Celcommunicatie en zenuwstelsel (Biologie vwo), les 2: Examentraining

• newEditor
• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4-6

Introduction

Examentraining met vier vraagtypen en acht vragen: een potentiaalgrafiek lezen, een verstoring beredeneren, signaalverwerking in een synaps en een signaalroute herkennen. Handig om eerst de uitleg te doen.

ZELFREGULATIE · ZENUWSTELSEL

Examentraining

Celcommunicatie en zenuwstelsel: zo pak je examenvragen aan

Les 2 van 3. Laat leerlingen in tweetallen overleggen bij de open vragen. Image credit: Manuel Schottdorf / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

ZELFREGULATIE · ZENUWSTELSEL

Wat ga je kunnen?

Ik kan een grafiek van een membraanpotentiaal lezen, een verstoring in een zenuwcel beredeneren en een signaalroute herkennen.

ZELFREGULATIE · ZENUWSTELSEL

Zo pak je een examenvraag aan

• 1. Lees: wat is gegeven: een grafiek, een schema, getallen of een stof?

• 2. Zoek: de assen en eenheden: tijd in ms, potentiaal in mV, de rustwaarde en de prikkeldrempel.

• 3. Redeneer: welk ion beweegt, welk kanaal of welke pomp werkt, en wat betekent dat voor de potentiaal?

• 4. Schrijf: een kort antwoord met het begrip én de reden, met eenheid als je rekent.

Grafiek van een actiepotentiaal met de fasen

ZELFREGULATIE · ZENUWSTELSEL

Vraagtype 1: een potentiaalgrafiek lezen

• Lees eerst de assen: tijd in ms horizontaal, membraanpotentiaal in mV verticaal.

• Rust is de lage, vlakke lijn; de prikkeldrempel is de waarde waar de snelle stijging begint.

• Lees een tijdstip of waarde af op het raster en reken verschillen uit in mV.

Image credit: Eigen schema, LessonUp

Op welk tijdstip wordt de prikkeldrempel bereikt?

A

Na 2,0 ms

B

Na 1,5 ms

C

Na 2,5 ms

D

Na 3,0 ms

De lijn snijdt de gestippelde lijn van -55 mV bij 2,0 ms. Bij 2,5 ms ligt de piek en bij 3,0 ms is de repolarisatie bijna klaar. Verwachte fout: 2,5 ms kiezen omdat daar de piek ligt. Image credit: Eigen grafiek, LessonUp

Rust -70 mV, piek +40 mV. Verschil in mV?

Van -70 naar +40 is 110 mV. Verwachte fout: 40 minus 70 uitrekenen en -30 vinden.

ZELFREGULATIE · ZENUWSTELSEL

Vraagtype 2: een verstoring beredeneren

• Bepaal eerst welke stap wordt gestoord: pomp, kanaal, myelineschede of synaps.

• Volg de gevolgen stap voor stap: welk ion kan niet meer bewegen en wat doet de potentiaal?

• Noem het gevolg voor het signaal én de reden.

Een gif blokkeert de Na+-kanalen in een axon. Wat gebeurt er met een prikkel?

A

De prikkeldrempel wordt lager, er komen meer impulsen

B

De repolarisatie gaat sneller, de piek wordt hoger

C

K+ stroomt de cel in, de rustpotentiaal stijgt

D

Geen depolarisatie, dus geen actiepotentiaal

Zonder instroom van Na+ komt er geen depolarisatie en dus geen actiepotentiaal. Verwachte fout: denken dat blokkeren van een kanaal de gevoeligheid verhoogt.

Twee even dikke axonen: A heeft een myelineschede, B niet. Welke is sneller?

A

Axon A, want de myelineschede maakt de piek hoger

B

Axon A, want de impuls springt langs de insnoeringen

C

Axon B, want zonder myeline is er minder weerstand

D

Beide even snel, want de rustpotentiaal is gelijk

Bij A springt de impuls van insnoering naar insnoering, bij B moet elk stukje membraan opnieuw depolariseren. Verwachte fout: denken dat myeline de piek hoger maakt. De piek is even groot; alleen de geleiding verschilt.

Een synaps met blaasjes, synapsspleet en receptoren

ZELFREGULATIE · ZENUWSTELSEL

Vraagtype 3: signaalverwerking in een synaps

• Een synaps werkt exciterend (potentiaal omhoog) of inhiberend (potentiaal omlaag).

• In de grafiek zie je het effect van elke synaps los en samen.

• Een actiepotentiaal ontstaat pas als de potentiaal boven de prikkeldrempel komt.

Image credit: Eigen schema, LessonUp

Welke synaps is inhiberend?

A

Synaps Q

B

Synaps P

C

Synaps R

D

Synapsen P en R

Alleen na Q daalt de potentiaal, onder de rustwaarde. Na P stijgt de potentiaal, en P en R samen leveren een actiepotentiaal op. Verwachte fout: P kiezen omdat de lijn daar ook beweegt. Image credit: Eigen grafiek, LessonUp

Waarom ontstaat bij 50 ms wel een actiepotentiaal?

A

Q is op dat moment ook actief

B

De rustpotentiaal is lager geworden

C

P en R samen brengen de potentiaal boven de drempel

D

De refractaire periode is net voorbij

P alleen blijft onder de prikkeldrempel (-55 mV); samen met R komt de potentiaal erboven. Verwachte fout: de refractaire periode noemen, maar er was nog geen eerdere actiepotentiaal. Image credit: Eigen grafiek, LessonUp

ZELFREGULATIE · ZENUWSTELSEL

Vraagtype 4: een signaalroute herkennen

• Peptidehormoon: receptor in het celmembraan, second messenger. Steroidhormoon: receptor in het cytoplasma.

• Reflexboog: volg de route receptor, sensorisch neuron, schakelneuron, motorisch neuron en spier.

• Bij een schema met letters: leg elke letter vast aan de plek in de route.

Cellen met receptoren alleen in het celmembraan reageren op welk hormoon?

A

Een steroidhormoon

B

Een peptidehormoon

C

Beide soorten hormonen

D

Geen van beide soorten

Een steroidhormoon heeft een receptor in het cytoplasma nodig. Een peptidehormoon past op een receptor in het celmembraan. Verwachte fout: beide soorten kiezen.

Welke letter is het motorisch neuron?

A

Letter B

B

Letter C

C

Letter E

D

Letter D

A is de receptor in de huid, B het sensorisch neuron, C het schakelneuron, D het motorisch neuron en E de spier. Verwachte fout: E kiezen omdat de spier de reactie uitvoert. Image credit: Eigen schema, LessonUp

Welk vraagtype vind jij het lastigst?

1

Een potentiaalgrafiek lezen

2

Een verstoring beredeneren

3

Signaalverwerking in een synaps

4

Een signaalroute herkennen

Bespreek het vraagtype met de meeste stemmen kort na met een voorbeeld.

ZELFREGULATIE · ZENUWSTELSEL

Tips voor op het examen

• Lees bij een grafiek altijd eerst de assen en de eenheden, en teken de prikkeldrempel in als die niet staat.

• Depolarisatie komt door Na+ dat naar binnen gaat, repolarisatie door K+ dat naar buiten gaat.

• Een inhiberende synaps verlaagt de potentiaal, een exciterende verhoogt hem; de cel telt de effecten op.

• Bij een reflexboog: noem steeds de volgorde receptor, sensorisch neuron, (schakelneuron), motorisch neuron, spier.