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Questions and Answers
Welche der folgenden Bakterien sind Chemolithotroph und nutzen Sauerstoff als Elektronenakzeptor?
Welche der folgenden Bakterien sind Chemolithotroph und nutzen Sauerstoff als Elektronenakzeptor?
- Nitrifizierer (correct)
- Anoxische Purpurbakterien
- Coli
- Grüne Schwefelbakterien
UV-Licht wird von Organismen als Energiequelle verwendet.
UV-Licht wird von Organismen als Energiequelle verwendet.
False (B)
Was sind die Elektronendonoren für Coli?
Was sind die Elektronendonoren für Coli?
Acetat oder Glukose
Die Wellenlängen zwischen _____ nm und _____ nm werden als Energiequelle verwendet.
Die Wellenlängen zwischen _____ nm und _____ nm werden als Energiequelle verwendet.
Ordne die folgenden Gruppen von Phototrophen ihren Lebensräumen zu:
Ordne die folgenden Gruppen von Phototrophen ihren Lebensräumen zu:
Welches der folgenden Elemente ist für die Nitrifikation als Elektronendonator nicht geeignet?
Welches der folgenden Elemente ist für die Nitrifikation als Elektronendonator nicht geeignet?
Phototrophe Organismen nutzen Lichtenergie für ihre Energieversorgung.
Phototrophe Organismen nutzen Lichtenergie für ihre Energieversorgung.
Was ist der Hauptunterschied zwischen chemotrophen und phototrophen Organismen?
Was ist der Hauptunterschied zwischen chemotrophen und phototrophen Organismen?
Was wird durch den Vergleich der Strukturen von heutigen Proteinen untersucht?
Was wird durch den Vergleich der Strukturen von heutigen Proteinen untersucht?
Die Geschwindigkeit einer Reaktion hängt von der Anfangskonzentration des Ausgangsmoleküls ab.
Die Geschwindigkeit einer Reaktion hängt von der Anfangskonzentration des Ausgangsmoleküls ab.
Was symbolisiert 'k' in der Reaktionskinetik?
Was symbolisiert 'k' in der Reaktionskinetik?
Die chemische Reaktion A + B -> ___ beschreibt die Umwandlung in Produkt C.
Die chemische Reaktion A + B -> ___ beschreibt die Umwandlung in Produkt C.
Ordne die folgenden Reaktionen ihren Kategorien zu:
Ordne die folgenden Reaktionen ihren Kategorien zu:
Welche Aussage über die Halbwertszeit ist korrekt?
Welche Aussage über die Halbwertszeit ist korrekt?
Die Streckschwingungsfrequenz einer C-C Bindung ist ein Maß für die Geschwindigkeit einer Reaktion.
Die Streckschwingungsfrequenz einer C-C Bindung ist ein Maß für die Geschwindigkeit einer Reaktion.
Was beschreibt der Begriff 'Gleichgewichtskonstante'?
Was beschreibt der Begriff 'Gleichgewichtskonstante'?
Welche Substrate sind an der Substratstufenphosphorylierung beteiligt?
Welche Substrate sind an der Substratstufenphosphorylierung beteiligt?
ATP Synthase besteht aus nur einer Struktur.
ATP Synthase besteht aus nur einer Struktur.
Nennen Sie ein Produkt der Glykolyse, das durch Substratstufenphosphorylierung gebildet wird.
Nennen Sie ein Produkt der Glykolyse, das durch Substratstufenphosphorylierung gebildet wird.
Die ATP Synthese wird durch den __________ Kraftantrieb angetrieben.
Die ATP Synthese wird durch den __________ Kraftantrieb angetrieben.
Welches der folgenden Beispiele gehört zur Substratstufenphosphorylierung?
Welches der folgenden Beispiele gehört zur Substratstufenphosphorylierung?
Was passiert, wenn der Protonen Gradient in der Zelle erschöpft ist?
Was passiert, wenn der Protonen Gradient in der Zelle erschöpft ist?
Ordnen Sie die folgenden Prozesse der richtigen Beschreibung zu:
Ordnen Sie die folgenden Prozesse der richtigen Beschreibung zu:
Für jede komplette Umdrehung der F1 Einheit werden __________ ATP generiert.
