep. Ze helpt padden over drukke verkeerswegen te zetten, zodat ze veilig het water kunnen bereiken waar ze zich voortplanten. Gewone padden (Bufo bufo, afbeelding 1) trekken tussen half februari en april naar het water waarin ze zich voortplanten.

De eitjes van de gewone pad worden in lange snoeren van 2000 tot 6000 stuks in het water afgezet. Bruine kikkers zetten eitjes af in grote klonten van soms wel 2000 eitjes. De embryo’s zijn zichtbaar als zwarte bolletjes (afbeelding 2).

Deze twee legseltypes hebben elk een eigen voordeel. Voor de dissimilatie in de embryo’s is een snoer voordeliger dan een grote klont.
(1p) Verklaar dit.

Alg doet oliepalm na

Door de aanleg van oliepalmplantages in Zuidoost-Azië gaan vele hectaren oerwoud verloren. Mede daarom wordt palmolie door milieu-organisaties als niet-duurzaam bestempeld. Voor onderzoeker Lenny de Jaeger (afbeelding 1)

was dit een reden om op zoek te gaan naar een manier om olie te produceren met behulp van algen. De Jaeger vond een veelbelovende kandidaat: de eencellige alg Scenedesmus obliquus. Deze alg maakt monosachariden met behulp van zonlicht en zet die onder bepaalde omstandigheden om in zetmeel, aminozuren of vetzuren. De vetzuren kunnen worden gebruikt als grondstof voor de productie van plantaardige olie.

(1p) Hoe noemen we het proces dat de alg gebruikt voor het maken van vetzuren uit monosachariden?

Onverzadigde vetten

Onverzadigde vetten dragen bij aan een gezonde bloeddruk doordat ze de wanden van de bloedvaten gunstig beïnvloeden. Naomi wil nu zelf een avocadoplant gaan kweken. Op een website leest zij: “Voor een goede groei van de avocadoplant mag de temperatuur niet onder de 10 °C komen en moet de bodem niet te droog zijn. Avocadoplanten wortelen voornamelijk in de bovenste laag van de bodem en bezitten weinig wortelhaartjes.

Maar als de grond rondom de wortels continu nat is, gaan de wortels rotten. Een belangrijke veroorzaker van wortelrot is fytoftora (Phytophthora cinnamomi).” Naomi gebruikt de pit van een avocado die zij in de supermarkt heeft gekocht om een avocadoplant te kweken. Nadat de pit is gekiemd, doet ze hem in een pot met luchtige grond. Naomi plaatst de pot in een helder verlichte ruimte met een constante temperatuur van 11 °C. Ze geeft de gekiemde pit weinig water.

Milieufactoren zijn:

1 temperatuur

2 water

3 zuurstof

(2p) Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer erachter of de betreffende factor wel of niet beperkend kan zijn voor de groei van de avocadoplant in deze situatie.

Onverzadigde vetten

Onverzadigde vetten dragen bij aan een gezonde bloeddruk doordat ze de wanden van de bloedvaten gunstig beïnvloeden. Naomi wil nu zelf een avocadoplant gaan kweken. Op een website leest zij: “Voor een goede groei van de avocadoplant mag de temperatuur niet onder de 10 °C komen en moet de bodem niet te droog zijn. Avocadoplanten wortelen voornamelijk in de bovenste laag van de bodem en bezitten weinig wortelhaartjes.

Maar als de grond rondom de wortels continu nat is, gaan de wortels rotten. Een belangrijke veroorzaker van wortelrot is fytoftora (Phytophthora cinnamomi).” Naomi gebruikt de pit van een avocado die zij in de supermarkt heeft gekocht om een avocadoplant te kweken. Nadat de pit is gekiemd, doet ze hem in een pot met luchtige grond. Naomi plaatst de pot in een helder verlichte ruimte met een constante temperatuur van 11 °C. Ze geeft de gekiemde pit weinig water.

Als het lang en hard regent op een avocadoplantage kan de grond verzadigd raken met water waardoor de wortels van de avocadoplanten verzwakt raken. Dit maakt het voor de zoösporen gemakkelijker om de plantenwortels binnen te dringen. Een belangrijke oorzaak van de verzwakking van de wortels is een afname van de stofwisseling in de wortelcellen.

