3w Bl, terminsprøve (Bio A)

Transkript

1 3w Bl, terminsprøve (Bio A) Torsdag den 12/4, 2018, kl Af opgaverne 1, 2, 3, og 4 skal tre, og kun tre, afleveres Tilladte hjælpemidler: Bøger, kompendier, noter, lommeregner.

2 Opgave 1: Iltoptagelse I udholdenhedssport. fx langrend og roning, der in~ol~erer de store muskelgrupper. er en høj maksiiml iltoptagel e hastighed. I~ ~1gtig. 1. Forklar. h~ orfor en høj I 0 er.igtig for præstationen i udholdenhedssport. En inolionist fik malt iltoplagelsesliastigheden ~ed stigende arbejdsbelastningei med det format indirekte at bestemme hans I O2,,~ ~ed en submaksimal test. F~gur I ~iser lineær sammenhæng mellem puls og iltoptagelseshastighed. Motionistens maksimale puls antage at være 190 slag pr. minut. Puls (slag/minut) 250 y= O,0536x+ 41, R2=O Figur I. Puls som funktion af iltoptagelseshastighed. Iltoptagelseshastighed (ml 02/mlnut) 2. Forktar, hvorfor der for~entes at være en lineær sammenhæng mellem iltoptagelses hastighed og puls. se figur Bestem motionistens I 0. Begrund dit svar 2max Fn god kondition forbindes ikke kun med at ha~e en høj I O2,,,~. men ogsa en effektiv trans port af ilt, samt en optimeret udnyttet e af ilt i mu kelcellerne ~ed bl.a. hoj akti~ itet af enzymet citratsyntetase. 4. Forklar, In orfor det er en forudsætning for god kondition, at muskekellerne har en høj aktivitet af enzyrnet citratsyntetase. (fortsættes...)

3 3.w Bl, terminsprøve, 2018 KR Forskere har undersogt OL-medaljevinderen Eskild Ebbesen igennem hans elitekarriere som roer. fra han var 19 ar. til han ~ar 40 ar. Hvert år blev hans I O~m~ og maksimale puls bestemt Figur 2 ~iser resultaterne VO2max (ml 02/min) 7 I. I I I I 3 Maksimal 185 puls (slag min) 180 y=-o,9x+ 196, Alder (år) Figur 2. Resultater af de årlige bestemmelser af VO2,,~ og maksimal puls som funktion af alder. I O,~ falder typisk med alderen. Hos Eskild Ebbesen ~ar dette dog ikke tilfældet. Se figur Giv forslag til en fysiologisk ændring, der kan forklare. at I O holdes pa et stabilt ni~eau, sel~om maksimal puls falder.

4 3.w Bl, terminsprøve, 2018 KR Opgave 2: Defekt LH-receptor Rcccptorcr for lutciniscrcndc hormon, LH, findes i ccllcmcmbrancn i æggcstokkcncs ccllcr og i testiklernes Leydigske celler. I mange andre organer mangler cellerne helt LH-recepto rer. LH-receptoren er et protein, der bestar af 699 aminosyrer, sefigzir]. (_, -0.~...e... ~ç:)..e... -~ Ina ktfr COOH Figur I. LH-i eceptol p1 oteinets tet ti~isti uktui samt placering i ccl lemembi anen. Tal lene angivel udvalgte ani mos) ie positioner. A: Inaktiv LH-receptor~ B: Aktiv LH-receptor. COOH 1. Beskriv receptorproteinets struktur. Inddrag figur Forklar, hvorfor LH-receptoren kun findes i cellemembranen i bestemte celler, selvom genet for receptoren findes i alle celler. (fortsættes...)

5 Der er fundet forskellige mutationer i genet for LH-receptorproteinet. Hos en patient findes en punktmutation, hvor der er indskudt et ekstra nukleotid., se figur 2. Patienten har kromo somsammensætningen 46, XY. men er fænotypisk en pige. Patienten har dog sma testikler i bughulen. Forskellige analyser ~ iser, al arsagen til den fëjlagiige konsud~ ikling er, dl LH receptorerne er inakti~e. Dette medforer blandt andet, at de Leydigske celler ikke produce rer testosteron Aminosyre phe d a ile SCI did did phe lys vdi pro leu lie thr val thi dsu ser lys Vdi Normai-allel IJUIJ GCC AUC UCA CU GCC UUC AAA GUA CCU CUU AUC ACA GUA ACC AAC UCU AAA GUA Mutaut-aliel UUU GC CAU CLJC AGC UGC CUU CAA AGU ACC UCU UAU CAC AGU AAC CAA CUC UAA AGU Aminosyre phe cys his leu ser cys leu gin ser thr ser tyr Figur 2. 1 d~nit af RNA-hasesekvensen for normal-allelen og imitant-allelen for LH-receptorgenel \lutationen er markeret med rodt. Tal lene angiver aminos ~ repo~it toner. 3. Angiv aminosyrerækkefolgen i det protein, det ~iste udsnit af mutant-allelen koder for. lnddrag figur Forklar, h~ orfor den kiste punktmutation medfører, at LH-receptoren bli~ er inaktiv. lnddrag figur 1. Begge forældre til patienten har normale fænot) per s~arende til deres kromosomsammen sætning, se figur 3. Genanalyser ~iste. at begge forældre var heterozygote med hensyn til genet for LH-receptoren. Patient Mor Far Fænotype Hunlig Hunlig Hanlig Kromosomsammensætning 46, XY 46, XX 46, XY Allelsammensætning Homozygot Heterozygot Heterozygot Figur 3. Fænotype. kromosoinsammen%ætning og al lelsammensætning hos patienten og dennes forældre 5. Forklar, h~orfor personer, der er heterozygote med hensyn til genet for LI-l-receptoren, har normal konsudvikling, se figur 3.

