Klausur 2013 Variante A

Question 1

a) Nennen Sie drei Organellen, die nicht dem Endomembransystem des sekretorischen Weges
zugeordnet werden.

b) Nennen Sie eine Organelle des sekretorischen Weges, die aus mehreren Kompartimenten besteht.

Answer 1

a)
- Mitochondrien
- Peroxisomen
-Chloroplasten (nur in Pflanzenzellen), oder Ribosomen

b) Golgi-Apparat

Question 2

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen.
1. Planare Bilayer formieren sich aus {einzelkettigen Lipiden mit großen Kopfgruppenflächen |
einzelkettigen Lipiden mit kleinen Kopfgruppenflächen | doppelkettigen Lipiden mit kleinen
Kopfgruppenflächen}.

2. Der Tm-Wert einer Fettsäure sinkt {mit abnehmendem Sättigungsgrad der Seitenketten | mit
   zunehmender Größe der Kopfgruppe | mit abnehmender Länge der Seitenketten}.
3. Bei sonst gleicher Lipidkomposition bewirkt eine zunehmende Cholesterinkonzentration, dass die
   Dicke der Lipiddoppelschicht {zunimmt | abnimmt | gleich bleibt}.

Answer 2

1. doppelkettigen Lipiden mit kleinen Kopfgruppenflächen
2. mit abnehmendem Sättigungsgrad der Seitenketten
   &
   mit abnehmender Länge der Seitenketten
3. zunimmt

Question 3

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen.

1. Welche der nachfolgenden Modifikationen finden nicht bzw. nur selten im Zytoplasma der
   Eukaryonten statt, sind aber häufig bei Prokaryonten anzutreffen: {Deformylierung des
   Startmethionins | Phosphorylierung von Histidin | O-Glycosylierung von Serin}
2. Mit „molecular crowding“ wird die Eigenschaft des Zytoplasmas beschrieben {eine hohe
   Konzentration an Ionen aufzuweisen | viele intrinsisch nicht gefaltete Proteine zu beherbergen |
   freie Fettsäuren zu enthalten}.
3. Molekulare Chaperone {definieren die Raumstruktur eines Proteins | stabilisieren instabile
   Konformere eines Proteins | führen immer zu einer beschleunigten Faltung eines Proteins}.
4. Der „trigger factor“ {ist ein exit site chaperone | benötigt ATP für seine Aktivität | besitzt eine
   „protein disulfid isomerase“ Aktivität}.

Answer 3

1. Deformylierung des Startmethionins &
   Phosphorylierung von Histidin
2. viele intrinsisch nicht gefaltete Proteine zu beherbergen
3. stabilisieren instabile Konformere eines Proteins
4. ist ein exit site chaperone

Question 4

Nennen Sie die sieben Hauptstadien des vesikulären Transportes und markieren Sie, an welcher
Stelle in vielen der bekannten vesikulären Transportwege die nachfolgend genannten Faktoren eine
wichtige Funktion übernehmen können:
Clathrin, halbmondförmige Proteine, Phosphoinositolphosphate (PIPs), Rab-GTPasen, SNAREs

Answer 4

1. Vesikelbildung Clathrin, Halbmondproteine, PIPs
2. Abschnürung PIPs
3. Entmantelung PIPs
4. Transport Rab-GTPasen, PIPs
5. Erkennung Zielkompartiment
   Rab-GTPasen, PIPs
6. Andocken Rab-GTPasen, SNAREs
7. Membranfusion SNAREs, Rab-GTPasen

Question 5

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen.

1. Proteinalterung beruht unter anderem auf folgenden chemischen Prozessen {Deaminierung |
   Hydrolyse von Peptidbindungen | Glycosylierung}.
2. Immunoproteasomen können folgende Besonderheiten aufweisen: {einen 11S regulatorischen
   Komplex | eine Immuno-Untereinheit des Lid-Teils des 19S Komplexes | eine Immuno-β1
   Untereinheit des 20S Komplexes}
3. E3-Enzyme {haben immer ein für die Ubiquitinylierung essentielles Cystein | können heteromere
   Proteinkomplexes sein | kommen in der Regel als Teil eines E2-E3 Multidomänenproteins vor}.
4. Polyubiquitinketten {dienen immer als Signal für den Abbau durch das Proteasom | können durch
   Nutzung unterschiedlicher Lysine für die Verknüpfung in unterschiedlichen Konformationen vorliegen

können unterschiedliche Längen aufweisen}.

