Nur auf Docsity: Lade Detaillierte Anki-Karteikarten: Zellzyklus, Signaltransduktion, Apoptose und Proteintransp und mehr Übungen als PDF für Biologie herunter! An welchem zellulären Prozess sind diese Produkte von Proto-Onkogene beteiligt? Zellproliferation, Zellwachstum, Apoptose und Signalweiterleitung am Abbau von Cyclinen Apoptose ist die Bezeichunung für den genetisch programmierten Zelltod, der für die Entwicklung und das weitere Überleben vielzelliger Organismen nicht nur vorteilhaft, sondern gar notwendig ist. Nach einem von der betroffenen Zelle selbst freigesetztem Apoptose-Signal folgen die Fresszelllen und die Phagocytose setzt ein. Wie wird das Apoptose-Signal an der Membran der Zielzelle signalisiert? a) durch einen phosphatidylserine Flip-Flop von der Cytosolseite hin zum Extrazellularraum b) durch eine (nachträgliche) Membranprotein-Glykosilierung, c) durch einen phosphatidylcholin Flip-Flop vom Extrazellularrum zur Cytosolseite, d) durch den vermehrten Verlust von Phosphatidylcholin an der Extrazellularseite a) Im Rahmen der Apoptose verlagert sich Phosphatidylserin, ein normalerweise auf der Innenseite der Zellmembran vorkommendes Lipid, durch einen Flip-Flop- Mechanismus auf die Außenseite der Membran. Dies dient als "Eat- me"-Signal, das von Phagozyten erkannt wird, um die apoptotische Zelle zu beseitigen. Assoziation der Ribosomen mit dem endoplasmatischen Retikulum erfordert: I. Signalerkennungspartikel SRP II. Chaperon-Proteine III. Protein-Translation IV. mRNA I , III und IV Chaperon Proteine werden nur für die Entfaltung der Proteine benötigt Auf welchen Wegen hemmen extrazelluläre Überlebensfaktoren die Apoptose? erhöhte Bildung des anti apoptotischen Bcl2-Proteins Inaktivierungdes pro- apoptotischen BH3-only- Protein Aus welchen Komponenten bestehen die Elektrochemische Protonengradienten (2) Membranpotenzial Ph-Gradient (H+-Gradient) Aus welchen drei Klassen von Mikrotubuli besteht die mitotische Spindel? Astralmikrotubuli (Verankerung der Spindelpole) Kinetochor-Mikrotubuli (Trennung der Schwesterchromatiden) Polare Mikrotubuli (Verbinden die beiden Spindelpole durch Überlappung in der Mitte der Zelle) Bei der Entwicklung des Gehirns, sterben > 50% der Nervenzellen schon kurz nach ihrer entstehen durch Apoptose ab. Auf welche anderen Gewebe trifft dies auch zu? Entfernung unerwünschter Zellen während der Embryogenese und Metamorphose Immunsystem (Antigene etc) CDK-Kinasen sind zentrale Bestandteile des Zellzyklus- Kontrollsystems. Wie wird die Aktivität dieser Enzyme reguliert? durch Phosphorylierung / Proteolyse des Enzyms und durch Bindung eines Co-Faktors (Cycline) Cytosolische Hüllproteine, übernehmen eine zweifache Funktion bei der Entstehung von intrazellulären Transportvesikeln. Beschreiben Sie die zwei Funktionen 1. Selektion der Frachtproteine/ Cargoproteine für den Transport Hüllproteine erkennen und binden an Adapterproteine, die spezifische Frachtproteine im Vesikelinneren selektieren. Dadurch wird sichergestellt, dass nur die für den Zielort vorgesehenen Frachtmoleküle in das Vesikel aufgenommen werden. 2. Bildung und Krümmung der Membran in ein Transportvesikel Sie helfen, die Donormembran zu krümmen, sodass sich ein Vesikel abschnüren kann. Durch die Bindung an bestimmte Bereiche der Membran entsteht eine Hülle, die die Krümmung erleichtert und das Vesikel formt. Der Wirkstoff Cytochalasin B (ein Pilzgift) hemmt die Funktion des Aktins. Welcher der nachfolgend genannten Prozesse des Zellzyklus wären von der Wirkung des Cytochalasins B am stärksten betroffen? 1. die Spindelbildung 2. die Verankerung der Kinetochore an der Spindel 3. die Zellstreckung während der Anaphase 4. die Ausbildung der Teilungsfurche 4 Actin & Myosin II des kontraktilen Rings erzeugen die Kräfte für die Cytokinese Die Bilder zeigen eine Lungenepithelzelle in verschiedenen Stadien der M- Phase. Bringen Sie die Abbildungen in die korrekte Reihenfolge und ordnen Sie ihnen das entsprechende Stadium der M- Phase zu. A: Anaphase B: Cytokinese C: Metaphase D: Prometaphase E: Prophase F: Telophase Die Blockierung der Phosphorylierung von Lamin, einem Bestandteil der nukleären Lamina, führt zum Zellzyklusarrest. Erklären Sie warum. da dann die innere Kernmembran nicht mehr abgebaut werden kann, kann die Zellteilung nicht weiter stattfinden Wenn dieser Phosphorylierungsprozess gestört ist, bleibt die Kernlamina intakt. Infolgedessen können die Chromosomen nicht freigelegt werden, was den Übergang in die Prometaphase verhindert. Die Konzentration von Natrium ionen ist innerhalb die Zelle sehr niedrig, und auserhalb sehr hoch. Für Kalium Ionen ist das genau umgekehrt. Wie erklären Sie das? Natrium-Kalium Pumpe braucht elektrochemisches Potenzial um zu funktionieren 3 Na+ raus, 2 K+ rein in die Zelle unter Verbrauch von ATP Diese ungleiche Verteilung trägt zur Aufrechterhaltung des Membranpotentials und zur Stabilisierung des Zellvolumens bei. Die Plasmamembran unserer Zellen ist reich an Cholesterin und Lipiden mit gesättigten Fettsäuren. Ohne Cholesterin würde die Plasmamembran unserer Zellen? flüssiger machen Die Transcytose von Antikörpern ist von entscheidender Bedeutung im jungen Alter. Warum? Bei Säuglingen wichtig, da sie noch kein starkes Immunsystem aufgebaut haben und dann durch die Muttermilch die nötigen Antikörper aufnehmen können. Das trägt zur Immunresistenz bei. Die Zelle muss eine gleiche Menge von positiven und negativen Ladungen enthalten; sie muss elektroneutral sein. Das scheint auf Grund von diese Tabelle nicht dem Fall zu sein. Wie erklären Sie das? Dies liegt daran, dass neben den gelösten Ionen wie Na+, K+, und Cl−, auch große, negativ geladene Makromoleküle wie Proteine und organische Phosphate in der Zelle vorhanden sind. Diese festen Anionen tragen zur Gesamtladung bei und kompensieren die Differenzen in den Ionenwerten, sodass die elektrische Neutralität der Zelle insgesamt gewahrt bleibt. Die beiden diffundierbaren Elektronenträger, Ubichinon und Cytochrom c, pendeln Elektronen zwischen den drei