Tentamen i Cellbiologi med Biokemi

Transkript

1 Del 1, Del 2, Totalt Tentamen i Cellbiologi med Biokemi 31 maj 2012 CMB 22,5 hsp Biomedicinarprogrammet U / G / VG Instruktioner: Märk alla papper med din tentamenskod. Ev extrablad dessutom med datum, CMB och frågans nummer. Frågorna skall besvaras på frågebladet. Om du behöver mer skrivyta använd i första hand baksidan på frågebladet, sedan separata extrablad för varje fråga. Lämna in tentan sorterad i frågeordning. Resultaten läggs ut på studentportalen så fort tentan är rättad, om möjligt till midsommar. Om du vill ha din tenta skickad till dig, skriv namn och adress på kuvert som finns att få vid tentatillfället. Tentan hämtas annars på kurssekretariatet i A2:1. Tentan omfattar 16 frågor i två delar, totalt c:a 80 poäng. För godkänt krävs ca 60% för respektive del. Godkänd tentadel får tillgodoräknas. Väl godkänt c:a 80%. Synpunkter på rättningen med hänvisning till de specifika delar som ifrågasätts skall inkomma skriftligen till kursledningen inom 2 veckor efter det att rättningen av tentan blivit tillgänglig. Koncisa svar främjas. Svårläsliga, oorganiserade svar samt gardering kan dra ner bedömningen. Lycka till! Tentadel 1 (fråga 1-8) Fråga 1. a) Beskriv i ett diagram hur mättnadsgraden för hemoglobin beror av syretrycket. (Ange beteckningar på axlarna.) (2p) b) Ange en annan faktor som påverkar kurvan i a) samt hur kurvans läge påverkas. (2p) c) Beskriv den fysiologiska funktionen av effekten i b). (1p)

2 Fråga 2. Antag att du studerar ett enzym i blodplasman med hjälp av ett substrat vars produkt absorberar ljus av en viss våglängd och med en viss absorptionskoefficient. Med hjälp av en spektrofotometer finner du att den initiala omvandlingshastigheten blir 5 µm s -1 när du sätter 10 µl blodplasma till en 1,0 ml lösning innehållande substratet. a) Hur mycket enzymaktivitet innehåller plasmaprovet i a)? Redovisa beräkningen med angivande av enheter. (1,5p) b) Antag att du med dina mätningar får höga reaktionshastigheter med plasmaprover från patienter med en viss sjukdom. Hur beräknar du nu nivån (koncentrationen) av enzymaktiviteten i patientproverna? (1,5p) c) Du vill nu beskriva dina experiment så att andra kan upprepa dem. Ange två experimentella betingelser (förutom de som är angivna ovan) som du måste ta med i din beskrivning av enzymaktivitetsmätningen för att andra personer ska få liknande värden som du. Motivera svaret. (2p) 31/ Fråga 2 (16)

3 Fråga 3. a) Visa med en figur den principiella strukturen för en triacylglycerol, en glycerofosfolipid och en sfingoglykolipid. (3p) b) I en vattenlösning har <1% av glukosmolekylerna strukturen som visas nedan. Hur ser de andra två strukturerna ut? (2p) 31/ Fråga 3 (16)

4 Fråga 4. a) Koncentrationen av glukos i en erytrocyt är ca 5 mm, medan den för glukos-6-fosfat är 0,083 mm. Vad kan man med hjälp av G 0 -värdet nedan säga om den cellulära koncentrationen av fruktos-6-fosfat? (1p) b) Förklara med ett reaktionsschema samt text varför laktatbildning är en förutsättning för att en cell vid anaeroba förhållanden ska kunna utvinna en större mängd energi genom glykolys. (2p) c) Ange två metaboliter som är allostera effektorer i glykolysen samt om de hämmar eller stimulerar. (2p) (Om du inte vet svaret, ange då vad som borde vara effektorer. Ett väl motiverat resonemang ger poäng.) 31/ Fråga 4 (16)

5 Fråga 5. Reaktiva syreformer (ROS), vilka kan vara skadliga för en cell, bildas som en biprodukt vid olika normala cellulära reaktioner. a) Beskriv översiktligt två sådana reaktioner. (2p) b) NADPH är en del i skyddet mot ROS. På vilket sätt? (2p) c) Fria järnjoner kan bidraga till bildningen av ROS. På vilket sätt? (0,5p) d) Hur kan en cell skydda sig mot den skadliga effekten av fria järnjoner? (0,5p) 31/ Fråga 5 (16)

6 Fråga 6. Vid replikationen görs en kopia av det 3,3x10 9 bp stora humana genomet. a) Hur är genomet organiserat? Vilka olika sekvens-typer består genomet av och hur stor andel av genomet utgör de olika sekvenserna? (2p) b) Replikationen är en specifik process som bara introducerar några enstaka basparsförändringar vid replikationen av hela genomet. Beskriv hur processen är så specifik. (1p) c) När replikationsgaffeln når kromosomändarna uppstår en komplikation. Beskriv varför komplikationen uppstår och hur cellens maskineri har löst komplikationen. (2p) 31/ Fråga 6 (16)

7 Fråga 7. PCR a) Beskriv hur PCR går till och vad som behövs för att köra PCR? (2p) b) Vilka parametrar skall beaktas vid design av PCR primers? (2p) c) Skriv sekvensen på PCR-primers (hypotetiska 8 nt primers) Uppströmsprimer: Nedströmsprimer: som skall användas för att amplifiera ett 40bp DNAfragment från en dsdnatemplat med nedan sekvens. Markera var i sekvensen dina förslag på primrar motsvarar: (1p) (Egenskaperna hos primrarna och PCR-fragmentet är inte viktiga just här utan frågan gäller sekvens och placering) CAATTAACGA TTACTAGGTA ACACATAGAT CTGCGCCTAG TAGCGTTGGA GCTAGGATAG 31/ Fråga 7 (16)

