BIOLOGIE - Examenreader Neurobiologie 2007-2008

Examenreader NeurobiologieINHOUD 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. SAMENVATTING HORMONEN (transparanten) ....................................................................................... 3 HERHALINGSOPDRACHT HORMONEN ................................................................................................... 8 SAMENVATTING BOUW VAN HET CZS (transparanten) ....................................................................... 9 OEFENVRAGEN OVER DE BOUW VAN HET CZS ............................................................................... 16 ANTWOORDEN VAN DE OEFENVRAGEN OVER DE BOUW VAN HET CZS ................................. 19 SAMENVATTING IMPULSGELEIDING EN IMPULSOVERDRACHT (transparanten) ...................... 20 OEFENVRAGEN OVER IMPULSGELEIDING EN IMPULSOVERDRACHT ....................................... 27 9. ANTWOORDEN VAN DE OEFENVRAGEN OVER IMPULSGELEIDING EN IMPULSOVERDRACHT ............................................................................................................................... 32 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. SAMENVATTING ZINTUIGEN (transparanten) ....................................................................................... 33 THEORIE EN EXPERIMENTEN STEREOSCOPIE ................................................................................ 36 ANTWOORDEN THEORIE EN EXPERIMENTEN STEREOSCOPIE .................................................. 40 OEFENVRAGEN OVER ZINTUIGEN (algemeen, gezichtszintuig, evenwichtszintuig) ................... 41 ANTWOORDEN VAN DE OEFENVRAGEN OVER ZINTUIGEN .......................................................... 48 SAMENVATTING SPIERENSTELSEL ...................................................................................................... 49 OEFENVRAGEN OVER HET SPIERSTELSEL ....................................................................................... 56 ANTWOORDEN VAN DE OEFENVRAGEN OVER HET SPIERSTELSEL ......................................... 58 SAMENVATTING HORMONEN EN HORMOONKLIEREN (door leerlingen) ..................................... 59 SAMENVATTING HORMONEN (transparanten) Het hypothalamus-hypofyse-complex        De hypothalamus ligt midden in je hoofd. Daaronder ligt de hypofyse. Die bestaat uit een voorkwab en een achterkwab. De hypothalamus bestaat uit neurosecretorische cellen: zenuwcellen die hormonen kunnen afgeven. Als zenuwcellen in de hypothalamus bepaalde impulsen ontvangen, maken ze hormonen die worden afgegeven aan het bloed. Sommige zenuwcellen in de hypothalamus geven hun hormonen rechtstreeks af aan het bloed in de hypofyse-achterkwab. Andere zenuwcellen geven hun hormonen af aan het bloed dat van de hypothalamus naar de hypofyse-voorkwab stroomt. In de voorkwab worden daarop hormonen gemaakt en afgegeven die vervolgens door het hele lichaam stromen. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 3 waaronder de hypothalamus. Thyroxine wordt aan het bloed afgegeven. En dus zal de schildklier minder Thyroxine afgeven. opslagorganen: aanspreken opgeslagen reserves etc. Je zintuigen registreren dit en sturen die informatie naar de hersenen. Dat activeert cellen in je lichaam tot verhoogde activiteit (spiercellen: rillen. Door de verhoogde verbranding ontstaat energie (spiercellen: rillen) en warmte. Langzaamaan word je kerntemperatuur warmer. Daardoor krijg je het warm. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 4 .). De hypothalamus gaat hierdoor minder TRH afgegeven.Een voorbeeld van een regelkring: Regelkring / terugkoppelingsschema / feedback-mechanisme van de schildklier            De hypothalamus geeft Thyreotropine releasing hormone (TRH) af aan het bloed dat vervolgens naar de hypofyse stroomt. De hypofyse reageert door schildklierstimulerend hormoon (thyroid stimulating hormone (TSH)) aan het bloed af te geven: In de schildklier zet die stof aan tot productie van Thyroxine. En dus zal de hypofyse minder TSH afgeven. waarna reacties op gang komen.  bijnieren. chemisch en functioneel samen!  Zij zijn aan elkaar verbonden via het hypothalamus-hypofyse systeem. Dit doelorgaan bevat receptoren op de membraan waaraan het hormoon kan binden.  schildklier.  bijschildklieren.  eierstokken.  alvleesklier.  hypofyse. Misverstanden weggewerkt: 1.  De hypothalamus bestaat uit neurosecretorische cellen: zenuwcellen die hormonen kunnen afgeven. Ze zijn zelf niet in staat bepaalde chemische reacties te versnellen of te vertragen! 2.  Feedback regulatie komt zowel voor in het hormoonstelsel als in het zenuwstelsel. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 5 .  pijnappelklier.  Chemische stoffen als adrenaline kunnen zowel een hormoon zijn als een signaal in het zenuwstelsel. 3.De belangrijkste hormoonklieren in je lichaam Van boven naar beneden:  Hypothalamus.  zwezerik. Hormonen werken heel specifiek op een doelorgaan.  zaadballen. Hormonen zijn geen enzymen. Het zenuwstelsel en het hormoonstelsel kun je niet los van elkaar zien:  Het hormoonstelsel en het zenuwstelsel hangen structureel. Hormonen en hormoonklieren in je lichaam Èn:  -Bijniermerg: productie adrenaline en noradrenaline  -Pijnappelklier: betrokken bij dag/nacht ritme  -Zwezerik (thymus): functie bij afweer Recent inzicht: ook vetweefsel is een hormoonklier. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 6 . Mogelijk wordt prostaatkanker bij oudere mannen daardoor veroorzaakt. mannen en vrouwen hebben een verschillend type vetweefsel. dat verschillende effecten heeft. Stimuleert de schildklier tot afgifte van Schildklierhormoon (TH). Is betrokken bij de afweer. Stimuleert de groei van het baarmoederslijmvlies. veroorzaakt secundaire geslachtskenmerken. Nieren Baarmoeder en borsten Hele lichaam (vooral botten) Borsten Schildklier Bijnierschors Follikel/zaadcellen Eierstokken en zaadballen Hele lichaam Lever en spieren Lever en spieren Hele lichaam Functie van hormoon Zorgen voor vrijmaken van hormonen uit de hypofyse. Stimuleert de melkproductie en –afgifte. Stimuleert de samentrekking van de baarmoeder en van de melkklieren in de borsten Stimuleert de groei tot de puberteit. Stimuleert de zaadcelproductie. samentrekking van bepaalde bloedvaten (maakt lichaam klaar voor actie). Stimuleert de bijnierschors tot afgifte van Corticosteroiden.Overzicht hormoonklieren en hormonen Hormoonklieren Hypothelamus Hormonen Hormonen die vrijkomen in de hypofyseachterkwab en hormonen die de hypofysevoorkwab reguleren. Hypolyse-acherkwab Anti-diuretisch hormoon (ADH) Oxytocine Hypolyse-voorkwab Groeihormoon (GH) Prolactine (PRL) Schildklierstimulerend hormoon (TSH) Bijnierschorsstimulerend hormoon (ACTH) Follikelstimuleend hormoon (FSH) Luteiniserend hormoon (LH) Schildklier Alvleesklier Alvleesklier Bijnierschors Schildklierhormoon (TH) Insuline Glucagon Coticostrioden zoals Cortisol Veroorzaakt verminderde waterafgifte door de nieren. Is betrokken bij het dag/nacht ritme. verhoging van de bloeddruk. Stimuleert en handhaaft de mate van dissimilatie. onderdrukking van het immuunsysteem. Verlaagt de glucoseconcentratie van het bloed door de omzetting in glycogeen en opslag van glycogeen in de lever en in de spieren. daarna het toenemen van spiermassa bij trainen. Stimuleert de eierstokken en zaadballen tot het maken van geslachtshormonen. veroorzaakt secundaire geslachtskenmerken. Zorgt voor een korte termijn stressrespons door een snelle omzetting van glycogeen in glucose. Doelorgaan van hormoon Hypofyse Bijniermerg Adrinaline en Noradrenaline Hele lichaam Testes Eierstrokken Eierstrokken Thymus Pijnappelklier Testosteron Oestrogeen Progresteron Thymosine Melatonine Zaadballen en hele lichaam Baarmoeder en hele lichaam Baarmoeder Het lichaam BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 7 . Verhoogt de glucoseconcentratie van het bloed door de omzetting van glycogeen uit de lever en de spieren. Stimuleert de productie van eicellen en zaadcellen. Zorgt voor een lange termijn stressrespons door een omzetting van eiwitten en vetzuren in glucose. verhoging van de metabolische activiteit. Stimuleert de groei van het baarmoederslijmvlies. Klasgenoten die niets van de hormoonklier weten. Groep 1 2 3 4 5 6 Hormoonklier schildklier pijnappelklier (epifyse) bijnieren eilandjes van Langerhans testes hypofyse-voorkwab ovaria hypofyse-voorkwab placenta hypofyse-voorkwab hypofyse-achterkwab hypofyse-achterkwab Hormoon/hormonen schildklierhormoon (thyroxine) melatonine adrenaline en cortisol insuline en glucagon testosteron FSH en LH oestrogeen. Werk dan pas de samenvatting uit. HERHALINGSOPDRACHT HORMONEN (Opdracht bij hoofdstuk 11.1.  Lees eerst alle opdrachten door om een totaalbeeld van de opdracht te krijgen. Nectar deel 1)  Hieronder staat een lijst met de belangrijkste hormoonklieren en de hormonen die ze maken. Beschrijf in ieder geval ook in woorden (in detail) de functie van de hormoonklier en de precieze werking en regulatie van het hormoon. moeten de informatie zonder meer kunnen begrijpen. Maak daarna eerst een ruwe opzet. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 8 .  In een viertal werk je aan één van die hormoonklieren. Besluit eerst welke informatie over de functie van de hormoonklier en de werking van het hormoon in het doelorgaan je in de samenvatting wilt opnemen.  Jullie hebben anderhalve les de tijd voor onderstaande opdrachten. Gebruik in ieder geval ook één of meerdere figuren of schema‟s (bijvoorbeeld de figuur die je van je docent krijgt). NB wees helder en volledig in je formuleringen. progesteron FSH en LH HCG prolactine oxytocine antidiuretisch hormoon (ADH) 7 Opdracht 1: (15 minuten) Nu gaan jullie een digitale samenvatting maken (maximaal één A4‟tje). dendrieten en een axon Je lichaam bevat meer dan 100 miljard neuronen! BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 9 . SAMENVATTING BOUW VAN HET CZS (transparanten) Het zenuwstelsel bestaat uit twee delen: 1. maar vooral in de hersenen en het ruggenmerg  bestaan uit een cellichaam. hersenstam. Perifere zenuwstelsel: zenuwen en zenuwcellen die overal door het lichaam lopen buiten de schedel en wervelkolom 2. Centrale zenuwstelsel (CZS): grote hersenen. Algemene werking van het zenuwstelsel: Zenuwcellen (neuronen):  verzorgen de communicatie tussen de cellen in het lichaam  zijn overal in het lichaam te vinden. ruggenmerg. kleine hersenen.2. Doordat de cellichamen altijd groepsgewijs voorkomen is er met het blote oog te zien waar ze zitten.Drie typen zenuwcellen:  sensorische zenuwcellen: geven signalen door naar het CZS  motorische zenuwcellen: geven signalen door vanuit het CZS  schakelcellen: geven signalen door binnen het CZS Zenuwcellen bestaan uit:  een cellichaam: de kern bepaalt de eigenschappen van de cel  dendrieten: voeren signalen aan  een axon: voert een signaal af Een axon heeft een myelineschede als isolatiemateriaal. De schede heeft een verknoopte structuur: knopen (cellen van Schwann) en insnoeringen (knopen van Ranvier) wisselen elkaar af. