AM zaliczenie 3 styczeń 2012 i ...AM zaliczenie 3 styczeń 2012 i odpowiedzi wersja A, Analityka Medyczna UMP - I rok (2011-2012), Biofizyka, ...
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Analityka Medyczna zaliczenie wykładów z Biofizyki. Wersja A Łącznie 33 pkt. 3 styczeń 2012 r. 1. (1 pkt) Wyjaśnij pojęcie: czułość narzędzia pomiarowego. Czułość c informuje o ile zmieni się wskazanie narzędzia pomiarowego Δy, na skutek jednostkowej zmiany wartości wielkości mierzonej Δx, czyli Δ Δ y x (1 pkt) c 2. (2 pkt.) Co oznacza następujący zapis wyniku pomiaru długości odcinka a : a = (11 ± 1) mm (1 pkt)? Ob- licz procentowy błąd względny tego pomiar. Pamiętaj o zasadach zaokrąglania błędów (1 pkt). Oznacza to, że rzeczywista wartość długości odcinka należy do przedziału obustronnie zamkniętego od 10 Δ a 1 mm do 12 mm (1 pkt). (1 pkt). bwp . . . 100% 100% 9,09% 9,1% a 11 mm 3. (5 pkt.) W czasie t = (115 7) s organizm zużył V = (8,5 0,5) cm 3 tlenu. Oblicz wielkość szybkości P przemiany materii V P w t tego organizmu, jeśli kaloryczność tlenu w = (20 2) 10 3 J/ O 2 (1 pkt). Zwróć uwagę na jednostki. Wymień metody szacowania błędu wielkości złożonej (1 pkt). Jedną z nich, krok po kroku (nazwa metody, odpowiedni wzór/wzory lub bez wzoru, rachunki (2 pkt.), końcowy za- pis błędu i wyniku (1 pkt)) oszacuj błąd pomiaru szybkości przemiany materii w rozpatrywanym przy- padku. 3 V P w t J 8,5 cm 20 1,453 W (1 pkt) 3 cm 115 s Metody: (a) liczba cyfr znaczących, (b) najmniej korzystnego przypadku i (c) metoda logarytmiczna (1 pkt) Metoda logarytmiczna: Δ w Δ Δ t V Δ P P 1,45 0,100 0,0609 0,0588 1,45 0,220 0,319. w t V Ostatecznie (za wzór i obliczeni a 2 pkt.) Δ P 0,32 W Końcowy zapis: P 1,45 0,32 W (1 pkt). 4. (3 pkt.) Jakich trzeba użyć podstawień, aby zlinearyzować następująca zależność: y x gdzie zmienną niezależną jest x , a zmienną zależną y (1 pkt.). Narysuj wykres ilustrujący tę zależność w nowym układzie współrzędnych (1 pkt.). Jaką wartość ma współczynnik kierunkowy linii uzyskanej w tym nowym układzie współrzędnych (1 pkt). 5 log( ) 10, Właściwe podstawienie, to Y y oraz log( ) X x (1 pkt). y 0 log( x ) Zadanie 4. (1 pkt za poprawny rysunek opis osi i początek wykresu). Współczynnik kierunkowy jest równy k (1 pkt). 5. (3 pkt.) Jakie substancje (nie chodzi o nazwy poszczególnych substancji, ale o ich budowę i nazwę całej ich klasy) tworzą warstwy monomolekularne na powierzchni wody (1 pkt)? Co to jest ciśnienie po- wierzchniowe (1 pkt)? Jaki jest związek pomiędzy napięciem powierzchniowym i ciśnieniem po- wierzchniowym (1 pkt)? Surfaktanty, substancje powierzchniowo czynne; są amfifilowe (mają jedną końcówkę hydrofobową i drugą hydrofilową) (1 pkt.). Ciśnienie powierzchniowe σ p jest równe sile F , jaką molekuły surfaktantu działają na jednostkę długości, li- nii oddzielającej powierzchnię pokrytą surfaktantami i tę, która nie jest pokryta: σ (1 pkt) p Istnieje formalny związek pomiędzy ciśnieniem powierzchniowym σ p i napięciem powierzchniowym wody i wody pokrytej surfaktantem: σ σ σ , p wody wody surfaktatnty gdzie σ wody i σ wody + surfaktanty oznaczają odpowiednio napięcie powierzchniowe wody i wody pokrytej surfaktan- tami (1 pkt). 6. (2 pkt.) Narysuj i opisz elektryczny model zastępczy komórki (1 pkt). Wyjaśnij dlaczego właśnie takich elementów użyto w tym modelu (1 pkt). Poniższy rysunek przedstawia elektryczny model zastępczy komórki i wyjaśnia dlaczego użyto właśnie takich elementów. Właściwości elektryczne komórki dobrze opisują dwa wielkości fizyczne zastępczy opór elek- tryczny R Śr i R C i zastępcza pojemność elektryczna błony C B . dobrze przewodzący płyn śródkomórkowy błona komórkowa o właściwościach izolatora R Śr R C C B C B dobrze przewodząca cytoplazma Rysunek do zadania 6. 