1. No category

Ordinær eksamen, MED/ODSEM/ERN1100, modul 1, blokk 2 – Høst 2015
Torsdag 8. oktober 2015 kl. 09:00-15:00
Oppgavesettet består av 8 sider, inkludert vedlegg 1og 2
Viktige opplysninger:
Hjelpemidler: kalkulator av typen Citizen SR-270X
Oppgave A (16 vekttall)
Per oppsøker lege fordi han og samboeren planlegger å få barn, og de lurer på om
sykdommen han har er arvelig. Siden han var liten har han hatt en hudlidelse med
flassende tørr hud, spesielt i nakken, på overkroppen og på bena. Utslettet har vært
kosmetisk skjemmende, og selv om han ikke har hatt store fysiske plager, ble han
som barn mobbet fordi han ”så rar ut”. Hans bestefar og fetteren Pål har samme
hudlidelse. Dette er en svært sjelden hudsykdom, iktyose, som ofte er arvelig og
genetisk heterogen. Ingen i familien har tatt noen gentest, og den genetiske årsaken
til Pers sykdom er ukjent. Slektstreet til Pers familie er vist under.
1.
a. Hva er den mest sannsynlige arvegangen? Begrunn svaret.
b. Hva er risikoen for at Pers barn og eventuelt barnebarn skal få iktyose?
Begrunn svaret.
Det er kjent at manglende produksjon av enzymet steroidsulfatase kan gi iktyose.
Etter sekvensering av genet som koder for dette enzymet, påvises den samme
mutasjonen hos Per, Pål og bestefaren deres. Likevel er det stor forskjell på hvor
hardt de er angrepet av sykdommen. Per har utslett på store deler av kroppen, mens
Pål har mye mindre utslett.
c.
d.
Hva kalles det fenomenet at en og samme genotype kan gi forskjeller i
alvorlighetsgrad av en sykdom?
Iktyose er en genetisk heterogen tilstand. Hva betyr dette?
Side 1 av 8
2.
Angelmans syndrom og Prader-Willis syndrom er to vidt forskjellige sykdommer som
begge ofte skyldes en delesjon av det samme området (4 megabasepar) på
kromosom 15q11.2. Barnet utvikler Prader-Willis syndrom når delesjonen nedarves
fra far, men Angelmans syndrom når den nedarves fra mor.
a. Forklar prinsippet for denne arvegangen uten å gå nærmere inn på
sykdommene.
b. Nevn to epigenetiske modifikasjoner som kan bestemme om et gitt gen
uttrykkes eller ikke.
c. Forklar hva betegnelsen kromosom 15q11.2 beskriver.
3.
a. Forklar kort to mekanismer for hvordan feil segregering av kromosomer kan gi
opphav til uniparental disomi. Bruk gjerne tegning.
b. Forklar kort to mekanismer for hvordan uniparental disomi kan gi opphav til
sykdom.
Konkordansrate er et mål på hvor ofte en sykdom opptrer hos begge tvillingene i et
tvillingpar. Ved å sammenlikne konkordansraten hos eneggede (monozygote)
tvillingpar med konkordansraten hos toeggede (dizygote) tvillingpar kan man
estimere den relative innflytelse av genetiske og miljømessige faktorer på
sykdommen. I tabellen under angis konkordansraten i prosent hos monozygote (MZ)
og dizygote (DZ) tvillingpar.
Sykdom
1
2
3
4
5
4.
a.
b.
c.
d.
Konkordansraten
MZ (%)
DZ (%)
88
87
30
90
100
25
53
14
100
50
Hvilken av sykdommene 1-5 har konkordansrater som peker på:
Recessiv sykdom
Dominant sykdom
Multifaktoriell sykdom
En veldig smittsom barnesykdom
Fordel én av sykdommene 1-5 på hvert av alternativene a-d. Svarene må
begrunnes.
Oppgave B (13 vekttall)
5.
Gjør rede for 3’-5’-eksonukleaseaktiviteten til DNA-polymeraser.
6.
Beskriv prinsippene ved Sangers metode for DNA-sekvensering.
7.
Hva er spleising? Hvor i cellene foregår spleising? Hvordan utfører cellene
spleising? Hva menes med alternativ spleising?
8.
Hvilke pyrimidiner finnes i mRNA?
9.
Forklar hvordan post-translasjonelle modifikasjoner av proteiner kan bidra til
følgende prosesser:
a. Regulering av protein/enzymaktivitet.
Side 2 av 8
b. Regulering av proteiners levetid/nedbrytning/halveringstid.
