Warning: Declaration of action_plugin_captcha::register(&$controller) should be compatible with DokuWiki_Action_Plugin::register(Doku_Event_Handler $controller) in /var/www/fs3/43/helixryf/public_html/tenttiwiki/lib/plugins/captcha/action.php on line 0
solufysiologian_luennot - Tenttiwiki
Tenttiwiki

Solufysiologia

19.8.2016

Valitse tehtävistä 2, 3 ja 4 VAIN KAKSI tehtävää

  1. Vastaa lyhyesti seuraaviin pikkukysymyksiin:
    1. Happi kulkee helposti kaikkien solukalvojen läpi. Miksi?
    2. Kerro lyhyesti millainen on P-tyypin ATPaasin toimintasykli
    3. Miksi primäärisesti aktiivisen ionikuljetuksen estäminen farmakologisesti johtaa yleensä eläinsolun turpoamiseen ja kuolemiseen?
    4. Mitkä aktiiviset mekanismit pitävät eläinsolun Ca2+ -ionipitoisuuden matalalla tasolla?
    5. Mitä tarkoittaa käsite “regulatory volume decrease” (RVD) ja millaisiin mekanismeihin RVD perustuu?
    6. Millä tavalla kantajan välittämän kalvon läpäisyn ominaisuudet voivat erota suoraan fosfolipidikalvon läpi tapahtuvasta kalvon läpäisystä? (nimeäminen tai lyhyt kuvaus, ei mekanismien selittämistä)
    7. Kokeellisessa tutkimuksessa havaitaan solun solukalvon vesiläpäisevyyden vaihtelevan, mutta solun pinta-ala pysyy muuttumattomana. Mihin mekanismiin vesiläpäisevyyden vaihtelu todennäköisimmin perustuu?
    8. Selitä lyhyesti mitä alla oleva kuva esittää? (kuva solukalvosta, jossa jänniteherkkiä Na+ -kanavia ja alkava depolarisaatio)
  2. Valitse joko a tai b.
    1. Selitä miten kalvojännite muodostuu eläinsoluun ja millaisia malleja kalvojännitteen ennustamikseksi (ts. laskemiseksi käytettävissä olevista tiedoista) on olemassa?
    2. Primäärisesti ja sekundäärisesti aktiivisen kuljetuksen kuvaaminen kineettisten mallien avulla? Tarkastele kysymystä esimerkkien avulla.
  3. Eritys epiteeleissä: tarkastele joko NaCl-vesiliuoksen erityksen tai mahaepiteelin suolahappoerityksen solufysiologinen mekanismi yksityiskohdissaan.
  4. Sähköankeriaan sähköelin: rakenne ja toiminta?

17.5.2013

Valitse tehtävistä 2, 3 ja 4 VAIN KAKSI tehtävää

  1. Vastaa lyhyesti seuraaviin pikkukysymyksiin:
    1. Selitä alla oleva kuva (kuva 1.) ja kerro parilla lauseella miten se liittyy solukalvon permeaatiomalleihin
    2. Selitä alla oleva kuva (kuva 2.)
    3. Millä eri tavoilla sekundaarisesti aktiivisten kuljettajien aktiivisuuttaa voidaan säätää?
    4. Miksi solun ulkopuolelle lisätty heikko happo tai heikko emäs aiheuttaa solussa vastaavasti happamoitumisen tai alkalinisoitumisen? (Lisäys hapon/emäksen suolana, jolloin solunulkoisen liuoksen pH ei muutu: eism. etikkahappo lisättäisiin liuokseen natriumasetaattina.)
    5. Selitä lyhyesti miten G-proteiinivälitteinen cAMP:n kautta kulkeva signalointi välittyy reseptorilta kohdeproteiinille. Mainitse joku luentosarjalla käsitelty esimerkki näin tapahtuvan kohdeproteiinin toiminnan muokkaamisesta
    6. Miten sähköankeriaan sähköelimen solut ovat järjestäytyneet sähköelimessä?
    7. Kerro lyhyesti millainen on P-tyypin ATPaasin toimintasykli
    8. Miten “local osmosis theory” selittää veden siirtomekanismin kalvo- tai solurakenteiden läpi tilanteissa, joissa osmoottinen gradientti puuttuu tai on jopa havaittavaa veden siirtymisen suuntaa vastaan?
  2. Miten elävän eläinsolun kalvojännite synty? Kerro lisäksi erilaisista tavoista (malleista) kuvata kalvojännitteen muutoksia eläinsoluissa. (Ohje: Tehtävässä ei ole tarkoitus kertoa molekyylitason rakenteista)
  3. Kuvaa ensin mahaepiteelin suolahappoerityksen solufysiologinen mekanismi yksityiskohtaisesti (erityksen säätelyä ei tarvitse kuvata). Tarkastele sen jälkeen sitä mikä tai mitkä tapahtumat ovat energeettisesti liikkeellepanevia tekijöitä erityksessä ja mitkä tapahtumat syntyvät seurauksena muista tapahtumista.
  4. Valitse joko I tai II
    1. Kuvaa jänniteherkkien ionikanavien rakenteen ja toiminnan pääpiirteet ja kerro miten tarkastelemasi toiminnalliset ominaisuudet selittyvät molekyylirakenteen perusteella.
    2. Tarkastele bakteerirodopsiinien (eli bakteriorodopsiinien) ja kanavarodopsiinien rakenteen ja toiminnan pääpiirteitä ja vertaa niitä toisiinsa

