Solubiologia ja peruskudokset-jakso/ biolääketieteen laitos/ anatomia ITSEOPISKELUN POLTTOPISTE- TEHTÄVÄT HEIKKI HERVONEN Solubiologia ja peruskudokset jaksolla ei tarvitse osata piirtää yhtä hyvin kuin Enkel-Mikko.
Luku 1 ITSEOPISKELUN POLTTOPISTE- TEHTÄVÄT Tässä julkaisussa esitetyt tehtävät ovat tarkoitetut itseopiskelun tueksi. Kun olet ensin miettinyt aihetta PBLavauksessa ja kaivanut entiset tiedot muistisi sopukoista, käynyt luennolla, opiskellut luentoprujuja ja oppikirjaa etkä enää jaksa alottaa kirjan lukua kappaleen alusta niin tartu näihin. Näiden tehtävien tekeminen on toinen tapa opiskella. Kukin tehtävä testaa tietojasi ja ymmärrystäsi ko. aiheesta. Jos et suoraan tiedä vastausta niin voit etsiä sitä kirjasta tai muista tietolähteistä. Haet tietoa tiettyyn tarpeeseen ja sitten joudut muotoilemaan asian paperille omin sanoin. Monet kokevat tällaisen lähestymistavan opiskeluun mielekkäämmäksi kuin pänttäämisen. Niin... ja lisäksi se saattaa olla kavereiden kanssa hauskempaa? Tässä opiskelijat ovat muodostaneet omia porinaryhmiään ratkaistakseen polttopistetehtävien visaisia pulmia. Eräs opiskelja pänttää ja ei ole kovin kivaa. Ottaa rennommin.
OSIO 1 1. Solun kalvorakenteet ja kalvokierto Kuva%kirjasta%Alberts:%Molecular%Biology%of%the%Cell.%Garland%Science% 1. Aineiden ja materiaalin soluunotto voi tapahtua mm. solukalvosta syntyvien kalvorakkuloiden kautta. a. Miten fagosytoosi ja pinosytoosi eroavat toisistaan kalvorakkulan muodostumisen ja rakenteen suhteen? SISÄLTÖ Solun kalvorakenteet ja kalvokierto Solun tukiranka, liitokset, tuma ja solusykli Epiteelit ja iho Sidekudos Veri ja veren solut Lymfaattiset solut ja kudokset Rusto ja luu Lihaskudos b. Mitkä seikat tekevät reseptori-välitteisestä endosytoosista tarkasti kohdennetun, spesifisen? c. Miten reseptorivälitteisen endosytoosin tapahtumat etenevät alusta loppuun asti? 2. Ribosomi toimii ensisijaisesti mrna:n transkriptiossa aminohappoketjuksi. a. Missä solun osassa vasta valmistettuja ribosomin rakenneosia on nähtävissä selvimmin EM-tasolla? b. Missä solun osissa voidaan nähdä kokonaisten ribosomien kertymiä? c. Miten ribosomikertymät näkyvät HE-värjätyssä valomikroskooppinäytteessä? 2
d. Miten endoplasmakalvostoon liittyvien ja vapaiden polyribosomien toiminta eroaa toisistaan? 3. Sileä ja karkeapintainen endoplasmakalvosto eroavat toiminnaltaan selvästi. a. Minkä tyyppisellä solulla karkeapintaista endoplasmakalvostoa on runsaasti sytoplasmassa? Nimeä pari esimerkkisolua! b. Millainen on sileän endoplasmakalvoston rakenne verrattuna karkeapintaiseen? c. Mitkä ovat sileän endoplasmakalvoston tehtävät? Minkä tyyppisellä solulla on runsaasti sileää endoplasmakalvostoa? Nimeä pari solua. 4. Eritettäväksi tarkoitettu proteiini kulkee RER:n, Golgin laitteen ja eritysrakkulan kautta. a. Mitä eritettävälle proteiinille tapahtuu solun eri osissa? b. Miten on mahdollista, että proteiini "tietää" kulkeutua Golgiin ja sieltä edelleen lysosomiin tai eritykseen? c. Vastaavasti mistä sytosoliin päätyvä proteiini tietää jäädä sytosoliin? d. Miten sytosolissa syntetisoitu proteiini tietää kulkeutua tumaan (esim. histonit) tai mitokondrioon (esim. sitruunahappokierron entsyymit)? 5. Proteiinien ja muiden yhdisteiden kuljetus RER:n, Golgin laitteen, lysosomin ja solukalvon välillä tapahtuu kalvorakkuloiden välityksellä. a. Minkälaisia rakkuloita näihin kuljetuksiin liittyy? b. Kuvaa miten kalvorakkula syntyy! c. Millä mekanismilla rakkulat tunnistavat oikean kalvorakenteen ennen yhtymistään siihen? 