Podcast
Questions and Answers
Welches Verhalten zeigt die MSD in einem gefüllten Gefäß?
Welches Verhalten zeigt die MSD in einem gefüllten Gefäß?
- Aktiver Transport
- Normale Diffusion (correct)
- Keine Diffusion
- Abnormale Diffusion
Die MSD in freiem Raum weist abnormale Diffusion auf.
Die MSD in freiem Raum weist abnormale Diffusion auf.
False (B)
Was passiert mit dem Diffusionsverhalten eines Moleküls, wenn seine Größe zunimmt?
Was passiert mit dem Diffusionsverhalten eines Moleküls, wenn seine Größe zunimmt?
Das Verhältnis des Diffusionsverhaltens im Cytoplasma im Vergleich zu Wasser nimmt ab.
Je ___ das Molekül, desto kleiner das Verhältnis des Diffusionsverhaltens im Cytoplasma mit dem im Wasser.
Je ___ das Molekül, desto kleiner das Verhältnis des Diffusionsverhaltens im Cytoplasma mit dem im Wasser.
Was ist ein mögliches Verhalten, wenn ein Graph fast exponentiell aussieht?
Was ist ein mögliches Verhalten, wenn ein Graph fast exponentiell aussieht?
Ordnen Sie die folgenden Begriffe den entsprechenden Beschreibungen zu:
Ordnen Sie die folgenden Begriffe den entsprechenden Beschreibungen zu:
Das Diffusionsverhalten ist unabhängig von der Größe des Moleküls.
Das Diffusionsverhalten ist unabhängig von der Größe des Moleküls.
Wie wird die Diffusionskonstante von Einstein durch Temperatur und Boltzmann-Konstante bestimmt?
Wie wird die Diffusionskonstante von Einstein durch Temperatur und Boltzmann-Konstante bestimmt?
Was wird als Chemotaxis bezeichnet?
Was wird als Chemotaxis bezeichnet?
Die Rotationsgeschwindigkeit der Flagellen beträgt 100 bis 300 s-1.
Die Rotationsgeschwindigkeit der Flagellen beträgt 100 bis 300 s-1.
Nennen Sie eine Energiequelle für die Bewegung der Flagellen.
Nennen Sie eine Energiequelle für die Bewegung der Flagellen.
Die Geschwindigkeit von Bakterienbewegung beträgt _____ Zelllängen/s.
Die Geschwindigkeit von Bakterienbewegung beträgt _____ Zelllängen/s.
Welches Protein kann phosphoryliert werden und die Rotation der Flagellen beeinflussen?
Welches Protein kann phosphoryliert werden und die Rotation der Flagellen beeinflussen?
Ordnen Sie die Flagellenbewegungen den jeweiligen Effekten zu:
Ordnen Sie die Flagellenbewegungen den jeweiligen Effekten zu:
Ein negativer Gradient führt zu längeren Runs der Bakterien.
Ein negativer Gradient führt zu längeren Runs der Bakterien.
Was sind mögliche Reize, die Chemotaxis beeinflussen können?
Was sind mögliche Reize, die Chemotaxis beeinflussen können?
Was wird durch die Hydrolyse in der Mureinschicht gebildet?
Was wird durch die Hydrolyse in der Mureinschicht gebildet?
Das Bactoprenol wird ohne Energieaufwand von der Zellmembran auf die andere Seite gedreht.
Das Bactoprenol wird ohne Energieaufwand von der Zellmembran auf die andere Seite gedreht.
Welche enzymatischen Schritte sind an der Einfügung der Murein-Bausteine beteiligt?
Welche enzymatischen Schritte sind an der Einfügung der Murein-Bausteine beteiligt?
Die Bindung zwischen Penicilin und ___________ wird irreversibel, was die Transpeptidase unbrauchbar macht.
Die Bindung zwischen Penicilin und ___________ wird irreversibel, was die Transpeptidase unbrauchbar macht.
Ordne die Enzyme den entsprechenden Funktionen zu:
Ordne die Enzyme den entsprechenden Funktionen zu:
Was passiert, wenn die Transpeptidase durch Penicilin inhibiert wird?
Was passiert, wenn die Transpeptidase durch Penicilin inhibiert wird?