(1p)Verklaar hoe de met water verzadigde bodem leidt tot een afname van de stofwisseling in de wortelcellen.

Groenten telen op Mars
Wouter onderzoekt voor zijn profielwerkstuk de mogelijkheid om voedselgewassen te verbouwen op Mars. Hij raakte geïnteresseerd nadat hij een nieuws-item zag waarin ecoloog Wieger Wamelink van Wageningen Universiteit vertelt met succes tomaten, bonen, worteltjes en aardappelen te hebben gekweekt op ‘marszand’. Nadat Wouter contact opnam met de onderzoeker, kreeg hij marszand om zelf enkele experimenten mee uit te voeren. Het marszand dat Wouter gebruikt, komt niet echt van Mars, maar is zand van vulkanische bodems op Hawaii. Dit zand vertoont grote gelijkenis met de bodem van Mars die de Marsrover Curiosity (afbeelding 1) analyseerde. Zand op Mars blijkt vooral fosfor, ijzeroxiden en stikstof te bevatten, maar ook enkele zware metalen.

Naast de samenstelling van de bodem zijn er op Mars nog meer abiotische factoren die de plantengroei zullen beïnvloeden. De gemiddelde temperatuur op Mars is –55 °C. De luchtdruk op Mars is zeer laag, waardoor water heel snel zal verdampen via de huidmondjes. Ook de samenstelling van de atmosfeer is anders dan op aarde (tabel 1).

Het verschil in abiotische factoren heeft gevolgen voor processen in de plant. Hierover worden drie uitspraken gedaan:

1 Door de samenstelling van de Mars-atmosfeer zullen de huidmondjes van planten op Mars langer open moeten zijn dan op aarde.
2 Zuurstof vormt op Mars een beperkende factor voor de fotosynthese.
3 De temperatuur vormt op Mars een beperkende factor voor de enzymactiviteit in planten.
(2p)Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer erachter of de betreffende uitspraak juist of onjuist is.

Zombieplanten

‘Plants versus zombies’ is een videospelletje waarin planten vechten tegen zombies. In werkelijkheid zijn sommige planten zelf zombies. Wetenschappers hebben ontdekt hoe bepaalde bacteriën sommige planten tot levende doden transformeren. Deze bacteriën, fytoplasma’s genaamd,  kunnen een verscheidenheid aan gewassen besmetten, zoals tomatenplanten en appelbomen. Fytoplasma’s leven en vermenigvuldigen zich in transportweefsel van deze planten. De bacteriën verhinderen de ontwikkeling van bloemen en stimuleren de vorming van extra bladeren. De geïnfecteerde plant kan zich hierdoor niet meer voortplanten en dient als groeiende voedselbron voor de bacteriën, vandaar de term zombieplanten.

(2p)Leg uit dat het voor fytoplasma’s gunstig is dat de geïnfecteerde plant bladeren vormt in plaats van bloemen.

Vleermuizen bedreigd!
In Noord-Amerika werden in 2006 opeens veel dode vleermuizen gevonden. Ze bleken besmet met een schimmel. Onderzoekers doen onderzoek om het uitsterven van vleermuissoorten te voorkomen. De schimmel Pseudogymnoascus destructans tast het huidweefsel van de snuit, oren en vleugels van vleermuizen aan. Doordat de neus
wit kleurt (afbeelding 1) wordt de ziekte witteneuzensyndroom (WNS) genoemd.

Als de vleermuizen vaak ontwaken tijdens hun winterslaap, raakt hun vetreserve eerder op. Dit zou de waargenomen sterfte kunnen verklaren.

(2p)Leg uit hoe het vaker ontwaken leidt tot het eerder opraken van de vetreserve.

