VO Tierphysiologie 1: Bewegungs- und Leistungsphysiologie, Prof. Galler
Aus BioSalzburg
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Prüfungen
1. Prüfung am 30.1.2007
1) Richtig oder falsch?
- Herzellen können die Milchsäure verwerten, die von heftig aktiven Skelettmuskelzellen in die Blutbahn ausgeschleust wird
- Tetrodotoxin (TTX) ist deswegen so giftig, weil alle Glatten Muskelzellen des Körpers lahmgelegt werden
- Setzt man ein Herz einer Ca2+-freien Lösung aus, dann hört es auf zu schlagen
- Der Nervus sympathicus ist der Rhythmusgeber/Schrittmacher des Herzens
- Arbeitszellen des Herzens kontrahieren nicht, solange sie nicht gereizt werden.
- Setzt man ein Herz dem Gift Tetrodotoxin (TTX) aus, dann hört es auf zu schlagen
2) Theo, ein ideenreicher Jungwissenschaftler versucht, ein 200 kD großes, elektrisch negativ geladenes Protein auf dem Boden eines Reagenzglases zu sedimentieren. Er war nie in der Vorlesung; deswegen weiß er über die für Proteine relevanten Kräfte nicht Bescheid. Welche seiner Versuche haben Chancen auf Erfolg?
- Theo bestrahlt das Reagenzglas von oben mit starkem LASER-Licht und hofft, dass das Protein durch den Photonendruck ins Sediment gedrückt wird.
- Theo stellt das Reagenzglas über einen starken Magneten und hofft, dass die Magnetkraft das Protein ins Sediment bringt
- Theo gibt das Reagenzglas in eine Zentrifuge und bringt es für mehrere Stunden auf 100.000fache Erdbeschleunigung
- Theo fuhrt Elektroden in das Reagenzglas ein und bringt das Protein in ein elektrisches Feld
- Theo wartet einige Wochen und hofft, dass die Schwerkraft das Protein zu Boden sinken lässt
3) Im Zusammenhang mit der Röntgenstrukturanalyse an Muskelfasern haben Sie das Intensitätsverhältnis der 1.1 Ebene relativ zur 1.0 Ebene kennen gelernt. Wenn ein aktivierter Muskel in Totenstarre gerät, verschiebt sich dieses Verhältnis von 1.7 auf 4.5. Was sagt das aus?
- dass die Masse an Aktinfilament a.) abnimmt b.) zunimmt
- dass die Aktin- und Myosinfilamente näher aneinanderrücken richtig oder falsch
- dass Titin sich aufknäuelt richtig oder falsch
- dass die Myosinköpfchen am Aktinfilament anbinden richtig oder falsch
4) Richtig oder falsch?
- Im Innern der Muskelfasern entscheidet das Öffnen und Schließen der der SR-Ca2+-Kanäle darüber, ob eine Muskelfaser kontrahiert oder nicht.
- Skelettmuskeln werden durch hemmende Nerven ausgeschaltet
- Die Ca2+ Zersetzung von Troponin C hängt von der freien Ca2+-Konzentration Cytosol ab
- Ist Troponin C mit Ca2+ besetzt, ist die hemmende Wirkung von Troponin und Tropomyosin auf die Muskelaktivität aufgehoben
5) Richtig oder falsch?
