6V H19 Sport herhaling

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Paragraaf 1 Dierenwelzijn

H19 Sport

Gladde spieren

- Enkelvoudige, niet vergroeide cellen.

- Zit rond inwendige organen zoals darmen, blaas, bloedvaten, baarmoeder. 

- Combinatie van kringspieren en lengtespieren (antagonisten).

- Onwillekeurig = kunnen niet bewust worden aangestuurd.

Hartspierweefsel

- Dwarsgestreept spierweefsel.

- Netwerk van onderling verbonden spiervezels 

- Via Gap-junctions verbonden waardoor gecoördineerde samentrekking kan plaatsvinden.

- Onwillekeurig = kunnen niet bewust worden aangestuurd.

- Aanwezig in het hart.

Dwarsgestreept spierweefsel

- Dwarsgestreept spierweefsel

- Cellen vormen lange vezels

- Verbonden aan skelet

- Willekeurig = bewuste aansturing

Voor spierweefsel:

Binas 80F

Bouw skeletspieren

Spiervezel is opgebouwd uit samengesmolten spiercellen. Deze cellen hebben meerdere kernen en bevatten langgerekte eiwitfilamenten, de myofibrillen: actine en myosine

Binas 90C

Binas 90C

Er is een maximum aan de spierverkorting

1. Juist
2. Onjuist

Sarcomeer

Door het in elkaar 

schuiven van de 

actine en myosine

filamenten kan de 

spier samentrekken.

In een spierbundel trekken alle motorische eenheden tegelijk samen

1. Juist
2. Onjuist

Spiervezels uit een oogspier zijn minder krachtig dan die uit een beenspier

1. Juist
2. Onjuist

Welke skeletspieren hebben de minste spiervezels per motorische eenheid?

1. armspieren
2. beespieren
3. tussenribspieren
4. vingerspieren

Motorische eenheid

Motorische eenheid = alle spiervezels die door één motorneuron worden aangestuurd. 

In beenspier honderden spiervezels per eenheid (grote krachtige beweging), in oogspieren enkele (kleine fijne beweging)

= motorisch

eindplaatje

Bouw spiervezel

Sarcoplasmatisch reticulum (SR): netwerk van membranen rond elke bundel van myofibrillen. Bevat veel Ca²⁺-ionen. 

Sarcolemma:

membraan rond de spiervezel

T-buisjes:

Beginnen bij sarcolemma en liggen strak rond het SR, zijn gevuld met vloeistof en bevatte veel ion-kanalen

Impuls 

1. impuls komt aan bij het

motorische eindplaatje

Impuls 

2. Synaptische blaasjes in motorisch eindplaatje geven acetylcholine (= neurotransmitter) af aan de synapsspleet.

Impuls 

3. Het sarcolemma (cel-

membraan van de spier-

vezel) depolariseert.

Impuls bereikt sarco-

plasmatisch reticulum

via de T-buisjes.

Impuls 

4. Dat leidt tot het openen van Ca²⁺-poorten in het SR en Ca²⁺ stroomt de 

spiervezel in. 

Impuls 

5. Onder invloed van Ca²⁺ schuiven actine en myosine in elkaar,

de spier wordt korter.

Impuls 

6. Ca2+ pompen in het SR-membraan

pompen het Ca2+ weer

terug het SR in. 

De myosinekop is aan actine gekoppeld en beweegt bij ...

1. Het aanhechten aan actine
2. Het afsplitsen van ADP
3. Het koppelen van ATP aan myosine
4. Het koppelen van Ca2+

Bij beweging van de myosinekop beweegt het actine naar de ...

1. Z-lijn
2. M-lijn

Zet in juiste volgorde:
I beweging van myosinekopje
II koppeling van myosine aan actine
III splitsing van ATP
IV vrijkomen van calciumionen

1. II - IV - I - III
2. IV - III - I - II
3. IV - II - I - III
4. III - I - II - IV

Wanneer iemand overlijdt, treedt na ong. een half uur lijkstijfheid (rigor mortis) op. Geef een verklaring

Binding van Myosine aan Actine

In rust kan myosine niet aan actine koppelen, want myosine bindingsplaatsen worden geblokkeerd door tropomyosine, een eiwit dat rond actine slingert.