Kuva1.

Kuva2.

20.5.2011

VASTAA KYSYMYKSEEN 1 JA VALITSE TEHTÄVISTÄ 2, 3 ja 4 VAIN KAKSI TEHTÄVÄÄ:

  1. Vastaa lyhyesti seuraaviin pikkukysymyksiin:
    • Solunulkoiseen nesteeseen ilmestyy yhtä aikaa kahta varauksetonta (neutraalia) ainetta A ja B pitoisuuksissa c(A)=2mM ja c(B)=3mM, joita kumpaakaan ei aluksi ole solussa. Kumpikin aine jakautuu passiivisesti kalvon läpi eikä kumpaakaan kuluteta solussa. Oheinen kuva esittää aineiden pitoisuuksien asettumista solun sisällä. Kummalla aineella on suurempi permeabiliteetti solukalvon läpi? Perustele vastauksesi parilla lauseella.
    • Olet valmistamassa kahta liuosta. Miten voit laskemalla pyrkiä ennustamaan tuleeko liuoksista iso-osmolaariset (eli tuleeko liuoksiin sama osmoottinen paine)?
    • Tulkitse ja selitä lausekkeen G(Ca2+)(Vm-ECa) merkitys (lausekkeessa Ca tarkoittaa kalsiumionia Ca2+)
    • Solukalvojen vesiläpäisevyys voi vaihdella paljon eri solutyyppien välillä ja joidenkin solujen kohdalla myös saman kalvon vesiläpäisevyys vi olla eri tilanteissa erilainen. Mikä selittää tällaiset vesiläpäisevyyden erot ja vaihtelut?
    • Mainitse kaksi esimerkkiä tällä luentosarjalla käsitellyistä tilanteista, joissa kalvoproteiinit sijoittuvat vain tietylle alueelle solun solukalvoa ja joissa tämä lokalisoituminen on välttämätöntä siihen liittyvän solufysiologisen toiminnan kannalta.
    • Kuvitellaan tilanne, jossa mitokondrion sisäkalvon F-tyypin ATP-aasin kaltaista proteiinia on siirretty keinokalvolle. Kalvon kummallakin puolella on suolaliuosta ja sama pH. Kalvon sillä puolella, jolla proteiinin ATP:tä syntetisoiva katalyyttinen osa sijaitsee, on ATP:ta mutta ei ADP:ta eikä fosfaattia. Miten proteiini käyttäytyy tällaisessa tilanteessa?
    • Sydänlihassolujen beeta-adrenergisten reseptorien aktivaatio johtaa sydämen supistusta ohjaavien Ca2+-signaalien kasvuun. Miten tämä vaikutus syntyy?
    • Mitä ionikanaviin liittyvät käsitteet inaktivaatio ja desensitisaatio tarkoittavat?
  2. Eläinsolujen kalvojännitteen muodostumista voi tarkastella useilla erilaisilla malleilla. Tarkastele kalvojännitteen muodostumistapaa ja siinä huomioon otettavia tekijöitä, kun mallina on
    • valikoiva kalvo ja Nernstin yhtälö,
    • Goldman-Hodgking-Katz-jänniteyhtälö,
    • diffuusiopotentiaali ja
    • Donnan-potentiaali? (vastauksessa ei tarvitse sanoa mitään kaksois-Donnan-tapauksesta)
  3. ATP-varainen Na+-K+-pumppu: Kuljetuksen energetiikan tarkastelun periaatteet sekä kuljetustapahtuman kineettinen malli Post-Alberts-kaavio?
  4. Kuvaa ensin yksityiskohtaisesti haiman beta-solujen glukoosipitoisuudesta riippuvan insuliinin erityksen mekanismi. Piirrä kuva vastauksen tueksi. Tarkastele sitten millainen vaikutus insuliinin eritykseen olisi sillä, jos beta-soluissa yliekspressoitaisiin Ca2+-herkkiä K+-ionikanavia (ts. niiden toiminta voimistuisi)? (Perustele vastaus)