Proteinkomplexen der Elektronen- transportkette. Könnte prinzipiell derselbe diffundierbare Träger für beide Schritte verwendet werden? Wenn nicht, warum nicht? Wenn ja, was wäre der Nachteil einer solchen Anordnung? Nein Ubichinon und Cytochrom c haben unterschiedliche Redoxpotentiale und Affinitäten zu den Elektronentransportkomplexen. Wenn sie austauschbar wären, wäre die Elektronenübertragung weniger effizient und könnte zu einer unkontrollierten Elektronenübertragung führen, was die Energiegewinnung beeinträchtigen würde. Die folgenden Bilder zeigen den Phänotyp einer cdc15 Zellteilungszyklus- Mutante in Sprosshefe. In welcher Phase des Zellzyklus wird das CDC15-Protein benötigt? in der späten M-Phase Die in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Inhibitoren sind äußerst nützliche Werkzeuge zur Analyse der mitochondrialen Funktion. Die Abbildung unten zeigt drei verschiedene Sauerstoffverbrauchsspuren, die erhalten werden, wenn Mitochondrien in einer phosphatgepufferten Lösung inkubiert werden, die Succinat als einzige Elektronenquelle für die Atmungskette enthält. Nach einem kurzen Intervall wurde ADP hinzugefügt, gefolgt von einem Inhibitor. Die Raten des Sauerstoffverbrauchs sind dargestellt, wobei die schnelleren Verbrauchsraten durch steiler abfallende Linien angezeigt werden. Welche der folgenden Möglichkeiten ordnen jeden Inhibitor der richtigen Kurve zu? A, Cyanid B, Oligomycin C, FCCP Die konfokale Mikroskopie liefert in der Regel viel schärfere Bilder als konventionelle Lichtmikroskopie. Erklären Sie das Prinzip, auf dem sie beruht. optische Schnitte direkt durch das Objekt durch Hierbei wird das Objekt punktweise mit einem fokussierten Laserstrahl beleuchtet, und nur das Licht aus der Fokusebene wird detektiert. Ein kleiner Lochblendenfilter (Pinhol) blockiert Licht, das von außerhalb dieser Fokusebene stammt, sodass nur Licht aus der gewünschten Fokusschicht das Detektionssystem erreicht. Dinitrophenol (DNP) ist ein Protonen-Ionophor, eine Verbindung die biologische Membranen durchlässig macht für Protonen. In den 1930er Jahren wurde DNP als ein Diätmedikament zur Gewichtsabnahme verschrieben. Erklären Sie, wie DNP zum Gewichtsverlust führen kann. Warum glauben Sie, dass DNP nicht mehr verschrieben wird? DNP stört den Aufbau des Protonengradienten an der inneren Membran der Mitochondrien, wodurch die ATP-Synthese beeinträchtigt wird. Da die Energie nicht mehr effizient in Form von ATP gespeichert wird, erhöht der Körper den Stoffwechsel von Fetten und Kohlenhydraten, um den Energieverlust auszugleichen. Dies führt zu einem gesteigerten Energieverbrauch und somit zu Gewichtsverlust. Aufgrund der Beeinträchtigung der oxidativen Phosphorylierung und der schwerwiegenden Folgen wird DNP heute nicht mehr verschrieben. DNP ist toxisch für den Körper und kann zu schwerwiegenden Nebenwirkungen führen, darunter Überhitzung, Übelkeit, Herzrhythmusstörungen und sogar Tod. Drei Funktionen des Endoplasmatischen Retikulums? 1. Membran Biogenese (Herstellung von im wesentlichen allen Membranproteinen & Lipiden für die meisten Zellorganellen) 2. Eintrittspunkt des sekretorischen Transportwegs 3. Intrazellulärer Ca2+ Speicher Durch welche zwei Signalwege kann die Caspase-Kaskade ausgelöst werden? 1. Extrinsischer Apoptoseweg 2. Intrinsicher Apoptoseweg Durch welche zwei komplementären Systeme gewinnen Zellen Energie zum Leben? Photosynthese und Atmung Ein Enzym, das die SNARE- Proteine in allen Membranen spaltet, wird in eine Zelle injiziert. Ein Vesikel, welches das ER dieser Zelle verlässt, wird? von der Zielmembran erkannt, aber nicht mit ihr fusionieren Ein Manuskript ist bei der wissenschaftlichen Zeitschrift Science eingereicht worden. In dem Manuskript beschreiben die Autoren ein Experiment, bei dem ein immobilisierter Alpha3Beta3Gamma-Komplex der ATP Synthase mit einem anhängenden Aktin-Filament, wie in der Abbildung unten gezeigt, verwendet wurde. Die Autoren zeigen, dass sie die Gamma- Untereinheit mechanisch drehen können, indem sie Kraft auf den Aktin-Faden ausüben. Darüber hinaus wird in Gegenwart von ADP und Phosphat jede Drehung der Gamma-Untereinheit um 120 Grad von der Synthese eines Moleküls ATP begleitet. Sollte dieses Manuskript zur Veröffentlichung angenommen werden? Ja, weil die Autoren in der Lage waren, die Beziehung zwischen mechanischer Bewegung und enzymatischer Aktivität der ATP- Synthase direkt nachzuweisen Ja, denn das Experiment zeigt korrekterweise, dass die Rotation der Gamma-Untereinheit innerhalb des Alpha3Beta3-Komplexes für die Produktion von ATP ausreicht Eine Sichtweise ist, dass es bevor die modernen Zellen sich entwickelt haben, auf die Erde ein RNA-welt gab. Nach dieser Hypothese, speicherte die RNA die genetischen Informationen und katalysierte chemische Reaktionen in primitive Zellen, wie die Bildung von Peptide- bindungen. Die DNA übernahm erst später in die Evolution die Funktion als genetisches Material, und Proteinen wurde die wichtigsten Katalysatoren und Strukturkomponente der Zelle. Wenn diese Vorstellung richtig ist, hat der Übergang von der RNA-Welt zur DNA-Welt nie vollständig stattgefunden. Warum nicht? RNA katalysiert auch in heutigen Zellen immer noch mehere grundlegende chemische Reaktionen Glukose kann durch einen Na+- getriebenen Glukose-Symporter in die Zelle gepumpt werden. Erklären Sie, wie diese Pumpe die aktive Aufnahme von Glukose gewährleisten kann, ohne ATP als direkte Energiequelle zu nutzen. Der Na+-getriebene Glukose- Symporter nutzt den elektrochemischen Gradienten von Natriumionen zur aktiven Aufnahme von Glukose in die Zelle. indirekt wird ATP allerdings benötigt, da der Natriumgradient von der Na/K-Pumpe aufrecht erhalten wird. Natrium wird durch die Natrium- Kalium-Pumpe aktiv aus der Zelle transportiert, wodurch ein höherer Na+-Konzentrationsgradient außerhalb der Zelle geschaffen wird. Wenn Na+ durch den Symporter in die Zelle strömt, wird dies energetisch begünstigt und zieht gleichzeitig Glukose in die Zelle, da beide Moleküle gleichzeitig transportiert