Oppgave C (6 vekttall)
Hormonet adrenalin kan ved binding til spesifikke reseptorer gi henholdsvis økt nivå
av cAMP (i hjertemuskulatur), senket nivå av cAMP (i glatte muskelceller) og økt nivå
av Ca2+ (i glatte muskelceller).
10. Angi hvilken hovedtype av reseptorer som ved binding av adrenalin resulterer i
disse tre responsene, og forklar hvordan samme hovedtype reseptor kan føre til
så ulike responser.
11. Gjør rede for prinsippet som fører til forsterkning (amplifisering) av et
hormonsignal. Bruk en signalvei som ved aktivering gir økt nivå av cAMP som
eksempel på ulike mekanismer som er involvert.
Oppgave D (6 vekttall)
DNA-tumorvirus kan fungere som tumor-promotorer.
12. Hva er en tumor-promotor?
13. Forklar sammenhengen mellom DNA-tumorvirus, tumorsuppressor-proteiner og
kreftutvikling.
Oppgave E (16 vekttall)
14.
a. Hvilke molekyler kan være kilder til blodglukose ved sult?
b. Forklar hvorfor manglende glykogenfosforylaseaktivitet er en mindre livstruende
enzymatisk defekt enn manglende glukose-6-fosfatase aktivitet.
15.
a. Hvor mange mol ATP eller GTP dannes per mol glukose ved fosforylering på
substratnivå i hvert av de følgende reaksjonstrinn:
i. Glykolyse
ii. Omsetning av pyruvat til acetyl-CoA
iii. Sitronsyresyklus
b. Regn ut antall mol ATP som dannes ved oksidativ fosforylering per mol glukose
som oksideres til CO 2 og vann.
For å regne ut energigevinsten ved reoksidasjon av FADH 2 og NADH+H+, skal
man bruke følgende forholdstall:
1,5 molekyl ATP per mol FADH 2 ;
2,5 molekyler ATP per mol NADH;
1,5 molekyler ATP per mol NADH når NADH blir importert fra cytosol til
mitokondriet via glyserol 3-fosfat transportsystemet.
Aminosyrer fra kosten er en viktig kilde til aminogrupper, og mange av disse
aminosyrene er metabolisert i leveren.
16. Beskriv to reaksjoner i leveren som medvirker i omsetningen av overskudd av
aminosyrers aminogrupper til NH 4 + (NH 3 ) som videre omsettes i ureasyklus.
Navngi enzymer, substrater og produkter. Strukturformler er ikke nødvendig.
17.
Side 3 av 8
a. Hvordan blir overskudd av ammonium (NH 4 +) transportert fra andre vev til
leveren?
b. Muskelceller bruker i tillegg en spesiell syklus for å kvitte seg med overskudd av
ammonium (NH 4 +). Skisser denne syklusen (formler er ikke nødvendig).
Oppgave F (9 vekttall)
18.
a. Hvilken type binding holder aminosyrene sammen i polypeptidkjedenes
primærstruktur, og hva er spesielt med denne bindingen?
b. Hvilke bindingstyper er viktige for proteinfolding?
c. Hvilke aminosyresidekjeder finner man flest av sentralt i tertiærstrukturen i
globulære proteiner?
Det glykolytiske enzymet glukokinase er uttrykt i leverceller samt i β-cellene i
pankreas. De kinetiske egenskapene til glukokinase ble undersøkt i leverbiopsier fra
to pasienter og sammenlignet med en frisk person. Molekylærbiologiske analyser
viste at pasientene hadde mutasjoner i genet som koder for enzymet som vist i
tabellen nedenfor.
Frisk person
Pasient A
Pasient B
Glukokinasesekvens
Asn204, Leu309
Asn204Ser
Leu309Pro
K m (mM)
6
8
2,2
V max (U/mg)
93
38
0,9
19.
a. Tegn en kurve (graf) som representerer kinetikken for hvert enzym der 1/[S]
representerer x-aksen og 1/V 0 representerer y-aksen.
b. I hvilken av de tre personene har glukokinase den høyeste affiniteten for
substrat?
c. Hva menes med allosterisk regulering av enzymaktivitet for enzymer som ikke
er sammensatt av flere subenheter?
Oppgave G (8 vekttall)
Mer enn 100 ulike mikrotubuli-assosierte proteiner er beskrevet.
20.
a. Gjør kort rede for minst fire ulike funksjoner til mikrotubuli-assosierte proteiner
(navn på proteinene kreves ikke).
b. Hvor i cellen finner vi gamma-tubulin, og hva er rollen til dette proteinet?
21. Angi struktur og funksjon til de ulike spesialiserte cellekontakter man kan finne i
enlaget sylinderepitel.
