Valintakokeen kirjallinen analyysi

FYSIIKAN TEHTÄVÄT LÄÄKETIETEEN VALINTAKOKEESSA 2014
Fysiikan tehtävissä menestyminen edellytti kaikkien lukiokurssien perusosaamista. Soveltavuutta ei tänä
vuonna tehtävissä ollut ollenkaan, vaan kaikki tehtävät olivat suoraan opetussuunnitelman oppisisältöjen
mukaisia. Kaikista fysiikan kursseista oli tehtäviä. Fysiikan laskut oli jätetty kokeen loppuun.
Valintakokeelle tyypilliseen tapaan kokeen lopusta löytyi jälleen helpoimmat tehtävät.
Väittämätehtävä 1B sisälsi seuraavia lukiokurssien aiheita:
Kurssi 2. Lämpö.
Kurssista kysyttiin liike-energiaa, potentiaalienergiaa ja työtä. Lisäksi välittämiä oli hydrostaattisesta
paineesta, lämmönsiirtymismekanismeista ja lämpöopin peruslaskuista.
Kurssi 3. Aallot.
Aaltoliikkeen käyttäytyminen kahden aineen rajapinnassa esiintyi kahdessa väittämässä. Lisäksi fotometrian
yksiköitä kysyttiin.
Kurssi 4. Liikkeen lait.
Tehtävissä kysyttiin Newtonin peruslakeja ja kiihtyvyyden jakamista komponentteihin.
Kurssi 5. Pyöriminen ja gravitaatio.
Tästä kurssista ei ollut väittämiä.
Kurssi 6. Sähkö.
Aiheita olivat lyijyakku, Coulombin laki sekä yksinkertainen virtapiiri vastusten rinnan kytkennällä.
Kurssi 7. Sähkömagnetismi.
Kysyttiin oikean käden säännön mukaista sähkövirran synnyttämää magneettikenttää.
Kurssi 8. Aine ja säteily.
Yksi väittämätehtävä oli aineen standardimallista ja toinen aktiivisuuden eksponentiaalisesta vähenemisestä.
Tehtävä 12 oli aine ja säteilykurssin tehtävä. Tehtävä käsitteli gammahajoavan teknetium ytimen
valmistamista molybdeeni-isotoopista. Teknetium on usein käytetty merkkiaine radiologisessa
kuvantamisessa, joten tämä isotooppi on esiintynyt usein myös harjoitustehtävissä. Nyt tuli osata
hajoamislajit sekä ymmärtää metastabiilin tilan tarkoittavan ytimen viritystilaa, jonka purkautuessa ydin
emittoi gammakvantin. Lisäksi tehtävässä laskettiin aktiivisuutta, ytimien lukumäärää ja näiden
eksponentiaalista vähenemistä. Tämä eksponentiaalinen väheneminen onkin ollut valintakokeen
kestosuosikki esiintyen lähes vuosittain.
Tehtävä 13 liittyi kurssiin 4 liikkeen lait. Tehtävässä luettiin kuvaajalta suurin arvo sekä graafisella
integroinnilla määritettiin voiman impulssia. B-kohdassa laskettiin impulssiperiaatteella loppunopeutta.
Tehtävässä tuli olla tarkkana liikemäärän muutoksen kanssa ja huomata, että liikkeen suunta vaihtuu.
Tehtävässä 14 laskettiin ensin kemiaa sivuten konsentraatiota, mutta sen jälkeen rasvapisaran vapaata
sedimentaatiota sekä sentrifugointia. Tehtävä oli kuin suoraan vanhasta valintakoekirja Galenoksesta, joten b
ja c kohdissa tarvittavat nopeuden kaavat sai suoraan kaavaliitteestä. Toki nopeuden kaavojen johtaminen
voimayhtälöistä on peruslaskua kursseista 4 liikkeen lait sekä sentrifugoinnin osalta kurssista 5 pyöriminen
ja gravitaatio.
Tehtävä 15 oli helppo peruslasku painosta sekä voimayhtälöistä Newtonin II lain mukaan.
Tehtävä 16 liittyi voimaan ja voiman momenttiin. Tehtävässä laskettiin momentin avulla hauislihas tehtävää.
