Bakterieller Stoffwechselquiz

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Questions and Answers

Was scheiden Patienten aus, da Bakterien metabolisch nicht abgebaut werden können?

Aminosäuren

Proteine

Homogentisinsäure (correct)

Zucker

Was kann als eine Blockade in einem metabolischen Weg betrachtet werden?

Aufnahme von Schadstoffen (correct)

Bakterienwachstum

Verwendung von Enzymen

Produktion von Energie

Was beschreibt einen auxotrophen Mutanten?

Unfähigkeit zur Replikation

Wachstum unter anaeroben Bedingungen

Veränderung in der DNA-Sequenz

Defekt in bestimmten Stoffwechselwegen (correct)

Welche Organismen werden normalerweise als auxotrophe Mutanten isoliert?

Neurospora Signup and view all the answers

Welche Substanz wird nicht von Bakterien metabolisch abgebaut?

Homogentisinsäure Signup and view all the answers

Was wird durch die Blockade in einem metabolischen Vorgang negativ beeinflusst?

Aufnahme von Nährstoffen Signup and view all the answers

Welches Beispiel für einen Stoffwechselweg ist bei auxotropen Mutanten betroffen?

Aminosäuresynthese Signup and view all the answers

Was ist eine mögliche Folge eines metabolischen Defekts bei Bakterien?

Akumulierung von schädlichen Metaboliten Signup and view all the answers

Was ist das Ergebnis der Desaminierung von Cytosin?

Es wird in Uracil umgewandelt. Signup and view all the answers

Welches Molekül wird häufig durch UV-Strahlung zu Dimeren verbunden?

Thymin Signup and view all the answers

Was passiert mit DNA bei hoher ionisierender Strahlung?

Es entstehen Chromosomenbrüche. Signup and view all the answers

Welches Verfahren wird verwendet, um die mutagene Wirkung chemischer Substanzen zu testen?

Ames-Test Signup and view all the answers

Welche Rolle spielt das Enzym MutS im Mismatch Repair?

Es erkennt die Fehlpaarungen. Signup and view all the answers

Wie lautet das Verhältnis der Merkmale in der F2-Generation bei einer monohybriden Kreuzung?

3:1 Signup and view all the answers

Welche Gene sind notwendig für den Mismatch Repair in Eukaryoten?

MSH2, MLH1, PMS1, PMS2 Signup and view all the answers

Was beschreibt die Uniformitätsregel in der Mendelschen Genetik?

Alle Nachkommen sind uniform in einem Merkmal. Signup and view all the answers

Was passiert, wenn ein Stopp-Kodon im mRNA erscheint?

Der Releasefaktor bindet und das Ribosom zerfällt. Signup and view all the answers

Welche Rolle spielt das Lac-Operon in der Genexpression?

Es aktiviert die Expression von Laktose-abbauenden Genen, wenn Laktose vorhanden ist. Signup and view all the answers

Was bewirken Inducers in Bezug auf die Genexpression?

Sie aktivieren die Transkription durch Bindung an Repressoren. Signup and view all the answers

Was passiert, wenn sowohl Glucose als auch Laktose in der Zelle vorhanden sind?

Die Zelle stoppt die Produktion von Enzymen für den Laktoseabbau. Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt das Schlüssel-Schloss-Prinzip in Bezug auf Laktose und den Repressor?

Laktose bindet sich an den Repressor, wodurch dieser seine Funktion verliert. Signup and view all the answers

Wie verändert sich der Repressor während der Substratinduktion?

Er wird inaktiv und kann nicht mehr binden. Signup and view all the answers

Was untersucht das Experiment von Jacob und Monod?

Signup and view all the answers

Was bezeichnet der C-Wert in der Genetik?

Den haploiden, nicht replizierten DNA Gehalt einer Zelle Signup and view all the answers

In welche Richtung verläuft die DNA-Replikation?

