Prov 1

Question 1

Vad betyder dessa ord?

Prokaryot
Patogen
Pastörisering
Kontaminering

Answer 1

Prokaryot – organism som saknar cellkärna
Patogen – sjukdomsalstrare (ger sjukdomar)
Pastörisering – upphettar ett livsmedel till cirka 70◦C för att ta död på mikroorganismer. T.ex. mjölk från affären, vissa ostar är inte pastöriserade
Kontaminering - förorening

Question 2

Hur delas prokarytoer in?

Answer 2

Prokaryoter delas in i arkéer och bakterier, bakterierna är allra vanligast.

Question 3

Förklara hur arkéer delas in

Answer 3

Förknippas med extrema miljöer (extremofiler)
•Termofila – temperaturer över 40◦C, lågt pH, finns t.ex. i varma källor och vulkanutbrott
•Halofila – höga saltkoncentrationer, finns t.ex. i döda havet, saltöknar
•Metanogener – metanbildare, finns t.ex. i sumpmarker, i magen hos idisslare och oss, i syrefattigamiljöer –> bryter ned kolhydrater till metan, syre och koldioxid. Används i biogasanläggningar

Question 4

Förklara hur bakterier delas in

Answer 4

Finns tusentals bakterier och cirka hundra av dessa patogena för människan. De delas in efter form, cellväggens byggnad eller vilken kol/energikälla de använder.

De delas in efter: 
•Form
Stavformade – baciller (första kan kallas vibrion)
Kulformen – kocker 
Skruvar – spiriller 

•Kol- och energikälla
Organismer som har ljus som energikälla – fototrof
Organismer som har kemiska reaktioner som energikälla – kemotrof
Organismer som kräver koldioxid som kolkälla – autotrof (producent)
Organismer som behöver organiskt kol – heterotrof (konsument)

•Cellväggens byggnad
Gramnegativa eller grampositiva bakterier.

Question 5

Förklara bakteriens uppbyggnad, (plasmid och pili)

Answer 5

• De har ingen kärna, d.v.s. ett fritt DNA.
• DNA finns i kromosomen samt i ringformade plasmider
• Plasmiden – flyter runt i cytoplasman. Innehåller ett fåtal gener som replikeras fritt –> många likadana kopior (detta utnyttjas i biotekniken). Plasmider kan föra med sig olika typer av gener, något som gör att plasmider används flitigt inom bioteknisk forskning.
• Pili – utskott på bakteriens yta, ifall pili förstörs kan bakterien inte fästa–>bra mot antibiotikaresistens.
• Vidhäftning på eukaryota (med kärna) cellers receptorer –> infektion
• Här överförs plasmider mellan olika bakterier –>genetisk variation utan sexuell förökning

Question 6

Förklara de olika typen av cellhöljen

Answer 6

Första typen
• Cellvägg utanför cellmembranet (s.15 övre bilden)
• Cellväggen består av peptidoglukan – ej cellulosa
• Cellväggen påvisas med gramfärgning
• Kallas gram+, grampositiv, om cellvägg finns
• Kan behandlas med penicillin

Andra typen
• Har ett yttre cellmembran istället för cellvägg
• Kallas gram-, gramnegativ
• Har speciella LPS-komplex (liposackarider)
• Behandlas med antibiotika som har andra effekter än att förstöra cellväggen, t.ex. förstör cellmetabolism

Question 7

Förklara bakteriens tillväxtkurva

Answer 7

1. Lagfas – cellen gör sig redo för delning. Förberedningsfas. Det finns olika faktorer som gör att alla celler måste ha en viss tids förberedelse före delning:
   -Cellen kan vara gammal och lida brist på ATP (cellens bränsle), väsentliga kofaktorer eller ribosomer. Kofaktorer - antingen oorganiska ämnen t.ex. metaller eller organiska ämnen t.ex. vitaminer som behövs för att aktivera vissa enzymer.
   -Cellen kan vara skadad.
   -Cellen kan ha hamnat i ett medium den inte växt i t tidigare. För att kunna använda det nya mediets näringsämnen måste den börja tillverka nya enzymer.
   Det som huvudsakligen fördröjer är dock att alla celler måste replikera sitt DNA och börja tillväxa i cellstorlek innan de kan dela sig. Fasen är olika lån
2. Accelerationsfas
3. Logfas – bakterierna delar sig med sin snabbaste hastighet. Här sker biotekniska undersökningar
4. Retardationsfas – bromsar in
5. Stationär fas – lika många celler nybildas som dör p.g.a. konkurrens om mat. Tillväxten är 0.
6. Deklinationsfas – konkurrensen blir så stor att näringen tar slut i medier, börjar dö. Skickar ut bakterier.