6 3.w Bl, terminsprøve, 2018 KR Opgave 3: Linemuslinger Blamusling. Alt tihis Lduhs, forekommer naturligt pa ha~ bunden eller dyrkes pa liner, der hænger ned i sandet fra ha~ overfladen. se figur i. Blamuslinger le~er afplankton. som filtreres fra det omgi~ende ha~ sand. Blamuslinger kan hostes ~ed enten at skrabe naturligt Forekommende populationer fra ha~ bunden eller ved at trække linerne, de dyrkes pa. op. A B,~ I ~ * - - ~ ;~ c%ï4~~ -.., 4 b ri~ir I Blårnuslingepopulationer. A Blåmuslinger naturligt ~oksende på havbunden, B Blåmuslinger dyrket på liner I. Angiv en abiotisk faktor, der har indflydelse pa blamuslingers ~ækst. Begrund dit svar. 2. Giv forslag til et kontrolleret eksperiment, h~or blamuslingers væk t undersoges i forhold til den abiotiske faktor. ~a1gt i sporgsmal I. (fortsættes...)

7 3.w Bl, terminsprøve, 2018 KR I et eksperiment har man undersogt iltforbruget under nedbrydningen af fækalier fra blamuslinger. Muslingerne ble~ indsamlet og anbragt i ak~arier i laboratoriet. Her blev de fodret med plankton. Fækalierne blev opsamlet og o erfort til en beholder. Som et mal for nedbi ydningen af fækalier maltes iltforbi uget efter I, 24, 88 og 140 timei. Resultatet fremgar af figur forbrug (mg/time) 0, Tid (timer) Iigur2 I I tfoi bi tig p1 ii n~ ed i~ Ibi > dn ing f bidmusi inge! ik ii ici efter i og 140 timer 3. Forklar. h~orfor iltforbrug kan anvendes som mal for nedbrydningen af fækalier. 4. Forklar resultaterne, vist i figur Diskuter, Ii ilke biologiske fordele dci kan.tere ved al dyrke iiiuslinger pa line frem for at hoste muslinger fra ha~ bunden.

8 Opgave 4: Malaria A. Tropesygdommen malarta forarsages af en encellet parasit, som overføres fra myg ti! mennesker. Sygdommen koster hvert ar mange mennesker livet. Især mindre børn og forstegangsgravide kvinder risikerer at dø af malaria Parasitterne har en kompliceret livscyklus med flere livsstadier. I nogle af stadierne le~er de i myg, i andre stadier i mennesker. I et af disse lever de i menneskets røde blod legemer. se figur Ib. N Myg overforer parasitter Voksen myg klækkes Efter at have suget blod lægges æg i vand ~bwenbhver / en puppe 1Jl~) ~ tiflarver Figur la Malanamyggens iivscykius Figur Ib Malariaparasitten i mennesket Parasitterne danner forskellige overflademolekyler, som udstilles ~d overfladen af de inficerede røde blodlegemer. Det medfører, at blodlegemerne klæber fast til blodkarvæggen. se figur 2a. Pa den made undgar parasitterne at blive transpor teret til milten, hvor rode blodlegemer normalt nedbrydes. En sjælden variant af parasitten danner imidlertid kun overflademolekyler, som bindes til celler i moderkagen, se figur 2c. Mennesker, der lever i malariaområder, udvikler efterhanden en vis modstands dygtighed over for malaria, se figur 2b. (fortsættes...)

9 Røde blodlegemer med parasitter 2a. Malariainfektion hos ikke-immune Blodkarrets væg 2b. Malariainfektion hos immune Blodkarrets væg V ~ Forskellige typer af overflademolekyler 2c. Malariaintektion hos førstegangsgravide Moderkagen 0 Overflademolekyle hos graviditetsvarianten Figur 2. Parasinens overflademolekyler på inficerede blodlegerner a. Forklar. h~ordan organismen danner antistoffer mod de inficerede rode blod legemer. b. Inddrag figur 2a og 2b i en beskri~clsc af. h~ordan antistofdannclscn kan bidrage til bekæmpelse afmalariainfektionen. c. Gi~ med udgangspunkt i figur 2 en mulig forklaring på. at det især er mindre but n (2u) saml ftn slegangsgl d~ ide (2c). dci i uinines liai dl af iiialaria. (fortsættes...)

10 B. Da parasitten hurtigt ud~ ikler resistens over for de an~ endte ma ar amidle. for søger man at finde nye stoffer, som kan forebygge og behandle malaria. Parasitterne benytter hæmoglobin som proteinkilde. Under fordojelsen afhæmo globin dannes hæm-grupper. som er giftige for malariaparasitterne. Paras~tterne har imidlertid enzymer. som kan nedbryde hæm grupperne, se figur 3a. Et af de stoffer, man arbejder med for tiden, er fundet i en kinesisk urtemedicin, som ud~ indes af bynkeplanter (Artemisa). Stoffet. som kaldes artemisinin. ~jr ker som ~ist på figur 3b. En~mer fra parasitten O~N~N~N~O H II H Hæm-gruppen nedbrydes og udskilles 3a [fæm-gruppe CH2 c~h2 CH2 CH2 3b COOH Hæm-grt~ppe COOH COOH COOK Form for hæm, der ikke kan nedbrydes Figur 3. Artemisinins virkning. a. H~ orfor har parasitten brug for en proteinkilde. som fx hæmoglobin? b. Gi~ ud fra figur 3 en mulig forklaring på at a temisinin kan bruges som malariamedicin. c. Giv forslag til andre former for malariabekrempelse. Inddrag figur I og figur 2 i bes~are1sen.