Usein kursseilla herää mitä mielenkiintoisempia kysymyksiä ja niiden ratkominen yhdessä tuo mukanaan toivottuja oppimistuloksia. Tässä muutama esimerkki lääketieteen kurssilla esiintyneistä biologian kysymyksistä ja vastauksista.
Miten hevonen näkee värejä?
Hevoset eivät erota värejä yhtä hyvin kuin ihmiset. Niiden verkkokalvon tappisolut ovat erityisen herkkiä vain kahdelle eri valon aallonpituudelle, jotka vastaavat sinistä ja keltaista väriä. Esimerkiksi ihmisillä on silmässä kolmea väripigmenttiä. Hevoset ovat siten osittain värisokeita, mutta siitä mitä värejä hevoset erottavat, on saatu ristiriitaisia tutkimustuloksia. Arvellaan, että hevoset näkevät vihreän, keltaisen, sinisen ja harmaan sävyjä, mutta eivät lainkaan punaista.
Mistä veden hajoamisessa syntyvät elektronit ovat peräisin?
Eli elektronit ovat peräisin vedyltä, koska veden hajotessa syntyy happiatomeja, vetyioneja sekä elektroneja. Vetyionit(H+) syntyvät, kun vedyntavallisimman isotoopinatomi menettää ainoan elektroninsa, ja jäljelle jää vain yhdestä protonista koostuva atomiydin. Eli nämä menetetyt elektronit ovat niitä vapautuneita elektroneja, ja nämä sekä syntyneet H+-ionit nappa NADP-niminen vedynsiirtäjämolektyyli –> NADPH, joka kuljettaa ne kohti pimeäreaktioita, joissa elektroneja ja vetyioneja käytetään CO2 pelkistämiseen ja glukoosin tuottamiseen.
Globuliinit ja albumiinit: millaisia hormoneja ne sitovat?
Veressä on sekä spesifisiä eli vain tiettyjä hormoneja sitovia kuljettajavalkuaisia (=globuliinit) sekä epäspesifisiä eli kaiken tyyppisiä veteen liukenemattomia hormoneja sitovia kuljettajia (=albumiinit). Globuliinit sitovat esim. kortisolia (CBG eli cortisol-binding globulin), D-vitamiinia (DBG), tyroksiinia (TBG) sekä sukupuolihormoneja (SHBG). Albumiinit sitovat puolestaan useita steroideja ja kilpirauhashormoneja, tyroksiinia ja muutamia steroideja.
Miten sytostaatit eli solusalpaajat toimivat?
Solunsalpaajat eli sytostaatit vaurioittavat soluja siten, että solut eivät pysty jakautumaan ja kuolevat. Solunsalpaajat estävät erityisesti DNA:n ja RNA:n synteesiä, mitoosiprosessia, eri entsyymien toimintaa tai solukalvojen ja organellien toimintaa. Ne vaurioittavat suuria kasvaimia ja tuhoavat pieniä, näkymättömiä syöpäpesäkkeitä. Yhdistelmähoidoissa pyritään käyttämään soluihin eri tavoin vaikuttavia lääkeaineita.– Syöpäkasvaimissa on runsaasti jakautuvia soluja, mutta myös normaaleissa kudoksissa kuten luuytimessä, limakalvoilla ja karvatupessa on jakautuvia soluja. Solunsalpaajien on tarkoitus tuhota syöpäkasvaimia, mutta normaalisolujen vaurioista aiheutuu haittavaikutuksia. Niillä on siis karsinogeenisiä, teratogeenisiä ja mutageenisiä vaikutuksia.
Miten järven pohjalla/sedimenttikerroksessa elävät kemosynteettiset bakteerit oikein saavat energiansa?
Orgaanisten aineiden hajotessa (esim. järven pohjaan päätynyt lieju, joka sisältää kasvien ja eläinten jäännöksiä) järven pohjalla sedimenttikerroksissa syntyy rikkivetyä/metaania anaerobisissa olosuhteissa ja näitä kemosynteettiset bakteerit käyttävät hyväksi, eli tuottavat näitä hapettamalla orgaanisia yhdisteitä.
Milloin kasvin fotosynteesi on tehokkainta, ja onko fotosynteesitehokkuus yhteydessä kasvin kasvuun? Vaikuttaako nilan glukoosipitoisuus kasvin kasvuun?
Riippuen tietysti kasvista ja leveyspiiristä, jolla se kasvaa, mutta yleensä kasvit hyödyntävät auringon valoa parhaiten aamuisin/aamupäivisin, jolloin ei ole vielä niin kuumaa kuin keskipäivällä. Fotosynteesi on yleensä tehokkainta tällöin (ympäristöolosuhteista riippuen), kun auringon valoa on saatavilla. Punaisen ja sini-violetin valon aallonpituusalueilla fotosynteesi on tutkitusti tehokkainta. Aamuisin ilmarakoja voi pitää myös auki, jolloin kasvi saa tehokkaasti vettä (haihdutusimu) ja hiilidioksidia. Päivällä kuumuus saa taas monet kasvit sulkemaan ilmarakonsa, jolloin fotosynteesi hidastuu tai lakkaa, kun hiilidioksidin ja veden saanti heikkene. Kasvi hyödyntää tuottamaansa glukoosia energiantuotannossaan päivällä. Kasvitkin, kuten kaikki eliöt, tarvitsevat jatkuvasti energiaa ylläpitääkseen elintoimintojaan. Kasvi voi tuottaa fotosynteesissään glukoosia yli kasvin sen hetkisen tarpeen, jolloin kasvi varastoi glukoosin tärkkelykseksi. Toisaalta myös joskus fotosynteesi riittää tuottamaan juuri sen energian, jota kasvi elintoimintojensa ylläpitoon tarvitsee, eikä varastoja juurikaan synny. Fotosynteesin yli- tai alijäämä on kiinni ympäristöolosuhteista, jotka vaikuttavat fotosynteesitehokkuuteen: ylittääkö kasvin soluhengitystehokkuus fotosynteesitehokkuuden. Öisin kasvit eivät yhteytä, ja elävät tärkkelysvarastojensa turvin aamuun.