D-Ala wird entfernt, und es entsteht ein Tetrapeptid bei der Funktion von Transpeptidase.
D-Ala wird entfernt, und es entsteht ein Tetrapeptid bei der Funktion von Transpeptidase.
Welches Molekül bindet an das Bactoprenol, bevor es in die Zellwand eingebaut wird?
Welches Molekül bindet an das Bactoprenol, bevor es in die Zellwand eingebaut wird?
Was sind häufige Signaltransduktionssysteme in Bakterien?
Was sind häufige Signaltransduktionssysteme in Bakterien?
Die Zellhülle hat keinen Einfluss auf die Signale, die die Rezeptoren erreichen.
Die Zellhülle hat keinen Einfluss auf die Signale, die die Rezeptoren erreichen.
Wie können Bakterien ihre DNA erwerben?
Wie können Bakterien ihre DNA erwerben?
Die _____ sind Strukturmerkmale, die wichtige Interaktionen fördern.
Die _____ sind Strukturmerkmale, die wichtige Interaktionen fördern.
Ordnen Sie die Begriffe den Beschreibungen zu:
Ordnen Sie die Begriffe den Beschreibungen zu:
Was beschreibt am besten die Rolle von Mikrobiologie?
Was beschreibt am besten die Rolle von Mikrobiologie?
Genom Umlagerungen vergrößern die Genomgröße.
Genom Umlagerungen vergrößern die Genomgröße.
Nennen Sie eine Ursache für Diversität in Bakterien.
Nennen Sie eine Ursache für Diversität in Bakterien.
Was passiert, wenn weniger Attraktant an das Methyl-accepting Chemotaxis Protein (MCP) bindet?
Was passiert, wenn weniger Attraktant an das Methyl-accepting Chemotaxis Protein (MCP) bindet?
Bakterien haben nur einen Rezeptor für Attraktanten.
Bakterien haben nur einen Rezeptor für Attraktanten.
Welches Molekül bindet an das MCP?
Welches Molekül bindet an das MCP?
Die Antwortzeit dieses Systems beträgt etwa _____ Sekunde.
Die Antwortzeit dieses Systems beträgt etwa _____ Sekunde.
Ordne die folgenden Komponenten den richtigen Funktionen zu:
Ordne die folgenden Komponenten den richtigen Funktionen zu:
Was ist die Hauptfunktion von CheY-P?
Was ist die Hauptfunktion von CheY-P?
CheA ist eine Histidine Kinase.
CheA ist eine Histidine Kinase.
Was bewirken Liganden mit Bezug auf MCP?
Was bewirken Liganden mit Bezug auf MCP?
Wie viele Proteine besitzt eine E.Coli Zelle ungefähr?
Wie viele Proteine besitzt eine E.Coli Zelle ungefähr?
Größere Zellen haben im Vergleich zu kleineren Zellen eine höhere Generationszeit.
Größere Zellen haben im Vergleich zu kleineren Zellen eine höhere Generationszeit.
Was muss die Zelle synthetisieren, um ihre maximale Teilungszahl zu erreichen?
Was muss die Zelle synthetisieren, um ihre maximale Teilungszahl zu erreichen?
Ein Protein hat ca. _____ Aminosäuren.
Ein Protein hat ca. _____ Aminosäuren.
Ordnen Sie die folgenden Begriffe den jeweiligen Beschreibungen zu:
Ordnen Sie die folgenden Begriffe den jeweiligen Beschreibungen zu:
Wie viele Ribosomen besitzt eine E.Coli Zelle in etwa?
Wie viele Ribosomen besitzt eine E.Coli Zelle in etwa?
Die Translationsgeschwindigkeit der Ribosomen liegt bei 20-30 Aminosäuren pro Sekunde.
Die Translationsgeschwindigkeit der Ribosomen liegt bei 20-30 Aminosäuren pro Sekunde.
Was beeinflusst das Zellwachstum durch die Ribosomenkapazität?
Was beeinflusst das Zellwachstum durch die Ribosomenkapazität?
Welche Form weisen Erythrozyten normalerweise auf?
Welche Form weisen Erythrozyten normalerweise auf?
Die Zellmembran besteht aus einem Monolayer von Lipiden.
Die Zellmembran besteht aus einem Monolayer von Lipiden.