6. Solu ei yleensä pysty "sylkemään" jätteitä pois. Kun solussa syntyy jatkuvasti vaurioita ja kulumista on lysosomien toiminta solulle välttämätön. a. Millaiset lysosomin toiminnanhäiriöt johtavat nk. kertymäsairauksiin (lysosomal storage diseases). b. Millaiseen valomikroskooppisestikin näkyvään lopputulokseen päädytään, jos lysosomaalisissa entsyymeissä ontoimintahäiriö? c. Arvioi onko lysosomaalisen kertymäsairauden ilmeneminen selvempää ihon epiteelissä vai hermokudoksessa. Perustele kantasi! d. Mitkä reitit johtavat sytoplasmassa sijaitsevan denaturoituneen proteiinin hajoittamiseen. 3
OSIO 2 2. Solun tukiranka, liitokset, tuma ja solusykli 1. Solut kiinnittyvät ympäristöönsä solukalvoon liittyvien molekyylien avulla. a. Miten integriinit muodostavat yhteyden solun tukirangan ja ympäristön välille? b. Miten hemidesmosomi kiinnittää solun tyvikalvoon? c. Miten kadheriinit osallistuvat kudoksen kasassa pysymiseen? d. Mitä saattaa seurata, jos solut menettävät pinnaltaan kadheriinin? e. Minkälaista kontaktia välittävät selektiinit? Mainitse esimerkki! f. Immunoglobuliini superperheen jäsenet toimivat nekin tunnistamis- ja kiinnittymismolekyyleinä. Mainitse pari esimerkkiä! 2. Solun liitoksista. Soluväliliitoksista osa kiinnittyy lujasti solun tukirankasäikeisiin, osa heikommin. a. Desmosomi (macula adherens). Kuvaa desmosomin rakenne ja ominaisuudet. Mihin tukirangan osaan se liittyy? b. Tiivis liitos (tight junction, zonula occludens). Mikä on sen rakenne? Minkä tyyppisissä epiteeleissä sitä esiintyy? Mikä sen merkitys on kudoksen näkökulmasta, entä solun näkökulmasta? c. Vyöliitos (belt desmosome, zonula adherens). Mikä on vyöliitoksen rakenne ja merkitys solussa? d. Aukkoliitos (gap junction, nexus) Mikä on tämän liitoksen luonne? (ks. tarkemmin epiteeleissä) Solut kiinnittyvät myös soluväliaineeseen: e. Mikä on hemidesmosomi? Miten se eroaa desmosomista, mitä yhtäläisyyksiä näillä on? f. Tarttumispisteet (focal adhesion). Selvitä sen merkitys, rakenne ja toiminta? 4
Solujen välillä on myös kaksi liitosta joiden merkitys ei liity mekaanisen kestävyyden rakentamiseen: g. Mikä on junktionaalinen kompleksi? 3. Laminiini ja fibronektiini ovat soluväliaineen rakenneosia. a. Minkälainen molekyyli laminiini on? Mikä on laminiinin tyypillinen sijainti ja mitä funktioita sillä on? b. Miten fibronektiini toimii? Mistä kahdesta lähteestä fibronektiini on peräisin? Miksi? 4. Mikro(aktiini)filamenteilla on lukuisia toimintoja. a. Miten mikrofilamentit muodostetaan? b. Miten mikrofilamentit liittyvät lihaksen toimintaan? c. Miten mikrofilamentit liittyvät solun amebamaiseen liikkumiseen? d. Mihin soluväliliitoksiin mikrofilamentit liittyvät? Kuvaa liitosten perusrakenne! e. Missä solun ulokkeissa mikrofilamentit muodostavat tukirakenteen? f. Mikrofilamentteihin liittyviä proteiineja ovat mm. alfa-aktiniini, spektriini, tropomyosiini, villiini, profiliini. Mihin mikrofilamentit näitä tarvitsevat? g. Myosiini I ja II ovat proteiineja jotka liittyvät aktiinifilamenttien toimintaan. Millä tavoin? 5. Mikrotubulukset osallistuvat solun osien liiketapahtumiin. a. Mikä on mikrotubulusten ja sentriolin suhde? b. Millä tavalla mikrotubulukset rakennetaan? c. Miten mikrotubulukset toimivat aksonissa? d. Miten mikrotubulukset liittyvät syövän hoitoon? e. Dyneiini ja kinesiini liittyvät mikrotubuluksiin. Millä tavoin ja miksi? 