Vastaava tehtävä löytyy lähes joka lukiokirjasta esimerkkinä.
Tehtävässä 17 laskettiin ideaalikaasulakien mukaan. Ideaalikaasulait käsitellään kurssissa 2 lämpö (sekä
kemiassa).
© Valmennuskeskus
KEMIAN TEHTÄVÄT LÄÄKETIETEEN VALINTAKOKEESSA 2014
Kemian osio oli selvästi viimevuotista helpompi. Tehtävät olivat monipuolisia, ja laskujen osuus oli viime
vuodesta poiketen merkittävä. Myös kemian pisteiden (36 pistettä tehtävistä + 10 kemian monivalinnoista)
osuus kokonaispisteistä (128) oli normaali, viime vuonnahan koe oli selvästi fysiikkapainotteinen. Vaikka
varsinaista erillistä aineistoa ei ollut, kolmessa kemian tehtävässä tehtävänannon yhteydessä annettu pitkä
teoriateksti oli merkittävässä osassa tehtävien ratkaisussa.
Kemian monivalinnoissa (tehtävä 1C) ei ollut oheisaineistoa, vaan ne pohjautuivat puhtaasti lukioteoriaan.
Kysymykset testasivat sekä happojen ja emästen perusteiden että happamoitumisen ja rehevöitymisen
ympäristökemian tuntemusta. Jälkimmäisissä asioissa biologian ympäristöekologian (BI3) kurssin osaaminen
oli keskeisessä roolissa.
Orgaaninen kemia on ollut pääsykokeessa lähes joka vuosi esillä ja tänäkin vuonna orgaanisesta kemiasta oli
odotetusti tehtävä (tehtävä 2). Tehtävätyyppi oli pääsykokeessa uusi, mutta kyseessä oli
ylioppilaskirjoituksista ja Valmennuskeskuksen harjoituskokeista tuttu reaktioketjutehtävä, jossa piti
lähtöyhdisteestä ja annetuista reaktiotyypeistä päätellä, millaisia yhdisteitä syntyy. Perusreaktiotyypit
(substituutio, eliminaatio, additio) olivat keskeisiä, lisäksi kysyttiin esteröitymistä ja sekundäärisen alkoholin
hapettumista ketoniksi. Osassa additioreaktioita tuli hallita Markovnikovin sääntö.
Spektroskooppiset tutkimusmenetelmät olivat esillä kahdessa kemian tehtävässä. Tehtävässä 8 esiteltiin
kolmiulotteisen rakenteen tutkimista ympyräpolarisoidun valon avulla ns. dikroismispektroskopialla. Teoriaa
ei esitetä lukiokirjoissa, mutta pitkässä johdannossa oli selostettu kaikki tarpeellinen vaadittua laskukaavaa ja
sen käyttöesimerkkiä myöten. a-kohdassa piti laskea proteiinin aminohappojen määrä. Tulos saatiin suoraan
annettuun kaavaan arvoja sijoittamalla, vaikeutta aiheutti oikean yksikön pyörittäminen. b-kohdan lasku oli
työläämpi, ja siinä piti päättelemällä ja kaavaa muokkaamalla saada oikea kaava, jotta voitiin ratkaista
proteiinin alfakierteen ja satunnaisvyyhdin osuudet.
Tehtävä 9 oli biokemian tehtävä, joista kemiaan liittyvät 9a ja 9b olivat pH-laskuja sekä 9d elimistön
hiilihappopuskurin teoriaa. Biologiaan liittyvät kohdat 9c, 9e ja 9f (aineiden kuljetus elimistössä,
aineenvaihdunta). Laskuista 9a oli pH-muunnos ja 9b puskuriliuoskaavaan sijoitus. Tiedekunnan alustavassa
mallivastauksessa ovat merkitsevät numerot väärin, molemmissa tehtävissä vastaus tulisi antaa kahdella
merkitsevällä numerolla (logaritmisissa yksiköissä, kuten pH ja pKa, vain desimaaliosan numerot ovat
merkitseviä).
Tehtävä 10 perustui myös spektroskopiaan, nyt tutumpaan spektrofotometriaan. Avainasia helpohkossa
tehtävässä oli tehtävänannossakin mainittu absorbanssin ja näytteen konsentraation suoraan verrannollisuus.