22. Angi struktur og funksjon av elastiske fibre.
Oppgave H (4 vekttall)
23. Forklar hvordan lipidmembraner utgjør en større diffusjonsbarriere for noen
typer molekyler enn for andre.
Oppgave I (4 vekttall)
24.
Side 4 av 8
a. Nevn de tre intracellulære transportveiene som bidrar til levering av molekyler til
lysosomet.
b. Hva er hovedfunksjonen til lysosomet?
c. Hva er omtrent pH i lysosomet og hvordan opprettholdes denne?
Oppgave J (5 vekttall)
Transmittersubstansen ved den nevromuskulære synapsen i tverrstripete muskler
hos virveldyr er acetylkolin. Når det gjelder acetylkolins frigjøring og virkning, indikér
for hver påstand nedenfor om det er riktig (R) eller galt (G). Beregning av poeng:
+0,5 poeng for riktig svar, -0,5 poeng for galt svar og 0 poeng for blankt svar. Laveste
poengsum som blir gitt på oppgaven er 0.
25.
a. Frigjøring av acetylkolin trigges ved en innstrømming av Ca2+ gjennom
spenningsavhengige kalsiumkanaler i den presynaptiske terminalen.
b. Spenningsavhengige kalsiumkanaler i den presynaptiske terminalen åpnes når et
aksjonspotensial i motornevronet ledes ut til terminalen.
c. Konsentrasjonsforskjellen over membranen til den presynaptiske terminalen er
mindre for Ca2+ enn for Na+.
d. I den presynaptiske terminalen lagres acetylkolin i vesikler som blir skutt ut av
terminalen som eksosomer, og deretter smelter sammen med den postsynaptiske
membranen.
e. Acetylkolinesterase er et enzym som transporterer acetylkolin inn i vesiklene i den
presynaptiske terminalen.
f. Acetylkolinreseptoren (AChR) i den nevromuskulære synapsen hos virveldyr er en
ligand-aktivert ionekanal.
g. Dersom hvilemembranpotensialet i muskelfiberen var -75mV, likevektspotensialet for
K+ var -70mV og AChR-kanalene kun var permeable for K+, ville åpningen av disse
kanalene føre til depolarisering.
h. Depolariseringen skissert i påstand “g” ville være eksitatorisk.
i. Hovedkilden til Ca2+ som igangsetter det kontraktile apparatet i skjelettmuskulatur er
ekstracellulær kalsium som strømmer inn i muskelcellen igjennom
spenningsavhengige kalsiumkanaler i cellemembranen.
j. Virkningen av acetylkolin på AChR avsluttes ved at acetylkolin transporteres tilbake
inn i den presynaptiske terminalen ved en spesifikk acetylkolinpumpe.
Oppgave K (6 vekttall)
Det finnes ulike typer stamceller med ulike potensialer og funksjoner. Hos mennesket
blir disse betraktet som viktige kilder for differensierte celler som kan brukes innen
medisin, for eksempel til testing av medisiner og potensielt til erstatning av celler ved
sykdom eller skade.
26.
a. Hva betyr begrepene totipotent, pluripotent og multipotent?
b. Hvilke celler under normal utvikling hos pattedyr er henholdsvis totipotente og
pluripotente?
c. Hva heter den typen stamceller som finnes i ferdig utviklede organer og hva er
deres hovedfunksjon?
Side 5 av 8
d. Kan en ferdig differensiert celle hos menneske bli omgjort til en pluripotent
stamcelle og i så fall hvordan?
Oppgave L (7 vekttall)
27. Hva kan du si om hovedfunksjonen til cellen som er vist i vedlegg 1 basert på
ultrastrukturen? Begrunn svaret.
Vedlegg 2 viser et utsnitt fra en endokrin kjertelcelle som produserer peptidhormon.
28. Hvilke strukturer peker pilene A-E på?
Det medisinske fakultet, Oslo, 29. september 2015
___________________________________
Signatur leder av eksamenskommisjon
Side 6 av 8
Vedlegg 1, Ordinær eksamen, MED/ODSEM/ERN1100, modul 1, blokk 2, Høst 2015
Side 7 av 8
Vedlegg 2, Ordinær eksamen, MED/ODSEM/ERN1100, modul 1, blokk 2, Høst 2015
E
B
A
C
D
Side 8 av 8
Ordinær eksamen, MED/ODSEM/ERN1100, modul 1, blokk 2 – Høst 2015
Torsdag 8. oktober 2015 kl. 09:00-15:00
Oppgavesettet består av 8 sider, inkludert vedlegg 1og 2
Viktige opplysninger:
Hjelpemidler: kalkulator av typen Citizen SR-270X
SENSORVEILEDNING
Oppgave A (16 vekttall)
1.