werden. Dadurch kann Glukose aufgenommen werden, ohne dass ATP direkt verwendet wird. Grober Ablauf des Stoffwechsels in den Mitochondrien Pyruvat oder Fettsäuren treten ein und werden zu Acetyl-CoA abgebaut Acetyl-CoA wird im Zitronensäurezyklus weiter oxidiert, wobei NADH entsteht Elektonen vom NADH durchlaufen die Atmungskette und werden zum O2 befördert, welche H2O bildet ATP Synthase wird durch Atmungskette zur Sythese angekurbelt In 50% aller menschlichen Krebsarten, ist die p53-Funktion aufgrund einer Mutation verloren gegangen. Warum diese hohe Frequenz? DNA-Schäden werden erkannt keine Expression von Cdk Inhibitor Protein p21 kein Stopp der S-phase bei Mutationen, da p21 fehlt Mutationen können sich anhäufen In welchen zwei zellulären Prozesse spielen monomeren GTPasen eine Rolle? Übertragen von Signalen von aktivierten RTKs Vesikeltransport (Anheftung von COPII Vesikelhülle) Andocken von Vesikel an die Zielmembran (Ran-Proteine) In welcher Phase des Zellzyklus findet die Zytokinese statt? M-Phase Inwiefern ist cdc2 ein wichtiger Regulator für die Mitose? kodiert für eine Proteinkinase kontrolliert Übergang von der G2-Phase zur Mitose Cdc2 bildet zusammen mit Cyclin B den M-Phase- Promoting Factor (MPF). Dieser Komplex ist notwendig, um die Mitose einzuleiten äquivalent zum CDK Inwiefern kontrollieren GTPasen die Hüllenrekrutierung? 1. Sar1-Gef Protein aktiviert Sar1-GDP durch Umwandlung in GTP 2. aktives Sar1-GTP bindet an die Membran mithilfe der amphipatischen Helix 3. COP2 Hüllproteine binden an Sar1-GTP 4. Frachtproteine binden innerhalb des ERs an Frachtrezeptoren, an die auchCOP2 Hüllproteine binden Inwiefern regulieren Bcl2 Proteine den intrinsischen Weg der Apoptose? BH4- Domäne -> anti- apoptotisch aktivierte BH3-Proteine bilden Poren, um Cytochrom c freisetzen zu können -> intrinsicher Apoptoseweg aktivierend Inwiefern treiben Cyclin-abhängige Kinasen den Zellzyklus an? werden durch Cyclin aktiviert und leiten die M-Phase ein danach löst sich cyclin und S- cyclin bindet leitet die S-Phase ein (DNA- Replikation) Inwiefern unterliegen Mikrotubuli einer dynamischen Instabilität? mehr Anreicherung mit Tubulin-GDP als mit Tubulin-GTP-Untereinheiten führt zur Depolymerization Mitochondriale Gene werden über einen nicht-Mendelschen Mechanismus vererbt. Warum? da die Eizelle immer viel mehr Cytoplasma an der Zygote beiträgt als dies das Sperma tut weil Mitochondrien ihre eigene DNA besitzen und hauptsächlich über die mütterliche Linie weitergegeben werden. Mitochondrialen Import von Beta- Fässern in den Intermembranraum, die in dem Außenmembran häufig vorkommen, erfordert welche Komplexe und Proteine? TOM-Komplex, SAM-Komplex und Chaperon-Proteine im inneren Membranraum Nocodazol hemmt reversibel die Mikrotubuli-Polymerisation, die für die Bildung der mitotischen Spindel essentiell ist. Indem man eine Population von Säugetierzellen einige Zeit lang mit Nocodazol behandelt und sie dann aus dem Medium auswäscht, ist es möglich, die Zellpopulation zu synchronisieren. Mit Nocodazol behandelte Zellen bleiben in der M- Phase des Zellzyklus stecken. Welcher Mechanismus ist Ihrer Meinung nach für die Blockierung des Zellzyklus durch Nocodazol verantwortlich? die APC/C Ubiquitin-Ligase kann nicht aktiviert werden, somit fehlt der Abbau von Securin, was dazu führt, dass die Separase die Schwesterchromatiden nicht trennen kann Organismen mit DNA- Polymerasen ohne “Proofreading”- Aktivität enthalten hauptsächlich Membranproteine mit b-Fässer statt a-Helixes. Warum? Organismen mit DNA- Polymerasen ohne "Proofreading"-Aktivität zeigen eine höhere Mutationsrate Solche Mutationen könnten a-Helix-Strukturen destabilisieren und selektiv Membranproteine mit β- Faltblatt-Strukturen (β- Fässer) fördern, da diese thermodynamisch stabiler und weniger anfällig für Mutationen sind β-Fässer bieten eine stabilere Struktur bei häufigen Mutationen, da ihre Seitenketten gleichmäßiger angeordnet sind und die innere Stabilität auch bei variierenden Aminosäuren gewährleistet bleibt. Proteintransport durch Kernporen stützt sich auf Fracht-Rezeptoren und eine kleine GTPase, die Ran- GTPase. Erklären Sie, wie diese Aktivitäten zusammenarbeiten, um Direktionalität im Proteintransport (Kern Import oder Export) zu erreichen. Ran-GTP im Kern und Ran-GDP im Zytosol: Die Konzentration von Ran-GTP ist im Zellkern hoch. Im Zytosol hingegen ist die Konzentration von Ran-GDP hoch, da dort RanGAP (Ran-GTPase- aktivierendes Protein) Ran-GTP zu Ran-GDP hydrolysiert. Diese Polarität sorgt für eine eindeutige Orientierung der Import- und Exportprozesse. Import: Im Zytosol binden Importrezeptoren (Importine) an Frachtproteine, die ein Kernlokalisierungssignal (NLS) tragen Export: Exportrezeptoren (Exportine) binden im Kern an Frachtproteine, die ein Kernexportsignal (NES) tragen. Für diese Bindung ist Ran- GTP im Kern erforderlich. Rab und SNARE-Proteine spielen jeweils eine entscheidende Rolle in der Verschmelzung von Transportvesikeln mit der richtigen Zielorganelle. Erklären Sie, wie diese Proteine das tun. Docking durch Rab vermittelt: Rab-GTP katalysiert die Ankettung an ein Rab- Effektorprotein (Ankettprotein) "zieht" das Vesikel zur Zielmembran Membranfusion durch SNAREs katalysiert: 1) enge Paarung zwischen v-& t- SNAREs zwingt die beiden Membranen zusammen 2) Verdrängung von Wassermolekülen aus dem Zwischenraum (Stiel bildet sich) 3) Vermischung von Lipiden aus den beiden äußeren Membranschichten (Halbfusion) 4) Bildung der Fusionspore (Fusion) Richtig oder falsch: Es gibt nur eine strenge Anforderung für den Austritt eines Proteins aus dem ER: Es muss korrekt gefaltet werden. Falsch. Sie brauchen auch ein Sortiersignal Richtig oder falsch: In Multipfad- Transmembranproteinen werden ungerade Membransegmente (ab dem N-Terminus) als Start- Transfersignale und die geradzahligen Segmente als Stopp- Transfersignale genutzt. Erklären Sie Ihre Antwort. Richtig. Bei der Synthese eines Transmembranproteins durch das Ribosom und das Endoplasmatische Retikulum (ER) wechseln sich