Medicin A, Medicinsk temakurs 2, 30 högskolepoäng Tema Nutrition/Metabolism/Elimination Skriftlig tentamen 13 april 2012 OBS!!! Varje föreläsares svar ska läggas i separat lila omslag Tentamen NME T2 (datum: 13/4/2012) maxpoäng (69) Torbjörn Bengtsson Fråga 1-7, 36 poäng Robert Kruse: Fråga 8-10, 16 poäng Katarina Persson: Fråga 11-14, 17 poäng 1
Tentamen NME T2 Datum: 13 april, 2012 (totalt antal poäng 69 p) Svar på fråga 1-7 läggs i separat mapp 1. Lysosomer är organeller vars huvudsakliga funktion är bryta ned förbrukat material och främmande ämnen med hjälp av en stor uppsättning av olika nedbrytande enzymer. Lysosomen har ett mycket lågt ph, ca 4.5. a) Hur skapas detta låga ph i lysosomen och vad är syftet med denna sura miljö? (2 p) Syntesen av lysosomala enzymer startar vid ribosomerna. b) Redogör översiktligt för den fortsatta syntesen, modifieringen och transporten av lysosmala enzymer via speciella membransystem och förklara hur dessa enzymer sedan styrs till att hamna i lysosomen. Rita gärna. (4 p) 2. Cellmembraner utgör barriären mellan de intracellulära livgivande processerna och den yttre miljön och avgränsar också de strukturer och reaktioner som finns/äger rum i cellens olika organeller. Membraner är således mycket viktiga och kan beskrivas och bär på olika egenskaper enligt följande: a) bimolekylära skikt b) amfifila c) assymetriska d) flytande e) selektivt permeabla f) kan innehålla lipid rafts Beskriv kortfatta dessa strukturer/egenskaper! Rita gärna! (6 p) 3. Kalle ska påbörja sitt självständiga arbete på grundnivå på det molekylär- och cellbiologiska laboratoriet på Universitetssjukhuset i Örebro. Kalles handledare föreslår att han ska inkubera trombocyter i ett speciellt medium, som bland annat innehåller NaCl, KH 2 PO 4, CaCl 2 och glukos, och sen behandla cellerna med ADP. När Kalle ska studera trombocyterna i mikroskop hittar han inga sådana utan bara massa skrufs (oidentifierbart material). Han funderar på vad orsaken kan vara och kommer då på att han missat att tillsätta NaCl i mediet. a) Redogör för vad som har hänt i provet och förklara vilken roll NaCl har i mediet! (2 p) b) När Kalle fixat mediet och trombocyterna ser ut att trivas, laddar han dem med en specifik kalciumindikator (Fura2), stimulerar med ADP och följer förändringarna i intracellulärt kalcium. Beskriv hur hans förväntade kalciumkurva ser ut och förklara mekanismerna bakom, dvs hur ADP-receptoraktivering leder till en förändring i intracellulärt fritt kalcium. (4 p) 2
4. Cytoskelettet är ett mycket komplicerat system i en eukaryot cell bestående av tre filamentsystem och hundratals olika reglerande proteiner. I cytoskelettet ingår bland annat följande proteiner: aktin dynein gelsolin tubulin myosin Markera i tabellen vilket/vilka av nedanstående påståenden som stämmer för var och ett av dessa proteiner Klipper upp mikrofilament Beroende av kalcium Nödvändig för ciliens funktion Binder GTP aktin dynein gelsolin tubulin myosin Binder ATP Involverad i axonal transport Involverad i cytokinesen (delning av cytoplasma) En-flera påståenden är sanna för respektive protein. Varje rätt delsvar ger 0.5 p. Felaktigt delsvar medför minus 0.5 p. Min-poäng= 0p; Max-poäng=6p 5. Vilket/vilka av följande påståenden är sanna? Rätta felaktiga påståenden. a) camp är en snabb signaltransduktionsmolekyl eftersom den vid aktivering frisätts från intracellulära depåer. b) Eikosanoider är fettsyror, vilka fungerar som signalmolekyler c) Autokrin signalering innebär att samma cell både utsöndrar en signalmolekyl och har en receptor för liganden, dvs. att cellen stimulerar sig själv. d) Fosfataser är enzymer som aktiverar proteiner genom att fosforylera dem e) Kinasreceptorer (RTK) signalerar via trimera G-proteiner. f) En signalmolekyl ger alltid samma cellsvar oavsett vilken cell den stimulerar. g) Konformationsförändring betyder att ett protein ändrar sin 3-dimensionella struktur. i) Amplifiering är en slags avstängningsmekanism som betyder receptorn och liganden tas in i cellen och bryts ner. (8 p) 3