- Papain spaltet die Myosinköpfchen vom Stab des Myosinmoleküls ab
- Bei einer isometrischen Kraftentwicklung treten die Myosinköpfchen sozusagen auf der Stelle
- Die Leichten Myosinketten haften am Hals der Myosinköpfchen
- Myosin II kommt ausschließlich in Muskelzellen vor
- Myosin II spielt auch bei der Zellteilung eine Rolle
- Die Schweren und Leichten Myosinketten sind enzymatische Spaltprodukte von Myosin
- Bei einer isometrischen Kraftentwicklung kommt es zum ineinandergleiten der Filamente
- Die Myosinköpfchen wandern nur Richtung Plusende des Aktinfilaments
6) Was wissen Sie über Motorproteine? richtig oder falsch
- Myosin V ist ein prozessiver Motor
- Die Myosinköpfchen in den Sarkomeren von quergestreiften Muskeln arbeiten synchron
- Kinesin wandert zum Minusende von Aktinfilamenten
- Motorproteine werden in Familien zusammengefasst abhängig von der Aminosäurensequenz ihrer Motordomäne
- Dynein wandert zum Minusende von Mikrotubuli
- Für Motorproteine ist die Polarisation von Filamenten belanglos
- In der Motordomäne befindet sich die ATP-Bindestelle
- Der Geißelschlag basiert auf der Aktivität des Motorproteins Kinesin
- Kinesin wandert zum Plusende von Aktinfilamenten
- Dynein wird an Mikrotubuli über Kinesin huckepack in die Peripherie transportiert
7)Wie groß ist jeweils (in etwa). . . die Länge der Aktinfilamente: a.) 10 nm b.) 100 nm c.) 1 pm, d.) 10 pm e.) 100 pm
- die persistence length der Mikrotubuli: a.) 6 pm b.) 24 pm, c) 6 mm d.) 24 mm e.) 6 m
- die Dicke der Myosinfilamente: a.) 8 pm b.) 16 pm c.) 24 nm d.) 16 nm e.) 8 nm
8) Was wissen Sie über Keratine? richtig oder falsch
- Keratine befinden sich viel eher am Polymerisationsgleichgewicht als Aktinfilamente
- Baumwolle besteht aus Keratinen
- Keratine sind schwefelreiche Proteine
- Keratin befindet sich am Myosinfilament
- Keratin ist ein prozessiver Motor
- Haare und Wolle bestehen aus Keratinen
- Keratine besitzen eine große persistence length, sie sind also besonders steif
- Keratine kommen häufig in Epithelgeweben vor
9) Betrachten Sie zwei verschiedene Muskelfasern mit kreisförmiger Querschnittsfläche!
- Jene mit doppelter Länge benötigt für eine konstante Kraft die a.) vierfache, b.) doppelte c.) halbe oder d.) gleiche Menge an ATP.
- Jene mit doppeltem Durchmesser erzeugt a.) vierfache b.) doppelte c.) halbe d.) gleiche Kraft
- Jene mit doppelter Länge erzeugt die a.) vierfache b.) doppelte c.) halbe oder d.) gleiche Kraft
Prüfung, am 3.4.2009
1.) Was befindet sich im Aktinfilament:
- GTP
- GDP
- ATP
- ADP
2.) Wo sitzt Tropomodulin:
- An der Z-Scheibe
- Auf Mikrotubuli
- Am Plus Ende von Aktinfilamenten
- Am Minus Ende von Aktinfilamenten
3.) Wo sitzt Troponin:
- Am Aktinfilament
- Auf den Mikrotubuli
4.) Was stützt Lamellipodien und Mikrospikes?
- Aktin - Parallelbündel
- Aktin - Kontraktile Bündel
- Vimentinfilamente
- Mikrotubuli
5.) Der Sinus - Knoten beinhaltet die schnellsten Zellen des Herzens. Was ist dafür verantwortlich:
- TTX Senstive Na+ Kanäle
- Ca2+ Kanäle
- besondere Na+ Kanäle
- Na+/K+ Pumpe
6.) Was aktiviert Gelsolin
- Ca2+
- phosphorylierung
7.) Mit welchen Motorprotein werden Zellbestandteile am Aktinfilament transportiert:
- Dynein
- Myosin II
- Kinesin
- Myosin V
8.) Wenn man Myosin II mit Trypsin verdaut, bilden sich:
- HMM
- LMM
- Schwere Mysinkette
- Leichte Myosinkette
9.) Wenn der Sinusknoten ausfällt, dann...
