Mibi 08: Zuckertransport und -verwertung
42 Questions
0 Views

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Was ist die Hauptfunktion einer allosterischen Bindungsstelle auf einem Enzym?

  • Direkte Bindung des Substrats zur Beschleunigung der Reaktion.
  • Erhöhung der lokalen Temperatur um das aktive Zentrum herum.
  • Veränderung der Enzymform und -aktivität durch Bindung eines Modulators. (correct)
  • Blockierung des aktiven Zentrums, um die Substratbindung zu verhindern.

Wie unterscheidet sich die allosterische Aktivierung von der allosterischen Hemmung?

  • Aktivierung erhöht die Affinität des Enzyms zum Substrat, während Hemmung sie verringert. (correct)
  • Aktivierung erfordert ATP, während Hemmung kein ATP benötigt.
  • Aktivierung blockiert das aktive Zentrum, während Hemmung die Substratbindung fördert.
  • Aktivierung ist irreversibel, während Hemmung reversibel ist.

Was ist der Hauptzweck der negativen Rückkopplung (Feedback-Inhibition) in einem Stoffwechselweg?

  • Um die Aktivität aller Enzyme im Stoffwechselweg gleichzeitig zu erhöhen.
  • Um die Genexpression für Enzyme im Stoffwechselweg zu erhöhen.
  • Um die Produktion des Endprodukts zu maximieren, unabhängig von den Zellbedürfnissen.
  • Um die Produktion eines Stoffwechselprodukts zu regulieren und eine Überproduktion zu verhindern. (correct)

Welche Aussage beschreibt am besten, wie ein allosterischer Inhibitor die Aktivität eines Enzyms beeinflusst?

<p>Er bindet an eine allosterische Stelle, was eine Konformationsänderung bewirkt, die die Substratbindung erschwert. (C)</p> Signup and view all the answers

Wie beeinflusst die Bindung eines allosterischen Aktivators die Konformation eines Enzyms typischerweise?

<p>Sie verändert die Form des aktiven Zentrums, um die Bindung des Substrats zu erleichtern. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt NICHT einen Vorteil der allosterischen Regulation von Enzymen?

<p>Sie erhöht die Anzahl der benötigten Enzyme im Vergleich zu nicht-regulierten Systemen. (C)</p> Signup and view all the answers

Ein Enzym, das an der Synthese von Isoleucin beteiligt ist, wird durch Isoleucin selbst gehemmt. Welcher Mechanismus ist hier wahrscheinlich beteiligt?

<p>Allosterische Hemmung durch Feedback-Inhibition. (D)</p> Signup and view all the answers

Wie unterscheidet sich allosterische Regulation von der kompetitiven Hemmung von Enzymen?

<p>Allosterische Regulation verändert die Konformation des Enzyms, während kompetitive Hemmung die Bindung des Substrats direkt blockiert. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt am besten die Katabolitrepression in Bezug auf die Nutzung von Kohlenstoffquellen durch Mikroorganismen?

<p>Die Anwesenheit einer bevorzugten Kohlenstoffquelle (z.B. Glucose) unterdrückt die Expression von Genen, die für den Abbau anderer Kohlenstoffquellen notwendig sind. (A)</p> Signup and view all the answers

Was ist die Hauptaussage des Operon-Modells in Bezug auf die Genexpression?

<p>Die Expression von Genen kann durch Metabolite gesteuert werden. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am genauesten das Phänomen der Diauxie?

<p>Zwei aufeinanderfolgende Wachstumsphasen, wobei zuerst die bevorzugte Kohlenstoffquelle verbraucht wird, gefolgt von der Nutzung einer anderen Kohlenstoffquelle. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Rolle von Glyceraldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase (GAPDH) im Kontext der Glykolyse am besten?

<p>GAPDH katalysiert die Umwandlung von Glyceraldehyd-3-phosphat in 1,3-Bisphosphoglycerat, wobei NADH entsteht. (D)</p> Signup and view all the answers

Wie beeinflusst die Anwesenheit von Glucose die Expression von Genen, die für den Abbau von Laktose in E. coli notwendig sind?