6. När man ökar temperaturen på en enzymlösning brukar den tappa sin enzymaktivitet. Om man värmer upp en lösning av hexokinas till 45ºC tappar enzymet 50 % av sin aktivitet efter 12 min. När man tillsätter väldigt hög koncentration av dess substrat tappar hexokinaset bara 3 % av sin aktivitet vid samma temperatur och under samma tid. Förklara varför denatureringshastigheten är väsentligt reducerad i närvaro av enzymets substrat. (1 p) 7. Integriner överför tension från extracellulär matrix till cellerna. Hur detta går till har man på senare år kunnat klarlägga. Vad har integrinerna för speciella egenskaper som gör detta möjligt? (3 p) Svar på fråga 8-10 läggs i separat mapp 8. Efter en långtgående övertalningskampanj går du med på att sitta med i ett forum för att svara på läsares frågor angående metabolismen. Första frågan ställs av en 23-årig kroppsbyggare enligt följande: - Hej. Jag har gått över till en högproteindiet och tycker att min svett luktar ammoniak när jag tränar. Jag undrar varför den gör det. Tacksam för svar Stinky23 - I ren förtvivlan Googlar du och får då en massa träffar på Krebs trehjuling. a) Vilka är de tre hjulen i Krebs cykel/trehjuling och var i kroppen samt var i cellen sker dessa tre cykler? (2 p) b) Beskriv kortfattat de olika stegen i ureacykeln (illustrera gärna och fokusera svaret på var de två N (kväve) som bildar urea kommer ifrån). (2,5 p) c) Formulera slutligen ett svar till Stinky23 där du förklarar allt så att han som lekman/ickefackman förstår ditt svar. (1,5 p) 4
9. Citronsyracykeln utgör ett nav i metabolismen då dess livsviktiga intermediärer kopplar ihop ett otaligt antal andra processer och cykler. a) Ge en kortfattad och generell beskriv av hur glukos, fett och aminosyror metaboliseras till acetyl-coa (illustrera gärna och fokusera svaret på vad som sker samt var i cellen det sker). (4 p) b) Beskriv kortfattat de olika stegen i citronsyracykeln/tca/krebs från en acetyl-coa (illustrera gärna och fokusera svaret på vad som sker samt var i cellen det sker). (2 p) 10. Du är sen till ert basgruppsmöte och måste därför springa en kilometer. Halvvägs kroknar du och ger upp, vilket leder till att du blir försenad och påmind om detta under hela dagen. På eftermiddagen har du ingen brådska hem och går då samma sträcka utan att bli trött. Du börjar fundera på orsaken till detta och kommer svagt ihåg följande sammanfattning från ett basgruppsfall där ni gick igenom skillnader mellan aerob och anaerob respiration: anaerob respiration ger upphov till 2 ATP per oxiderad glukosmolekyl medan aerob respiration ger 34-36 ATP per oxiderad glukos. a) Förklara detaljerat varför det skiljer så pass mycket som 32-34 ATP beroende på om lite syre är närvarande eller inte i muskelcellerna. (3 p) b) Förklara varför glykolysen avstannar om inte pyruvat omvandlas till laktat vid anaerob metabolism. (1 p) Svar på fråga 11-14 läggs i separat mapp 11. Läkemedel A är en full agonist, läkemedel B är en partiell agonist och läkemedel C är en antagonist. a) Vilket läkemedel har högst efficacy? (0,5 p) b) Vilket läkemedel har lägst efficacy? (0,5 p) c) Hur definieras efficacy inom farmakodynamiken? (1 p) d) Beskriv hur dos-responskurvan (rita gärna) för läkemedel A påverkas om läkemedel A ges i kombination med en kompetitiv antagonist eller en icke-kompetitiv antagonist. (2 p) 5
12. Lisa har blivit inlagd på infektionskliniken och ordinerats intravenös antibiotika för en besvärlig infektion. Det aktuella antibiotikapreparatet har en halveringstid på 6 timmar och elimineras enligt första ordningens kinetik. Lisa får 2 gram. a) Hur många procent av den ursprungliga mängden (2 gram) finns kvar i plasma efter 12 h? (1 p) b) Vad innebär första ordningens kinetik? (1 p) c) Vilken inverkan har ett läkemedels distributionsvolym på halveringstiden? (1 p) d) Nämn två faktorer som påverkar ett läkemedels distributionsvolym. (2 p) 13. Det finns många vägar att tillföra kroppen läkemedel. Den vanligaste administrationsvägen är den perorala (via munnen), men även parenteral administrering (via tex infusion och injektion) är vanlig. a) Vissa läkemedel finns endast i parenteral beredningsform. Förklara varför. (1 p) b) Vissa läkemedel finns i både peroral beredningsform och i parenteral beredningsform. När kan det vara motiverat att välja parenteral administrering? (1 p) 14. Det autonoma nervsystemet reglerar vitala funktioner i kroppen såsom cirkulation, respiration och ämnesomsättning. Många läkemedel verkar genom att på olika sätt påverka autonoma nervsystemet. Din uppgift är att kombinera informationen som ges i punkt 1-6 med rätt svarsalternativ (A-J). Endast ett svar ska anges för varje påstående. Ett svar kan förekomma flera gånger eller inte alls. (6 p) 1. ökar hjärtats kontraktionskraft (inotrop effekt) 2. typiska biverkningar är muntorrhet, förstoppning och försämrat närseende 3. ökar effekten i parasympatiska nervsystemet 4. minskar frisättningen av noradrenalin 5. verkningsmekanism för kokain 6. verkningsmekanism för bronkodilaterande astmaläkemedel (tex terbutalin) A. kolinesterashämmare B. α1-agonist C. β1-agonist D. hämmare av noradrenalinupptag E. β1-antagonist F. muskarinreceptorantagonist G. MAO-hämmare H. α2-agonist I. β2-agonist J. α1-antagonist 6