Start- und Stopp-Transfersignale ab. Diese Signale bestimmen, wie das Protein durch die Membran gespannt wird. 1) N-terminales ‘Transfer- Startsignal’: öffnet die Pore des Translokons 2) Internes ‘Transfer-Startsignal’: öffnet Pore des Translokons & verankert Protein in Doppelschicht 3) ‘Transfer-Stoppsignal’: verankert Protein in Doppelschicht Richtig oder falsch: Tier- und Pflanzenzellen verwenden Oxidation um Energie aus Nahrungsmolekülen zu extrahieren. Begründen Sie ihre Antwort. richtig Tierzellen gewinnen Energie durch die Oxidation von Glukose im Rahmen der Zellatmung, wobei ATP als Energiequelle synthetisiert wird. In Pflanzenzellen erfolgt ebenfalls eine Oxidation von organischen Molekülen während der Zellatmung, um ATP zu erzeugen. Diese Moleküle werden zuvor durch den Prozess der Photosynthese produziert, bei dem Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt und gespeichert wird. Richtig oder falsch: da ein DNA- Strang nur 10 nm breit ist – deutlich unter dem Auflösungsvermögen des Lichtmikroskops – ist es unmöglich, Chromosomen ohne spezielle Färbemittel in lebenden Zellen zu sehen. Richtig. Chromosomen sind jedoch viel dicker als einzelne DNA-Stränge und erreichen während der Mitose eine sichtbare Struktur im Bereich von etwa 200 nm oder mehr. Trotzdem sind Chromosomen in lebenden Zellen ohne spezielle Färbemittel oder fluoreszierende Marker meist nicht sichtbar, da diese Mittel die Kontraste erhöhen und die Chromosomen vom umgebenden Zellmaterial besser abheben lassen. Sie entwickeln Techniken, um einzelne Aktin-Filamente erstmals lichtmikroskopisch sichtbar zu machen. Welchen der folgenden Ansätze würden Sie wählen? 1. Sie exprimieren Aktin- Untereinheiten als GFP- Fusionsproteine und visualisieren Aktin-Filamenten mit Hilfe einem Fluoreszenzmikroskop 2. Sie visualisieren Aktin- Filamenten mit Hilfe der Differential-Interferenz-Kontrast- Mikroskopie 3. Sie Kombinieren lichtmikroskopische Standardtechniken mit digitaler Bildverarbeitung, um die Auflösung von Aktin-Filamenten zu verbessern 1. Warum machen ungesättigten Fettsäuren Membranen flüssiger? da sie die Abstände zwischen den Lipiden erhöhen ungesättigten Fettsäuren enthalten cis- Doppelbindungen, die ihre dichte Packung erschweren und damit ihre Neigung mit einander zu interagieren verringert Warum sind Epithelzellen besonders empfindlich für Krebs? (Carcinome bösartige Tumore epithelialer Herkunft) meiste Zellteilungsvorgänge im Körper finden in Epithelzellen statt -> schnelle Verbreitung am häufigsten chemischen und physikalischen Schädigungen ausgesetzt (zB. Rauchen) Warum tragen Caspasen ihren Namen? Familie von Proteasen, die ein Cysteinin ihrem aktiven Zentrum enthalten, und ihre Zielproteine an spezifischen Asparaginsäuren spalten Warum werden zytosolische hsp70- Chaperon-Proteine für den Import von Proteinen in die Mitochondrien benötigt, aber nicht für den ko- translationalen Import in das ER? da der Prozess post-translational abläuft. Hsp70 hält das Protein nach der Synthese in einer entfalteten Form, die nötig ist, damit es die engen Poren des mitochondrialen Transportsystems (TOM und TIM- Komplexe) passieren kann. Warum wird Taxol häufig als Krebsmedikament eingesetzt? Taxol zielt darauf ab, die Zellteilung zu blockieren und Apoptose in Krebszellen auszulösen, indem es die Dynamik der Mikrotubuli stört. (stabilisiert Mikrotubuli, blockiert Zellteilung) --> Krebsproliferation stoppen Warum würden Retroviren von dem Erwerb eines Proto-Onkogens profitieren? Zellteilungsrate wird erhöht Virus kann sich schneller vermehren Was bedeutet der geschwindigkeitsbestimmende Schritt beim Aktin? Keimbildung 1. Phase: Aktinuntereinheiten lagern sich zu Oligomeren zusammen (energetisch ungünstig, da instabil) und darum langsam 2.Phase: stabiler Kern - energetisch also günstiger -> schnelleres Wachstum 3.Phase: stabiler Zustand "Treadmilling" = Balance zwischen Anlagerung und Abspaltung (kritische Konzentration von Monomeren) Was bedeutet ein Molekül wird reduziert? Ein Molekül nimmt ein Elektron auf oder gibt ein Proton ab Was bedeutet eine "reversible Kopplungsvorrichtung" bei der ATP- Synthase? Nutzung der protonen motorischen Kraft -> ATP Synthese Generation der protonen motorischen Kraft -> ATP Hydrolyse Was besagt der Donnan-Effekt? Ungleichgewicht der Ionenverteilung an semipermablen Membranen die meisten Makromoleküle sind geladen und ziehen Gegenionen an das verursacht ein Ungleichgewicht, weshalb durch Osmose ständig Wasser in die Zelle strömen würde Was besagt der hydrophobe Effekt generell? Der hydrophobe Effekt beschreibt die Tendenz wasserabweisender Moleküle, sich in wässriger Umgebung zusammenzulagern, um den Kontakt mit Wasser zu minimieren. Dieser Prozess spielt eine wichtige Rolle bei der Bildung von Zellmembranen und Proteinstrukturen. Was beschreibt die chemiosmotische Kopplung? Prozess, bei dem Zellen einen Protonengradienten (pH-Gradient) über eine Membran nutzen, um ATP zu erzeugen. Dieser Mechanismus ist in den Mitochondrien (bei der Zellatmung) und in den Chloroplasten (bei der Photosynthese) zentral. Was beschränkt die laterale Beweglichkeit von Membranproteinen? das cortikale Cytoskelett Was bezeichnet man als Threadmiling bei Aktin-filamenten während des Wachstums? dynamischen Prozess, bei dem Aktin-Monomere am Plus-Ende eines Filaments hinzugefügt und gleichzeitig am Minus-Ende entfernt werden Zelle nutzt die Dynamik & Polarität von Aktinmikrofilamenten, um mechanische Arbeit zu verrichten ohne Mitwirkung von Motorproteinen, aber unter Verbrauch von chemische Energie mittels ATP Hydrolyse! Während Monomere kontinuierlich hinzugefügt und entfernt werden, bleibt die Gesamtlänge des Filaments stabil Was charakterisiert Cdc-Mutanten in Hefe? Zellen wachsen weiter, teilen sich aber nicht und werden größer. Erklärung: Cdc-Mutanten stoppen den Zellzyklus an spezifischen Punkten und verursachen abnormales Zellwachstum. Sie sind temperaturabhängig kultivierbar. Was is das primäre Ziel des DISC- Komplex Aufbau? Dichtpacken der Domänen zur