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 10 . Daardoor zijn ze goed zichtbaar. De zenuwcellen hebben een grijze kleur en de myeline is wit. a. hoestreflex. Dat wil zeggen dat alle sensorische neuronen op een bepaalde plaats worden uitgeschakeld. Zal deze patiënt de hand in een reflex terugtrekken? BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 11 . Als je bij deze patiënt met een gloeiend heet voorwerp de hand aanraakt. Bij een patiënt met een hoge dwarslaesie is het ruggenmerg onderbroken ter hoogte van de hals. Is het mogelijk dat een patiënt tijdens deze behandeling deze hand bewust terugtrekt? 2. a. pupilreflex en slikreflex. een deel van het centrale zenuwstelsel en een effector (spier of klier)  dient ter bescherming van het lichaam / het handhaven van bepaalde houdingen / het regelen van processen in het lichaam Voorbeelden: kniepeesreflex. Bij de behandeling van pijnlijke wonden worden patiënten soms plaatselijk verdoofd.Een reflex(boog):  is een reactie op een prikkel die plaats heeft zonder of voordat we ons ervan bewust zijn  bestaat uit een receptor. Oefeningen: (in tweetallen) 1. zal deze dan pijn voelen? b. Is het mogelijk dat een patiënt tijdens deze behandeling zijn hand in een reflex terugtrekt? b. Bouw centrale zenuwstelsel Ruggenmerg:  Het ruggenmerg ligt ìn de wervels  Er ontspringen 4 zenuwbundels tussen elke wervel:  Aan de buikzijde links en rechts motorische zenuwbundels (wit vanwege myelineschedes)  Aan de rugzijde links en rechts sensorische zenuwbundels (wit vanwege myelineschedes)  Buiten het ruggenmerg worden de zenuwbundels samengevoegd: er ontstaat een gemengde zenuw  Cellichamen van motorische en schakelzenuwcellen liggen in het ruggenmerg (grijs)  Cellichamen van sensorische zenuwcellen liggen aan de rugzijde buiten het ruggenmerg: ruggenmergzenuwknopen (grijs)  In totaal 32 ruggenmergzenuwen en 32 ruggenmergzenuwknopen BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 12 . Hersenstam: Legenda: 1. witte stof    Verbinding tussen ruggenmerg en middenhersenen Er ontspringen 12 hersenzenuwen en 12 hersenzenuwknopen (analoog aan ruggenmergzenuwen) Bevat twee dikke banen van motorische zenuwen die elkaar kruisen op de pons. hersenzenuwen 6. pons 3. grijze stof 7. verlengde merg 4. Italië BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 13 . hypofyse 5. Daardoor stuurt de rechterhersenhelft je linker lichaamshelft aan en omgekeerd Regeling belangrijke autonome processen zoals  hartregulatiecentrum  ademcentrum  temperatuurregulatiecentrum  Kleine hersenen  Liggen boven en achter de hersenstam  Betrokken bij regulatie en coördinatie van lichaamsbewegingen Tussenhersenen  Bevat thalamus en hypothalamus Grote hersenen  Weinig over bekend  Vroeger veel onderzoek met ter dood veroordeelden  Tegenwoordig veel onderzoek aan personen die na een hersenbloeding uitval vertonen van bepaalde lichaamsfuncties Oude snijzaal universiteit Bologna. middenhersenen 2. herleiden en redeneren. geheugen. schrijven en spreken. Autonome zenuwstelsel: buiten de wil om. lezen. controleert de interacties met de buitenwereld 2. is hun functie verschillend: één van de twee − meestal de linker − is de dominante hersenhelft (dit verklaart waarom de meeste mensen rechtshandig zijn)  Dominante hersenhelft: logisch denken. intelligentie en persoonlijkheid  De twee helften zijn verbonden door de hersenbalk. reflexmatig aangestuurd door zenuwcellen Die zenuwcellen reguleren de vijf inwendige stelsels:  circulatiestelsel  spijsverteringsstelsel  uitscheidingsstelsel  ademhalingsstelsel  huid De cellichamen van parasympatische zenuwcellen liggen in de hersenstam en onder in het ruggenmerg De cellichamen van orthosympatische zenuwcellen liggen in een serie zenuwknopen naast de wervelkolom BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 14 .Grote hersenen  Zorgen voor denken. Animale zenuwstelsel: bewust. Oefening: (in tweetallen) Beschrijf welke weg via je zintuigen. De rechterhersenhelft stuurt de linkerlichaamshelft en de rechtergelaatshelft. het oppakt.  De linkerhersenhelft stuurt de rechterlichaamshelft en de linkergelaatshelft. waardoor afstemming tussen beide helften mogelijk is. algebra. regelt werking van de inwendige organen Het autonome zenuwstelsel is onderverdeeld in twee delen: a) Orthosympathische deel regelt processen bij activiteit b) Parasympathische deel regelt processen bij schijnbare rust     Het autonome zenuwstelsel wordt onbewust. begrijpen van visuele kunst en muziek. geometrie. Het perifere zenuwstelsel is onderverdeeld in twee delen: 1. creativiteit. zenuwen en hersenen wordt afgelegd als je een snoepje ziet liggen.  Niet-dominante hersenhelft: oriëntatie van het lichaam in de ruimte. bewustzijn. het in je mond stopt en proeft dat het een zuurtje is. geordend verwerken van informatie.  Hoewel de hersenhelften anatomisch gesproken gelijk zijn. Merk op dat dit een enorme afstemming vereist tussen alle delen van het zenuwstelsel! Indeling CZS. samengevat: BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 15 . 1. motorisch eindplaatje 5. aanvoerende deel van sensorische zenuwcel Plaats de delen waarin de impulsen bij deze reflex verlopen in de juiste volgorde. Kunnen zich in de witte bloedcel T resten bevinden van het axon. Welke van deze beweringen is of welke zijn juist? A alleen bewering 1 B alleen bewering 2 C de beweringen 1 en 2 In tekening 2 van de afbeelding is de toestand twee weken na de beschadiging weergegeven. Na verloop van tijd wordt de beschadiging hersteld. Door de aanwezigheid van cellen van Schwann verplaatsen de impulsen zich sneller over de zenuwceluitloper dan zonder aanwezigheid van deze cellen. Cel R is een cel die een deel van de myelineschede vormt (cel van Schwann). spierspoeltje 8. Via cellen van Schwann kunnen impulsen worden overgedragen op andere zenuwcellen. afvoerende deel van sensorische zenuwcel 7. 3 en 4 in de afbeelding weergegeven. Met T is een witte bloedcel aangegeven.3. 2. OEFENVRAGEN OVER DE BOUW VAN HET CZS In tekening 1 van onderstaande afbeelding is schematisch een neuron met cellichaam (P) van een mens weergegeven. 1 Over de functie van de cellen van Schwann worden twee beweringen gedaan. motorisch axon 4. Het axon van het neuron is door motorische eindplaatjes (S) verbonden met een spiervezel in een arm. Ter hoogte van Q raakt de isolatielaag van het axon beschadigd. Gebruik voor je antwoord de cijfers die bij de delen staan. Dit herstelproces is in de tekeningen 2. van de myelineschede of van beide? A alleen van het axon B alleen van de myelineschede C zowel van het axon als van de myelineschede D Wat is de functie van de kniepeesreflex? Bij een kniepeesreflex verlopen impulsen via een aantal van de volgende delen: 1. grijze stof van ruggenmerg 2. 16 2 3 4 BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie . kniepeesreflex 3. cellichaam van sensorische zenuwcel 6. Als we in een situatie terechtkomen die voor ons belangrijk is. Leidt dit tot meer of tot minder energieverbruik in deze spieren of maakt dat niets uit? Leg je antwoord uit. Terwijl de één het afsteekt. ondanks een verbod op verkoop en op afsteken. Welk deel van het centrale zenuwstelsel is normaal het doel van de impulsen die door deze prikkeling worden opgewekt? A de hersenstam B het ruggenmerg C een centrum van het autonome zenuwstelsel D het gezichtscentrum in de hersenschors Bron Onze gevoelshuishouding wordt vanuit vele centra bestuurd. de diameter van de bronchiën neemt af. Uit: Natuur&Techniek. dan wordt het limbisch systeem gevraagd of er niet al vergelijkbare ervaringen met dezelfde of vergelijkbare situaties zijn geweest en of die situatie toen positief of negatief eindigde. 2. Ten gevolge van activiteit van het zenuwstelsel kunnen in het lichaam van een mens onder andere de volgende effecten optreden: 1. 2 en 4 De werking van het autonome zenuwstelsel gebeurt buiten je bewuste controle om. de darmperistaltiek neemt af. Kringspieren in de wand van bloedvaten in het been ontvangen impulsen via parasympatische zenuwen. Het vocht zorgt ervoor dat een bepaalde prikkeling uitblijft. Leg uit dat juist die beelden kunnen bijdragen tot meer voorzichtigheid. Welk van de genoemde effecten kan of welke kunnen optreden ten gevolge van een verhoogde activiteit van het orthosympathische zenuwstelsel? A alleen effect 2 B alleen effect 3 C de effecten 2 en 3 D de effecten 3 en 4 E de effecten 1. Als het een positieve ervaring was. zijn er via de televisie campagnes gevoerd met daarin soms gruwelijke beelden. nadelige of schadelijke moet vermeden worden. De werking van een deel van het autonome zenuwstelsel (de parasympatische zenuwen) is erop gericht om het organisme in een toestand van lichamelijke rust te krijgen. Spieren rondom de bronchiën ontvangen impulsen via parasympatische zenuwen.5 In welk deel van het centraal zenuwstelsel van de mens vindt de coördinatie van bewegingen door skeletspieren vooral plaats? A in de grote hersenen B in de kleine hersenen C in de hypothalamus D in het ruggenmerg Bij bepaalde oogbehandelingen druppelt men vocht op het oog om ooglidbewegingen te voorkomen. het slechte. de adrenaline-afgifte neemt af. De limbische centra zijn dus onderdeel van een algemeen beoordelingssysteem in onze hersenen. 8 Om de jeugd tot voorzichtigheid te bewegen. Leg uit waardoor dit waarschijnlijk niet zal werken. 17 9 10 11 12 BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie . elk jaar weer het afsteken van vuurwerk. dan stuurt het limbisch systeem aangename boodschappen naar de grote hersenen. Leg dit uit met behulp van bovenstaande bron. De centra liggen over grote delen van de hersenen verspreid en vormen samen het limbisch systeem. 3. voordelige of aangename mag worden herhaald. 4. 