Lääketieteellisen pääsykoe 2015

Vuoden 2015 lääketieteen valintakokeessa aineistotehtävä teki paluun. Aineisto oli lyhyt (vain kolme sivua pitkä), mutta aineiston tietoja tarvittiin monessa tehtävässä, joten se oli käytännössä pakko lukea.

Tehtävien joukossa oli sekä helppoja että vaikeita, mikä on varmastikin tarkoituksellinen keino, jolla luodaan hajontaa pyrkijöiden välillä. Mukana oli poikkeuksellisen paljon tehtäviä, joihin vastattiin taulukkomuodossa tai monivalintana, mikä helpottaa pääsykokeen arvostelua ja säästää kirjoitusaikaa myös kokeen tekijöiltä, mutta toisaalta korostaa huolellisuuden merkitystä vastaamisessa.

HUOM! Lääketieteellisten alojen pääsykokeiden ja vastausanalyysien oikeudet ovat yliopistojen lääketieteellisillä tiedekunnilla ja eläinlääketieteellisellä tiedekunnalla. Kokeet ovat saatavilla Turun yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan sivuilta seuraavasta osoitteesta:
https://www.utu.fi/fi/yksikot/med/opiskelu/opiskelijavalinta/valintakokeet/Sivut/home.aspx

Monivalintojen vastauksien selitykset

Virallisessa vastausanalyysissä ei ole esitetty perusteluja monivalintojen oikeille tai väärille väittämille. Alla on monivalintojen oikeat vastaukset perusteltuina.

OSA A

a. Kuvassa on elektronimikroskooppikuva mitokondriosta.

  • 1. VÄÄRIN, koska veden fotolyysi tapahtuu viherhiukkasissa fotosynteesin valoreaktioissa.
  • 2. VÄÄRIN Hiilidioksidia syntyy soluhengityksen lopputuotteena, mutta se ei pelkisty.
  • 3. VÄÄRIN, koska hiilidioksidi pelkistyy sokeriksi (glukoosiksi) viherhiukkasissa fotosynteesin pimeäreaktiossa. Glukoosi on soluhengityksen lähtöaine.
  • 4. OIKEIN
  • 5. OIKEIN Rakenne 3 on karkeaa solulimakalvostoa, jossa tapahtuu proteiinisynteesiä, joka kuluttaa ATP:ta.

b.

  • 6. VÄÄRIN, koska selkäjänteisten jäänteitä on löytynyt yli 500 miljoonaa vuotta vanhoista kerrostumista.
  • 7. OIKEIN
  • 8. VÄÄRIN, koska myös matelijoilla on sikiökalvot.
  • 9. OIKEIN
  • 10. OIKEIN Valtaosa nykyisten eliölajien pääjaksoista syntyi kambrikauden räjähdyksen aikana, joka tapahtui noin 540-530 miljoonaa vuotta sitten.

c. ABO-veriryhmä periytyy välimuotoisesti, mikä tarkoittaa sitä, että heterotsygootissa yksilössä molempien alleelien vaikutus ilmenee yhtä voimakkaasti. O veriryhmän yksilöt ovat perimältään homotsygootteja (ii). A ja B veriryhmän yksilöt voivat olla perimältään homotsygootteja (AA tai BB) tai heterotsygootteja (Ai tai Bi). AB veriryhmän yksilöt ovat perimältään heterotsygootteja (AB).

  • 11. VÄÄRIN Jotta henkilöt 1 ja 2 voivat saada 0-veriryhmän lapsen, täytyy molempien olla kantajia resessiivisen i-alleelin suhteen. Henkilön 2 fenotyyppi on B, joten hänen genotyyppinsä on oltava Bi, jolloin hänen on oltava heterotsygootti.
  • 12. OIKEIN Henkilö 3 on homotsygootti, sillä henkilöiden 3 ja 4 jälkeläisten fenotyypit ovat A ja AB lukusuhteissa 1:1. Henkilön 3 genotyyppi oltava AA ja henkilön 4 Bi.
  • 13. VÄÄRIN Jos henkilö olisi homotsygootti, henkilöiden 3 ja 4 jälkeläisillä ei voisi esiintyä fenotyyppiä A, sillä kaikki jälkeläiset perisivät henkilöltä 3 alleelin B.
  • 14. OIKEIN 0 veriryhmän yksilöt ovat aina homotsygootteja, sillä ainoa mahdollinen genotyyppi on ii.
  • 15. OIKEIN Henkilö 13 on myös varmuudella homotsygootti, sillä vanhemmat ovat fenotyypiltään AB ja AB. Tällöin henkilö 13, joka on fenotyypiltään A, on perinyt molemmilta vanhemmiltaan alleelin A, jolloin hän on siis homotsygootti.

d.