Taulukosta luettiin standardisuoran kulmakerroin ja sen avulla määritettiin annetusta absorbanssista
näyteliuoksen tilavuus, josta saadaan hemoglobiinin konsentraatio.
Tehtävä 11 oli tehtävän 8 ohella kokeen vaativin kemian tehtävä pitkän ja paljon aineistoa sisältävän
tehtävänannon vuoksi. a-kohdassa tehtiin kompleksometrinen titraus, jolla selvitettiin näytteen Ca2+- ja Mg2+ionien massat. Itse laskut olivat titraustehtävien tapaan peruskonsentraatiopyörittelyjä, mutta vaikeutta lisäsi
tehtävänannossa annettujen lukuarvojen suuri määrä sekä tehtävässä käytetty lukiokirjoissa varsin vähän esillä
ollut takaisintitraus-menetelmä, jossa ensin lisätään liuokseen ylimäärä ainetta, reagoimatta jäänyt aine
titrataan ja reagoineen aineen määrä lasketaan erotuksena. Toisaalta tapa oli monille tuttu viime vuoden
pääsykokeesta (tehtävä 9). b-kohta oli suolahapon pH-lasku, jossa piti lähinnä olla tarkkana
massaprosenttisuuden kanssa.
Tehtävä 17 oli helppo kaasulasku (myös fysiikan aihealue siis), jossa laskettiin happikaasun riittävyyttä eri
paineissa. Tehtävässä piti tajuta, että happikaasu on samassa lämpötilassa pullossa ja happinaamarissa, jolloin
tapahtuu isoterminen eli vakiolämpötilainen tilanmuutos, jolle p1V1 = p2V2.
© Valmennuskeskus
BIOLOGIAN TEHTÄVÄT LÄÄKETIETEEN VALINTAKOKEESSA 2014
Kevään 2014 koe erosi jälleen kerran merkittävästi edellisen kevään kokeesta ja sai varmasti osan
hakijoista hämilleen. Kokeessa ei ollut laajaa aineistoa, kuten edellisenä vuonna ja tehtävät olivat
selkeästi suoralinjaisempia.
Tehtävä 1 oli monivalintatehtävä, joka oli jaettu alaosiin A – C niin, että osio 1A käsitti biologiaan,
osio 1B fysiikkaan ja osio 1C kemiaan liittyviä tehtäviä.
Jokainen alaosio (A – C) oli 10 pisteen arvoinen, joten tehtävästä sai kokonaisuudessaan 30 pistettä.
Väärästä valinnasta ja vastaamatta jättämisestä meni molemmista -0,5 pistettä, joten jos
valintakokeessa oli aikaa, kannatti tähän tehtävään edes yrittää vastata.
Tehtävässä 1Aa oli kaksi virheitä sisältävää kuvaa hormonaalisesta viestinnästä ja tähän liittyviä
väittämiä. Väittämät 1. ja 5. olivat pääteltävissä helposti oikeaksi lukiokirjasarjojen avulla. Nämä
väittämät käsittelevät aivolisäkkeen hormonieritystä sekä siihen liittyvää negatiivista palautesäätelyä.
Myös väittämät 6. ja 11. ovat helpohkoja, sillä lukiokirjasarjoissa mainitaan hormonien
kulkeutuminen kohdekudoksiin verenkierron välityksellä. Väittämä 2. sen sijaan oli hieman
hankalampi, sillä tehtävään liittyvissä kuvissa mainittiin olevan virheitä. Tällöin hakija saattoi
miettiä, että onko FSH glykoproteiini vai ei. Tämä asia ei myöskään selviä kaikista lukiokirjasarjoista.