6 7 Al in de loop van december hoor je. Leidt dit tot meer of tot minder energieverbruik in deze spieren of maakt dat niets uit? Leg je antwoord uit. Het beoordeelt alles wat er door ons en met ons gebeurt: het goede. juni 2001. de lichaamstemperatuur daalt. is de ander er doodsbang voor. Sommigen pleiten ervoor om de waarschuwende beelden nog gruwelijker te maken en nog vaker uit te zenden. In het animale zenuwstelsel gaat er steeds één zenuw naar een (deel van een) orgaan. Wat is een deel van de verklaring van dit verschil? A In het animale zenuwstelsel komen alleen stimulerende neurotransmitters voor. 14 15 BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 18 . B In het animale zenuwstelsel komen zowel stimulerende als remmende neurotransmitters voor. Adrenaline is in vergelijking met andere hormonen een zeer snel werkend hormoon. Stel een hypothese op die deze snelle werking verklaart. C Impulsen in de sympatische zenuw leiden in hetzelfde orgaan tot afscheiding van andere neurotransmitters dan impulsen in de parasympatische zenuw. Bij het autonome zenuwstelsel is sprake van een dubbele innervatie: elk orgaan kan zowel impulsen ontvangen via een sympatische als via een parasympatische zenuw. impulsen in parasympatische zenuwen leiden altijd tot het tot rust komen van een orgaan. D Impulsen in sympatische zenuwen leiden altijd tot activering van een orgaan. Van welk deel van het autonome zenuwstelsel komt de werking overeen met die van adrenaline? Licht toe.13 De effecten van het hormoon adrenaline komen overeen met de werking van een bepaald deel van het autonome zenuwstelsel. 3 . Met het orthosympatisch deel. want beiden zetten het lichaam aan tot activiteit. Dus antwoord A.8 .4. want bij lichamelijke rust vernauwen de luchtwegen zich. want de kringspieren trekken samen om de bloedvatdiameter te verkleinen. de hypothese dient de notie te bevatten dat adrenaline als neurotransmitter inwerkt op de doelcellen. worden de dijspieren reflexmatig samengetrokken. Meer energieverbruik. Daardoor zal het limbisch systeem het afsteken van vuurwerk niet meer als negatief aanmerken. Er is sprake van „overkill‟ / er treedt een gewenning op.4 B Via de hersenstam verlopen alle reflexen van het hoofd. C 10 11 12 13 14 15 BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 19 . Als er een storing van deze houding dreigt. Het wel of niet angst hebben is gebaseerd op eerdere ervaringen (positief dan wel negatief).(5) .1 . Antwoord A. Meer energieverbruik.6 . de juiste volgorde is: 7 . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ANTWOORDEN VAN DE OEFENVRAGEN OVER DE BOUW VAN HET CZS A B Door de kniepeesreflex wordt het lichaam bij het staan steeds rechtop gehouden. De beelden kunnen als negatieve ervaringen worden opgeslagen. Het orthosympatische zenuwstelsel stimuleert de organen die betrokken zijn bij fysieke inspanning. o. de buitenzijde  de buitenzijde is positieve geladen t.v.o.en kaliumionen worden met behulp van membraaneiwitten actief door het celmembraan getransporteerd  De benodigde energie komt uiteraard uit de splitsing van ATP BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 20 .v. SAMENVATTING IMPULSGELEIDING EN IMPULSOVERDRACHT (transparanten) Impulsgeleiding Een membraan van een zenuwcel heeft een elektro-chemische lading:  de binnenzijde is negatief geladen t.5. de binnenzijde  het potentiaalverschil is ongeveer 70 millivolt  dit wordt de rustpotentiaal genoemd De elektro-chemische lading wordt veroorzaakt door concentratieverschillen van vele ionen:  buiten de cel zitten vooral veel Na+-ionen en binnen de cel zitten vooral K+-ionen  de ongelijke verdeling wordt in stand gehouden door de natrium-kaliumpomp in het membraam: de natrium. Het plant zich voort…… Impulsgeleiding in detail Rustsituatie  De natrium-kalium-pomp handhaaft de concentratieverschillen van Na+ en K+ binnen en buiten de celmembraan BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 21 . Maar: iets verderop op de zenuwceluitloper is nu ook een stroompje ontstaan.o. de buitenzijde: hyperpolarisatie  de binnenzijde van de celmembraan wordt iets minder negatief t. de buitenzijde: sterke depolarisatie   Als bij een sterke depolarisatie de drempelwaarde van -50mV wordt overschreden. ontstaat een actiepotentiaal Het ontstaan van een actiepotentiaal is een alles-of-niets proces.v.v de buitenzijde: depolarisatie  de binnenzijde van de celmembraan wordt véél minder negatief t.Drie soorten prikkeling van zenuwcellen:  de binnenzijde van de celmembraan wordt nog negatiever t.o.o. er kunnen geen “halve Voor je het weet is het pulsje geweest.v. de buitenzijde Als de drempelwaarde niet wordt gehaald.Depolarisatie bij laag-frequente prikkeling      + Na -kanalen gaan open + Na diffundeert naar binnen De binnenzijde van de membraan wordt minder negatief t. de buitenzijde + Nog meer Na -kanalen gaan open De drempelwaarde wordt bereikt + Nog meer Na -kanalen gaan open en de binnenzijde van de membraan wordt zelfs positief t.v.v. is er geen actiepotentiaal Herstel door de Natrium-kalium-pomp Sterke depolarisatie bij frequente prikkeling       + Na -kanalen gaan open + Na diffundeert naar binnen De binnenzijde van de membraan wordt minder negatief t.o.v.o. de buitenzijde: de actiepotentiaal BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 22 .o. v. De concentratiegradiënt wordt nu hersteld door de natrium-kalium-pomp Bepaalde prikkeling kan hyperpolarisatie tot gevolg hebben.      + K -kanalen gaan open + K diffundeert naar buiten De binnenzijde van de membraan wordt negatiever t.o.Repolarisatie       + Na een actiepotentiaal gaan de Na -kanalen weer dicht + K -kanalen gaan open + K diffundeert naar buiten De binnenzijde van het membraan wordt weer negatiever t. de buitenzijde Dit schiet zelfs door tot onder de rustpotentiaal + + Er zit nu teveel Na binnen de cel en teveel K buiten de cel.v.o. de buitenzijde Geen actiepotentiaal Daarna herstel door de natrium-kalium-pomp BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 23 . Impulsoverdracht tussen zenuwcellen: a. Vindt plaats bij synaps b. Synaps bestaat uit presynaptische membraan, synaptische spleet en postsynaptische membraan  De presynaptische cel bevat veel synaptische blaasjes  De synaptische blaasjes bevatten neurotransmitters    2+ Als een impuls aankomt bij de presynaptische cel, stroomt Ca 2+ de cel binnen + Ca veroorzaakt vrijkomen van de neurotransmitters De neurotransmitter bindt aan receptor in volgende cel -Daardoor gaan Na -kanalen open en ontstaat een nieuwe actiepotentiaal BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 24 Twee typen neurotransmitters: EPSP’s (Exciterende PostSynaptische Potentiaal):    + Openen Na -kanalen veroorzaken depolarisatie en eventueel een actiepotentaal de neurotransmitter is meestal acetylcholine IPSP’s (Inhiberende PostSynaptische Potentiaal)   + Openen K -kanalen Veroorzaken hyperpolarisatie De optelsom van EPSP’s en IPSP’s bepalen de potentiaal van een zenuwcel, en bepalen dus of een impuls zal worden doorgegeven: BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 25 Soorten neurotransmitters: BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 26 1. 1 In een axon zijn de geleidingssnelheid en de sterkte van alle elkaar opvolgende actiepotentialen gelijk. Met elektrische stimulatie prikkelt men een axon in het midden waardoor een impuls ontstaat. 4 De geleiding van een actiepotentiaal langs een axon kan in twee richtingen verlopen.6. Wat verandert hierdoor in een sensorisch (sensibel) neuron. OEFENVRAGEN OVER IMPULSGELEIDING EN IMPULSOVERDRACHT Iemand balt zijn rechtervuist steeds sterker Verandert hierdoor de impulssterkte in de motorische neuronen in de rechterarm van deze persoon? En wat gebeurt er met de impulsfrequentie? Aan een zintuigcel wordt een prikkel juist boven de drempelwaarde toegediend. 2 De actiepotentialen verplaatsen zich niet sneller indien aan een neuron een sterkere prikkel wordt toegediend. Een onderzoeker veronderstelt dat de geleiding van een actiepotentiaal berust op de activiteit van bepaalde eiwitten die zich bevinden op de plaatsen waar de actiepotentiaal passeert. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 27 . 3 Langs een gekoeld deel van een axon verlopen actiepotentialen langzamer dan langs een deel dat niet is gekoeld. C De impuls kan maar één kant op als gevolg van de absoluut refractaire periode maar wordt niet doorgegeven aan de volgende zenuwcel omdat er sprake was van een niet-adequate prikkel. 3. dat met deze zintuigcel verbonden is? A de impulsfrequentie neemt toe tot een bepaald maximum B de duur van de actiefase neemt toe tot een bepaald maximum C de duur van de herstelfase neemt toe tot een bepaald maximum D de impulsgeleidingssnelheid neemt toe tot een bepaald maximum Bij onderzoekingen naar het geleiden van actiepotentialen in neuronen zijn de volgende waarnemingen gedaan. 4. Welke uitspraak over deze impuls is juist? A De impuls kan maar één kant op als gevolg van de absoluut refractaire periode en wordt doorgegeven aan de volgende zenuwcel. Vervolgens worden voortdurend sterkere prikkels toegediend. D De impuls gaat aanvankelijk beide kanten op maar wordt niet doorgegeven aan de volgende zenuwcel omdat er sprake was van een niet-adequate prikkel. Welke van de genoemde waarnemingen vooral ondersteunt de veronderstelling van de onderzoeker? A waarneming 1 B waarneming 2 C waarneming 3 D waarneming 4 2. B De impuls gaat aanvankelijk beide kanten op maar wordt slechts in één richting doorgegeven aan de volgende zenuwcel. In de opstelling werden twee elektroden geplaatst op een zenuwceluitloper zonder myelineschede met een diameter van 3 µm. Met behulp van een voltmeter werd het spanningsverschil tussen beide elektroden gemeten. De op deze manier gemeten respons van het neuron op één prikkel staat weergegeven in diagram P (zie In de tabel hieronder staat het verband tussen de diameter van een zenuwceluitloper zonder myelineschede en de impulsvoortgeleidingssnelheid in zo'n zenuwceluitloper vermeld. die op moment 0 wordt geprikkeld met één prikkel van dezelfde sterkte als gebruikt voor het verkrijgen van diagram P.22 8 – 13 4–8 1–4 1–3 voortgeleidingssnelheid (m/s) 70 – 120 40 – 70 15 – 40 5 – 15 3 – 14 Vervolgens worden in dezelfde opstelling metingen gedaan met een zenuwceluitloper met een diameter van 13 µm. In de onderstaande afbeelding is schematisch een meetopstelling getekend. diameter vezel (μm) 13 . In welk van deze diagrammen staat het resultaat juist weergegeven van de metingen aan het neuron met een uitloper van 13 µm in diameter? A in diagram A B in diagram B C in diagram C D in diagram D BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 28 .5. B. In de afbeelding hieronder zijn vier diagrammen A. C en D getekend. Hieronder is een aantal verklaringen hiervoor geformuleerd. + + a Door injectie met K -ionen stijgt de concentratie K -ionen buiten de cellen. Een aantal synapsen en schakelingen is genummerd. zoals die normaal in een bepaalde zenuwcel optreedt. In bovenstaande bron is schematisch weergegeven op welke wijze enkele neuronen in een bepaalde reflexboog met elkaar zijn verbonden.6. b + + + Door injectie met K -ionen daalt de concentratie Na -ionen buiten de cellen. Daarop volgt een reflex die de spier weer in de oorspronkelijke toestand brengt. Als gevolg daarvan worden ongewenste actiepotentialen afgeven. + Een injectie met K -ionen kan levensgevaarlijk zijn. Onderstaande figuur toont het verloop van een actiepotentiaal. R = repolarisatie) depolarisatie tot -40 mV -40 mV -40 mV -60 mV -60 mV -60 Mv A nee nee ja nee ja ja R nee ja ja nee nee ja A B C D E F 7. Deze zenuwcel wordt geprikkeld. Hierdoor worden minder actiepotentialen afgegeven. In welke van deze synapsen en schakelingen wordt tijdens deze reflex stimulerende neurotransmitter afgegeven? BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 29 . waardoor de Na instroom bij het verloop van de actiepotentiaal wordt geremd. Welke combinatie van gebeurtenissen kan zich voordoen als gevolg van de prikkel? (A = ontstaan actiepotentiaal. Door uitrekking van spier P ontstaan impulsen in de vezel. waardoor de rustpotentiaal stijgt. P geeft de drempelwaarde van de cel aan. Geef van de volgende verklaringen aan of ze juist of onjuist zijn. verbonden met het spierspoeltje. 