a. Siden sykdommen ikke finnes i hver generasjon i familien, er arvegangen mest
sannsynlig recessiv. Det er svært lite sannsynlig at den nedarves autosomalt
recessivt, idet vi da ville forutsette at alle de fire foreldrene til pasientene i
generasjon III er bærere. Sykdommen er hovedsakelig nedarvet fra frisk mor til
syk sønn (skrått arvemønster), og vi ser ikke nedarving fra far til sønn. Derfor er
arvegangen høyst sannsynlig X-bundet recessiv.
b. Risikoen for at Pers barn skal få iktyose svært lav: Pers døtre forventes å være
bærere av sykdomsallelet, mens sønnene normalt får sitt X-kromosom fra mor.
Dermed vil ikke Pers sønn få mutasjonen og vil ikke få barn med iktyose, mens
Pers datters eventuelle sønner har 50% risiko for å få iktyose, og det er 50%
risiko for at hennes døtre vil være bærere.
c. Variabel ekspressivitet.
d. Ved genetisk heterogenitet vil forskjellige genotyper gi samme fenotypiske
utslag.
2.
a. Innenfor området på kromosom 15q11.2 finnes gener som er imprintet. Det vil si
at enkelte av genene inaktiveres ved epigenetiske mekanismer i
gametogenesen slik at noen gener er inaktivert i spermier, mens andre er
inaktivert i eggceller. Derfor er man avhengig av å arve en kopi av dette
området fra mor og en fra far for ikke å bli syk. En delesjon av denne regionen
på det maternelle kromosomet vil føre til at gener som kun uttrykkes på den
maternelle homologen ikke blir uttrykt i pasientens celler, og pasienter får
Angelmans syndrom. Ved delesjon på det paternelle kromosom 15q11.2 er det
andre gener som ikke uttrykkes i pasientens celler, og pasienter får PraderWillis syndrom.
b. To epigenetiske modifikasjoner som er diskutert er undertrykking av genuttrykk
ved metylering av DNA og histonmodifiseringer som kan øke eller redusere
genuttrykk (eksempler acetylering/deacetylering, metylering/demetylering).
Side 1 av 9
c. Betegnelsen beskriver det cytogenetiske båndet 11.2 på den lange armen av
kromosom 15.
3.
a. To mekanismer for hvordan feil segregering av kromosomer kan gi opphav til
uniparental disomi, UPD:
1) Samtidig non-disjunction (ND) av samme kromosompar i meiosen hos mor
og far kan føre til at det dannes en gamet med 22 kromosomer hos den ene og
24 kromosomer hos den andre. Zygoten vil da få 46 kromosomer, men vil ha
fått begge kromosomene i det feilsegregerte paret fra den ene av foreldrene.
Noen studenter vil antagelig beskrive dannelsen av enten uniparental
heterodisomi (ND i første meiotiske deling) eller uniparental isodisomi (ND i
andre meiotiske deling) som de to etterspurte mekanismene. Dette bør gi full
uttelling.
2) ND av et kromosompar i meiosen hos en av foreldrene kan føre til at det
dannes en gamet med 24 kromosomer og dermed en zygote med 47
kromosomer. Hvis dette etterfølges av en tidlig mitotisk ND, vil det kunne
resultere i et embryo hvor cellene har 46 kromosomer (trisomi redning), men det
kan føre til UPD avhengig av hvilket kromosom som tapes i trisomi redningen.
b. To mekanismer for hvordan UPD kan gi opphav til sykdom: 1) Kan gi sykdom
om kromosomet inneholder imprintede gener (f. eks kromosom 15, se oppg 2a).
2) Nedarving av to kopier av et kromosom som bærer et recessivt sykdomsallel.
4.
a. Recessiv sykdom = 3. Hvis den ene av MZ tvillingen er syk, forventer man at
den andre er det også. Hvis den ene av DZ tvillingen er syk, er sannsynligheten
for at den andre har arvet begge sykdomsallelene 25%.
b. Dominant sykdom = 5. Hvis den ene av MZ tvillingen er syk, forventer man at
den andre er det også. Hvis den ene av DZ tvillingen er syk, er sannsynligheten
for at den andre har arvet sykdomsallelet 50%.
c. Multifaktoriell sykdom = 4. Når genetiske faktorer har innvirkning på
sykdomsutviklingen, vil man forvente høyere konkordansrate hos MZ enn hos
DZ tvillinger.
d. En veldig smittsom barnesykdom = 1. Hvis den ene tvillingen er syk, er
sannsynligheten stor for at den andre smittes.
