Mikrobiologie: Elektronen- und Protonenüberträger

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Questions and Answers

Was ist der Hauptweg der Substratkettenphosphorylierung bei vielen gärenden Mikroorganismen?

Fermentation
Zitratzyklus
Oxidative Phosphorylierung
Glykolyse (correct)

Welche der folgenden Verbindungen sind charakteristische Gärprodukte?

Aminosäuren, Proteine, Fette
Ethanol, Kohlenstoffdioxid, Wasser
Milchsäure, Ethanol, organische Säuren (correct)
Glucose, Fructose, Saccharose

Wie erfolgt die ATP-Synthese bei der Gärung?

Durch oxidative Phosphorylierung
Durch Lichtreaktionen
Durch Substratkettenphosphorylierung (correct)
Durch chemiosmotische Phosphorylierung

In welchem Stoffwechselweg erfolgt die ATP-Synthese durch Elektronentransport-Phosphorylierung?

Atmung (C) Signup and view all the answers

Was ist eine Quelle für die Gärung, die aus Overflow-Metabolismus resultiert?

Glykolyse (B) Signup and view all the answers

Was ist der Elektronendonor bei der oxygenen Photosynthese von Cyanobakterien?

Wasser (A) Signup and view all the answers

Welches der folgenden Photosysteme wird bei der oxygenen Photosynthese verwendet?

PS I und PS II (C) Signup and view all the answers

Was geschieht mit Wasser während der oxygenen Photosynthese in Cyanobakterien?

Es wird oxidiert und Elektronen werden entzogen. (C) Signup and view all the answers

Was wird durch die Reduktion von NADP+ während der oxygenen Photosynthese in Cyanobakterien erzeugt?

NADPH (C) Signup and view all the answers

Was ist charakteristisch für anoxygene phototrophe Organismen?

Sie sind meist anaerob. (D) Signup and view all the answers

Wie wird Lichtenergie in der Phototrophie genutzt?

Zur Erzeugung von PMF und zur ATP-Synthese. (D) Signup and view all the answers

Welche Bakterien sind Beispiele für anoxygene Phototrophe?

Purpurbakterien (B) Signup and view all the answers

Was wird während der Lichtreaktion der oxygenen Photosynthese ausgerüstet?

Pigmente werden aktiviert und Elektronen werden transportiert. (D) Signup and view all the answers

Was ist die Rolle von NADH in aeroben Atmungsketten?

Es transportiert 10 Protonen und erzeugt 3 ATP. (B) Signup and view all the answers

Welche Elektronenträger können 2 Elektronen und 2 Protonen übertragen?

Flavinmononukleotid (FMN) (A) Signup and view all the answers

Was ist die Hauptunterscheidung zwischen den aeroben und anaeroben Atmungsketten?

Die Atmungskettenkomponenten sind bei beiden Arten ähnlich. (B) Signup and view all the answers

Welcher von folgenden Elektronenakzeptoren erzeugt die größte Menge an ATP in aeroben Bedingungen?

Sauerstoff (A) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt eine anaerobe Elektronentransportkette korrekt?

Kann alternative Elektronenakzeptoren wie Nitrat oder Fumarat nutzen. (A) Signup and view all the answers

Was sind die Endprodukte der anaeroben Elektronentransportkette mit Nitrat als Akzeptor?

N2 und ATP (A) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Substanzen kann als Elektronendonor in der anaeroben Atmung verwendet werden?

NADH (B) Signup and view all the answers

Was unterscheidet die Substratoxidoreductase in aeroben und anaeroben Bakterien?

Die Substratoxidoreductase in der aeroben Atmung ist NADH-Dehydrogenase. (B) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Organismen sind anoxygene Phototrophe?

Grüne Schwefelbakterien (C), Purpurbakterien (D) Signup and view all the answers

Welches Photosystem nutzen die grünen Schwefelbakterien?

Photosystem I (D) Signup and view all the answers

Was ist ein Beispiel für eine nicht-schwefelhaltige Gruppe der Purpurbakterien?

Rhodobacter (A) Signup and view all the answers

Welches Pigment ist für anoxygene Phototrophe typisch?

Bacteriochlorophyll (C) Signup and view all the answers

In welchem Umfeld findet man häufig anoxygene Phototrophe wie Schwefelpurpurbakterien?