6. Välikokoisten säikeiden (intermediate filaments) eri lajit ovat kukin tyypilliset tietyille kudoksille. Tätä seikkaa käytetään hyväksi kliinisessä diagnostiikassa kun pyritään määrittelemään esimerkiksi mistä kudoksesta syöpäkasvain on lähtöisin. a. Mistä ja miten välikokoiset säikeet rakentuvat? a. Mainitse neljä välikokoisten säikeiden tyyppiä. Missä kutakin esiintyy? b. Mihin solukalvon rakenteisiin välikokoiset säikeet liittyvät ja mikä merkitys tällä järjestelyllä on solukon kannalta? c. Minkälaisiin perinnöllisiin ihosairauksiin välikokoisten säikeiden rakenneviat saattavat johtaa, eli mikä merkitys keratiinifilamenteilla on epidermiksen mekaaniselle kestävyydelle? 5
7. Tumakoteloa koskien: a. Miksi tumakotelo on parempi nimitys kuin tumakalvo? b. Mitkä valomikroskoopissakin näkyvät rakenteet kiinnittyvät tumakotelon ulkokalvoon? c. Tumakotelon sisäkalvoon kiinnittyy joukko proteiineja. Mitä merkitystä niillä on? d. Miten vain tietyt makromolekyylit pääsevät tumaan? e. Miten on selitettävissä, että makromolekyylejä kulkeutuu tumaan ja sieltä pois nopeammin kuin diffuusio sallisi. f. Luettele 5 solun toiminnan kannalta tärkeätä makromolekyyliä, joiden pitää kulkea tumahuokosten läpi tumaan tai siitä ulos. 8. Miten eukromatiini ja heterokromatiini eroavat toisistaan? a. Kierteisyyden ja laskostumisen (coiling) puolesta? b. Transkriptioon osallistumisensa puolesta? c. Valo- ja elektronimikroskooppisen ulkonäön puolesta? d. Mitä kertoo solun toiminnasta jos tumassa on paljon eukromatiinia? Entä jos on paljon heterokromatiinia? 9. Tumajyvänen, nukleolus on keskeinen tuman rakenneosa ja se näkyy valomikroskopiassa usein selvästi hematoksyliinillä värjäytyneenä. a. Mitkä makromolekyylit tumajyväsessä värjäytyvät? Eli mitä tumajyvänen tuottaa? b. Mitä siis suuri ja selvästi erottuva nukleolus kertoo solun toiminnasta? Perustele! c. Nimeä pari solutyyppiä joista pitäisi löytyä iso ja selvästi erottuva nukleolus! 10. Solujen lisääntyminen, jakautuminen tapahtuu solusyklin kautta. Solusykliä koskien: a. Mitä tapahtuu solusyklin kussakin vaiheessa? Mitä ovat nk. tarkastuspisteet? b. Missä vaiheessa kasvutekijät ovat välttämättömät solusyklin jatkumiselle? Mitä tapahtuu, jos niitä ei ole? c. Mikä rooli on M-phase promoting factorilla (MPF)? Miten sykliä säädellään? d. Mitä mitoosin eri vaiheissa tapahtuu? Mitä tumakotelolle tapahtuu mitoosissa ja sen jälkeen? 6
OSIO 3 3. Epiteelit ja iho 1. Pintaepiteelien päätoimintoihin kuuluvat mm: Barrier-toiminta, eritystoiminta, absorbtio, pinnalla olevien ainesten kuljetus, kuljetus epiteelin läpi, aistintoiminta. a. Posken limakalvolla, ruokatorvessa, anuksessa ja vaginassa on samantyyppinen pintaepiteeli. Miksi? b. Ihon epiteeli poikkeaa edellisestä sijainniltaan, ympäröivien olosuhteiden puolesta ja rakenteeltaan. Miten? c. Suoliston eri osissa vallitsee sama epiteelityyppi. Mistä toiminnoista se vastaa? d. Virtsateiden epiteeli muodostaa oman epiteelityyppinsä. Mitä vaatimuksia virtsa sille asettaa? 2. Epiteeleillä on joitakin yhteisiä ominaisuuksia, mm.: Polaarisuus, verisuonettomuus ja soluisuus. a. Kun tarkastelet esim. lieriöepiteelin yhtä kypsää solua tai seroosia rauhassolua, niin miten polaarisuus heijastuu solun valomikroskooppisessa rakenteessa? b. Miten polaarisuus heijastuu solukalvon ominaisuuksissa? c. Mikä soluväliliitos mahdollistaa polaarisuuden? Miten? d. Miten epiteelit saavat ravintoaineensa? e. Miten nopeasti epiteelit normaalisti uusiutuvat? Miten epiteelit uusiutuvat? 