Kasvin kasvu tapahtuu tutkitusti yöaikaan. Kasvien on havaittu kasvavan nopeimmin tunteina juuri ennen auringon nousua (syystä jota ei vielä täysin tunneta), ja kasvit noudattavat eläimilläkin tavattavaa vuorokausirytmiä elintoiminnoissaan. Tutkijat uskovat, että kasvit kasvavat yöaikaan, koska päiväsaikaan varastoitu tärkkelys otetaan vasta silloin käyttöön juuri kasvua varten. Eli glukoosia käytetään aineenvaihduntaan ja elintoimintojen ylläpitoon myös päiväsaikaan, mutta päivän aikana kerrytettyjä tärkkelysvarastoja hyödynnetään erityisesti kasvuun juuri yöaikaan. Nilan glukoosipitoisuus ei siis itsestään vaikuta kasvin kasvuun, vaan tätä enemmän vuorokausirytmi ja kertyneet tärkkelysvarastot.
Mitä eroa on omega-3 ja omega-6 -rasvahapoilla?
Omega-3- ja omega-6-rasvahappoja tasapainoisesti sisältävä ruokavalio voi ehkäistä kroonisia sairauksia ja jopa pidentää elinikää. Omega-3 ja omega-6 välinen suhde tulisi olla terveillä aikuisilla 2:1 eli omega-3-rasvahappoja tulisi saada ainakin tuplasti enemmän kuin omega-6:sta (tai vähintäänkin 1:1). Länsimaalaisilla tämä tasapaino on keikahtanut kuitenkin niin, että omega-6-rasvahappoja saadaan ruokavaliosta monikertaisesti enemmän kuin omega-3. Tämä on ongelmallista siksi, että kun omega-3-kalaöljyt ja omega-6-kasviöljyt ovat imeytyneet, ne asettuvat solukalvoihin. Solukalvoissa ne muodostavat hormonien kaltaisia merkkiaineita, eikosanoideja. Nämä aineet vaikuttavat tulehdusten ja kipujen syntyyn, verisuonten joustavuuteen, verihiutaleiden paakkuuntumiseen ja sen seurauksena veritulppien muodostumiseen ym. Omega-3-kalaöljyt ja omega-6-kasviöljyt ovat toistensa kilpailijoita merkkiaineiksi muuttumisessa. Koska kasviöljyjä on enemmän, syntyy niiden aineenvaihduntaan kuuluvia entsyymejä enemmän. Omega-3-kalaöljyt ehkäisevät huomattavasti omega-6-kasviöljyjä paremmin tulehduksia, veritulppia, alentavat verenpainetta ja suojaavat monilta muiltakin sairauksilta. Siksi on terveydelle haitallista, jos omega-3 ja omega-6 ovat epätasapainossa.
Miten koiran korva poikkeaa ihmisen korvasta, ja miten tämä vaikuttaa sen parempaan kuuloaistiin?
Koiralla on yli 18 korvalihasta, joiden avulla se kykenee kääntelemään korviaan eri asentoihin, ja ohjaamaan siten ääntä tehokkaammin korvaan. Koiran korvakäytävä on myös pidempi kuin ihmisellä. Isot ja pystyt korvat keräävät myös tehokkaasti ääniaaltoja. Pystykorvainen koira kuuleekin luppakorvaista paremmin. Koiran sisäkorvan simpukka on myös suurempi kuin ihmisillä, ja sisältää enemmän kuuloaistinsoluja. Lisäksi myös kuuloaistista vastaavien aivoalueiden on havaittu olevan koirilla ihmisiä suurempia. Nämä tekijät yhdessä aikaansaavat koiralle ihmistä tarkemman kuuloaistin.
Miten henkilön ikä/paino vaikuttaa elimistön verimäärään?
Henkilön verimäärä vaihtelee riippuen mm. iästä, sukupuolesta, painosta, nesteytyksestä, terveydentilasta sekä myös siitä, missä henkilö asuu jne. esimerkiksi korkealla merenpinnasta asuvat ihmiset omaavat enemmän verta kuin merenpinnan tasolla elävät ihmiset, sillä korkealla ilma sisältää vähemmän happea, joten ekstraverimäärää tarvitaan kuljettamaan riittävästi happea. Ihmisen verimäärä kattaa noin 7 % ruumiinpainosta. Aikuisella ihmisellä on keskimäärin noin 5 litraa verta, vaihdellen yleensä n. 4-6 litraan. Miehillä on naisia enemmän verta, ja aikuisilla taas lapsia enemmän. Keskimääräisellä aikuisella, jonka paino vaihtelee noin 60-80 kg välillä, on noin 4,7-5,5 litraa verta. Noin 35 kg:lla lapsella taas verimäärä on puolet aikuisten vastaavasta (n. 2,5-3 litraa). Vastasyntyneillä on puolestaan n. 75 ml verta painokiloa kohti, eli 3,5 kg:lla vauvalla on verta noin 260 ml.