1. Vissa missbildningar orsakas av teratogena ämnen under embryonalfasen, när embryot är som känsligast. Hur lång är den embryonala fasen (i veckor) och vad kännetecknar den i jämförelse med fosterperioden? (1p)
Den embryonala perioden avslutas vid v.8-9, och under den perioden bildas alla viktiga strukturer och organ.
2. Skapa en hypotes för varför det föds fler barn med aneuploidier i
könskromosomer än barn med aneuploidier i somatiska kromosomer, även om de somatiska kromosomerna är i stor majoritet i cellerna. Namnge två exempel på aneuploidier där könskromosomer är inblandade. (3p)
Könskromosomer är mindre och har färre aktiva gener än somatiska kromosomer. Till exempel har Y-kromosomen bara ett fåtal aktiva gener. Därmed är den skada som en kromosom i trippeldos ger till embryot mindre jämfört med somatiska kromosomer, och fler foster kan överleva trots könskromosomer i överskott som i Klinefelters syndrom, eller i underskott som i Turners syndrom. Embryon med aneuploidier i somatiska kromosomer spontanaborteras, med få undantag som i Downs trisomi.
3. En kategori av signalmolekuler som är viktiga för normal embryonal utveckling kallas för morfogener. Ge en funktionell definition och ange ett exempel på en utvecklingsbiologisk process hos människan där
morgogener fungerar som signalämnen. (2p)
Morfogen är ett ämne som utsöndras från celler som utgör en punktkälla. Det skapas en koncentrationsgradient kring punktkällan genom diffusion. Mottagarceller med
receptorer för morfogenämnet reagerar olika beroende på koncentrationen av morfogenet i omgivningen, t ex extremitetsutveckling.
4. Vad heter de två nervplexa som finns i tjocktarmen och i vilka resp. lager i tarmväggen hittar man dessa? Beskriv med ord och skiss. (2p)
Plexus submucosa – ”Meissner’s plexus”: i tela submucosa
Plexus myentericus – ”Auerbach’s plexus”: mellan inre och yttre muskellagret i tunica muscularis externa.
5. I de flesta fallen av Hirschsprungs sjukdom är det just i de distala delarna av tjocktarmen (colon sigmoideum och rectum) som ganglieceller saknas. Beskriv kortfattat hur dessa delar av tarmen normalt innerveras av PSNS. Var finns de pre- och postganglionära nervcellskropparna och hur löper nervfibrerna till sina mål? (2p)
De preganglionära nervcellerna finns i ryggmärgsegmenten S2-S4 och deras nervfibrer löper via dessa segments nervrötter (och mm.splanchnici pelvici) till de distala delarna av tjocktarmen. De postganglionära nervcellernnas cellkroppar finns i tarmväggen och deras förhållandevis korta axoner innerverar bl.a. närliggande glatt muskulatur.
6. Det finns flera olika s.k. ”långa tarmreflexer”. Beskriv vilken funktion de två långa tarmreflexerna gasto-ileala reflexen resp. ileo-gastriska reflexen har. (2p)
De så kallad långa tarmreflexerna är kopplade till n.vagus. dessa reflexer är till för att få en ”jämn” fyllnad i såväl tunntarm som tjocktarm. De utlöses av mekanoreceptorer i tarmväggen när föda kommer in i respektive tarmavsnitt. Via dessa mekanoreceptorer förmedlas en ökad/minskad aktivitet i resp. tarmavsnitt eller ventrikeln.
Gastro-ileala reflexen: när föda kommer till ventrikeln ökar motiliteten i ileum. Ileo-gastriska reflexen: om för mycket tarminnehåll når ileum tänjs väggen ut,
mekanoreceptorerna aktiveras och en vagal signal sänds till ventrikeln som hämmar ytterligare tömning av ventrikelinnehåll.
7. Massperistaltik leder ofta till att defekationsreflexen aktiveras och som namnet anger leder den till defekation. Beskriv hur det går till. (2p)
Den så kallade gastro-coliska reflexen leder ofta till en ökad motilitet i colon, vilket snabbt förflyttar colons innehåll från colon transversum ner till rectum-analkanalen.
När colons innehåll når rectum tänjs väggen ut, först passivt utan att tonus i tarmmuskulaturen ökar men efter hand som mer innehåll kommer in i rectum ökar trycket och leder till en minskning av inre analsfinkterns tonus.
Ju mer coloninnehåll som når rectum, desto kraftigare påverkas
mekanoreceptorerna och en kontraktion av tarmmuskulaturen sker vilket leder till att en defekationskänsla uppkommer.
Den viljemässigt styrda yttre analsfinktern måste då successivt aktiveras allt mer om inte möjligheten finns att tömma tarmen.
När tillfälle finns och defekationskänslan är stark kan den viljemässigt styrda ytter analsfinktern relaxera och tarminnehållet kan passera ut från kroppen.
