FS 13

Jeannette Vonberg
Lernen

Jeannette Vonberg
Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über die Zellbiologie auf Universitätsniveau, mit Fokus auf DNA, RNA, Proteine, Transkription und Zellstrukturen. Sie eignen sich für Studierende, die sich mit den grundlegenden Prozessen der Zellfunktion, wie der Synthese und Modifikation von Proteinen, sowie der Rolle von Transkriptionsfaktoren und der Struktur von Zellbestandteilen vertraut machen möchten. Die Karteikarten enthalten detaillierte Erklärungen zu Themen wie der Prozessierung von mRNA, der Funktion von Ribosomen und der Bedeutung von Aminosäuren, was sie zu einem wertvollen Werkzeug für das Verständnis der molekularen Biologie macht.
Karten
83
Lernende
4
Sprache
Deutsch
Kategorie
Biologie
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
24.05.2013 / 02.07.2016

Lernkarten

α-Helix

Wasserstoffbindungen zwischen Peptidbindungen: CO-Gruppe und NH-Gruppe der viertnächsten Aminosäure in der Kette

β-Faltblatt

Wasserstoffbindungen zwischen Peptidbindungen: CO-Gruppe und

NH-Gruppe benachbarter β-Stränge

 

3´und 5´Enden

Ein Nukleotid besteht aus Zucker, Phosphatrest und Base.

Die Kohlenstoffatome des Zuckers werden nummeriert, von 1 bis 5.

Hängt man bspw. 3 Nukleotide aneinander, so ist am einen Ende das 3. C-Atom des Zuckers ungebunden (3‘-Ende), an der anderen Seite ist das 5. C-Atom des Zuckers ungebunden (5‘-Ende). Daher spricht man von diesen Bezeichnungen.

5`Cap-Struktur

Die Cap-Struktur (zu deutsch Kappe) ist eine chemische Veränderung an mRNA-Molekülen in Eukaryoten, die die Stabilität der RNA drastisch erhöht und wichtig für den Transport der RNA aus dem Kern in das Cytoplasma und die darauf folgende Translation der mRNAs durch die Ribosomen ist.

Dabei handelt es sich meist um ein modifiziertes Guanin-Nukleotid, welches während der Transkription des Gens über eine seltene 5’-5’-Phosphodiesterbindung an das Kopfende der RNA geknüpft wird (engl. Capping). Capping findet wie auch das Splicing und die Polyadenylierung (engl. Tailing) cotranskriptionell statt, das heißt noch während die RNA-Polymerase die RNA synthetisiert. Man spricht daher auch von einer RNA-Fabrik.

Actinfilamente

 

Fasern mit 7 nm Durchmesser, die aus Aktin bestehen; Stabilisation der äusseren Zelle, Motorproteine des Aktin zuständig für Kurzstreckentransport zum Beispiel von Vesikeln zur Plasmamembran, Bewegung der Muskulatur etc.

Allgemeine Transkriptionsfaktoren

Allgemeine Transkriptionsfaktoren als Untereinheiten der zur Transkription benötigten Proteinkomplexe übernehmen verschiedene Aufgaben und binden dabei entweder direkt an die DNA, zum Beispiel an allgemeine Motive wie Promoterelemente (etwa die TATA-Box), an die RNA-Polymerase oder an andere Proteine des Präinitiationskomplexes.

Diese "basalen" Transkriptionsfaktoren treten stets als Komplexe mit anderen Proteinen auf. Durch das Binden an die DNA stellen sie eine Art "Plattform" für die RNA-Polymerase her, die Polymerase bindet an die Plattform, und die Transkription wird initiiert. Transkriptionsfaktoren sind in ihrer Struktur divers und haben unterschiedliche Aufgaben. Einige besitzen Bindestellen für wichtige Regulatoren (z. B. für Antiterminatoren), andere haben Proteinkinase-Funktionen oder zeigen Helicase-Aktivität (z. B. TAF250-TFIID). Sie sind ubiquitär, d. h. in allen Zellen eines Organismus gleichmäßig vorhanden, und haben an der spezifischen Genregulation meist keinen Anteil.

Aktivator-Protein

ein DNA-bindender Stoff, z. B. die niedermolekulare Arabinose oder Regulator-Proteine, die an die Operator-Bindestelle, in 3'-Richtung vor dem Operator binden und dadurch die Affinität der RNA-Polymerase an den Promotor erhöht, wodurch die Transkription des Gens (oder Operons) aktiviert wird. Der Aktivator wird durch einen Coaktivator (Signalstoff) beziehungsweise Induktor aktiviert.

Der Aktivator erlaubt die Umstrukturierung der DNA!!

