Biologie (Fach) / Grundlagen der Biologie (Lektion)
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- Wechselzahlen ( Reaktionsgeschwindigkeit ) wie viele Substrate bei einem Substatüberschuss von einem einzigen aktiven Zentrum pro zeiteinheit umgsetzt werden können Sättigung ( Enzyme setzen pro zeiteinheit die maximale substratmenge um )
- Regulation der Enzymaktivität - Homöostase = aufrechterhaltung von stabilen internen Bedingungen - stoffwechselwege stehen nicht isoliert, sondern befinden sch in regem austausch - ein spezifisches enzym an der katalyse jedes stoffwechselweges ...
- Inhibitoren ( Regulation der enzymaktivität ) = Hemmstoffe endogen -> kommen natürlich in zellen vorexogen -> von außen zugeführt exogene hemmstoffe in irreversible und reversible hemmung: irreversible hemmung:dauerhafte inaktivierung des Enzymskovalente ...
- allosterische Regulation Effektormolekül bindet am bereich des enzyms, der nicht aktives zentrum ist konformationsädnerung des enzyms wird induziert affinität des aktiven zentrums für substrat wird verändert -aktive form ...
- Ereignisse für zellteilung nötig ( 4) signal für reproduktion replikation der dna segregation ( replicierte dna muss vorerst auf jeder der beiden zellen verteilt werden ) synthese von organellen und makromolekülen als grundvorraussetzung ...
- reproduktionssignal ( prokarytoten ) reproduktionsraten zeigen reaktion auf umgebungsbedingungen bsp e coli: hohe reproduktionsrate wenn genügend kohlenydrate und mineralion zu verfügung stehen (alle 20 min)
- replication der dna ( prokaryoten) nur ein chromosom in den meisten prokaryoten-> einzelnes langes DNA-molekül, an das proteine gebunden sind oft ringförmige chromosomen dna muss komprimiert werden zwei regionen im chromoson mit bedeutung ...
- segregation der dna ( prokaryoten ) beginn der replikation im zentrum der zelle ori regionen bewegen sich zu entgegengesetzten enden der zelle dna regionen die an ori regionen grenzen essentiell für zellteilung cytoskelett an segregation ...
- cytokinese ( prokaryoten ) teilung der zelle und ihres inhalts: 1. einschnürung der plasmamembran -> ring aus fasern ( aus protein, verwandt mit tubulin ) 2. neues zellwandmaterial wird eingelagert
- reproduktionssignal (eukaryotische zellen ) zellen, die teil eines vielzelligen organismus sind, teilen sich nur selten signale zur zellteilung hängen mit bedürfnissen und anforderungen des gesamten lebewesens zusammen
- replikation DNA (eukaryotische zellen ) mehrere chromosomen auf zeitlichen abschnitt zwischen den zellteilungen begrenzt
- segregation ( eukaryotische zellen ) neu replizierte chromosomen eng miteinander assoziiert (schwesterchromatiden ) durch mitose auf zwei neue zellkerne verteilt
- citokinese ( eukaryotische zellen ) unterschied zwischen pflanzen und tierzellen
- zellzyklus zeitabschnitt zwischen den zellteilungen mitose/citokinese & interphase
- interphase ( zellteilung ) beginn nach cytokinese, ende mit mitose replikation der dna drei unterabschnitte, G1, s, G2 s-phase: replikation g1phase: zwischen ende der cytokinese und beginn der s-phase g2 phase: trennt ende der ...
- M-phase ( zellteilung ) mitose & cytokinese
- G1 phase: zwischen ende der cytokinese und beginn der s-phase vorbereitung auf s-phase jedes chromosom bildet einzelne, nicht replizierte struktur unterschiedliche länge je nach zelltyp zellen mit besonders langer ...
- g1 - s übergang restriktionspunkt (R) zell wird darauf festgelegt, die dna zu replizieren und die zellteilung durchzuführen
- s Phase ( zellteilung) replikation der DNA-> schwesterchromatiden ( über proteine verknüpft )
- g2 phase ( zellteilung ) vorbereitung der zelle auf mitose( z.B. synthese der bestandteile der mikrogloboli
- spezifische signale die die ereignisse des zellzyklus ... fortschreiten des zellzyklus abhängig von aktivität der cyclin-abhängigen kinase (cdk) cdk:katalyse der phosphorylierung bestimmter zielproteine setzen die zellteilung in gang reifungsfatkro: regt ...
- drei kontrollpunkte für dna schäden in g1 phase bevor zelle in s-phase eintritt in der s-phase nach s-phase in g2-phase
- g1-kontrollpunkt schädiung der dna in g1phase-> protein p21 produziert-> kann an g1-s-cdk binden und die bindung von cyclin verhindern->zellzyklus stoppt während dna-reparatur -p21 nach dna reparatur abgebaut -bei irreparablen ...
- wachsumsfaktoren (zellteilung) zellen in der g0-phase müssen durch extrazelluläre signale zur teilung stimuliert werden signaltransduktionsweg:wundheilung->trombocyten setzen blutgerinnung in gang-> bluttplättchen produzieren protein ...
- Chromosomen (mitose) legen orientierung des spindelapparats fest region im cytoplasma in der nähe des zellkerns centriolen im zentrum:->paar, je form eines zylinders-> zylinder aus neun dreiergruppen von mikrotubuli - chromosomen ...
- verpackung der dna vor der mitose eukaryotisches chromosom besteht aus chromatin ( komplex aus dna und proteinen) zwei doppelstrangige dna-molekühle nach der s-phase(schwesterchromatiden)-> über gesamte länge durch cohesin zusammengehalten ...
