Side 1 af 8 sider Opgave 1. EPO og bloddoping Nogle sportsfolk snyder ved at få tilført hormonet erythropoietin, EPO, eller røde blodceller (bloddoping) før en konkurrence, fordi det øger præstationsevnen. I forbindelse med dopingkontrol udføres hæmatokritmålinger. Ved bestemmelse af hæmatokritværdien suges blod op i et kapillærrør, se figur 1. Herefter centrifugeres prøven. Efter centrifugeringen er blodet opdelt i røde blodceller og plasma, se figur 2. Hæmatokritværdien angiver andelen af røde blodceller i % af den totale væskesøjle. Hæmatokritværdien i figur 2 er 41,7. Kapillærrør Figur 1. Figur 2. Blod suges op i kapillærrør. Blodprøve i kapillærrør efter centrifugering. Rød fase er blodceller. Gul fase er plasma. Figur 3 viser samhørende værdier for hæmoglobinkoncentration og hæmatokritværdi, målt på 2461 personer. Hæmatokritværdi 6 5 4 3 2 1 y = 2,953x r 2 =,99 2 4 6 8 1 12 14 16 18 Hæmoglobinkoncentration (g/1 ml) Figur 3. Samhørende værdier for hæmoglobinkoncentration og hæmatokritværdi. 1. Bestem, på baggrund af figur 3, hæmoglobinkoncentrationen i blodprøven, vist i figur 2. Begrund dit svar. 2. Forklar sammenhængen mellem hæmatokritværdi og hæmoglobinkoncentration, vist i figur 3.
Side 2 af 8 sider Hormonet EPO dannes i nyrerne. EPO stimulerer produktionen af røde blodceller i knoglemarven. Reguleringen af kroppens produktion af EPO og røde blodceller foregår ved negativ feedback. 3. Forklar, hvorfor koncentrationen af EPO vil være lav hos en person, der har fået bloddoping. Tyve sportsfolk deltog i et eksperiment, hvor de fik målt hæmatokritværdi og kondital før og et stykke tid efter tilførsel af EPO. Figur 4 viser eksperimentets resultater. Hæmatokritværdi Kondital (ml O 2 pr. min pr. kg) Før EPO-tilførsel 42,7 63,6 Efter EPO-tilførsel 5,8 68,1 Figur 4. Hæmatokritværdi og kondital før og efter tilførsel af EPO angivet som gennemsnit. 4. Forklar sammenhængen mellem hæmatokritværdi og kondital, vist i figur 4. Det er svært at spore, om en svagt forhøjet hæmatokritværdi skyldes en naturlig øget produktion af blodceller eller skyldes doping. Citater fra dr.dk/videnskabensverden 19. juni 21. Problemet for dopingjægerne er, at der ikke findes en effektiv metode til at spore autolog bloddoping. Autolog bloddoping er metoden, hvor man får tappet sit eget blod og senere får det ind igen. Ny dansk test på vej I forhold til i dag, hvor man måler på proteiner som hæmoglobin, så går vi nu et skridt længere ned. Vi går helt ned og kigger på generne, fortæller Jakob Mørkeberg. Helt præcist er det RNA, som forskerne holder øje med. Så hvis en udøver får tilført hæmoglobin via bloddoping, så vil kroppen nedregulere sin egen produktion af hæmoglobin. Den nedregulering kan man se på RNA forklarer Jakob Mørkeberg. 5. Forklar, hvorfor mængden af RNA kan være et bedre mål til påvisning af autolog bloddoping end måling af hæmatokritværdi.
