KAROLINSKA INSTITUTET Biomedicinprogrammet (kandidat) TENTAMEN I MEDICINSK BIOKEMI (10 hp) MÅNDAGEN DEN 1 MARS 2010, 12.30-17.30. Kontrollera att alla sidor (1-14) och frågor (1-23) finns i mappen innan du börjar. OBS! Texta tydligt! Efternamn:... Mappnr:... Förnamn:... Personnr:... Resultatsammanställning: Totalsumma: Resultat: OBS! MYCKET VIKTIGT!! FÖRSE VARJE SIDA MED MAPPNUMMER! Besvara frågorna direkt i det utdelade materialet. Använd helst inte andra lösa blad, och var i så fall noga med att skriva namn och mappnummer på alla inlämnade papper! OBS OBS! Skriv ej på baksidan på några papper. Skriv ej i marginalen. Lägg in samtliga blad i den bifogade mappen. Inga blad får plockas bort! Poängen står angiven vid varje fråga. Total maxpoäng = 60. Skrivningar får ej tas med ut från skrivsalen. Betyg: F 0-19,5 p; Fx 20-29,5 p; E 30-35,5 p; D 36-41,5 p; C 42-47,5 p; B 48-53,5 p; A 54-60 p
2 Frågor i anslutning till artikeln Skeletal muscle fat and carbohydrate metabolism during recovery from glycogen-depleting exercise in humans, N. E. Kimber, G. J. F. Heigenhauser, L. L. Spriet & D. J. Dyck, J. Physiol., 548: 919-927, 2003. (Totalt 10 p) 1. Vad var avsikten (två viktiga delmål) med studien som beskrivs i artikeln? (1 p) 2. I artikelns metoddel beskrivs kortfattat blodprovstagning och behandling av blodproverna före de olika analyserna. Varför önskar man inaktivera lipoproteinlipas (LPL) före fettsyraanalysen och varför inaktiveras LPL av den aktuella behandlingen? Hur aktiveras LPL in vivo i kroppen? (2 p)
3 3. I artikelns resultatdel (inklusive Tabell 2) beskrivs de koncentrationsförändringar av blodglukos samt insulin, fria fettsyror och glycerol i plasma som erhölls i studien. Utifrån det du lärt dig under MBK-kursen om metabola förändringar i samband med födointag, fasta och träning redogör för de erhållna resultaten och hur de hänger samman. (2 p) 4. I artikelns resultatdel samt i Tabell 2 beskrivs också hur plasmakoncentrationen av laktos förändras under försöket. Redogör för det metabola steget där laktat bildas (substrat, enzym och eventuella coenzym) samt varför laktatkoncentrationen ökar signifikant men kortvarigt i den aktuella studien. (2 p)
4 5. I artikeln diskuteras ett paradoxalt fynd rörande oxidationen av fett i relation till insulinkoncentrationen under återhämtningsfasen. Med utgångspunkt från vad du lärt dig under MBK-kursen, förklara varför fyndet verkar paradoxalt. (1 p) 6. Med utgångspunkt från både artikeln och det du lärt dig under MBK-kursen redogör för de metabola förändringar som rapporteras under återhämtningsperioden vad avser påverkan på glykogen och regleringen av pyruvatdehydrogenas (PDH)-aktiviteten. Hur skall man förklara detta med tanke på de effekter insulin har på många olika enzymer i de aktuella metabola vägarna. (2 p)
5 Essäfråga 7. Vid långvarig svält härstammar mycket av hjärnans energi från fettdepåerna i kroppen. Förklara hur det går till genom att: a) Redogöra för hur processen i fettväven stimuleras med hormon, receptor och fullständig signaltransduktion till och med det första intracellulära enzymet. b) Med namn eller formler redogöra för samtliga steg (substrat och produkter) från hela tripalmitoyl-glycerolmolekylen i fettväven till och med det första steget i en cell i hjärnan för var och en av de olika produkter som härstammar från de olika delarna i triacylglycerolen. Namn krävs på de enzym som är reglerade. (Vägledning: Ange hur frisättningen sker i fettcellen, hur produkterna transporteras, hur och var de frisatta produkterna omvandlas till substrat för hjärnan, samt hur dessa substrat transporteras till en cell i hjärnan.) (10 p)