8. Unde den tidiga embruonala perioden är hela urtarmen (exkl esophagus och rectum) intraperitoneal, men delar av tarmen blir under utvecklingens gång sekundärt retroperiotoneala. Ange namnen på två avsnitt av tarmen som hos en vuxen är sekundärt retroperitoneala. (1p)
Två av följande: duodenum, colon ascendens, colon descendens. (??)
9. Meckels divertikel är en rest av gulesäcksgångne som återfinns hos ca 2 % av alla nyfödda. Om denna divertikel blir inflammerad leder det till
symptom som liknar dem vid appendicit. Ange latinska namnet på den del av tarmen där Meckels divertikel finns och ange ett lämpligt avståndsmått för att mer precist beskriva var på detta tarmavsnitt den ligger. (1p)
Meckels divertikel återfinns på ileum ca 50 cm (inom 100 cm) från valva ileocaecalis.
10.Redogör med angivande av samtliga sub, prod, enz och coenz för den reaktion, som om den inte sker på rätt sätt, kan leda till PKU.
Phe + O2 + tetrahydrobiopterin (BH4) Tyr + dihydrobiopterin (BH2) + H2O (enzym:
phenylalaninhydroxylas).
11.Redogör med en fullständig strukturformel (Haworth/Fischer) för strukturen av laktos. (2p)
Se Biochemistry, fig.12.7
D-galaktos i sammanfogad med D-glukos m.h.a. en -1,4-glykosidbindning.β
12.Redogör med ord/skiss för den normala nedbrytningen av laktos i tarmen (samtliga sub, prod, enzym) hos en nyfödd person. Beskriv också
absorptionen av laktos nedbrytningsprodukter från tarmen in till
tarmepitel och vidare transport ut från enterocyten till blodbanan. Ge en molekylär förklaring till de ev. symptom som den nyfödda kan få om nedbrytningsprodukterna inte kan absorberas på normalt sätt. (4p)
Den nyfödda och upp till 5 år producerar normalt enzymet laktat som m.h.a. vatten (hydrolys) klyver glykosidbindninen mellan galaktos och glukos.
De absorberas från tarmlumen m.h.a. symportproteinet SGLT1, som transporterar Na+ med en koncentrationsgradient och glukos och galaktos mot en
koncentrationsgradient.
Na+-gradienten skapas m.h.a. ett antiportprotein Na+/K+-ATPas i basalmembranet,
vilket genom hydrolys av ATP + H2O ADP + Pi (primär aktiv transport)
transporterar ut Na+-joner från cellen och K+-joner in i cellen.
Glukos och galaktos transporteras ut från enterocyten (mot blodbanan) genom uniportproteinet GLUT2 (faciliterad diffusion).
Om SGLT1 inte fungerar som det ska, eller om kapaciteten överskrids, kommer monosackariderna att binda vatten (hydratiseras) och kunna förorsaka diarré och då den nyföddes tarm koloniserats också ge upphov till gasbildning då
bakterierna bryter ned kolhydraterna till bl.a. H2 och CO2
13.Redogör m.h.a. samtliga sub, prod, enz för den intracellulära metabolismen av galaktos till och med bildningen av en ”aktiverad” form av galaktos. Ge två principiellt olika exempel på vad den nyfödda ska använda den
bilda den aktiverade formen av galaktos om man ser olika orsaker försöker undvika dietärt intag av galaktos. Går det att undvika helt? (4p)
Galaktos + ATP galaktos-1-P + ADP (enzym: galaktokinas);
Galaktos-1-P + UDP-glukos UDP-galaktos + glukos-1-P (enzym: galaktos-1-P- uridyltransferas; [enzymet är dysfunktionellt vid galaktosemi]).
UDP-galaktos behövs för att syntetisera t.ex. heteroglykaner/proteoglykaner,
glykolipider, glykoproteiner. Om man inte får i sig galaktos via dieten kan man från den aktiverade formen av glukos (UDP-galaktos) direkt bilda UDP-galaktos m.h.a. enzymet UDP-hexos-4-epimeras. Att helt undvika intag av dietärt galaktos borde vara svårt eftersom det återfins i så många olika proteiner och andra vävnadsmolekyler såsom proteoglykaner och glykolipider.
14.Redogör med hjälp av samtliga sub, prod inkl. ev. andra molekyler samt enzym för två biotinkrävande reaktioner som ffa. är aktiva vid fasta/svält. Beskriv också på ett mer översiktligt sätt syftet med de olika metabola vägarna där de aktuella reaktionerna ingå och var de äger rum subcellulärt.
Pyruvat + CO2 + ATP oxaloacetat + ADP + Pi (enzym: pyruvatkarboxylas)
o Sker i mitokondrien och framför allt i samband med glukoneogenesen. Propionyl-CoA + CO2 + ATP metylmalonyl-CoA + ADP + Pi (enzym: proprionyl-
CoA-karboxylas)
o Sker i mitokondrien och framför allt i samband med nedbrytning av de grenade aminosyrorna Ile och Val, men också i samband med nedbrytning av udda kolfettsyror.
TEMA 1 – LEVERN ETT ORGAN MED MÅNGA OLIKA FUNKTIONER OCH FÖRMÅGA