Answer 5

1. Deaminierung
   & Hydrolyse von Peptidbindungen
2. einen 11S regulatorischen Komplex &
   eine Immuno-β1 Untereinheit des 20S Komplexes
3. können heteromere Proteinkomplexe sein
4. können durch Nutzung unterschiedlicher Lysine für die Verknüpfung in unterschiedlichen Konformationen vorliegen

Question 6

Nennen Sie die drei Hauptwege, durch die zelluläre Proteine zum Abbau in Lysosomen gelangen:

Answer 6

1. Endozytose
2. Makroautophagie
3. Chaperon-vermittelte Autophagie (CMA)

Question 7

zuordnen zu:
Aktinsystem (Mikrofilamente)| Tubulinsystem| Intermediärfilamentsystem

1. Können häufiger Verzweigungen der
   Filamente vorkommen?
2. Welche Nukleotidtriphosphate können durch die Untereinheiten der Polymere gebunden werden?
3. Welche Klassen von Motorproteinen
   interagieren mit den Filamenten?
4. Welche Strukturen werden in jedem
   Zellkern einer Säugerzelle durch die Systeme gebildet?
5. Welche kovalenten Bindungen verknüpfen die Untereinheiten zum Filament?

Answer 7

1. Aktinsystem: Ja (z. B. durch Arp2/3-Komplex)
2. Aktinsystem: ATP (Aktin bindet ATP) Tubulinsystem: GTP (Tubulin bindet GTP)
3. Aktinsystem: Myosine
   Tubulinsystem: Kinesine, Dyneine
4. Intermediärfilamentsystem: Kernlamina (aus Laminfilamenten)
5. keine kovalenten Bindungen (nichtszutreffend)

Question 8

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen.

1. Collagenfibrillen werden durch Vernetzung von {Lysinen | Hydroxyprolinen | Glutamaten} stabilisiert.
   Diese Vernetzung erfolgt im {endoplasmatischen Retikulum | in sekretorischen Granula | im
   extrazellulären Raum}.
2. Die wasserbindende Eigenschaft der Glucosaminoglucane beruht insbesondere auf der intensiven
   Modifikation mit {Phosphatgruppen | Nitratgruppen | Sulfatgruppen}.
3. Cadherine {sind Kalzium-bindende Proteine | kommen in adherens junctions vor | formen Zell-Zell
   Kontaktstrukturen bevorzugt durch homotypische Interaktionen}.

Answer 8

1. Lysinen, extrazellulären Raum
2. Sulfatgruppen
3. sind Kalzium-bindende Proteine
   &
   kommen in adherens junctions vor
   &
   formen Zell-Zell Kontaktstrukturen bevorzugt durch homotypische Interaktionen

Question 9

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen.

1. In Säugerzellen kommen Mikrofilamente nie in {geordneten Bündeln | ungeordneten Netzwerken |
   kontraktilen Bündeln} vor.
2. Centriolen {kommen nur in Centrosomen vor |enthalten γ-Tubulin | werden in der Regel paternal
   vererbt}.
3. Motorproteine der Säugerzelle {sind immer ATPasen | können in Einzelfällen direkt an die
   Lipidschicht von Organellen binden | haben oft zwei Motordomänen}.

Answer 9

1. geordneten Bündeln
2. enthalten γ-Tubulin
   &
   werden in der Regel paternal vererbt
3. sind immer ATPasen
   &
   können in Einzelfällen direkt an die Lipidschicht von Organellen binden
   &
   haben oft zwei Motordomänen

Question 10

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen.