3. Piirrä kuva soluväli ja solu-soluväliaine (tyvikalvo) liitosten rakenteesta ja selvitä niiden merkitys! 4. Epiteelisolujen pinnalla saattaa esiintyä pitkälle erilaistuneita rakenteita. a. Mitä mikrovilluksen sisältä löytyy? Miten se kiinnittyy solun tukirankaan? Mihin toimintaan liittyy? Tyyppisolu? b. Miten stereocilium eroaa mikrovilluksesta? c. Mitä värekarvan (cilium) sisältä löytyy? Miten se toimii? Tyyppisolu? 7
5. Ohutsuolen epiteelin päätehtävänä on toimia valikoivana esteenä suolen sisällön ja elimistön välillä. a. Mitkä epiteelisolujen rakenteet lisäävät toimivaa absorbtio pinta-alaa? b. Millä tavoin epiteeli estää elimistölle haitallisten aineiden imeytymisen? c. Milla tavalla epiteeli estää imeytyneiden ravintoaineiden karkaamisen takaisin suolen lumeniin? d. Epiteelisolun apikaalinen mekanismi kuljettaa aineksia epiteelisolun sisään ja basaalipuolella toimii vastaava mekanismi solusta ulos. Miten selität sen, että saman solun solukalvon eri osat voivat toimia täysin eri tavalla? 6. Epidermiksessä on useita solutyyppejä miten ne toimivat? a. Mikä on melanosyyttien sijainti epidermiksessä? b. Mikä on melanosyyttien valmistaman pigmentin kohtalo? c. Minkälaista tehtävää toimittaa Langerhansin solu epidermiksessä? d. Miten Merkelin solu toimittaa tehtävänsä? e. Dermiksessä erotetaan kaksi kerrosta, retikulaarinen ja papillaarinen. Mitä niillä tarkoitetaan ja miten ne eroavat rakenteensa ja toimintansa puolesta? 7. Keratinosyyttiä ja ihoakoskien: a. Millaisilla liitoksilla keratinosyytit kiinnittyvät toisiinsa? b. Millä tavalla keratinosyytin rakenne muuttuu välikokoisten (keratiini)säikeiden suhteen sen kypsyessä ja siirtyessä ylemmäksi epidermiksessä? Miksi keratiinisäiekimppuja kutsutaan? c. Selitä desmosomien ja välikokoisten säikeiden merkitys epidermiksen mekaaniselle kestävyydelle. d. Keratinisaatio tapahtuu äkkiä stratum granulosumin ja corneumin rajalla. Mitä siinä oikeastaan tapahtuu? Mikä on solunsisäisten keratohyaliini-jyvästen merkitys keratinisaatioprosessissa? Entä mikä on pitkin matkaa kertyneiden tonofilamenttikimppujen merkitys? e. Keratinosyyteissä esiintyy lamallaarisia kappaleita. Miten ne osallistuvat ihon toimintaan? f. Mikä on karvatupen yleisrakenne? Mitkä ovat karvatupen kantasolun mahdollisuudet erilaistua? g. Miten ja mihin talirauhanen erittää? h. Missä hikirauhaset sijaitsevat? Miten ne erittävät? 8
OSIO 4 4. Sidekudos 1. Sidekudoksen kolme pääelementtiä ovat: solut, soluväliaineen perusaines (ground substance) ja soluväliaineen säikeet. Mitkä pääelementit osallistuvat alla lueteltuihin sidekudoksen toimintoihin ja miten? Mainitse esimerkkipaikka. a. Mekaaninen tuki, sitominen ja kulkeutumiseste, b. Ravintoaineiden ja aineenvaihduntatuotteiden välittäminen c. Immunologinen puolustus, d. Varastointi 2. Missä tavataan tyypillisesti seuraavia kollageenityyppejä? Miksi tätä kollageenia juuri tässä paikassa? a. Kollageeni I b. Kollageeni II c. Kollageeni III d. Kollageeni IV e. Kollageeni VII f. Mistä elastiset säikeet koostuvat? 3.Fibroblastia koskien a. Mitkä ovat fibroblastin tehtävät sidekudoksessa? b. Mitä rakenteita aktiivisen fibroblastin solulimassa siis voidaan havaita? c. Miten siis aktiivinen fibroblasti värjäytyy HE-värjäyksessä? 4. Makrofageille tyypillisiin toimintoihin kuuluu fagosytoosi ja fagosytoidun aineksen jatkokäsittely. a. Mitkä makrofagin rakenteet ja organellit osallistuvat näihin toimintoihin ja miten? b. Makrofagit osallistuvat mm. immunologisiin reaktioihin. Mikä on makrofagien osuus tässä toiminnassa? 9