  • 16. OIKEIN
  • 17. VÄÄRIN Soiden hajotustoiminta on hidasta ja se vapauttaa hiiltä.
  • 18. VÄÄRIN Suot ovat tärkeitä hiilinieluja hitaan hajotustoiminnan vuoksi.
  • 19. OIKEIN Soita kuivatettaessa hapen määrän lisääntyy, jolloin aerobinen hajotustoiminta kiihtyy ja soluhengitys lisääntyy, minkä seurauksena muodostuu enemmän hiilidioksidia.
  • 20. OIKEIN Hapen määrän lisääntyessä anaerobista hajotustoiminta vähenee, jolloin myös metaanipäästöt vähenevät, koska anaerobinen hajotustoiminta tuottaa metaania.

e.

  • 21. VÄÄRIN, koska heteroosi tarkoittaa heterotsygoottisten yksilöiden toisinaan ilmenevää parempaa elinvoimaa.
  • 22. VÄÄRIN, koska geneettinen muuntelu on heteroosin edellytys, mutta ei tarkoita samaa asiaa kuin heteroosi.
  • 23. VÄÄRIN
  • 24. OIKEIN
  • 25. OIKEIN
  • 26. OIKEIN

f.

  • 27. VÄÄRIN, koska kilpirauhashormonit ovat rasvaliukoisia hormoneita ja rasvaliukoisten hormonien reseptorit sijaitsevat tumassa.
  • 28. VÄÄRIN, koska DNP aiheuttaa vetyionien kontrolloimatonta vuotamista mitokondrion matriksiin (ks. johdantoteksti). Sitruunahappokierto tapahtuu mitokondrion sisemmällä kalvolla, joten DNP ei siis vaikuta sitruunahappokiertoon, vaan mitokondrion matriksissa tapahtuvaan elektroninsiirtoketjuun.
  • 29. OIKEIN Glykolyysi tapahtuu solulimassa mitokondrioiden ulkopuolella, joten DNP:llä ei ole vaikutusta glykolyysiin ja solu voi tuottaa ATP:tä glykolyysin avulla.
  • 30. OIKEIN Jos energiaa tuotetaan vain glykolyysin avulla, kulutetaan paljon enemmän glukoosia, sillä ATP:ta saadaan vain 2 ATP:ta per glukoosimolekyyli (vrt. soluhengityksen avulla noin 36 ATP:ta per glukoosimolekyyli).
  • 31. VÄÄRIN, koska sillä viitataan elektroninsiirtoketjun häiriöön.

g.

  • 32. OIKEIN
  • 33. VÄÄRIN, koska ferrosulfaattisaostus tehdään kemiallisessa vaiheessa.
  • 34. VÄÄRIN Kemiallisen vaiheen prosessi.
  • 35. VÄÄRIN, koska biologisessa vaiheessa pyritään muuttamaan ammoniumyhdisteet nitraatiksi, kun taas biologisessa typensidonnassa typpikaasu muutetaan ammoniumyhdisteiksi.
  • 36. OIKEIN

h.

  • 37. OIKEIN
  • 38. OIKEIN Kalojen verenkierto on yksinkertainen ja niiden sydämessä on vain yksi eteinen ja yksi kammio.
  • 39. OIKEIN
  • 40. VÄÄRIN, koska alkio kiinnittyy kohdun limakalvoon noin viikon kuluessa hedelmöityksestä, sydän alkaa sykkiä myöhemmin.
  • 41. VÄÄRIN, koska sikiön verenkierrossa on väliaikainen yhteys keuhkovaltimona ja aortan välillä.

i.

  • 42. OIKEIN Streoidihormonit ovat hydrofobisia. Myös estrogeeni on hydrofobinen, joten aineiston perusteella voidaan päätellä, että albumiini toimii hydrofobisten yhdisteiden kantajamolekyylinä.
  • 43. OIKEIN
  • 44. VÄÄRIN, koska rasvaliukoiset yhdisteet menevät solukalvon läpi diffuusiolla ja kiinnittyvät reseptoriinsa solulimassa.
  • 45. OIKEIN
  • 46. OIKEIN
  • 47. VÄÄRIN, koska äidin hormonit ja hormien kanssa samalla tavoin elimistössä vaikuttavat aineet, kuten DDT, läpäisevät istukan.

j.