Von 5’ nach 3’ Signup and view all the answers

Was ist ein Linker Histon und welche Rolle spielt es?

Ein Histon, das für die höhere Kompaktion der DNA verantwortlich ist Signup and view all the answers

Was erfordert die DNA-Polymerisation?

Desoxynucleotidtriphosphate, eine DNA-Polymerase, ein freies 3’ OH Ende und ein Template Signup and view all the answers

Welche Aussage über das Meselson und Stahl Experiment ist korrekt?

Es zeigte unterschiedliche Dichten der DNA-Stränge. Signup and view all the answers

Wie schnell verläuft die DNA-Replikation in Eukaryoten?

60 bis 100 Nukleotide pro Sekunde Signup and view all the answers

Welche Funktion hat eine Helikase während der DNA-Replikation?

Sie entwindet die DNA. Signup and view all the answers

Wie ist DNA im Zellkern von Eukaryoten organisiert?

In Form von Chromatin, komplexiert mit Histonen Signup and view all the answers

Was geschieht, wenn ein Gen und der Operator mutiert sind und kein Inducer hinzugefügt wird?

Es werden mutierte Enzyme hergestellt. Signup and view all the answers

Welchen Effekt hat die Zugabe von Allaktose, wenn ein Gen und der Repressor mutiert sind?

Der Inducer hat keinen Einfluss auf den mutierten Repressor. Signup and view all the answers

Was passiert, wenn ein Repressor mutiert ist und nicht mehr an den Operator binden kann?

Die Produktion der Enzyme erfolgt fortlaufend. Signup and view all the answers

Welche Rolle spielt das Endprodukt wie Tryptophan bei der Endproduktrepression?

Es bindet an den Repressor und stoppt die Produktion. Signup and view all the answers

Was geschieht, wenn der Repressor mutiert, aber trotzdem an den Operator binden kann und ein Inducer hinzugefügt wird?

Die Enzymproduktion wird unterbunden. Signup and view all the answers

Warum werden sowohl mutierte als auch nicht mutierte Enzyme hergestellt, wenn ein Inducer hinzugefügt wird?

Der Inducer löst den nicht mutierten Repressor von beiden Sequenzen. Signup and view all the answers

Welches Szenario führt zu einer kontinuierlichen Enzymproduktion?

Der Repressor ist mutiert und kann nicht an den Operator binden. Signup and view all the answers

Wie beeinflusst die Mutation des Operators die Enzymproduktion?

Mutierte Enzyme werden ohne Kontrolle produziert. Signup and view all the answers

Was bedeutet es, wenn ein Organismus eine bestimmte Verbindung nicht herstellen kann?

Es fehlt ihm an einem notwendigen Enzym. Signup and view all the answers

Was ist eine mögliche Ursache für das Fehlen eines Enzyms im Stoffwechselprozess?

Mutation in dem Gen, das das Enzym codiert. Signup and view all the answers

Was bedeutet der Begriff 'Auxotrophie' in Bezug auf Organismen?

Die Unfähigkeit, bestimmte Verbindungen selbst herzustellen. Signup and view all the answers

Wie können Forscher die biochemischen Wege von Auxotrophie-Mutanten analysieren?

Durch Analyse mehrerer Mutanten und Bestimmung der beteiligten Enzyme. Signup and view all the answers

Was passiert auf genetischer Ebene, wenn ein Organismus nicht in der Lage ist, ein bestimmtes Enzym zu produzieren?

Eine Mutation kann in dem entsprechenden Gen vorliegen. Signup and view all the answers

Welche Rolle spielen Enzyme im Stoffwechselprozess eines Organismus?

Sie beschleunigen chemische Reaktionen. Signup and view all the answers

Was könnte eine Folge einer Enzymdefizienz in einem Organismus sein?

Störungen im Stoffwechselprozess. Signup and view all the answers

Was passiert typischerweise, wenn ein Enzym, das für eine wichtige chemische Reaktion notwendig ist, fehlt?