Binding van Myosine aan Actine

De calciumionen reageren met het troponine-complex, waardoor de tropomyosine draden verschuiven.

--> de bindingsplaatsen voor myosine komen vrij.

 

Actine/ myosine

A. Door Ca2+ instroom vanuit het SR komen myosine bindingsplaatsen vrij, een actieve myosinekop  bindt aan actine 

Binas 90C

Actine/ myosine

B. ADP laat los van het myosinekopje, daardoor veert het myosinekopje terug, actine verplaatst tov myosine ong. 10 nm

Actine/ myosine

C. ATP bindt aan het inactieve myosinekopje, myosine laat los van actine

Actine/ myosine

D. ATP splits int ADP + P, de energie die vrijkomt trekt de myosinekop weer in een actieve stand, klaar om te binden. 

Actine/ myosine

Actine wordt langs myosine getrokken en zo schuiven de Z-lijnen richting de M-lijn. 

Elke cylcus verkort de spier

met 1%, de maximale spierverkorting is 30%.

Ontspanning spier

Wanneer er geen calciumionen meer vrij komen, kan myosine niet meer aan actine binden. 

De spier verslapt, maar verlengt niet!

Spieren kunnen alleen uit zichzelf korter worden, niet verlengen. Hiervoor is een antagonist nodig.

Spieren werken in koppels. Als de ene spier aanspant ontspant de andere. Bijv. buig- en strekspier bovenarm (biceps/ triceps).

De antagonist levert de kracht die nodig is om de actine- en myosine weer uit elkaar te trekken en de spier te verlengen.

Antagonisten

Spierspoeltje

registreert spierspanning

Peeslichaampje

registreert rek in de pees

zorgt voor peesreflex bij te grote rek ter voorkoming van schade aan spieren

Antagonisten - Gladde spieren

Kring- en lengtespieren/ straalspieren zijn elkaars antagonisten.

Hartspieren

- Hartspiervezels ontspannen doordat het hart volstroomt met bloed 

- De bloeddruk levert de kracht die nodig is om de myosine-en actine weer uit elkaar te trekken.

Snelle en langzame spieren

Hoeveelheid langzame en snelle spiervezels is genetisch bepaald maar kan worden gewijzigd door training

Binas 90B

ATP

Binding tussen fosfaatgroep nr 2 en 3 verbreekt, hierbij komt energie vrij.

Om weer fosfaat te binden, is energie nodig.

Deze komt uit de dissimilatie

(van glucose of andere energierijke stoffen)

In spieren bevindt zich voldoende ATP voor enkele seconden activiteit.

Voor welk proces is geen ATP nodig?

1. Transport van water de cel in
2. Transport van aminozuren de cel in
3. Productie van eiwitten
4. Langs elkaar schuiven van actine en myosine

Hydrolyse (11.4) Wanneer er een fosfaatgroep afsplitst van ATP wordt water in OH en H gesplitst en aan de 'open' uiteinden van de moleculen geplakt.

Bij het vormen van ATP gebeurt het omgekeerde en ontstaat er een molecuul water.

Wat is het nut van creatinefosfaat?

1. Het geeft de spiervezels rechtstreeks energie
2. Het zorgt ervoor dat ADP omgezet wordt in ATP
3. Het zorgt ervoor dat ATP omgezet wordt in ADP
4. Het handhaaft een lage pH in spieren tegen verzuring

Creatinefosfaat (CP)

- Alleen in spiercellen

- CP geeft zijn fosfaat af aan ADP zodat weer ATP gevormd wordt

- 'fosfaataccu' (voldoende voor 30 seconden activiteit)

Dissimilatie van glucose

= gecontroleerde afbraak

in kleine stapjes wordt C6H12O6 met 6 O2 afgebroken tot 6 CO2 en 6 H2O

1: glycolyse (in cytoplasma) --> 8 stapjes

2: afsplitsing CO2 (decarboxylering) en vorming acetyl-CoA --> 1 stap

3: citroenzuurcyclus --> 9 stapjes

4: oxidatieve fosforylering (de elektronentransportketen) --> 6 stapjes

Welke stap van de dissimilatie van glucose vindt niet plaats in de mitochondriën?