- schlägt das Herz schneller
- hört es auf zu schlagen
- schlägt es langsamer und der AV Knoten übernimmt das Kommando
10.) Wie lange dauert ein AP in Herzmuskelzellen:
- 1ms
- 100ms
- 10ns
- 1s
11.) Eine Myofibrille besteht aus 10.000 hintereinander gereihten Sarkomeren
a.) Bei der Isometrischen Kontraktion wird eine Kraft von 600pN in einem Sakomer erzeugt. Wie viel Kraft entsteht an der Myofibrille?
b.) Bei der isotonischen Kontraktion verkürzen sich die Sarkomere um 100µm pro 50ms. Um wie viel verkürzt sich die ganze Myofibrille in 50ms?
12.) Durch was wird Aktin Kreuzvernetzt?
- Fimbrin
- Villin
- Filamin
- Dystrophin
1. Prüfung vom 08.02.2010
1) Richtig oder falsch?
- Der Sinusknoten ist deswegen der Taktgeber, weil seine Spontanaktivität die höchste Frequenz besitzt.
- Fällt der Sinusknoten aus, steht das Herz still.
- Fällt der Sinusknoten aus, schlägt das Herz mit höherer Frequenz weiter.
- Fällt der Sinusknoten aus, schlägt das Herz mit niedriger Frequenz weiter.
2) Die Muskel-Querschnittfläche von Herkules ist doppelt so groß als die von Odysseus. Wieviel stärker ist Herkules?
3) Listeria monocytogneses: In der Wirtszelle wird sämtliches ATP durch ATPgammaS ersetzt. Wird dadurch das Herumschieben des Bakteriums beendet?
Mikrotibuli: Sämtliches GTP wird durch GTPgammaS ersetzt. Wird dadurch der spontane Zerfall der Mikrotubuli verhindert?
4) Röntgenstrukturanalyse: Ob und in welcher Richtung zur Muskelfaserlängsachse erzeugt die molekulare Struktur Reflexe?
- Die Z-Scheibe mit Abständen von etwa 2 µm: Reflex quer / Reflex längs / kein Reflex
- Die Aktinmonomere der Aktinfilamente mit Abständen von ca. 5,5 nm: detto
- Die Myosinköpfchen mit Abständen von ca. 14,5 nm: detto
- Die dicken Filamente mit Abständen von etwa 38 nm: detto
5) Welche Änderung der Myosinköpfchenkonformation passiert während des molekularen Kraftakts und durch welchen chemischen Detailprozess wird er angetrieben?
6) Richtig oder falsch?
- Magnetische Kräfte sind entscheidend, um Ca2+ in die intrazellulären Speicher zurückzuschaffen.
- Myosinfilamente besitzen Myosinköfchen, die ihre Ruderschläge alle synchron verrichten.
- Die Bindung von Ca2+ an Troponin und die Spaltung von ATP im Myosinköpfchen sind miteinander gekoppelt, das heißt, beide Prozesse laufen zyklisch und synchron ab.
- Die Zentralkörperchen bestehen wie die Basalkörperchen der Cilien aus 9 randständigen Dublett-Mikrotubuli.
- Wenn der Zellsaft strömt, können Kräfte entstehen, die ionische Wechselwirkungen bei Weitem übersteigen.
- Dynein transportiert Frachten vom Zentrum der Zelle in die Peripherie.
- Im Herzmuskel stimmuliert der Dihydropyridin-Rezeptor den angekoppelten Ryandodin-Rezeptor der SR-Membran auf mechanische Art und Weise, wodurch es zum Ca2+-Ausstrom aus dem SR kommt.
7) Richtig oder falsch?
- Das Myosin in den Muskeln flinker Mäuse ist das schnellste Myosin unter allen Organismen.
- Myosin V ist ein prozessiver Motor.
- Myosin II tritt nur in Muskelzellen auf.
- Myosin V besitzt zwei Köpfchen.
- Der C-Terminus der Schweren Myosinkette liegt in den Myosinköpfchen.
8) Was sind die Schweren und Leichten Myosinketten im Vergleich zu Heavy und Light Meromyosin?
9) In Welcher Weise wird die kontraktile Maschinerie des glatten Muskels eingeschaltet, wenn die Ca2+-Konzentration in der Zelle ansteigt?
