Celfysiologie

Examenvragen (prof. Bultynck)

  • Teken het mechanisme voor de vrijzetting van insuline.
  • 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. 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.
  • 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