1. Glycolyse
2. Vorming acetyl CoA
3. Citroenzuurcyclus
4. Oxidatieve fosforylering

Bij welke stap wordt de meeste ATP gevormd?

1. Glycolyse
2. Vorming acetyl CoA
3. Citroenzuurcyclus
4. Oxidatieve fosforylering

Stap 1

Glycolyse. Kost 2 ATP om op te starten. L:evert 4 ATP en 2 NADH,H+. In cytoplasma.

Stap 2

Vorming van Acetyl-CoenzymA. Opbrengst: 2 NADH,H+

In mitochondriën

Stap 3

Citroenzuurcyclus. Opbrengst: 2 ATP, 6 NADH,H+ en 2 FADH2

In mitochondriën

Stap 4

Oxidatieve fosforylering. HIer wordt het merendeel van de ATP gevormd met de energie uit NADH,H+ en FADH2

Op de binnenmembraan van het mitochondrium.

Overzicht dissimilatie

klik op het vergrootglas voor info over de vier stappen.

C6 betekent 6 C-atomen in een keten. Er wordt dus steeds een C vanaf gebroken waarbij energie vrij komt. 

De C verdwijnt in de vorm van CO2.

Voor welke stap is energie in de vorm van ATP nodig om het proces op gang te helpen?

1. Glycolyse
2. Vorming acetyl CoA
3. Citroenzuurcyclus
4. Oxidatieve fosforylering

Hoeveel pyrodruivenzuur ontstaat er door de glycolyse van 1 molecuul glucose?

1. 1 pyrodruivenzuur
2. 2 pyrodruivenzuur
3. 3 pyrodruivenzuur
4. 4 pyrodruivenzuur

fosforylering is

1. ATP splitsen in ADP en P
2. P aan een (ADP-) molecuul koppelen
3. een fosfor koppelen

Hoeveel mol ATP kan er in de oxidatieve fosforylering gesynthetiseerd worden bij gebruik van 1 mol FADH2 en hoeveel bij gebruik van 1 mol (NADH + H+)?

1. FADH2 = 2 NADH = 2
2. FADH2 = 2 NADH = 3
3. FADH2 = 1 NADH = 3
4. FADH2 = 3 NADH = 2

Glycolyse. 

Paars = kost ATP

Rood = levert ATP op

Blauw = begin- en eindproduct. 

Plaats: in cytoplasma

Grijs komt later (anaerobe dissimilatie).

Vorming van Acetyl CoA. Het CoA wordt meteen weer vrijgemaakt door de reactie met oxaalazijnzuur.

De acetyl groep gaat de cyclus in.

Citroenzuurcyclus

De energie-inhoud van de moleculen wordt stapje voor stapje lager gemaakt. De energie wordt in ATP, NADH,H+ en FADH gestopt.

NADH,H+ en FADH zijn energierijke stoffen die in de volgende stap worden verbruikt, om ATP te vormen.

Oxidatieve fosforylering, ook wel: elektronen transport keten, rode route.

Elektronen van NADH,H+ en FADH2 worden afgegeven aan eiwitten op de binnenmembraan van het mitochondrium.

Deze pompen H+ van de matrix (binnenste van het mitochondrium) in de ruimte tussen de twee membranen. Daardoor onstaat een concentratieverschil. Dit verschil drijft ATP-synthetase aan.

Het verschil in H+ concentratie tussen binnen en buiten drijft ATP-synthetase aan. Dat koppelt per 9 H+ dat het doorlaat, 3 P aan 3 ADP, waardoor dus 3 ATP ontstaan.

Zuurstof is nodig aan het eind van de keten, om de doorgegeven elektronen aan af te geven (samen met H+). Daarmee is zuurstof de elektronenacceptor. 

