Mikrobiologie 1.3
Mikrobiologie UI13 ZHAW Wädenswil 1. Semester Lernziele 6 - 7
Mikrobiologie UI13 ZHAW Wädenswil 1. Semester Lernziele 6 - 7
Welche Komponenten sind an der Translation beteiligt und was sind ihre Funktionen?
-
mRNA als Vorlage und Informationsträger für die Proteinsynthese.
-
tRNA-Moleküle, die mit den entsprechenden Aminosäuren beladen sind .
-
Guanosintriphosphat (GTP) als Energiequelle. Wie ATP (Adenosintriphosphat) kann auch GTP bei gewissen biochemischen Prozessen die erforderliche Energie liefern.
-
zahlreiche Translationsfaktoren (Proteine) für die Initiation, Elongation und Termination der Translation.
-
Ribosomen; sie sind zytoplasmatische Partikel, bestehend aus Proteinen und rRNAs. Sie stellen quasi die räumliche Umgebung dar, in der die verschiedenen Komponenten in geeigneter Weise miteinander interagieren können.
Erkläre mit Stichworten und einer Skizze, wie der Prozess der Translation abläuft.
Anfang der Translation.
Danach wird das ganze um ein Codon verschoben, anstelle des Start Codons kommt ein Codon ersetzt, die Aminosäure wird durch eine Peptidverbindung verknüpft. Der Vorgang wiederholt sich bis ein Stop Codon die Termination signaliesiert. Die Proteinsynthese wird beendet.
Was ist das Hauptprodukt der Translation?
Ein Protein.
Was passiert mit den anderen Komponenten in der Zelle, die ebenfalls an der Translation beteiligt sind?
x
Wie viele Codons stehen für wie viel Aminosäuren zur Verfügung?
43 = 64 Codons stehen für 20 Aminosäuren zur Verfügung, abzüglich der drei Stop-Codons.
Es können mehrere Codons für ein ein Aminosäure zur Verfügung stehen.
Aufgrund des Aufbaus der Zellhülle werden Bakterien in zwei Gruppen geteillt. Erkläre den Unterschied.
Die Gram positiven Bakterien haben eine deutlich dickere Zellwand.
Wie läuft der experimentelle Nachweis der Unterteilung in Gram positiv und -negativ bei Bakterien?
Die Bakterien werden mit einem basischen Farbstoff (Kristallviolett) angefärbt, der mit einer Lösung von Jodjodkali (I2 in KI) fixiert wird. Anschliessend werden die Bakterien mit Alkohol gewaschen, wobei die Gram-positiven den Farbstoff behalten, die Gram-negativen ihn verlieren (dicke Zellwand).
Viele negative Ladungen (Phosphatgruppen der Teichonsäuren) binden den basischen bzw. positiv geladenen Farbstoff. Bei Gram-negativen Bakterien ist der Farbstoff hauptsächlich in der hydrophoben Lipiddoppelschicht der äusseren Membran gelöst, woraus er beim Waschschritt in Ethanol überführt wird.
Skizziere folgende Komponenten ein einer Gram positiven Zellhülle:
-
Cytoplasmamembran
-
Mureinschicht
-
Teichonsäure
-
Innen- und Aussenseite der Zelle
x
Skizziere den Aufbau einer Gram negativen Zellhülle und beschrifte folgende Komponenten:
-
Cytoplasmamembran
-
Murein
-
periplasmatischer Raum
-
äussere Membran
-
Lipopolysaccharide (LPS)
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Lipoproteine
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Porine
-
Innen- und Aussenseite der Zelle
x
Erkläre mit einem Stichwort, welche Funktionen die folgenden Komponenten einer Gram positiven Zellhülle haben:
-
Cytoplasmamembran
-
Mureinschicht
-
Teichonsäure
Cytoplasmamembran: Stoffaustausch
Mureinschicht: Stabilität
Teichonsäure: Versorgung mit Kationen
Erkläre mit einem Stichwort, welche Funktionen die folgenden Komponenten einer Gram negativen Zellhülle haben:
Cytoplasmamembran
Murein
periplasmatischer Raum
äussere Membran
Lipopolysaccharide (LPS)
Lipoproteine
Porine
Cytoplasmamembran: Trennung von Bedingungen
Murein: Stabilität
periplasmatischer Raum: Exoenzym Container
äussere Membran: ausschliessen grösserer Moleküle
Lipopolysaccharide (LPS): Nährstoffaufnahme
Lipoproteine: Verbindung Murein- äussere Membran
Porine: Nährstofftransport
Skizziere den Aufbau von Murein (keine Strukturformel)
x
Wie wirkt sich Penicillin auf die Mureinschicht aus?