Een nieuwe hartklep, door het lichaam zelf gemaakt
In Nederland worden jaarlijks ongeveer vijfduizend hartkleppen vervangen door kunsthartkleppen. Bij kinderen met een kunsthartklep, moet de klep meerdere keren worden vervangen, omdat een kunsthartklep niet meegroeit. Biomedisch ingenieur Carlijn Bouten werkt aan een oplossing
voor dit probleem.
In het hart zijn vier kleppen aanwezig:
twee slagaderkleppen (afbeelding 1, Q en R)
twee kleppen tussen de boezems en kamers (afbeelding 1, P en S)

Twee mogelijke hartafwijkingen zijn:
1 De aortaklep is te stug en opent daardoor niet goed.
2 De aortaklep is te slap en sluit daardoor niet goed.
Bij welke afwijking stroomt er per minuut minder bloed door de aorta naar de organen in het lichaam, in vergelijking met een normaal functionerend hart bij een gelijke inspanning van de hartspier? Als er minder bloed naar de organen stroomt, ontstaat eerder vermoeidheid door een gebrek aan energie.
(2p)Leg uit waardoor energiegebrek ontstaat als er minder bloed naar de organen stroomt.

Last van de eikenprocessierups
Geert komt thuis van een schoolkamp met op zijn borst en armen rode bultjes die erg jeuken. De bultjes zijn veroorzaakt door brandharen van
eikenprocessierupsen. De eikenprocessierups (afbeelding 1) is de larve van de nachtvlinder Thaumetopoea processionea.

De rupsen leven in eiken, waar ze van de bladeren eten. Het lichaam van de eikenprocessierups is bedekt met lange witte haren, met daartussen korte, zwarte brandharen. Eén rups kan 700.000 brandharen hebben. Als de rupsen of de nesten waarin ze zich bevinden worden verstoord, laten de brandharen los. Een brandhaar (afbeelding 2) kan bij de mens een hevig jeukend bultje veroorzaken. Sinds 1990 is het aantal eikenprocessierupsen sterk toegenomen. Dit komt mogelijk door klimaatverandering, door een afname in de biodiversiteit of door een combinatie hiervan. Er zijn meerdere vlinders waarvan de rupsen brandharen hebben die huidirritatie kunnen veroorzaken.

De brandharen zitten ook in de kleren die Geert tijdens het kamp gedragen heeft. Door de kleine weerhaakjes zijn de brandharen moeilijk
te verwijderen. Om de brandharen onschadelijk te maken, wil Geert de kleren wassen bij 60 °C. Geerts vader stelt voor om de kleren een nacht
in de vriezer (–20 °C) te leggen.
(1p)Welke temperatuur is het meest geschikt om thaumetopoïne onschadelijk te maken: 60 °C of –20 °C? Verklaar je keuze.

Last van de eikenprocessierups
Geert komt thuis van een schoolkamp met op zijn borst en armen rode bultjes die erg jeuken. De bultjes zijn veroorzaakt door brandharen van
eikenprocessierupsen. De eikenprocessierups (afbeelding 1) is de larve van de nachtvlinder Thaumetopoea processionea.

De rupsen leven in eiken, waar ze van de bladeren eten. Het lichaam van de eikenprocessierups is bedekt met lange witte haren, met daartussen korte, zwarte brandharen. Eén rups kan 700.000 brandharen hebben. Als de rupsen of de nesten waarin ze zich bevinden worden verstoord, laten de brandharen los. Een brandhaar (afbeelding 2) kan bij de mens een hevig jeukend bultje veroorzaken. Sinds 1990 is het aantal eikenprocessierupsen sterk toegenomen. Dit komt mogelijk door klimaatverandering, door een afname in de biodiversiteit of door een combinatie hiervan. Er zijn meerdere vlinders waarvan de rupsen brandharen hebben die huidirritatie kunnen veroorzaken.

Eiken die zijn aangevreten door eikenprocessierupsen produceren kleinere eikels dan vergelijkbare eiken zonder rupsen.
(2p)Beredeneer dit.

Quinoa
Anouk heeft tuinbouw en akkerbouw aan de HAS Hogeschool gestudeerd. Tijdens haar stage in Peru heeft ze kennisgemaakt met de teelt van
quinoa. Als ze na haar studie het akkerbouwbedrijf van haar ouders overneemt, besluit ze ook quinoa te gaan telen. Quinoa (Chenopodium quinoa,
afbeelding 1)

is een gewas dat al eeuwen geteeld wordt in Bolivia en Peru. De plant vormt grote trossen met kleine eetbare zaadjes die een
hoge voedingswaarde hebben. Quinoa is een zeer tolerant gewas, vooral wat droogte betreft. Het verdraagt zowel hoge temperaturen als nachtvorst, en kan ook op verzilte bodems groeien.

