H13 extra materiaal

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Wat weten we over zenuwgas Novichok?

Wat is Novichok?

Vergiftigingen met Novichok

Op 11 maart 2018 werd het Britse stadje Salisbury opgeschrikt door een aanslag op de Russische ex-spion Sergei Skripal en zijn dochter Yulia. Beiden werden met vergiftigingsverschijnselen in kritieke toestand naar het ziekenhuis gebracht. Enkele dagen later maakte premier Theresa May bekend dat bij de aanval het zenuwgas Novichok is gebruikt.

Op 20 augustus 2020 werd de Russische oppositieleider Aleksej Navalny onwel op een vlucht van Tomsk naar Moskou. Artsen in het ziekenhuis van Omsk stelden een stofwisselingsstoornis vast, maar er waren ook speculaties over vergiftiging. Daarom werd Navalny op 22 augustus overgebracht naar een ziekenhuis in Berlijn. Op 2 september bevestigde de Duitse regering dat er sporen van Novichok zijn aangetroffen in het bloed van Navalny.

Acetylcholine

Novichok hindert de afbraak van de signaalstof acetylcholine (ACh) door te binden aan het enzym acetylcholinesterase (AChE). ACh brengt prikkels over tussen zenuwcellen en spiercellen en regelt op die manier allerlei lichaamsfuncties. Zoals het samentrekken van de hartspier en de speekselproductie. 

spier

Dit is wat er gebeurt bij het samentrekken van een spier

• De zenuwcel (boven) krijgt het signaal (1) dat de spier moet samentrekken. 
• Calciumkanalen (2) gaan open, waardoor calcium de zenuwcel binnenkomt.
• Transportbolletjes laten acetylcholine (paars) vrij (3) in de ruimte tussen de zenuwcel en de spiercel. 
• Acetylcholine bindt aan zijn receptor (4). 
• Hierdoor gaat natrium de spiercel binnen (5)
• en dat zorgt voor het samentrekken van de spieren (6). Zenuwgassen zorgen ervoor dat acetylcholine blijft vrijkomen. Daardoor zullen de spieren blijven samentrekken. Spieren blijven samentrekken en er zit geen rem meer op de productie van speeksel. Slachtoffers kunnen binnen enkele minuten overlijden aan een hartstilstand of stikken doordat overtollig speeksel in de longen terechtkomt.

Acetylcholine wordt in de synapsspleet afgebroken door het enzym choline-esterase. De werking van acetylcholine kan o.a. op de volgende manieren beïnvloed worden.
1.Door een stof X die er voor zorgt dat choline-esterase niet meer werkt.
2.Door een stof Y die de plaats van acetylcholine op het membraan van zenuwcel inneemt. Stof Y is verder onwerkzaam.

Welke gevolgen heeft de stof X op de werking van skeletspieren? En stof Y?

1. Beide stoffen laten de spieren verslappen.
2. Stof X laat de spieren samentrekken en stof Y laat de spieren verslappen.
3. Beide stoffen laten de spieren samentrekken.
4. Stof X laat de spieren verslappen en stof Y laat de spieren samentrekken.

Bepaalde zenuwgassen remmen dus de werking van acetylcholine-sterase. Het is mogelijk het effect van deze zenuwgassen teniet te doen door toediening van een juiste hoeveelheid curare. Curare is een stof die de werking van de acetylcholinereceptoren blokkeert.
Op welke wijze doet curare de werking van dergelijke zenuwgassen teniet?

1. Curare stimuleert de werking van acetylcholinesterase zodat er minder acetylcholine overblijft.
2. Curare laat acetylcholine langer vast zitten aan de receptoren.
3. Curare stimuleert de afgifte van acetylcholine.
4. Curare voorkomt dat acetylcholine kan binden aan de receptor.

Slangengif kan onder andere de bloedstolling, de werking van het hart of van het zenuwstelsel beïnvloeden. De zwarte mamba gebruikt een gif dat acetylcholine-esterase remt. Hierdoor wordt de neurotransmitter die zich in de synaptische spleet van het motorisch eindplaatje bevindt, niet afgebroken.
Welk effect heeft het mamba-gif op het prooidier? Hoe wordt dat effect verklaard?

1. Spiercontractie, doordat de receptor voor de neurotransmitter op de spiercel geblokkeerd blijft.
2. Spiercontractie, doordat de receptor voor de neurotransmitter op de spiercel gestimuleerd blijft.
3. Spierverlamming, doordat de receptor voor de neurotransmitter op de spiercel geblokkeerd blijft.
4. Spierverlamming, doordat de receptor voor de neurotransmitter op de spiercel gestimuleerd blijft.