Penicillin: Greift in die Ausbildung der Mureinschicht ein, Peptidbrücken können nicht mehr ausgebildet werden.
Wie wirkt sich Lysozym auf die Mureinschicht aus?
Es kann die Peptidbrücken aufbrechen, Wasser kann eindringen.
Skizziere die verschiedenen Begeisselungstypen die bei Bakterien vorkommen können.
x
Wie entsteht der Antrieb bei einer polar begeisselten Bakterie?
Die Geissel wirkt als Schubgeissel und rotiert, während sich das Bakterium in entgegengesetzter Richtung dreht (ca 1/3 der Geschwindigkeit)
Erkläre, wie sich Bakterien gezielt innerhalb eines Gradienten bewegen können.
x
Aus welchen Substanzen bestehen Schleim- oder Kapselschichten?
Meistens Polysaccharide, manchmal Polypeptide
Welche Funktionen hat die Schleim- oder Kapselschicht für die Bakterien?
Bessere Haftung auf Oberflächen, unter gewissen Umweltbedingungen zu einem Vorteil, zB. Schutz vor Phagozytose
Welche Bedingungen können zu einer Endosporenbildung führen?
Die Bildung von Sporen wird erst unter bestimmten Bedingungen ausgelöst, z.B. wenn Nährstoffe fehlen oder wenn Stoffwechselprodukte angehäuft werden.
Austrocknung alleine genügt nicht, um eine Sporenbildung auszulösen. Die Sporenbildung wird durch Milieufaktoren reguliert.
Welche Merkmale besitzen bakterielle Sporen?
Sie sind resistenter gegenüber:
Hitze
Trockenheit
Gefrieren
toxische Chemikalien
Bestrahlung
keine Stoffwechselaktivität
können sich nicht vermehren
können lange Zeit überdauern
Skizziere die Bildung von Endosporen.
x
Beschreibe die Keimung von Endosporen stichwortartig.
Aktivierung
Keimung (durch Wasseraufnahme)
Atmung / Enzymaktivitäten setzen ein
Keimschlauch tritt aus Spore aus
RNA- und Proteinsynthese setzt ein
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Cartes-fiches
Welche Komponenten sind an der Translation beteiligt und was sind ihre Funktionen?
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mRNA als Vorlage und Informationsträger für die Proteinsynthese.
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tRNA-Moleküle, die mit den entsprechenden Aminosäuren beladen sind .
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Guanosintriphosphat (GTP) als Energiequelle. Wie ATP (Adenosintriphosphat) kann auch GTP bei gewissen biochemischen Prozessen die erforderliche Energie liefern.
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zahlreiche Translationsfaktoren (Proteine) für die Initiation, Elongation und Termination der Translation.
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Ribosomen; sie sind zytoplasmatische Partikel, bestehend aus Proteinen und rRNAs. Sie stellen quasi die räumliche Umgebung dar, in der die verschiedenen Komponenten in geeigneter Weise miteinander interagieren können.
Erkläre mit Stichworten und einer Skizze, wie der Prozess der Translation abläuft.
Anfang der Translation.
Danach wird das ganze um ein Codon verschoben, anstelle des Start Codons kommt ein Codon ersetzt, die Aminosäure wird durch eine Peptidverbindung verknüpft. Der Vorgang wiederholt sich bis ein Stop Codon die Termination signaliesiert. Die Proteinsynthese wird beendet.
Was ist das Hauptprodukt der Translation?
Ein Protein.
Was passiert mit den anderen Komponenten in der Zelle, die ebenfalls an der Translation beteiligt sind?
x
Wie viele Codons stehen für wie viel Aminosäuren zur Verfügung?
43 = 64 Codons stehen für 20 Aminosäuren zur Verfügung, abzüglich der drei Stop-Codons.
Es können mehrere Codons für ein ein Aminosäure zur Verfügung stehen.
Aufgrund des Aufbaus der Zellhülle werden Bakterien in zwei Gruppen geteillt. Erkläre den Unterschied.
Die Gram positiven Bakterien haben eine deutlich dickere Zellwand.
Wie läuft der experimentelle Nachweis der Unterteilung in Gram positiv und -negativ bei Bakterien?