Was kontrolliert die Zellteilung und -form in Prokaryoten?
Was kontrolliert die Zellteilung und -form in Prokaryoten?
Die phylogenetische Position von Prokaryoten kann nicht vorhergesagt werden durch ihre _____.
Die phylogenetische Position von Prokaryoten kann nicht vorhergesagt werden durch ihre _____.
Ordnen Sie die folgenden Zellstrukturen den richtigen Funktionen zu:
Ordnen Sie die folgenden Zellstrukturen den richtigen Funktionen zu:
Welche Aussage über die Diversität von Prokaryoten ist korrekt?
Welche Aussage über die Diversität von Prokaryoten ist korrekt?
Die homologen Gene in Archaeen sind Nachfahren der eukaryotischen Gene.
Die homologen Gene in Archaeen sind Nachfahren der eukaryotischen Gene.
Welches Experiment führte zur Entdeckung, dass die Zellmembran ein Bilayer ist?
Welches Experiment führte zur Entdeckung, dass die Zellmembran ein Bilayer ist?
Was ist die wahrscheinlichkeit, dass 500 Kopf und 500 Zahl geworfen werden?
Was ist die wahrscheinlichkeit, dass 500 Kopf und 500 Zahl geworfen werden?
Die Gibbs Freie Energie wird durch die Formel Enthalpie minus Entropie definiert.
Die Gibbs Freie Energie wird durch die Formel Enthalpie minus Entropie definiert.
Was ist die treibende Kraft der Diffusion?
Was ist die treibende Kraft der Diffusion?
Die __________ ist die Durchschnittliche Distanz nach einer gewissen Zeit eines Teilchens bei thermischer Diffusion.
Die __________ ist die Durchschnittliche Distanz nach einer gewissen Zeit eines Teilchens bei thermischer Diffusion.
Ordnen Sie die Begriffe den entsprechenden Beschreibungen zu:
Ordnen Sie die Begriffe den entsprechenden Beschreibungen zu:
Welche Aussage trifft auf die durchschnittliche Verschiebung im Quadrat (MSD) zu?
Welche Aussage trifft auf die durchschnittliche Verschiebung im Quadrat (MSD) zu?
Eine Box mit Teilchen wird bei Wärme gleichmäßig verteilt.
Eine Box mit Teilchen wird bei Wärme gleichmäßig verteilt.
Was beschreibt die Durchschnittliche Distanz nach einer gewissen Zeit eines Teilchens bei thermischer Diffusion?
Was beschreibt die Durchschnittliche Distanz nach einer gewissen Zeit eines Teilchens bei thermischer Diffusion?
Welches Material findet sich auf der äußeren Oberfläche von Archaeen?
Welches Material findet sich auf der äußeren Oberfläche von Archaeen?
Chemotaxis ermöglicht Bakterien, ihrer bevorzugten Nährstoffquelle zu folgen.
Chemotaxis ermöglicht Bakterien, ihrer bevorzugten Nährstoffquelle zu folgen.
Was kontrolliert das Cytoskelett der Bakterien?
Was kontrolliert das Cytoskelett der Bakterien?
Die _____ Schicht an der äußeren Oberfläche von Gram+ Bakterien besteht aus modifizierten, phosphorylierten Alkoholen.
Die _____ Schicht an der äußeren Oberfläche von Gram+ Bakterien besteht aus modifizierten, phosphorylierten Alkoholen.
Ordnen Sie die folgenden Bakterienoberflächen den entsprechenden Beschreibungen zu:
Ordnen Sie die folgenden Bakterienoberflächen den entsprechenden Beschreibungen zu:
Welche Funktion haben spezialisierte Transporter in Bakterien?
Welche Funktion haben spezialisierte Transporter in Bakterien?
Die Wahrscheinlichkeit des Wachstums in strukturierter Umgebung ist unabhängig von der Nährstoffkonzentration.
Die Wahrscheinlichkeit des Wachstums in strukturierter Umgebung ist unabhängig von der Nährstoffkonzentration.
Nennen Sie eine Herausforderung, die die Zellhülle für den Transport von Materialien darstellt.
Nennen Sie eine Herausforderung, die die Zellhülle für den Transport von Materialien darstellt.