Side 3 af 8 sider Opgave 2. Ebolavirus Ebolavirus smitter fra menneske til menneske gennem fx blod. Dødeligheden hos ebolasmittede er 5-9%. Figur 1 viser antallet af smittede personer i Vestafrika fra uge 12 til uge 42, 214. Ugenummer Antal ebola-smittede 12 15 18 21 24 27 3 33 36 39 42 49 169 233 27 524 779 1323 1975 4391 7192 9936 Figur 1. Antal ebola-smittede i Vestafrika fra uge 12 til uge 42, 214. 1. Afbild antal ebola-smittede vist i figur 1 som funktion af tid. 2. Bestem, på baggrund af udviklingen vist i figur 1, det forventede antal ebola-smittede i uge 52, 214. Begrund dit svar. Ebolavirus er en RNA-virus tilhørende familien Filoviridae. Figur 2 viser reproduktionscyklus hos vira tilhørende Filoviridae. Kerne Cytoplasma vrna Komplementær RNA RNApolymerase RNApolymerase vrna mrna Virusproteiner Figur 2. Skematisk afbildning af reproduktionscyklus hos vira tilhørende Filoviridae. vrna: virusrna. 3. Forklar funktionen af RNA-polymerase i reproduktionscyklus, vist i figur 2.
Side 4 af 8 sider Forskere arbejder på at finde en behandling mod ebolavirus. En adenosin-analog 1 er blevet brugt i behandling af ebola-smittede aber. Adenosin-analogen hæmmer RNA-syntesen. 4. Giv forslag til, hvordan adenosin-analogen kan hæmme RNA-syntesen. Figur 3 viser resultaterne af et eksperiment, hvor aber blev behandlet med adenosin-analogen. Først fik alle aber indsprøjtet en dødelig dosis af Filoviridae-virus. Derefter blev aberne opdelt i 4 grupper med 6 aber i hver gruppe. Den ene gruppe fungerede som kontrol - gruppe. De tre andre grupper fik henholdsvis 1, 24 eller 48 timer efter smitteover førelsen indsprøjtet adenosin-analogen to gange dagligt i 14 dage. Overlevelse (%) 1 75 5 25 Behandling efter: 1 time 24 timer 48 timer Kontrol 1 2 3 Tid fra infektion (døgn) Figur 3. Abers overlevelse efter behandling med adenosin-analogen. Den 5. august 214 kunne man på dr.dk/nyheder læse følgende: WHO skal godkende brugen Derfor opfordrer tre professorer ved the London School of Hygiene and Tropical Medicine nu FN-organisationen World Health Organization (WHO) til at give medicinen fri til brug i de ramte områder. - Generelt skal man ikke frigive eksperimentel medicin uden have sikkerhedstestet den. - Men i lyset af den kritiske udfordring i Vestafrika, burde WHO og de vestlige medicinske myndigheder hjælpe lande med at opveje de forskellige risici og fordele ved en begrænset brug af de bedste medicinkandidater til dem, der har mest brug for dem, samtidig med at man overvåger sikkerheden og effekten, hedder det ifølge Reuters. 5. Diskuter fordele og ulemper ved brug af adenosin-analogen som behandling af ebolasmittede patienter. Inddrag figur 3 og ovenstående citat. 1 Adenosin-analog: Molekyle med en kemisk struktur, som ligner adenosin.
Side 5 af 8 sider Opgave 3. Iontransport i neuroner Neuroner indeholder mange forskellige proteiner i cellemembranen. Nogle af disse er ionkanaler, se figur 1. Ved aktivering tillader ionkanalerne ioner at passere igennem membranen. A B Bindingssted C Transmitterstof Bindingssted Transmitterstof Figur 1. Ionkanal i en membran. A: Set fra siden; B og C: Set fra den ekstracellulære side af membranen (ovenfra i forhold til A). 1. Forklar, hvad der sker, når en ionkanal aktiveres ved påvirkning af et transmitterstof. Inddrag figur 1. Aktiveringen af ionkanaler kan skyldes transmitterstofpåvirkning eller ændring af membranpotentialet. Et myeliniseret neuron med to forskellige synapsepotentialer 1 (a og b) samt et aktionspotentiale (c) er vist i figur 2. 4 4-7 a -7 b 4-7 2,5 ms c Figur 2. Et myeliniseret neuron med synapsepotentialer (a og b) samt aktionspotentiale (c). 1 Synapsepotentiale: Ændring af membranpotentialet i det postsynaptiske neuron.