5. Syöttösolu (mast cell) toimii elimistön hälytyskellona mutta liittyy myös mm. allergiaan: a. Miten syöttösolu värjäytyy? b. Mikä on sen soluliman tunnusmerkillinen rakenne? c. Syöttösolun pinnalla on reseptoreja, mitä reseptoreja? Mikä molekyyli tähän reseptoriin sitoutuu? d. Syöttösolu reagoi esim. allergeeniin vapauttamalla jyvästensä sisällön. Mihin molekyyliin allergeeni sitoutuu? d. Mitä jyvästen sisällön vapauttamisesta seuraa? (Miten niin hälytyskello?) e. Ovatko syöttösolut syypäitä allergiaan? 6. Yksi plasmasolu erittää vain yhtä immunoglobuliinimolekyyliä, mutta tätä sitäkin suurempia määriä. a. Mitkä soluorganellit hallitsevat siis sen sytoplasmaa. Miten sytoplasma siis värjäytyy? b. Plasmasolun tuman pystyy tunnistamaan helposti. Millainen se on? c. Mistä veren solusta plasmasolut ovat peräisin? d. Missä kudoksessa lähtösolu stimuloituu kehittymään plasmasoluksi? e. Missä elimistön osissa/kudoksissa plasmasoluja esiintyy runsaasti? Päättele solun toiminnasta! 7. Sidekudos toimii tehokkaasti kun elimistö puolustautuu siihen tunkeutuvia taudinaiheuttajabakteereja vastaan. a. Miten sidekudoksen perusaines osallistuu puolustukseen? b. Miten tiivis sidekudos osallistuu puolustukseen? c. Mitkä solut osallistuvat sidekudoksessa elimistön puolustukseen ja miten? d. Eräät bakteerit saattavat erittää esim. kollagenaaseja ja hyaluronidaaseja. Miksi tämä tekee niistä erityisen vaarallisia taudinaiheuttajia? 8. Sidekudoksen soluista: a. Mitkä sidekudoksen solut erityisesti osallistuvat vaurioituneen soluväliaineen ja tuhoutuneen kudosjätteen poiskorjaamiseen? b. Mitkä sidekudoksen solut osallistuvat sidekudospuutoksen korvaamiseen? Miten sidekudoksen puutos korjautuu? 9. Rasvakudosta koskien: a. Miten rasvasolun rasvapisara näkyy tavanomaisessa HE-värjätyssä paraffiini-valmisteessa? b. Mitkä tekijät värjäävät ruskean rasvan ruskeahkoksi? c. Miten ruskea rasva toimii verrattuna vaaleaan rasvakudokseen? d. Mistä leptiini on peräisin ja mikä osuus sillä on vararavinnon kertymiseen? 10
OSIO 5 5. Veri ja hematopoieesi 1. Punasolua koskien: a. Mikä on punasolun kaksoiskoveran muodon merkitys punasolun toiminnalle? b. Mistä punasolun solukalvon tukiranka koostuu? c. Mikä on Rh-tekijä ja miten se liittyy vastasyntyneen keltaisuuteen? 2. Neutrofiilistä granulosyyttiä koskien: a. Mihin toimintoihin neutrofiilin sytoplasmassa esiintyvät azurofiiliset ja nk. spesisfiset jyväset liittyvät? Miten? b. Äkillisessä bakteeri-infektiossa, kuten ruusussa tai keuhkokuumeessa neutrofiilisten granulosyyttien määrä periferisessä veressä moninkertaistuu tunneissa. Miten näin nopea määrän lisääntyminen on mahdollista? c. Mistä neutrofiili tietää kulkeutua juuri tulehtuneeseen kudokseen ja miten siirtyminen tapahtuu? 3. Lymfosyyttejä koskien: a. Minkä tyyppiseen immuniteettiin T- ja B-solut liittyvät, b. Kumpaa esiintyy enemmän periferisessä kiertävässä veressä. Perustele! c. Nimeä kolme T-lymfosyyttien alaryhmää ja mainitse kunkin päätoimenkuva. d. Mikä on effektorisolu, joksi B-lymfosyytit erilaistuvat antigeenisen stimulaation jälkeen? e. Mitkä ovat antigeenisen primaarialtistuksen yhteydessä muodostuvien muistisolujen syntymisen tuomat edut? 4. Monosyyttejä koskien: a. Mitä solutyyppejä monosyyteistä saattaa kudoksissa erilaistua? b. Mikä järjestelmä muodostuu veren monosyyttien kaltaisista kantasoluista? hajanainen (diffuusi) solujärjestelmä. c. Mitkä ovat näiden solujen päätehtävät? 11