Welcher der folgenden Punkte beschreibt die Rolle der Zellhülle in Bakterien?
Welcher der folgenden Punkte beschreibt die Rolle der Zellhülle in Bakterien?
Neue DNA in Bakterien wird ausschließlich durch Mutation erworben.
Neue DNA in Bakterien wird ausschließlich durch Mutation erworben.
Nennen Sie einen der Hauptgründe, warum Mikrobiologie wichtig ist.
Nennen Sie einen der Hauptgründe, warum Mikrobiologie wichtig ist.
Die _______ ermöglichen es Bakterien, sich an sich ändernde Umgebungen anzupassen.
Die _______ ermöglichen es Bakterien, sich an sich ändernde Umgebungen anzupassen.
Ordnen Sie die Begriffe den entsprechenden Beschreibungen zu:
Ordnen Sie die Begriffe den entsprechenden Beschreibungen zu:
Was wird als Chemotaxis bezeichnet?
Was wird als Chemotaxis bezeichnet?
Die Diversität von Bakterien entsteht nur durch Genduplikation.
Die Diversität von Bakterien entsteht nur durch Genduplikation.
Wie beeinflusst das Vorhandensein der richtigen Umgebung Bakterien?
Wie beeinflusst das Vorhandensein der richtigen Umgebung Bakterien?
Flashcards are hidden until you start studying
Study Notes
Diffusion und MSD
- MSD (Mittlere quadratische Verschiebung) zeigt drei Möglichkeiten basierend auf dem Raumtyp:
- Freier Raum (z.B. Ozean): normale Diffusion
- Beschränkter Raum (z.B. Gefäß): normale Diffusion
- Innerhalb der Zelle: abnormale Diffusion aufgrund hoher Packungsdichte
- Ein exponentieller Graph könnte aktiven Transport anzeigen.
Molekülgröße und Diffusion
- Die Diffusion von Molekülen hängt stark von deren Größe ab.
- Größere Moleküle, wie Dextran und DNA, haben ein reduziertes Diffusionsverhalten im Cytoplasma im Vergleich zu Wasser.
- Die Differenz zwischen Diffusionskoeffizienten (D) in Cytoplasma und Wasser wächst mit der Molekülgröße.
Zellhülle und Signaltransduktion
- Zellhülle fungiert als Filter für Signale, die Rezeptoren erreichen.
- In Bakterien sind drei häufige Signaltransduktionssysteme zu finden.
- Optimale Wachstumsbedingungen erfordern richtige Umgebung und Interaktionspartner.
Genexpression und Gene in Prokaryoten
- Gene evolvieren permanent; neuer DNA durch horizontalen Gentransfer.
- Verteidigungen gegen Virusinfektionen entstehen durch Co-Evolution.
- Genetische Diversität resultiert aus Mutationen, Genduplikation und transpositionalen Elementen.
- Genom Umlagerungen optimieren Struktur, minimieren Genomgröße.
Murein und Zellwandbildung
- Mureinschicht wächst nach innen; Hydrolyse bildet zwei Zellschichten.
- Vorläufermolekül (Penta-Peptid) bindet an Bactoprenol, um in Zellwand integriert zu werden.
- Enzyme:
- Transglycosylase fügt Bausteine in Murein-Schicht ein.
- Transpeptidase spaltet Peptidbindungen und formt neue.
Wirkung von Penicillin
- Penicillin ähnelt D-Ala-D-Ala und bindet an Transpeptidase.
- Irreversible Bindung führt zu "Löchern" im Mureinsacculus, verursacht Zelltod durch Osmose.
Flagellen und Bewegung
- Flagellen haben einen H+ Gradient als Energiequelle.
- Rotationsgeschwindigkeit: 100-300 U/min, Bewegungsgeschwindigkeit: 60 Zelllängen/s.
- Chemotaxis: Bewegung in Richtung von Chemikalien (Attraktanten) wird gefördert, negative Taxis führt zu weniger Beweglichkeit.
Sensoren und Regulationsmechanismen
- Attraktanten binden an Membranproteine (z.B. MCP), was die Phosphorylierung von CheA beeinflusst.
- Bakterien besitzen viele Rezeptoren für verschiedene Liganden, die an der Cytoplasmamembran lokalisiert sind.