Side 6 af 8 sider 2. Angiv, hvor på neuronet tætheden af spændingsregulerede ion-kanaler er størst, og hvor tætheden af transmitterstofregulerede ion-kanaler er størst. Benyt vedlagte bilag. Begrund dit svar. 3. Forklar, hvorfor synapsepotentiale a, vist i figur 2, er fremmende, og synapsepotentiale b i figur 2 er hæmmende for dannelse af et aktionspotentiale i neuronet. Figur 3 viser forløbet fra aktionspotentialet i aksonet i det præsynaptiske neuron til frigivelse af transmitterstof til synapsekløften. Aktionspotentiale Præsynaptisk neuron Ca 2+ Ca 2+ Vesikler Na + Postsynaptisk neuron Na + Transmitterstof Figur 3. Forløbet fra aktionpotentiale til frigivelse af transmitterstof. 4. Forklar, hvorfor et aktionspotentiale kan medføre indstrømning af Ca 2+ i endeknoppen. Se figur 3. En type smertestillende medicin mod kroniske smerter virker ved specifikt at blokere endeterminalernes Ca 2+ -kanaler i rygmarvens neuroner. 5. Giv en mulig forklaring på, hvordan blokering af Ca 2+ -kanaler kan have smertestillende virkning.
Side 7 af 8 sider Opgave 4. Pelsfarve hos mus Pelsfarve hos mus er reguleret af genet Mc1r, der koder for et receptorprotein. Genet forekommer i allelerne M og m. Figur 1 viser et udsnit af mrna for de to alleler. Normal-allel (M)... AUC ACC AAA AAC CGC AAC CUG CAC UCG... Mutant-allel (m)... AUC ACC AAA AAC UGC AAC CUG CAC UCG... Figur 1. Udsnit af mrna for receptorproteinets to alleler. Receptorproteinet aktiveres af hormonet MSH 1. Når receptorproteinet aktiveres, resulterer det i produktion af mørkt pigment, se figur 2. Genotypen mm medfører lys pelsfarve. MSH Receptorprotein Cellulært respons Mørkt pigment Figur 2. Regulering af pigmentproduktion. 1. Angiv, hvilken ændring i receptorproteinets primærstruktur der medfører lys pelsfarve. Inddrag figur 1. 2. Forklar, hvorfor en mutation i genet for receptorproteinet kan resultere i mus med lys pelsfarve. Begrund dit svar. Figur 3 viser sammenhæng mellem genotype og fænotype hos mus. Genotype Fænotype MM Mm mm Figur 3. Sammenhæng mellem genotype og fænotype hos mus. 3. Forklar, hvordan man ved et krydsningsforsøg kan afgøre, om en mus med mørk fænotype er homozygot eller heterozygot. 1 MSH: Melanocyt-stimulerende hormon.
Side 8 af 8 sider På østkysten af USA forekommer populationer, hvor mus med lys pelsfarve dominerer på lyst sand, hvorimod mus med mørk pelsfarve dominerer på mørk lerjord. Forskernes hypotese er, at naturlig selektion kan forklare fordelingen af fænotyperne på sand og lerjord. For at undersøge dette blev lyse og mørke modeller af mus anbragt på både sand og lerjord. Figur 4 viser, hvor mange lyse og mørke mus som blev angrebet af rovfugle på henholdsvis sand og lerjord. Resultaterne blev testet med en 2 test, hvor H -hypotesen var, at rovfugleangrebene var tilfældigt fordelt på fænotyperne på både sand og lerjord. Resultatet af 2 testen gav en p-værdi på,1. Antal angreb Antal angreb 2 16 5 5 Figur 4. Antal modeller af mus angrebet af rovfugle. 4. Beregn, hvor stor en procentdel af de angrebne mus, som blev angrebet på en baggrund, der ikke svarede til deres pelsfarve. 5. Vurder, om eksperimentets resultater underbygger hypotesen om naturlig selektion.
STUDENTEREKSAMEN 29. MAJ 215 1stx151-BIO/A-295215 BILAG Ark af i alt ark Navn: Skole / kursus: Klasse: 4 4-7 a -7 b 4-7 2,5 ms c AGYM 151-3