<p>Glucose reprimiert die Expression der Laktose-Abbau-Gene. (D)</p> Signup and view all the answers

Die Substratkettenphosphorylierung ist ein Mechanismus zur ATP-Produktion. Welches Merkmal unterscheidet sie von der oxidativen Phosphorylierung?

<p>Substratkettenphosphorylierung beinhaltet die direkte Phosphorylierung von ADP durch eine gekoppelte Reaktion, während die oxidative Phosphorylierung einen elektrochemischen Gradienten nutzt. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Rolle spielt Laktose in Bezug auf das lac-Operon in E. coli, wenn keine Glucose vorhanden ist?

<p>Laktose wirkt als Induktor und ermöglicht die Transkription des Operons. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt korrekt die Rolle der Pyruvatkinase im glykolytischen Stoffwechselweg und ihren Regulationsmechanismus?

<p>Pyruvatkinase katalysiert die irreversible Umwandlung von Phosphoenolpyruvat in Pyruvat und wird allosterisch durch Fructose-1,6-bisphosphat aktiviert. (B)</p> Signup and view all the answers

Welchen Zweck hat die alkoholische Gärung im Zusammenhang mit dem Abbau von Glucose, insbesondere wenn kein Sauerstoff vorhanden ist?

<p>Sie regeneriert $\text{NAD}^+$, das für die Glykolyse benötigt wird, indem Pyruvat zu Ethanol und $\text{CO}_2$ reduziert wird. (C)</p> Signup and view all the answers

Welchen Vorteil bietet die Katabolitrepression Mikroorganismen?

<p>Sie ermöglicht es den Mikroorganismen, Energie zu sparen, indem sie unnötige Stoffwechselwege vermeidet. (B)</p> Signup and view all the answers

Wie verhält sich die β-Galactosidase-Produktion in E. coli, wenn diese zuerst in einem Medium mit Glucose und dann in einem Medium mit Laktose wächst?

<p>Die β-Galactosidase-Produktion ist zunächst niedrig und steigt erst nach dem Verbrauch der Glucose an. (B)</p> Signup and view all the answers

Wie wirkt sich die allosterische Aktivierung der Pyruvatkinase durch Fructose-1,6-bisphosphat auf den glykolytischen Stoffwechselweg aus?

<p>Sie beschleunigt den glykolytischen Fluss, da die nachfolgende Umwandlung von Phosphoenolpyruvat zu Pyruvat gefördert wird. (A)</p> Signup and view all the answers

Was wäre ein Beispiel für die Anwendung der Katabolitrepression in der Biotechnologie?

<p>Gezielte Steuerung der Genexpression, um die Produktion eines gewünschten Produkts zu optimieren, indem eine bevorzugte Kohlenstoffquelle zuerst verbraucht wird. (D)</p> Signup and view all the answers

Warum ist die Kohlenstoffkatabolitrepression (CCR) in natürlichen Umgebungen ein wichtiger Faktor für den Wettbewerb zwischen Mikroorganismen?

<p>Weil die Wahl der bevorzugten Kohlenstoffquelle die Wachstumsrate beeinflusst und somit den Wettbewerbserfolg. (B)</p> Signup and view all the answers

Pseudomonas-Bakterien zeichnen sich durch eine bemerkenswerte metabolische Vielseitigkeit aus. Was bedeutet das im Kontext ihrer Kohlenstoffquellen?

<p>Sie können eine Vielzahl von Stoffen assimilieren, wobei organische Säuren und Aminosäuren bevorzugt werden, nicht Glucose. (B)</p> Signup and view all the answers

Inwiefern unterscheidet sich die Rolle von Glucose bei Pseudomonaden im Vergleich zu E. coli oder B. subtilis?

<p>Glucose spielt bei Pseudomonaden eine weniger zentrale Rolle als bei E. coli und B. subtilis. (A)</p> Signup and view all the answers

Was ist eine charakteristische Eigenschaft von Kulturen von P. aeruginosa?