Aivolisäkkeen etulohkon tuottamat hormonit sisältävät proteiini- /peptidikomponentin, joten niiden
reseptorit sijaitsevat solukalvolla. Tällöin tieto hormonin sitoutumisesta reseptoriinsa välittyy solun
sisään erilaisten signaalireittien avulla ja signaalireiteissä on toisiolähettejä. Väittämän 2.
oikeellisuudesta seuraa siis väittämän 3. oikeellisuus. Väittämät 7. ja 8. liittyvät myös hormonien
reseptoreihin, mutta tässä tapauksessa kyseessä on rasvaliukoinen hormoni, jonka reseptori sijaitsee
solun sisällä ja biologiset vaikutukset syntyvät, kun reseptori-hormoni-kompleksi sitoutuu
kohdegeeniensä säätelyalueille. Väittämä 4. osoittautuu vääräksi, koska testosteronin tuotantoa
stimuloiva hormoni ei ole FSH. Väittämässä 9. tulee muistaa, että karkeassa solulimakalvostossa
(=RER) syntetisoidaan proteiineja ja progesteroni ei ole proteiini-/peptidihormoni.
Alaosiossa 1Ab- ja c-kohdat liittyivät perinnöllisyyteen ja risteytystehtäviin. Lisäksi kohta d liittyi
kasvien jalostukseen sekä kohta e kasvisolujen aineenvaihduntaan.
1Af ja g olivat solusyklitehtäviä, jotka olivat pääteltävissä lukiokirjasarjojen avulla. Näistä tehtävä g
kannatti ratkaista poissulkemalla vaihtoehtoja. Solun mitoottinen jakautumisvaihe (M) on kestoltaan
lyhin, joten tässä kuvassa sitä vastaa sektori c. G1-vaihe tulee jakautumisvaiheen jälkeen, joten sitä
vastaa sektori d.
Lukiokirjasarjoissa solun jakautumiseen lasketaan kuuluvan neljä vaihetta: profaasi (=esivaihe),
metafaasi (=keskivaihe), anafaasi (=jälkivaihe) ja telofaasi (=loppuvaihe). Kohdassa g etsittiin siis
soluja, jotka ovat metafaasissa tai anafaasissa. Tällöin tumakotelo on siis jo hajonnut ja kromosomit
näkyvät kahden kromatidin muodostamina rakenteina. Kaikki kromosomit ovat asettuneet jakotasoon
sukkularihmojen avulla niin, että sisarsentromeerit ovat jakotason kummallakin puolella. Anafaasissa
sisarkromatidit irtoavat ja erkanevat toisistaan, kun sukkularihmat liikuttavat niitä kohti vastakkaisia
napoja. Jos sisarkromatidit ovat saavuttaneet napansa, tumakotelo on alkanut rakentua tai
kromosomien kromatidien kierteisyys on alkanut purkautua, ollaan jo telofaasivaiheessa. Kohta g
kannattaa ratkaista poissulkemalla vaihtoehtoja. Ensinnäkin vaihtoehdoissa on ainoastaan kuvat AG, joten H- ja I-kuvia ei kannata lainkaan tarkastella. Seuraavaksi voidaan päätyä oikeaan ratkaisuun
usealla eri tavalla. Yksi mahdollinen tapa on huomata, että C-kuva esittää todennäköisesti munasolun
meioosia, jossa ensimmäinen jako on tapahtunut loppuun ja toinen jakautuminen on pysähtynyt
metafaasi2-vaiheeseen. Tähän viittaisi solun ulkopuolella oleva jäännöskappale (=polar body).
Tällöin päätyy heti oikeaan vastaukseen, sillä C-kuva löytyy ainoastaan vaihtoehdosta 39. Toinen
© Valmennuskeskus
vaihtoehto on lähteä liikkeelle D-kuvasta, joka esittää profaasivaiheessa olevaa solua. Tällöinkin
päätyy nopeasti oikeaan ratkaisuun, sillä vaihtoehto 39 on ainoa, jossa ei ole D-kuvaa.
Tehtävä 3 liittyi ihmisen biologiaan ja tarkemmin rajattuna ruuansulatukseen. Tässä tehtävässä oli
varmasti useita kohtia, joissa lukiokirjasarjat saattavat erota toisistaan. Tällöin yli lukiotason menevä
tieto on varmasti auttanut hakijaa, koska valintakokeessa ei ollut aineistoa mukana. A-kohdassa
kysyttiin mihin solu tarvitsee E- ja B-ryhmän vitamiineja. E-ryhmän vitamiinit ovat rasvaliukoisia
vitamiineja ja niillä on erittäin keskeinen merkitys rasvaliukoisten rakenteiden kuten biologisten
kalvojen hapettumisen suojaamisessa eli ne ovat antioksidantteja. B-ryhmän vitamiinit sen sijaan ovat
vesiliukoisia ja niitä tarvitaan mm. solun aineenvaihdunnassa toimivissa entsyymeissä osina
(=koentsyymeinä). Esimerkiksi soluhengityksessä keskeinen NAD+ sisältää niasiinia, joka on B3vitamiini.