8. 4 er is neurotransmitter afgegeven en als gevolg daarvan is in Q een actiepotentiaal ontstaan. 3 er is stimulerende neurotransmitter afgegeven zonder dat in Q een actiepotentiaal is ontstaan. Over de gebeurtenissen in de synaps tussen tijdstip s en tijdstip t worden de volgende beweringen gedaan: 1 er is geen neurotransmitter afgegeven. 2. Op welke manier zouden insecticiden die spierkramp veroorzaken. 3. Morfine wordt toegepast bij pijnbestrijding. Welke van deze beweringen is juist? A bewering 1 B bewering 2 C bewering 3 D bewering 4 12. 4 en 5 In de bron is het ruggenmerg in bovenaanzicht getekend. 11. Morfinemoleculen gaan bij bepaalde synapsen een verbinding aan met de receptormoleculen in het membraan van het ontvangende neuron.9. Onder bepaalde omstandigheden kunnen er in sommige synapsen en schakelingen remmende neurotransmitters worden afgegeven. 2 er is remmende neurotransmitter afgegeven waardoor Q is gehyperpolariseerd. werkzaam kunnen zijn? A als remmers van de enzymen die neurotransmitters afbreken B als remmers van het enzymsysteem. In welke van de synapsen en schakelingen die in de bron zijn getekend is dat mogelijk? A alleen in 2 B alleen in 1 en 2 C alleen in 1. 2 en 3 D alleen in 2 en 3 E in 1. zoals die in diagram 2 is weergegeven. De verandering van het potentiaalverschil bij P veroorzaakt een verandering in het potentiaalverschil aan het begin van het neuron op plaats Q. Is de getekende arm de linker of de rechter arm? Leg uit hoe je aan je antwoord komt. In diagram 1 is het potentiaalverschil tussen de binnenzijde en de buitenzijde van het membraan van het axon bij P uitgezet tegen de tijd. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 30 . Hierin zijn de plaatsen P en Q aangegeven. waarmee neurotransmitters gesynthetiseerd worden C als remmers van bet heropname-proces van afgebroken neurotransmitters in de zenuwcellen 13. In onderstaande afbeelding is schematisch een synaps afgebeeld tussen een axon en een dendriet van een ander neuron. Leg uit waardoor deze verbinding tot vermindering van de pijn kan leiden. 10. Onder normale omstandigheden verdwijnt het acetylcholine na het opwekken van een actiepotentiaal onder andere doordat het wordt omgezet met behulp van het enzym acetylcholinesterase. 16. Bepaalde zenuwgassen remmen de werking van acetylcholinesterase. In het celmembraan van de spiervezel bevinden zich acetylcholinereceptoren. Geef aan wat het gevolg is van de werking van de bedoelde zenuwgassen. In bovenstaande bron zijn achtereenvolgende veranderingen in de synaps getekend. Het is mogelijk het effect van deze zenuwgassen teniet te doen door toediening van de juiste hoeveelheid curare. Geef aan hoe verschillende impulsfrequenties in het neuron merkbaar zijn in de synaptische spleet en wat daarvan weer de gevolgen zijn voor het membraan van de spiercel. die voorgesteld kunnen worden als een soort „sluisjes‟ die geopend en gesloten kunnen worden. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 31 . 15. In een motorisch eindplaatje wordt acetylcholine uit een neuron afgegeven in de synaptische spleet.14. Leg met behulp van bovenstaande bron uit op welke wijze curare de werking van bepaalde zenuwgassen teniet doet. Curare is een stof die de werking van de acetylcholinereceptoren blokkeert. 2 Injectie met K heeft geen gevolgen voor de + concentratie Na in de cellen. 8 1. Verschillende hoeveelheden acetylcholine leiden tot verschillende impulsfrequenties in het spiercelmembraan (deelscore 1p). Daadoor daalt de rustpotentiaal. 13 Spierkramp betekent overmatige samentrekking van de spieren. Bij verschillende impulsfrequenties komen verschillende hoeveelheden acetylcholine vrij. dus bij 5 moet er ook een EPSP worden afgegeven) A (1 en 3 zitten aan dezelfde zenuwcel vast. Antwoord: A. C Door de verbinding met morfine zijn er minder of geen receptormoleculen die een verbinding met de neurotransmitter kunnen aangaan. dus daar wordt dezelfde neurotransmitter afgegeven) De rechter arm. A C B In de tabel is af te lezen dat nu de voortgeleidingssnelheid veel hoger zal zijn. waadoor minder + actiepotentialen worden afgegeven. Daardoor worden er aan de postsynaptische membraan minder of geen impulsen opgewekt / worden er minder of geen impulsen naar de hersenen gestuurd. want de impulssterkte is voor alle neuronen gelijk. ANTWOORDEN VAN DE OEFENVRAGEN OVER IMPULSGELEIDING EN IMPULSOVERDRACHT Als iemand de rechtervuist balt. 9 10 11 12 14 15 16 BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 32 . De impulsfrequentie neemt wel toe. Daardoor trekt de spier blijvend samen (kramp) / de spier kan niet meer ontspannen. Aan de postsynaptische membraan blijven impulsen ontstaan. De ionenpoorten gaan niet open. Als oriëntatiepunt gebruikt: de sensorische zenuwknoop bevindt zich aan de rugzijde. Dat kan alleen als de neurotransmitters continu in de synapsspleet aanwezig zijn. omdat de uitgerekte spier weer in de oude stand moet terugkomen. Daardoor ontstaan geen depolarisaties aan de postsynaptische membraan. Dus antwoord B C + 1 2 3 4 5 6 7 1 Dan is er buiten de zenuwcellen nòg meer K . Daarvoor moeten continue impulsen naar de spieren worden gezonden. Dus onjuist. moet er een EPSP worden afgegeven bij 1 en 3. verandert de impulssterkte in de motorische neuronen in de rechterarm niet. moet er een samentrekking plaatsvinden.7. Dus onjuist. 3 en 5 (omdat de spier samentrekt. SAMENVATTING ZINTUIGEN (transparanten) Indeling zintuigen 1. gelijkblijvende prikkeling kan gewenning optreden. Thermosensor Elektromagnetische sensor (bijvoorbeeld) licht. gehoororgaan 2. Dan gaan er minder impulsen naar het zenuwstelsel. oog. Pijnsensor beschadiging of dreigende beschadiging. Adequate prikkel: Elk type zintuigcel is gespecialiseerd in één bepaald soort prikkel. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 33 . zintuigen in spieren. positie. darmkanaal. verandering van de temperatuur. Exterosensoren huidzintuigen. Registreren druk. banden en gewrichten 3.en neusholte. Gemeenschappelijke kenmerken van zintuigen Prikkeldrempel: Er is een minimale prikkelsterkte nodig om de prikkel om te kunnen zetten in een actiepotentiaal. pezen. Interosensoren zintuigen in het buitenoppervlak van mond.8. voorbeelden Mechanosensor verandering van de eigen celvorm. op grond van de prikkelgevoeligheid Type zintuigcel Chemosensor Gevoelig voor verandering van chemische samenstelling van het omringende milieu. Andere indeling: naar type zintuigcel. beweging en geluid. urinewegen en geslachtsorganen Propriosensoren evenwichtsorgaan. longen en luchtwegen. Gewenning: Bij langdurige. Het oog BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 34 . De lens ontspant tot zijn natuurlijke bolle vorm. want andere oog compenseert dit Scherpstellen We kunnen lens vervormen (dik of plat) zodat we dichtbij en veraf scherp kunnen stellen. behalve in gele vlek Kegeltjes: zien van kleur. geen last van.  Bij veraf kijken is het straalvormige lichaam rond de lens ontspannen. geconcentreerd in gele vlek (recht achter pupil) Blinde vlek: plaats waar de zenuwvezels samen komen op het netvlies en het oog verlaten om naar de hersenen te gaan. De lensbandjes trekken dan de lens naar het straalvormige lichaam toe. De lens wordt dan plat getrokken. door hele netvlies verspreid. De lensbandjes tussen het straalvormige lichaam en de lens hangen dan slap. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 35 .Bouw van het netvlies    Staafjes: zien van zwart-wit.  Bij dichtbij kijken is het straalvormige lichaam rond de les samengetrokken. worden de impulsen van het linker gedeelte van het netvlies van beide ogen voortgeleid naar het linker optisch centrum en worden de impulsen van het rechter gedeelte van beide ogen voortgeleid naar het rechter optisch centrum. De beide beelden verschillen dan ook iets (je kunt dit bij jezelf controleren door afwisselend met het ene en met het andere oog te kijken en de beelden te vergelijken). Dit verschil is groter naarmate het voorwerp dichterbij is.9. De beelden van beide ogen worden in de optische centra met elkaar vergeleken. In de grote hersenen worden in de primaire optische centra de impulsen uit beide ogen verwerkt tot één geheel. wordt hiervan zowel in het linkeroog als in het rechteroog een beeld gevormd (behalve als je aan één oog blind bent). Daardoor zie je toch één voorwerp. THEORIE EN EXPERIMENTEN STEREOSCOPIE Als je naar een voorwerp kijkt. Je hersenen bepalen deze hoek op basis van informatie die afkomstig is van spierspoeltjes (spierzintuigjes) in de oogspieren. Hierdoor kun je diepte zien (stereoscopie) en afstanden schatten. levert ook de hoek tussen beide oogkassen informatie over de afstand van het voorwerp (zie afbeelding 3). Afbeelding 2: hoe de oogzenuwen het netvlies en de hersenhelften verbinden. Wanneer je met beide ogen één voorwerp fixeert. In de optische centra in de hersenen wordt de informatie verwerkt tot één geheel. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 36 . Zie afbeelding 1. Het gecombineerde beeld is meer dan de som van de twee delen: het is een driedimensionaal stereobeeld. Afbeelding 1: de beelden van beide ogen verschillen iets. waarna er één beeld van wordt gemaakt. Van een voorwerp dat veraf is (1) en van een voorwerp dat dichtbij is (2). Doordat de beide oogzenuwen elkaar gedeeltelijk kruisen bij het chiasma opticum (zie afbeelding 2). Met je linkeroog zie je het voorwerp uit een iets andere hoek dan met je rechteroog. In de hersenen levert het verschil tussen beide beelden informatie over de afstand waarop het voorwerp zich bevindt. Afbeelding 3: de hoek tussen de oogkassen. Leg uit welk voordeel dit heeft voor het dier. beweegt het soms met de kop. Bij een chimpansee staan de ogen voor in de kop (zie afbeelding 4). Leg uit welk voordeel dit heeft voor het dier. 7. In welke hersenhelft komen de impulsen aan die als gevolg van deze brandende kaars in het linkeroog zijn opgewekt? En in welke hersenhelft komen de impulsen aan die in het rechteroog zijn opgewekt? 2. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 37 . Bij een paard staan de ogen opzij van de kop (zie afbeelding 4). Leg uit welk deel van het gezichtsveld iemand niet meer zal waarnemen als het chiasma opticum overlangs (van voor naar achteren) is doorgesneden? 3. Aan de linkerkant van je gezichtsveld neem je een brandende kaars waar. Als een paard ergens naar kijkt. Soms is als gevolg van een hersenbeschadiging een hersenhelft volledig uitgeschakeld. Leg uit welke gevolgen dit heeft voor het zien? 5. Wat is het nut hiervan? Afbeelding 4: gezichtsvelden van een chimpansee (1) en van een paard (2).Opdrachten: Bekijk afbeelding 2. 1. 6. En leg uit welk deel niet meer zal worden waargenomen als de verbinding tussen het chiasma opticum en het linker optische centrum is doorgesneden? 4. Wat neem je waar? 12. Benodigdheden:  Drie (verschillend gekleurde) balletjes met een oogje. op ongeveer 3 meter afstand naar de balletjes. Onbewust vullen onze hersenen een deel in van wat we (denken te) zien. Houd voor één oog het polaroidfilter en kijk met beide ogen naar de slingerende balletjes.  Statiefmateriaal. 10. Geef een verklaring voor de waarnemingen. ijzergaren of vislijn voldoet goed). Laat de balletjes heen en weer slingeren. Houd nu het polaroidfilter voor het andere oog en kijk weer met beide ogen naar de slingerende balletjes.  Een polaroidfilter (of een glas van een zonnebril). Hieruit zijn diverse proefjes ontwikkeld die te maken hebben met gezichtsbedrog. 9. 13.Experiment: het slingereffect van Pulfrich Wanneer we om ons heen kijken. Opdrachten: 8. Neem je wat anders waar dan bij de eerste keer kijken? 14. 11. Een van deze proefjes is het slingereffect van Pulfrich. proberen onze hersenen een beeld te vormen van wat onze ogen aan onze hersenen doorgeven. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 38 .  Draad (vliegertouw. Kijk in het verlengde van de staaf. com met de zoekwoorden magic eye.Experiment: 3D-afbeeldingen (“The Magic Eye”) Beide ogen sturen dus informatie over een verschillend beeld naar de optische centra. Met enige oefening kun je de hersenen instrueren om deze beelden anders te interpreteren.  Beweeg je wijsvingers een beetje en bekijk de dansende mini-vinger. Blijf je blik richten in de verte. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 39 . Uitvoering: Het is niet voor iedereen even gemakkelijk 3D-afbeeldingen te zien. Benodigdheden:  Gekleurde 3D-afbeeldingen op papier (zoek via www. terwijl je nog steeds je ogen in de verte richt.  Gebruik deze zelfde techniek nu om 3D-afbeeldingen te bekijken (houd de afbeelding waar je eerst je wijsvingers hield). dat een mini-vinger tussen je vingertoppen zichtbaar is geworden (zie de afbeelding hieronder).google. Er zijn verschillende manieren voor.  Neem waar. SIRDS of autostereogram). Laat deze bijzondere waarneming je niet verleiden om je er op te focussen. breng je je wijsvingers. want dan verdwijnt het. In de optische centra worden deze beelden gekoppeld tot één geheel.  Trek je vingertoppen een beetje van elkaar af en neem waar dat de mini-vinger in de lucht zweeft. De meest eenvoudige is de methode van “parallel-viewing”. met de toppen tegen elkaar. In dit experiment ga je leren om deze 3D-afbeeldingen te zien.  Onthoud nu goed hoe je ogen voelen bij dit experiment. Het volgende experiment demonstreert hoe de ogen gebruikt worden bij parallel-viewing: Kijk in de verte naar een object. Hiervan wordt gebruik gemaakt bij het zien van 3D-afbeeldingen. voor je ogen.  Terwijl je naar dat object kijkt. NB het maakt dus eigenlijk niets uit wat voor kleur de balletjes hebben. ANTWOORDEN THEORIE EN EXPERIMENTEN STEREOSCOPIE 1 2 De lichtbundels die de kaars reflecteert komen aan op de rechterkant van beide netvliezen. Nu zijn de signalen die van het linker. Je ziet met dat oog dus alleen met de staafjes. 3 4 5 6 7 14 BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 40 . Omdat dit van elkaar verschilt. interpreteren onze hersenen dat als draaien in cirkels in plaats van slingeren. Het paard kan alleen diepte zien als beide gezichtsvelden elkaar overlappen. Vanuit het linker deel van beide ogen kunnen geen impulsen meer worden doorgegeven. wat handig is omdat het paard een prooidier is. lijkt het voor het ene oog dat de balletjes wat verder zijn dan voor het andere oog. Het paard beweegt met de kop om de gezichtsvelden elkaar te laten overlappen. Met het andere oog zie je met zowel de staafjes als de kegeltjes. Dit is voor een paard een klein gebied. Het lijkt of de balletjes om elkaar heen draaien. De impulsen die in beide ogen worden opgewekt komen aan in de rechter hersenhelft. De helft van je gezichtsveld is dan weggevallen. Het paard heeft op deze manier een groter gezichtsveld.en rechteroog naar de hersenen gaan omgewisseld. Voor elk balletje krijgen onze hersenen dus twee signaaltjes over waar het balletje zich bevindt. Als voor het andere oog het polaroidfilter wordt gehouden. Daarom zul je het rechter deel van je gezichtsveld niet meer waarnemen. omdat impulsen niet meer worden doorgegeven aan de hersenen vanuit het rechter deel van je linker oog en vanuit het linker deel van je rechter oog.10. Dit komt doordat in het oog waar het zonnebrilglas voor wordt gehouden de kegeltjes worden uitgeschakeld. Het buitenste deel van het gezichtsveld (zowel links als rechts) kan niet meer worden waargenomen. De gezichtsvelden van beide ogen overlappen elkaar en dat maakt het zien van diepte mogelijk. Omdat de staafjes het signaal iets later doorgeven aan de hersenen dan de kegeltjes. draaien de balletjes de andere kant op. met drie witte ballen zou hetzelfde effect bereikt worden. Hij kijkt met zijn linker oog naar een groene ballon op 10 meter afstand (ballon 2 in de afbeelding hiernaast). Op 10 meter bevinden zich nog twee ballonnen van hetzelfde type en dezelfde kleur. evenwichtszintuig) 1. 1 een pas geboren baby zwemt als hij in het water valt 2 je bloost als een aantrekkelijk persoon tegen je lacht 3 sommige deodorants wekken gevoelens op die te maken hebben met seksualiteit 4 een hond loopt voortdurend om het huis waarin een teef is opgesloten 5 een waakhond slaat aan. Worden bij afnemende verlichtingssterkte de ballonnen tegelijkertijd onzichtbaar voor de proefpersoon? Zo niet. Ook deze ballonnen ziet hij met het linker oog (de ballonnen 1 en 3 in de afbeelding hiernaast). OEFENVRAGEN OVER ZINTUIGEN (algemeen. lijken de reacties op de waarnemingen als vanzelf te gebeuren. eerst wordt ballon 2 onzichtbaar D nee. een deel van het reukslijmvlies bij mensen en dieren dat gevoelig is voor feromonen. Hieronder staan enkele reacties die bij mensen en enkele reacties die bij honden voorkomen. wordt wel beschouwd als zesde zintuig. Receptoren Een receptor wordt geprikkeld. eerst wordt ballon 3 onzichtbaar 2.11. 3. welke ballon wordt dan het eerst onzichtbaar? A ja B nee. eerst wordt ballon 1 onzichtbaar C nee. Hij blijft steeds naar ballon 2 kijken. De verlichtingssterkte wordt langzaam verminderd. Hierop kan slechts één soort gewaarwording volgen. Gedurende het experiment houdt de proefpersoon het rechteroog gesloten. Omdat het waarnemen met dit orgaan onbewust gebeurt. waardoor hij de ballonnen tenslotte niet meer ziet. Dit komt doordat: A het alleen op adequate prikkels reageert B de zintuigcellen gespecialiseerd zijn C de impulsen in een bepaald hersengedeelte terechtkomen D de adequate prikkels een lage drempelwaarde hebben Feromonen Het vomeronasale orgaan. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 41 . gezichtszintuig. ook al ben je heel stil geweest 6 een hond wordt vrolijk als de baas thuiskomt Welke reactie kan of welke reacties kunnen een gevolg zijn van het waarnemen met het vomeronasale orgaan? Balonnen Een proefpersoon bevindt zich in een helder en gelijkmatig verlichte ruimte. B In de rechter hersenhelft bevindt zich zeker een spraakcentrum.4. De plaats van deze beschadiging is in de afbeelding hieronder aangegeven met P. Een onderzoekster wil hierover meer informatie krijgen. De doorsnijding van alle verbindingen tussen de hersenhelften lijkt weinig gevolgen te hebben voor het dagelijks functioneren van deze patiënt. Langs welke van de lijnen A. Doorsnede van het oog De afbeelding hieronder geeft een vooraanzicht van een deel van het netvlies van het rechter oog weer. 6. De kruising van de oogzenuwen blijft intact. Bij deze patiënt wordt het effect van deze blokkade onderzocht. De resultaten van deze bepaling zijn uitgezet in het diagram ernaast. Zij doet daartoe het volgende onderzoek: de patiënt sluit het rechter oog en kijkt met het linker oog recht vooruit naar een scherm waarop de onderzoekster dia's in korte flitsen vertoont. De patiënt zegt dat hij de sleutel heeft gezien. 3 en 4 Bij een andere patiënt is besloten operatief alle verbindingen tussen de linker en de rechter hersenhelft van de grote hersenen door te snijden. Hij heeft zowel het aantal aanwezige kegeltjes als staafjes bepaald. B of C heeft de onderzoeker gemeten? A langs lijn A B langs lijn B C langs lijn C BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 42 . 5. 2. C In zowel de linker als in de rechter hersenhelft bevindt zich zeker een spraakcentrum. Beschadigingen aan het oog Bij een bepaalde patiënt is de kruising van de oogzenuwen beschadigd. Welke conclusie kan de onderzoekster uit deze waarneming trekken met betrekking tot de hersenhelft waarin zich bij deze persoon een spraakcentrum bevindt? A In de linker hersenhelft bevindt zich zeker een spraakcentrum. B of C op het netvlies van dit oog het aantal zintuigcellen bepaald. In de rechter helft van het gezichtsveld van zijn linker oog wordt het beeld van een sleutel geprojecteerd. De gezichtsvelden van beide ogen zijn getekend. Hij heeft beide ogen geopend. 