6 Essäfråga 8. Redogör för bearbetning, nedbrytning och absorption av proteiner i matsmältningskanalens olika delar, samt miljöns betydelse för dessa processer och hur dessa processer regleras av specifika hormoner. (5 p)
7 Essäfråga 9. Beskriv citronsyracykeln (TCA-cykeln), dess funktion och betydelse. Rita schematiskt dess förlopp (ej strukturformler). Var i cellen utspelar sig citronsyracykeln? Hur är den kopplad till glykolysen respektive andningskedjan? I citronsyracykelns första steg sker en kondensation (sammanslagning) av två föreningar. Vilka? Under den fortsatta metabolismen i citronsyracykeln sker två oxidativa dekarboxyleringsreaktioner. Vad avspjälkas i dessa reaktioner? Vilka enzymer katalyserar dessa reaktioner och hur regleras de? I ett av stegen i citronsyracykeln sker en direkt fosforylering. Ange substrat och produkter i reaktion. Varifrån kommer den nödvändiga energin? Förklara! (5 p)
8 Essäfråga 10. Alkoholmissbruk kan leda till skrumplever (levercirrhos) vilket i sin tur kan leda till levercoma bland annat genom att ammoniumjoner når för hjärnan toxiska nivåer. Vilken process i levercellerna är då nedsatt eller utslagen? Beskriv processen från α - aminosyror till utsöndringsprodukten samt för den senare, ange varifrån de två kväveatomerna i struktur härrör! I beskrivningen tag med cellulära lokalisationer, cofaktorer, reglering samt koppling till citronsyracykel. (5 p)
9 Kortsvarsfrågor 11. Ange tre viktiga funktioner för lipoproteinet HDL (3 p) 12. Ange fyra funktioner för kroppens kolesterol (2 p)
10 13. Hur ser sockerdelen i nukleosider ut och varifrån kommer den i nysyntes av nukleotider? Svara med såväl skiss som ord. (2 p) 14. Hur syntetiseras deoxyribonukleotider de novo och hur regleras syntes? (3 p)
11 15. Vilken är utgångssubstansen vid syntes av nyckelintermediären pregnenolon i steroidbiosyntesen och vad heter det enzym som katalyserar reaktionen? (1 p) 16. Beskriv prostaglandinbiosyntesen översiktligt (strukturformler ej nödvändigt). Vad heter enzymet som hämmas av acetylsalicylsyra, och som katalyserar de första stegen? Vad är substratet för detta enzym, och var i cellen finns detta upplagrat? Hur regleras cellens prostaglandinsyntes? (3 p)
12 17. Hur åstadkommes grenarna i glykogenstrukturen? Beskriv processen och namnge enzymet. (2 p) 18. Ange med namn eller strukturformel fyra olika produkter som direkt kan bildas från glukos-6-fosfat i lever! (2 p)
13 19. Vad bildas när glykogen bryts ned i en muskelcell? Förklara hur det går till! (Inte regleringen) (2 p) 20. Vilka två produkter genereras i HMP-shunten som är viktiga i intermediärmetabolismen? (1 p)
14 21. För metylering av homocystein krävs två B-vitaminer, vilka? (1 p) 22. Fettlever är ett tillstånd som kan ha flera bakomliggande orsaker men ofta sammankopplas med alkoholmissbruk. Vad ligger bakom den ökade inlagringen av fett i samband med alkoholism? (1 p) 23. Från vilken aminosyra bildas (0,5 p/svar, totalt 2 p) a) tyrosin? b) adrenalin? c) NO? d) homocystein?