<p>Eine blau-grüne Färbung des Kulturmediums und ein süßlich-aromatischer Geruch. (A)</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt das Konzept der 'Katabolitrepression' (Carbon catabolite repression, CCR) am besten?

<p>Ein Mechanismus, durch den die Anwesenheit einer bevorzugten Kohlenstoffquelle die Nutzung anderer Kohlenstoffquellen unterdrückt. (C)</p> Signup and view all the answers

Wenn mehrere Mikroorganismen um eine begrenzte Menge Zucker konkurrieren, was ist der wahrscheinlichste Ausgang gemäß dem Prinzip des CCR?

<p>Der schnellste Mikroorganismus erhält den Großteil des Zuckers, aber die anderen bekommen auch noch etwas ab. (B)</p> Signup and view all the answers

Das 'Kobayashi Maru'-Szenario wird im Text erwähnt. Was ist die Kernaussage dieser Metapher?

<p>Manchmal ist es notwendig, eine Situation zu verlassen und neue Wege zu gehen, wenn es keine Gewinnchance gibt. (C)</p> Signup and view all the answers

Betrachten Sie ein Bakterium, dass sich in einer Umgebung befindet, welche reich an Glucose und Citrat ist. Wenn dieses Bakterium CCR unterliegt, welche Kohlenstoffquelle wird es zuerst verstoffwechseln?

<p>Es wird Glucose zuerst verstoffwechseln, da dies oft die bevorzugte Kohlenstoffquelle in solchen Systemen ist. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Rolle von Alanin-Racemase (ALR) in Mikroorganismen?

<p>ALR spielt eine ähnliche Rolle wie Laktatdehydrogenase in Mycobakterien unter respirationshemmenden Bedingungen. (D)</p> Signup and view all the answers

Wie unterscheidet sich der Glukosetransport in Hefezellen vom Maltosetransport?

<p>Glukosetransporter weisen unterschiedliche Affinitäten zu Glukose auf, während Maltosetransporter eine einheitliche Affinität haben. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Rolle von NADH und NADPH im zellulären Metabolismus?

<p>NADH dient hauptsächlich der Energieerzeugung in der Atmungskette, während NADPH vorwiegend für reduktive Biosynthesen verwendet wird. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Beschreibungen charakterisiert die Carbon Catabolite Repression (CCR) am treffendsten?

<p>Die Hemmung der Expression von Genen, die für den Abbau alternativer Kohlenstoffquellen benötigt werden, in Anwesenheit von Glukose. (B)</p> Signup and view all the answers

Was ist der Hauptgrund, warum Zellen alkoholische und Milchsäuregärungen durchführen?

<p>Um NADH zu regenerieren und die Glykolyse aufrechtzuerhalten, wenn die Atmungskette nicht ausreichend Sauerstoff hat. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt Pseudomonas aeruginosa am zutreffendsten in Bezug auf Krankenhausumgebungen?

<p>Es ist der zweithäufigste Erreger von nosokomialen Infektionen und weist natürliche Resistenzen gegen viele Beta-Lactam-Antibiotika auf. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Eigenschaft von Pseudomonas syringae wird kommerziell genutzt und warum?

<p>Seine Fähigkeit zur Eiskristallbildung wird zur Herstellung von Kunstschnee genutzt. (C)</p> Signup and view all the answers

Was ist ein Ice Nucleating Agent (INA) im Zusammenhang mit Pseudomonas syringae?

<p>Ein Protein, das Bakterien befähigt, Eiskristalle bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt zu bilden. (C)</p> Signup and view all the answers

Wie beeinflusst Pseudomonas syringae Pflanzen und welche Reaktion kann es in Nichtwirten auslösen?

<p>Es verursacht Blattnekrosen in Wirtspflanzen und löst eine Überempfindlichkeitsreaktion (HR) in Nichtwirten aus. (D)</p> Signup and view all the answers

Welchen direkten Einfluss haben Wüstenschrecken auf die Atmosphäre, und wie wirkt sich dies potenziell aus?