Anouk zaait de quinoa in maart. Nadat de zaden gekiemd zijn, groeien de planten goed. De biomassa van quinoaplanten kan snel toenemen: in vijf
maanden groeit er uit een zaadje een forse plant van 1 tot 1,5 meter hoogte. In Peru wordt van quinoa het drankje chicha gemaakt. Anouk wil dit ook
proberen. Ze vermaalt quinoazaden, voegt water toe en steriliseert het mengsel door het tien minuten te verhitten tot 95 °C. Vervolgens voegt ze
er melkzuurbacteriën aan toe. Na een paar dagen is de chicha klaar. Het melkzuur geeft het drankje een lichtzure, frisse smaak.
(1p)Noteer de naam van het proces waarbij melkzuur ontstaat.

Gifkikkers
Na het zien van een documentaire over het Amazonewoud, raakt Mare geïnteresseerd in gifkikkers. Ze zoekt naar informatie over deze dieren en over de mogelijkheid om zelf gifkikkers te houden. Mare denkt erover om een terrarium in te richten voor driekleurige gifkikkers (Epipedobates tricolor, afbeelding 1). Op een website leest ze: De ideale temperatuur overdag voor de driekleurige gifkikker is 23 °C, in ieder geval tussen de 20 en 25 °C. ’s Nachts mag de temperatuur niet lager worden dan 15 °C. De luchtvochtigheid is
minimaal 80 procent. Het terrarium richt je in met klimplanten en bromelia’s, en op de bodem maak je voldoende schuilplaatsen. Je voert de gifkikkers met fruitvliegjes en
keverlarven.

Over de driekleurige gifkikkers worden de volgende uitspraken gedaan:
1 De optimumtemperatuur is 25 °C.
2 De habitat wordt bepaald door de biotische en abiotische factoren.
3 Luchtvochtigheid en temperatuur zijn abiotische factoren.
(2p)Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer erachter of de betreffende uitspraak juist of onjuist is

Hond speurt naar zieke boom
De Amerikaanse plantenziektekundige Tim Gottwald traint honden om de gele-drakenziekte in een vroeg stadium op te sporen bij citrusbomen. De gele-drakenziekte wordt veroorzaakt door de bacterie Liberibacter asiaticus. Deze bacterie wordt verspreid via bladvlooien (afbeelding 1) die plantensap opzuigen uit de bastvaten van citrus-soorten.
De ziekte kan hele sinaasappel- en citroenplantages verwoesten.

Als een bladvlo met de bacterie is besmet en hij zijn snuit in een blad van een citrusboom prikt, komen de bacteriën in een bastvat terecht. Citrusbomen zijn tegen verschillende
ziekteverwekkers beschermd doordat de cellen die zich naast de bastvaten bevinden, eiwit-splitsende enzymen (PLCP-enzymen) produceren. Deze enzymen verhinderen dat ziekteverwekkers zich kunnen vermenigvuldigen. De bacterie L. asiaticus geeft echter een bepaald eiwit (SDE1) af, dat de werking van PLCP-enzymen blokkeert. In afbeelding 2 zijn met nummers drie eiwitten aangegeven die aanwezig zijn in cellen in en rondom een bastvat dat geïnfecteerd is met de bacterie L. asiaticus.
Deze eiwitten zijn:
 geïnactiveerd PLCP-enzym
 SDE1
 werkzaam PLCP-enzym

(1p)Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer erachter welk eiwit met het betreffende nummer in afbeelding 2 is aangegeven.

Hond speurt naar zieke boom
De Amerikaanse plantenziektekundige Tim Gottwald traint honden om de gele-drakenziekte in een vroeg stadium op te sporen bij citrusbomen. De gele-drakenziekte wordt veroorzaakt door de bacterie Liberibacter asiaticus. Deze bacterie wordt verspreid via bladvlooien (afbeelding 1) die plantensap opzuigen uit de bastvaten van citrus-soorten.
De ziekte kan hele sinaasappel- en citroenplantages verwoesten.

