Övningstentamen i Biologi 2, Basåret. Cellbiologi (15p) 1. Ge 4 kortfattade exempel på vad proteiner kan ha för funktioner i kroppen. (2p) Svar: De kan ha funktioner som: Struktur- cellmembran, kollagen och elastin, keratin Förråd- ovalbumin, casein Transport- hemoglobin Signalfunktion- hormoner, insulin Receptorer- receptorproteiner i nervmembran Rörelse- aktin och myosin i muskler Försvar- antikroppar Enzym- katalys av reaktioner, nedbrytande av föda 2. Beskriv hur cellens skal (cellmembranet) är uppbyggt (2p) Svar: Cellen begränsas av ett membran som består av ett dubbelt lager med fosforlipider som har en hydrofilt huvud och hydrofoba svansar,(1p) kolesterol som har en stödjande funktion och olika typer av receptor och transportproteiner. (1p) 3. Hur kan små respektive stora molekyler passera igenom cellmembranet in till cellen? (2p) Svar: Små oladdade molekyler kan ta sig igenom cellmembranet och laddade joner via kanalproteiner genom diffusion, osmos sk. passiv transport.(1p) Större molekyler transporteras aktivt in m.h.a. transportproteiner eller med hjälp av endocytos.(1p) 4. Vilka huvudsakliga funktioner har följande organeller (3p) 1. ER 2. Golgi (C) 3. Mitokondrier 4. Lysosomer 5. Peroxisom 6. Mikrofilament 1. Transport, förvaring, modifiering av (proteiner, kolesterol och fetter), nedbrytning och avgiftningscentral. 2. Uppbyggande, modifiering och sortering. Transporterar proteiner och lipider till cellens alla membran. Glykerar fetter och proteiner för transport. 3. Nedbrytning, uppbyggnad och energiproduktion. ATP-syntes. Kroppens kraftverk. 4. Förvaring och nedbrytning. Fungerar som cellens mage och skafferi. 5. Producerar väteperoxid som hjälper till att bryta ned fett och alkohol samt deltar i immunförvaret genom att bryta ned främmande smittämnen 6. Deltar i cellrörelse, struktur och celldelning.
5. Cellandningen består av tre processer. A, Vad heter dessa? (1,5p) B, Var någonstans sker dessa processer exakt (1,5p) C, Skriv kortfattat vad som går in i dessa 3 processer, vad som bildas och vad som avges. (3p). Totalt (6p) Svar. A & B. Glykolysen sker i cellens cytoplasma, citroncyracyken i mitokondriens cytoplasma och andningskedjan i mitokondriens membran. (1,5+1,5 p) I glykolysen spjälkas glukos till pyrodruvsyra under bildning av 2 ATP och avgivande av CO2 (1p) I Citroncyracykeln går Acetyl-CoA in och med oxalacetat bildar citronsyra varvid CO2 avges. En vätebärare NADH (nikotinamid) transporterar en H+ till andningskedjan då alfa-ketoglutaminsyra bildas. Oxalacetat bildas i slutet av cykeln varvid mer CO2 och 2 ATP bildas. (1p) Andningskedjan sker i mitokondriens membran varvid H+ pumpas genom membranet, delvis genom att O2 reagerar med H+ under bildning av vatten. En gradientskillnad uppstår varvid H+ strömmar tillbaka in matrix genom speciella proteinkanaler då 34 ATP bildas för var glukosmolekyl. (1p) Vad som bildas och avges måste vara med, men inte hur mycket och ej heller alla syror. Fysiologi (21p) 6. Man brukar räkna med att vi har 12 st. organ eller organsystem som bygger upp kroppen och sköter alla dess funktioner. Nämn fyra av dessa och beskriv kortfattat deras funktion. (2p) Svar: Här räcker det med namnet och funktionen 1. Matspjälkning-- mun, svalg, mage, tarmar, lever, bukspott och anus-- intag-matspjälkningabsorbtion-eliminering. 2. Transportsystem-- hjärta, blodkärl och blod intern distribution av näringsämnen och gaser. 3. Respiratoriskt system-- lungor, trakeer och alveoler--gasutbyte, O2-CO2 4. Immun och lymfsystem-- benmärg, lymfnoder, thymus, lymfkärl, vita blodkroppar--försvar mot infektioner och cancer. 5. Exkretoriskt system--njurar, urinblåsor och urinrör avyttrande av metaboliskt avfall och osmotisk reglering av blodet. 