22.10.2010

VASTAA KYSYMYKSEEN 1 JA VALITSE TEHTÄVISTÄ 2, 3, JA 4 VAIN KAKSI TEHTÄVÄÄ!

  1. Vastaa lyhyesti kaikkiin seuraaviin pikkukysymyksiin:
    • Kopioi ja täydennä oheinen kuva vastauyspaperiisi siten, että se esittää erään neutraalin aineen pitoisuutta kalvon sisällä (kalvon pinnat ovat kohdissa x0 ja x1). Pitoisuus kuvassa kalvon vasemmalla puolella vesiliuoksessa on 2 mM ja oikealla puolella 3 mM. Aineen partitiokerroin on tasan 2. Mitä oletuksia kuvasi edellyttää? Kuvan avulla voi selittää partitiokertoimen yhteyden virtausnopeuteen kalvon läpi. Mikä tämä selitys on?
    • Jos tietyn ionilajin Nernstin yhtälön mukainen tasapainopotentiaali on joko likimain sama tai hyvin erilainen kuin solun lepokalvojännite, mitä näissä kahdessa tapauksessa voidaan lukuarvojen samansuuruisuudesta tai suuresta eroavaisuudesta päätellä?
    • Millä tavalla termodynamiikkaan perustuvan tarkastelun avulla voi osoittaa että Na+/H+ vaihtokuljettaja on allosteerisesti säädelty?
    • Mainitse vähintään kolme kantajan välittämän diffuusion erityispiirrettä, joiden perusteella tämä kalvoläpäisyn tapa on erotettavissa fosfolipidikaksoiskerroksen kautta tapahtuvasta läpäisystä?
    • Miten eläinsolujen nopean ja pitkäaikaisen tilavuussäädön mekanismit eroavat toisistaan?
    • Millaisia aktiivisen kuljetuksen muotojan Donnan-tasapainon syntyminen edellyttää?
    • Miksi solukalvojen vesiläpäisevyys on vähäinen, jos niillä ei ole akvaporiineja?
    • Valmistat kaksi liuosta. Mitä (tämän opintojakson opetusmonisteesta ilmeneviä) keinoja voit käyttää, jos haluat arvioida onko näillä liuoksilla sama vai erilainen osmolaarisuus?
  2. Primäärinen aktiivinen kuljetus - sen päätyypit, toimintaperiaatteet ja toiminnan malli(t), solufysiologiset tehtävät jne.? (Kysymys rajoittuu tällä opintojaksolla käsiteltyihin tietoihin.)
  3. Tulkitse ja selitä oheinen kuva! Mistä molekyylistä (tai molekyyleistä) tässä kuvassa voisi olla kyse? Mitä kuvan vasen ja oikea puoli esittävät? Miten vasen puoli kuvaa liittyy oikealla esitettyy möhkäleeseen? Mitkä vasemmalla esitetyt osat rakenteesta ovat molekyylin toiminnan kannalta ratkaisevia, mitä nämä toiminnot ovat, ja mihin ne perustuvat ja miten ne toimivat? (kuvassa siis kalvoproteiini kahdella eri tavalla esitettynä)
  4. Kuvaa ensin yksityiskohtaisesti haiman beta-solujen glukoosipitoisuudesta riippuvan insuliinin erityksen mekanismi? Piirrää myös kuva vastauksen tueksi. Tarkastele sitten millainen vaikutus insuliinin eritykseen olisi sillä, jos tämä mekanismin välittämisessä keskeisiä kalvoproteiineja yksi kerrallaan inhiboitaisiin farmakologisesti.

27.8.2010

VASTAA KYSYMYKSEEN 1 JA VALITSE TEHTÄVISTÄ 2, 3, JA 4 VAIN KAKSI TEHTÄVÄÄ!