Als een bladvlo met de bacterie is besmet en hij zijn snuit in een blad van een citrusboom prikt, komen de bacteriën in een bastvat terecht. Citrusbomen zijn tegen verschillende
ziekteverwekkers beschermd doordat de cellen die zich naast de bastvaten bevinden, eiwit-splitsende enzymen (PLCP-enzymen) produceren. De bladeren van een citrusboom worden enkele maanden na de infectie geel, waardoor de vruchten niet afrijpen, klein blijven en vroegtijdig van de boom vallen.
(2p)Leg uit waardoor de vruchten klein blijven als de bladeren geel worden.

Levertransplantatie
Jan heeft een infectie met het hepatitis C-virus gehad, waardoor zijn lever chronisch ontstoken is. Dit heeft geleid tot de vorming van littekenweefsel. Omdat zijn leverfunctie sterk is afgenomen, komt hij in aanmerking voor een levertransplantatie. Het hepatitis C-virus is een RNA-virus dat hoofdzakelijk wordt overgedragen via bloed-bloedcontact. De chronische hepatitis C-infectie werd bij Jan aangetoond met behulp van bloedonderzoek. Bij dit bloedonderzoek werd gezocht naar antistoffen tegen hepatitis C.
Door de chronische ontsteking van Jans lever zijn veel levercellen beschadigd geraakt en vervolgens afgestorven. Op deze plaatsen is littekenweefsel ontstaan. Door de vorming van littekenweefsel sterven ook steeds meer niet-geïnfecteerde cellen. Deze toestand van de lever wordt levercirrose genoemd. Omdat de leverfunctie bij Jan hierdoor te veel is
afgenomen, is een levertransplantatie nodig. Er is een donorlever voor Jan beschikbaar gekomen, maar deze is niet in goede staat. Vincent de Meyer, transplantatiearts van het Universitair Medisch Centrum Groningen, heeft een methode om de kwaliteit van een slechte donorlever te verbeteren. Eerst koppelt hij de bloedvaten van de lever aan een machine en plaatst hij de lever in een bak met een koude (4 tot 12 °C), zuurstofrijke spoelvloeistof. Via de bloedvaten wordt deze vloeistof door de lever gepompt. Na een uur wordt de vloeistof langzaam opgewarmd tot 37 °C. Ondertussen wordt de werking van de lever regelmatig gecontroleerd. De afbraak van melkzuur in de lever wordt gecontroleerd door de pH te meten van de spoelvloeistof die uit de lever stroomt. Ook wordt gemeten hoeveel gal de lever produceert.
(1p)Noteer bij welk celproces het melkzuur is ontstaan.

Levertransplantatie
Jan heeft een infectie met het hepatitis C-virus gehad, waardoor zijn lever chronisch ontstoken is. Dit heeft geleid tot de vorming van littekenweefsel. Omdat zijn leverfunctie sterk is afgenomen, komt hij in aanmerking voor een levertransplantatie. Het hepatitis C-virus is een RNA-virus dat hoofdzakelijk wordt overgedragen via bloed-bloedcontact. De chronische hepatitis C-infectie werd bij Jan aangetoond met behulp van bloedonderzoek. Bij dit bloedonderzoek werd gezocht naar antistoffen tegen hepatitis C.
Door de chronische ontsteking van Jans lever zijn veel levercellen beschadigd geraakt en vervolgens afgestorven. Op deze plaatsen is littekenweefsel ontstaan. Door de vorming van littekenweefsel sterven ook steeds meer niet-geïnfecteerde cellen. Deze toestand van de lever wordt levercirrose genoemd. Omdat de leverfunctie bij Jan hierdoor te veel is
afgenomen, is een levertransplantatie nodig. Er is een donorlever voor Jan beschikbaar gekomen, maar deze is niet in goede staat. Vincent de Meyer, transplantatiearts van het Universitair Medisch Centrum Groningen, heeft een methode om de kwaliteit van een slechte donorlever te verbeteren. Eerst koppelt hij de bloedvaten van de lever aan een machine en plaatst hij de lever in een bak met een koude (4 tot 12 °C), zuurstofrijke spoelvloeistof. Via de bloedvaten wordt deze vloeistof door de lever gepompt. Door het opwarmen verlopen de celprocessen in de lever steeds sneller.
(1p)Verklaar dit.