6. Endokrint system--hypotalamus, hypofys, sköld, bukspott & körtlar koordination av kroppsaktiviteter (matspjälkning, flykt, vila mm.) 7. Reproduktivt system--äggstockar, testiklar och associerade organ 8. Nervsystem--hjärna, ryggmärg, nerver och sinnesorgan koordination och utförandet av kroppsaktiviteter samt upptäckt och respons på yttre stimuli. 9. Intergument--skinn, hår, naglar och hudkörtlar skydd mot infektion och energi/mekanisk påverkan samt uttorkning. 10. Skelett--ben, ligament, senor, brosk och bindväv upprätthållande av kroppen och organskydd. 11. Muskler skelettmuskulatur-- rörelse 12. Epitelvävnad, täcker hud, slemhinnor, tarmar, blodkärl mm. Fungerar som skydd mot skador, slitage, mikroorganismer och hindrar vattenförlust (0,1-0,001 mm). 7. Vad är kollagen och hydroxyapatit och vad har fördelningen dem emellan för påverkan på våra bens funktion? (ge exempel) (2p) Svar: Skelettben lagrar in kalcium, magnesium och fosfat som bildar mineralet hydroxyapatit som tillsammans med proteinet kollagenet gör benet både starkt och elastiskt.(1p)
Kvoten hydroxyapatit/ kollagen avgör därför benens struktur och funktion. Revben har en hög andel kollagen och är därför mycket elastiskt medan skallben och speciellt tandben har liten kollageninblandning och är därför mycket hårt och mindre flexibelt. (1p) 8. Hur skiljer sig en elefant från en mus när det gäller metabolisk hastighet, syrekonsumtion, blodsystem och födointag i relation till kroppsstorleken? (2p) Den metaboliska hastigheten (kj/g djur) är relaterad till kroppsstorleken. En mus har 10 ggr högre metabolisk hastighet per gram än vad en elefant har. Proportionerligt behöver musen tio ggr så mycket föda och syre per tidsenhet vilket också innebär att de har jämförelsevis tio ggr så mycket blod och snabbare hjärtfrekvens än en elefant. Den med kroppsstorlek inverterade metaboliska hastigheten innebär att små djur måste äta nästan oavbrutet eller tvingas till hibernering under vissa tider. 9. Vad finns det för skillnad mellan en abborres och vår kroppstemperatur och hur kan detta förklaras fysiologiskt (4p) AB är växelvarm medans vi är jämnvarma. (1p) Detta följer av att AB har en betydligt mindre syrediffunderande yta i gälarna i förhållande till vad vi har i alveolerna i relation till kroppsstorleken (1/75). Detta medför att blodet hos AB ej tar upp lika mycket syre per volymenhet som vi gör (1p). Fisken har dessutom ett tvårummigt hjärta där blodet bara passerar hjärtat en gång och syrerikt och syrefattigt blod blandas. När blodet passerar gälarna sjunker blodtrycket väsentligt varför blodet når organen med lågt tryck och uppblandat. (1p). Cellandningen sker därför långsamt med liten ATP bildning och spillvärme varför fiskarna tvingas vara växelvarma. Vi kan däremot utnyttja sin höga ämnesomsättning och därmed stora spillvärme till att hålla kroppen jämnvarm. (1p) 10. För att bibehålla homeostasis måste kroppen reglera tre viktiga områden. Vilka? (3p) Den inre miljön måste mer eller mindre hållas konstant även om den yttre miljön varierar genom att: 1. Cellerna måste göra sig av med avfallsprodukter. 2. Koncentrationen av joner och molekyler måste hållas på en "lagom" nivå. 3. Temperatur och vattenbalansen måste upprätthållas. 11. vad finns det för anledning till att vektorspridda sjukdomar som tex. flaggelaten (Tryphanosoma brucei ) som orsakar sömnsjuka hos människor ofta har ett allvarligare sjukdomsförlopp med större dödlighet än jämförbara bakteriella sjukdomar som överförs genom droppinfektion (nysning eller hostning)? (2p) bakteriella infektioner är beroende av att offret kan fortsätta vara aktiv och röra sig runt andra människor för att kunna spridas vidare. Det är de vektorspridda sjukdomarna inte lika beroende av utan spridningen kan till och med ske effektivare om offret är svagt och inte kan värja sig mot vektorn.(1p) Högre djur som flaggelater har även en mer avancerad antigenical variation = en enorm ytstruktursvariation som försvårar för igenkänning av vårt immunförsvar.(1p)