  • 48. VÄÄRIN Varmistaa, että hermoimpulssi syntyy, kun impulssi ylittää jännitteen kynnysarvon,
    ja että sen voimakkuus on aina vakio. Se ei kuitenkaan varmista, että impulssi pääsee esteettä siirtymään hermosolusta toiseen, sillä siihen vaikuttavat mm. synapsirakoon erittyvät välittäjäaineet, jotka voivat olla inhiboivia tai välittää viestin eteenpäin.
  • 49. VÄÄRIN, koska kuorikerros on paljon ohuempi.
  • 50. OIKEIN
  • 51. VÄÄRIN, koska adrenaliini erittyy lisämunuaisen ytimestä.
  • 52. OIKEIN

OSA B

Lukion kurssit: KE4

Taustatietoja:

Galvaaninen kenno on sähkökemiallinen kenno, jossa spontaani hapetus-pelkistysreaktio tuottaa sähköä. Galvaanisessa kennossa kiinteitä metalleja, tässä tehtävässä kupari- ja sinkkimetalleja, kutsutaan elektrodeiksi. Ne on yhdistetty toisiinsa sähkönjohtimella.

Elektrodia, jolla tapahtuu hapettuminen, kutsutaan anodiksi ja elektrodia, jolla tapahtuu pelkistyminen kutsutaan katodiksi. Sinkkimetallin hapettuessa vapautuu elektroneja jotka kulkevat sähkönjohdinta pitkin katodille, jossa kupari-ionit ottavat ne vastaan pelkistyessään kuparimetalliksi. Kennon toimiessa sinkkielektrodi menettää massaansa, koska metallinen sinkki liukenee sinkki-ioneina liuokseen. Samalla kuparielektrodin massa kasvaa liuoksessa olevien kupari-ionien pelkistyessä kupari-metallina elektrodin pintaan.

Virtapiiri suljetaan suolasillan avulla. Sen tehtävänä on estää kennon liuosten sekoittuminen mutta samalla sallia ionien liikkuminen siten, että sähkövarausten tasapaino puolikennoissa säilyy.

Kennossa tapahtuvat reaktiot:
Katodi: \(\mathrm{Cu^{2+}(aq)} + \mathrm{2e}^- → \mathrm{Cu(s)}\)
Anodi: \(\mathrm{Zn(s)} → \mathrm{Zn^{2+}(aq)} + \mathrm{2e}^-\)
Kenno: \(\mathrm{Zn(s)} + \mathrm{Cu^{2+}(aq)} → \mathrm{Zn^{2+}(aq)} + \mathrm{Cu(s)}\)

k.

  • 53. VÄÄRIN Vesiliuoksessa sähkövarauksen kuljettajina toimivat ionit, eivät elektronit. Sinkin hapettuessa vapautuvat elektronit siirtyvät johdinta pitkin katodille.
  • 54. OIKEIN
  • 55. OIKEIN Jokaisen sinkkiatomin hapettuessa anodilla vapautuu 2 elektronia jotka kulkeutuvat johtimen kautta kohti katodia. Katodilla kupari-ionit ottavat ne vastaan pelkistyessään kupariatomeiksi. Katodi vetää puoleensa positiivisesti varautuneita kupari-ioneita.
    Katodilla jokaista kupariatomiksi pelkistyvää kupari-ionia kohti yksi sulfaatti-ioni siirtyy suolasillan kautta sinkkisulfaattiliuoksen suuntaan sähköisen tasapainon säilymiseksi.
  • 56. VÄÄRIN Sinkkisulfaatti liukenee veteen sinkki- ja sulfaatti-ioneina.

l.

  • 57. VÄÄRIN, koska kupari-ioni vastaanottaa elektronit johtimen kautta.
  • 58. VÄÄRIN, koska ilman suolasiltaa sulfaatti-ionit eivät pääse enää kulkeutumaan astiasta toiseen, jolloin virtapiiri katkeaa ja jännite putoaa nollaan ja lamppu ei pala.
  • 59. VÄÄRIN, koska sähkövarauksen kuljettajina toimivat myös sinkkikloridista liukenevat kloridi-ionit.
  • 60. OIKEIN Tässä tilanteessa tapahtuu sama kemiallinen reaktio. Kuparisulfaatti liukenee veteen kupari- ja sulfaatti-ioneiksi. Kupari-ionit pelkistyvät kupariatomeiksi ja syntyy saostumaa.

m.