Die Reaktion findet gar nicht statt. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Begriff 'Metabolismus' am besten?

Es ist die Gesamtheit aller biochemischen Reaktionen eines Organismus. Signup and view all the answers

Wie können Mutationen in Genen die biochemischen Prozesse eines Organismus beeinflussen?

Sie können die Produktion erforderlicher Enzyme verringern oder verhindern. Signup and view all the answers

Was passiert, wenn Laktose in der Zelle vorhanden ist?

Enzyme zum Abbau von Laktose werden produziert. Signup and view all the answers

Welcher Mechanismus führt dazu, dass der Repressor inaktiv wird, wenn das Substrat vorhanden ist?

Substratinduktion Signup and view all the answers

Welche Rolle spielt der Releasefaktor (RF1) während der Translation?

Er bindet an das Stopp-Kodon und initiiert die Beendigung der Translation. Signup and view all the answers

Was passiert mit dem Lac-Operon, wenn Glucose vorhanden ist?

Das Lac-Operon bleibt inaktiv. Signup and view all the answers

Wie wird die Gene für den Abbau von Laktose aktiviert?

Durch das Fehlen von Glucose und die Anwesenheit von Laktose. Signup and view all the answers

Was bewirken Inducers in der Kontrolle der Genexpression?

Sie erhöhen die Bindungsgeschwindigkeit der RNA-Polymerase. Signup and view all the answers

Was passiert, wenn kein Inducer vorhanden ist und der Repressor aktiv ist?

Die Produktion von Laktoseabbauenzymen wird gestoppt. Signup and view all the answers

Study Notes

Genetik - Zusammenfassung

Genetik umfasst verschiedene Disziplinen, darunter klassische Genetik, molekulare Genetik, Populationsgenetik, Entwicklungsgenetik und quantitative Genetik.
Polygenische Merkmale werden durch mehrere Gene beeinflusst.
QTL-Mapping identifiziert Chromosomenregionen, die zu einem Merkmal beitragen.
Humangenetische Diagnostik dient zur Erkennung und Nachweise von Erbkrankheiten.
Genomanalysen analysieren das gesamte Genom, um z. B., Genregulation vorherzusagen oder polygene Erbkrankheiten zu erforschen.

Genetik - Studien von Modellorganismen

Modellorganismen sind wichtig da sie im Labor einfach gezüchtet werden können, eine große Nachkommenschaft haben, gut unterscheidbar sind in ihren Phänotypen, ein kleines Genom haben, mutierbar sind und für den Menschen relevant sind.
Gene bestehen aus der Information, die stabil gespeichert, genau replizierbar und veränderbar sein muss (Mutationen).

Experiment von Griffin

Streptococcus pneumoniae: S-Stamm (glatt) ist virulent, R-Stamm (rau) ist nicht pathogen.
Durch Hitze-Inaktivierung und Mischen von S und R-Stämmen konnte Griffith eine Transformation (Übertragung genetischen Materials von toten auf lebende Bakterien) beobachten.
DNAsen verhinderten die Transformation, was nahelegte, dass DNA das genetische Material war.

Hershey-Chase Experiment

Hypothese: Das genetische Material ist DNA.
Experiment mit T2-Bakteriophagen und radioaktiv markiertem Protein (35S) oder DNA (32P)
Radioaktivität in der Bakterienprobe bestätigt, dass DNA in die Bakterienzelle gelangt und den genetischen Code überträgt, nicht das Protein.

Bestandteile des genetischen Materials

DNA und RNA sind Polymere, die durch Phosphodiesterbrücken verbunden sind.
DNA besteht aus Purinen (Adenin, Guanin) und Pyrimidinen (Cytosin, Thymin).
RNA enthält Uracil statt Thymin.