Für jede komplette Umdrehung der F1 Einheit werden __________ ATP generiert.
Welche Funktion hat die Phytol Seitenkette im Chlorophyll-Molekül?
Welche Funktion hat die Phytol Seitenkette im Chlorophyll-Molekül?
Chlorophyll enthält keine konjugierenden Doppelbindungs Systeme.
Chlorophyll enthält keine konjugierenden Doppelbindungs Systeme.
Welche zwei Haupttypen der Photosynthese werden verglichen?
Welche zwei Haupttypen der Photosynthese werden verglichen?
Das ________ absorbiert Licht von einer speziellen Wellenlänge optimal.
Das ________ absorbiert Licht von einer speziellen Wellenlänge optimal.
Ordne die Pigmente ihren Funktionen zu:
Ordne die Pigmente ihren Funktionen zu:
Was passiert beim Abbau von Chlorophyll?
Was passiert beim Abbau von Chlorophyll?
Carotenoide tragen nicht zur Photosynthese bei.
Carotenoide tragen nicht zur Photosynthese bei.
Nenne eine Funktion von Chlorophyll in der Photosynthese.
Nenne eine Funktion von Chlorophyll in der Photosynthese.
Welches Produkt wird in der oxidativen Phase des Pentose Phosphat Wegs gebildet?
Welches Produkt wird in der oxidativen Phase des Pentose Phosphat Wegs gebildet?
NADPH ist wichtig für die Biosynthese von DNA und RNA.
NADPH ist wichtig für die Biosynthese von DNA und RNA.
Welches Enzym ist bei der Fettsäure Biosynthese wichtig?
Welches Enzym ist bei der Fettsäure Biosynthese wichtig?
Die nicht oxidative Phase des Pentose Phosphat Wegs verwendet __________ als Edukt.
Die nicht oxidative Phase des Pentose Phosphat Wegs verwendet __________ als Edukt.
Ordne die folgenden Begriffe ihren Definitionen zu:
Ordne die folgenden Begriffe ihren Definitionen zu:
Was ist eine Hauptfunktion von Fettsäuren in Zellen?
Was ist eine Hauptfunktion von Fettsäuren in Zellen?
Die Fettsäure Biosynthese ist die Rückreaktion der Fettsäure Oxidation.
Die Fettsäure Biosynthese ist die Rückreaktion der Fettsäure Oxidation.
Welche Art von Einheiten werden bei der Fettsäure Biosynthese verwendet?
Welche Art von Einheiten werden bei der Fettsäure Biosynthese verwendet?
Was beschreibt die Assoziationskonstante?
Was beschreibt die Assoziationskonstante?
Eine höhere Konzentration des Liganden begünstigt immer die Bildung des Protein-Ligand-Komplexes.
Eine höhere Konzentration des Liganden begünstigt immer die Bildung des Protein-Ligand-Komplexes.
Nennen Sie ein Beispiel für einen Liganden, der mit einem Protein interagiert.
Nennen Sie ein Beispiel für einen Liganden, der mit einem Protein interagiert.
Je kleiner die ____, desto höher ist die Affinität des Proteins für seinen Liganden.
Je kleiner die ____, desto höher ist die Affinität des Proteins für seinen Liganden.
Was passiert mit der Konzentration des Protein-Ligand-Komplexes (PL), wenn das Volumen erhöht wird?
Was passiert mit der Konzentration des Protein-Ligand-Komplexes (PL), wenn das Volumen erhöht wird?
Ordnen Sie die folgenden Verbindungen ihren Funktionen zu:
Ordnen Sie die folgenden Verbindungen ihren Funktionen zu:
Die Rückreaktion PL zerfällt ohne äußere Einflüsse.
Die Rückreaktion PL zerfällt ohne äußere Einflüsse.
Was symbolisiert pH in Bezug auf Säure-Base-Gleichgewichte?
Was symbolisiert pH in Bezug auf Säure-Base-Gleichgewichte?
Was ist die Rolle der Alkoholdehydrogenase im Stoffwechsel?
Was ist die Rolle der Alkoholdehydrogenase im Stoffwechsel?
Die Gleichgewichtskonstante K ist eine echte Naturkonstante.
Die Gleichgewichtskonstante K ist eine echte Naturkonstante.