In warmen, schwefelhaltigen Quellen (D) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Gruppen sind anoxygene Phototrophen?

Grüne Schwefelbakterien (A), Purpurbakterien (B) Signup and view all the answers

Welches Photosystem verwenden Grüne Schwefelbakterien?

PS I: FeS-cluster-Typ (D) Signup and view all the answers

Was passiert bei der Lichtabsorption in den anoxygenen Phototrophen?

Ein Elektron wird aus dem PS entzogen. (C) Signup and view all the answers

Welches Molekül wird durch die Reduktion von NAD(P)+ erzeugt?

NADPH (A), NADH (C) Signup and view all the answers

Welche Elektronendonatoren können anoxygene Phototrophen nutzen?

H2S (A), H2 (D) Signup and view all the answers

Wie wird ATP in anoxygenen Phototrophen synthetisiert?

Durch einen Protonengradienten (C) Signup and view all the answers

Welche Art von Photosystem verwenden Purpurbakterien?

PS II: Chinon-Typ (A) Signup and view all the answers

Was beschreibt den Energiefluss bei anoxygene Phototrophen?

Elektronen fließen zyklisch durch die Kette. (B) Signup and view all the answers

Study Notes

Elektronen- und Protonenüberträger

Flavinmononukleotid (FMN) kann 2 Elektronen und 2 Protonen transportieren.
Chinone sind ebenso fähig, 2 Elektronen und 2 Protonen zu übertragen.
Cytochrome transportieren Elektronen, haben jedoch keine Protonenaufnahme.

Aerobe und Anaerobe Elektronentransportketten

NADH-Oxidation in der aeroben Atmung transportiert 10 Protonen, was zur Produktion von 3 ATP führt.
Bei der anaeroben Fumarat-Atmung wird lediglich 1 ATP generiert.
Die anaerobe Nitratatmung liefert 2 ATP.

Energieumwandlung

Mikroorganismen können zwischen verschiedenen Elektronendonoren (z.B. NADH, Lactat, Succinat) und Elektronenakzeptoren (z.B. Sauerstoff, Nitrat, Fumarat) umschalten.
Dies erlaubt eine Anpassung des Energiestoffwechsels an die Umgebung, entweder aerobe Atmung oder Gärung.

Gärung

Gärende Mikroorganismen erzeugen charakteristische Produkte wie Milchsäure und Ethanol.
Die Glykolyse dient als Hauptweg der Substratkettenphosphorylierung in vielen gärenden Mikroorganismen.

Phototrophie

Phototrophe Organismen nutzen Lichtenergie, um Protonenmotorische Kraft (PMF) zu erzeugen und ATP zu synthetisieren.
Anoxygene Phototrophe wie Purpurbakterien und Grüne Schwefelbakterien verwenden nur eines der beiden Photosysteme (PS I oder PS II).

Sauerstoffproduzierende Phototrophie

Nur Cyanobakterien sowie Algen und höhere Pflanzen führen sauerstoffproduzierende Photosynthese durch.
Elektronendonor ist Wasser, das durch PS II oxidiert wird, was zur O2-Freisetzung führt.

Antennenkomplexe und Reaktionszentren

Chlorophyll und Bacteriochlorophyll sind entscheidende Pigmente für die Lichtabsorptionsprozesse.
Energiefluss bei anoxygenen Phototrophen erfolgt über die Elektronentransportkette, indem Elektronen zyklisch zurück zum Photosystem fließen.

Photosysteme und Strukturen

Purpurbakterien und Grüne Nicht-Schwefelbakterien nutzen einen Chinon-Typ für Photosystem II.
Grüne Schwefelbakterien und Heliobakterien verwenden einen FeS-cluster-Typ für Photosystem I.

Energienutzung und -speicherung

Die ATP-Synthese erfolgt durch elektronische Transport-Phosphorylierung während der Atmung.
Substratkettenphosphorylierung ist der Schlüsselprozess für die Energiegewinnung bei Gärung und erfolgt häufig in der Glykolyse.

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Description

In diesem Quiz geht es um die Rolle von Elektronen- und Protonenüberträgern in der Mikrobiologie, basierend auf der 13. Auflage von Brock Mikrobiologie. Teste dein Wissen über Flavinmononukleotid und FeS-Cluster und ihre Bedeutung in biologischen Prozessen. Besonders geeignet für Studierende der Mikrobiologie.