Ota henkilötodistus mukaasi jättäessäsi vastauspaperin. Kysymyksiin voi vastata suomeksi, ruotsiksi tai englanniksi.

Transkriptio

1 Oulun yliopiston biokemian koulutusohjelman valintakoe Nimi: Henkilötunnus: Ota henkilötodistus mukaasi jättäessäsi vastauspaperin. Kysymyksiin voi vastata suomeksi, ruotsiksi tai englanniksi. 1 Osa 1 Aineistotehtävä. Vastaa vain varattuun tilaan; vastauslaatikon ulkopuolisia kuvia tai tekstiä ei hyväksytä vastaukseksi. Tämän osion vääristä vastauksista EI tule miinuspisteitä. Tehtävä 1. Tämä tehtävä käsittää sivut 1-5. Vastaa tehtäviin valintakoekirjan ja oheisen tekstin tietojen pohjalta. (10 p) All cells share basic characteristics, but also cells differ from each other in many ways. The most fundamental distinction between eukaryotes and prokaryotes (bacteria) is reflected in the nomenclature itself: A eukaryotic cell has a true, membrane-bounded nucleus whereas a prokaryotic cell does not. Prokaryotic cells contain few internal membranes; most cellular functions occur either in the cytoplasm or the cell membrane. By contrast, eukaryotic cells make extensive use of internal membranes to compartmentalise specific functions. A cell reproduces by duplicating its DNA and then dividing in two, passing a copy of the genetic instructions encoded in its DNA to each of its daughter cells. That is why daughter cells resemble the parent cell. However, the copying is not always perfect, and the instructions are occasionally corrupted by mutations that change the DNA. That is why daughter cells do not always match the parent cell exactly. Mutations can create offspring that are changed for the worse (in that they are less able to survive and reproduce), changed for the better (in that they are better able to survive and reproduce), or changed neutrally (in that they are genetically different but equally viable). The struggle for survival eliminates the first, favours the second, and tolerates the third. The genes of the next generation will be the genes of the survivors. Intermittently, the pattern of descent may be complicated by sexual reproduction, in which two cells of the same species fuse, pooling their DNA; the genetic cards are then shuffled, re-dealt, and distributed in a new combination, to the next generation, to be tested again for their survival value. These simple principles of genetic change and selection, applied repeatedly over billions of cell generations, are the basis of evolution the process by which living species become gradually modified and adapted to their environment in more and more sophisticated ways. Evolution offers startling but compelling explanation of why present-day cells are so similar in their fundamentals: they have all inherited their genetic instructions from the common ancestor. It has been estimated that this ancestral cell existed between 3.5 billion and 3.8 billion years ago, and we must suppose that it contained a prototype of the universal machinery of all life on Earth today. Through mutation, its descendants have gradually diverged to fill every habitat on Earth with living things, exploiting the potential of the machinery in an endless variety of ways.

2 Vastaa seuraaviin kysymyksiin: 2 A. Väittämä: bakteerisolu ja eläinsolu ovat kehittyneet samasta alkuperäisestä solusta. Oikein vai väärin? Perustele lyhyesti. B. Väittämä: mutaatiot DNA:ssa aiheuttavat sen, että solusta tulee elinkelvoton. Oikein vai väärin? Perustele lyhyesti.

3 3 Seuraavan sivun kuvat esittävät eri eliökuntien soluja. Minkälaisia soluja on esitetty nimeä solut kuvan kohtiin 1, 2 ja 3? Selitä solujen rakenne ja vastaa seuraaviin kysymyksiin. C. Mitkä ovat tärkeimmät erot kolmen esitetyn solun välillä? D. Mitkä seuraavilla sivuilla esitettyjen eukaryoottisolujen osat (organellit eli soluelimet) eivät ole kalvon ympäröimiä, mitkä ovat yhden kalvon ympäröimiä, ja mitkä kahden kalvon ympäröimiä?

4 4 Kuvat esittävät eri eliökuntien soluja. Mitä soluja on esitetty? Nimeä solujen rakenneosat alla olevan listan avulla. Sama rakenneosa saattaa esiintyä useammassa kuin yhdessä solukuvassa. Golgin laite Kloroplasti Nukleoidi Ribosomi Sileä ER (endoplasmakalvosto) Solunseinämä Tumajyvänen Vakuoli Karkea ER (endoplasmakalvosto) Mitokondrio Peroksisomi Sentrioli Solukalvo Tuma Tumakotelo Väresiima 1.

5

6 Osa 2 Oikein/väärin tehtävät 6 Merkitse rastilla, onko väittämä oikein O vai väärin V. Kaikissa oikein/väärin väittämissä oikea vastaus antaa +1 p, väärä vastaus 0,5 p, tyhjä vastaus 0 p. Maksimipisteet tästä osiosta Solut käyttävät yksinkertaisia sokereita energialähteenä, kun taas monimutkaisemmat polysakkaridit käytetään solun muihin tarpeisiin. 3. Solukalvojen kuljettajaproteiinit toimivat tehokkaammin kuin ionikanavaproteiinit, joiden läpivirtauskapasiteetti on hyvin rajallista. 4. Rasvat sisältävät painoyksikköä kohti enemmän energiaa kuin hiilihydraatit. 5. Elävä solu on dynaamisessa vakaatilassa (engl. steady state), mikä merkitsee sitä, että sen kemialliset reaktiot ovat saavuttaneet tasapainotilan. 6. ATP:n avulla solu kytkee energiaa vapauttavia ja energiaa vaativia tapahtumia. O V 7. Ribosomaalisen RNA:n synteesi tapahtuu tumajyväsessä. 8. Elävien solujen yleisin alkuaine on vety (H). 9. Polynukleotidien kovalenttinen runko rakentuu ketjusta, jossa fostaattija sokeriryhmät vuorottelevat. 10. Aitokromatiini (engl. euchromatin) on tiiviimmin pakattu kuin heterokromatiini. 11. Kukin geeni koodaa yhtä lähetti-rna-molekyyliä ja yhtä proteiinia. 12. Proteiiniin kiinnittynyt mannoosi-6-fosfaattisokeri on osoitelappu, jolla proteiini ohjautuu lysosomeihin. 13. Soluissa on satoja erilaisia aminohappoja, mutta vain 20:tä käytetään proteiinien muodostumisessa. 14. Proteiinin denaturoituessa se menettää yleensä myös toimintakykynsä. 15. Lääkeaineet usein kilpailevat substraatin kanssa entsyymiin sitoutumisesta.