  1. Vastaa lyhyesti seuraaviin pikkukysymyksiin
    • Solun energiametabolia kuluttaa happea ja tuottaa hiilidioksidia. Millaisia ovat solun sisäiset hapen ja hiilidioksidin pitoisuudet verrattuna solunulkoisiin pitoisuuksiin, kun 1) solun energiametabolia on olemattoman hidasta, 2) solun energiametabolia on hyvin vilkasta? Perustele!
    • Mitä voit aivan lyhyesti kertoa Na+,K+ -ATPaasin alfa- ja beetta-alayksiköiden tehtävistä?
    • Millainen on gramsidiinikanava?
    • Miksi protonoforeina toimivien yhdisteiden liukeneminen mitokondrion sisäkalvoon estää ATP:n tuotannon?
    • Miten läpäisevät ionit ovat jakaantuneet Donnan-tasapainossa?
    • Monisteessa kerrotaan klassisesta kokeesta, jossa kalasta preparoidun ja suolaliuksella täytetyn sappirakon tilavuus pysyy vakiona vain, jos rakon ulkopuolinen liuos on hypo-osmoottista. Selitä mistä tässä on kyse!
    • Miten reseptoreihin ja/tai ionikanaviin liittyvät käsitteet inaktivaatio, deaktivaatio ja desenstitaatio eroavat toisistaan?
    • Mainitse joku mekanismi, jolla syklinen AMP (cAMP) voi vaikuttaa ionikanavien toimintaan.
  2. Passiiviseen diffuusioon perustuvan kalvopermeaation malli neutraaleille aineille?
  3. Jänniteherkkien ionikanavien avautumisen ja sulkeutumisen molekyylitason mekanismit? (Mitä tiedetään jänniteherkissä ionikanavissa olevista rakenteista, jotka kytkevät kalvojännitteen muutokset kanavan rakenteellisiksi muutoksiksi, ja miten nämä rakenteet toimivat?)
  4. Osmoregulaatio solutasolla: RVD:n RVI:n mekanismit? (RVD=regulatory volume decrease, RVI=regulatory volume increase).

6.6.2008

VASTAA KYSYMYKSEEN 1 JA VALITSE TEHTÄVISTÄ 2, 3, JA 4 VAIN KAKSI TEHTÄVÄÄ!

  1. Vastaa lyhyesti seuraaviin pikkukysymyksiin (max 8p; à 1p):
    • Miten permeabiliteettimittauksia voi suorittaa mitattavissa olevien konsentraatiomuutosten avulla?
    • Ionikanaviin verrattuna ionikuljetus aktiivisten kuljetusprosessien välityksellä on hidasta. Miksi?
    • Mitä kuvataan yhtälöllä I(Na)=g(Na)(E(m)-E(Na))? (Sulkeissa olevat huomautukset alaindekssissä tenttipaperissa)
    • Mitä tarkoittaa ionikuljetuksen allosteerinen säätely?
    • Mitä tarkoitetaan, kun sanotaan glukoosin kulkevan solukalvon läpi fasilitoidun diffuusion avulla?
    • Mikä on inaktivaation ball-and chain -hypoteesi?
    • Mikä on F-tyypin ATP-aasien tärkein solufysiologinen tehtävä?
    • Millainen menetelmä on patch clamp?
  2. Kalvojännitteen syntymekanismi, kun asiaa tarkastellaan
    • yksinkertaisena diffuusipotentiaalina
    • Donnan-potentiaalina? (max 3p.)
  3. Jänniteherkkien ionikanavien porttimekanismin toiminta (max 3p).
  4. Eläinsolujen vesitasapaino ja solutilavuuden säätelyn mekanismit (max 3p.)

27.5.2008

VASTAA KYSYMYKSEEN 1 JA VALITSE TEHTÄVISTÄ 2, 3, JA 4 VAIN KAKSI TEHTÄVÄÄ!