<p>Sie verändern die atmosphärische Elektrizität, was das Wetter und den Transport von Luftpartikeln beeinflussen kann. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Anpassung ermöglicht es Pseudomonas syringae, die Eiskristallbildung bei höheren Temperaturen zu initiieren, und welche Konsequenz hat dies für Pflanzen?

<p>Die Synthese von Eisnukleierendem Protein (INP) ermöglicht die Bildung von Eiskristallen und kann Frostschäden an Pflanzen verursachen. (A)</p> Signup and view all the answers

Wie unterscheidet sich die Eiskristallbildung durch Pseudomonas syringae von der Eiskristallbildung durch mineralischen Staub?

<p><em>Pseudomonas syringae</em> kann die Eiskristallbildung bei Temperaturen bis zu -2 °C auslösen, während mineralischer Staub dies normalerweise erst unter -15 °C tut. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der genannten Lebewesen können das Wetter beeinflussen?

<p>Menschen, Biber, Wüstenschrecken, Bienen, Ameisen und Bakterien. (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Allosterische Bindestelle

Eine Stelle am Enzym, an die ein Molekül binden kann, um die Enzymaktivität zu beeinflussen.

Allosterischer Inhibitor

Ein Molekül, das an eine allosterische Bindestelle bindet und die Aktivität des Enzyms verringert.

Allosterischer Aktivator

Ein Molekül, das an eine allosterische Bindestelle bindet und die Aktivität des Enzyms erhöht.

Feedback-Inhibition

Die Hemmung eines Enzyms durch ein Produkt des Stoffwechselweges, in dem das Enzym aktiv ist.

Signup and view all the flashcards

Transkriptionelle Aktivierung (Feedback)

Eine Art der Genregulation, bei der die Expression eines Gens durch ein Stoffwechselprodukt gehemmt wird.

Signup and view all the flashcards

Isoamylalkohol-Biosynthese

Der Biosyntheseweg und die Kontrolle der Genexpression der Isoamylalkoholbildung

Signup and view all the flashcards

Allosterische Regulation

Die Enzymaktivität wird durch die Bindung eines Effektor-Moleküls an einer anderen Stelle als dem aktiven Zentrum reguliert.

Signup and view all the flashcards

Verändertes aktives Zentrum

Die Struktur des aktiven Zentrums ändert sich, wodurch das Substrat nicht mehr binden kann.

Signup and view all the flashcards

Lac-Gene (E. coli)

Gene von E. coli, die in Abwesenheit von Laktose nicht exprimiert werden.

Signup and view all the flashcards

Bevorzugte C-Quelle

Glukose wird zuerst verbraucht, wenn sowohl Glukose als auch Laktose vorhanden sind.

Signup and view all the flashcards

Katabolitrepression

Glukose unterdrückt Gene für alternative Kohlenstoffquellen.

Signup and view all the flashcards

Diauxie

Zwei Wachstumsphasen, zuerst mit Glukose, dann mit einer anderen Kohlenstoffquelle.

Signup and view all the flashcards

CCR (Carbon Catabolit Repression)

Ermöglicht Mikroben, sich schnell an eine bevorzugte Kohlenstoffquelle anzupassen.

Signup and view all the flashcards

Bevorzugtes Substrat

Bei zwei verwertbaren Substraten wird Glukose bevorzugt.

Signup and view all the flashcards

Enzymsynthese-Blockade

Synthese von Enzymen für andere Substrate wird blockiert, solange Glukose da ist.

Signup and view all the flashcards

Genregulation durch Metabolite

Metabolite können die Expression von Genen steuern.

Signup and view all the flashcards

Was ist ALT1?

ALT1 ist ein Gen in Saccharomyces cerevisiae (Hefe).

Signup and view all the flashcards

Was macht Ald?

Die reduktive Aminierung von Pyruvat zu Alanin.

Signup and view all the flashcards

Was macht Alanin-Razemase (ALR)?

Alanin-Razemase katalysiert die Racemisierung von Alanin. Das heißt, es wandelt L-Alanin in D-Alanin und umgekehrt um.