7 Osa 3 7 Muut tehtävät. Vastaa vain varattuun tilaan; vastauslaatikon ulkopuolisia kuvia tai tekstiä ei hyväksytä vastaukseksi. Tämän osion vääristä vastauksista EI tule miinuspisteitä. Tehtävä 16. Lipidit ovat amfipaattisia. Selitä ja piirrä, minkälaisia rakenteita lipidit muodostavat vesiliuoksessa. (1 p) Tehtävä 17. Mitkä seuraavista ovat heikkoja (H) ja mitkä vahvoja (kovalenttisia) (V) sidoksia? Rastita oikea vaihtoehto. (1,5 p) H V a. Vetysidos b. Fosfodiesterisidos c. Van der Waalsin sidos d. Hydrofobinen vuorovaikutus e. Peptidisidos f. Ionisidos

8 8 Tehtävä 18. Energiametaboliassa energiapitoisia molekyylejä hapetetaan energian saamiseksi. Kemiasta tiedämme, että aineen hapettuessa toisen aineen on pelkistyttävä. Useissa solujen hapetuspelkistysreaktioissa tuona toisena aineena on NAD+/NADH-pari, ns. elektroninkuljettaja joko hapettuneessa tai pelkistyneessä muodossa. Hyvin yksinkertaisesti esitettynä osa energiametaboliasta tapahtuu seuraavasti: ATP O 2 aerobinen solu / aerobinen tila e NAD+ NADH NADH NAD+ glukoosi pyruvaatti laktaatti glykolyysi anaerobinen solu / anaerobinen tila ATP Kaavion mukaisesti energiantuotossa glukoosi hajotetaan pyruvaatiksi ja pelkistyneen NADH:n elektronit päätyvät aerobisissa oloissa hapelle. Kovassa rasituksessa, esim. pikajuoksussa, happea ei saada lihassoluille riittävästi, ja solu joutuu anaerobiseen tilaan. Selvitä lyhyesti, miksi anaerobinen solu toimii kuvatulla tavalla ja mitä sillä saavutetaan. (4 p)

9 9 Tehtävä 19. Hiiliyhdisteet sisältävät toiminnallisia ryhmiä. Yhdistä viivalla ryhmän nimi ja rakennekaava. (1,5 p)

10 10 Tehtävä 20. Valintakoekirjassa sanotaan mm. Solut ottavat kolesterolia verestä kolesterolia sisältävien lipoproteiinien (erityisesti LDL) endosytoosissa. Selvitä lyhyesti seuraavia lauseeseen sisältyviä asioita ja käsitteitä. (3 p) a) kolesteroli b) lipoproteiini c) endosytoosi

11 11 Tehtävä 21. Kuva esittää aminohappo alaniinia. Selvitä: (3 p) a) Mikä on alaniinin kemiallinen kaava? b) Mikä on alaniinin molekyylimassa? Tarvittava taulukko seuraavalla on sivulla. Voit käyttää alla olevaa laatikkoa laskutoimitukseen. c) Matalassa ph:ssa alaniinin emäksinen aminoryhmä, toisin kuin hapan karboksyyliryhmä, on ionisaatiotilassa. Miten matala ph (<5) vaikuttaa alaniinin molekyylimassaan? Täydennä: Matalassa ph:ssa ionisoituneen alaniinin molekyylimassa on, koska

12 12 H He 1,0 4,0 Li Be B C N O F Ne 6,9 9,0 10,8 12,0 14,0 16,0 19,0 20,2 Na Mg Al Si P S Cl Ar 23,0 24,3 27,0 28,1 31,0 32,1 35,5 39,9 K Ca Ga Ge As Se Br Kr 39,1 40,1 69,7 72,6 74,9 79,0 79,9 83,8 Rb Sr In Sn Sb Te I Xe 85,5 87,6 114,8 118,7 121,8 127,6 126,9 131,3 Cs Ba Tl Pb Bi Po At Rn 132,9 137,3 204,4 207,2 209, Fr Ra

13 13 Tehtävä 22. Kerro tai piirrä, mitä vaiheita tarvitaan DNA:n transkriptiossa, jotta saadaan valmis lähetti-rna? (4 p)

14 14 Tehtävä 23. Entsyymien toiminta soluissa on tarkkaan säädeltyä. Kuvassa on esitetty kolme tapaa, joilla entsyymin toimintaa voidaan säädellä. Selitä, mitä niissä tapahtuu? (3 p) 2) Aktiivinen entsyymi 3) 1) Hormoni tai muu viesti Entsyymin esimuoto Solukalvo

15