Svar: Stärkelse är uppbyggt av glukosenheter som är sammanfogade i raka eller grenade kedjor.

Transkript

1 Tentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen (19) Henrik är 20 år och ägnar sig åt intensiv sportverksamhet, framför allt cykling där han eftersträvar att nå elitnivå. Han är därför mycket intresserad av att äta på rätt sätt och inför tävlingar brukar han försöka göra en s.k. kolhydratuppladdning. I samband med det försöker han äta mycket kolhydrater, t. ex. stärkelse. Fråga 1 (1 poäng): Hur är stärkelse uppbyggt? Beskriv detta i kemiska termer! Svar: Stärkelse är uppbyggt av glukosenheter som är sammanfogade i raka eller grenade kedjor. Mål: C8 1

2 Tentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen (19) Matens väg genom hela mag- och tarmkanalen är lång men nödvändig då nedbrytningen och upptaget av födoämnena är en omfattande process som sker på olika nivåer genom hela denna passage. För att Henriks kolhydratboost, med mycket kolhydratrik kost, ska göra nytta så krävs att stärkelsen i maten bryts ned för att kunna tas upp effektivt i kroppen. Fråga 2 (7 poäng): Vilka anatomiska strukturer är involverade i frisättningen av det/de enzym som bidrar till nedbrytningen av stärkelse i maten vi äter? Beskriv den funktionella uppbyggnaden samt lokalisationen (anatomin) av de strukturer som är involverade. Svar: Spottkörtlar, schematisk uppbyggnad och anatomi, pankreas exokrina del, acinära celler i körtlarna, anatomi för pankreas och var den tömmer sig Mål: C6, C18 2

3 Tentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen (19) Fråga 3 (5 poäng): Beskriv hur nedbrytning och upptag av stärkelse går till! Svar: Mål: C6, C18 3

4 Tentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen (19) Fråga 4 (2 poäng): Beskriv hur den process i magtarmkanalen som syftar till att bryta ned stärkelse styrs endokrint! Svar: CCK och sekretin från celler i tunntarm Mål: C17 4

5 Tentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen (19) Fråga 5 (2 poäng): Förutom stärkelse innehåller födan andra sorters sammansatta - eller komplexa kolhydrater. Ge två exempel på sådana komplexa kolhydrater, beskriv kort hur de är uppbyggda och ange hur de bryts ned i magtarmkanalen! Svar: Cellulosa, en glukospolymer, Hemicellulosa, en polysackarid som är uppbyggd av flera olika monosackarider, Pektin, en polysackarid som är uppbyggd av flera olika monosackarider. Dessa kolhydrater bryts ned (fermenteras) av bakterierna i kolon. Mikrofloran tillgodogör sig därvid en del av energin i kolhydraten. Dessutom bildas fettsyror med 2-4 kolatomer samt gas. Mål: C8, C18 5

6 Tentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen (19) Nedbrytningen av näringsämnena i födan sker med hjälp av enzymer. För att dessa skall fungera krävs att vissa betingelser är uppfyllda. Exempelvis krävs ibland närvaro av s.k. cofaktorer. Fråga 6 (2 poäng): Vilka två typer av cofaktorer finns? Svar: Metaller och coenzym Mål: C17, C20 6

7 Tentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen (19) Allostert reglerade enzymer ger ofta sigmoidala reaktionskurvor, nedan har du tre kurvor från ett sådant enzym. Fråga 7a (2 poäng): Den svarta kurvan i figuren har två plana områden, markerade med A och B. Hur kan man förklara att kurvan har detta utseende? Svar: Första delen är en lag fas då enzymet binder in den första substratmolekylen därefter ökar affiniteten för substratet till de andra aktiva siten och hastigheten går upp, kurvan blir brantare. Den sista delen är att enzymet jobbar så fort det kan, mer substrat gör ingen skillnad. 7

8 Tentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen (19) Fråga7b (2 poäng): Tillsatts av vissa molekyler kan påverka utseendet på den svarta kurvan i figuren. Vilken typ av molekyl kan förklara en förskjutningen av den svarta kurvan till den streckade (kurva C) respektive till den gråa (kurva D)? Svar: C aktivator och D repressor Mål: C20 8

9 Tentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen (19) Kolhydrater omsätts på olika sätt i kroppen, t.ex. via citronsyracykeln där enzymkomplexet succinatdehydrogenas ingår. I detta komplex ingår SDHB, ett järn/svavel-bindande protein som även ingår i complex II i mitokondriens elektrontransportkedja. Medfödda mutationer i SDHB-genen har visats vara en orsak till olika tumörer med ursprung i nervsystemet, såsom paragangliom och pheochromocytom (tumörer i binjuren). Dessa medfödda mutationer är hos olika individer lokaliserade till många olika ställen i genen, t ex Ala197Pro, del725c, Cys101Tyr, Arg27TER. Fråga 8 (2 poäng): Ge en tänkbar förklaring till varför mutationer i så många olika positioner i nukleotidsekvensen kan orsaka sjukdom. Svar: Eftersom proteinet ska binda till ett stort komplex (järn/svavel i detta fall) behöver många aminosyror vara involverade i dessa bindningar. Mutation i vilken som helst av de kodon som kodar för dessa aminosyror bör få en direkt inverkan på proteinveckningen och därmed funktionen. Mål: C3, C13 9