  • 61. VÄÄRIN Katodi on positiivisesti varautunut, koska se vetää puoleensa positiivisia kupari-ioneita, jotka vastaanottavat kaksi elektronia ja pelkistyvät katodilla kupariatomeiksi.
  • 62. OIKEIN Sinkki hapettuu ja tehtävässä on annettu sinkin pelkistyspotentiaali. Sinkin hapettuvan reaktion normaalipotentiaali saadaan vaihtamalla pelkistyspotentiaalin etumerkki. Sinkin normaalipotentiaaliksi saadaan +0,76 V. Kupari pelkistyy, joten voidaan käyttää suoraan tehtävässä annettua potentiaalia +034 V. Lähdejännite saadaan laskemalla normaalipotentiaalit yhteen, jolloin saadaan 0,76+0,34=1,1 V.
  • 63. VÄÄRIN Jännite 1,1 V niin pieni, ettei siitä voi saada kouristuksia aiheuttavaa sähköiskua (vrt. esimerkiksi pistorasioiden verkkojännite, joka on noin 23V).
  • 64. VÄÄRIN Reaktioyhtälöstä \( \textrm{malaatti} + \textrm{NAD}^+ → \textrm{oksaloasetaati} + \textrm{NADH} + \textrm{H}^+ \) nähdään, että NAD pelkistyy NADH:ksi, jolloin malaatti hapettuu oksaloasetaatiksi. Hapettuvan reaktion normaalipotentiaalin etumerkki täytyy vaihtaa, jolloin saadaan seuraavat potentiaalit:

    \(\textrm{Malaatti} → \textrm{oksaloasetaatti} + \textrm{NADH} + \textrm{H}^+ \mathrm{2e}^-\) E= 0,166V
    \(\textrm{NAD}^+ + \textrm{H}^+ + \mathrm{2e}^- → \textrm{NADH} \) E= -0,320V

    Kokonaisreaktion normaalipotentiaaliksi saadaan -0,154 V. Koska kennoreaktion normaalipotentiaali on negatiivinen, reaktio ei tapahdu spontaanisti.

n.

  • 65. VÄÄRIN Rakenneisomeriassa yhdisteillä on sama molekyylikaava, mutta niiden rakenne on erilainen. Rakenneisomeriassa atomien, sidosten ja funktionaalisten ryhmien paikat vaihtelevat. Nategnaglinidissä on vähemmän hiiliatomeita, kuin repaglinidissä, joten ne eivät voi olla rakenneisomeerejä.
  • 66. VÄÄRIN Nateglinidissä on 19 hiiltä.
  • 67. OIKEIN
  • 68. VÄÄRIN Metformiini ei sisällä syklistä (rengasmaista) rakennetta.
  • 69. OIKEIN Vetysidos voi muodostua vetyatomin ja hyvin elektronegatiivisen atomin, kuten fluorin, hapen tai typen välille.
  • 70. VÄÄRIN Kaikissa lääkeaineissa on sp3-hybridisoituneita hiiliatomeita. Sp3-hybridisoitunut hiili muodostaa neljä kovalenttistä sigmasidosta.

o.

  • 71. VÄÄRIN Aldehydeissä on aldehydiryhmä –CHO.
  • 72. VÄÄRIN Etanoli voi esteröityä karboksyylihapon kanssa, joten esteröityminen voi tapahtua sekä repaglinidille että nateglinidille.
  • 73. OIKEIN Etyyliryhmä –CH2CH3
  • 74. VÄÄRIN Primäärinen aminoryhmä – NH2 löytyy vain yhdestä lääkeaineista.
  • 75. VÄÄRIN
  • 76. VÄÄRIN Isopropyyliryhmä esiintyy repaglinidissä ja nateglinidissä.

p.

  • 77. OIKEIN Kiraliakeskus tarkoittaa atomia, johon on liittynyt neljä erilaista atomia tai atomiryhmää. Rasemaatti eli raseeminen seos on optisten isomeerien seos, joka sisältää molempia enantiomeerejä (peilikuvaisomeerejä) yhtä paljon. Optisissa isomeereissä on oltava vähintään yksi kiraliakeskus. Netiglinidissä, sitagliptiinissä, pioglitatsonissa ja repaglinidissä on kiraliakeskukset.
  • 78. VÄÄRIN Fenolissa on sekundäärinen hydroksyyliryhmä, joten se hapettuu ketoniksi. Tällöin bentsoehaposta ei myöskään saa fenolia pelkistämällä. Primääriset hydroksyyliryhmät hapettuvat ensin aldehydiksi ja edelleen karboksyylihapoksi. Tällöin karboksyylihaposta voidaan pelkistämällä saada ensin aldehydi ja edelleen primäärinen alkoholi.

q.