Question 8

Vilka två typer av odlingsmedier finns det?

Answer 8

• NB – nutrient broth (typ buljong)

* NA – nutrient agar (näringslösning + geléliknande ämne)

Question 9

Vilka typer av odlingstekniker finns det? oklart om detta stämmer

Answer 9

 Utspädningsmetod
 Utstrykningsmetod
 Ingjutningsmetod

Question 10

Vad är endosporer?

Answer 10

Endosporer – ligger i dvala då de inte har en optimal miljö. Vegetativ är då miljön är bra igen och den blir då aktiv. Den har låg vattenhalt och varken tillväxt, metabolism eller reproduktion äger rum under endosporstadiet. Oerhört resistenta mot värme och UV-ljus.

Question 11

Vilka bakteriekulturer finns det?

Answer 11

1. Renkultur – odling som bara innehåller en sorts mikroorganismer
2. Blandkultur – odling som innehåller flera olika sorters mikroorganismer
3. Cellkultur – odling av högre växt- eller djurceller där det viktigaste är att få cellerna att tillväxa och föröka sig för att bli en enhetlig population

Question 12

Beskriv sterilteknik

Answer 12

Sterilteknikens metodik

1. Se till att allt som används är sterilt. I vårt fall – bränn/tvätta av redskap
2. Förhindra oönskade organismer när du arbetar
3. Skydda dig själv
4. Var noga med renligheten
5. Destruera infekterat material

Egna anpassningar
• Bänkytan och händer spritas
• Tändspritlåga – för att uppnå en varm uppåtgående luftström som hindrar bakterier i luften
• Flambera kolmynningar av glas
• Glödgad ympnål, pincett m.m. (de redskap som är av metall)
• Labbrock
• Glasögon

Question 13

Beskriv vad mikroorganismerna har för betydelse

Answer 13

Mikroorganismer är en förutsättning för livet på jorden

• Sura mjölkprodukter – bakterier omvandlar laktos till mjölksyra à pH-värdet sänks.
• Jäst & bakning – jäst är en encellig svamp som kan föröka sig till 150 ton på 1 vecka.
• Vinframställning – vin är jäst druvmust. Jästsvampar finns i ett lagar under vindruvans skal. Vin på vindruvor med skal = rött vin, utan skal = vitt vin.
• Läkemedel i miljön – sprids främst via urin & avföring d.v.s. i avloppsystemet. Antibiotika i miljön kan leda till antibiotikaresistenta bakteriestammar.
• Ostframställning/ystning – löpe är an blandning av enzymer som kommer från däggdjursmagar. Mognadslagring (tid) ger osten sin smak.
• Ölbryggning – jästen är huvudingrediensen. Jäst tillsammans med näring (socker) i en syrefri miljö bildar alkohol och koldioxid. Om ölen utsätts för mycket ljus spricker humlen i ölen à dålig smak & konstigt utseende.

Question 14

Vad betyder antibiotika och vilka varianter finns det?

Answer 14

Antibiotika = mot liv
I naturen finns mikrosvampar som naturligt bildar gifter mot bakterier.

Olika typer av antibiotika
• Baktericider – dödar bakterier direkt
• Bakteriostatika – hämmar bakteriers ämnesomsättning  kan ej försöka sig
• Kemoterapi – stör proteinsyntesen så bakteriers cellvägg inte bildas. Antibiotika gör detta. Bakterien lyserar – går sönder. Så länge nätet är intakt, är cellväggen hel. Se bild s.29

Question 15

Beskriv antibiotika mot gram+ och gram- bakterier

Answer 15

Mot grampositiva bakterier
• Antibiotikum som ger sig på cellväggen
• Uppbyggnad av cellväggen förhindras av att peptidbindningar ej kan bildas
• Baktericider

Mot gramnegativa bakterier
• Antibiotika som angriper själva proteinsyntesen
• Behandlas med andra antibiotika som har andra effekter än att förstöra cellväggen

Question 16

Beskriv penicillinets uppbyggnad (och vem som upptäckte det)

Answer 16

Penicillinet upptäcktes av Alexander Fleming år 1928.