B-kohdassa piti mainita neljä tapahtumaa, joita parasympaattinen hermosto stimuloi energiapatukan
syömisen jälkeen. Parasympaattinen hermosto lisää juoksevan eli seroosin syljen eritystä, joka
sisältää hiilihydraattien pilkkoutumiseen tarvittavaa amylaasientsyymiä. Lisäksi se lisää muidenkin
ruuansulatuskanavan nesteiden erittymistä eli maha-, haima- ja sappinesteen eritys lisääntyy.
Vastausanalyysissa oli mainittu myös peristaltiikan eli mahasuolikanavan liikkeen lisääntyminen
sekä verenkierron vilkastuminen.
C-kohta vastattiin optiselle lomakkeelle niin, että rastittiin KYLLÄ/EI-vaihtoehto niiden yhdisteiden
kohdalle, joita maksa pystyy/ei pysty tuottamaan energiapatukan sisältämistä ravintoaineista. Maksa
pystyy tuottamaan ketoaineita, triglyserideja, kolesterolia, lipoproteiineja, ureaa ja fibrinogeenia.
Maksa ei pysty tuottamaan muita taulukon yhdisteitä ja nämä voidaan jaotella hormoneihin,
entsyymeihin sekä ravintoaineisiin ja muihin aineisiin. Hormoneista: insuliinia ja glukagonia tuottaa
haima, erytropoeitiinia (EPO) munuaiset, glukokortikoideja lisämunuaisen kuorikerros, gastriinia
mahanportin soppi ja pohjukaissuolen alku, melatoniinia käpyrauhanen, oksitosiinia
hypotalamuksen alueella sijaitsevan solut, adrenaliinia (myös välittäjäaine) lisämunuaisen ydin,
somatotropiinia aivolisäkkeen etulohko ja kolekystokiniinia ohutsuolen limakalvo. Maksa ei
myöskään tuota seuraavia ruuansulatukseen osallistuvia entsyymejä (suluissa erityspaikka):
amylaasia (sylki ja haimaneste), pepsiiniä (mahaneste) ja laktaasia (ohutsuolen limakalvo).
Ravintoaineista ja muista aineista voidaan todeta, että tärkkelys on kasvien varastopolysakkaridi, kun
taas glykogeeni olisi maksassa tuotettu varastopolysakkaridi. Sakkaroosi, laktoosi ja maltoosi ovat
disakkarideja, jotka pilkkoutuvat ruuansulatuskanavassa sakkaraasientsyymin vaikutuksesta
monosakkarideiksi. Sakkaroosi on myös ns. tavallinen sokeri, joten sitä ei tuoteta maksassa. Fruktoosi
on monosakkaridi, jota syntyy esimerkiksi sakkaroosin pilkkoutuessa. Ihmisellä maksa voi edelleen
syntetisoida fruktoosia liittämällä siihen fosfaattia, mutta maksa ei siis tuota fruktoosia.
Tehtävä 4 liittyi myös ihmisen biologiaan ja tarkemmin ottaen hengitykseen. Tehtävässä piti mainita
tahdosta riippumattomat tekijät ja mekanismit, jolla hengitystehokkuutta säädellään. Aiheen käsittely
eroaa melko huomattavasti eri lukiokirjasarjojen välillä, joten tässäkin tehtävässä yli lukiotason
menevästä tiedosta oli hyötyä. Useat elintoimintoja säätelevät keskukset sijaitsevat aivorungon
alueella. Keuhkotuuletusta säätelee hengityskeskus, joka sijaitsee ydinjatkeessa ja avustavia osia
aivosillassa. Aivokuori stimuloi hengityskeskusta jo ennen lihastyön aloitusta ja myös lihastyön
aikana (valmistaa lihaksia tulevaan happimenekkiin). Aivokuorelta lihaksiin menevistä signaaleista
osa kulkee hengityskeskukseen. Lihastyön aikana lihaksista, jänteistä ja nivelistä (proprioseptorit)
lähtee hengityskeskusta aktivoivia signaaleja. Sympaattinen hermosto vaikuttaa adrenaliinin kautta
hengityskeskukseen stimuloivasti (esim. kipu, stressi ja voimakkaat tunteet). Hengityksen
humoraalinen säätely tapahtuu hiilidioksidin, vety-ionien ja hapen avulla (hapella heikko vaikutus).