5. Trombosyytin hienorakenteessa erotetaan alue, jossa nähdään mikrotubuluksia ja aktiinifilamentteja ja toinen alue, jossa nähdään jyväsellisiä rakkuloita (granulomeeri). a. Mikä merkitys solun tukirankaräikeillä on trombosyytin toiminnoissa? b. Mikä merkitys granulomeerin rakkuloilla on trombosyytin toiminnassa? c. Nimeä ne verisuonen rakenteet, joihin verihiutale kiinnittyy primaarissa aggregaatiossa. 6. Hematopoieettisista kantasoluista kehittyy eri verisolulinjoja. a. Mitkä ovat kantasoluja ja miten ne toimivat? b. Seuraavat solut ovat nk. määräytyneitä (committed) soluja. Miten ne toimivat? c. Mitä tarkoittaa CFU (colony forming unit)? d. Mitä tekevät progenitor solut? b. Mikä on niiden mitoottisen aktiviteetin aste? 7. Erythroidisen solusarjan kypsyessä punasoluksi sen eri vaiheiden soluja nimitetään: 1) proerythroblasti, 2) basofiilinen erythroblasti, 3) polychromaattinen erythroblasti, 4) orthochromaattinen erythroblasti, 5) retikulosyytti 6) erythrosyytti. a. Ovatko nimitykset jotenkin loogisia? Perustele! Solujen kehitys ja värjäytyvyyden muutokset seuraavat tässä sarjassa loogisessa järjestyksessä: b. Missä vaiheessa solut proliferoituvat? c. Missä vaiheessa sytoplasman ribosomimäärä on suurin? d. Mistä kertoo se, että sytoplasmaan ilmaantuu asidofiilisiä läikkiä? e. Missä vaiheessa ja miten tuma häviää solusta? f. Missä vaiheessa solussa ei ole tumaa, mutta sytoplasmassa on joitakin RNA-jäänteitä, jotka saostuvat cresyl violetilla (cresyl blue) g. Miten punasolutuotantoa säädellään? 8. Granulosyyttisarjan eri solulinjojen kehitys on samantapaista, solujen nimityksetkin ovat samat. Missä järjestyksessä nimet kulkevat? 9. Megakaryosyytti on solu, joka tuottaa verihiutaleita (trombosyyttejä). a. Vastaako solun rakenne sen nimeä? Missä suhteissa? b. Miten se tuottaa verihiutaleita? 12
OSIO 6 6. Lymfosyytit ja lymfaattinen kudos 1. Kehon puolustusjärjestelmää koskien: a. Mitkä puolustusjärjestelmän komponentit kuuluvat välittömään, luonnolliseen vastustuskykyyn (immuniteettiin)? Mikä rooli kullakin on? b. Mikä perustavaa laatua oleva ero hankitulla vastustuskyvyllä on edelliseen? c. Mitä tarkoitetaan humoraalisella immuniteetilla? d. Miten soluvälitteinen immuniteetti eroaa edellisestä? e. Miten passiivinen immuniteetti eroaa aktiivisesta? 2. Mitä tarkoittavat seuraavat hankitusta (adaptiivisesta) immuunijärjestelmästä käytettävät termit: a. Spesificity, spesifisyys b. Diversity, monitahoinen c. Memory, muisti d. Self-limitation, itsestään rajoittuva d. Tolerance, sietäminen 3. B-lymfosyytin kehitystä koskien: a. Miten elimistö tuottaa spesifisen B-lymfosyytin kaikkia mahdollisia antigeeneja vastaan? b. Miten elimistö estää, ettei B-lymfosyytistä kehittyvä effektorisolu tee vasta-ainetta omia antigeenejä vastaan? 4. Soluvälitteistä immuniteettia koskien: a. Mikä on major histocompatibility compleksin (MHC, ihmisessä HLA) rooli soluvälitteisessä immuniteetissä? b. Missä soluissa esiintyy MHC II:stä ja miksi? c. Entä missä soluissa esiintyy MHC I:sta ja miksi? d. Kumpi MHC liittyy antigeenin esittelyyn sytolyyttiselle T-solulle ja kumpi T-helperille? 5. T-lymfosyytin kehitystä koskien: a. Miten T-soluihin kehittyy MCH:n rajoittuminen (MHC-restricted)? 13
