Efternamn: Mappnr: Förnamn: Personnr: Totalpoäng: Betyg: F Fx E D C B A

Transkript

1 KAROLINSKA INSTITUTET Biomedicinprogrammet TENTAMEN I INTRODUKTION TILL BIOMEDICIN ONSDAGEN DEN 6 OKTOBER 2010 kl. 9:00-12:30 Efternamn: Mappnr: Förnamn: Personnr: Poäng del 1: Poäng del 2: Totalpoäng: Betyg: F Fx E D C B A Maxpoäng: 60 För godkänd (betyg E) krävs 30 p (varav minst 10 p på del 1) Ungefärliga poänggränser för resp betygsnivå: D 36 p, C 42 p, B 48 p, A 54 p Besvara frågorna direkt i det utdelade materialet. Skriv ej i högermarginalen. Använd baksidan på papperet om utrymmet inte räcker. Poängen står angiven vid varje fråga. Skrivningar får ej tas med ut från skrivsalen! LYCKA TILL!

2 Mappnr: _ TEXTA TACK! 2 TENTAMEN I INTRODUKTION TILL BIOMEDICIN ONSDAGEN DEN 6 OKTOBER 2010 kl. 9:00-12:30 DEL 1 - SYSTEMATISK ANATOMI Mappnr: Poäng del 1: Maxpoäng: Vilket eller vilka påståenden är korrekt gällande atrium dextrum (0,5p)? (1) Här finns hjärtats pace-maker celler. (2) Tar emot syrefattigt blod från systemkretsloppet. (3) Tar emot blod direkt från lungorna. (4) Tömmer sig i aorta. Ringa in rätt svar. A. 1 B. 1 och 2 C. 1 och 3 D. 3 E Ange rätt ordning på följande strukturer för att beskriva blodets väg genom hjärtat (1p): (1) Atrium dexter, (2) Aorta, (3) Ventriculus sinister, (4) V cava superior & inferior, (5) vv pulmonales, (6) pulmones, (7) Ventriculus dexter, (8) truncus pulmonalis, (9) Atrium sinister Ringa in rätt svar. A. 4,5,1,7,6,2,3,9,8 B. 4,9,3,6,2,5,1,7,8 C. 4,2,1,5,6,9,8,7,3 D. 4,1,7,8,6,5,9,3,2 3. Vilket eller vilka alternativ gör att påståendet nedan blir korrekt, ringa in (1p)? Hypofysens utsöndrar vilket påverkar. A. Bark --- ACTH --- binjuremärgen B. Framlob --- GH, som svar på GHRH --- bl.a. levern. C. Märg --- TSH --- thyroidea D. Baklob --- ADH --- njurarna E. Baklob --- GH --- benvävnad och muskulatur. 4. Vilket eller vilka påståenden om levern stämmer, ringa in (1p).

3 Mappnr: _ TEXTA TACK! 3 A. levern producerar galla B. levern ligger i thorax, strax ovan diafragma C. levern försörjs med blod via truncus coelicus och vena porta hepatis D. levern producerar bl.a. amylas och pankreaslipas 5. Vilket av följande ben måste kirurgen såga sig igenom för att kunna utföra öppen hjärtkirurgi, ringa in (0,5p)? A. Mediastinum B. Os hyoideum C. Sternum D. Clavicula 6. I vilken del av de kvinnliga genitalierna sker normalt befruktning (1p)? Var sker fosterutvecklingen (0,5p), ange till sist ett hormon som stimulerar bröstkörtlarna (0,5). Svar: Befruktning sker i tuba uterina, fosterutveckling i uterus, och oxytocin eller prolaktin stimulerar bröstkörtlarna. 7. Vad kallas den främre skenbensmuskeln på latin (1.5p) Svar: m. tibialis anterior 8. Vad är: m. obliquus internus abdominis (1.5p) Svar: Den inre sneda bukmuskeln

4 Mappnr: _ TEXTA TACK! 4 9. Nämn två artärgrenar leder syrerikt blod till huvudet (1p)? Svar: Truncus brachiocephalicus och a. carotis communis sin. 10. Vad kallas det anatomiska plan som hjärnan på bilden är avbildad i? (0,5p). Vilken stuktur pekar pilen på? (0,5p). Svar: Transversalplan. Ventriculus lateralis. 11. Beskriv (gärna med figur) lungsäckens uppbyggnad (3p). Svar: För full poäng skall följande vara med: I, lungsäckens två blad med namn (1p). II pleuraspalt (0,5p). III fästen i thoraxväggen samt diafragma (1p). IV lungporten (0,5p).