Aktivierung der Todessignale Was ist das Rous-Sarkom-Virus? transformiert infizierte Zellen in Kultur zu Zellen, die sich in vielerlei Hinsicht wie eine Krebszelle verhält hat ein zusätzliches Gen erworben: v-Src (virales Onkogen) Was ist das Schicksal von Proteinen ohne Sortiersignal? verbleiben im Zytosol Was ist das Typ-1 Membranprotein? N-terminalen Signalpeptids in ER- Lumen Was ist das Typ-2 Membranprotein? Anwesenheit einer internen Signalsequenz NH2 im Cytosol, COOH im Lumen Was ist das Typ-3 Membranprotein? Anwesenheit von einzelen Transfer- Start & -Stop Sequenzen Carboxygruppe und NH2-Ende beide im Cytosol Was ist das Ziel der S-Phase? Verdoppelung jedes Chromosoms: Genaue Kopien der kompletten DNA- Moleküle in jedem Chromosom Verdopplung der Chromatin-Proteine, die die DNA binden Was ist das häufigste intrazelluläre Kation? Kalium (K+) Was ist der Phänotyp einer wee1 Kinase Mutante? Und einer cdc25- Mutante? wee1-Mutante: hemmt CDK- Aktivität, Zellen sind kleiner als normal (frühzeitige Zellteilung). cdc25-Mutante: negative Phosphorylierung der CDK, Zellen sind größer als normal (verzögerte Zellteilung) Was ist der Unterschied zwischen Chlorid und Kalium Kanälen? Chloridkanäle: 2 Untereinheiten Selektivitätsfilter liegen diagonal gegenüber Kalium-kanäle: 4 Untereinheiten Selektivitätsfilter liegen sich direkt gegenüber Was ist der Ursprung der Partikelstrukturen bei der Gefrierbruchtechnik? spezifische Verteilung und Orientierung der Membranproteine Bruch entlang der Lipiddoppelschicht Was ist der Ursprung des Membranpotentials über die innere Membran der Mitochondrien? Protonenpumpen bilden Protonengradienten Das Membranpotential treibt die Translokation der positiv geladenen Signalsequenz über den TIM- Komplex durch Elektrophorese. Was ist der Vorteil der kotranslationalen Translokation? energiesparender, da man keine Chaperon-proteine braucht, die das Protein entfaltet halten Was ist der elektrochemische Gradient? treibende Kraft für den Transport von Ionen über eine Zellmembran. Besteht aus dem Membranpotenzial und dem Konzentrationsgradienten Was ist der entscheiende Schritt, der Tumore bösartig und invasiv macht? Zellen werden invasiv und wandern in eine Kapillare ein Anheften an eine Kapillarwand in der Leber Austreten aus dem Blutgefäß und bilden von Mikrometastasen Vermehrung zur ausgewachsenen Lebermetastase Was ist der letzte Schritt im Zellzyklus und was geschieht? Cytokinese Teilung des Cytoplasmas Actin & Myosin II des kontraktilen Rings erzeugen die Kräfte für die Cytokinese Was ist die Aufgabe der Oligosacchary-Transferase? Katalysiert die Bindung des lipidverknüpftes Oligosaccharid an die Polypeptidkette Was ist die Aufgabe von Kinetochoren? Kinetochor-Mikrotubuli binden an die Kinetochoren, spezielle Proteinkomplexe an den Zentromeren der Chromosomen, und verankern die Chromosomen an der Mitose-Spindel. Während der Mitose verkürzen sich die Kinetochor- Mikrotubuli, was die Schwesterchromatiden zu den gegenüberliegenden Polen der Zelle zieht. Was machen wee Mutanten? verkürzter Zellzyklus Wee-Mutanten führen zu kleinen Zellen, da der G2/M- Kontrollpunkt übersprungen wird. Was passiert ihrer Meinung nach mit Zellen, die ein Ras-Protein mit übermäßiger GTPase Aktivität besitzt? Ein Ras-Protein mit übermäßiger GTPase-Aktivität würde GTP sehr schnell hydrolysieren, was dazu führt, dass Ras weniger Zeit im aktiven Zustand (GTP-gebunden) verbringt. Dies würde die Signalweiterleitung stark abschwächen, da Ras nicht lange genug aktiv bleibt, um seine Effektoren (z. B. Raf) zu aktivieren. Die Zellen sind nicht in der Lage, auf mitogene Faktoren zu reagieren -> gehemmtes Zellwachstum, Zellen können in den Ruhezustand übergehen Was passiert mit shibire Fliegen (Drosophila)mutanten? Temperatursensitive Paralyse: Die Fliegen zeigen bei hohen Temperaturen eine sofortige Paralyse, da die Synapsen in den Neuronen ohne Endozytose keine neuen Vesikel für die Signalübertragung nachliefern können. Reversibilität: Die Lähmung ist reversibel; wenn die Temperatur wieder sinkt, kann Dynamin wieder normal arbeiten, und die Fliegen gewinnen ihre Bewegungsfähigkeit zurück. Bewegungsunfähige Fliegen Was passiert, wenn NSF-ATPase (Protein) inaktiv ist? SNARES können sich nicht mehr entbinden -> letzendlich sind keine funktionsfähigen SNARES mehr übrig -> ganzer vesikulärer Transport scheitert Was passiert, wenn die Entfernung der Vesikelhülle defekt ist? Vesikel kann nicht mehr freigegeben werden und verbleibt im Cytosol Vesikel kann nicht mit dem Zielorganell fusionieren Was passiert, wenn man versucht, Iyso-PC (Zylinderförmige Lipidmoleküle) in Wasser aufzulösen? es bilden sich Kugeln, da sich die Iyso-PC Moleküle zusammenlagern zu Micellen Was sind Beispiele für integrale (3) und periphere (4) Membranproteine? Integrale Proteine: Einer a-Helix Mehreren a-Helices Mittels b-Faltblättern / b-Fass (b-barrel) periphere Proteine: Amphipatischen a-Helix Kovalent gebundene Lipidketten Glycosylphosphatidylinositol (GPI)-Anker Nicht-kovalente Wechselwirkung mit anderen MP Was sind Biochemische & morphologische Marker der Apoptose? (4) Blebbing der Zelloberfläche Verlust von Aminophospholipid Asymmetrie und Erscheinung von Phosphatidylserin als “Friss-mich" Signal auf der Zelloberfläche Zusammenbruch der Kernhülle Kondensation und Aufbrechen von Kernchromatin Was sind Onkogene? Gene, die den Zellzyklus positiv regulieren (antreiben) stammen von normalen Genen, Proto-onkogene, die durch eine dominante Funktionsgewinn-Mutation überaktiv geworden sind und exzessive Zellproliferation verursachen Was sind Tumorsuppressorgene? Gene, die den Zellzyklus negativ regulieren (blockieren) stammen aus rezessiven Funktionsverlust-Mutationen, die exzessive Zellproliferation verursachen, jedoch nur, wenn beide Allele betroffen sind Was sind die Aufgaben des Zellzyklus-Kontrolsystems? 