Aquaponics
Tijdens het bekijken van een website met suggesties voor profielwerkstukken raken Joey en Tom geïnteresseerd in het onderwerp aquaponics (afbeelding 1).

Aquaponics: planten kweken op vissenpoep Een nieuwe duurzame manier om voedsel te produceren! Met de toenemende wereldbevolking wordt het zoetwaterverbruik steeds groter. Er zal dus met minder water meer voedsel moeten worden geproduceerd. Aquaponics is een gesloten ecosysteem waarbij planten op kleikorrels worden gekweekt. De voedingsstoffen die de planten gebruiken, komen uit de ontlasting van vissen en het waterverbruik is 80-90% lager dan in de traditionele tuinbouw. Daarmee is aquaponics een duurzame manier van voedselproductie, waarbij zowel groente als vis wordt gekweekt. Alleen visvoer moet worden toegevoegd. Joey en Tom vinden aquaponics geen gesloten ecosysteem omdat niet
alle kringlopen van stoffen gesloten zijn. Zo wordt er bijvoorbeeld water verbruikt. Op de website van de universiteit van Hawaii vindt Tom een schematische weergave van een aquaponics-opstelling (afbeelding 2).

Het water waarin de vissen zwemmen, wordt opgepompt en komt, gezuiverd door bacteriën in de kleikorrels, weer terug. Door het houten deksel komt er geen licht in de vistank.
(2p)Wat is de functie van het houten deksel? Het voorkomt dat…

Het smaakt naar nootjes, maar dan met pootjes
Karin eet al een aantal jaren vegetarisch. In die jaren heeft ze steeds meer argumenten gevonden die haar keuze ondersteunen geen vlees meer te eten. De productie van vlees is in vergelijking met de productie van plantaardig
voedsel niet erg duurzaam, want:
 bij veeteelt komt het broeikasgas methaan vrij;
 de import van veevoer uit andere continenten verstoort de stikstofkringloop, zowel in het land waar planten voor het veevoer worden geteeld als in het land van de vleesproductie;
 voor een kilogram vlees is veel meer landbouwgrond nodig dan voor een kilogram plantaardig voedsel met een gelijkwaardige voedingswaarde, zoals peulvruchten en noten.

Tijdens een kookworkshop maakt Karin kennis met een alternatieve eiwitbron: insecten, zoals sprinkhanen en meelwormen. Deze dieren zijn makkelijk te kweken. Ook hebben insecten een hoge voedselconversie:
voor een kilogram rundvlees is tien kilogram voer nodig, voor een kilogram insecten slechts drie kilogram.
(2p)Welk verschil tussen runderen en insecten zal de belangrijkste oorzaak zijn van dit grote verschil in voedselconversie?

Energiedrankjes
Mario en Hannah drinken, net als veel andere jongeren, regelmatig een energiedrankje. Toch is het gebruik van energiedrankjes niet zonder risico’s: steeds meer jongeren komen met hartproblemen in het ziekenhuis. Energiedrankjes (energydrinks) bevatten een hoge concentratie suiker en cafeïne. Daarnaast zijn andere oppeppende stoffen toegevoegd. Mario drinkt energiedrankjes wanneer hij tot diep in de nacht doorleert voor een proefwerk. Hij heeft ervaren dat dit zijn concentratie vergroot en hem wakker houdt. In afbeelding 1 zijn in een lengtedoorsnede van de hersenen en een deel van het ruggenmerg de verschillende delen met letters aangegeven.

Inname van een energiedrankje heeft effect op de werking van het hart en op de bloeddruk. Hannah is wielrenster. Tijdens haar ritten drinkt ze soms een blikje energiedrank om haar vocht- en  brandstofvoorraad aan te vullen. Hannahs glycogeenvoorraad is genoeg voor zestig tot negentig minuten intensief sporten. Tijdens langere ritten neemt ze koolhydraten in om te voorkomen dat ze ‘pap in de benen’ krijgt. Wielrenners bedoelen daarmee  dat ze onvoldoende kracht in hun benen hebben om het hoge tempo vol te kunnen houden.
Gebeurtenissen die hierbij plaatsvinden zijn:
1 afname van de dissimilatie
2 uitputting van de glycogeenvoorraad in de spiercellen
3 vermindering van samentrekking van de spiervezels
(1p)In welke volgorde vinden deze gebeurtenissen dan plaats? Noteer de nummers in de juiste volgorde.