- Materialeigenschaften der Zellhülle verformbar und trotzdem stabil sollte für die meisten molekülenicht durchlässig sein sollte einen gezielten austausch von molekühlen ermöglichen sollte die umgebung warhnehmen können sollte sich ...
- beweglichkeit von phospholipiden flip fop: wehcsel eines lipids von einer in eine andere schicht ->spontan nicht möglich ->selten membran verhält sich wie zweidimensionale flüssigkeit lipide/proteine wehcslen ihre position innerhalb ...
- fluidität der membran zellen versuchen fluidität der membran immer optimal zu halten ob die fettsäuren gesättigt oder ungesättigt sind, beeinflusst die fluidität( ebenso die länge die säuren) gesättigte/lange fettsäuren: ...
- Asymmetrische verteilung der phospho und glykolipide ... zwei membranschichten aus unterschiedlichen lipiden zusammengefasst ( membranasymmetrie) unterschiedliche funktionen laufen auf membranen ab glykolipide immer auf dem cytosol abgewandten seiten vermehrt ...
- relative durchlässigkeit der lippiddoppelschicht die lipiddoppelschicht ist für alle ionen und großen, polaren moleküle undurchlässig, jedoch für kleine, nicht polare moleküle ( z.B. o2, co2 ) und sehr kleine polare moleküle (h2o) permeable
- membranproteine (4 ) -transportproteine: lassen müleküle passieren, die die membran alleine nicht passieren könnten -verbindungsmoleküle: funktionelle zusammenfassung bestimmter plattformen - rezeptoren: - binden liganden ...
- insertion oder verknüpfung mit der membran ( transmembranproteine) ... form einer α helix oder mehrerer helicas-> eine a-helix: peptidbindungen in der mitte-> maximale anzahl an h-brücken kann ausgebildet werden- außen werden aminosäuren mit hydrophoben seitenketten ...
- zuckerschicht lipidschicht viele der proteine und einige lipide, auf der zelloberfläche, sind mit zuckerketten verknüft. diese schmieren die zelloberfläche dienen als schutz, sind an der zell zell erkennung und der verteilung ...
- membrantransport nährstoffe metabolite und ionen werden mithilfe von membrantransportproteinen durch die plasmamembran und die inneren zellmembranen transportiert zwei klassen von membrantransportproteinen: 1: carrier ...
- elektrochemischer gradient nettoantriebskraft, die auf ein ion wirkt. hängt ab von-konzentrationsgradienten, elektrischem feld ungeladener stoff wandert in richtung seines konzentrationsgradientengeladener stoff in richtung seines ...
- aktiver transport membran aktiver transport nur mithilfe von carrierproteinen unter energieaufwand transport entgegen des konzentrationsgradienten
- Energiequellen für den aktiven transport 1) gekoppelter transport-> molekül, das entgegen seines konzentrationsgradienten transportiert wird, wird mit einem molekül gekoppelt transportiert, das in richtung seines konzentratrionsgradienten ...
- uniporter (membrantransport) carrier protein transportiert ein molekül durch die membran
- symporter ((membrantransport) transportiertes molekül wird mit einem co-transportierten molekül in die selbe richtung transportiert
- antiporter (membrantransport) carrier-protein transportiert zwei moleküle in unterschiedliche richtungen
- Zusammenarbeit verschiedener transportproteine die natrium-kalium-pumpe in der plasmamembran von tierzellen ist eine atp-ase, die aktiv na+ aus der zelle und k+ in die zelle befördert. dadurch wird der steile natriumgradient an der plasmamembran ...
- Ionenkanäle sind kanalproteine selektiv->wie weit die pore ist-> wie die porenwände ausgekleidet sind reguliert in drei formen, inaktiviert, geschlossen geöffnet können durch bindung eines rezeptors geöffnet/geschlossen ...
- Kanalproteine bilden in der lipiddoppelschicht wassergefüllte poren, durhc welche stoffe diffundieren können. der transport durch kanäle ist immer passiv. bei den meisten ionenkanälen handelt es sich um selektive ...
- regulierung von ionenkanälen (4) reagieren auf spannungsänderungen an der membran (spannungsreguliert) extrazellulärer ligant bindet und öffnet/schließt den kanal (ligandenreguliert ) intrazellulärer ligand bindet und öffnet/schließt ...
- membranabhängige umwandlung der energie ( mitochondrien ... 1) elektronentransport treibt pumpe an, die protonen durch die membran pumpt 2) protonengradient wird von atp-synthase genutzt um atp herzustellen mitochondrien chloroplasten und viele bakterien produzieren ...
- Matrix (mitochondrium) enthält hoch konzentrierte mischung hunderter von enzymen ( z.B. für die oxidation von pyruvat, den zitratzyklus, oxidation von fettsäuren enthält viele identische kopien des mitochondrialen genoms, ...
- innere membran (mitochondrium) zu cristae (einstülpungen) gefaltet proteine mit 3 verscihedenen funktionen1. für oxidationreaktionen der elektronentransportkette2. atp synthase3. transportproteine h+ gradient über innere membrannicht ...
- äußere membran (mitochondrium) großes kanalformendes protein ( porin) permeabel für moleküle mit einer molekülmasse unter 5k dalton enthält proteine für die lipidsynthese und zur umwandlung von lipiden in metaboliten
- innenmembranraum (mitochondrium) enzyme die atp nutzen um andere enzyme zu phosphorylieren verschiedene enzyme