Was gibt die Gibbs-Gleichung an?
Was gibt die Gibbs-Gleichung an?
Die ______ ist notwendig, damit die Vorwärts- und Rückwärtsreaktion stattfinden kann.
Die ______ ist notwendig, damit die Vorwärts- und Rückwärtsreaktion stattfinden kann.
Ordne die folgenden Konzepte ihren Definitionen zu:
Ordne die folgenden Konzepte ihren Definitionen zu:
Was beschreibt die Arrhenius Gleichung?
Was beschreibt die Arrhenius Gleichung?
Die Konzentrationen nach Einstellung des Gleichgewichts sind immer gleich.
Die Konzentrationen nach Einstellung des Gleichgewichts sind immer gleich.
Wie beeinflusst die Temperatur in Kelvin die Gleichgewichtskonstante?
Wie beeinflusst die Temperatur in Kelvin die Gleichgewichtskonstante?
Welche der folgenden Gruppen umfasst photosynthesebetreibende Organismen in marinen Systemen?
Welche der folgenden Gruppen umfasst photosynthesebetreibende Organismen in marinen Systemen?
CO2 ist ein Treibhausgas, dessen Erhöhung zur globalen Abkühlung führt.
CO2 ist ein Treibhausgas, dessen Erhöhung zur globalen Abkühlung führt.
Was sind zwei der vier wichtigen Stickstoffumwandlungsprozesse?
Was sind zwei der vier wichtigen Stickstoffumwandlungsprozesse?
N2 ist die stabilste Form von ________ und macht etwa 70% der Atmosphäre aus.
N2 ist die stabilste Form von ________ und macht etwa 70% der Atmosphäre aus.
Ordne die folgenden Stickstoffumwandlungsprozesse ihren Beschreibungen zu:
Ordne die folgenden Stickstoffumwandlungsprozesse ihren Beschreibungen zu:
Welches Gas wird hauptsächlich durch die mikrobielle Zersetzung freigesetzt?
Welches Gas wird hauptsächlich durch die mikrobielle Zersetzung freigesetzt?
Methanhydrate bilden sich bei hohen Temperaturen und niedrigem Druck.
Methanhydrate bilden sich bei hohen Temperaturen und niedrigem Druck.
Welches Molekül wird in der Fettsäure Biosynthese typischerweise benötigt?
Welches Molekül wird in der Fettsäure Biosynthese typischerweise benötigt?
Was passiert bei der Denitrifikation?
Was passiert bei der Denitrifikation?
Die Fettsäure Biosynthese ist eine katabolische Reaktion.
Die Fettsäure Biosynthese ist eine katabolische Reaktion.
Was ist der Hauptunterschied zwischen den Fettsäure Synthasen in Bakterien und in höheren Organismen?
Was ist der Hauptunterschied zwischen den Fettsäure Synthasen in Bakterien und in höheren Organismen?
Glukose kann in Fettsäuren umgewandelt werden, durch die Fettsäure Biosynthese, angetrieben durch __________ aus dem PPP.
Glukose kann in Fettsäuren umgewandelt werden, durch die Fettsäure Biosynthese, angetrieben durch __________ aus dem PPP.
Ordne die folgenden Begriffe ihren Definitionen zu:
Ordne die folgenden Begriffe ihren Definitionen zu:
Welche der folgenden Aussagen über die Fettsäure Biosynthese ist korrekt?
Welche der folgenden Aussagen über die Fettsäure Biosynthese ist korrekt?
Alle Mikroorganismen können Fettsäuren in Glukose umwandeln.
Alle Mikroorganismen können Fettsäuren in Glukose umwandeln.
Nennen Sie einen Schritt im Stickstofffluss der Aminosäure Biosynthese.
Nennen Sie einen Schritt im Stickstofffluss der Aminosäure Biosynthese.
Was passiert, wenn O2 anstelle von CO2 an RuBisCO gebunden wird?
Was passiert, wenn O2 anstelle von CO2 an RuBisCO gebunden wird?
CO2 ist ein reaktionsfreudiges Molekül.
CO2 ist ein reaktionsfreudiges Molekül.
Was sind Carboxysome?
Was sind Carboxysome?
Die Reaktion von O2 mit RuBisCO führt zu einem __________, das recycelt werden muss.