1. Das Tubulin fördert die amöboiden Bewegung von Säugerzellen {durch das Vorwärtsschieben der
   Plasmamembran am Führungsende des Scheinfüßchens | durch das Verlagern von Organellen in
   Bewegungsrichtung während des „Nachziehens“ des Zellkörpers | durch die physische Verkopplung
   der focal contacts}.
2. Primäre Cilien {dienen insbesondere der Bewegung | dienen insbesondere der Reizaufnahme |
   kommen nur in Spermien vor}.
3. Titinfilamente {verbinden die Z-Disk mit den dicken (Myosin-) Filamenten | umfassen bis zu 30.000
   Aminosäuren | blockieren in Abwesenheit von Kalzium die Interaktion zwischen Myosin und Aktin}

Answer 10

1. durch das Vorwärtsschieben der Plasmamembran am Führungsende des Scheinfüßchens
   &
   durch das Verlagern von Organellen in Bewegungsrichtung während des ‚Nachziehens‘ des Zellkörpers
2. dienen insbesondere der Reizaufnahme
3. verbinden die Z-Disk mit den dicken (Myosin-) Filamenten
   &
   umfassen bis zu 30.000 Aminosäuren

Question 11

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen.

1. Calnexin ist ein ER-spezifisches Chaperon, das seine Substrate hauptsächlich über {das
   Vorhandensein einer Disulfidbrücke | die Struktur eines Asparagin-verknüpften Oligosaccharides |
   die Struktur eines Serin-verknüpften Oligosaccharides} erkennt.
2. Die Aktivität der Proteindisulfidisomerase im ER {verknüpft nur Cysteinpaare „korrekter“ Konformere
   Zwischenprodukt kovalent verbundene Addukte aus Enzym und Substrat}.
3. Der Abbau falsch gefalteter löslicher luminaler Proteine des ER {erfolgt im Zytoplasma und erfordert
   die Ubiquitinylierung des Subtrates vor dem Export im Lumen des ER | erfolgt im Zytoplasma und
   erfordert die Ubiquitinylierung des Substrates nach dem Export im Zytoplasma | erfolgt in der Regel
   ohne diese Modifikation im ER oder im Lysosom}.
4. Der unfolded protein response (UPR) blockiert den Proteinimport in das ER {über die
   Phosphorylierung des Sec61-Komplexes | die Spaltung der SRP-RNA | den Abbau membran
   gebundener Ribosomen}.

erzeugt als Nebenprodukt eine Belastung der Zelle mit reaktiven Sauerstoffspezies | erzeugt als

Answer 11

1. die Struktur eines Asparagin-verknüpften Oligosaccharides
2. Zwischenprodukt kovalent verbundene Addukte aus Enzym und Substrat
3. erfolgt im Zytoplasma und erfordert die Ubiquitinylierung des Substrates nach dem Export im Zytoplasma
4. über die Phosphorylierung des Sec61-Komplexes

Question 12

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen.

1. Die den Transport ins ER vermittelnde Signalsequenz {befindet sich in der Regel am N-teminus | wird
   in der Regel nach dem Transport durch eine Signalpeptidase abgespalten | hat im Kern eine
   amphipatische Helix aus hydrophoben und basischen Aminosäuren}.
2. Wichtigste, die Topogenese eines Signalankers definierende Eigenschaft ist {die Ladungsdifferenz
   zwischen den flankierenden Bereichen | die Position innerhalb des Proteins | die Zahl der basischen
   Aminosäuren im Membrananker}.
3. Das cotranslationale Targeting sekretorischer Proteine an das ER erfolgt im Säuger (immer unter
   Beteiligung einer GTPase | meist unter Beteiligung einer ATPase | selten unter Beteiligung einer
   GTPase}.
4. Die Signalsequenz wechselwirkt während des cotranslationalen Transportes in das ER mit {dem SRP |
   dem Sec61-Kanal |dem TRAP-Komplex}.
5. Die Verhinderung eines Ionenausstroms aus dem ER während des post-translationalen
   Proteintransportes kann nicht erklärt werden aus {der Geometrie des Sec61-Kanales | der
   Beteiligung luminaler Faktoren am Transport | der Anwesenheit des Ribosoms am Translokon}.