2. Een onderzoeker heeft langs één van de lijnen A. Het gezichtsveld van een oog van een mens is het deel van de omgeving dat met één oog wordt waargenomen. 3 en 4 van de gezichtsvelden ontvangt deze proefpersoon volgens de afbeelding weinig of geen informatie? A alleen uit de delen 1 en 2 B alleen uit de delen 1 en 4 C alleen uit de delen 2 en 3 D alleen uit de delen 3 en 4 E uit de delen 1. Uit welke van de delen 1. terwijl hun ooglenzen geen afwijkingen vertonen. Wordt met P in de afbeelding een bloedvat. Zie je een gat in je hand? (Blijf met uw rechteroog gefixeerd op de driehoek. de zogenaamde gele vlek.nl/~kl002/. Leg bovenstaande afbeelding voor je neer op tafel. B Het evenwichtsorgaan registreert de bewegingen van het hoofd en laat de ogen in dezelfde richting meebewegen. Je kunt doen alsof dit een zelftoets is. Het is de plaats waar de zenuwvezels samen komen en gezamenlijk als oogzenuw het oog verlaten. Welke afwijking in de vorm van hun oogbollen kan deze verziendheid veroorzaken? Kan het effect van deze afwijking gecorrigeerd worden door een positief (bol) brillenglas of door een negatief (hol) brillenglas? 11. dan heb je moeite om de tekst in het tijdschrift te lezen. 9. Hoe is dit te verklaren? A De bewegingen worden in het ene geval niet en in het andere geval wel door de visuele hersencentra gecorrigeerd.) Houd het hoofd in dezelfde positie. wordt het de blinde vlek genoemd. Verziend Er zijn mensen die alleen voorwerpen op grote afstand scherp zien. Houd je hoofd in deze positie en schuif je hand over de plaats van het weggevallen kruis. Het lezen gaat moeilijker naarmate de bewegingen sneller worden uitgevoerd. totdat je het kruis weg ziet vallen. Wanneer je je oog fixeert op een bepaald punt. Het ogenspel is een spel over de werking van het oog. kijk je vooral met dat deel van het netvlies waarin zich de meeste receptoren bevinden. Op deze site vind je Het Ogenspel. een spier of een zenuw aangegeven? A een bloedvat B een spier C een zenuw Lezen Als je een tijdschrift op leesafstand voor je houdt en je beweegt het voortdurend van links naar rechts en weer terug. Omdat het oog met dit deel geen licht kan verwerken. Wat nam je waar aan de potloodpunt? 10. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 43 . Wat neem je waar? Beantwoord de volgende vragen. Als je het tijdschrift op leesafstand voor je stil houdt en je beweegt je hoofd voortdurend naar links en weer naar rechts. dan heb je geen problemen met het lezen van de tekst. C Het evenwichtsorgaan registreert de bewegingen van het hoofd en laat de ogen in tegen-gestelde richting bewegen. Pak een potlood of pen en houd de punt op de plaats van het weggevallen kruis. 1. Bezoek de website http://mediatheek. Beweeg de punt langzaam over de plaats van het weggevallen kruis. De blinde vlek Op een klein deel van ons netvlies bevinden zich geen receptoren. Deze oefenopgave laat je de blinde vlek ervaren. Breng je hoofd dichterbij de driehoek. Sluit je linkeroog en kijk met je rechteroog naar de driehoek.        8. Houd je hoofd op ongeveer 30 cm van de afbeelding. Speel het spel.thinkquest. D De visuele hersencentra registreren onscherpe beelden en laten de ogen zodanig bewegen dat de beelden scherp worden. Zag je een gat in je hand? 2. Het is een goede manier om je kennis over het oog te testen.7. Blijf met je rechteroog kijken naar de driehoek. wordt het beeld vóór het netvlies gevormd omdat de beeldafstand kleiner wordt. Als je het papier omdraait. bijvoorbeeld op 40 cm afstand. Op de kop afgedrukt lijken de portretten sterk op elkaar en neem je “normale” beelden waar. Bij een patiënt met staar worden door een operatie de troebele ooglenzen verwijderd. zijn:  de grote hersenen  de kleine hersenen  de kruising van de oogzenuwen  de zintuigcellen van het netvlies van de ogen. Als gevolg hiervan neemt het gezichtsvermogen af en dit kan op den duur zelfs geheel verdwijnen. Vier lichaamsdelen die bij dit waarnemen een rol spelen. Door de werking van welk van de genoemde delen neem je eerst een grote gelijkenis waar en na omdraaien van het papier een groot verschil? A door de grote hersenen B door de kleine hersenen C door de kruising van de oogzenuwen D door de zintuigcellen van het netvlies BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 44 .12. Welk van deze leerlingen doet een juiste bewering? A geen van beide leerlingen B alleen leerling 1 C alleen leerling 2 D zowel leerling 1 als leerling 2 Portret Onderstaande afbeelding toont twee portretten van dezelfde persoon. Er worden geen nieuwe lenzen geplaatst en de patiënt is voor zijn verdere leven verziend. Twee leerlingen doen de volgende beweringen over een dergelijke staarpatiënt met verziendheid. Staar Bij een bepaalde vorm van staar treedt een vertroebeling van de ooglens op. daardoor is deze patiënt verziend. ontstaat een heel vreemd effect en blijken de portretten geheel verschillend te zijn. 13. Leerling 1: Bij verwijdering van de ooglens verdwijnt het accommodatievermogen. Leerling 2: Als deze patiënt naar een voorwerp dichtbij kijkt. verdwijnt het steeds. Daarna wordt nogmaals geflitst en gelijktijdig de foto gemaakt. 15. Een dropping Tijdens de jaarlijkse dropping van je sportclub word je op een zeer donkere avond met je clubgenoten in een geblindeerde bus vervoerd naar een plek ver van enige bebouwing. Bij je poging dit lichtpunt te fixeren. Bekijk onderstaande afbeelding en beantwoord de vraag Door welk van de aangegeven delen wordt de rode kleur van het weerkaatste licht veroorzaakt? A door de bloedvaten die tegen het netvlies aan liggen B door de iris C door de pigmentlaag D door het harde oogvlies E door het hoornvlies 16. Sommige fototoestellen geven vlak voor het maken van de opname een extra flits. Leg uit waardoor het lichtpunt verdwijnt wanneer je het probeert te fixeren en hoe het komt dat je het lichtpunt wel ziet wanneer je er naast kijkt. hebben de mensen op de afdruk vaak rode ogen. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 45 . zie je het wél. Het rood van de ogen op de foto is het gevolg van de terugkaatsing van het flitslicht tegen de binnenzijde van de ogen. Wanneer je in een richting kijkt iets terzijde van het lichtpunt. tuur je de omgeving af op zoek naar een lichtpuntje. Flitsfoto’s Als binnenshuis een foto gemaakt wordt met gebruik van een flitser.14. Op een gegeven ogenblik zie je een zeer zwak lichtpunt. Leg uit waardoor er dan minder kans is dat de ogen op de foto er rood uitzien. In een poging de richting te bepalen waarin je zult gaan lopen om uiteindelijk weer terug te komen bij het vertrekpunt. Bekijk onderstaande afbeelding en beantwoord de vraag. De partner belicht plotseling met een staaflampje of zaklantaarn het rechteroog van de proefpersoon. Als je je vingertoppen 1 cm van elkaar verwijderd ongeveer 10 cm voor je neus houdt en je kijkt tussen de toppen door naar een voorwerp in de verte. Bekijk hoe de pupil het belichte oog reageert. de lensbandjes worden strakker en de lens wordt platter. Herhaal beide metingen voor het linkeroog. Je kijkt ze na terwijl ze zich steeds verder verwijderen.17. blinde vlek ernaartoe er vanaf ernaartoe er vanaf A B C D 19. Geef de resultaten in de volgende tabel weer. Ga voor een spiegel zitten. Directe belichting van het oog Belichting van het andere oog Rechteroog Linkeroog 18. Welke veranderingen zijn dit? A De spiertjes in het straalvormig lichaam trekken samen. Belicht opnieuw het rechteroog en let op de reactie van de pupil van het linkeroog. Hoe kan dit beeld worden verklaard? A doordat sommige zenuwbanen die in de hersenen naar de visuele schors lopen. Tijdens het wegvliegen treden er verschillende veranderingen op in je ogen om de vogels scherp te kunnen blijven zien. dan ontstaat een beeld zoals hierboven weergegeven. Houd één hand voor je rechteroog en wacht vijf seconden. 20. de lensbandjes verslappen en de lens wordt platter. elkaar kruisen B door de verschillende hoek waarmee het beeld van één vinger op het netvlies van beide ogen wordt geprojecteerd C doordat de ooglenzen niet in staat zijn om op zo=n korte afstand scherpe beelden te verzorgen D doordat elke vinger twee keer op het netvlies van elk oog wordt geprojecteerd BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 46 . In de schemering zijn onze pupillen groter dan in zonlicht. B De spiertjes in het straalvormig lichaam trekken samen. de lensbandjes worden strakker en de lens wordt boller. landt er een tweede op de linker tafelrand waarna deze ook langzaam naar het midden loopt. Zijn de pupillen direct na het wegnemen van de hand even groot? Voer het volgende gedeelte van dit proefje uit met een partner of voer het uit met een spiegel. C De spiertjes in het straalvormig lichaam ontspannen. De pupillen kunnen zich onafhankelijk van elkaar aanpassen aan de lichtintensiteit.o.v. De beide vogels schrikken als je je beweegt en vliegen weg. de lensbandjes verslappen en de lens wordt boller. Je kunt aangeven of de pupil groter of kleiner wordt. Kijk in de spiegel en haal je hand voor je oog weg. De proefpersoon en de partner gaan in een schemerige ruimte tegenover elkaar zitten. Je zit op een terras en kijkt naar een huismus die midden op je tafeltje is geland. Pupilreacties en de pupilreflex De pupillen reageren op verandering van de intensiteit van op het oog vallend licht. Terwijl je naar de vogel blijft kijken. D De spiertjes in het straalvormig lichaam ontspannen. In welke richting verplaatst het beeld van de tweede mus zich over het netvlies van je rechteroog? Verplaatst het beeld zich in je rechteroog van de blinde vlek af of juist ernaartoe? Het beeld gaat naar links naar links naar rechts naar rechts verplaatsing t. Door welk type prikkels wordt het evenwichtsorgaan van de mens geprikkeld? A door elektrische prikkels B door mechanische prikkels C door optische prikkels D door thermische prikkels Het evenwichtscentrum in de hersenen wordt gevoed door drie informatiestromen.21. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 47 . Welke zijn dat? 22. 3. 15 16 17 18 19 20 21 22 BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 48 . waardoor minder (rood) licht wordt teruggekaatst. 