  1. Vastaa lyhyesti seuraaviin pikkukysymyksiin:
    • Miksi rasvaliukoisuus(suuri partitiokerroin) kasvattaa aineen Fickin 1.lain mukaista diffuusiovirtausta solukalvon läpi
    • Altistetaan solu liuokselle, joka sisältää merkkiainetta ja seurataan tämän merkkiaineen kertymistä soluun ajan suhteen. Miksi kalvon permeabiliteetin mittaaminen tehdään tällaisen kokeen tapauksessa usein juuri merkkiaineen soluun kertymisen alkunopeuden perusteella?
    • Mitä voit aivan lyhyesti kertoa Na+, K+ -ATPaasin alfa ja beeta -alayksiköiden tehtävistä?
    • Millä tavalla solujen tavat mukautua äkilliseen tai pitkään jatkuviin solunulkoisen osmolaarisuuden muutoksiin eroavat?
    • Mikä mitokondrioiden sisäkalvon F-tyypin ATPaasimolekyylin tekemän ATP:n synteesin välitön energianlähde?
    • Mikä tulkinta on reseptorikinetiikassa Hillin kerotoimen lukuarvolla?
    • Mikä on Curranin double -mallin pääsisältö parilla lauseella?
    • ß-adrenergisten reseptorien aktivaatio indusoi sydänlihassoluissa muutoksen Ca2+ -kanavien toiminnassa. Mihin G-proteiinivälitteiselle ionikanavien moduloinnille tyypilliseen muutokseen Ca2+ -kanavassa tämä modulaatio perustuu?
  2. P-tyypin ATPaasit? (Tyypit, niiden solufysiologiset tehtävät, toimintaperiaate, esimerkki toiminnan kuvauksesta mallin muodossa, jne)
  3. Jänniteherkkien ionikanavien avautumiseen ja sulkeutumiseen liittyvät ilmiöt ja näiden ilmiöiden perustana olevat molekulaariset rakenteet ja toimintamekanismit?
  4. Valitse joko a) tai b)
    • Haiman beta-solujen glukoosipitoisuudesta riippuvan insuliinin erityksen mekanismi?
    • (Kuva Yu et al 2001, Plant physiology 127:1310-1322) Oheinen kuva esittää erään K+-selektiivisen ionikanavapopulaation välittämää virtaa solukalvon läpi kalvojännitteen eri tasoilla eräässä kasvisolutyypissä. Kuvan neljä käyrää on mitattu jännitelukitustekniikan avulla erilaisissa koeolosuhteissa. Käyrien erolla ei ole juurikaan vaikutusta tähän kysymykseen vastaamisen kannalta, joten voit perustaa vastauksen esim. alimpaan käyrään. Kysymykset: Mikä on tämän ionikanavatyypin avautumisen/sulkeutumisen vaikutus solun kalvojännitteeseen jos kalvojännite aluksi noin -150 mV tai noin -50mV? Miten nämä kalvojännitemuutokset voisivat vaikuttaa edelleen auki olevien anionikanavien kautta tapahtuvaan ionien kulkuun ja lopulta myös veden liikkeisiin? Perustele.

27.1.2006

VASTAA KYSYMYKSEEN 1 JA VALITSE TEHTÄVISTÄ 2, 3, JA 4 VAIN KAKSI TEHTÄVÄÄ!

  1. Vastaa lyhyesti seuraaviin pikkukysymyksiin (jokaisesta kysymyksestä voi saada +1 pistettä; oikein-väärin kysymyksissä oikeasta +1 p, väärästä -0,5 p.):
    • Solu siirretään liuokseen, joka sisältää tiettyä varauksetonta yhdistettä, joka läpäisee fosfolipidikalvon. Tämän yhdisteen pitoisuus solussa kasvaa eksponentiaalisesti. Miksi ja mille tasolle? (Vastaa hyvin lyhyesti!)
    • Mitkä kolme kalvon läpi tapahtuvaa diffundoitumisessa merkittävää asiaa on yhdistetty käsitteeksi permeabiliteetti? (Näiden kolmen asian nimeäminen riittää)
    • Miten ja miksi eräät sykliset antibiootit vaikutavat keinomembraanin konduktanssiin?
    • Määrittele käsitteet: nettofluksi ja yksisuuntainen fluksi (virtaus)
    • Miten toimii ATP-herkkä K+-kanava? Mainitse joku esimerkki ATP-herkän K+-kanavan solufysiologisista tehtävistä.
    • Minkälaisia signaaleja kasvien ilmarakojen säätelyyn osallistuva abskissihappo (ABA) tuottaa huulisolujen sytosoliin?
    • Mikä tulkinta on reseptorikinetiikassa Hillin kertoimen lukuarvo?
    • Mikä on inaktivaation baal-and-chain -hypoteesi?
  2. ATPaasit: tyypit, toimintaperiaatteet ja ominaisuudet
  3. Valitse vain joko a) tai b)
    • Osmoregulaatio solutasolla: RVD:n ja RVI:n mekanismit (RVD = regulatory volume decrease, RVI = regulatory volume increase)
    • Eritys epiteeleissä: tarkastele mahaepiteelin suolahappoerityksen solufysiologista mekanismia yksityiskohdissaan
  4. Suolen epiteelisolun Na+-pitoisuus on 10 mmol/1 ja kalvopotentiaali -60 mV. Apikaalisen (luminaalisen) liuoksen Na+-pitoisuus on 150 mmol/1 ja glukoosipitoisuus 0.5 mmol/1. Kuinka paljon energiaa vapautuu, kun yksi mooli Na+-ioneja siirtyy apikaalisesta liuoksesta epiteelisoluun? Kuinka suureksi Na+/glukoosikuljettaja voi maksimaalisesti nostaa epiteelisolun glukoosipitoisuuden, jos siirtosuhde on 1 Na+-ioni: 1 glukoosimolekyyli?