2 7. (2 pkt.) Przepuszczalność błony o grubości 9 nm dla jonów sodowych wynosi 10 −14 m/s. Oblicz współ- czynnik dyfuzji przez tę błonę. Wzór 1 pkt, obliczenia i wynik 1 pkt. D Wzór P D P x (1 pkt), x m m 2 D P x 10 9 10 m 9 10 s 14 9 23 (1 pkt). s 8. (4 pkt.) Prawo ciągłości strumienia (kiedy jest spełnione, treść prawa 2 pkt.). Wyjaśnij przy jego pomo- cy, jak zmienia się prędkość przepływu krwi w różnych częściach układu krążenia (2 pkt.). Dobrze spo- rządzony odpowiedni wykres jest punktowany dodatkowo. Ciecz powinna być nieściśliwa, płynąć laminarnie w sztywnym naczyniu (1 pkt). Prawo to mówi, że suma strumieni objętości cieczy wpływających do węzła jest równa strumieni wypływają- cych z węzła (1 pkt). Jego konsekwencją jest następujące równanie: S v const co oznacza, że iloczyn łącznego pola przekroju naczyń i średniej prędkości przepływu cieczy jest stały. Wynika stąd, że krew płynie z duża prędkością przez te obszary układy krążenia, które mają małe łączne pole przekroju poprzecznego (np. aorta) i wolno, tam, gdzie pole przekroju jest duże (np. kapilary) (2 pkt). Można dołączyć rysunek: , 4000 3000 2000 1000 0 20 cm/s 15 10 5 0 v = 0,03 cm/s S a = 4 cm 2 v = 0,02 cm/s S ż = 6 cm 2 Rysunek do zadania 8 . 3 9. (4 pkt.) Oblicz objętość krwi zgromadzonej w tętnicach małego krążenia u człowieka o masie 80 kg. Za- łóż, że 7% masy człowieka stanowi masa krwi, a jej gęstość ma wartość 1080 kg/m 3 . Wykorzystaj dane z poniższego diagramu. Rozkład krwi w krążeniu. Rozkład krwi w krążeniu płucnym 47% Obwodowe Płucne 80% Układ tętniczy Kapilary Układ żylny 7% Masa krwi ma wartość: m 80 kg 0,07 5,6 kg (1 pkt), jej objętość obliczymy ze wzoru: m 5,6 kg V 5,19 (1 pkt). kg d 1,08 Z diagramów wynika, ze w małym krążeniu jest 20% krwi z czego w jego tętnicach (100 – 47 – 7 = 46) 46%, zatem w tętnicach małego krążenia objętość krwi wynosi: V 5,19 0,2 0,46 0,477 (2 pkt.). tmk 10. (2 pkt.) Oblicz liczbę skurczy serca w czasie 2 minut, gdy objętość minutowa serca wynosi 5,9 , a jego objętość wyrzutowa ma wartość 85 cm 3 . 3 5900 cm Liczba skurczy w czasie 1 minuty wynosi: 69 (1 pkt). Zatem w czasie 2 minut ma wartość 138 (1 85 cm 3 pkt). 11. (2 pkt.) Przelicz ciśnienie 15 kPa na mmHg (gęstość rtęci wynosi 13600 kg/m 3 , a przyspieszenie ziem- skie przyjmij jako równe 9,8 m/s 2 ). p p d g h h d g 15000 Pa 0,112 m kg m 13600 9,8 m 3 2 s Zatem ciśnienie to wynosi 112 mmHg (2 pkt.). 12. (3 pkt.) Co to jest potencjał spoczynkowy komórki (np. nerwowej) (1 pkt). Rozkład jonów K + wewnątrz i na zewnątrz neuronu (0,5 pkt.); Określ kierunki transportu dyfuzyjnego (wywołanego różnicą stężeń), elektrycznego (wywołanego różnicą potencjałów elektrycznych) i transportu aktywnego jonów pota- sowych w stanie spoczynku przez błonę komórki (1,5 pkt.). Potencjał spoczynkowy to różnica potencjałów pomiędzy wnętrzem komórki i jej zewnętrzem, gdy komórka jest niepobudzona (1 pkt). W tabeli zebrano wartości stężeń wybranych jonów wewnątrz, c W i na zewnątrz, c Z komórek mięśniowych zwierząt stałocieplnych. 4 c W mmol/ c Z mmol/ Rodzaj jonów c Z / c W Na + 12 145 12:1 K + 155 4 1:39 Inne kationy 0 5 Cl − 4 120 32:1 B − 155 − Inne aniony 8 34 1:4 Zmierzony potencjał spoczynkowy: −90 mV Wystarczyło jednak podać, że potasu jest dużo w cytoplazmie, a mało w płynie śródkomórkowym (0,5 pkt.). Transport dyfuzyjny odkomórkowy (0,5 pkt.). Transport elektryczny dokomórkowy (0,5 pkt.). Transport aktywny dokomórkowy (0,5 pkt.). 5 [ Pobierz całość w formacie PDF ] |
Podobne
|