Die Reaktion von O2 mit RuBisCO führt zu einem __________, das recycelt werden muss.
Ordne die folgenden Moleküle den korrekten Eigenschaften zu:
Ordne die folgenden Moleküle den korrekten Eigenschaften zu:
Welche Aussage beschreibt die Hypothese zur Spezifität von RuBisCO?
Welche Aussage beschreibt die Hypothese zur Spezifität von RuBisCO?
Die Photorespiration erhöht die Effizienz der Photosynthese.
Die Photorespiration erhöht die Effizienz der Photosynthese.
Welches Ion hilft RuBisCO, CO2 zu polarisieren?
Welches Ion hilft RuBisCO, CO2 zu polarisieren?
Wo sind die Chlorophyll-Pigmente in Eukaryoten integriert?
Wo sind die Chlorophyll-Pigmente in Eukaryoten integriert?
Alle grünen Bakterien sind in der Lage, extreme Lichtintensitäten zu nutzen.
Alle grünen Bakterien sind in der Lage, extreme Lichtintensitäten zu nutzen.
Was passiert mit einem Elektron eines Chlorophylls, wenn es durch ein Photon angeregt wird?
Was passiert mit einem Elektron eines Chlorophylls, wenn es durch ein Photon angeregt wird?
Das Chlorophyll-Molekül ist um das _________ angeordnet.
Das Chlorophyll-Molekül ist um das _________ angeordnet.
Ordne die folgenden Möglichkeiten der Energieübertragung in der Photosynthese zu:
Ordne die folgenden Möglichkeiten der Energieübertragung in der Photosynthese zu:
Was beschreibt ein Chlorosom?
Was beschreibt ein Chlorosom?
Chlorophyll hat keinen Einfluss auf die Effizienz der Photosynthese.
Chlorophyll hat keinen Einfluss auf die Effizienz der Photosynthese.
Grüne Bakterien können in ________ Wasser überleben.
Grüne Bakterien können in ________ Wasser überleben.
Wie viele Protonen werden pro zwei Elektronen in der Atmungskette von Alphaproteobakterien über die Membran transferiert?
Wie viele Protonen werden pro zwei Elektronen in der Atmungskette von Alphaproteobakterien über die Membran transferiert?
Komplex IV der Atmungskette oxidiert NADH und reduziert O2 zu H2O.
Komplex IV der Atmungskette oxidiert NADH und reduziert O2 zu H2O.
Welche Theorie beschreibt die Entstehung von Eukaryoten mit Mitochondrien?
Welche Theorie beschreibt die Entstehung von Eukaryoten mit Mitochondrien?
E. coli stellt aus 2e- nur einen _____ von 8H+ auf.
E. coli stellt aus 2e- nur einen _____ von 8H+ auf.
Ordnen Sie die komplexen Nummern den Funktionen in der Atmungskette zu:
Ordnen Sie die komplexen Nummern den Funktionen in der Atmungskette zu:
Was unterscheidet die terminalen Oxidasen in Bezug auf Sauerstoff?
Was unterscheidet die terminalen Oxidasen in Bezug auf Sauerstoff?
E. coli hat Zytochrom-C und nutzt es in seiner Atmungskette.
E. coli hat Zytochrom-C und nutzt es in seiner Atmungskette.
Nennen Sie einen Hauptunterschied zwischen der Atmungskette von Alphaproteobakterien und E. coli.
Nennen Sie einen Hauptunterschied zwischen der Atmungskette von Alphaproteobakterien und E. coli.
Was ist das Hauptprodukt der Photosynthese?
Was ist das Hauptprodukt der Photosynthese?
Ribonukleinsäuren sind die Vorläufer von Desoxyribonukleinsäuren.
Ribonukleinsäuren sind die Vorläufer von Desoxyribonukleinsäuren.
Welcher der folgenden Werte entspricht einer hohen Affinität des Proteins für seinen Liganden?
Welcher der folgenden Werte entspricht einer hohen Affinität des Proteins für seinen Liganden?
Nennen Sie den wichtigsten Kohlenstoffumwandlungsprozess, der durch Organismen durchgeführt wird.
Nennen Sie den wichtigsten Kohlenstoffumwandlungsprozess, der durch Organismen durchgeführt wird.