b. Miten T-solut kehittävät oman kehon solujen sietämisen (self-tolerance) c. Mitkä ovat T-lymfosyyttien alatyypit? Miten kukin niistä osallistuu immuunivasteseen? 6. Sekä T- että B- lymfosyytit käyvät seuraavat prosessit läpi antigeenin kohtaamisen jälkeen. Mitä kukin termi tarkoittaa ja missä järjestyksessä ne tapahtuvat? a. Erilaistuminen effektorisoluiksi ja muistisoluiksi. b. Blastitransformaatio (muuttuminen immunoblastiksi) c. Kloonin ekspansio (clonal expansion) eli proliferaatio (lisääntyminen) 7. Piirrä aluksi kaavakuva imusolmukkeen rakenteesta ja sen toiminnallisista alueista. Selvitä: a. Mitä reittiä tuleva imuneste kulkee solmukkeen läpi? b. Miten imunesteen koostumus muuttuu kun se kulkee imusolmukkeen läpi? Mitä aineksia siihen lisätään imusolmukkeessa ja mitkä ainesosat jäävät solmukkeeseen? c. Mitkä solut vallitsevat paracorteksissa? d. Mitä teitä pitkin lymfosyytit kulkeutuvat/hakeutuvat imusolmukkeisiin? e. Mitkä solut ovat pääosissa kuorikerroksen (cortex, outer cortex) imukudos follikkeleissa/noduluksissa? f. Mitkä solut ovat pääosassa itukeskuksessa (germinal center)? g. Mitkä solut ja rakenteet sijaitsevat paracorteksissa (inner, deep cortex)? h. Mitä rakenteita ja soluja medullassa sijaitsee? i. Millaista kudosta imusolmukkeen tukikudos on? 8. Kateenkorvaa (thymus) koskien: a. Mitkä ovat epiteeli (epiteloidi) solujen tehtävät kateenkorvassa? b. Miten thymosyytit (kehittyvät T-lymfosyytit kulkeutuvat kateenkorvassa kehityksen aikana? c. Mitä ovat Hassalin kappaleet? d. Miksi kateenkorvassa on runsaasti makrofageja? e. Mihin tarvitaan veri-kateenkorva-estettä? 9. Pernan parenkyymi (lien, spleen) koostuu valkeasta ja punaisesta ytimestä. a. Miten pernan verenkierto on järjestetty ja mikä merkitys järjestelyillä on? b. Millaista kudosta valkea ydin on ja miten se osallistuu pernan toimintaan? c. Miten punainen ydin toimittaa oman tehtävänsä? 14
OSIO 7 7. Rusto ja luu 1. Hyaliinirustoa koskien: a. Miten territoriaalinen matrix (soluväliaine), isogeeninen ryhmä ja interstitiaalinen kasvu liittyvät toisiinsa? b. Miten territoriaalinen matrix ja interterritoriaalinen matrix eroavat toisistaan sijainnin, rakenneaineiden ja värjäytyvyysominaisuuksien puolesta? Mistä ero johtuu? c. Miten lasi(hyaliini)ruston rustosolut saavat ravintonsa ja hapen? 2. Perichondrium sijaitsee useimmilla rustopinnoilla. a. Mitkä ovat perichondriumissa erotettavat kerrokset? b. Mikä on perichondriumin osuus ruston kasvussa? c. Mikä on perichondriumin merkitys kylkirustovaurion paranemisessa? d. Entä nivelrustovaurion korjautumisessa? 3. Ruston kaksi kasvutapaa ovat appositionaalinen ja interstitiaalinen kasvu. a. Kumpi kasvutapa vallitsee sikiön tukirangan kasvussa? b. Miksi rusto on edullisempi kuin luu sikiön tukirangan kasvussa? c. Kumpi kasvutapa vallitsee epifysilevyssä? 4. Luun rakennetta koskien: a. Miten ovat muodostuneet ulommat kehälamellit (outer circumferential lamallae)? Entä sisemmät? b. Mistä ovat peräisin osteonien välissä sijaitsevat interstitiellit laminat? c. Miten luun verenkierto on järjestetty? d. Miten on selitettävissä se, että kaukana hiussuonista sijaitsevat osteosyytit eivät kuole? e. Miten periosti kiinnittyy luuhun? f. Miten jänne kiinnittyy luuhun? 15
