Biodiversität&Evolution - Stoffliche und energetische Grundlagen

- nicht informationstragend

- bestehen aus Zuckern (Glukose Einheiten: Stärke, Glykogen, Cellulose)

- nicht informationstragend

- Fettsäure: gesättigt (Palmitinsäure), ungesättigt (Palmitoleinsäure)

- einfache Lipide: Fettsäuren über Esterbindung mit Glyzerin verknüpft

-komplexe Lipide: Phospholipid, Glykolipid

-Sequenz der Monomere kodiert eine Information

-enthalten in Basen: Pyrimidinbasen:Cytosin, Thymin, Uracil, Purinbasen: Adenin, Guanin

Basenpaare: Adenin- Thymin und Guanin- Cytosine

-Bausteine der Proteine:

Alpha- Kohlenstoffatom, Carboxylgruppe, Aminogruppe (NH2)

Verknüpfung zwischen Aminosäuren über Esterbildung zwischen Aminogruppe und Carboxylgruppe

Enzyme

Toxine

Strukturproteine

Hormone zB Insulin

1. Permeabilitätsbarriere: Verhinderung Auslaufen, selektive Barriere für Nährstofftransport

2. Proteinverankerung: Proteine sind am Transport, bioenergetischer Vorgänge und der Chemotaxis beteiligt

3. Energiekonservierung: protonenmotorische Kraft wird erzeugt und verbraucht

- sind sehr selektiv (semi- permeabel)

-Grampositiv: Murein - Membran (Cytoplasma)

-Gramnegativ: Äußere Membram - Periplasma - Murein -Periplasma (bis hier auch Zellwandaufbau) - Innere Membran(Cytoplasma)

bestehen entweder aus Ribitol-Phosphat- Polymeren oder aus Glycerol - Phosphat- Polymeren

kettenartig, nach außen ragend, kovalent mit Murein verbunden, können 20-40% des Zellwandtrockengewichts ausmachen

Kokken

Stäbchen

Spirille

Geißeln 

Fimbrien

Kapseln

Pholyhydroxybuttersäure: Speicher für C und Energie, Bioplastik

Vegetative Zelle wird zu Sporenbildendende Zelle wird zur reifen Spore

peritrich 

monopolar, unitrich

monopolar, polytrich

Substanzen mit chemotaktischem Effekt: Sauerstoff, Kohlenstoffquellen

Bewegung zum Licht: Phototaxis

-Mikroorganismen benötigen Nährstoffe und Energie zum Aufbau Zellsubstanz, zur Bewegung und zur Vermehrung

-Koordination  und Durchführung chem. Reaktionen und Anordnung von Molekülen in Srtukturen

-energie-freisetzend (Katabolismus) oder energie-fordernd (Anabolismus) (laufen in Zellen parallel ab)

-Reaktionen werden durch Enzyme katalysiert

Reduktion der Aktivierungsenergie 

benötigt für alle Lebensprozesse

Gewinnung aus energiereichen Substaten (chemotroph) oder aus Licht (phototroph)

Reduktions- Oxidations- Prozesse speichern Energie

wichtigster Zwischenspeicher: ATP (= Adenosin-Triphosphat)

Oxidation: Elektronen werden abgegeben 

Reduktion: Elektronen werden aufgenommen 

Substanzen unterscheiden sich in der Neigung Elektronen aufzunehmen oder abzugeben = REDOXPOTENTIAL (je pos. desto stärker Neigung aufzunehmen)

Atmung: Aufbau elektr. Potential in Membran- Ausgleich wobei Energie von ATP genutzt wird = Oxidative Phosphorylierung

aerob: Sauerstoff= Elektronenakzeptor, Wasser entsteht)

anaerob= andere Binden sind Akzeptor

Gärung (Fermentation): durch Enzyme werden Substrate phosphoryliert auf ATP übertrafe = Substartkettenphosphorylierung

Gären in Abwesenheit von Sauerstoff, unterscheidliche Gärungsprodukte (zB Milchsäure, Essigsäure)

NAD(P) / NAD(P)H dient als Elektronenshuttle 

ADP + P/ATP dient zur Energiekonservierung und Energietransfer 

- chemoorganotroph: Energie (ATP) wird aus der Oxidation organischer Verbindungen gewonnen (zB Glukose)

-chemolithotroph: Energie wird aus Oxidation anorganischer Verbindungen gewonnen (zB H2, CO2)

-phototroph: Lichtenergie

-autotroph oder heterotroph: Kohlenstoff der Zellen wird aus Co2 gewonnen (auto) oder aus anderen Verbindungen (hetero)