Eine Erhöhung des Volumens hat keinen Einfluss auf die Konzentration des Protein-Ligand-Komplexes (PL).
Eine Erhöhung des Volumens hat keinen Einfluss auf die Konzentration des Protein-Ligand-Komplexes (PL).
Der meiste Kohlenstoff befindet sich nicht fixiert im __________ der Erde.
Der meiste Kohlenstoff befindet sich nicht fixiert im __________ der Erde.
Was beschreibt die Assoziationskonstante?
Was beschreibt die Assoziationskonstante?
Ordnen Sie die Prozesse den jeweiligen Kohlenstoffumwandlungen zu:
Ordnen Sie die Prozesse den jeweiligen Kohlenstoffumwandlungen zu:
Je kleiner die ______, desto höher ist die Affinität des Proteins für seinen Liganden.
Je kleiner die ______, desto höher ist die Affinität des Proteins für seinen Liganden.
Welches Atom wird durch Ribonukleotid Reduktase aus der RNA entfernt?
Welches Atom wird durch Ribonukleotid Reduktase aus der RNA entfernt?
Ordne die folgenden Reaktionen ihren Kategorien zu:
Ordne die folgenden Reaktionen ihren Kategorien zu:
CO2 wird in der Atmosphäre am langsamsten transferiert.
CO2 wird in der Atmosphäre am langsamsten transferiert.
Welcher Prozess ist hauptsächlich für die Rückreaktion verantwortlich?
Welcher Prozess ist hauptsächlich für die Rückreaktion verantwortlich?
Was erklären die Kohlenstoff- und Stickstoffkreisläufe?
Was erklären die Kohlenstoff- und Stickstoffkreisläufe?
Die Henderson-Hasselbalch Gleichung wird in Bezug auf das Volumen verwendet.
Die Henderson-Hasselbalch Gleichung wird in Bezug auf das Volumen verwendet.
Nennen Sie ein Beispiel für eine Enzymreaktion.
Nennen Sie ein Beispiel für eine Enzymreaktion.
Was passiert mit den Elektronen von Wasser während der Photosynthese?
Was passiert mit den Elektronen von Wasser während der Photosynthese?
O2 entsteht nur während des Photosystems II.
O2 entsteht nur während des Photosystems II.
Wie viele Photonen werden benötigt, um ein O2 Molekül zu erzeugen?
Wie viele Photonen werden benötigt, um ein O2 Molekül zu erzeugen?
Die _______ der ATP Synthase generiert ATP aus dem Protonengradienten.
Die _______ der ATP Synthase generiert ATP aus dem Protonengradienten.
Ordne die folgenden Begriffe ihren Beschreibungen zu:
Ordne die folgenden Begriffe ihren Beschreibungen zu:
Welches Produkt entsteht aus der Photolyse von Wasser?
Welches Produkt entsteht aus der Photolyse von Wasser?
Das Photosystem I kann auch allein ohne PS II operieren, wenn mehr ATP benötigt wird.
Das Photosystem I kann auch allein ohne PS II operieren, wenn mehr ATP benötigt wird.
Was wird benötigt, um die Lücke des Photosystems I zu füllen?
Was wird benötigt, um die Lücke des Photosystems I zu füllen?
Study Notes
DNA und Proteinkonservierung
- Vergleich heutiger Proteinstukturen ermöglicht Rückschlüsse auf DNA-Konservierung im Zeitverlauf.
- Beispiel: Aufspaltung pflanzlichen und tierischen Hämoglobins vor etwa 800 Millionen Jahren.
Reaktionskinetik und enzymatische Katalyse
- Reaktionsgeschwindigkeiten werden durch Geschwindigkeitskonstanten (k) und Gleichgewichtskonstanten (K) charakterisiert.
- Reaktionen erster Ordnung benötigen nur ein Edukt. Beispiele: radioaktiver Zerfall, spontane Zerfälle.
Halbwertszeit
- Die Halbwertszeit ist unabhängig von der Anfangskonzentration eines Stoffes.
- Die Obergrenze für k ist die Streckschwingungsfrequenz einer C-C-Bindung.
ATP und Substratstufenphosphorylierung
- Substratstufenphosphorylierung: Phosphatgruppe wird von einem Substrat auf ADP übertragen.