1. Stellt sicher, dass die Vorgänge des Zellzyklus zur richtigen Zeit, in der korrekten Reihenfolge ablaufen 2. Kann den Fortgang aufhalten, wenn die Umweltbedingungen ungünstig sind, Zellschäden oder unvollständig abgelaufene Zellzyklusvorgänge bestehen Was sind die Aufgaben von molekulare Motorproteinen? (3) Binden an polare Zytoskelettfilamente Wandeln chemische Energie (ATP) in mechanische Energie um Können Organellen transportieren oder Filamente gegeneinander verschieben Aktin-abhängige Motorproteine gehoren zur Superfamilie der Myosine Was sind die Eigenschaften von den Filamentsystemen (Größe, Material, Funktion) am dünnsten: Aktin aus Membrankortex Mechanische Stabilisierung und Verankerung von Membranproteinen Mikrotubuli aus Auswachsen von Zentrosomen Mechanische Stabilisierung, Verankern von Organellen, „Autobahn“ für den Transport am dicksten: Intermediärfilamente aus Netzwerk und Verankerung an Desmosomen Mechanische Stabilisierung von Gewebe Was sind die Hauptaufgaben von Cholesterin in der Barrierefunktion der Plasmamebran? (2) 1. erhöht die Packungsdichtheit von Phospholipiden in den Membran, und damit ihre Impermeabilität 2. hält Membranen flüssig über eine weiten Bereich von Lipidzusammensetzungen, da das Molekül verhindert, dass die Kohlenwasserstoff- ketten eng zusammen lagern Was sind die Prinzipien der Bildung von Zytoskelettfilamenten? (4) Aufbau aus Untereinheiten Nichtkovalente Bindungen Polymerisation folgt einem Nukleations-Elongations- Mechanismus Nukleation ist geschwindigkeitsbestimmend Was sind die Vorgänge in der M- Phase? 1. Prophase 1. Kondensierung des replizierten Chromosoms 2. Bildung der Mitosespindel 2. Prometaphase 1. Auflösung der Kernhülle 3. Metaphase 1. Anordnung der Chromosomen entlang des Äquators 2. Kinetochor-mikrotubuli verbinden Tochterchromatiden mit Polen der Spindel 4. Anaphase 1. Schwesterchromatiden trennen sich 5. Telophase 1. Tochterchromosomen kommen am Pol an, neue Kernhülle bildet sich 2. Aufbau des kontraktilen Rings 6. Cytokinese Was sind die Vorteile der Elektronentransportkette gegenüber der unmittelbaren Verbrennung von Zucker? keine Wärme geht verloren Was sind die Vorteile von beta- Fässern? (2) Genetische Ökonomie: ein beta-Strang braucht nur 9-11 Aminosäuren pro Transmembransegment -> größere Transmembransegmente abwechselnde polare und unpolare Aminosäuren ermöglichen, dass Wasser durch die Membran kann, da sich die polaren Seitenketten den inneren Kanal auskleiden Welche Abfolgen gibt die korrekte Reihenfolge der Ereignisse der Apoptose wieder? DNA Schädigung, Freisetzung Apoptose-induzierender Proteine aus den Mitochondrien, Apoptosombildung, Aktivierung von Caspasen, Zelltod Welche Aktin-bindenden Proteine beeinflussen die Dynamik und Organisation der Aktinfilamente? Formin Thymosin Tropomodulin Profilin Arp2/3 Komplex Tropomyosin Gelsolin Cofilin Spektrin ERM Filamin Fimbrin Welche Art von Mutationen im Proto-Onkogen Ras würde die Entstehung von Krebs fördern? A) Mutationen, die Ras dazu stimulieren, das Ras-GTPase- aktivierende Protein zu binden B) Mutationen, die die Fähigkeit von Ras, GTP zu hydrolysieren, vermindern C) Mutationen, die die Bindung von Ras an Ras-GEF blockieren B (Diese Mutationen führen dazu, dass Ras länger in der aktiven (GTP-gebundenen) Form bleibt, was die Zellteilung kontinuierlich fördert, auch wenn keine Signale von Wachstumsfaktoren vorliegen.) A falsch (Solche Mutationen würden die GTP-Hydrolyse beschleunigen, was Ras schneller in den inaktiven Zustand bringt. Das würde die Zellproliferation hemmen und die Entstehung von Krebs nicht fördern.) C falsch (Ras-GEF (Guaninnukleotid-Austauschfaktor) ist notwendig, um GDP von Ras zu entfernen und GTP zu binden, wodurch Ras aktiviert wird. Wenn Ras nicht mehr an Ras-GEF binden kann, bleibt es inaktiv und kann keine Wachstumsförderung bewirken.) Welche Arten von Intermediärfilamenten gibt es? (5) Nuklear epithel axonal vimentinartig Keratinfilamente Welche Aussage über Motorproteine ist korrekt? A) Kinesine bewegen sich Richtung Minus-Ende von Mikrotubuli. B) Dyneine bewegen Vesikel Richtung Plus-Ende von Mikrotubuli. C) Myosine bewegen sich entlang von Aktinfilamenten und wandeln ATP in mechanische Energie um. D) Kinesine und Dyneine interagieren ausschließlich mit Intermediärfilamenten. Richtige Antwort: C Erklärung: Myosine sind Motorproteine, die entlang von Aktinfilamenten arbeiten und chemische Energie (ATP) in mechanische Energie umwandeln. Kinesine und Dyneine bewegen sich entlang von Mikrotubuli Welche Bewegungsfreiheiten haben Lipide in einer Lipiddoppelschicht und wie oft geschieht das? Laterale Diffusion, Biegung, Rotation: oft, da wenig energiereich Flip-Flop: selten (ca. einmal pro Monat), da es zu viel Energie kostet die polare Kopfgruppe spontan durch das hydrophobe Innere von ein Lipid-Doppelschicht wandern zu lassen Welche Beweise gibt es die die Endosymbionten-Theorie über den Ursprung von Mitochondrien und Chloroplasten unterstützen? sowohl Mitochondrien als auch Chloroplasten vermehren sich selbständig Mitochondrien und Chloroplasten enthalten ringförmige Prokaryoten- DNA die innere Membran beider Organellen enthalten für Prokaryonten typische Phospholipide, d.h. Phosphatidylglycerin & Cardiolipin Welche Folge hat die proteolytische Spaltung des nucleären Lamins? Kernhülle wird abgebaut, unumkehrbar damit die mitotische Spindel an die Chromosomen binden kann Welche Formen der Kontrolle gibt es bei Ionenkanälen? spannungskontrolliert ligandenkontrolliert mechanisch-kontrolliert Welche Formen von Lipidmolekülen gibt es und was sind mögliche Auswirkungen auf die Zusammenlagerung? Zylinderförmige Lipidmoleküle (zB. PC) -> Lipiddoppelschicht Kegelförmige Moleküle (zB. Iyso-PC) Lipid-Micelle Welche Funktionen haben die Filamentsysteme? (4) Mechanische Stabilisierung Gerüst zur Verankerung von Zellbestandteile, z.B. Organelle Intrazellulärer Transport Zellbewegung Welche Merkmale gehören zu den charakteristischen Eigenschaften von Kanalproteinen? 1.bilden eine zentrale, mit Wasser gefüllte Pore 2. zeigen eine höhere Transportleistung als Transporter 3. sind durchgehend geöffnet 4. werden ausschließlich durch beta- Fässer repräsentiert 1. 