Die Bakterien werden mit einem basischen Farbstoff (Kristallviolett) angefärbt, der mit einer Lösung von Jodjodkali (I2 in KI) fixiert wird. Anschliessend werden die Bakterien mit Alkohol gewaschen, wobei die Gram-positiven den Farbstoff behalten, die Gram-negativen ihn verlieren (dicke Zellwand).
Viele negative Ladungen (Phosphatgruppen der Teichonsäuren) binden den basischen bzw. positiv geladenen Farbstoff. Bei Gram-negativen Bakterien ist der Farbstoff hauptsächlich in der hydrophoben Lipiddoppelschicht der äusseren Membran gelöst, woraus er beim Waschschritt in Ethanol überführt wird.
Skizziere folgende Komponenten ein einer Gram positiven Zellhülle:
-
Cytoplasmamembran
-
Mureinschicht
-
Teichonsäure
-
Innen- und Aussenseite der Zelle
x
Skizziere den Aufbau einer Gram negativen Zellhülle und beschrifte folgende Komponenten:
-
Cytoplasmamembran
-
Murein
-
periplasmatischer Raum
-
äussere Membran
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Lipopolysaccharide (LPS)
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Lipoproteine
-
Porine
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Innen- und Aussenseite der Zelle
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Erkläre mit einem Stichwort, welche Funktionen die folgenden Komponenten einer Gram positiven Zellhülle haben:
-
Cytoplasmamembran
-
Mureinschicht
-
Teichonsäure
Cytoplasmamembran: Stoffaustausch
Mureinschicht: Stabilität
Teichonsäure: Versorgung mit Kationen
Erkläre mit einem Stichwort, welche Funktionen die folgenden Komponenten einer Gram negativen Zellhülle haben:
Cytoplasmamembran
Murein
periplasmatischer Raum
äussere Membran
Lipopolysaccharide (LPS)
Lipoproteine
Porine
Cytoplasmamembran: Trennung von Bedingungen
Murein: Stabilität
periplasmatischer Raum: Exoenzym Container
äussere Membran: ausschliessen grösserer Moleküle
Lipopolysaccharide (LPS): Nährstoffaufnahme
Lipoproteine: Verbindung Murein- äussere Membran
Porine: Nährstofftransport
Skizziere den Aufbau von Murein (keine Strukturformel)
x
Wie wirkt sich Penicillin auf die Mureinschicht aus?
Penicillin: Greift in die Ausbildung der Mureinschicht ein, Peptidbrücken können nicht mehr ausgebildet werden.
Wie wirkt sich Lysozym auf die Mureinschicht aus?
Es kann die Peptidbrücken aufbrechen, Wasser kann eindringen.
Skizziere die verschiedenen Begeisselungstypen die bei Bakterien vorkommen können.
x
Wie entsteht der Antrieb bei einer polar begeisselten Bakterie?
Die Geissel wirkt als Schubgeissel und rotiert, während sich das Bakterium in entgegengesetzter Richtung dreht (ca 1/3 der Geschwindigkeit)
Erkläre, wie sich Bakterien gezielt innerhalb eines Gradienten bewegen können.
x
Aus welchen Substanzen bestehen Schleim- oder Kapselschichten?
Meistens Polysaccharide, manchmal Polypeptide
Welche Funktionen hat die Schleim- oder Kapselschicht für die Bakterien?
Bessere Haftung auf Oberflächen, unter gewissen Umweltbedingungen zu einem Vorteil, zB. Schutz vor Phagozytose
Welche Bedingungen können zu einer Endosporenbildung führen?
Die Bildung von Sporen wird erst unter bestimmten Bedingungen ausgelöst, z.B. wenn Nährstoffe fehlen oder wenn Stoffwechselprodukte angehäuft werden.
Austrocknung alleine genügt nicht, um eine Sporenbildung auszulösen. Die Sporenbildung wird durch Milieufaktoren reguliert.
Welche Merkmale besitzen bakterielle Sporen?
Sie sind resistenter gegenüber:
Hitze
Trockenheit
Gefrieren
toxische Chemikalien
Bestrahlung
keine Stoffwechselaktivität
können sich nicht vermehren
können lange Zeit überdauern
Skizziere die Bildung von Endosporen.
x
Beschreibe die Keimung von Endosporen stichwortartig.
Aktivierung
Keimung (durch Wasseraufnahme)
Atmung / Enzymaktivitäten setzen ein
Keimschlauch tritt aus Spore aus
RNA- und Proteinsynthese setzt ein