5. Luun soluja koskien: a. Miten osteoblasti valmistaa luuta? b. Mitkä rakenteet siis vallitsevat osteoblastin sytoplasmassa? c. Miten osteoblastit sijaitsevat suhteessa muodostuvan luun pintaan? d. Miten osteoklasti hajottaa luuta? e. Mitkä solun rakenteet selvästi liittyvät hajoitustehtävään? Miten? f. Mikä on osteoblastin osuus osteoklastin erilaistumisessa? 6. Sidekudossyntyisen luun syntyä (intramembraneous ossification) koskien: a. Mistä osteoblastit ovat peräisin sikiön luunmuodostuksen alkuvaiheissa? b. Mitkä luut ovat tyyppiesimerkkejä sidekudossyntyisen luun muodostumisesta? c. Missä kohdassa elimistöä aikuisilla esiintyy sidekudossyntyistä luun muodostusta? 7. Rustosyntyistä luunmuodostusta koskien: a. Mikä on rustosolujen kohtalo rustosyntyisen luun muodostumisessa? b. Mikä on rustomatriksin kohtalo rustosynyisen luun muodostumisessa? c. Mistä luusolut ovat peräisin rustoryntyisen luun muodostumisessa? 8. Vertaa primaarista ja sekundaarista luuta seuraavissa suhteissa: a. suhteellinen pysyvyys, b. kumpi on aikuisella yleisempää, c. kollageenisäikeiden järjestäytyminen, d. solu-matrix-suhde, e. lamellaarisuus, f. suhteellinen mineraalipitoisuus. 9. Luunmurtuma on melko yleinen vamma. a Luunmurtumassa syntyy verihyytymä, rikkinäistä soluväliainetta ja kuollutta kudosta. Mitä näille tapahtuu paranemisprosessissa? b. Minkälainen verenkierto vallitsee murtuma-alueen eri osissa aivan aluksi? Mikä vaikutus tällä on alueen tapahtumiin? c. Mikä on endostin ja periostin merkitys luun murtuman paranemisessa? d. Mitä kudostyyppejä kalluksessa voidaan havaita ensin? Entä lopuksi? 10. Hammasrautojen avulla voidaan hammas pakottaa uuteen paikkaan ja asentoon. Selvitä, mitä hammaskuopan luussa tapahtuu tässä prosessissa. Käytä tietojasi luun kasvusta ja uudelleen muovautumismekanismeista! 16
OSIO 8 8. Lihaskudos 1. Miten epimysium, perimysium, endomysium ja sarcoplasma suhtautuvat lihaksen myofibrilliin, lihassäikeeseen, lihasjuosteeseen ja lihakseen? Piirrä kuva! d. solunsisäisen kalvoston järjestys ja määrä, e. tumien lukumäärä ja sijainti solussa, f. supistumisen salunsisäinen säätely, g. hiussuonten lukumäärä, h. uusiutumiskyky 2. Miten seuraavat ominaisuudet liittyvät luurankolihaksen, sydänlihaksen ja sileälihaksen toimintaan ja vertaa miten ao. lihastyypit poikkeavat toisistaan: a. solujen koko ja muoto, b. supistumis-impulssin saapuminen soluun c. ohuiden ja paksujen filamenttien määrän suhde, 3. Piirrä tähän alle kaavakuva hermo-lihasliitoksesta ja merkitse siihen: a. hermopääte, b. synapsirakkulat, c. presynaptinen kalvo, d. postsynaptinen kalvo, e. junktionaaliset poimut, f. primaarinen synapsikuilu, g. sekundaariset synapsikuilut h. tyvikalvo. 17
5. Vertaile punaista ja valkeaa lihassyytä seuraavissa suhteissa: a. myoglobiinipitoisuus, b. sytokromipitoisuus, c. supistumisnopeus, d. energian päälähde, e. kyky jatkuvaan pitkäaikeiseen toimintaan, f. sijaintipaikat elimistössä. 4. Kuvaa vaiheittain miten paikallinen postsynaptinen kalvodepolarisaatio leviää lihassäikeeseen/soluun ja aiheuttaa supistuvan yksikön toiminnan. a. luurankolihaksessa b. sydänlihaksessa c. sileälihaksessa 6. Sydänlihaksessa on erityiset kytkylevyt (intercalated disc) solujen päiden välillä. a. Mistä rakenneosista kytkylevy koostuu? b. Mikä on kunkin rakenneosan merkitys sydänlihaksen toiminnan kannalta? 18