2. Welche Proteine bilden den Großteil der Chromatin-Proteine? Histone Welche Rolle spielen die Centrosomen bei der Mitose? hieraus entspringt die mitotische Spindel Astralmikrotubuli, Kinetochor-Mikrotubuli und polare Mikrotubuli Welche Vorteile bieten zellfreie Systeme als experimenteller Ansatz? man kann sehen, was die minimalen Komponente für einen Transport sind ermöglichen das Studium grundlegender Mechanismen und molekularer Prozesse Einfachere Beobachtung dynamischer Prozesse Welche Vorteile haben alpha helikale Membranproteine gegenüber beta-Fässer? (4) Ca2+- Bindungsstelle Flexibilität und Anpassungsfähigkeit: Sie können dynamisch die Konformation wechseln, was für Funktionen wie Signalübertragung und Ionenkanäle wichtig ist. Stabilität in der Membran: Alpha-Helices sind stabil in der hydrophoben Umgebung der Zellmembran und durchdringen sie effizient. Breitere funktionelle Vielfalt: Transport und Rezeptorfunktion. Welche der folgenden Aussagen sind NICHT korrekt? 1. Sowohl in Mitochondrien als auch in Chloroplasten werden energiereichen Elektronen genutzt, um Protonen über eine Membran zu Pumpen 2. Wenn eine Oxidation auftritt, muss sie von einer Reduktion begleitet sein 3. Die Reaktionen des Zitronensäurezyklus erfordern die Anwesenheit von Sauerstoff 4. Die chemioosmotische Kopplung ist ein Prozess, bei dem ein pH-Gradient über eine Membran genutzt wird, um einen energieaufwändigen Prozess, wie die Produktion von ATP, anzutreiben 3 falsch Der Zitronensäurezyklus (Citratzyklus) selbst benötigt keinen direkten Sauerstoff, da die Enzyme des Zyklus keine Reaktion mit Sauerstoff katalysieren. Sauerstoff ist jedoch indirekt erforderlich, weil er als Elektronenakzeptor in der Atmungskette gebraucht wird, um NADH und FADH₂ zu regenerieren. Ohne Sauerstoff würde die Atmungskette stillstehen, was zur Ansammlung von NADH und einem Mangel an NAD⁺ führt, wodurch der Citratzyklus letztendlich ebenfalls stoppt. 1. Richtig: Sowohl Mitochondrien als auch Chloroplasten nutzen energiereiche Elektronen, um Protonen über eine Membran zu pumpen, was einen Protonengradienten erzeugt. 2. Richtig: Oxidation und Reduktion treten immer gekoppelt auf, da Elektronen, die bei einer Oxidation verloren gehen, bei einer Reduktion aufgenommen werden müssen. 3. ---- 4. Richtig: Die chemiosmotische Kopplung nutzt einen Protonengradienten (pH- Gradient) zur ATP- Produktion. Welche der folgenden Aussagen sind falsch? 1. Es gibt eine strikte Voraussetzung für den Austritt eines Proteins aus dem ER: es muss korrekt gefaltet sein 2. Adaptorproteine vermitteln die Bindung zwischen der COPII- Hülle und den transmembranen Cargo- Rezeptoren 3. Clathrin-beschichtete Vesikel können sich nur aus der Plasmamembran und endosomalen/lysosomalen Kompartimenten bilden 4. Dynamin ist ein GTPase, die die Clathrin-vermittelte Endocytose reguliert 3. (auch aus dem trans-Golgi- Netzwerk) Welche drei Arten von Cyclinen gibt es und wofür sind sie zuständig? G1/S-Cycline: Aktivieren CDKs in der späten G1-Phase und lösen so den Fortgang durch Start aus; dadurch wird die Zelle auf den Eintritt in den Zellzyklus festgelegt S-Cycline: Binden CDKs nach Progression durch Start und stimulieren Chromosomen- verdopplung M-Cycline: Aktivieren CDKs, die den Eintritt in die Mitose am G2/M Kontrollpunkt stimulieren Welche drei Arten von Proteinsortierung gibt es im Golgi- Netzwerk? 1. Signalvermittelte Umlenkung auf Lysosomen 2. konstituive Ausscheidung (Exozytose) 3. signalvermittelte Verteilung auf sekretorische Vesikel (für die geregelte Ausscheidung) Welche drei Arten von Transporter- vermittelten Bewegung gibt es? 1. Uniport (nur ein Molekül in eine Richtung) 2. Symport (zwei Moleküle gleichzeitig in die selbe Richtung) 3. Antiport (zwei Moleküle gelcihzeitig in unterschiedliche Richtungen) Welche drei Atmungsenzymkomplexe durchlaufen die Elektronen in der Atmungskette? drei große membrangebundene Atmungsenzymkomplexe NADH Dehydrogenase Komplex Ubichinon Cytochrom b-c1-Komplex Cytochrom c Cytochrom Oxidase Komplex Welche drei Faktoren regulieren die Zellmasse und wie? Mitogene Faktoren– stimulieren die Zellteilung durch die Auslösung von G1-Cdk & G1/S- CdkAktivitäten Wachstumsfaktoren– stimulieren Zellwachstum (Anstieg der Zell Größe) durch die Förderung der Synthese von Proteinen und Hemmung ihres Abbaus Überlebensfaktoren- fördern das Zellüberleben durch Unterdrückung der programmierte Zelltod (Apoptose) Welche drei Filamentsysteme hat die Zelle? Aktin Mikrofilamente Mikrotubuli Intermediärfilamente Welche drei Kontrollpunkte gibt es in dem Zellzyklus-Kontrollsystem? 1. Vor S-Phase: Eintritt in den Zellzyklus 2. vor M-Phase: G2M- Kontrollpunkt 3. Metaphase/Anaphase- Kontrollpunkt: Startet Anaphase wird durch Protein Abbau anstatt Protein- Phospho rylierung gesteuert und benötigt den Anaphase- Promoting Complex oder Cyclosom (APC/C) Welche großen Makromoleküle (ab ≥ 50 kDa) müssen durch Kernporen transportiert werden? (3) RNA und DNA, ribosomale Proteine Welche mitochondriale Membran enthaltet die ATP Synthase? innere mitochondriale Membran Welche treibenden Kräfte des aktiven Transports gibt es? (3) 1. Kopplung 2. ATP 3. Licht Welche weitere Bewegung wird durch Dyneinen bewerkstelligt? -Fortbewegung von Zellen (z.B. Spermien) oder Bewegung eines Flüssigkeitsfilms (z.B. Atemwegsmucosa) - "Powerstroke" Welche zwei Arten von Transmembranproteinen gibt es? 1. alpha-Helices Transporter Enzyme Rezeptoren (weit verbreitet) 2. beta-Fässer Transporter Poren (Bakterien, Mitochondrien an der äußeren Mitochondrienmembran) Welche zwei Probleme muss die Zelle während der DNA- Replikation lösen? 