Muutama kaava, joista voi olla hyötyä:

solufysiologia7.10.2005.jpg

7.10.2005

VASTAA KYSYMYKSEEN 1 JA VALITSE TEHTÄVISTÄ 2, 3, JA 4 VAIN KAKSI TEHTÄVÄÄ!

  1. Vastaa lyhyesti seuraaviin pikkukysymyksiin
    • Eräs sähköisesti neutraali (varaukseton) monosakkaridi jakautuu passiivisesti solukalvon yli. Kalvojännite ja ionipitoisuudet, pH jne. ovat kuten tyypillisissä eläinsoluissa. Monosakkaridin pitoisuus solunulkoisessa nesteessä on 2,35 mM. Mikä on tämän monosakkaridin solunsisäinen pitoisuus jakautumisprosessin saavutettua tasapainon?
    • Mikä ero on ionotrooppisella ja metabotrooppisella ionikanavalla?
    • Jos vertaat kasvisoluja, eläinsoluja ja bakteereita, mihin ioniin sekundäärisen aktiivisen kuljetuksen muodot tavallisimmin näissä solutyypeissä perustuvat?
    • Mikä on Overtonin sääntö
    • Määrittele käsitteet: Nettofluksi ja yksisuuntainen fluksi (virtaus)
    • Mitä ovat LV A- ja HV A-tyypin Ca2+-ionikanavat?
    • Mitä tilaa kuvataan Nernstin yhtälöllä ja millaisiin laskuihin tätä yhtälöä voidaan käyttää?
    • Mitä tarkoitetaan ionikuljetuksen allosteerisella säätelyllä?
  2. Valitse vain joko a) tai b):
    • ATPaasit: tyypit, toimintaperiaatteet ja ominaisuudet?
    • Jänniteherkkien ionikanavien gating-mekanismin rakenne ja kalvojännitemuutosten kytkeytyminen ionikanavien toimintaan?
  3. Osmoregulaatio solutasolla: RVD:n ja RVI:n mekanismit? (RVD = regulatory volume decrease, RVI = regulatory volume increase)?
  4. Suolen epiteelisolun Na+-pitoisuus on 10 mmol/1 ja kalvopotentiaali -60 mV. Apikaalisen (luminaalisen) liuoksen Na+-pitoisuus on 150 mmol/1 ja glukoosipitoisuus 0.5 mmol/1. Kuinka paljon energiaa vapautuu, kun yksi mooli Na+-ioneja siirtyy apikaalisesta liuoksesta epiteelisoluun? Kuinka suureksi Na+/glukoosikuljettaja voi maksimaalisesti nostaa epiteelisolun glukoosipitoisuuden, jos siirtosuhde on 1 Na+-ioni: 1 glukoosimolekyyli?

Muutama kaava, joista voi olla hyötyä:

solufysiologia7.10.2005.jpg

20.5.2005

VASTAA KYSYMYKSEEN 1 JA VALITSE TEHTÄVISTÄ 2, 3, JA 4 VAIN KAKSI TEHTÄVÄÄ!