Oppgave B (13 vekttall)
5.
3’-5’-eksonukleaseaktiviteten til DNA-polymeraser er den viktige aktiviteten til
DNA-polymeraser i forbindelse med korrekturlesing av DNA. Feilinkorporert
base ved 3’-enden av den voksende DNA-tråden blir fjernet ved hjelp av 3’- 5’eksonukleaseaktivitet forbundet med DNA-polymerasen. Deretter blir korrekt
base inkorporert.
6.
Det forventes at studentene beskriver hovedtrinnene i Sanger dideoksymetoden
og at de gjør rede for manuell og/eller automatisk DNA-sekvenering.
Besvarelsen bør inneholde følgende hovedpunkter:
Side 2 av 9
Trenger enkelttrådig DNA (templat), primer, dNTP, ddNTP, DNA polymerase og
buffer. Reaksjonen settes opp i 4 rør med henholdsvis ddGTP, ddATP, ddTTP,
ddCTP (eller i et rør hvis man benytter fire ddNTP merket med 4 ulike
fluorescerende forbindelser). Forlengelsen av den nysyntetiserte DNA-tråden
stopper når en ddNTP inkorporeres. Produktene fra de 4 reaksjonene
separeres og påvises (for eksempel ved gelelektroforese). Ved å lese av
signalene kan DNA-sekvensen i den nylagde DNA-tråden bestemmes.
Studentene kan gi en mer detaljert beskrivelse, men det er ikke påkrevet.
7.
Med spleising menes fjerning av intronsekvenser i primærtranskripter for
eukaryote mRNA. Spleisingen foregår i cellekjernen. Prosessen utføres av
spleisosomer, som består av protein- og RNA-komplekser. Alternativ spleising
innebærer at forskjellige exon-sekvenser vil bli beholdt i forbindelse med
prosesseringen av primærtranskriptet til det modne mRNA. Det vil oppstå
forskjellige mRNA. Hvis disse mRNA-forskjellene omfatter den åpne
leserammen, fåes forskjellig aminosyresekvens og dermed mulighet for endret
funksjon.
8.
Cytosin og uracil.
9.
a. PTM, f.eks.fosforylering, kan endre proteiners tre-dimensjonale struktur og
dermed endre deres evne til å binde andre proteiner og substrater i
enzymatiske reaksjoner
b. Ubiquitinylering (påkobling av peptidet ubiquitin) merker dem for degradering i
en proteasom-avhengig prosess.
Oppgave C (6 vekttall)
10.
Adrenalin binder til heteromere G-proteinkoblede reseptorer av forskjellige typer
(β, α1, α2 reseptorer). Avhengig hvilken type heteromert G-protein reseptoren
interagerer med kan man få stimulering av adenylat cyklase (via G-proteinets
α s -subenhet), inhibering av adenylat syklase (via G-proteinets α i -subenhet) og
aktivering av fosfolipase C (via G-proteinets α q -subenhet). Noen vil kanskje
nevne at βγ-subenheten i enkelte tilfeller kan aktivere fosfolipase C.
11.
Et viktig prinsipp for amplifisering av signaler er at signalet fører til aktivering av
en kaskadereaksjon. Ett aktivert reseptormolekyl kan aktivere mange
heteromere G-protein molekyler. Derved blir mange adenylatsyklase molekyler
aktivert. Adenylatsyklase er et enzym som lager cAMP, og hvert enzymmolekyl
lager mange cAMP molekyler. cAMP aktiverer PKA, en protein kinase som kan
fosforylere mange substratmolekyler (kvantitativt og kvalitativt).
Oppgave D (6 vekttall)
12.
Side 3 av 9
En tumor-promotor er et karsinogen (kreftfremkallende stoff) som indirekte fører
til økt sjanse for mutasjoner i en celle ved for eksempel å stimulere proliferasjon
eller øke celleoverlevelse.
13.
DNA-tumorvirus fungerer som tumor-promotor. Slike virus bærer med seg
gener som koder for virale proteiner – ofte kalt virale onkogener. Vertscellen
syntetiserer disse proteinene, som i sin tur inaktiverer vertscellens
tumorsuppressor-proteiner (altså uten at de forårsaker mutasjoner i genene
som koder for tumorsuppressor-proteinene). Når de aktuelle tumorsuppressorproteinene er inaktivert, vil de ikke lenger kunne bremse kreftutvikling. De vil
dermed ikke lenger hemme proliferasjon eller øke celledød (apoptose).