1. Genauigkeit der Replikation um Mutationen zu vermeiden -> Korrekturlese der DNA-Polymerase 2. Jedes Nukleotid im Genom darf nur einmal kopiert werden Welcher der folgenden Organismen wird den höchsten Prozentsatz an ungesättigten Fettsäureketten in seinen Membranen haben? a) Antarktischer Fisch; b) Wüstenleguan; c) Eisbär; d) Thermophiles Bakterium. a) Antarktische Fische, die kaltblütig sind, leben in eiskalten Meeren. Um unter solchen extremen Bedingungen eine angemessene Flüssigkeit ihrer Membranen zu enthalten, brauchen sie einen höheren Anteil an ungesättigten Fettsäuren, sodass sie nicht erstarren. Eisbären leben auch in extrem kalten Umgebungen, sie sind allerdings warmblütig und haben eine konstat hohe innere Temperatur. Daher haben diese keinen besonderen Bedarf an ungesättigten Fettsäuren in ihrer Membran. Welches ist ein Beispiel für primären aktiven Transport? 1. Na+/Ca2+ Austausch 2. Na+/K+ ATPase 3. Na+/Glukose-Ko-Transport 2. Na+ K+ ATPase Wenn Sie Medikamente gegen Krebs suchen würden, würden Sie Inhibitoren für Onkogene, DNA Reperaturgene oder Tumorsuppressorgene entwickeln? Erklären Sie, aus welchen Gründen Sie sich für oder gegen den jeweiligen Gentyp entscheiden. Onkogen-Inhibitoren: dominante sowei wachstumsfördernde Wirkung hemmen nicht Inhibitoren von Tumorsuppressorgenen: Es gibt kein abnormales Produkt, das in Krebszellen, die durch Mutation von Tumorsuppressor-Genen entstehen, gehemmt werden muss. nicht Inhibitoren von DNA- Reperaturgenen: da eine Hemmung ihrer Aktivität die Entwicklung von Krebs fördern würde, indem sie die Ansammlung neuer krebsverursachender Mutationen ermöglicht. Wenn das Enzym Dihydrofolatreduktase (DHFR), das sich normalerweise im Zytosol befindet, so modifiziert ist, dass es an seinem N-Terminus eine mitochondriale Signalsequenz trägt, wird es effizient in die Mitochondrien importiert. Wenn das modifizierte Enzym zuerst mit Methotrexat inkubiert wird, das sich fest an das aktive Zentrum bindet, verbleibt das Enzym im Zytosol. Was vermuten Sie, wie die Bindung von Methotrexat den mitochondrialen Import stört? a) Methotrexat hemmt den TOM- Komplex in der äußeren Mitochondrienmembran b) Methotrexat stört die Bildung von ATP, das für den Import mitochondrialer Proteine benötigt wird c) Bindung von Methotrexat verhindert die Entfaltung der DHFR d) Methotrexat verhindert, dass zytosolische Chaperone DHFR binden c) Wenn die grundlegendste Funktion des Zellzyklus darin besteht, die DNA in den Chromosomen genau zu vervielfältigen und die Kopien dann genau auf die Tochterzellen zu verteilen, warum gibt es dann Lücken zwischen der S-Phase und der M-Phase? Lücken sind G1 und G2-phase wichtige Überprüfungen, um sicherzustellen, dass die DNA korrekt repliziert wurde und alle notwendigen Bedingungen für die Zellteilung erfüllt sind Wie kann ein Gen das für ein Mitogene Faktor kodiert in ein Onkogen umgewandelt werden? Der Ras-MAP-Kinase-Signalweg ist gepflastert mit Proto-Onkogenen: Mutationen von mitogenen Faktoren können dazu führen Wie kann ein Proto-Onkogen in ein Onkogen umgewandelt werden? A) Durch Punktmutationen in der regulatorischen Sequenz des Gens. B) Durch Amplifikation des Gens, was zu einer Überexpression führt. C) Durch Chromosomenumlagerungen, die das Gen unter die Kontrolle eines starken Promotors bringen. D) Alle oben genannten Möglichkeiten. D Wie kommt der hydrophobe Effekt molekular zustande? 1. Dispersion (Zerstreuung) von Lipiden in H2O jedes Lipid zwingt die umliegenden H2O- Moleküle eine eisähnliche Struktur aufzubauen DeltaG (freie Energie) = hoch 2. Clusterbildung der Lipide nur der Rand des Clusters bewirkt die Anordnung von H2O- Molekülen DeltaG = niedrig Wie kommt es, dass membranüberspannende Proteinsegmente fast immer Alpha- Helices oder Beta-Fässer sind, aber nie ungeordnete Ketten? Das liegt daran, dass sich die Ketten in einem möglichst energetisch- günstigem Zustand zusammenlagern. Dies erfolgt dann endweder in Alpha-Helices oder Beta-Fässern. So entstehen stabile Strukturen die durch Wasserstoffbrückenbindungen zusammengehalten werden Wie könnte eine chromosomale Translokation zur Entstehung von Leukämie beitragen? durch die Entfernung eines Promotors, der die Expression eines Tumorsuppessor-Gens kontrolliert durch die Fusion eines hochaktiven Promotors mit einem Onkogen Wie lautet der korrekte Name eines Membranproteins, das zwei verschiedene Ionen oder kleine Moleküle gleichzeitig oder nacheinander in entgegengesetzten Richtungen durch eine Membran transportiert? Antiporter Wie lässt sich die Bewegung von Kynesin beschreiben? "Hand-über-Hand" Wie läuft der extrischische Weg der Apoptose ab? 1. an Fas-rezeptoren bindet ein Killer-Lymphocyt mit Fas- Liganden 2. DISC-Aufbau (Death- Inducing-Signal-Komplex) 3. Aktivierung und Spaltung der Procaspasen 8 und 10 Wie läuft der intrinsiche Weg der Apoptose ab? 1. Freisetzung von Cytochrom c 2. Adaf1 bindet Cytochrom c = CARD-Domöne 3. CARD-Domänen bilden ein Apoptosom 4. Rekrutierung & Aktivierung der Procaspase-9 5. Caspase-9 spaltet Effektor- Procaspasen und aktiviert sie dabei Wie läuft die Polynukleotid Synthese grob ab? durch ATP Hydrolyse Nukleotid-monophosphat + ATP = Nukleotid triphosphat (energiereiche Zwischenstufe) Nukleotid triphosphat + Polynukleotidkette mit zwei Nukleotiden = Polynukletidkette mit drei Nukleotiden Wie läuft eine Visualisierung von Frachtverkehr mit GFP- Fusionsproteinen ab und worüber gibt es Ausschluss? temperaturempfindliche Faltungsmutante des viralen Glykoproteins VSV- G bei 42°C wird GFP-VSV- GTS im ER zurückgehalten und bei 32°C freigegeben Ansatz liefert Einblicke in - Kinetik des Frachtverkehrs - Recycling von Frachtrezeptoren & Enzymen - Herkunft, Form & Dynamik der Transportbehälter Wie löst M-Cdk den Abbau der Kernhülle aus? Phosphorylieren Lamin, was zum Abbau der Kernhülle führt Wie sichern Zellen ein ausgewogenes Wachstum der ER Lipid-Doppelschicht? Phospholipid-Scramblasen helfen beim Umspringen der Moleküle Wie sind Aktin-filamente aufgebaut? (5) Aufbau aus globuläre G- Aktin Monomeren ATP Bindung & Hydrolyse Helikale 2-strängige Struktur = filamentöses oder F-Aktin Strukturelle Polarität (plus- ende ist schneller wachsend) Nukleations-Elongations (Wachstum) Mechanismus Wie sind Intermediärfilamente aufgebaut? (3) Sukzessive Aggregation gestreckter Moleküle Keine Polarität, keine ATP oder GTP Bindung -> kein Motorprotein-abhängiger Transport Sehr stabil (keine dynamische Instabilität oder „treadmilling“)