DNA Replikation

DNA-Replikation ist semikonservativ (jede neue DNA-Moleküle besteht aus einem alten und einem neuen Strang).
DNA-Polymerase synthetisiert DNA in 5' → 3' Richtung.
Bei Eukaryoten gibt es mehrere Replikationsursprünge.
Bakterielle DNA Replikation ist circa 850 Nukleotide pro Sekunde, eukaryotische 60/100 Nukleotide pro Sekunde.
DNA Replikation beginnt an einem bestimmten Origin of Replicaton, wo sich Helikase und weitere Proteine anlagern.

Genexpression

Gene kodieren für Proteine, die für die meisten Funktionen im Körper verantwortlich sind.
Archibald Garrod untersuchte die Alkaptonurie. Er fand, dass bestimmte genetisch bedingte Stoffwechselfehler zu Krankheit führen.
Auxotrophe Mutanten (von Neurospora) sind auf bestimmte Nährstoffe angewiesen weil die Gene im Stoffwechselweg ausfallen.

Transkription

Bei der Transkription wird DNA in RNA umgeschrieben.
Der Prozess läuft in 3 Phasen ab: Initiation, Elongation und Termination.
RNA-Polymerase ist das Enzym, das die RNA synthetisiert.
Bei Prokaryoten findet die Transkription im Cytoplasma statt.
Bei Eukaryoten findet die Transkription im Zellkern statt und die RNA muss weiter prozessiert werden (Spleissen).
mRNA enthält die Proteinkodierende Sequenz, sowie 5' und 3`Untranslatierte Region.

Translation

Die Translation ist der Prozess, bei dem die Information von RNA in eine Aminosäuresequenz (Protein) übersetzt wird.
Ribosomen sind die Organellen, die diese Übersetzung durchführen.
tRNAs bringen die korrespondierenden Aminosäuren an die Ribosomen.

Regulation der Genexpression

Operon-Modell: Gene werden oft in Gruppen (Operons) gruppiert und gemeinsam reguliert.
Lac-Operon: Ein Beispiel für eine induzierbare Kontrolle der Genexpression.
Substrate und Endprodukte können die Genexpression beeinflussen.
Regulation kann auf unterschiedlichen Ebenen vorkommen.
Regulation in Eukaryotischen Zellen.

Mutation und Reparatur

Mutationen sind Veränderungen in der DNA-Sequenz und können durch verschiedene Faktoren verursacht werden.
Punktmutationen betreffen einzelne Basen, chromosomale Mutationen betreffen größere Teile oder das ganze Chromosom.
Reparaturmechanismen reparieren die durch Mutation entstandenen Schäden.
Fehlerreparatur läuft auf folgenden Wegen ab: Nucleotide excision repair, Mismatch repair.

Meiose

Die Meiose ist eine spezialisierte Zellteilung, die zur Reduktion des Chromosomensatzes führt und für die sexuelle Vermehrung notwendig ist.
Die Meiose besteht aus zwei aufeinander folgenden Teilungen, Meiose I und Meiose II.
Homologen Chromosomen rekombinieren
Die Ergebnisse der Meiose sind einzigartige Gameten.

Genomanalysen und rekombinante DNA-Technologie

Restriktionsenzyme werden verwendet, um DNA zu schneiden und zu manipulieren.
PCR amplifiziert spezifische DNA-Sequenzen.
BAC und YAC sind Vektor um größere DNA-Stücke zu klonieren.
DNA-Sequenzierung bestimmt die Abfolge der Nukleotide in der DNA.

Reverse Genetik

Hier wird die Funktion eines Gens ermittelt wenn man die Aktivität einzelner Gene durch Inhibitionsstudien unterbricht

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Description

Testen Sie Ihr Wissen über den bakteriellen Stoffwechsel und die Auswirkungen von metabolischen Defekten. Dieses Quiz behandelt Themen wie auxotrophe Mutanten und Blockaden in metabolischen Wegen. Erleben Sie interessante Fragen zu den Mechanismen und Substanzen des Bakterienstoffwechsels.