NADH geeft zijn elektronen meteen aan het begin van de keten af, FADH₂ een stapje later. NADH,H+ levert genoeg energie om 3 ATP te vormen. FADH₂ levert de energie voor 2 ATP. 

Hoeveel ATP levert de anaerobe dissimilatie van 1 glucose molecuul op?

1. 1
2. 2
3. 38
4. 40

Hoeveel meer glucose moleculen heb je nodig bij de anaerobe dissimilatie t.o.v. aerobe dissimilatie om een gelijke hoeveelheid ATP te krijgen?

1. gelijk
2. 2
3. 19
4. 38

Gist
Onderzoeker Sandra kweekt gist (Saccharomyces cerevisiae) in een eenvoudige voedingsoplossing, waarin gelabelde ¹⁴C-atomen in glucose voorkomen. De gistcultuur wordt in anaerobe omstandigheden gebracht.

In welke stof vindt Sandra na een tijdje radioactieve ¹⁴C-atomen?

1. in ethanol
2. in koolstofdioxide
3. in melkzuur en koolstofdioxide
4. in ethanol en koolstofdioxide

Zonder zuurstof kan NADPH,H+ (en FADH2) zijn H+ niet kwijt en stopt de oxidatieve fosforylering. 

Daardoor stopt de hele citroenzuurcyclus.

Alleen de glycolyse kan doorgaan, omdat pyrodruivenzuur de 2 H+ van NADH,H+ opneemt (grijze vlak) --> melkzuur ontstaat

Anaerobe dissimilatie

Dieren en bacteriën vormen melkzuur bij de anaerobe dissimilatie. Andere organismen (schimmels en planten) vormen ethanol, waarbij ook CO2 gevormd wordt. 

Cyaankali

KCN (kaliumcyanide of cyaankali) is giftig voor cellen, doordat het de oxidatieve fosforylering remt.

Leg uit wat het gevolg is van deze vergiftiging voor de citroenzuurcyclus.

Ook andere brandstoffen worden (via de citroenzuurcyclus) gedissimileerd in de mitochondriën.

De aminogroep (-NH2) van een aminozuur wordt het eerst afgsplitst, waarbij NH3 ontstaat. Dit wordt omgezet in ureum. Er lopen 3 pijlen van aminozuren het mitochondirum in. Dit heeft te maken met het type aminozuur, die zijn allemaal verschillend.

Vetzuren bestaan uit ketens (van 2 tot 22) C-atomen. HIervan wordt steeds een groepje van 2 afgesplitst en aan CoA gekoppeld. Zo kan het de citroenzuurcyclus in. Eén vetmolecuul kan dus veel meer ATP leveren dan 1 glucosemolecuul.

Glycerol wordt glyceraldehyde-3-fosfaat, wat meteen de glycolyse in kan. (BINAS 68B, bovenaan het rode blok)

Examenvragen

Welke veranderingen treden tijdens samentrekking van de spiervezel op in de lengte van deze 3 banden?

1. H wordt smaller, A en I blijven gelijk.
2. H, A en I worden alle 3 smaller.
3. H en A worden smaller, I blijft gelijk.
4. H wordt smaller, A blijft gelijk, I wordt smaller.

Uitleg examenvraag 1

Het goede antwoord is D want bij samentrekking gaan de actine- en myosinefilamenten dichter na elkaar toe. Dat kan je vinden in Binas 90C. 

H wordt smaller omdat de actine en myosine in elkaar schuiven. 

A blijft gelijk omdat de myosinefilamenten niet kleiner worden. De A-band blijft altijd gelijk. 

I wordt smaller omdat de actine en myosine in elkaar schuiven. 

Na een stroomstootje trekken de spieren zich een tijdje samen waarna ze vervolgens weer ontspannen. De sterkte van de stroomstoot is te regelen. Stel dat in situatie 1 een spier niet maximaal is samengetrokken. Vervolgens wordt de sterkte van de stroomstoot zodanig opgevoerd dat de spier maximaal samentrekt (situatie 2).
Door welke verandering in de spier wordt het verschil tussen situatie 1 en situatie 2 veroorzaakt?