• Kemiskt sett är penicillinerna karboxylsyror som innehåller två amidbindningar, en i β-laktamringen och en mot sidokedjan. Det är denna sidokedjan som man kan ändra på –> olika sorters penicillin.
• Är en mögelsvamp
• β-laktamringen är den svaga punkten och en sådan finns i alla olika penicillinsorter
• Om β-laktamringen går sönder blir penicillinet utan verkan

Question 17

Vilka sätt verkar penicillin mot bakterier?

Answer 17

• Bakterier i tillväxtfas påverkas då de inte kan bilda nya cellväggar
• Penicillin har bara effekt på grampositiva bakterier eftersom gramnegativa inte har någon cellvägg
• Bakteriens cellvägg av peptidoglukan är en nätverksstruktur.
• Penicillin kan byggas in i nätverket  cellväggen försvagas.
• Låg koncentration av penicillin  celldelning upphör
• Hög koncentration av penicillin  lysis (bakterien går sönder)

Question 18

Hur kan bakterier försvara sig mot penicillin?

Answer 18

• Bakterier kan ha ett naturligt försvar mot penicillin, då innehåller de enzymer som klipper upp β-laktamringen
• Ca 40 olika former av enzymet β-laktamas har upptäckts
• Påbörjad penicillinkur måste ätas klart och vara i rätt dos. Annars överlever de bakterier som precis kommit igång att producera β-laktamas (de som är resistenta) –> resistent sprids

Question 19

Allmänt om antibiotikaresistans

Answer 19

• Det är bakterier som vi bär på som kan vara resistenta, inte vi!!!
• Ju mer antibiotika i samhället, desto mer resistens
• Det är tillåtet att behandla ett enskilt djur med antibiotika, men ej vid djurhållning (antibiotika i foder). I andra länder är det tillåtet –> resistens sprids. Vill ej köpa kött/foder därifrån

Question 20

Hur sprider sig antibiotika? 3 sätt

Answer 20

1. Konjugation (bild s.32)
   Bakterier utbyter plasmider via F-pili (fertilitetspili). På plasmiden finns även transposoner (hoppande gener) = bitar av DNA som kan förflytta sig inom plasmiden  egenskaper hos bakterien kan ändras.
   Om transposon eller plasmid-DNA flyttas till kromosomen förs arvet vidare vid celldelning.
   Plasmider kan ha olika innehåll p.g.a. transposoner.
   Pili bildar en brygga mellan bakterierna och kan därmed skicka över saker.
2. Transduktion
   Resistans sprids med fager
   Fag – virus som infekterar bakterier
   Fagens DNA byggs in i bakteriens kromosom eller plasmid.
3. Transformation
   Vid lysis frigörs bakteriens arvsmassa. Andra bakterier kan ta upp DNA från omgivningen om de utsätts för stress  resistans kan spridas om bakterien som gick sönder hade påbörjat att göra β-laktamas.
   Stressfaktorer
   • Hög antibiotikahalt
   • Vissa kemikalier
   • Strålning
   • Heat chock (snabba temperaturväxlingar)

Question 21

Beskriv läkemedlens väg

Answer 21

• Kommer in i kroppen (absorption)
• Tas upp och fördelas (distribution)
• Får en effekt på olika kroppsfunktioner
• Utsöndras från kroppen (elimineras)

Question 22

Hur tas läkemedel upp?

Answer 22

• Direkt till blodet genom injektion (intravenös tillförsel), det snabbaste sättet, distribueras sedan till muskler och vävnader
• Injektion i muskler (intramuskulär)
• Via huden (subkutan), t.ex. p-plåster eller nikotinplåster
• Via munnen-matspjälkningskanalen, vanligaste och enklaste sättet. Substansen tas upp i blodet via magsäck/tunntarm slemhinna och går via portådern till levern och sedan till hjärtat
• Via ändtarmen (rektal)
• Via slidan (vaginalt)
• Genom inandning (inhalation), snabb lokal verkan i lungorna
• Via näsan (intranasalt)

Question 23

Hur distribueras det?

