Midterm

9 Pages
153 Views
Unlock Document

Department
Biological Basis of Behavior
Course
BIBB 109
Professor
Felicity Paxon
Semester
Spring

Description
BBB109 2013 Exam 1           Name______________________________________________________                                                       TA_________________________________________________________ 1. (4 points) If we were able to increase the relative permeability to sodium, rltive to  postassium, in a normal neuron, then how would this affect the membrane’s resting  potential? (Choose one answer and provide a one sentence explanation for your answer) (a) The resting potential would decrease (b) The equilibrium potential for sodium would increase (c) The resting potential would increase (d) None of the above (e) Two of the above are correct Answer:  c. The equilibrium potential for sodium is more positive than the resting  potential in a normal neuron. Thus if you were to increase the permeability to sodium  across the membrane then this would bring the resting potential closer towards sodium’s  equilibrium potential, which results in increasing the resting potential (see Goldman  equation). However, this would not affect the equilibrium potential for sodium (see Nerst  equation). 2. (9 points) You are studying an unusual neuron that has the following equilibrium  potentials for sodium, potassium, chloride, and calcium:   E(Na+) = +40, E(K+) =  ­50 ,  E(Cl­) = ­40.  If you hold the membrane potential at each of the following values with  voltage clamp, in which direction would each of the above ions move? Complete the  table writing IN, OUT, or NO NET MOVEMENT where it applies. Vm Na+ K+ Cl­ +50 +10 ­50 Vm Na+ K+ Cl­ +50 Out Out In +10 In Out In ­50 In No net movement Out 3. (4 points) If you were to double the concentration of extracellular potassium, that  would result in which of the following (select and answer and provide a one sentence  explanation): (a) it would hyperpolarize the cell membrane (b) it would have no effect on the resting potential of the cell membrane (c) it would depolarize the cell membrane (d) it would have no effect on the equilibrium potential for potassium  (e) none of the above (f) two of the above are correct Answer:  c BBB109 2013 Exam 1           Name______________________________________________________                                                       TA_________________________________________________________ If you were to double the outside concentration of potassium this would make the  equilibrium potential for potassium more positive, which would result in a more positive  resting membrane potential (see Nerst and Goldman equation).  This means that the  membrane would be depolarized. 4. (6 points) Select the ways in which neurons and glial cells in the brain differ (select all  that apply). a. There are 10 times more glia than neurons in the brain. b. Only neurons can buffer high K+ concentrations c. Neurons specialize in transmitting information via action potentials and glia cells do  not. d. Neurons have synapses that release neurotransmitters to other neurons, and glia do not. e. Glia cells conduct electrical impulses via action potentials at a much slower speed than  neurons 5. (6 points) You are recording the membrane potential from a presynaptic neuron and its  postsynaptic cell target. Based on the pattern of action potentials, please decide whether  the tramission of action potentials are mediated by synapses that are chemical, electric,  or either in the following set of examples. Presynaptic neuron Postsynaptic neuron A. _______________________ B. _______________________ BBB109 2013 Exam 1           Name______________________________________________________                                                       TA_________________________________________________________ C.                                                                                                                            ______________________ Answers: A.  Either B. Chemical C. Chemical 6.  (4 points) During an action potential, which of the following changes? (Choose all that  apply) (a) membrane potential (b) equilibrium potential of K+ and Na+ (c) only the equilibrium potential of Na  (d) resting membrane potential (e) Conductance of leak channels Answer:  (A)   Vm of cell membrane changes during an action potential (moving from  negative to positive to negative again; Ex.  ~­65mv to ~+50mv to ­80mV to ­65mV). The  overall ion concentrations between the inside and the outside of the cell membrane do not  change significantly during an action potential. 7. (4 points) If you inject a short pulse of positive current into a neuron during its  absolute refractory period, which of the following could happen? Justify your answer in  one sentence. (a) It will fire another action potential immediately (b) It will fire an action potential that is delayed by about 5 ms (c) It will not fire an action potential (d) all of the above could happen Answer: (C)  It will not fire an action potential because during the absolute refractory  period the voltage­gated sodium channels are closed and thus cannot generate another  BBB109 2013 Exam 1           Name______________________________________________________                                                       TA_________________________________________________________ action potential at that time. 8. (6 points) You are examining the properties of a cell membrane that only has sodium  and potassium ion channels. The permeability of each channel to either sodium and  potassium is equal. Initially, you are able to keep all of the ion channels completely  closed and thus the Vm is 0mV. Using the concentrations of sodium and potassium ions,  you calculate that the EK = ­80mV and the ENa = +50mV. Keeping the membrane at 0  mV with voltage clamp, you first open only the sodium channels and measure the initial  flow rate for sodium through its channels. After closing the sodium channels, keeping the  membrane at 0 mV, you now open only the potassium ion channels and measure the  initial flow rate for potassium ions through its channels. Would you find that potassium  has a slower, faster, or equal flow rate compared to sodium’s flow rate? Briefly explain  why (1­2  sentences maximum).  Answer: Potassium’s initial flow rate will be faster. Potassium has a greater driving force  than sodium if the membrane potential is at 0mV. You can prove this to yourself using  the equation, DF= 0­(­80)= +80; DF2=0­50= ­50 Potassium currents will be larger and  have a faster flow rate through the ion channel. 9. (7 points) You are conducting biochemistry studies on a foreign planet. You find that  the properties of cell membranes in neurons are all identical to Earth except that sodium  does not form the typical ion­water complex. Instead it prefers to remain alone, without  any water of hydration. How would you predict this to affect its interaction with  potassium channels on this foreign planet? How would the resting membrane potential in  a normal neuron be affected? (1 sentence each) Answer:  If the sodium ion did not form ion­water complexes, then it would be small  enough to pass through the potassium channel pore. The potassium channels would no  longer be selective to just potassium. Since sodium would be allowed to pass through  potassium channels as well (i.e., increasing its permeability), this would result in a more  positive resting membrane (i.e., a depolarized membrane). 10. (6 points) Imagine a ligand­gated ion channel in a cell that binds the neurotransmitter  “L” When the channel opens it conducts two ions, ion M­ and ion N+.  The equilibrium  potential for ion M­ is ­50mV.  The equilibrium potential for ion N+ is +30mV.  The  BBB109 2013 Exam 1           Name______________________________________________________                                                       TA_____
More Less

Related notes for BIBB 109

Log In


OR

Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


OR

By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.


Submit