1. In situatie 1 zijn alle spiervezels van de spier gedeeltelijk samengetrokken en in situatie 2 zijn ze volledig samengetrokken. 
2. In situatie 1 is een beperkt aantal van de spiervezels samengetrokken en in situatie 2 zijn alle spiervezels van de spier maximaal samengetrokken. 
3. In situatie 1 zijn er meer actine- dan myosinefilamenten en in situatie 2 meer myosine- dan actinefilamenten in de spier aanwezig.

Uitleg examenvraag 2

Het goede antwoord is B omdat spiervezels wel of niet helemaal samentrekken. Ze kunnen niet gedeeltelijk samentrekken, daarom is antwoord A fout. De hoeveelheden actine- en myosinefilamenten zijn altijd gelijk daarom is antwoord C fout. 

Zodra het donker wordt start de omzetting van glycogeen in de Synechococcus bacteriën. Het daarbij gevormde acetyl-CoA kan niet op de gebruikelijke manier worden verwerkt. Het wordt omgezet in acetaat, waarvan de hoeveelheid tijdelijk toeneemt in de microbiële mat.

Welke twee processen zijn op dat moment tot stilstand gekomen?

1. glycolyse en decarboxylering
2. glycolyse en melkzuurgisting
3. citroenzuurcyclus en melkzuurgisting 
4. citroenzuurcyclus en oxidatieve fosforylering

Uitleg examenvraag 3

Dit kan je zien in Binas 68A. Acetyl-CoA wordt normaal verwerkt in de citroenzuurcyclus. Als acetyl-CoA niet wordt verwerkt wordt de citroenzuurcyclus niet doorlopen. De eindproducten van de citroenzuurcyclus zijn nodig voor de oxidatieve fosforylering, als de citroenzuurcyclus niet wordt doorlopen zijn de eindproducten er niet en kan de oxidatieve fosforylering ook niet plaatsvinden. 

Een sportieve proefpersoon loopt de 100 meter sprint in 15 seconden. Bij de sprint wordt de voorraad ATP in zijn beenspieren in ongeveer 2 seconden verbruikt. Daarna houdt vooral CP de ATP-concentratie nog rond de 6 seconden op peil. Vervolgens kan ATP nog gedurende tenminste 32 seconden door anaërobe dissimilatie worden vrijgemaakt. Pas na circa 40 seconden gaat de aërobe dissimilatie in de beenspieren een belangrijke rol spelen.

Bij welke van de onderstaande omzettingen komt de proefpersoon in de laatste seconden van de sprint aan energie in de beenspieren?

1. Bij de omzetting van creatine in creatinefosfaat
2. Bij de omzetting van glucose in pyrodruivenzuur
3. Bij de omzetting van glycogeen in glucose
4. Bij de omzetting van pyrodruivenzuur in melkzuur

Uitleg examenvraag 4

Het goede antwoord is B want na 2 seconde is de ATP verbruikt, na 6 seconden is de fosfaataccu leeg. Daarom is antwoord A niet goed. Dan zijn 8 seconden van de sprint voorbij. De laatste 7 seconden is dan anearobe dissimilatie, dat kan je zien in Binas 90A. Antwoord D is dan ook fout omdat bij de omzetting van pyrodruivenzuur in melkzuur geen ATP vrijkomt, en dat is bij antwoord B wel het geval. En die ATP is nodig in de laatste seconden. 

Voor de secretie van insuline door de ß-cel is ATP nodig. Noem twee plaatsen in de ß-cel waar ATP gevormd kan worden.

Uitleg examenvraag 5

ATP wordt gevormd tijdens de glycolyse, dat gebeurt in het grondplasma/cytoplasma. 

ATP wordt ook tijdens de citroenzuurcyclus en de oxidatieve fosforylering gevormd, dat gebeurt in de mitochondriën. Daarom is het antwoord grondplasma/cytoplasma en de mitochondria.