+
Hengityskeskuksessa sijaitsee alue, joka reagoi herkästi CO - ja H - muutoksille. Kun näiden
2
pitoisuudet nousevat, keskushermostosta lähtee hengitystä stimuloivia impulsseja hengityslihaksiin.
© Valmennuskeskus
Kaulavaltimon haarautumiskohdassa sekä aortan kaaressa sijaitsee reseptoreita, jotka tarkkailevat
valtimoveren O - ja CO -pitoisuutta. Mikäli O2-pitoisuus laskee tai CO2-pitoisuus kasvaa,
2
2
reseptoreista lähtee hengitystä tehostavia impulsseja hengityskeskukseen. Myös lämpötilan nousu
stimuloi suoraan hengityskeskusta.
Tehtävä 5 käsitteli hammasta. A-kohdassa oli hampaan rakenteesta nimettävä 4 osaa, joista jokainen
oli 0,5 pisteen arvoinen. Nämä olivat lukiokirjasarjojen perusteella ratkaistavissa.
Tehtävä 6 liittyi hermoimpulssin siirtymiseen synapsiraon yli ja sen aiheuttamiin muutoksiin
vastaanottajasoluissa. Tässä tehtävässä lukiokirjasarjojen erot varmasti taas korostuivat ja yli
lukiotason menevästä tiedosta oli ehdottomasti hyötyä hakijalle! Tehtävästä 6 teki haasteellisen myös
se, että vastaustila oli vastausanalyysissa mainittuihin asiakohtiin verrattuna hyvin pieni. Tässä
tehtävässä hakijan tuli siis pystyä vastaamaan lyhyesti ja ytimekkäästi sekä vain siihen mitä kysyttiin.
Kannatti siis lähteä suoraan liikkeelle välittäjäaineen vapautumisesta synapsirakoon eikä suinkaan
tarinoida siitä, mitä tapahtuu hermosolussa ennen välittäjäaineen vapautumista. Vastausanalyysin
kohdat 4., 7. ja 8. puuttuivat varmasti useilta hakijoilta, koska näiden käsittely jää lukiokirjasarjoissa
selkeästi vähemmälle ja toisaalta tehtävänannon perusteella etenkin kohta 8. oli haastava keksiä.
Kohdassa 4. mainittu Na+/K+-ATPaasi on hyvin keskeinen ionipumppu elimistön kaikissa soluissa,
mutta tätä ei käsitellä kaikissa lukiokirjasarjoissa.
Valintakokeeseen oli pitkästä aikaa otettu myös lihaksia mukaan. Tehtävässä 7 piti tietää taulukossa
mainituille anatomiselle rakenteille tyypillinen lihaskudostyyppi. Tässä tehtävässä oikeasta
vastauksesta sai 0,5 pistettä ja väärästä vastauksesta -0,5 pistettä. Vastaamatta jättäminen tuotti 0
pistettä, joten hakijan kannatti vastata niihin kohtiin, joista oli ehdottoman varma. Taulukossa on
useita selkeitä anatomisia rakenteita, kuten hauislihas, sydämen seinämä ja epäkäslihas. Nämä ovat
pääteltävissä lukiotietojen perusteella. Toisaalta taulukosta löytyy myös muutama haasteellinen
rakenne, kuten pallea, ruokatorven yläosa ja ihokarvan kohottajalihas, joita ei välttämättä kaikissa
kirjasarjoissa ole käsitelty. Mukaan oli otettu myös hiussuoni, joka ei sisällä lainkaan lihassoluja!
© Valmennuskeskus