2.) Als je recht naar een puntvoorwerp kijkt. je ziet geen gat in je hand. De punt van het potlood lijkt te verdwijnen. informatiestromen afkomstig van de ogen informatiestromen van de spieren en informatiestromen van de evenwichtsorganen in het binnenoor. een positief brillenglas. komen de lichtstralen terecht op de gele vlek. A C B B 1.12. komen de lichtstralen op de omliggende staafjes terecht. Hier is sprake van een reflex om zo de ogen te beschermen tegen teveel licht. Voor een klein voorwerp ontbreekt het je hersenen aan voldoende informatie om dezelfde truc toe te kunnen passen en een deel van het voorwerp lijkt in de blinde vlek te verdwijnen. ANTWOORDEN VAN DE OEFENVRAGEN OVER ZINTUIGEN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 C De reacties 3 en 4 C B A C A C 1. 11 12 13 14 Een te korte oog-as. Nee. Wanneer je naast het voorwerp kijkt. A De pupillen worden nauwer/kleiner. Daar liggen alleen kegeltjes en die hebben een hoge drempelwaarde. 2. B A (De grote hersenen interpreteren wat we (denken te) zien. Uit je waarnemingen zal blijken dat je hersenen het “gat” in grote voorwerpen “dichtfantaseren”: je lijkt toch wat te zien op de plaats van de blinde vlek. In alle gevallen van plotseling sterke belichting zullen beide pupillen zich verkleinen. glad spierweefsel rond de holle organen 3. Ze kunnen dus niet “duwen”.13. Er zijn drie soorten spierweefsel: 1. hartspierweefsel. dwarsgestreept oftewel skeletspierweefsel 2. Figuur: Spieren bij een inwendig skelet. werken spieren daarom samen in antagonistische paren. Om een beweging ongedaan te maken. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 49 . SAMENVATTING SPIERENSTELSEL    Spieren kunnen alleen samentrekken en ontspannen. Bouw van dwarsgestreepte spieren  skeletspier bestaat uit spierbundels  spierbundel bestaat uit spiervezels (ketens van met elkaar versmolten cellen) Organellen in een spiervezel:  veel kernen (want versmolten cellen)  veel mitochondriën (voor de energie)  myofibrillen (met karakteristiek bandenpatroon)  een sarcoplasmatisch reticulum om iedere myofibril (een soort netkous bestaand uit holle draden) De banden worden veroorzaakt door geordende eiwitstructuren die in elkaar grijpen: myosine en actine. (NB niet uit je hoofd leren!) BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 50 . Het glijdende-filamenten-model Energievoorziening BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 51 . Figuur: doorsnede en zijaanzicht van een spiervezel BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 52 .  Om een spier samen te laten samentrekken moet de myosinebindingplaats in de actine vrijgemaakt 2+ worden. Bij gebrek aan zuurstof wordt ADP + P opgeladen met energie uit de anaërobe dissimilatie van zuurstof. Er ontstaat dan melkzuur (en dus verzurende of verzuurde spieren…). Daarna worden ADP + P opgeladen met energie uit de aërobe dissimilatie van glucose (eventueel uit glycogeenvoorraad in de spieren).  De membraandepolarisatie verspreidt zich naar de binnenkant van de spiervezels langs het T-systeem of T-tubulli.    Voor het bewegen van het actine-myosine-complex is ATP nodig. Calciumionen en regulatie-eiwitten  Spier in rusttoestand: myosinebindingplaats in de actinemoleculen is geblokkeerd door het regulatie-eiwit tropomyosine. waarin de Ca is opgeslagen. De eerste 30 seconden: snelle spierstart door opladen ADP + P uit de energierijke verbinding creatine-fosfaat.  Een korte actiepotentiaal veroorzaakt een lange samentrekking van een spiervezel. Dit wordt “opgeladen” uit ADP + P.  Troponine is een regulatie-eiwit dat de positie van tropomyosine in de dunne filamenten controleert. Dit gebeurt als Ca  2+ 2+ zich aan de troponine bindt. De Ca concentratie in de cel wordt gereguleerd door het sarcoplasmatische reticulum. Spiersamentrekking  Voortgeleiding van actiepotentialen langs een spiervezel gaat hetzelfde als bij zenuwcellen. Er is dan geen zuurstof nodig. Figuur: overzicht van de spiersamentrekking 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 53 . maximale samentrekking: gladde tetanus.Samenhang gebeurtenissen excitatie-contractie en relaxatie van spiervezels CONTRACTIE SCHEMA membraan depolarisatie ↓ 2+ 2+ RELAXATIE SCHEMA Membraan depolarisatie is gestopt ↓ Ca wordt teruggepompt in sarcoplasmatisch reticulum ↓ 2+ Ca gaat uit sarcoplasmatisch reticulum ↓ 2+ Ca bindt aan troponine ↓ tropomyosine verplaatst ↓ Bindingplaats van actine voor myosine wordt vrijgemaakt ↓ dwarsbruggetjes tussen actine en myosine worden gelegd ↓ myosine glijdt langs actine ↓ Samentrekking    Ca laat los van troponine ↓ tropomyosine bezet de bindingsplaats van actine voor myosine ↓ minder bruggetjes tussen actine en myosine ↓ Actine-myosine-complex wordt teruggebracht tot de rusttoestand ↓ Ontspanning Een actiepotentiaal veroorzaakt spiersamentrekking Meerdere actiepotentialen achter elkaar veroorzaken sterkere samentrekking: summatie. Een snelle opeenvolging van actiepotentialen veroorzaakt een continue. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 54 . Een motorische eenheid (motor unit) bestaat uit een motorisch neuron en alle verbonden spiervezels.Motorische eenheid Elk spiervezel (spiercel) is verbonden met één motorische neuron. Zo‟n motorisch neuron maakt verbindingen met meerdere spiervezels. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 55 . Het aantal motorische eenheden kan per spier flink verschillen. 6. 5. C Myosine wordt langer en de actines blijven gelijk waardoor een sarcomeer langer wordt. In de uitvergroting zijn op de myosinefilamenten uitsteeksels te zien die loodrecht op de filamenten zijn geplaatst. Daaronder is een uitvergroting van één van de zones getekend. 4. 3. Leg uit wat een motorische eenheid is. 2. Geef een voorbeeld van een spier met relatief weinig motorische eenheden en verklaar waarom de spier er slechts weinig heeft In de afbeelding hieronder zijn in een spierfibril de zones 1 t/m 4 aangegeven. ook al zijn de spieren even groot. Welk type spierweefsel wordt in afbeelding A weergegeven? BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 56 . B Myosine schuift tussen de actines waardoor een sarcomeer korter wordt. Afbeelding A Afbeelding B De bovenstaande afbeeldingen laten twee verschillende preparaten zien van twee verschillende typen spierweefsel.14. Leg uit wat deze uitsteeksels voor betekenis hebben bij de samentrekking van de spier. OEFENVRAGEN OVER HET SPIERSTELSEL 1. Wat gebeurt er in de sarcomeer onder de invloed van calcium ionen? A Actine wordt langer en myosine blijft gelijk waardoor een sarcomeer langer wordt. Welke spier verslapt in dat geval. Q en S 8.7. In bovenstaande figuur is schematisch een kniegewricht met enkele spieren en zenuwbanen in het bovenbeen weergegeven. Als het peeslichaampje met het nummer 4 een te hoge impulsfrequentie verstuurt. zal als reactie daarop een van de spieren verslappen. de onderste of de bovenste dijbeenspier? A B C D Met welk doel verslapt de spier? 9. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 57 . In welke zenuwbaan of in welke zenuwbanen neemt de impulsfrequentie toe als de knie wordt gestrekt? A alleen in zenuwbaan Q B in de zenuwbanen P en Q C in de zenuwbanen P en R D in de zenuwbanen P . in P omdat die onder spanning komt te staan en als zintuig signalen naar het zenuwstelsel stuurt) de onderste dijbeenspier het voorkomen van blessures in de onderste dijbeenspier of in de pees waarmee deze met het onderbeen verbonden is 3 4 5 6 7 8 9 BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 58 .v. onafhankelijk van elkaar) (deelscore 1p) zone 3 de uitsteeksels zijn myosinekopjes en die binden aan actine (deelscore 1p).15.p. ANTWOORDEN VAN DE OEFENVRAGEN OVER HET SPIERSTELSEL 1 2 Een motorisch neuron èn alle spiervezels die door dat ene neuron worden geactiveerd elke spier die betrokken is bij de grove motoriek: lopen. de spier hoeft geen fijne bewegingen te maken / functie is ontwikkelen van kracht (en daarom trekken veel spiervezels tegelijkertijd samen i. (deelscore 1p). B (in Q omdat die een samentrek-signaal krijgt vanuit het zenuwstelsel. bukken etc. de kopjes klappen om (/ de helften verschuiven ten opzichte van elkaar) (deelscore 1p) B Dwarsgestreept spierweefsel. gewichtstoename bij tekort in een later stadium (want de dissimilatie wordt niet goed meer geactiveerd) en opgezette schildklier (want de niet afgemaakte thyroxine hoopt zich op).en nachtcyclus. Mensen die te veel van dit hormoon in hun bloed hebben. Als iemand te weinig thyroxine in zijn bloed heeft. stimulering van de fagocytose. Hormoonklier Pijnappelklier (=epifyse) Hormoon Melatonine De pijnappelklier (of epifyse) zit tegen het dak van de tussenhersenen. leidt dit tot toename van het lichaamsgewicht. De hormonen die het afgeeft hebben een remmende werking op hormonale activiteit van de geslachtsklieren. Op een gegeven moment houdt deze op met werken en wordt er door de hypofysevoorkwab een seintje gegeven dat het maken van geslachtshormonen kan beginnen. spijsvertering en eiwitsynthese). worden mager omdat ze een snelle stofwisseling hebben. Het hormoon melatonine heeft verschillende effecten (toenemende productie van natural killer cellen. wel hebben ze het hormoon melatonine gevonden. hartslag. De klier is zo groot als een gedroogde erwt en weegt nauwelijks 200 milligram.16. verhoogt bloeddruk. SAMENVATTING HORMONEN EN HORMOONKLIEREN (door leerlingen) Hormoonklier Schildklier Hormoon Thyroxine Thyroxine wordt afgegeven door de schildklier. Voor de vorming van thyroxine is jodium nodig. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 59 . Dit hormoon wordt vanaf je eerste levensjaar steeds meer aangemaakt tot je tiende en neemt dan weer in productie af. Het is een jeugdklier die na je tiende levensjaar begint af te nemen. maar regelt voornamelijk de dag. bevordering van het groeien van beenmergcellen en beschikt over antikanker eigenschappen). dus bij jodiumgebrek kan geen thyroxine gemaakt worden. dat wordt gemaakt door de pijnappelklier. De schildklier ligt onder het strottenhoofd tegen de luchtpijp. De functie van thyroxine is de regeling van de stofwisseling (activeert de verbranding. Verder is er nog niet veel bekend over deze hormoonklier. Gevolgen hiervan zijn dwerggroei bij thyroxine-tekort vóór en direct na de geboorte. hitte. Op het plaatje hieronder is deze hormooncascade te zien. Ook versnelt de hartslag. Het gevoel van tijd wordt ook beïnvloed door adrenaline. waardoor er meer bloed rondgepompt wordt. De bijnierschors produceert corticosteroïden (zoals cortisol). maar ook bij woede. Het bijniermerg produceert adrenaline (Engels: epinephrine) en noradrenaline. De hypothalamus stuurt de stof CRF (Corticotropic Releasing Factor) naar de hypofyse. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 60 . Adrenaline is het hormoon dat op korte termijn werkt en cortisol is het hormoon dat op lang termijn werkt. waardoor de reactiesnelheid vergroot wordt. maar nu op de langere termijn. Ook wordt de ademhaling door adrenaline versneld en gaan de handpalmen zweten. Gebeurtenissen lijken trager te verlopen. Cortisol De uitscheiding van cortisol door de bijnierschors is ook een reactie op stress. zodat er meer licht toegelaten wordt. De pupillen van de ogen worden bovendien groter. opgeslagen in de lever en de spieren. kou. omgezet in glucose die nodig is voor extra energie. De bloedtoevoer naar de darmen wordt verminderd (het verteringsstelsel is op dat moment natuurlijk niet meer zo belangrijk). In de hypofyse komt als reactie hierop ACTH (AdrenoCorticoTropic Hormone) vrij. pijn en fysieke arbeid. die op zijn beurt de uitscheiding van cortisol in de bijnierschors stimuleert. De bijnieren zijn producent van hormonen die extra energie geven. Dit kan fysieke stress zijn. zoals ziekte of een verwonding. of extreme temperaturen. De bloeddruk stijgt doordat de bloedvaten vernauwen. Beide delen scheiden verschillende hormonen af. Bovendien wordt glycogeen.Hormoonklier Bijnieren Hormoon Adrenaline en Cortisol De bijnieren liggen gedeeltelijk bovenop en gedeeltelijk over de nieren heen. Adrenaline verhoogt de alertheid in zeer korte tijd en geeft gedurende een korte periode meer energie. Elke klier bestaat uit twee delen: bijnierschors en bijniermerg. maar het kan ook psychologische stress zijn (bijvoorbeeld werkstress of verbaal geweld). Adrenaline Adrenaline wordt in grote hoeveelheden aangemaakt bij voornamelijk angst en stress. daarna worden vetzuren afgegeven aan het bloed en verbrand.  Synthese van vetzuren . en wordt er minder CRF en ACTH en dus minder cortisol aangemaakt. de eilandjes van Langerhans. Tevens wordt het afweersysteem onderdrukt. Hormoonklier Eilandjes van Langerhans in de alvleesklier Hormoon Insuline en Glucagon De alvleesklier bestaat uit cellen die via een afvoergang spijsvertering aan de 12-vingerige darm afgeven. De eilandjes Langerhans zijn ongeveer een halve millimeter in doorsnee. Glucagon Glucoseconcentratie daalt -> aanvulling door afgifte van glucagon.  omzetting glycogeen in glucose (in de lever) Æ afgifte glucose aan bloed .  omzetting vet in vetzuren. urine (afvalproducten van cortisol) en speeksel.  Synthese van glycogeen uit glucose in spier en levercellen . uit eilandjes van langerhans Glucagon bevordert: . Het zijn dus hormoonkliertjes (endocriene klieren).  Synthese van eiwitten o. Het hormoon glucogon zorgt ervoor dat het bloedsuikergehalte niet te laag wordt. in spierweefsels . Het hormoon insuline zorgt ervoor dat het bloedsuikergehalte niet te hoog wordt.Door de aanwezigheid van cortisol in het lichaam wordt er in de spieren eiwitten omgezet in aminozuren. Al deze invloeden zijn erop gericht om het lichaam op een zo laag mogelijk pitje te zetten om zo gedurende de stress (fysiek of mentaal) homeostase te behouden. Cortisol kan vrijelijk rondgaan in het lichaam en komt daardoor zowel voor in bloed. Temidden van die kliercellen liggen ongeveer 1 miljoen groepjes cellen. Insuline Glucoseconcentratie stijgt Æ aanvulling door afgifte van insuline. dus alleen met de microscoop te zien. waardoor er energie (in de vorm van glucose) wordt gemaakt. Insuline bevordert: . De alvleesklier ligt achter de maag. De eilandjes van Langerhans geven regelende stoffen aan het bloed af.  Transport van glucose door celwanden zodat het voor celstofwisseling vrijkomt (dit verlaagt de bloedsuikerspiegel BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 61 . Deze cellen vormen een exocriene klier.a. Wanneer er teveel cortisol aanwezig is in het lichaam krijgen de hersenen een signaal door. Vervolgens worden die aminozuren omgezet in glucose.  omzetting van eiwitten en vetten in glucose . Omdat eiwitten in het spijsverteringskanaal worden afgebroken tot aminozuren. Antistoffen schakelen dan de eigen B-cellen. ADH wordt geremd door een waterige samenstelling van het bloed maar ook door alcohol in het bloed. die insuline maken. Hier wordt het hormoon ADH afgegeven met als resultaat dat de nier meer resorptie van water uitvoert.Er zijn verschillende vormen van suikerziekte. In de nierbuisjes wordt dit water terug gehaald naar het bloed. Tegenwoordig wordt insuline gemaakt met genetisch gemodificeerde bacteriën die voorzien zijn van een menselijk gen. Hierdoor kun je uitdrogen en dat geeft verschijnselen die wij een kater noemen. geeft de hypothalamus een signaal af aan de hypofyse-achterkwab.5 liter overblijft. Als de bloedsuikerspiegel hoger is dan 0. maar moet het worden ingespoten.17% wordt glucose via de urine uitgescheiden. Vroeger gebruikte men runder-insuline. Insuline is een eiwit. Jeugdsuikerziekte is een auto-immuunziekte. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 62 . Hormoonklier Hypofyse-achterkwab Hormoon Anti-diuretisch hormoon (ADH) In de hypothalamus zitten osmoreceptoren die een verhoogde osmotische waarde van het bloed registreren. De nieren vormen per dag ongeveer 180 liter voorurine waarvan uiteindelijk 1. uit. Door gebrek aan insuline wordt de bloedsuikerspiegel te hoog. kan insuline niet geslikt worden. Wanneer dit geregistreerd wordt. Het veroorzaakt seksuele opgewondenheid en voorkomt stress. Onder invloed van de testosteron wordt er een signaal gegeven aan de hypothalamus. Ook blijkt dat er onder invloed van dit hormoon meer vertrouwen is in andere personen. en de melkagifte door de samentrekking van melkklieren. Een overmaat prolactine is waarschijnlijk de oorzaak van impotentie. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 63 . Bij vrouwen wekt het hormoon moederlijke gevoelens op. dat verantwoordelijk is voor een erectie. omdat heel veel cellen prolactine-receptoren hebben. Ook tijdens het orgasme bij zowel mannen als vrouwen komt oxytocine vrij. Hormoon prolactine Hormoonklier Testes Hypofyse-voorkwab Hormoon Testosteron FSH en LH De mannelijke geslachtshormonen zijn testosteron. wat er voor zorgt dat er minder signalen worden afgegeven aan de hypofyse. Daardoor wordt minder LH en FSH aangemaakt en dus ook minder testosteron en sperma. Prolactine zet de melkklieren aan tot groeien. Het hormoon heeft dan een functie bij het opwekken van de bevalling door samentrekking van de baarmoeder. Hieronder staan de belangrijkste functies:  Tijdens de zwangerschap zorgt het voor borstgroei. Hormoonklier Hypofyse-voorkwab Oxytocine is een hormoon dat bij vrouwen vrijkomt als de tepels worden geprikkeld of als er ontsluiting van de vagina is. follikelstimulerend hormoon (FSH) en luteïniserend hormoon (LH). Onder invloed van LH wordt er testosteron gevormd in de testis (teelbal).  Het geven van seksuele bevrediging (orgasme).  Het aanzetten van de melkklieren om melk te gaan produceren. Hormoonklier Hypofyse-voorkwab Hormoon prolactine Men vermoedt dat prolactine veel functies heeft. De hypofyse scheidt door deze signalen FSH en LH uit. Regulering: De hypothalamus geeft een signaal aan de hypofyse. Het is verantwoordelijk voor het scheppen van een band bij een relatie.Hormoonklier Placenta Hormoon HCG HCG (Human chorionic gonadotropin) wordt door de placenta geproduceerd zodra een bevruchte eicel ingenesteld is. HCG zorgt er voor dat het gele lichaampje in stand gehouden wordt. FSH zorgt in de testis voor de aanmaak van spermacellen. zodat het gele lichaampje progesteron blijft produceren bij zwangerschap.  Het onderdrukt dopamine. Progesteron zorgt er in de eerste zwangerschapsperiode voor dat het baarmoederslijmvlies niet wordt afgebroken. progesteron. Na de puberteit zorgt het voor het in stand houden van deze geslachtskenmerken. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 64 . Tijdens de puberteit ontwikkelen de secundaire geslachtskenmerken door testosteron. zoals de aanmaak van sperma. Ook ontwikkelt het testosteron het spierstelsel en zorgt het op latere leeftijd voor kaalheid. follikelstimulerend hormoon (FSH) en luteïniserend hormoon (LH). Hormoonklier Ovaria Hypofyse-voorkwab Hormoon Oestrogeen en Progestron FSH en LH De vrouwelijke geslachtshormonen zijn oestrogeen. oftewel je seksuele lust. In onderstaande figuren en in de begeleidende tekst zijn de menstruatiecyclus van de vrouw en de betrokken hormonen weergegeven.Werking van testosteron: Al in de embryo werkt testosteron al en zorgt voor de primaire geslachtskenmerken. Daarnaast zorgt het voor de verhoging van het libido. maakt het ontwikkelend embryo (en later de placenta) het hormoon HCG dat het gele lichaam in stand houdt. Waar een kleine hoeveelheid oestrogeen (door een klein. Begeleidende tekst bij terugkoppelingsschema van de vrouwelijke voortplantingshormonen BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 65 . 11b. 11a.1. 8. De hypothalamus scheidt GnRH af dat de hypofyse stimuleert. 2. Als het gele lichaam verschrompelt. Daardoor daalt ook de negatieve werking op de hypofyse. 10. waardoor de remming van de hypofyse ook blijft bestaan. waardoor de hoeveelheid FSH redelijk constant blijft. groeiend follikel) de afgifte van LH tegengaat. verschrompelt het gele lichaam. dat de afgifte van FSH door de hypofyse tegengaat. De FSH stimuleert de groei/rijping van het follikel en de cellen van het groeiende follikel scheiden oestrogeen uit. Kleine hoeveelheden oestrogeen werken ook de uitscheiding van LH tegen. waardoor het baarmoederslijmvlies dikker wordt. ontstaat er een snelle teruggang in de hoeveelheid ostrogeen en progesteron. 5. Het gele lichaam produceert oestrogeen en progesteron. Het groeiend follikel geeft steeds meer oestrogeen af (omdat het steeds groter wordt). rijp follikel) juist stimulerend op de afgifte van LH. 3. werkt een hoge concentratie oestrogeen (door een groot. Als de eicel wel bevrucht wordt. De hypofyse scheidt daardoor FSH af. De hypofyse start dan weer met de productie en afgifte van FSH waardoor er weer nieuwe follikels in de eierstokken beginnen te groeien. 7. Als de eicel niet bevrucht wordt. 6. Daardoor worden de toevoerende bloedvaten naar het baarmoederslijmvlies afgebroken en ontstaat de menstruele bloeding. 9. Het resterende weefsel van het follikel in de eierstok transformeert nu tot geel lichaam. Na de ovulatie stimuleren de oestrogeen en de progesteron die worden afgegeven door het gele lichaam een verder gaande ontwikkeling en het behoud van het baarmoederslijmvlies. 4. waardoor de rijping van nieuwe follikels wordt tegengegaan. waardoor het niveau van de oestrogeen en progesteron daalt. De oestrogeen werkt uitscheiding van grote hoeveelheden FSH tegen door negatieve terugkoppeling. LH zorgt nu voor de ovulatie. BIOLOGIE  Examenreader neurobiologie 66 .