Rifbollen
Om de afname van het aantal diersoorten in het Grevelingenmeer te stoppen werd er 15 jaar geleden een kunstmatig rif aangelegd. Al na een paar jaar werd het rif een populaire plek voor duikers. Na de bouw van de Brouwersdam verdween de getijdenstroom in het Grevelingenmeer (afbeelding 1) waardoor steeds meer van de stenige bodem bedekt raakte met zand en slib. Juist op stenige plekken kunnen  holtedieren, sponzen en planten (zoals wieren) groeien, waartussen vissen, kreeften, krabben en andere dieren beschutting en voedsel zoeken.
Het kunstmatig rif van betonnen rifbollen (afbeelding 2) biedt deze organismen weer een plaats om te leven.

Rifbollen worden geplaatst op plekken waar het water 5 tot 9 meter diep is.
(2p)Leg uit waardoor de groei van wieren op de rifbollen afneemt als deze dieper geplaatst worden.

Rifbollen
Om de afname van het aantal diersoorten in het Grevelingenmeer te stoppen werd er 15 jaar geleden een kunstmatig rif aangelegd. Al na een paar jaar werd het rif een populaire plek voor duikers. Na de bouw van de Brouwersdam verdween de getijdenstroom in het Grevelingenmeer (afbeelding 1) waardoor steeds meer van de stenige bodem bedekt raakte met zand en slib. Juist op stenige plekken kunnen  holtedieren, sponzen en planten (zoals wieren) groeien, waartussen vissen, kreeften, krabben en andere dieren beschutting en voedsel zoeken.
Het kunstmatig rif van betonnen rifbollen (afbeelding 2) biedt deze organismen weer een plaats om te leven.

Dat het water bijna altijd helder is, draagt zeker bij aan de populariteit van het Grevelingenmeer in de duiksport. De algenbloei die in mei het water van de Oosterschelde meestal in een troebele groene soep verandert, komt hier niet voor. Er stroomt geen rivierwater naar het Grevelingenmeer, waardoor het water voedselarm blijft: het water bevat relatief weinig nitraat. Hierdoor kunnen kokkels, mosselen en dierlijk plankton de populatiedichtheid van de algen laag houden. In een laboratorium wordt een experiment uitgevoerd waarbij de groeisnelheid van algenpopulaties wordt bepaald bij verschillende
nitraatconcentraties. De algen zijn afkomstig uit het water van het Grevelingenmeer. In afbeelding 3 is het resultaat van dit onderzoek weergegeven.

Onder de optimumkromme zijn vijf punten met een letter aangegeven.

(1p)Welke letter geeft de nitraatconcentratie van het water in het Grevelingenmeer aan?

Longinfecties bij CF-patiënten
Wetenschappers hebben mogelijk ontdekt waardoor de longen van patiënten met taaislijmziekte snel geïnfecteerd raken. Deze ontdekking zou kunnen leiden tot een behandelmethode om longinfecties bij deze patiënten te voorkomen. Patiënten met taaislijmziekte (cystische fibrose, CF) hebben een afwijking in het CFTR-gen waardoor de slijmvliezen in het lichaam dik, taai slijm produceren. Het was tot nu toe onduidelijk hoe dit in de longen leidt tot een verstoorde afweer, bijvoorbeeld tegen bacteriën. Nu blijkt dat bij patiënten met CF de dunne slijmlaag van het longslijmvlies zuurder is dan bij gezonde personen. Hierdoor worden ingeademde bacteriën niet gedood door lysozymen. Dit probleem kan mogelijk in een vroeg stadium worden aangepakt door de slijmlaag minder zuur te maken.

Verklaar waardoor lysozymen niet goed werken in de zure slijmlaag bij CF-patiënten.