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Flashcards in Altklausuren Deck (27)
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1

Nennen Sie 2 toxische Sauerstoffverbindungen und Enzyme zu deren Entgiftung!

Wasserstoffperoxid H2O2 - Katalase, Peroxidase UND Superoxid O2- - Superoxidmutase

2

nennen Sie 3 Wege für den Abbau von Glucose zu pyruvat in prokaryoten und geben Sie die jeweilige Ausbeute an!

1. emden-meyerhoff-parnas-weg: 2 atp +2 NADHH+ 2 Pyruvat
2. entner-doudoroff-weg: 1 atp + 2 NADHH + 2 Pyruvat
3. oxidativer-pentose-phosphatweg: 1atp + 6 NADPHH + 1 NADHH+ 3 CO2

3

definieren Sie den Begriff "anaplerotische reaktion" und geben Sie 2 Beispiele!

auffüllreaktion, also stoffwechselwege, die substrate produzieren, welche dem citratzyklus zugeliefert werden, um den Zyklus aufrecht zu erhalten. Bsp. phosphoenolpyruvat durch PEP-carboxylase zu oxalacetat Asparat --> oxalacetat // glutamat --> alpha-ketoglutarat

4

erklären Sie den Begriff "glukoneogenese" und nennen Sie ein substrate, bei dessen Verwertung E. coli diesen Prozess benötigt!

neusynthese von D-Glucose aus organischen nicht-kohlenhydratvorstufen substrate: pyruvat, oxalacetat und dihydroxyacetonphosphat

5

beschreiben Sie ausgehend von pyruvat die unterschiedlichen Mechanismen der ethanol-produktion im gärungsstoffwechsel von Saccharomyces cerevisae und Escherichia coli!

- S. cerevisae bildet unter decarboxylierung zunächst acetaldehyd, welches dann zu ethanol reduziert wird. - E. coli bildet mit Hilfe der Enzyme pyruvat-formiat-lyase und pyruvat-ferrodoxin-oxidoreduktase Acetyl-CoA wobei je nach enzym formiat und oder CO2 abgespalten werden; Acetyl-CoA wird dann zu acetaldehyd reduziert, welches dann ebenfalls zu ethanol reduziert wird.

6

erklären Sie wie das strikt anaerobe bakterium Propiogenium modestum bei Wachstum auf succinat ATP bildet!

succinat wird aufgenommen und durch decarboxylierung und zu propionat umgewandelt, welches zusätzlich mit Na+ aus der Zelle gepumpt wird (symport) --> Aufbau eines elektrochemischen ionengradienten, dieser Na-Ionengradient (außen viel - innen wenig) treibt die Na-ATP-Synthase an. KEIN Elektronentranport wie in der atmung und KEINE substratstufenphosphorylierung wie in der echten gärung

7

nennen Sie 2 gattungen Endosporen bildender bakterien und 2 weitere bakteriengruppen, deren sporen einen anderen Aufbau und eine andere Funktion besitzen!

Endosporen: bacillus und clostridium // Fruchtkörperchen: Myxobakterien und Verbreitung: Cyanobakterien (Hormogonien)

8

beschreiben Sie sinnvolle Verfahren zur Sterilisation einer großvolumigen NaCl-lösung und einer kleinvolumigen lösung eines hitzeempfindlichen Vitamins und von glaspipetten!

NaCl-lsg : thermisch durch feuchte Hitze// kleinvolumige lag: sterilfiltration // glaspipetten: thermisch durch trockene hitze

9

Nennen Sie 2 prokaryotische Prozesse mit globaler Bedeutung, die in Sedimenten unter Sauerstoffausschluss die Mineralisation von Acetat gewährleisten!

Methanogenese und Sulfatreduktion

10

Def. Sie den Begriff "rückläufiger Elektronentransport" und nennen Sie je eine Gruppe von phototrophen und von chemoautotrophen Bakterien, deren Wachstum auf CO2 davon abhängig ist!

Def.: Elektronenfluss zur Gewinnung von NAD(P)H+ H+ // Bakteriengruppe: Grüne Nichtschwefelbakterium chloroflexus aurantiacus und nitrifizierende Bakterien Nitrobacter, Nitrosomonas, Nitrosopira, Nitrosococcus

11

Beschreiben Sie das Prinzip der Nitrifikation!

aerobe bakterielle Oxidation von Ammoniak, Ammonium-Ionennzu Nitrat in 2 gekoppelten Teilprozessen: 1. Oxidation von Ammoniak zu Nitrit. 2. Oxidation von Nitrit zu Nitrat

12

Beschreiben Sie das Prinzip der Denitrifikation!

anaerobe Umwandlung des im Nitrat gebundenen Stickstoffs zu molekularem Stickstoff und Stickoxiden

13

Beschreiben Sie das Prinzip des Annamox-Prozesses!

anaerobe Ammoniumoxidation durch Planktomyceten = Synproportionierung von Ammonium und Nitrit zu molekularem Stickstoff (+H2O)

14

Welche Enzyme oder Makromoleküle werden durch Antibiotika aus der Gruppe der Quinolone attackiert?

inhibieren die DNA-Replikation durch den Angriff auf die Typ II Topoisomerasen, DNA Gyrase und Topoisomerase IV

15

Welche Enzyme oder Makromoleküle werden durch das Antibiotika Sulfonamide attackiert?