8 Fråga 8. Du skall sätta in / klona ett DNA fragment i en plasmidvektor. Beskriv hur du går tillväga! Du skall använda följande 5 reagens eller begrepp och därmed förklara deras betydelse och användning i sitt sammanhang på ett korrekt sätt: (5p) Restriktionsenzym DNA-ligas multiple cloning site ATP nukleotidfosfatas (alkaliskt fosfatas) (Du får gärna använda/nämna andra reagens och komponenter. Se bara till att sammanhanget för de olika reagenserna blir korrekt.) 31/ Fråga 8 (16)

9 Tentadel 2 (fråga 9-16) Fråga 9. Del 2 summa: a) Beskriv fyra olika RNA-typer förutom mrna som finns i den eukaryota cellen. Det skall framgå av svaret: i) struktur på RNAt ii) egenskaper och funktion(er) av RNAt iii) hur mycket av RNAt det finns i cellen iv) hur RNAt bildas, tex vilket RNA polymeras som syntetiserar det el dyl. (4p) b) Var på DNAt startar transkriptionen av pre-mrna och vilket RNA polymeras sköter premrna transkriptionen? (0,5p) c) Beskriv pre-mrna processningen. (1,5p) 31/ Fråga 9 (16)

10 Fråga 10. ß- Aktin genen transkriberas i alla typer av celler och har ett relativt jämnt uttryck, dvs mrnanivåerna varierar inte över tid eller mellan olika celltyper. Interferon-γ genens uttryck däremot varierar kraftigt. Transkriptionen är strikt reglerad och sker bara i vissa immunceller och då i höga nivåer när genen är aktiv men är helt avstängd däremellan. Interferon-γ är ett cytokin och är delaktig i vårt immunförsvar mot bla virus. a) Ange en metod som kan användas för att mäta mrna-nivåerna. (1p) b) Ge en trolig förklaring hur regleringen av de båda generna sker, baserat på hur transkription regleras i celler. Det skall framgå vilka skillnader i reglering som ger upphov till skillnaderna hur transkription sker mellan generna. (4p) 31/ Fråga 10 (16)

11 Fråga 11. Beskriv; i) struktur och funktion samt ii) cellulär lokalisation av följande organeller och cellulära strukturer: (5p) a) Mitokondrie b) Centriol c) Granulärt endoplasmatiskt retikulum (RER) d) Kinetokor e) Lysosom 31/ Fråga 11 (16)

12 Fråga 12. Cytoskelettet är dynamisk struktur som kan ändra form och längd på mindre än en minut, men som också kan vara stabil under längre perioder. a) En av huvudkomponeterna är mikrofilament som består av polymeriserat aktin, vilka är de två andra huvudgrupperna av cytoskelettala filament. Beskriv hur de är lokaliserade i cellen. (2p) b) Muskelkontraktion är ett exempel på hur ett myosin; myosin II, kan förflytta aktinfilament. Beskriv hur myosin II är uppbyggt och hur det förflyttar aktinet. Rita gärna. Riktningen på rörelsen ska framgå samt var energin kommer ifrån som driver rörelsen. (3p) 31/ Fråga 12 (16)

13 Fråga 13. En cell odlad i kultur stimuleras att dela sig av serum som sätts till cellkulturmediet. a) Vad i serum leder till att cellen börjar dela sig? (0,5p) b) En viktig intracellulär omkopplingsstation vid tillväxtstimulering är proteinet Ras. Vad är Ras och hur regleras det? (1,5p) c) Tillväxtstimuleringen aktiverar transkriptionen av sk. immediate-early gener (IEGs). Ge exempel på två IEGs. (1p) d) Beskriv vad dessa IEGs gör och hur cellcykeln därefter regleras när en vilande cell (G 0 ) återinträder i cellcykeln. (2p) 31/ Fråga 13 (16)

14 Fråga 14. Vid mitosen fördelas det replikerade genomet till de två dottercellerna. a) Beskriv (rita!) hur det replikerade genomet i en diploid cell där n=2 fördelas till de två dottercellerna under mitosen. Namnge strukturerna och det skall framgå vad som är maternella och paternella kromosomer. (2,5p) b) Beskriv (rita!) vad som sker under cellcykelns M-fas. Mitosens faser skall framgå och vad som sker i dessa. (2,5p) 31/ Fråga 14 (16)

15 Fråga 15. Para ihop bäst tillhörande termer och begrepp i vä och hö kolumner med varandra. (4p) 1. Smad A. Phosphatidyl inositol 3,4-bi-fosfat 2. PKA B. SOS 3. Transkriptionsfaktor C. Retinoblastomaproteinet (Rb1) 4. NO-syntas D. STAT 5. E2F E. TGF-beta 6. Separas F. 1,2-di-acylglycerol (DAG) 7. PI-3 kinas G. cgmp 8. PLCγ H. Cohesin I. cykliskt AMP (camp) 31/ Fråga 15 (16)

16 Fråga 16. a) Beskriv schematiskt, med ord och en figur, mekanismen för hur en cell kan ta upp kolesterol från blodet med hjälp av proteinet LDL. Orden receptor, coated vesicle, klatrin och endosom ska användas. (3 p) b) Vad kallas den process som du ska beskriva i a)? (1 p) c) Vad innebär transcytos? (1 p) 31/ Fråga 16 (16)