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Mikrobiologie (Fach) / Fragen (Lektion)
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- Nennen Sie spezifische Merkmale für belebte Systeme. Offene Systeme:Metabolismus (Stoffwechsel)Kommunikation Reproduktion:WachstumVermehrung Entwicklung:(individuelle) DifferenzierungEvolution (der Art/Spezies)
- Wie heißen die drei Domänen (=oberste Hierarchie des biologischen Lebens) der Organismen und auf welcher Basis werden diese voneinander unterschieden? Bacteria Archaea Eukarya Unterscheidung auf Basis von Sequenzvergleichen der rRNA (ribosomalen RNA), Unterscheiden sich auf Basis von zellulären Strukturen
- Beschreiben Sie den Aufbau der Zellmembran Aufbau der Zellmembran: Phospholipid-Doppelschicht („lipid bilayer“) „zweidimensionale Flüssigkeit“
- Beschreiben Sie die drei wesentlichen Funktionen der Zellmembran Permeabilitätsbarriere →Verhindert das Auslaufen und wirkt als selektive Barriere für den Transport von Nährstoffen in die Zelle und aus der Zelle heraus Proteinverankerung→Sitz vieler Proteine, die am Transport, bioenergetischen Vorgängen und der Chemotaxis beteiligt sind Energiekonservierung („protonenmotorische Kraft“)→Ort, an dem die protonenmotorische Kraft erzeugt und verbraucht wird
- Nennen Sie die beiden Transport-Arten von Molekülen und Substraten über die Zellmembran Einfach Diffusion Carrier-vermittelter Transport
- Einfache Diffusion geschieht durch Poren oder Kanäle in der Zellmembran. Triebkraft für die Diffusion ist der Unterschied zwischen extra- und intrazellulärer Substratkonzentration, es gibt keine Kopplung an eine (zusätzliche) „Energiequelle“.
- Wie funktioniert ein carrier-vermittelter Transport? die Bindung des Substrats induziert auf der einen Seite der Membran eine Änderung der Konformation des Carriers, die die Freisetzung des Substrats auf der entgegengesetzten Seite bewirkt.
- Carrier-Systeme bei Prokaryoten nutzen als treibende Kraft zwei verschiedene Energiespeicher. Welche sind das? PMK-gekoppelte Carriersysteme: protonenmotorische Kraft, um Substrate zu transportieren. ATP-gekoppelten Carriersystemen: ATP als Energiespeicher
- PMK-gekoppelte Carriersysteme nutzen die protonenmotorische Kraft, um Substrate zu transportieren. Wie? Ein Proton wird hierfür in das Zellinnere transportiert. Beim Symporter wird ein Proton mit dem Substrat in die Zelle transportiert, beim Antiporter wird ein Proton in die Zelle transportiert, um den Transport von z.B. Natrium nach außen zu ermöglichen.
- Bei ATP-gekoppelten Carriersystemen wird ATP als Energiespeicher genutzt. Wie? Dabei bindet das Substrat an ein Substratbindeprotein, wird über ein Transmembranprotein transportiert und durch die Spaltung von ATP freigesetzt.
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- Transport durch die Zellmembran Einfache Diffusion lineare Abhängigkeit von extrazellulärer Substratkonzentration geringe Substratspezifität zB Molekülgröße keine spezifische Inhibition für im Überschuss vorhandene Substrate
- Transport durch die Zellmembran Carriervermittelt Sättigungskinetik - erst steil linear dann konstant hohe Substratspezifität, da spezifische Bindung spezifische Inhibition eher für knappe Substrate
- Wie kann die Weitergabe eines Plasmids von einer BakterienZelle zur anderen erfolgen? vertikal - bei der Zellteilung von der Mutter auf die Tochterzelle (Segregation) horizontal - eher zufällig durch Aufnahme freier DNA aus der Umwelt (Transformation) effizient durch gezielte Übertragung (Konjugation)
- Carrier-Systeme bei Prokaryoten wichtigste Funktionsprinzipien PMK gekoppelte Carrier-systeme (Sym & Antiporter) ATP- gekoppelte Carriersysteme (ABC-Systeme)