Resultatet er økt proliferasjon og/eller redusert celledød, som i sin tur gir økt
sjanse for mutasjoner og dermed økt sjanse for kreft. Et eksempel på et slikt
DNA-virus er HPV, som bl.a koder for E6 og E7. Disse virale proteinene vil
inaktivere hhv p53 og pRB. Dersom studenten i detalj beskriver funksjonene til
pRb og p53 i kreftutvikling er det selvsagt et pluss, men er ikke nødvendig for
fullgod besvarelse.
Oppgave E (16 vekttall)
14.
a. Leverglykogen, muskelglykogen (via laktat ved høy aktivitet, Cori syklus),
glyserol fra triglyserider (via glukoneogenese i leveren og i nyrebarken),
glukogene aminosyrer (via glukoneogenese i leveren og i nyrebarken).
b. Glukose-6-fosfat fosfatase mangel: ingen evne til å «buffere» blodglukose både
med glukose fra glykogenolysen og med glukose fra glukonegenesen. Derfor
livstruende.
Glykogenfosforylase mangel: defekt i glykogenolysen og dermed manglende
evne til å «buffere» blodglukose med glukose fra glykogenolysen. Buffering av
blodglukose med glukose fra glukoenogenesen intakt.
15.
a. i)
Glykolyse: 4 - 2 ATP = 2 ATP
ii)
Omsetning av pyruvat til acetyl CoA: 0 ATP.
iii)
Sitronsyresyklus: 2 GTP.
b. Oksidativ fosforylering: 2 NADH (trinn a; cytosol) + 2 NADH (trinn b;
mitokondrie) + 6 NADH (trinn c; mitokondrie) + 2 FADH 2 (trinn c; mitokondrie) =
3 + 5 + 15 + 3 = 26 ATP.
16.
I.
II.
III.
L-aminosyre + alfa-Ketoglutarat  alfa -Ketosyre + L-Glutamat
Aminotransferase = transaminase finnes i lever cytosol.
L-Glutamat  alfa -Ketoglutarat + NH 4 +
L-glutamat dehydrogenase finnes i lever mitokondrier.
(L-Glutamin + H 2 O  L-Glutamat + NH 4 +
Glutaminase, finnes i lever mitokondrier).
17.
Side 4 av 9
a.
I.
L-Glutamat + ATP + NH 4 +  L-Glutamin + ADP + Pi
Glutamin syntetase. Glutamin er nøytral og ikke toksisk, den kan diffundere
gjennom cellemembraner og er transportert til leveren.
L-Glutamin + H 2 O  L-Glutamat + NH 4 +
Glutaminase finnes i lever mitokondrier.
b. I muskel finnes det en reaksjonsvei i tillegg: glukose-alanin-syklus (Cahill). Den
transporterer til lever med det samme molekyl (alanin), ammoniumgrupper som
blir da omdannet til urea og substrater for glukoneogenese for å gjenopprette
glukoselagre som har blitt lave i muskel.
II.
Oppgave F (9 vekttall)
18.
a. En peptidbinding har delvis dobbeltbindingskarakter og oksygen- og
hydrogenatomer er involvert i hydrogenbindingen.
b. Ionebindinger, hydrofobe bindinger, hydrogenbindinger, van der Waalske krefter
og disulfidbindinger.
c. Hydrofobe aminosyresidekjeder.
19.
a.
b. Pasient B
Side 5 av 9
c. Kontroll av enzymets aktivitet ved binding av aktivator eller inhibitor til et annet
område (kalt et allosterisk sete) av enzymet enn det aktive setet. Effekten
formidles via endringer i proteinets romlige struktur (konformasjon).
Oppgave G (8 vekttall)
20.
a. Proteiner knyttet til mikrotubuli har følgende hovedfunksjoner:
I.
II.
III.
IV.
V.
Regulere polymerisering av mikrotubuli (MT). Enten ved å binde seg til
byggesteinen (den funksjonelle subenheten = αβ-heterodimeren) og a)
stimulere polymerisering eller b) blokkere polymerisering, eller ved å virke på
MT ved å c) stimulere nedbrytning fra plussenden eller d) kappe opp MT i biter,
alternativt e) hindre nedbrytning ved å stabilisere MT.
Stabilisere MT, som er innebygget ustabile. MT vokser i plussretning.