Answer 23

• Vissa substanser fördelar sig jämnt medan andra fördelar sig ojämnt
Om passagen sker lätt eller svårt beror på
• Vatten- eller fettlösligt ämne?
• Finns det någon transportör som substansen kan koppla till och följa med?
• Fettlösliga substanser fördelar sig till fettvävnad och ”feta” cellmembran
• Vattenlösliga substanser återfinns i kropps-och cellvattnet. Mycket vattenlösliga substanser hittar snabbt till njurarna och utsöndras

Question 24

Nämn två barriärer och hur ämnen passerar membran

Answer 24

• Blod-hjärnbarriären – membran mellan blodet och CNS (centrala nervsystemet)
• Moderkakan – mellan mor och foster
• Membran – fettlösliga ämnen passerar lätt. Vattenlösliga t.ex. joner måste gå via kanal- eller transportproteiner.

Question 25

Tre ord som börjar på farma...

Answer 25

* Farmakologi – läkemedelssubstansers verkningar i kroppen * Farmakokinetiken – hastigheten som substansen omsätts med * Farmakodynamik – effekten av en läkemedelssubstans. När en substans nått sitt mål (en receptor) ska det ske en effekt. Hur kraftig denna blir beror på hur mycket av substansen som når receptorerna men också hur mycket substans som tillförts

Question 26

Dos-effekt-samband

Answer 26

• Dos-effektsamband – ju mer substans, desto mer effekt (till en viss gräns). Tar man mer medicin än vad som behövs --> överdos --> biverkningar --> förgiftning

Question 27

Beskriv det terapeutiska fönstret

Answer 27

• Terapeutiska fönstret – substans ger effekt utan biverkningar. Vissa substanser har ett brett fönster, andra har smala. De med breda är säkrare och mer lättanvända än de med smala. - Breda – penicillin mot infektion - Smala – de som påverkar nervsystemet (morfin)

Question 28

Beskriv tillvänjning

Answer 28

• Tillvänjning (toleransutveckling) – vanligt för preparat med effekt på centrala nervsystemet, morfin osv. Om man tar läkemedel under en längre tid och råkar ut för att den förväntade effekten minskar eller uteblir: - Receptorer ökar --> mer substans krävs för att få samma effekt - Nedbrytning av substans ökar

Question 29

Beskriv utsöndringen (metabolism, läkemedelsmetabolism, vävnadbelastning)

Answer 29

* Substans lämnar celler och organ * Metabolism – när en fettlöslig substans kemiska strukturer förändras för att lättare utsöndras. Produkterna kallas metaboliter. Omvandlingen sker med hjälp av enzymer (p450-systemet) Till de artfrämmande ämnena som bryts ned hör läkemedelssubstanser, allehanda kemikalier, miljögifter, föroreningar o.s.v. Viktigaste organet som gör detta är levern (följt av tarmen och lungorna) * Läkemedelsmetabolism – en form av avgiftning. Ibland misslyckas den och då är metaboliterna farligare än originalet, dessa kan framkalla cancer. * Vävnadsbelastning – artfrämmande substans som är mycket fettlöslig och metaboliseras långsamt  utsöndras inte utan lagras i vävnaderna. T.ex. miljögifter. Dessa belastande ämnena har tendens att snurra runt i naturens kretslopp

Question 30

Vilka olika sätt kan ämnen utsöndras?