10 Tentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen (19) När kolhydraterna tagits upp i kroppen omsätts de via glykolys och citronsyracykel. Hos personer med någon av de ovan nämnda mutationerna förstörs aktiviteten hos succinatdehydrogenas. Fråga 9 (4 poäng): Beskriv hur cellen kan använda glukos för sin energiförsörjning (ATP syntes) om succinatdehydrogenas, och därmed även citronsyracykeln, inte fungerar. Svar: ökad glykolys. Mitokondriellt upptag av cytosoliskt NADH, aerob oxidering NAD + (NADH:CoQ oxidoreduktas och resten av andningskedjan), återföring NAD + till cytosol Mål: C20, C18 10

11 Tentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen (19) Fråga 10 (2 poäng): Mutationer som resulterar i aminosyrabyten kan påverka proteinets struktur och/eller funktion. Hur kan man tänka sig att två av de beskrivna mutationerna påverkar strukturen hos SDHB? a) Cys101Tyr b) Ala197Pro Svar: a) Om cys ersätts av tyr försvinner förmågan att bilda svavelbryggor. b) Prolins sidokedja ingår i peptidbindningen mellan två aminosyror som då blir stel och inte kan vrida sig. Där prolin ingår bryts alltså alfahelixstrukturen. Mål: C3, C13, C14 11

12 Tentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen (19) Mutationer kan klassificeras efter vilken typ av funktionsändring de orsakar. I en studie från 2006 visades att SDHB mutationerna kan vara missense, nonsense, frameshift och splice site mutationer. Fråga 11 (4 poäng): Vad innebär dessa fyra typer av mutationer med avseende på proteinernas funktion? Svar: Missense; förändring till annan aminosyra som kan påverka veckningen mer eller minde beroende på de två aminosyrornas laddning och storlek. Nonsense; Förändring till ett stoppkodon som gör att proteinet blir kortare, ofta stor funktionsnedsättning beroende på var i proteinet det sker. Frameshift; deletion eller insertion av ett antal baser, icke delbart med tre, som orsakar en serie av helt andra aminosyror och ofta även ett stoppkodon. Proteinet blir både felaktigt och förkortat. Splice site; mutation i exon/intron övergången som gör att ett intron inte klipps bort utan kommer att läsas av till protein. Mål: C3, C13 12

13 Tentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen (19) SDHB-genen är lokaliserad på kromosom 1p36 och är en germ line mutation som predisponerar för pheochromocytom och paragangliom. I en drabbad familj ser släktträdet ut som följer; Fråga 12 (4 poäng): Ange vilken typ av nedärvningsmönster som släktträdet beskriver samt motivera ditt svar. Svar: Autosomal, SDHB genen ligger på kromosom 1p36 (står i frågan ) och sjukdomen drabbar båda könen Dominant mönster. Förekommer i alla generationer; En av föräldrarna är drabbad; 50% chans att barn blir genbärare och drabbas av sjukdomen. En son i F2 är ej drabbad men får en sjuk dotter. Detta är möjligt vid nedsatt penetrans av sjukdomen, eller mer osannolikt att en ny mutation har uppträtt (hos någon av föräldrarna) som ärvs av dottern. Recessiv nedärvning. Av de tre barnen i generation F2 har två blivit homozygota för det recessiva sjukdomsanlaget som ärvts från den heterozygota föräldragenerationen och en son har blivit heterozygot. Alla ingifta partners har då också varit heterozygota bärare av sjukdomsanlaget (ovanligt naturligtvis) för att barnen skall bli drabbade av sjukdomen (homozygota för sjukdomsanlaget). Mål: C12 13

14 Tentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen (19) Henrik träffar så småningom en flicka som han vill bilda familj med. Detta gör att han nu har fått andra intressen och han har inte heller tid att träna så mycket som tidigare. När han slutade träna hade han svårt att lägga om sina kost- och ätvanor. Hans fortsatt stora intag av stärkelserik mat ledde till att han snabbt gick upp i vikt genom att han ökade sin fettmassa. Fråga 13 (6 poäng): Beskriv hur kolhydrater omvandlas till upplagrat fett i kroppen. Svar: glc - acetyl CoA; acetyl CoA 16:0; TAG syntes & VLDL transport; lipoproteinlipas degradering, glc G3P & TAG återsyntes i fettväv; Mål: C18 14