5 Mappnr: _ TEXTA TACK! En god vän till dig arbetar som arkeolog och har grävt upp ett flertal ben, men vet inte vad de heter eller var de sitter. Namnge de olika benen (latin) och ange var i kroppen de sitter (3p) (OBS bilderna är ej skalenliga). Svar: A vertebra, ryggraden, B Patella, knäledens framsida, C Humerus, överarmen. 13. Namnge de markerade strukturerna (totalt 3p). Svar: 1- Sinus sphenoidalis, 2 Cerebellum, 3 Lingua, 4 Mandibula, 5 Epiglottis, 6 - Corpus callosum

6 Mappnr: _ TEXTA TACK! 6 TENTAMEN I INTRODUKTION TILL BIOMEDICIN ONSDAGEN DEN 6 OKTOBER 2010 kl. 9:00-12:30 DEL 2 - BASAL BIOKEMI OCH CELLBIOLOGI Mappnr: Poäng del 2: Maxpoäng: Rita en schematisk mammaliecell och sätt ut sju olika cellorganeller: Förklara även kort deras funktion. (4 p) T ex Cellmembran att avskilja cellen från omgivningen Cellkärnan lagring av genmaterialet (kromosomerna) samt replikations- och transkriptionsprocesserna sker här Mitokondrier produktion av energi (ATP) Golgi modifiering av proteiner Endoplasmatiska retiklet binda ribosomer samt att förpacka proteiner som ska transporteras ut ur cellen och viss modifiering av proteiner Ribosomer proteinsyntes sker i ribosomerna Lysosomer nedbrytning av proteiner

7 Mappnr: _ TEXTA TACK! 7 2. I kroppens vattenlösningar hålls ph tämligen konstant med hjälp av buffertar. En av de viktigare är fosfatbuffert.teckna jämvikten för fosfatbufferten och markera korresponderande syra respektive bas. I en cell är den totala koncentrationen av fosfatjoner (P i ) 12 mm. Koncentrationen för divätefosfatjon är 4 mm. Vad är ph i cellen? pka för H 2 PO 4 - är 6,8. Ledning: lg2 = 0,301. (3p) SVAR: H 2 PO H 2 O HPO H 3 O + korr. syra korr. bas Använd buffertformeln, samt det faktum att summa bas + syra är 12 mm: ph = pka + lg korr bas / korr syra ph = 6,8 + lg 8 / 4 ph = 7,1 3. Beskriv principen för hur en human gen är uppbyggd. Rita gärna. Ange också vad som menas med att replikationen av gener är semikonservativa. (3p) SVAR: En human gen innehåller en promotorregion, en region som transkriberas som är uppdelad i en 5 UTR (untranslated region), en kodande region (exoner som verkligen kodar och introner) samt 3 UTR och en eventuell avslutande region med styrsekvenser

8 Mappnr: _ TEXTA TACK! 8 4. Lista tre funktionella skillnader mellan enzymerna DNA-polymeras (replikation) och RNA-polymeras (transkription). (3p) SVAR: DNA-polymeras kräver en primer för att kunna starta replikation. RNA-polymeras behöver ej det för att transkriptionen ska starta. DNA-polymeras har korrekturläsningsförmåga vilket inte RNA-polymeras har. RNA-polymeras kan öppna DNA-dubbelspiralen för att frilägga mallen vilket inte DNA-polymeras kan. 5. Translationen ger som produkt ett protein. Förklara hur processen fungerar och vilka komponenter som behövs. Glöm ej att förklara hur rätt aminosyra kommer på rätt plats (ange samtidigt vad antikodonet till initieringskodonet är). Visa även med figur hur processen fortlöper. (5p) SVAR: För full poäng krävs att initieringen beskrivs där ribosomens lilla subenhet binder till mrna och ett trna-met binder till första initieringskodonet AUG med antikodonet CAU på trna (5 -> 3 ). Stora subenheten låser komplexet och elongeringen startar där laddade trna binder allteftersom till nya tripletter på mrna. Peptidbindningar formeras mellan det nyligen bundna trna och det som redan har bundit. trna som avgivit sin aminosyra lämnar ribosomen. Terminering sker då ribosomen stöter på det första stoppkodonet.

