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MPP Klebl (Subject) / MPP Vl Klebl (Lesson)

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  • Knöllchenbakterien: 3 Unterschiede zwischen Bakterium und Bakteroid? Bakterium: aktive Zellteilungkeine N2 FixierungBakteroid:begrenzte ZellteilungN2 Fixierungmorphologisch differenziert
  • Nennen Sie 3 Anpassungsmechanismen, die im Knöllchen für die Absenkung des freien O2 nötig sind bzw die das Leben mit wenig O2 erlauben? Wofür ist jeweils das Bakterium zuständig, wofür die Pflanze? - O2-Barierre (variable Permeabilität) durch Kork: von der Pflanze- Leghämoglobin der Pflanze: Fe-haltiges Protein, welches überschüssiges O2 bindet (O2-Puffer- Cytochrom-Oxidase des Bakteroids. hoch O2 affin-> ermöglicht effektive Atmung des Bakteriums bei niedrigem O2- Partialdruck-> bei bekterieller Nitrogenase (=O2 empfindlich) kommt kein O2 mehr an
  • Der FixL/FixJ-Sauerstoffsensor misst den Sauerstoffgehalt an der Bakteroidmembran. Wozu? Wie funktioniert die O2-Erkennung und die Signalweitergabe? - Messung erfolgt, da die Nitrogenase-Aktivität start Sauerstoff-empfindlich ist -> wenn O2 Partialdruck abgesenkt: wird in Bakteroid die FixL/FixJ-Kaskade angeschaltet-> Gene für N-Fixierung werden aktiviert- Hämprotein FixL sitzt in der Bakteroid-PM und phosphoryliert sich selbst-FixL phosphoryliert anschließend FixJ -> FixJ wander in Kern und bindet an die DNA- Aktivierung von Genen der N-Fixierung- Bindung von O2 an FixL inhibiert dessen Kinaseaktivität
  • Aus wie vielen verschiedenen Proteinen besteht der Nitrogenasekomplex? aus 2: Dinitrogenase (Heterotetramer) und Dinitrogenase-Reduktase (Homodimer)
  • Nennen Sie 4 Substanzen oder Substanzklassen, die aus Inosit synthetisiert werden - Galactinol: Raffinose, Verbasciose, Stachyose -> C-Transport- Galakturonat: Apiose -> Zellwandbausteine- Ascorbinsäure -> Antioxidans- Phytat -> Phosphat-Speicher- Phosphatidylinosit -> Membranstruktur
  • Nennen Sie die Funktion der vir-Gene virA: RezeptorvirB: KanalproteinvirE: DNA-Einzelstrang-BindeproteinvirD1: HelikasevirD2: NukleasevirG: Tx-Faktor, reguliert vir-Gene
  • Schreiben Sie die Gleichung der N-Fixierung mit allen beteiligten Komponenten N2 + 16ATP + 8e- + 8H+ ---> 2NH3 + H2 + 16ADP + 16Pi
  • Was sind die Reaktionen einer Pflanze auf Nod-Faktoren? - Umbau des Cytoskeletts in den Wurzelhaaren- Umorientierung des Ca2+ - Gradienten in den Wurzelhaaren- Expression der frühen (early) Nodulin-Gene (ENOD-Genes)- Veränderung der Ionenströme und des Potentials an der PM
  • Welche Membran welcher Zelle bildet bei der symbiontischen Stickstofffixierung den Infektionsschlauch? Membran der Wurzelhaarzellen
  • Können frei lebende Knöllchenbakterien N2 fixieren? Nein, da ihnen das Malat fehlt, das sie von der Pflanze bekommen- O2-Konzentration kann frei nicht runterreguliert werden, das übernehmen ebenfalls die Pflanzenzelllen Problem: Nitrogenase extrem O2 empfindlich -> niedrige O2 Bedingungen nötig Pflanze: C-GerüstBakteroid: N-Verbindungen
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  • Wie erfolgt die partielle Inaktivierung der SPS (Saccharose Phosphat Synthase)? Ist diese Inaktivierung reversibel? Warum darf die SPS nicht vollständig gehemmt werden? - Partielle Inaktivierung durch Phosphorylierung: durch SPS-Kinase unter ATP-Verbrauch- reversibel: SPS-Phosphatase spaltet Pi wieder ab- Darf nicht vollständig gehemmt werden, da Hemmung nach sich zieht, das zu viele mit Phosphat konjugierte Intermediate entstehen -> negativ rückwirkend auf Photosynthese-Effizienz
  • Nennen Sie die Gene bzw Proteine des Mannit-Stoffwechsels, die bei Salzstress in ihrer Expression bzw Aktivität reduziert werden - Mannit-Dehydrogenase: Expression gehemmt -> Mannit nicht zu Mannose-> nicht verstoffwechselt- Saccharose-Phosphat-Synthase: partiell inaktiviert
  • In welchem Organ der Pflanze erfolgt die Synthese von Mannit, in welchem Organ wird Mannit bei Salzstress/Trockenstress akkumuliert? - Synthese in den Blättern (=Source, Verteilung über Phloem)- Akkumulation in der Wurzel bei Salz-/Trockenstress -> nicht verstoffwechselt, als Osmolyt gespeichert
  • Warum nutzen Pflanzen lineare Polyole? - energiereicher als der entsprechende Zucker- chemisch intert, d.h. weniger reaktiv- extrem gut löslich in Wasser
  • Nennen Sie 4 wichtige Funktionen, die lineare Polyole in Pflanzenzellen haben - Energiespeicher, Verfügbarkeit von Reduktionsäquivalenten -> Pentosephosphatweg- Compatible Solutes (Osmolyt)-> Prolin-  Speicher- & Transportform -> Saccharose- Als stark reduzierte Substanz eignen sie sich als Schutz vor Oxidation -> Ascorbat - Energiespeicher- Compatible Solutes- Transportform- Speicherform- als Zuckerausstauschstoffe
  • Zeichnen Sie die Strukturformel von Sorbit und nennen Sie die Aldo-Hexose aus der diesser Zucker entsteht aus Glucosesieht aus wie Glucose nur oben mit Alkohol (CH2OH) statt Aldehyd (COH)Glucose ------------------------------> Sorbit (Glucit)              NADPH/H+ -> NADP+

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