Byggesteinen har bundet GTP/GDP, der GTP- (T-) formen fremmer
polymerisering, og GDP- (D-) formen fremmer depolymerisering av MT. αβheterodimeren inkorporeres i MT som T-form, men vil etter hvert langsomt
hydrolysere GTP til GDP. D-formene inne i MT er stabilisert av interaksjoner
med byggesteiner foran, etter og til sidene, men dersom GTP-hydrolysen når
frem til enden, vil D-formene miste tak i hverandre, plussenden blir «frynset» og
MT rakner. Prosessen hindres ved binding av stabiliserende proteiner til
plussenden.
Knytte MT sammen i bunter - der de viktigste er organiseringen i
cilier/flageller/basallegemer og sentrioler. (Nærmere beskrivelse av disse
forventes ikke).
Binde MT til andre deler av celleskjelettet.
Som motorproteiner. MT-bundne motorproteiner er involvert i a) transport av
last langsetter MT (som aksonal transport), b) i bevegelsen av kromosomene
under celledeling, c) i bevegelsen av flimmerhår/ flageller og d) i strekking av
endoplasmatisk retikulum fra kjernen mot periferien av cellen og i lokalisering av
golgikomplekset i sentrum av cellen.
b. γ-tubulin finnes i såkalte mikrotubuli organiseringssentre (MTOC) der de danner
γ-tubulin ringkomplekser (γ-TuRC). MT-byggesteinen (αβ-heterodimerene) kan
dermed binde seg (med minusenden) til en preformert ring. Dette er viktig for å
sikre stabilisering av kompleksene i den sårbare starten, slik at
polymeriseringen av MT skal komme i gang (kalt «nukleering», eng. nucleation).
21.
Det forventes ikke at studentene beskriver nevrogene eller immunologiske
synapser her. 1) Tight junction: Occludin og claudin er bundet sammen mellom
celler. De er festet til cytoskjellettet. Den primære funksjon er å holde tett
mellom celler. De styrer også polariteten til cellene. 2) Adherensbelter:
Ansamling av cadheriner bindes homofilt mellom celler. Cadherinene er festet til
aktincytoskjellettet. Har en viktig rolle for utforming og vedlikehold av struktur og
funksjon av strukturer og organer. 3) Desmosomer: Ansamling av cadheriner
binder homofilt og er festet til intermediærfilamenter. Dannet er nettverk som gir
vevet stor mekanisk styrke. 4) Gap junction: Kanaler (conneksoner) bestående
av seks proteiner (conneksiner) mellom celler. Tillater rask og direkte
kommunikasjon mellom celler. Molekyler opp til ca. 1000 Daltons kan passere.
Side 6 av 9
Viktige f.eks. i kommunikasjon mellom nerveceller, hjertemuskelceller og glatte
muskelceller. 5)Hemidesmosomer: Dette er festestrukturer mellom celler og
basalmembranen. Transmembrane integriner festes til intermediærfilameter
intracellulært og til laminin i basalmebranen. 6) Fokale kontakter:
Festestrukturer mellom celler og ekstracellulær matriks. Transmebrane
integriner er festet til aktin intracellulært. Integrinene er festet til
matriksmolekyler ekstracellulært. Fungerer f.eks. som feste mellom muskel og
sene og i feste mellom fibroblaster og kollagene fibre.
22.
Elastiske fibre finnes i vev som må kunne utvide seg, f.eks arterier og lunge.
Består av elastinmolekyler som er bundet sammen med kovalente bindinger.
Fibrene er organisert på en måte slik at de er sammenkrøllet i avslappet tilstand
og kan strekkes betydelig ved behov.
Oppgave H (4 vekttall)
23. Diffusjonen avhenger av 1) størrelse og 2) ladning på molekylet og om det
finnes 3) en kanal eller 4) et transportprotein for molekylet. Alle fire punkter må
være med i besvarelsen for å få full score.
Oppgave I (4 vekttall)
24.
a. Følgende tre intracellulære transportveier bidrar til levering av molekyler til
lysosomet: i) endocytose (ekstracellulært materiale og plasmamembran
reseptorer), ii) autofagi (cytoplasmisk materiale, f.eks mitokondrier og
aggregerte proteiner), iii) transport fra trans-Golgi nettverket (TGN) (f.eks
lysosomale enzymer).
b. Hovedfunksjonen til lysosomet er nedbrytning av eget og fremmed materiale,
fasilitert av lysosomale enzymer (f.eks proteaser, lipaser, nukleaser,
glycosidaser, fosfataser,..).
c. Lysosomet har ca pH=5. Lysosomale enzymene fungerer optimalt ved
lysosomal pH 5 (i motsetning til cytosolisk pH ca 7,2). Lav pH i lysosomene
opprettholdes av en proton-pumpe (H-ATPase) i lysosomemembranen som
bruker energi fra ATP-hydrolyse til å pumpe protoner inn i lysosomet.