9 Mappnr: _ TEXTA TACK! 9 6. Vad innebär det att ett protein denatureras. Hur kan det åstadkommas (ange minst tre olika sätt)? (3p) SVAR: Alla strukturnivåer utom primärstrukturen förstörs och strikt bryts alla icke-kovalenta bindningar. Kan åstadkommas med hög värme, förändring i ph, förändring i salthalt, hög energetisk strålning. 7. Aminosyrorna är protienernas byggstenar och de hålls ihop av peptidbindningar. Rita tetrapeptiden Cys-Gly-Lys-Cys i både reducerat och oxiderat tillstånd samt ange nettoladdning vid fysiologiskt ph. Vidare sätt ut C- och N-terminal samt markera peptidbindningen i figuren. (4p) SVAR: Nettoladdning: +1

10 Mappnr: _ TEXTA TACK! Aminosyran glycin är ofta konserverad (oförändrad) i samma protein mellan olika arter. Ge en trolig förklaring till detta (hur ser glycin ut, egenskaper?). (2p) SVAR: Glycin är den minsta aminosyran (H som sidokedja) och tar liten plats. Behövs i böjar (helixar) där det är ont om plats. Utbyte mot en större aminosyra förstör/ändrar oftast strukturen hos proteinet. 9. Nästan alla reaktioner i våra celler katalyseras av enzymer för att de ska ske inom rimlig tid. Många enzymers kinetiska förlopp kan beskrivas med Michaelis-Menten ekvationen. Hur ser ekvationen ut, visa dess graf samt förklara ingående storheter. Förklara vad som händer om substratmängden fördubblas (använd antingen ekvationen eller grafen). (4 p) SVAR: Då substratmängden fördubblas ökar generellt hastigheten. Hur mycket beror på var i intervallet till Vmax det är. Har Vmax redan uppnåtts är hastigheten oförändrad. Se graf. v momentan hastighet, Vmax maximala hastigheten Km Michaelis konstant, S substratkoncentrationen 10. Beskriv hur insulin är uppbyggt utifrån de olika strukturnivåerna och ange de stabiliserande krafter. (4 p)

11 Mappnr: _ TEXTA TACK! 11 SVAR: Aktivt insulin är uppbyggt av en A-kedja och en B-kedja som hålls samman av disulfidbindningar. Flera insulinmolekyler kan bilda komplex mha av Zn-joner, bl a förkommer en hexamer som ej är aktiv och binder alltså ej till insulinreceptorn. Primärstruktur: Aminosyrasekvensen, dvs ordningen på de ingående aminosyrorna. Peptidbindningen (kovalent). A-kedjan resp B-kedjan har sina resp primästrukturer Sekundärstruktur: Veckningen av ryggraden hos proteinet ( -helix, b-flak och rt). Vätebindningar inom peptidkedjan. A- och B-kedjorna har sina egna veckningar. Tertiärstruktur: Den 3-dimensionella strukturen hos en polypeptidkedja. Stabiliseras av krafter mellan aminosyrornas sidokedjor. Vätebindningar, jonbindningar, hydrofob interaktion, van der Waals krafter samt disulfidbindningar. Denna strukturnivå beskriver hur en insulinmolekyl ser ut där A- och B-kedjan hålls ihop med disulfidbindningarna. Kvartärstruktur: Då flera subenheter (peptidkedjor) sammanfogas. Samma krafter som inom tertiärstrukturen. Hexameren av insulin t ex. 11. Hemoglobin är allostert reglerat. Vad innebär det? Förklara och visa i graf. Ange också minst tre effektorer som påverkar så att O 2 avges i cellerna och hur respektive effektor interagerar med Hb. Förklara också varför Hb är allostert reglerat och beroende av dessa effektorer. (5 p) SVAR: Allosterreglering innebär att en effektor binder på en annan plats än det aktiva centret. I Hb-fallet så fungerar O2 som en positiv effektor (kooperativitet) så att nästkommande O2 kan binda lättare. Detta sker bl a genom att vissa jonbindningar mellan subenheterna inom Hb-molekylen bryts. För att O2 ska kunna avges lättare ute i cellerna interagerar olika effektorer med Hb. Hög halt H+ underlättar avgivandet där H+ binder till specifika His-rester. CO2 underlättar avgivandet där CO2 binder till N-terminalerna i Hb samt slutligen 2,3- bisfosfoglycerat som binder över b-subenheterna och alla dessa effektorer låser deoxy-formen av Hb. Allosterreglering generellt förekommer för att kunna finreglera en aktivitet. Här förekommer det för att så många O2 som möjligt ska binda till Hb och samtidigt behövs en konformationsförändring så att de effektorer som stabiliserat deoxyformen av Hb vid transporten från cellerna till lungblåsorna släpper. Effektorerna i cellerna behövs av motsatt anledning så att deoxyformen stabiliseras och att O2 släpper från oxyformen av Hb. Då O2 bundit optimalt i lungblåsorna behövs en ny konformationsförändring i cellerna så att O2 har svårt att binda, dvs att så få O2 molekyler som möjligt transporteras tillbaka till lungorna.