  • 79. VÄÄRIN Nategnalinidi ei ole amiini, vaan amidi.
  • 80. OIKEIN Elektronegatiivisia heteroatomeita ovat esimerkiksi typpi ja happi.
  • 81. VÄÄRIN, koska eettereissä on happisilta eli -O- kahden tyydyttyneen hiilen välissä. Sitagliptiini ei sisällä eetterirakennetta.
  • 82. OIKEIN Kaavaliitteesä on annettu fenyylialaniinin rakennekaava. Sitä tarkastelemalla voidaan nähdä, että nateglinidi on fenyylialaniinin johdos.

OSA C

q.

  • 83. VÄÄRIN
  • 84. VÄÄRIN
  • 85. VÄÄRIN
  • 86. VÄÄRIN
  • 87. OIKEIN Aineiston mukaan ylipainoisia ja lihavia miehiä 66,3%, jolloin normaali tai alipainoisia on 100% – 66,3% = 33,7%

r.

  • 88. VÄÄRIN
  • 89. VÄÄRIN
  • 90. OIKEIN Lihavien naisten (BMI suurempi tai yhtäsuuri kuin 30 kg/m2) osuus kasvanut 18,3 % (2007) → 19,0% (2012) eli 0,7% viidessä vuodessa. Kasvuvauhti on siis 0,7%/5=0,14 % vuodessa. Tällöin lihavien osuus vuonna 2020 on 8*0,7% + 19,0% = 1,12% + 19,0% = 20,12%
  • 91. VÄÄRIN
  • 92. VÄÄRIN

s.

  • 93. VÄÄRIN
  • 94. OIKEIN Massaluku 111 kertoo ytimessä olevian protonien ja neutronien määrän. Järjestysluku (49) saadaan kaavaliitteen jaksollisesta järjestelmästä ja se kertoo ytimessä olevien protonien määrän. Ytimessä olevien neutronien määrä on siten 111 – 49 = 62.
  • 95. VÄÄRIN
  • 96. VÄÄRIN
  • 97. VÄÄRIN

t.

  • 98. VÄÄRIN
  • 99. OIKEIN Elektronin sieppauksessa ydin sieppaa elektronin ja yrtimen protoni muuttuu neutroniksi ja neutriinoksi. Tällöin neutroniluku kasvaa yhdellä ja protoniluku pienenee yhdellä, massaluvussa ei siis tapahdu muutosta. Protonimäärän muuttuminen aiheuttaa kuitenkin alkuaineen muuttumisen toiseksi alkuaineeksi. Reaktiossa muodostuva uusi atomiydin on järjestysluvultaan aikaisempaa yhtä pienempi. \(\textrm{p} + \textrm{e}^- → \textrm{n} + \textrm{neutriino}\)
  • 100. VÄÄRIN
  • 101. VÄÄRIN
  • 102. VÄÄRIN

u.

  • 103. VÄÄRIN
  • 104. VÄÄRIN
  • 105. VÄÄRIN
  • 106. OIKEIN Paine 10 metrin syvyydellä on \( \mathrm{p}_2= \textrm{ρgh} + \textrm{p}_1 = \mathrm{1000\,\textrm{kg}/\textrm{m}^3 \cdot 9,81 \,\textrm{kgm}/\textrm{s}^2 \cdot 10\,\textrm{m} = 98100 \,\textrm{Pa} + 101325} \,\textrm{Pa} \approx \mathrm{2} \,\textrm{p}_1 \) . Tilavuuden muutos saadaan \(\textrm{p}_1\textrm{V}_1 = \textrm{p}_2\textrm{V}_2 → \textrm{V}_2 = \frac{\textrm{p}_1}{\textrm{p}_2} \cdot \textrm{V}_1 = \frac{1}{2}\textrm{V}_1\)( p1 = paine veden pinnalla = ilmanpaine ).
  • 107. VÄÄRIN

v.

  • 108. VÄÄRIN
  • 109. OIKEIN Vahva vuorovaikutus pitää stabiilin atomin ytimen koossa ja on hallitseva kvarkkien välisessä vuorovaikutuksessa. Voima on vahva vetovoima, kun kvarkkien etäisyys on välillä 0,4-2 fm. Kun etäisyys on alle 0,4 fm vallitsee kvarkkien välillä vahva hylkivä voima. Vahva vuorovaikutus pitää siten ytimet kasassa, mutta kvarkit eivät kuitenkaan pääse kosketuksiin toistensa kanssa.
  • 110. VÄÄRIN
  • 111. VÄÄRIN
  • 112. VÄÄRIN