- Glykolyse-Formeln: 1,3-Bisphosphoglycerat + ADP → 3-Phosphoglycerat + ATP.
ATP-Synthese
- ATP-Synthase hat zwei Hauptkomponenten: F1 (drei aktive Stellen) und F0 (in Zellmembran eingebettet).
- Der Protonenmotor treibt ATP-Synthese über einen Protonengradienten an, der durch Elektronentransport und Photophosphorylierung regeneriert wird.
Phototrophie
- Phototrophe Organismen nutzen Licht als Energiequelle. UV-Licht ist schädlich, während Licht zwischen 400 nm und 750 nm verwendet wird.
- Prokaryotische phototrophe Gruppen: Purpur- und grüne Schwefelbakterien, Heliobakterien.
Photosynthese
- Unterschied zwischen anoxygener und oxygenen Photosynthese.
- Chlorophylls Struktur ermöglicht optimale Lichtabsorption: konjugierte Doppelbindungs-Systeme.
Funktionen anderer Pigmente
- Carotenoide leiten Licht an Reaktionszentren weiter und schützen vor reaktiven Sauerstoffspezies.
- Lineares Tetrapyrol entsteht durch Chlorophyllspaltung und wird für Zuckerherstellung sowie Bildung von NADPH genutzt.
Pentose-Phosphat-Weg
- Oxidative Phase wandelt Glukose-6-phosphat (G6P) in Ribulose-5-phosphat (Ru5P) um und produziert NADPH.
- Schnell wachsende Zellen benötigen NADPH für DNA- und RNA-Biosynthese sowie Fettsäureproduktion.
Fettsäurebiosynthese
- Fettsäuren sind wichtig für Zellmembranen und als Speicherstoffe.
- Fettsäure Biosynthese erfolgt enzymatisch, wobei C2-Einheiten aneinandergehängt werden.
Unterschiede zwischen Biosynthese und -Oxidation
- Während der Biosynthese sind Zwischenprodukte enzymgebunden, was sich von der -Oxidation unterscheidet.
Alkoholabbau und Katalyse
- Alkoholdehydrogenase wandelt Alkohol in Acetaldehyd um, ein Prozess, der nur in katalysierten Reaktionen erfolgt.
- Der Katalysator muss vollständig mit dem Substrat gesättigt sein.
Gleichgewicht in chemischen Reaktionen
- Gleichgewicht ist erreicht, wenn die Bildungsrate von B (Produkt) gleich der Zerfallsrate von B ist.
- Gibbs-Gleichung verknüpft die Konzentrationen von A und B mit den standardmäßigen freien Enthalpien.
- K ist keine echte Naturkonstante und variiert je nach Bedingungen.
Aktivierungsenergie
- Die Aktivierungsenergie (ÜZ) ist höher als die Energie der Edukte (S) und Produkte (P) und kann nicht direkt beobachtet werden.
- Musterschau der Assoziationskonstante zeigt, dass bei kleineren Werten die Affinität eines Proteins für seinen Liganden größer ist.
Reaktionsgeschwindigkeiten
- Höhere Volumen erhöhen die Schwierigkeit der Hinreaktion (2. Grades), was zur Abnahme der Konzentration von PL führt.
- In Säure/Base-Gleichgewichten gilt die Henderson-Hasselbalch-Gleichung.
Energiestoffwechsel
- Katabolismus umfasst die Umwandlung von Nahrungsmitteln in Energie, wichtig sind verschiedene Komplexe für den Anabolismus.
CO2-Fixierung
- RuBisCO aktiviert CO2 für die Assimilation, kann jedoch auch O2 binden, was zu ineffizienten Photorespiration führt.
- Ca. 25-30% der photosynthetischen Energie werden durch die Reaktion mit O2 verschwendet.
Fettsäuresynthese
- Fettsäure Synthase (FAS) ist komplex aufgebaut und in verschiedenen Organismen unterschiedlich strukturiert.
- Glukose kann in Fettsäuren umgewandelt werden; Mikroben können Fettsäuren jedoch auch zurück in Glukose umwandeln.
Aminosäurenbiosynthese
- Der Stickstofffluss in der Aminosäure-Biosynthese erfolgt durch den Einbau von Ammoniak in Glutamat und Glutamin.