15 Tentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen (19) En orsak till att Henrik slutade att tävlingscykla var att han var orolig för att hans cykelträning skulle kunna påverka hans förmåga att bli far. Hans sambo har hört att cyklister i samband med att den berömde cyklisten Lance Armstrong (flerfaldig vinnare av stora Europeiska tävlingar såsom Tour de France etc) utvecklade testikelcancer- löper risk att få rubbningar i spermatogenesen pga av värme. Fråga 14 (6 poäng): Spermatogenesen är en mycket delikat process bestående av såväl mitos som meios. Beskriv spermatogenesen med beaktande av vilka celler som delar sig via mitos och vilka som går igenom meios. Jämför processen med den kvinnliga oogenesen. Svar: Spermatogenesen består av tre efterföljande delprocesser: spermatocytogenes (dvs produktion av spermatocyter ifrån stamcellerna spermatogonier, där mitos dominerar), spermatidogenes, eller meios 1+2, (som producerar spermatocyt II respektive runda spermatider) samt en terminal differentieringsprocess (spermiogenes) som gör att de runda spermatider blir morfologiska testikulära spermier. Spermatogenes är en dykotomisk, symmetrisk process (två lika celler ifrån varje cell delning), men skiljer mellan mitos (2 separata dotterceller) och meios (där dottercellerna ej separerar och bildar kluster). I kontrast till detta är oogenesen en assymetrisk process där den ena dottercellen (oocyt I eller II) får mest cytoplasma medan den andra dottercellen får minst (polkropp/er). Spermatogenes kompletteras i sädesepitelet medan oogenes genomgås i äggstocken (fast i första delen av meios I i primordiala folliklar, fram till metafas meios II före ägglossning) respektive i äggledaren, under fertilisering. Mål: C4, C5, C10 15

16 Tentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen (19) Fråga 15 (4 poäng): Descensus testis, dvs nedvandring av testikel från buken till skrotum, sker successivt under utvecklingen av buken, och är vanligtvis avslutad före födsel (i graviditetsvecka 34-35). Beskriv processen och jämför den med motsvarande process hos ett kvinnligt foster. Svar: testikel och bitestikel är retroperitoneala organ. Trycket inne i buken, med den omfattande tillväxt som tarmkanalen representerar, ökar och pressar på testikeln som påbörjar en nedvandring till inguinal ringen/kanalen. Gubernaculum testis (därefter känd som bitestikelligament) är en sträng bindväv som fäster i nedre testikel/bitestikel i ena änden och i skrotums vägg i den andra. Gubernaculum består av GAGS som tar upp mycket vatten och därmed expanderar och gör att inguinalkanalen dilateras. Nedvandringen sker tack vare en kombination av expansionen och förkortning av ligamentet (vatten upptag/förslust) plus trycket från buken. Bukhålan täcker framsidan av testikeln och därmed vandrar lika väl i skrotum och avgör därefter cavum vaginalis, som så småningom stängs av från peritoneum. Hos kvinnor är de grundläggande strukturerna de samma inkl gubernaculum. Dock vandrar äggstockarna endast till livmoderns fundus nivå och gubernaculum består bl a av ligamentum teres uteri. Mål: C7 16

17 Tentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen (19) Spermatogenes är en av de processer hos en vuxen människa där stamceller mognar till högt specialiserade celler. Fråga 16 a (3 poäng): Nämn tre andra processer i kroppen där stamceller normalt används för att bibehålla homeostas. Svar: Blodbildning; Omsättning av tarmceller; Normal nybildning av hud; Generation av luktneuron Fråga 16b (2 poäng): Var i vävnaderna hittar man dessa stamceller? Svar; Blodstamcell i benmärg; Tarmstamcell i tarmens cryptor; Hudstamcell i underhuden; Neuronala stamceller i den subventrikulära zonen i hjärnan. Mål: C22 17

18 Tentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen (19) Ductus mesonephricus (wolfska gången) tillbakabildas då kvinnliga könsorgan utvecklas. Vid morfologiska studier ser man då tecken på både apoptotisk och nekrotisk celldöd. Fråga 17 (2 poäng): Beskriv hur man morfologiskt kan skilja apoptos från nekros. Svar: Vid nekrotisk celldöd sväller cytoplasman och det sker ingen fragmentering av cellkärnan. Vid apoptos krymper cellen i storlek och cellkärnan fragmenteras. Cellen knoppar av sk apoptotiska kroppar. Mål: C22 18

19 Tentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen (19) Fråga 18 (3 poäng): För att den karaktäristiska apoptotiska morfologin ska uppstå krävs aktivering av en grupp proteaser. Beskriv dessa proteasers funktion och aktivering. Svar: Proteaserna heter caspaser. Dessa förekommer som zymogener i celler och kan aktivera varandra i en kaskadreaktion. För att aktivera initieringscaspaserna krävs att de dimeriserar i ett proteinkomplex (apoptosom eller receptosom). Initieringskaspaserna aktiverar sedan exekuterande caspaser som klyver viktiga målproteiner t ex i cellens cytoskelett, DNA reparationssystem och cellcykelkontroll. Mål: C22 19