Answer 30

``` Utsöndring • Via njurarna (urin) • Via lever-tarmkanal (galla) • Via huden (svett) • Via lungor (utandningsluft) • Via bröstkörtlar (mjölk) ```

Question 31

Vad är biotillgänglighet

Answer 31

• Den del av en intagen läkemedelssubstans som finns fritt tillgänglig i blodomloppet - Intravenöst: 100% - Munnen: varierar betydligt, kan vara så att liten att läkemedlet inte går att ge på detta vis. Detta beror på absorption (från mage-tarmkanalen) och metabolismen. (morfin har mycket dålig biotillgänglighet i tablett  därför är det en sprutnarkomi)

Question 32

Beskriv interaktioner

Answer 32

* Läkemedel tas tillsammans med annat läkemedel --> kan påverka metabolismen av den aktiva substansen som igår i det ena läkemedlet såväl som det andra * Substansen kan konkurrera om de enzym som finns --> en substans hämmar metabolismen av den andra * Nybildningen av enzym kan också öka --> metabolismen av den ena eller båda substanserna påskyndas * Kan också vara så att olika föreningar binder till olika proteiner i blodet. Substanserna som är bundna är då inte fria och kan inte passera ut i cellerna och utöva effekt. Konkurrens om bindningen till plasmaproteiner för att en substans kan konkurrera ut en annan från sitt bindningsställe så att den senare frigörs och dess fria aktiva halt ökar. * Oönskade effekter av läkemedel kan bero på interaktioner mellan läkemedelssubstanser och ämnen i födan. T.ex. olika ämnen tillsammans med blodförtunnande ämnen och p-piller

Question 33

Beskriv enzyminduktion

Answer 33

* Ämnen i födan som inducerar specifika enzymer för nedbrytning, de kan därmed öka nivåerna av specifika enzym i kroppen (viktigaste faktorn i miljöhållbarhet). * Enzymuppsättningen speglar vad vi äter, om man byter miljö så ändras enzymuppsättningen. * Induktion (högre nivåer av ett enzym) kan göra att läkemedel bryts ned snabbare och även att effekten av ett läkemedel hämmas.

Question 34

Beskriv p-450-systemet

Answer 34

* Den viktigaste gruppen av enzymer som metaboliserar såväl kroppen egna ämnen som kroppsfrämmande ämnen, t.ex. läkemedel * Enzymaktiviteten varierar mycket från person till person p.g.a. skillnader i arvsanlag, men även ålder och kön * Dessa skillnader kan bero på att genen som bildar ett visst enzym saknas eller har en avvikande nukleotidsekvens. Genen kan också finnas i kopior och då bildas mer enzym än vanligt * Hos vissa kanske inte ett läkemedel bryts ned alls och hos andra bryts det ned för snabbt. Därför måste dosen anpassas, detta gör man med gentest.

Question 35

Beskriv vad som händer med läkemedel i vattenmiljön

Answer 35

De flesta utsläpp av läkemedel hamnar i vattenmiljöer och drabbar därför vattenlevande organismer. De första miljöeffekterna av läkemedel som upptäcktes gällde könsmognaden hos hannar bland vattenlevande djur. Man noterade att fiskhannar fångade nära avlopp från reningsverk hade en försämrad könsutveckling. Effekterna kunde kopplas till östrogen och liknande substanser med hormoneffekt som används i p-piller.

Question 36

Beskriv 6 stycken vanliga läkemedel

Answer 36

• EPO, erytropoietin – finns naturligt i kroppen och behövs för att bilda röda blodkroppar. Det är ett viktigt läkemedel för dem som har brist på detta ämne, men kan även missbrukas av idrottsmän för att öka uthålligheten på konstgjord väg. • Botox – innehåller toxin från en bakterie. • Acetylsalicylsyra eller ibuprofen – smärtstillande, febernedsättande, inflammationshämmande effekter, detta beror på att prostaglandiner hämmas. Biverkningar är att de påverkar magslemhinnan och förlänger blödningstiden - Ibuprofen – Ipren - Acetylsalicylsyra – magnecyl • Paracetamol – smärtstillande och febernedsättande, oklar verkningsmekanism, ska inte användas tillsammans med alkohol p.g.a. kan leda till leverskador - Alvedon • Morfin – starkt smärtstillande, kemisk struktur som delvis liknar endorfiner, de kan därför binda till samma receptorer i CNS som endorfiner. Smärtimpulser hämmas genom att frisättning av en signalsubstans blockeras. Mycket beroendeframkallande. Påverkar hjärnan och upplevelsen av smärta. Finns naturligt i råopium • Kodein – smärtstillande, inte lite stark som morfin. Finns naturligt i råopium, kan tillverkas från morfin, verkar även hostdämpande. Behövs ett visst enzym för att smärtlindring från kodein.

Question 37

Förklara prokaryoternas betydelse i naturen

Answer 37

* De bryter ned organiskt material | * De finns med i alla kretslopp i naturen

Question 38

Vad är generationstiden under logfasen?

Answer 38

Generationstid – tiden det tar för antalet bakterier att fördubblas i antal