12. Kroppens immunförsvar brukar delas upp i det ickespecifika och det specifika försvaret. I det ickespecifika deltar flera olika barriärer. Ge exempel på 4 sådana (2p). Huden med flerskiktat keratinrikt lager. Surt svett (Ph 3-6) (bakteriehämmande) Egna bakterier som tillverkar tillväxthämmare. Lysosym i svett, tårar och saliv Magsäckens sura miljö (Ph 2) Luftvägarnas slem och cilier 13. Nämn fyra fysiologiska förändringar i din kropp som sker när du överaskas av ett farligt djur och/eller blir rädd plötsligt? (2p) Vad heter hormonet som orsakar denna snabba respons och hur förklarar du nyttan med dessa förändringar? (2p). Totalt (4p) 1. ökar hjärtverksamheten 2. ökat blodtryck 3. levern omvandlar glykogen till glukos som frisätts i blodet 4. luftrören vidgas 5. aktiviteten i matspjälkningsorganen går ned 6. mindre urinmängd 7. blodströmmarna ändras 8. ökad vaksamhetsgrad 9. sinnena skärps Adrenalin/noradrenalin. Hela kroppen försätts snabbt i alarmberedskap, en kämpa eller fly respons. En anpassning som ökar överlevnadschanserna. Växten och livscykler (14p) 14 A. Beskriv hur är ett blad uppbyggt och de olika strukturernas funktion. (3p) I bladet grenar sig ledningssträngar och förser cellerna med vatten, närsalter och socker samtidigt som de ger stadga och form. (1p) I bladets vaxförsedda vattentäta översida, som skyddar mot vattenförlust och uv ljus, finns pallisadvävnaden med tätt packade celler med kloroplaster där de ljusinfångande reaktionerna sker i thylakoiderna. (1p) På bladets undersida sitter klyvöppningar som tar in koldioxid och reglerar vattenavdunstningen. Koldioxiden fördelas effektivt pga. den porösa svampvävnadslika struktur som finns här (1p). För 3p bör det feta vara med 14 B. Vad händer i ljusreaktionen respektive mörkerreaktionen och var sker detta? (2p) I kloroplastens thylakoider fångar klorofyll och karotenmolekylerna in (ljusenergi) protoner som exciterar elektroner i molekylerna som leder till att vatten sönderdelas till fria protoner (H+), elektroner samt syre. Energin hos dessa fria elektroner bidrar tillsammans med protonerna till att ATP och reducerade vätebärare (NADPH) bildas. För 1p bör det feta vara med. De koldioxidbindande reaktionerna (mörkerreaktionen) sker i kloroplastens grundsubstans.. Koldioxiden binds till 5-kolssocker med hjälp av enzymet rubisko varvid en 6-kolsförening bildas som
faller sönder i två 3-kolsföreningar som i sin tur laddas med energi från ATP och reduceras av vätebärare så glukos bildas samtidigt som det ursprungliga 5-kolssockret bildas vilken går in i den cykliska processen. För 1p bör det feta vara med. 14 C. Varför upplever vi att växter i stort sett är gröna och inte violetta eller blå? (1p) Därför att växter absorberar violetta och blåa våglängder medans de reflekterar de gröna. 15. Vilka funktioner har vattnet i växten? (3p) Stöd. Vattnets tryck upprätthåller celler, kärl, fibrer osv. vilket ger stabilitet. Transport. Vattnet fungerar som ett transport medium där lösta närsalter och socker förs upp och ned i växten genom aktiv och fram för allt passiv transport Bränsle. Sönderdelningen av vatten ger upphov till fria protoner, elektroner och syre 16. Beskriv fyra sätt hur kloner kan uppstå i naturen (2p) Svar, Genom 1. Vegetativ förökning (sticklingar, rotskott hos träd örter gräs (kloner av samma individ)) 2. Knoppning (hos hydror och amöbor) 3. Fission (delning hos anemoner) 4. Fragmentation (regenerering hos sjöstjärnor, svampdjur, mossor, kaktusarter) 5. Apomixis (diploida frön eller äggceller bildas genom vanlig celldelning och utvecklas utan befruktning (maskrosor och bladlöss) 6. Vanlig celldelning som hos bakterier. 7. Enäggstvillingar 8. Heterogenesis Blötdjur, fiskar, ödlor mm. (se även nr 5)