Oppgave J (5 vekttall)
25.
Beregning av poeng: +0,5 poeng per riktig svar, -0,25 poeng per galt svar og blankt
svar gir 0 poeng. Laveste poengsum som blir gitt på oppgaven er 0.
a.
b.
c.
d.
R
R
G (konsentrasjonsforskjellen for kalsium er langt høyere enn den for natrium)
G (synaptiske vesikler smelter sammen med den presynaptiske membranen ved
eksocytose, og forlater derved aldri terminalen)
Side 7 av 9
e. G (acetylkolinesterase er et enzym som spalter acetylkolin mens den er i den
synaptiske spalten, dvs ekstracellulært, og har ingenting å gjøre med transportering
av acetlykolin inn i synaptiske vesikler)
f. R
g. R
h. G (en slik depolarisering vil aldri kunne være eksitatorisk fordi den vil tvinge
membranpotensialet til likevekstpotensialet for K+, som ligger godt under terskelen for
å trigge et aksjonspotensial)
i. G (kalsium som sørger for aktivering av det kontraktile apparatet kommer fra
intracellulære lagre i muskelfibren, ikke utenifra via spenningsavhengige
kalsiumkanaler i muskelcellens membran)
j. G (virkningen av acetylkolin avsluttes ved at acetylkolinesterase spalter acetlykolin til
kolin og acetat)
Oppgave K (6 vekttall)
26.
a. Totipotent betyr evnen til å danne en hel organisme. Pluripotent betyr evnen til
å danne en hvilken som helst celletype i kroppen. Multipotent betyr evnen til å
danne flere celletyper.
b. Under normal utvikling er det kun zygoten som er totipotent, fordi den ikke bare
danner de pluripotente embryonale stamceller som sørger for at alle celletyper i
kroppen dannes, men også de ekstraembryonale strukturene som er helt
nødvendige for at kroppsutviklingen kan gjennomføres (legg merke til at
spørsmålet sikter kun på pattedyr – dette fordi hos noen laverestående virveldyr
kan tidlige blastomerer også være totipotente). Under normal utvikling er det
kun de embryonale stamceller som er pluripotente.
c. Stamcelletypen som finnes i ferdigutviklede organer heter somatisk stamcelle
og har som hovedfunksjon å sørge for nydannelse av celler som går tapt i det
aktuelle organet over tid.
d. En ferdig differensiert celle kan omgjøres i laboratoriet til en pluripotent
stamcelle ved reprogrammering, der såkalte pluripotensgener aktiveres i en kort
periode (som regel ved transduksjon av ekstra kopier). De pluripotente
stamceller som dannes på denne måten kalles “induserte pluripotente
stamceller” eller ”iPS celler”.
Oppgave L (7 vekttall)
27.
Cellen er en Ig-produserende plasmacelle – det er mulig at studentene kan
dette, men det er ikke forventet. Ut fra ultrastruktur kan vi si at det er en celle
som produserer store mengde med protein, som blir skilt ut fra cellen
fortløpende:
•
Relativt åpent cellekjerne. Det kan diskuteres hvorvidt kromatin er ekstendert
eller kondensert. Det er mer ekstendert enn i en hvilende lymfocytt, men mer
kondensert enn i en hepatocytt, noe som reflekterer at plasmacellen er aktiv,
men har kun én bestemt oppgave.
Side 8 av 9
•
•
•
Tydelig nukleolus. Nukleolus er cellens ribosomfabrikk, og at det er så stor og
tydelig er en tegn på at det er stor ribosomsyntese. Det er et klart tegn på stor
proteinproduksjon i cellen.
Mye ruER. Her ser vi hvorfor vi trenger stor ribosomsyntese. At ribosomene er
assosierte med ruER er et tegn på at bestemmelsesstedet for proteinene er
enten cellemembranen, lysosomet, eller ekstracellulær. I dette tilfellet, siden vi
har så mye ruER, er det siste alternativ som er mest sannsynlig – dvs proteiner
blir skilt ut fra cellen (det er ikke en nervecelle, så har ikke en enorm
celleoverflate som må forsynes; det har ikke et stort antall lysosomer).
Det finnes ingen sekretoriske vesikler – dvs at det ikke er lagring av proteiner,
og at proteinene blir heller skilt ut fortløpende
28.
A) Sekretorisk vesikkel, B) Golgi apparat, C) Cellekjerne (kan også godta
ekstendert kromatin), D) ruER og E) mitokondria.
Det medisinske fakultet, Oslo, 29. september 2015
___________________________________
Signatur leder av eksamenskommisjon
Side 9 av 9