Signup and view all the flashcards

Wie gelangt Glucose in Hefezellen?

Glucose wird durch verschiedene Transporter mit unterschiedlichen Affinitäten in die Hefezelle transportiert.

Signup and view all the flashcards

Zweck alkoholischer und Milchsäuregärungen?

Die alkoholische Gärung und die Milchsäuregärung sind Stoffwechselprozesse, die Zellen nutzen, um Energie (ATP) zu gewinnen, wenn kein Sauerstoff vorhanden ist.

Signup and view all the flashcards

Metabolische Vielseitigkeit von Pseudomonas

Pseudomonas-Bakterien besitzen eine große Fähigkeit, viele verschiedene Substanzen abzubauen.

Signup and view all the flashcards

Glucose-Bedeutung bei Pseudomonaden

Im Gegensatz zu anderen Bakterien ist Glucose für Pseudomonaden weniger wichtig.

Signup and view all the flashcards

Bevorzugte C-Quellen von Pseudomonas

Pseudomonas bevorzugen organische Säuren und Aminosäuren als Kohlenstoffquellen anstelle von Glucose.

Signup and view all the flashcards

Merkmale von P. aeruginosa-Kulturen

P. aeruginosa-Kulturen haben eine blau-grüne Farbe und einen süßlich-aromatischen Geruch.

Signup and view all the flashcards

No-Win Scenario

Eine Situation, in der es keine Möglichkeit gibt zu gewinnen, egal wie gut die Bedingungen auch sein mögen.

Signup and view all the flashcards

Fructophile Hefen

Hefen, die Fructose bevorzugen.

Signup and view all the flashcards

Das Problem von Catabolite Repression

Wenn alle nach dem Zucker rennen, gibt es ein Wettrennen – und nur der schnellste gewinnt.

Signup and view all the flashcards

GAPDH (Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase)

Ein Enzym, das Glycerinaldehyd-3-phosphat in 1,3-Bisphosphoglycerat umwandelt.

Signup and view all the flashcards

Substratkettenphosphorylierung

Die direkte Phosphorylierung von ADP zu ATP unter Nutzung der Energie einer gekoppelten Reaktion.

Signup and view all the flashcards

Phosphoglyceratmutase

Ein Enzym, das 3-Phosphoglycerat in 2-Phosphoglycerat umwandelt.

Signup and view all the flashcards

Enolase

Ein Enzym, das 2-Phosphoglycerat in Phosphoenolpyruvat (PEP) umwandelt.

Signup and view all the flashcards

Pyruvatkinase

Ein Schlüsselenzym, das Phosphoenolpyruvat (PEP) in Pyruvat umwandelt und durch Fructose-1,6-bisphosphat allosterisch aktiviert wird.

Signup and view all the flashcards

Pseudomonas aeruginosa

Ein häufiger Erreger von Krankenhausinfektionen, oft resistent gegen Antibiotika.

Signup and view all the flashcards

Eigenschaften von Pseudomonas spp.

Gram-negatives Stäbchenbakterium mit Flagellen, das aerob lebt und keine Sporen bildet.

Signup and view all the flashcards

Wetterbeeinflussung durch Heuschrecken

Fähigkeit von Wüstenheuschrecken, die atmosphärische Elektrizität zu beeinflussen.

Signup and view all the flashcards

Eisnukleationsaktive Bakterien

Bakterien, die die Bildung von Eiskristallen in Wasser auslösen können.

Signup and view all the flashcards

Nutzen von Pseudomonas syringae

Wird kommerziell genutzt, um zu verstehen, wie bakterielle Proteine die Bildung von Eiskristallen stimulieren.

Signup and view all the flashcards

Gefrierpunkt von Pseudomonas syringae

Ein Bakterium, das die Eisbildung in Wassertropfen bei bis zu -2 °C auslösen kann.

Signup and view all the flashcards

Snomax

Ein Produkt für künstliche Schneeherstellung, das devitalisierte Pseudomonas syringae enthält.