Answer 12

1. befindet sich in der Regel am N-teminus
   &
   wird in der Regel nach dem Transport durch eine Signalpeptidase abgespalten
2. die Ladungsdifferenz zwischen den flankierenden Bereichen
3. immer unter Beteiligung einer GTPase
4. dem SRP
5. der Geometrie des Sec61-Kanales

Question 13

Der APC (anaphase-promoting complex) kann durch Interaktion mit den Proteinen Cdc20 und Hct1
aktiviert werden.
Kreuzen Sie jeweils an, für welchen der beiden Proteinkomplexe die folgenden Aussagen zutreffen.
Cdc20-APC | Hct1-APC

1. … wird von der M-CdK phosphoryliert

2… wird durch die M-CdK aktiviert

3. … hemmt die M-CdK
4. … spaltet das Protein Securin durch Proteolyse
5. … spielt eine wichtige Rolle beim Spindelanheftungs-
   Kontrollpunkt

Answer 13

1.Cdc20-APC
2. Cdc20-APC
3. Hct1-APC
4. Cdc20-APC
5. Cdc20-APC

Question 14

Nennen Sie drei Bestandteile des Apoptosoms und seine Funktion.

Answer 14

Bestandteile:
Cytochrom c
Apaf-1
Pro-Caspase-9

Funktion: Aktivierung der Caspase-9 und Initiation der Apoptose

Question 15

Bei der Signaltransduktion werden häufig “second messengers” verwendet.
Welche beiden “second messengers” werden direkt durch die Phospholipase C erzeugt?

Answer 15

1. Inositoltrisphosphat (IP₃)
2. Diacylglycerol (DAG)

Question 16

Nennen Sie vier Regulationsmechanismen, mit denen die Cdk-Aktivität während des Zellzyklus
reguliert werden kann.

Answer 16

1. Cyclin-Bindung
2. Phosphorylierung und Dephosphorylierung
3. Cdk-Inhibitorproteine (CKIs)
4. Proteasomaler Abbau von Cyclinen

Question 17

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen.

1. Während des Zellzyklus wird die Unversehrtheit der DNA durch Kontrollpunkte kontrolliert, an denen
   u.a. die Faktoren {Rb | p53 | ATM-Kinase | MAP-Kinase} beteiligt sind.
2. Die Aktivierung eines solchen Kontrollpunktes führt immer {zur Apoptose | zur Nekrose | zum DNA
   Abbau}.
3. Beim Spindelanheftungs-Kontrollpunkt wird geprüft, ob {freie Kinetochore vorhanden sind | die
   Spindelfasern Kontakt mit den Zellpolen haben | alle Centriolen mit Mikrotubuli besetzt sind}.
4. An diesem Kontrollpunkt ist die Ubiquitinligase {APC | SCF | Mdm2} beteiligt.
5. Das Erkennungsmotiv dieser Ubiquitinligase wird als {Phosphodegron | Degron | TATA-Box} bezeichnet.

Answer 17

1. p53 & ATM-Kinase
2. zur Apoptose
3. freie Kinetochore vorhanden sind
4. APC
5. Degron

Question 18

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen.

1. TGFβ {hemmt das Zellwachstum | steigert die Mitoserate | ist ein Transkriptionsfaktor}.
2. Der TGFβ-Rezeptor befindet sich {frei im Zytoplasma | in der Plasmamembran | in der
   Kernmembran}.
3. Der aktivierte TGFβ-Rezeptor {phosphoryliert | ubiquitinyliert | proteolysiert} Smad.
4. Smad wirkt als {Kinase | Ubiquitinligase | Transkriptionsfaktor}.

Answer 18

1. hemmt das Zellwachstum
2. in der Plasmamembran
3. phosphoryliert
4. Transkriptionsfaktor

Question 19

Kreuzen Sie jeweils „ja“ oder „nein“ an.

1. Eine Zelle ist determiniert, wenn sie sich nach Transfer in eine neue embryonale
   Umgebung entsprechend ihrer neuen Umgebung entwickelt.
2. Eine Zelle ist determiniert, wenn sie sich nach Transfer in eine neue embryonale
   Umgebung entsprechend ihrer Herkunft entwickelt.
3. Eine Zelle ist spezifiziert, wenn sie sich nach Transfer in eine neue embryonale
   Umgebung entsprechend ihrer Herkunft entwickelt.
4. Eine Zelle ist spezifiziert, wenn sie sich nach Transfer in eine neue embryonale Umgebung entsprechend ihrer neuen Umgebung entwickelt.

