Celfysiologie

Examenvragen (prof. Bultynck)

  • Teken het mechanisme voor de vrijzetting van insuline.
  • Vergelijk lek en absorberend en secreterend epitheel + teken de transport mechanismen en geef voorbeelden Geef ook aan als het dynamisch kan geregeld worden.
  • Teken de grafiek met Ina, gna, gk, m, h, n, …
  • Welk mechanisme staat in voor een tonische contractie van gladdespieren zonder excessief ATP-verbruik? Maak duidelijke tekeningen met de verschillende parameters, die een rol spelen.
  • Vergelijk de rol van Ca2+ in de excitatie-contractiekoppeling van de gestreepte skeletspier en hartspier. Maak duidelijk tekeningen. Geef bovendien 3 types van “experimentele” evidentie die uw antwoord staven.
  • Hierboven staat een verloop van Inet bij een voltage clamp experiment in de “giant” axon van de pijlinktvis. (simulatie gebaseerd op Hodgkin-Huxley vergelijkingen.
    • Verklaar verloop van Inet ahv de werking van spanningsafhankelijke kanalen. Maak hiervoor duidelijk tekening met ENa, EK, INa, IK, gNa, gK. Gebruik vergelijkingen waar nodig.
    • Verklaar het verloop van Inet wanneer we een voltage-clamp experiment zouden doen met een sprong van -68.8 mV naar xx mV. Teken ook hier duidelijk ENa, EK, INa, IK, gNa, gK. Geef duidelijk het verschil met de vorige situatie en verklaar! Gebruik vergelijkingen waar nodig.
    • Deze voltage-step experimenten gaven belangrijke inzichten in de werking van spanningsafhankelijke kanalen. Hoe bepaalt de werking van deze kanalen het verloop van een actiepotentiaal? Maak een duidelijke figuur.
  • Verklaar adhv celfysiologische processen hoe een daling in serum [albumine] kan leiden tot respiratoire complicaties op basis van verstoring van celfysiologische processen. Geef duidelijk aan welke celfysiologische processen hierbij een rol spelen/verstoord zijn en wat de meest kritische parameters zijn. Gebruik figuren en schema’s.
  • Wat is het “donnan”-effect en hoe wordt dit tegengegaan?
  • Verklaar waarom pharmacologische componenten met een hogere partitiecoefficient β sneller opgenomen worden dan componenten met een lagere β. Staaf dit aan de hand van een figuur waarin Co = 100 mM en Ci = 1 mM voor beide componenten, waarbij β1 = 2 en β2 = 0.5.
  • Experimentele evidentie toont aan dat de opname van ketoprofen (KTP), een anti- inflammatorische drug gebruikt voor inflammatie en pijnbestreiding vanuit het bloed naar de cellen bij pH 2 en pH 8 ongeveer een factor 10 verschilt. Vergelijk de van KTP bij beide pHs in condities, waarbij de extracellulaire KTP concentraties 100 mM en de intracellulaire KTP concentraties 1 mM zijn, teken de concentratiegradiënt in functie van de tijd  en duidt aan welk effect de pH heeft op K, Tau en P. Wat zijn de consequenties voor de plaats van opname van KTP in het gastrointestinaal stelsel? De noodzakelijke fysische en chemische eigenschappen van KTP staan in onderstaande tabel.
  • Verklaar de rol van Ca2+ en ionenkanalen bij de insuline secretie bij een stijging van [glucose]bloed. Teken Vm, de activiteit van kanalen, [CA2+]i, en insuline secretie!
  • Duid op bovenstaand stroom-spanningsrelatie voor een bepaald K-kanaal volgende zaken aan: EK, conductantie, inwaartse stroom, uitwaartse stroom, influx, efflux. Wat kun je besluiten betreffende de aanwezige concentratiegradient? Teken een stroom-spanningsrelatie waarbij de extracellulaire concentratie van K+ een factor 10 wordt verhoogd.
  • Geef aan hoe een lichte inhibitie van de Na/K-ATPase leidt tot een levensverbeterende situatie, terwijl een sterke inhibitie van de Na/K-ATPase leidt tot een levensbedreigende situatie.
  • Vergelijk het contractieproces van skeletspier, hartspier en gladde spier en geef de grafieken voor de kracht/snelheid koppeling + geef een grafiek weer over de power. Zijn er mechanisme wegen die een invloed kunnen hebben? Geef aan waar zich de puur isotone, puur isometrische en gemengde isotone/isometrische contractie bevindt.
  • Verklaar de verstoorde controle van skeletspiercontractie bij multiple-sclerosis patiënten.
  • Beschouw volgende 3 kanalen in de ventriculaire spiercellen: Na kanaal (NaV), inwaarts gelijkrichtende K kanaal (Kir), Ca2+ kanaal (CaV). Welk antwoord beschrijft best de situatie bij de plateaufase van de cardiale actiepotentiaal?
    • Opening van NaV en opening van Kir
    • Opening van NaV en sluiten van Kir
    • Opening van CaV en opening van Kir
    • Opening van CaV en sluiten van Kir
  • Beschouw de volgende 3 kanalen in de ventriculaire spiercellen: Na kanaal (NaV), inwaartse gelijkrichtende K kanaal (Kir), Ca2+ kanaal (CaV). Welk kanaal is/welke kanalen zijn open bij de plateaufase van de cardiale actie potentiaal?
    • NaV
    • CaV
    • Kir
    • NaV en Kir
    • CaV en Kir
  • Van welk in verandert de concentratie significant tijdens de actiepotentiaal?
    • Na+
    • K+
    • Ca2+
    • Cl-
  • Myelinatie van axonen
    • leidt tot een lagere geleidingssnelheid van de actiepotentiaal
    • saltatorische conductie, i.e. het “verspringen” van de actiepotentiaal van knoop tot knoop
    • gebeurt in overmaat tijdens multiple sclerosis
    • leidt tot een toename in de effectieve membraan capaciteit
    • leidt tot een daling in de lengteconstante voor de passieve spreiding van de membraanpotentiaal
  • Na onderzoek van grondstalen uit een ruimtereis naar Mars werd een nieuw organisme ontdekt “Marsanius Rubensis”. Na analyse van de ionische concentraties kwam men tot volgende waardes. Extracellulair Rb+ 100mM, SO42- 50mM; intracellulair Rb+ 1mM, SO42- 0,5mM.
    De celmembraan is enkel doorlaatbaar voor Rb+ en niet voor SO42-. Wat is de rustmembraanpotentiaal (het teken verwijst naar de potentiaal binnen in de cel tov de referentiepotentiaal van het extracellulair milieu, die gelijk wordt gesteld aan 0mV)?

    • -123mV
    • -61,5mV
    • 0mV
    • +61,5mV
    • +123mV
  • Waar is fosfatidylserine vooral gelokaliseerd?
  • Als de permeabiliteit van Cl verandert, wat gebeurd er dan met de RMP?
  • Leg maligne hyperthermie uit aan de hand van een figuur + behandeling.