Signup and view all the flashcards

Eisnukleierendes Protein (INP)

Ein Protein, das von Pseudomonas syringae synthetisiert wird und die Bildung von Eiskristallen bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt ermöglicht.

Signup and view all the flashcards

Study Notes

  • Die Vorlesung behandelt den Zuckerstoffwechsel in Mikroorganismen, insbesondere in Hefe.
  • Es werden Mechanismen des Zuckertransports, der Zuckerverwertung, sowie weitere Stoffwechselwege und deren Regulation betrachtet.

Zuckertransport in Zellen

  • Die Zellmembran besteht aus einer Doppellipidschicht mit eingelagerten Proteinen.
  • Die Lipide sind Phospholipide mit einem hydrophilen Kopf und hydrophoben Fettsäureschwänzen.
  • Membranproteine dienen als Kanäle, Transporter, Rezeptoren, Glycoproteine oder Enzyme.
  • Einige kleine Moleküle wie Wasser, CO2, NH3 und O2 können die Zellmembran frei passieren.
  • Größere Moleküle benötigen Transportproteine.
  • Der Transport kann aktiv (gegen den Konzentrationsgradienten, unter Energieverbrauch) oder passiv entlang des Konzentrationsgradienten erfolgen.
  • Glucose- und Maltose-Transporter verfügen über 12 Transmembrandomänen.
  • Die N- und C-Termini dieser Transporter befinden sich im Zytoplasma.
  • Die HXT-Gene kodieren die Glucose-Transporter in Saccharomyces cerevisiae.
  • Glukose wird durch erleichterte Diffusion aufgenommen, während die Maltoseaufnahme energieaufwendig ist.
  • Verschiedene Glukosetransporter in Hefe haben unterschiedliche Affinitäten (Km-Werte) zu Glukose.
  • Keine einzelnen Hexosetransporter sind allein für Lebensfähigkeit oder Wachstum auf Glukose essentiell.

Metabolismus

  • Der Stoffwechsel umfasst alle chemischen Reaktionen, die für die Lebenserhaltung einer Zelle notwendig sind.
  • Nahrungsstoffe werden in Energie umgewandelt für zelluläre Prozesse oder in Bausteine für Zellbestandteile und Energiespeicher.
  • Der Stoffwechsel besteht aus anabolen (aufbauenden, energieverbrauchenden) und katabolen (abbauenden, energiefreisetzenden) Prozessen.
  • Redoxreaktionen spielen im Stoffwechsel eine wichtige Rolle, wobei Elektronen übertragen werden.
  • Enzyme benötigen oft Coenzyme wie NAD+ und FAD, um Redoxreaktionen durchzuführen.
  • ATP dient als Energieträger in der Zelle und wird durch Substratkettenphosphorylierung oder oxidative Phosphorylierung gewonnen.
  • Energieliefernde Prozesse sind Photosynthese, Respiration und Fermentation.
  • Photosynthese wandelt Lichtenergie in chemische Energie um, wobei CO2 zu Zucker reduziert und H2O zu Sauerstoff oxidiert wird.
  • Respiration nutzt organische Verbindungen als Elektronenspender und Sauerstoff als Elektronenakzeptor.
  • Fermentation nutzt organische Verbindungen sowohl als Elektronenspender als auch als Akzeptoren.

Enzyme

  • Enzyme sind Proteine mit spezifischer Konformation, welche chemische Reaktionen beschleunigen und die Aktivierungsenergie senken.
  • Sie zeigen Substratspezifität und können allosterische Bindestellen zur Regulation besitzen.
  • Die Michaelis-Menten-Konstante (Km) gibt die Substratkonzentration an, bei der die Hälfte der Enzyme in einem Enzym-Substrat-Komplex gebunden ist; ein Maß für die Affinität des Enzyms zu seinem Substrat.
  • Viele Enzyme benötigen Cofaktoren (inorganische Ionen) oder Coenzyme (organische Moleküle, oft Vitamine) für ihre Funktion.