  1. Vastaa lyhyesti seuraaviin pikkukysymyksiin (jokaisesta kysymyksestä voi saada +1 pistettä; oikein-väärin kysymyksissä oikeasta +1 p, väärästä -0,5 p.):
    • Solu siirretään liuokseen, joka sisältää tiettyä varauksetonta yhdistettä, joka läpäisee fosfolipidikalvon. Tämän yhdisteen pitoisuuus solussa kasvaa eksponentiaalisesti. Miksi ja mille tasolle? (Vastaa hyvin lyhyesti!)
    • Mitkä kolme kalvon läpi tapahtuvassa diffundoitumisessa merkittävää asiaa on yhdistetty käsitteeksi permeabiliteetti? (Näiden kolmen asian nimeäminen riittää.)
    • Minkä ehdon tasapainolle ionin tasapainopotentiaalin (Nernstin potentiaalin) lukuarvo kertoo?
    • Mikä on Post-Albers -kaavio? (Enintään parin virkkeen vastaus.)
    • Mikä on V-tyypin ATP-aasien tärkein solufysiologinen tehtävä?
    • Minkälaisia signaaleja kasvien ilmarakojen säätelyyn osallistuva abskissihappo (ABA) tuottaa huulisolujen sytosoliin?
    • Mikä tulkinta on reseptorikinetiikassa Hillin kertoimen lukuarvolla? h) Mikä on inaktivaation ball-and-chain -hypoteesi?
  2. Akvaporiinit ja solukalvojen vesiläpäisevyys?
  3. Eritys epiteeleissä: tarkastele joko NaCl-vesiliuoksen erityksen tai mahaepiteelin suolahappoerityksen solufysiologinen mekanismi yksityiskohdissaan.
  4. Suolen epiteelisolun Na+-pitoisuus on 10 mmol/1 ja kalvopotentiaali -60 mV. Apikaalisen (luminaalisen) liuoksen Na+-pitoisuus on 150 mmol/1 ja glukoosipitoisuus 0.5 mmol/1. Kuinka paljon energiaa vapautuu, kun yksi mooli Na+-ioneja siirtyy apikaalisesta liuoksesta epiteelisoluun? Kuinka suureksi Na+/glukoosikuljettaja voi maksimaalisesti nostaa epiteelisolun glukoosipitoisuuden, jos siirtosuhde on 1 Na+-ioni:l glukoosimolekyyli?

Muutama kaava, joista voi olla hyötyä:

solufysiologia7.10.2005.jpg

26.4.2002

  1. Kloridipitoisuus hermosolussa on 7 mmol/l solunulkoisen liuoksen pitoisuuden ollessa 140 mmol/l. Solun lepopotentiaali on -70 mV. Mitä edelläesitettyjen arvojen perusteella voidaan päätellä kloridi-ionien passiivisesta ja aktiivisesta virtauksesta solukalvon läpi? Miten kloridivirta ja solun kalvopotentiaali todennäköisesti muuttuvat, jos ulkoliuokseen lisätään GABA:a (y-aminovoihappoa)? Mihin GABA:n vaikutus perustuu ja mitä fysiologista merkitystä sillä on?
  2. Miten eroavat toisistaan
    • elektrogeeninen ja elektroneutraali siirtosysteemi
    • V-H+-ATPaasi ja P-H+-ATPaasi
    • elektrokemiallinen tasapaino ja virtaustasapaino (steady State)
    • nikotiininen ja muskariininen asetyylikoliinireseptori
    • AMPA-kanava ja NMDA-kanava?
  3. Miten (millä mekanismilla) abskissihappo vaikuttaa kasvien ilmarakojen toimintaan?
  4. Miten kantajan vaikutus ilmenee sen siirtämän yhdisteen (tai yhdisteiden) diffuusiossa?

T = 25°C = 298 K R = 8.3 J K^-1 mol^-1 F = 96 500 C mol^-1

14.3.2002

  1. Kantajan välittämän diffuusion perusperiaatteet ja kokeellinen tutkiminen.
  2. Jänniteherkkien Na+-kanavien rakenne ja toiminta pääpiirteissään?
  3. Aktiivisen veden kuljetuksen mekanismit epiteelien yli?
  4. Solun Na+-pitoisuus on 10 mmol/1, Ca2+-pitoisuus 0,1 u.mol/1, ja kalvopotentiaali -60 mV Solunulkoisen liuoksen Na+-pitoisuus on 150 mmol/1 ja Ca2+-pitoisuus 3 mmol/1.
  • Mikä on Na+-ja Ca2+-ionien tasapainopotentiaali?
  • Kuinka paljon energiaa vapautuu, kun yksi mooli Na+-ioneja siirtyy soluun?
  • Kuinka paljon energiaa tarvitaan, kun yksi mooli Ca2+-ioneja siirretään ulos solusta?
  • Kuinka monta Na+-ionia tarvitaan vähintään yhden Ca +-ionin siirtämiseen solusta?