Answer 19

1. nein
2. ja
3. ja
4. nein

Question 20

Bitte ergänzen Sie den folgenden Text:

(1) Die embryonale Entwicklung beginnt mit Zellteilungen, die als ………………………… bezeichnet
werden.
(2) Das Ergebnis dieser Teilungen ist ein einfacher Hohlkeim, die ……………………………………………
Der Hohlraum wird als ………………………………………. bezeichnet.
(3) Dieser Hohlkeim durchläuft dann das Stadium der …………………………………. , das zur Bildung eines
weiteren Hohlraumes führt, dem ………………………………………………………. , der den zuerst gebildeten
Hohlraum verdrängt.
(4) Das Ergebnis dieses Stadiums ist die Keimblätterbildung. Die Keimblätter werden als ……………….. ,
………………………………. und ………………………………… bezeichnet.
(5) Aus den Keimblättern entwickeln sich die verschiedenen Gewebe/Organe, und zwar z. B.
Nervenzellen aus dem ………………………. und Muskelzellen aus dem …………………………………………….

Answer 20

1. Furchungen
2. Blastula, Blastocoel
3. Gastrulation, Urdarm (Archenteron)
4. Ektoderm, Mesoderm und Endoderm
5. Ektoderm, Mesoderm

Question 21

Das Paarregel-Gen even-skipped spielt eine wichtige Rolle bei der Spezifizierung der anterior
posterioren Achse bei Drosophila. Welche Aussagen sind richtig?
Kreuzen Sie jeweils „ja“ oder „nein“ an.

1. Produkte der Segmentpolaritäts-Gene regeln die Expression von even
   skipped.
2. Even-skipped wird in Parasegmenten entlang der anterior-posterioren Achse exprimiert.
3. Produkte der homeotischen Gene regeln die Expression von even-skipped.
4. Even-skipped wird nur im posterioren Bereich des Embryos exprimiert.
5. Cis-regulatorische Enhancer-Elemente vermitteln die spezifische even skipped Expression.
6. Produkte der Lücken-Gene regeln die Expression von even-skipped.

Answer 21

1. nein
2. ja
3. nein
4. nein

Question 22

Der Wnt / β-catenin Signal-Pathway spielt bei der Induktion des Nieuwkoop-Zentrums im Xenopus
Embryo eine wichtige Rolle.
Kreuzen Sie jeweils “ja” oder “nein” an.

1. Das Protein Frizzled bildet den Wnt-Rezeptor.
2. Das Wnt-Protein bindet an der Regulatorregion zygotischer Gene.
3. Die Kinase GSK-3 phosphoryliert das Protein β-catenin.
4. Das Wnt-Protein bindet an den Rezeptor.
5. β-catenin wird vom Rezeptor phosphoryliert.
6. Das Disheveled-Protein ist ein Transkriptionsfaktor.

Answer 22

1. ja
2. nein
3. ja
4. ja
5. nein
6. nein

Question 23

Die bicoid-mRNA wird während der Eireifung am anterioren Ende des Drosophila-Embryos verankert.
Wie gelangt sie dort hin?
Kreuzen Sie jeweils „ja“ oder „nein“ an.

1. duch das Motorprotein Dynein
2. durch das Motorprotein Kinesin I
3. durch Diffusion
4. Sie wird dort gebildet.

Answer 23

1. ja
2. nein
3. nein
4. nein

Question 24

Welche Konsequenzen können Mutationen in einem Paarregel-Gen (pair rule gene) für die Bildung
der Segmente entlang der anterior-posterioren Achse beim Drosophila-Embryo haben?
Kreuzen Sie jeweils „ja“ oder „nein“ an.

1. Erhöhung der Segmentzahl
2. Veränderung komplexer Strukturen der Segmente
3. Änderung der Segmentpolarität
4. Verschmelzen von Segmenten

Answer 24

1. nein
2. ja
3. nein
4. ja