Folsäuresynthese: Sulfonamide sind ein strukturelles Analogon zu PABA, verhindert die Synthese von Tetrahydrofolsäure (THF=Cofaktor bei der Nukleinsäurevorläufer-synthese)

16

Welche Enzyme oder Makromoleküle werden durch das Antibiotikum Vancomycin attackiert?

gehört zur Gruppe der Glykopeptide:
bindet an das D-Ala-D-Ala-terminale Ende des Pentapeptids und verhindert so die Wirkung der Transgycosylase/Transpeptidase

17

Welche Enzyme oder Makromoleküle werden durch das Antibiotikum Streptomycin attackiert?

Gehört zur Gruppe der Aminoglycoside
Hemmung der Biosynthese: Bindet an die 30s UE der Ribosomen

18

Vlg Sie die E-bilanzen der CO2-Fixierung durch den Calvincyklus/ redukt. Tricarbonsäure-Zyklus/ Acetyl-CoA-Weg Warum können die Enzyme der günstigeren Wege nicht universell genutzt werden?

Calvin: 9ATP // Red. Tricarbonsäure: 5ATP // Acetyl-CoA: 4ATP --> Effizienz je nach O2 Anwesenheit: Acetyl-CoA-Weg = der günstigste, allerdings nur in Abwesenheit von O2, da Acetyl-CoA-Synthase/Decarbonylase extrem O2 empfindlich. Red. Tricarbonsäure funktioniert auch nur in O2 Abwesenheit. Calvin auch in O2 Anwesenheit, aber teuer

19

Beschreiben Sie den Zellzyklus von Caulobacter!

Dreiphasiger Zellzyklus. Pro ZellZyklus entstehen 2 Zelltypen, die sich in Morphologie, Beweglichkeit und der Fähigkeit einen neuen Zellzyklus einzuleiten, unterscheiden. Typ 1: Session Zelle mit Stiel (stalk) - DNA-Replikation und Zellteilung. Typ 2: Schwärmerzelle - freischwimmende Tochterzelle mit Flagellum und Pili -> schwimmt in nährstoffreiche Gefilde und wird dann zu sessiler Zelle mit Stiel

Zellzyklus besteht aus G-,G1- und S-Phase:
G: Doppelzelle aus Typ1 und 2 trennt sich
G1: Schwärmerzelle sucht nach Nährstoffen und wird zur Stielzelle bei passendem Grund
S: Stielzelle teilt sich in eine Doppelzelle bestehend aus Schwärmer- und Stielzelle

20

Nennen Sie 2 Enzyme, die unter Gärungsbedingungen zu Synthese von Acetyl-CoA aus Pyruvat verwendet werden.

Pyruvat-Formiat-Lyase und Pyruvat-Ferrodoxin-Oxidoreduktase

21

Nennen Sie drei Mikroorganismen, die unter Gärungsbedingungen aus Glucose Ethanol bilden.

Saccharomyces cerevisae (Backhefe) / S. exiguous / S. bayanus / Escherichia coli / Zymomonas mobilis / Sarcina ventriculi

22

Warum erfolgt die Sulfat-atmung mit einer ATP-abhängigen Umsetzung von Sulfat zu Adeninphosphosulfat?

1. Die Reduktion freien Sulfits aus Sulfat energetisch ungünstig: SO3^2- / SO4^2- --> E= -520 mV
Reduktion durch Verbrauch von ATP gekoppelt --> Sulfataktivierung: SO3^2- / APS --> E= -60 mV und damit energetisch viel günstiger

23

Warum wirken beta-lactam-Antibiotika nur auf wachsende, aber nicht auf ruhende Bakterienzellen?

Diese Antibiotika wirken auf die Neusynthese der Zellwand.

24

Photosynthetische (a) Pflanzen/ Algen/ Cyanobakterien, (b) Purpurbakterien und (c) grüne Schwefel-Bakterien assimilieren in unterschiedlichen Zonen in geschlossenen Gewässern. Erläutern Sie kurz die Schichtung und die photochemischen Grundlagen bakterieller Chlorophylle und deren Absorptionseigenschaften, die den Gruppen von Organismen die Lichtabsorption ermöglichen. (4 Punkte)

- Schichtung von oben nach unten: Algen, Cyanobakterien
Purpurbakterien
Grüne Schwefelbakterien
- photochem. Grundlagen bakt. Chlorophylle: je nach Resten unterschiedliche Absorption
Chla absorbiert bei 680 nm
Bchla absorbiert bei 805 und 870 nm

25

Nennen Sie einen Vorteil und einen Nachteil, den die Ammonium-Assimilation durch (a) Glutamin-Synthetase GOGAT gegenüber (b) Glutamat Dehydrogenase besitzt. (2 Punkte)

GS-GOGAT hat hohe Ammonium-Affinität, funktioniert bei niedrigen Ammonium-Konz. < 1 mM GDH hat niedrigere Affinität und benötigt hohe Ammonium-Konz. > 1 mM

26

Beschreiben Sie kurz 2 außergewöhnliche Eigenschaften von Myxobakterien! (2 Punkte)

- Lysieren umgebende Mikroorganismen durch Ausscheidung komplexer Gemische aus
Glukanasen, Proteasen, Nukleasen, Lipasen, …
- Bewegung ohne Geißeln
S (social)-motility: Typ IV-Pili
A(adventurous)-motility: Gleiten an Oberfläche

27

Warum gibt es beim kohleabbau Probleme durch die oxidation von pyrit

Versauerung von Gewässern und Boden