Kohlenstoffzyklus
- CO2-Emissionen stammen aus Atmung, Zersetzung und menschlichen Aktivitäten, mit der mikrobiellen Zersetzung als größter Quelle.
Stickstoffumwandlungsprozesse
- Wichtige Prozesse: Nitrifikation, Denitrifikation, Anammox und Stickstofffixierung.
- N2 macht 70% der Atmosphäre aus und ist stabile Stickstoffform, nur Prokaryoten können es fixieren.
Massenwirkungsgesetz und Affinität
- Niedrige Affinität führt zu niedrigeren Besetzungsgraden von Proteinen an Liganden.
- Besetzungsgrad %PL zeigt die Beziehung zwischen Ligand und Protein für verschiedene Konzentrationsverhältnisse (100:1 -> 99%, 10:1 -> 91%, etc.).
- Je kleiner das Ligandenverhältnis, desto höher die Affinität des Proteins.
Volumenerhöhung und Reaktionskinetik
- Hinreaktion ist eine Reaktion 2. Grades; Rückreaktion ist 1. Grades.
- Volumenerhöhung erschwert die Hinreaktion und erleichtert die Rückreaktion, was zur Abnahme der Konzentration von PL führt.
Atmungskette der Alphaproteobakterien
- Elektronen fließen von NADH zu O2 über Protein-Komplexe der Mitochondrien.
- Protonen werden von der Innenseite zur Außenseite der Membran gepumpt, was einen Protonengradienten erzeugt.
- ATP-Synthese erfolgt durch Bewegung der Protonen zurück durch die ATP-Synthase.
- Komplexe der Atmungskette: Komplex I oxidiert NADH, Komplex III oxidiert Q, Komplex IV reduziert O2 zu H2O.
Endosymbiontentheorie
- Aerobe Prokaryoten und anaerobe Eukaryoten gingen eine Symbiose ein, was zur Entstehung von Eukaryoten mit Mitochondrien führte.
- Katalytische Untereinheiten in Mitochondrien zeigen Übereinstimmung mit Alphaproteobakterien.
Vergleich der Atmungsketten von Alphaproteobakterien und E. coli
- E. coli hat kein Zytochrom-C, nutzt stattdessen eine Quinol-Oxidase, erzeugt jedoch weniger Protonen (8H+) als Alphaproteobakterien.
- Beide besitzen einen Komplex I und einen Quinon-Pool.
- Verwendung alternativer terminaler Oxidasen je nach Sauerstoffkonzentration zur Anpassung der Energieproduktion.
Fotosynthese und Chlorophyll
- Chlorophyll-Pigmente sind in Bakterien in die cytoplasmatische Membran integriert, in Eukaryoten in Membransystemen.
- Chlorosomen in grünen Bakterien fungieren als Antennensysteme zur Effizienzsteigerung der Lichtnutzung.
- Energieübertragung durch angeregte Elektronen ist entscheidend für die Effektivität der Photosynthese.
Bilanz der Photosynthese
- Vier Photonen werden benötigt, um ein O2-Molekül zu produzieren, aus vier Wasser-Elektronen.
- Photolyse von Wasser liefert den Sauerstoff für alle lebenden Organismen.
Nucleotid-Biosynthese
- Nucleobasen werden aus Ribose 5-Phosphat und Aminosäuren biosynthetisiert.
- RNA-Welt-Hypothese postuliert, dass Ribonukleinsäuren die Vorläufer von Desoxyribonukleinsäuren sind.
Biogeochemischer Kreislauf
- Kohlenstoffumwandlungsprozesse: Atmung und Photosynthese.
- Der Großteil des Kohlenstoffs (95%) ist ungebunden im Gestein der Erde.
- CO2 ist das am schnellsten transferierte Kohlenstoffreservoir und wird durch Photosynthese fixiert.
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Description
Dieses Quiz bietet eine Zusammenfassung der biologischen Konzepte und Strukturen, die im ersten Semester behandelt wurden. Es wird untersucht, wie das Vergleichen von Proteinen dazu beiträgt, die evolutionären Entwicklungen besser zu verstehen. Außerdem behandelt das Quiz grundlegende Prinzipien der DNA und ihre Rolle in der Evolution.