- Signalübertragung erfolgt über Phosphorylierung und reguliert die Bewegung von Bakterien durch das Wechseln zwischen CCW (Vorwärtsbewegung) und CW (Tumble).
Signalverarbeitung
- Signal Kaskade: Autophosphorylierung von CheA, Phosphotransfer zu CheY, und dessen Dephosphorylierung.
- CheY-P beeinflusst Bewegung: Bindung an FliM ändert von CCW (run) zu CW (tumble).
- System operiert als modifiziertes zwei Komponenten-System; Antwortzeit etwa 1/10 Sekunde.
Zellwachstum und Proteinproduktion
- E. coli Zelle enthält 3 x 10^6 Proteine und teilt sich alle 20-30 Minuten.
- Erforderliche Proteinsynthese: 2000 Proteine/s.
- Ein Protein hat etwa 3000 Aminosäuren, was 6 x 10^5 Aminosäuren/s ergibt, die verarbeitet werden müssen.
- Jede Zelle verfügt über ca. 20.000 Ribosomen, die 30 Aminosäuren/s translatierten müssen.
- Ribosomen können tatsächlich nur 20-30 Aminosäuren/s synthesieren, was die maximalen Teilungsraten der Zellen beeinflusst.
Replikation und Generationszeit
- DNA Polymerase repliziert ca. 250-1000 Basenpaare/s, was zur Verdopplung des Genoms notwendig ist.
- Größere Zellen erfordern mehr Proteinsynthese, haben jedoch eine ähnliche Generationszeit wie kleinere Zellen.
- Größeres Zellvolumen bedeutet geringere relative Oberfläche, die das Wachstum limitieren kann.
Glykolyse und Zellteilung
- Otto Warburg erkannte, dass schnell teilende Zellen häufig Glykolyse nutzen.
- Wahrscheinlichkeiten von Zellteilung: Mehr Möglichkeiten bei 500/500 als bei 1000 Köpfen/Zahlen.
Gibbs Freie Energie und Diffusion
- Gibbs Freie Energie: Enthalpie minus Temperatur mal Entropie.
- Höchste Wahrscheinlichkeit besteht bei größtmöglicher Unordnung.
- Diffusion führt zur gleichmäßigen Verteilung von Teilchen in einem Raum ohne Richtung.
Mean Square Displacement (MSD)
- MSD misst die durchschnittliche quadratische Verschiebung eines Teilchens im Raum über die Zeit.
- Verhältnis geschätzter Oberfläche zu Lipidoberfläche ist immer 1:2, was auf einen Bilayer hindeutet.
- Probleme bei der experimentellen Bestimmung von Zellmembranformen aufgrund von falscher Probenwahl.
Prokaryotische Zellbiologie
- Zellteilung ist kritisch für jede Art, gesteuert von Actin-, Tubulin- und ESCRT-III-Proteinen.
- Diverse Zellformen in Prokaryoten trotz phylogenetischer Verwandtschaft.
- Bakterien und Archaeen haben unterschiedliche Oberflächeneigenschaften und Zellstrukturmechanismen.
Motilität und Chemotaxis
- Chemotaxis-Rezeptoren erkennen Nährstoffkonzentrationen um das 10-100-fache unterhalb des Wachstumsbedarfs.
- Zellhülle wirkt als Filter und beeinflusst Signalleitungen.
Regulierung der Genexpression
- Optimierung des Wachstums erfolgt durch gezielte Regulierung der Genexpression.
- Sekundäre Messenger und Anpassungen an wechselnde Umgebungen sind essentiell für das Überleben.
Evolution und Genome in Prokaryoten
- Genome unterliegen permanenten evolutionären Veränderungen durch horizontalen Gentransfer.
- Diversität erzeugt durch Mutation, Genduplikation und Transposons.
- Genom-Umlagerungen minimieren Genomgröße und optimieren die Struktur.
Praktische Anwendungen der Mikrobiologie
- Mikrobiologie trägt dazu bei, die Geschichte des Lebens zu verstehen und bietet Lösungen in Biotechnologie und Immunabwehr.
- Wichtige Impulse für die Risikobewertung und das Management von Antibiotikaresistenzen.
Studying That Suits You
Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.