R = 8,3 JK^-1 mol^-1, T = 298 K, F = 96 500 C

8.3.2002

  1. Pimeässä pidetyn kasvin huulisolujen sytoplasman K+-pitoisuus on 100 mmol/1 solua ympäröivän liuoksen K+-pitoisuuden ollessa 1.5 mmol/1. Kun kasvi siirretään valoon, sen huulisolujen kalvopotentiaali muuttuu - 80 mV:sta -130 mV:iin. Miten huulisolun K+-kanavien läpi kulkeva virta muuttuu valoon siirrettäessä? Mikä saa aikaan havaitun kalvopotentiaalin muutoksen? Mitä fysiologisesti tärkeitä seurauksia em. muutoksilla on?
  2. Kerro lyhyesti (yksikin virke kantajaa/kanavaa kohti riittää), mitkä kanavat ja kantajat säätelevät sytoplasman Ca2+-aktiivisuutta?
  3. Selosta lyhyesti (yksikin virke riittää vastaukseksi kuhunkin kohtaan), millainen sähköinen potentiaali on
    • eläinsolussa
    • kasvisolussa
    • bakteerissa
    • välittäjäainerakkulassa
    • tylakoidikalvostossa
    • mitokondriossa
    • kasvisolun vakuolissa
      ja mikä tämän potentiaalin saa aikaan?
  4. Selitä yhdellä virkkeellä, mitä on
    • metabotrooppinen reseptori
    • poriini
    • ABC-ATPaasi
    • porttivirta (gating current)
    • hermosolun ärsytyskynnys
    • ionikanavan konduktanssi.
  5. Millainen on elektrogeeninen siirtosysteemi? Miten voidaan kokeellisesti selvittää, onko jokin siirtosysteemi elektrogeeninen?

T = 25°C-298K R = 8.3 J K^-1 mol^-1 F = 96 500 C mol^-1

1. välikuulustelu

23.2.2001

  1. Miten mustekalan jättiläisaksonin lepopotentiaali muuttuu ja miksi, jos solunulkoiseen liuokseen lisätään
    • kaliumkloridia
    • ouabainia
    • jotain kloridi-kanavia avaavaa yhdistettä
    • K+-kanavien salpaajaa (Mokkeria)
    • valinomysiiniä?
  2. Eläinsolussa pH on 7.0, kun solunulkoisen liuoksen pH on 7.4 ja kalvopotentiaali -70 mV.
    • Kuinka suuri on H+-ionien tasapainopotentiaali?
    • Mihin suuntaan protonit virtaavat passiivisesti?
    • Kuinka suuri on virtauksen aikaansaava elektrokemiallinen potentiaali?
    • Mikä olisi pH solussa, jos protonit jakautuisivat passiivisesti?
    • Miksi solun pH pysyy 7.0:ssä?
  3. Miksi?
    • bakteerisolussa,
    • kasvisolussa,
    • eläinsolussa on negatiivinen kalvopotentiaali?
    • Miksi K+-kanava läpäisee K+-ioneja, mutta ei Nationeja?
    • Miksi K+-ionien lisääminen apikaaliseen liuokseen hidastaa glukoosin absorptiota suolen epiteelin läpi?

2. välikuulustelu

9.3.2001

  1. Miten (=millä mekanismilla) sininen valo vaikuttaa kasvien ilmarakojen toimintaan?
  2. Miten ja miksi fysiologisessa suolaliuoksessa inkuboitavien eläinsolujen tilavuus muuttuu, jos
    • liuokseen lisätään ouabainia
    • liuoksen Ca2+ -ionit korvataan Na+ -ioneilla
    • liuokseen lisätään vähän tislattua vettä
    • liuoksen K+-pitoisuus nelinkertaistetaan?
  3. Miten bakteerit reagoivat, jos niitä ympäröivän liuoksen osmoottinen pitoisuus (osmolaalisuus) äkillisesti nousee?
  4. Miten poikkijuovaisen lihaksen lihas-hermoliitoksen asetyylikoliinireseptorien toimintamekanismi eroaa esimerkiksi sydänlihaksen ja kyynelrauhasen epiteelin asetyylikoliinireseptoreista? Miten ero ilmenee asetyylikoliinin vaikutuksessa?

4.3.2002

  1. Jänniteherkkien Na + -kanavien rakenne ja toiminta pääpiirteissään?
  2. Asetyylikoliiniherkän ionikanavan ioniselektiivisyys ja avautumisen ja sulkeutumisen nopeuteen vaikuttavat tekijät (eri olosuhteissa).
  3. Aktiivisen veden kuljetuksen mekanismit epiteelien yli?
  4. Selitä kuvan esittämä kaavio glukoosin ohjaamasta insuliinin erityksen mekanismista.

iQzTMyfAHJeY