Regulation von Stoffwechselwegen

  • Genregulation ist wichtig für Zellen, um die richtigen Gene zur richtigen Zeit zu exprimieren und Ressourcen zu sparen.
  • Regulation kann auf transkriptioneller, post-transkriptioneller oder post-translationaler Ebene erfolgen.
  • Feedback Inhibition ist eine Form der Regulation, bei der das Endprodukt eines Stoffwechselwegs ein Enzym in diesem Weg hemmt.
  • Transkriptionelle Kontrolle kann durch Aktivierung oder Repression von Genen erfolgen.
  • Enzyme können durch Aktivatoren oder Inhibitoren reguliert werden.
  • Auch die Proteinlokalisierung trägt zur Regulation bei.

Katabolitrepression und Diauxie

  • Laktose wird nur genutzt, wenn keine Glucose vorhanden ist.
  • Glucose verhindert die Expression von Genen für den Abbau anderer Zucker (Katabolitrepression).
  • Diauxie beschreibt das zweiphasige Wachstum von Mikroorganismen, wenn zwei verschiedene Zucker vorhanden sind. Hierbei wird zuerst der besser verwertbare Zucker(Glucose) abgebaut.
  • Glucose bewirkt die Repression von Genen für alternative Kohlenstoffquellen.
  • Das Lac-Operon in E. coli ist ein Beispiel für die Regulation der Genexpression in Abhängigkeit von der Verfügbarkeit von Lactose.
  • Katabolitrepression ermöglicht es Mikroben, sich schnell an eine bevorzugte Kohlenstoffquelle anzupassen.
  • Nicht nur Baktieren sind von diesem Phänomen betroffen, sondern auch Hefen

Alternative Gärformen

  • Neben der alkoholischen Gärung gibt es weitere Gärformen wie die Milchsäuregärung.
  • Alkoholische Gärung erfolgt im Zytoplasma, ist anaerob und setzt CO2 frei.
  • Milchsäuregärung ist ebenfalls anaerob und liefert kein ATP.
  • Milchsäurebakterien werden in der Lebensmittelproduktion eingesetzt.
  • Homofermentative Milchsäurebakterien produzieren hauptsächlich Milchsäure, während heterofermentative auch Ethanol, CO2 und Essigsäure bilden.
  • Propionibacterium ist eine weitere Bakteriengattung, die in der Käseherstellung eine Rolle spielt.
  • Sie produzieren Propionsäure, die zur Bildung von Löchern im Käse beiträgt.
  • Die Löcherbildung ist auch von äusseren Einflüssen beeinträchtigt
  • Propionibakterien sind Gram-positiv, nicht motil, anaerob bis aerotolerant.
  • In Abwesenheit von Alkohol entstehen Glycerol und Alanin

Glykolyse

  • Die Glykolyse ist ein anaerober Prozess, der im Zytoplasma stattfindet und Glucose in Pyruvat umwandelt.
  • Dabei werden 2 ATP und 2 NADH pro Glucosemolekül gewonnen.
  • Die Glykolyse besteht aus einer Investitionsphase und einer Auszahlungsphase.
  • Die Glykolyse kann durch Enzyme reguliert werden.
  • NAD+ muss durch Fermentation oder Atmung regeneriert werden.
  • Einige Mikroorganismen, wie Pseudomonas nutzen die Glykolyse nicht.

Alternativen zum Alkohol

  • In Abwesenheit von Alkohol entstehen Glycerol und Alanin
  • Die Expression von Genen für die Glycerol und Trehalose-Synthese sowie für den Glykogen-Abbau wird durch die Stressantwort aktiviert, z.B. Osmostress.
  • Siehe die Alaninproduktion in Bakterien.

Käse

  • Reifung von Käse unter Zuhilfenahme von Bakterien wie Brevibacterium linens.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team

Related Documents

Mikrobiologie Vorlesung Teil 8 PDF

Description

Die allosterische Regulation und Feedback-Inhibition sind entscheidende Mechanismen. Sie helfen Stoffwechselwege zu regulieren. Die allosterische Regulation nutzt Bindungsstellen, um die Enzymaktivität zu steuern.

More Like This

Use Quizgecko on...
Browser
Open
Browser
Browser