Fragepool - Biomarker Flashcards
(15 cards)
Geben Sie bitte die grundlegenden Prinzipien des Biomarker-Ansatzes in der organischen Geochemie
wieder
• Aus Sedimenten werden organische Substanzen gewonnen. Ihre Konzentration, ihre Zusammensetzung
und ihr Aufbau geben Hinweise auf den Ursprung der Substanzen (organische Ausgangssubstanzen)
• Oft werden nicht nur einzelne Biomarker-Konzentrationen betrachtet, sondern Verhältnisse von zwei
oder mehr Biomarker-Konzentrationen
Welche Informationen können aus der Biomarkeranalyse grundsätzlich erhalten werden?
• Biomarker sind Indikatioren für sedimentäre Prozesse (Thermische Reife (Thermodynamische Stabilität
vs. Biogene Signatur))
• Paläoumweltbedingungen (Zusammensetzung des ursprünglichen Materials)
• Sedimentationsbedingungen
Welche Grenze hat die Anwendung des Biomarkeransatzes prinzipiell?
• Durch Einfluss von Druck und Temperatur können die Substanzen verändert werden und man kann
nicht mehr auf die biologische Ausgangssubstanz schließen -> Geomarker
• Der Zeitfaktor begrenzt das Biomarker-Verfahren zusätzlich, da organische Substanzen mit der Zeit
zerfallen und zersetzt werden
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• Also sollte ein Marker möglichst stabil sein und über geologische Zeiträume erhalten bleiben
Reten
Biomarker-Verbindung
Reten
Welche biogene Quelle hat diese Verbindung?
Reten entsteht während der Diagenese aus Abietinsäure, welches Bestandteil von harzbildenden
Nadelbäumen ist
Reten
Erläutere prinzipielle Umwandlungsreaktionen während der Diagenese und gehe auf die Änderung der Biomarker-Qualität der einzelnen Zwischenprodukte ein.
• Abietinsäure durch Aromatisierung -> Dehydroabietinsäure durch Defunktionalisierung ->
Dehydroabietin durch Aromatisierung -> 1,2,3,4-Tetrahydroreten durch Aromatisierung -> Reten
• Die Biomarkerqualität von Reten ist gut und weist meist auf Abietinsäure hin. Die Zwischenprodukte der
Diagenese eignen sich dagegen weniger als Biomarker. Reten kann allerdings auch aus Phyllocladan
entstehen
Reten
Welche geowissenschaftlichen Deutungen sind aus diesen Biomarkern ableitbar? Begründe deine
Interpretation.
Reten weist auf terrestrisches Material und insbesondere auf harzbildende Nadelhölzer hin, da es während der Diagenese aus Abientinsäure entsteht, welches Bestandteil von Baumharz ist.
Steroide
Naturstoffe, insbesondere in höheren Organismen
Steroide
Erläutern Sie bitte die phsiologische Bedeutung von Sterioden und charakterisieren Sie ihre strukturellen Eigenschaften
• Grundgerüst: 3 verknüpfte Cyclo-Hexan-Ringe und ein Cyclo-Petan-RIng.
• Physiologische Bedeutung: In Algen, Pflanzen und Pilzen. Ihre biochemischen Aufgaben: Vitamine,
Sexualhormone, Gallensäure, Gifte, Chlosterin (nur in Tieren)
Steroide
Skizzieren Sie möglichst umfassend die Diagenese von C27-C29-Sterioden bei subaquatischer Ablagerung
- C27: Zooplankton -> offen marin
- C28: Phytoplankton -> lakustrin bis offen marin
- C29: höhere Landpflanzen -> terrestrisch
Steroide
Erläutern Sie die wichtigste Möglichkeit die Diageneseprodukte von C27-C29-Steroiden als Biomarker einzusetzen. Begründen Sie bitte dabei auch die Interpretation der aus diesen Biomarkern ableitbaren Informationen
Als Chemofossilien einsetzbar • Cholesterol • Dinosterol (Dinoflagelaten) • Fucosterol (Pilze) • Prassicasterol (Diatomeen)
Nukleinsäure
wichtige Klasse der Biomoleküle
Nukleinsäure
Beschreibe den strukturellen Aufbau und die physiologische Bedeutung
• Nukleinsäuren sind Ketten mit Nukleotiden als Glieder. Diese Nukleotide haben ein ringförmiges
Zuckermolekül an dessen C1-Atom eine Nukleinbase über glykosidische Bedindungen geknüpft ist
• An C3 & C5 Atomen hängt jeweils ein Phosphatrest. C3 über Esterbindung, C5 über
Phosphoresterbindung
• Ketten aus Einfachzucker und Phosphorsäureestern, an jedem Zucker hängt eine Nukleinbase
• auch Katalysator oder Signalüberträger für biochemische Reaktionen
• Speichert Erbinformationen
Nukleinsäure
Erkläre den prinzipiellen Strukturunterschied zwischen DNA und RNA.
• DNA und RNA bestehen beide aus einem Helix aus Zuckerphosphat und Stickstoffbasen
• DNA besteht aus einem Doppelstranghelix dieser Zuckerphosphate, welche in der Mitte durch
Basenpaare zusammengehalten werden.
• RNA besteht nur aus einem Helix, mit den angebundenen Basen.
• Dadurch ist DNA wesentlich stabiler als RNA
• Typisch DNA: Thymin, Typisch für RNA ist Uracil
Nukleinsäure
Welche Bedeutung hat die Nukleinsäure für die Biomarker.
- Nukleinsäuren kommen in allen lebednen Organismen vor.
- Ihre Aufgabe ist es den Bauplan und die genetische Information zu speichern und weiterzugeben.
- Daraus können Informationen über frühere Lebensformen gewonnen werden.
- Als Biomarker ist Nukleinsäure allerdings ungeeignet, da Nukleinsäuren schnell zerfallen