ATP

Adenosintriphosphat (ATP) ist ein Nukleotid, bestehend aus dem Triphosphat des Nucleosids Adenosin (und als solches ein energiereicher Baustein der Nukleinsäure RNA).

ATP ist jedoch hauptsächlich der universelle und unmittelbar verfügbare Energieträger in jeder Zelle und gleichzeitig ein wichtiger Regulator energieliefernder Prozesse. Das ATP-Molekül besteht aus einem Adeninrest, dem Zucker Ribose und drei Phosphaten (α bis γ) in Ester- (α) bzw. Anhydridbindung (β und γ).

Bakterien

biochemische Fabriken, die einfache

Chemikalien in sehr komplexe Moleküle verwandeln

Können

enorm wichtig: Bakterien im Darm

Krankheitserreger: Yersinia pestis, Streptomyces, Vibrio

cholerae, E. coli, Salmonella etc.

Basen

s

Cholesterin

ein in allen tierischen Zellen vorkommender Naturstoff.ein lebenswichtiges Sterol und ein wichtiger Bestandteil der Plasmamembran. Es erhöht die Stabilität der Membran und trägt gemeinsam mit Proteinen dazu bei, Signalstoffe in die Zellmembran einzuschleusen und wieder hinauszubefördern. Der menschliche Körper enthält etwa 140 g Cholesterin. Da es in Wasser nicht löslich ist, befinden sich über 95 % des Cholesterins innerhalb der Zellen.

u.A. Steroide (Stoffklasse der Lipide, vielfältige Aufgaben) die eine hydrophobe Wechselwirkung mit den Lipiden eingehen und die ansonsten flexible Biomembran verfestigen

Cysteine

Können Disulfidbrücken ausbilden (bei der Oxidation 2er SH-Gruppen)

Cytoskellet

aus Proteinen aufgebautes Netzwerk im Zytoplasma eukaryotischer Zellen; verantwortlich für die mechanische Stabilisierung der Zelle und ihre äußere Form, für aktive Bewegungen der Zelle als Ganzes, sowie für Bewegungen und Transporte innerhalb der Zelle; besteht aus

 Mikrotubuli, Aktinfilamenten, Intermediärfilamenten

Disulfidbrücken

Disulfidbindung ist die kovalente Bindung (eine Atombindung) zwischen den Schwefel-Atomen zweier Cystein-Moleküle, die in der Aminosäureseitenkette eines Proteins vorkommen; können intra- (inerhalb eines Mols) und intermolekular (zwischen versch. Mols) sein

DNA (Strukturen)

sb

DNA (Aufbau)

sb

DNA-Polymerasen

Enzyme, welche die Synthese von DANN aus Desoxyribonukleotiden an einer DANN-Matrize katalysieren. DANN-Polymerasen spielen eine Schlüsselrolle bei der DANN-Replikation

DNA-Helikase

Trennt die beiden DNA Stränge

Endosomen

vermitteln den Transport von der Plasmamenbran ins Zellinnere (entweder zu den Lysosomen oder dem Golgi Apparat)

Endosymbionten

chemotrophe und phototrophe Bakterien von anderen prokaryotischen Zellen (möglicherweise Archaeen) wurden durch Phagozytose aufgenommen  und dadurch zu Endosymbionten. Später haben sich die Endosymbionten zu Zellorganellen in ihren Wirtszellen entwickelt. Die Komplexe aus den Wirtszellen und den darin befindlichen Organellen sind Eukaryoten

à Endosymbiontentheorie

Bsp.: Mitochondiren, Chloroplasten, Plastiden

Enhancer

auch Transkriptionsverstärker genannt; Abschnitte mit charakteristischer Basenabfolge in der eukaryotischen DNA, die (wie auch die Silencer), zu den cis-Elementen gehören. Sie beeinflussen die Anlagerung des Transkriptionskomplexes an den Promotor und verstärken somit die Transkriptionsaktivität eines Gens. Entscheidend für diese Transkriptionsverstärkung ist die räumliche Orientierung des Enhancers zum Promoter (Enhancer-Promoter-Wechselwirkung). Somit kann der Enhancer bis zu mehrere tausend Basen vor (upstream) oder hinter (downstream) dem Promoter liegen und trotzdem durch die dreidimensionale Supercoil-Struktur der DNA in die räumliche Nähe der Promotersequenz gebracht werden. An der Ausbildung dieser Strukturen sind ebenfalls die Histone beteiligt. Die DNA-Strukturmerkmale, die an der Steuerung der Transkription beteiligt sind, sind komplex und vielfältig.

Eukaryont

Erbmaterial (DNA) vom Cytoplasma getrennt =>hat eine Kernhülle

Erbinformation in Chromosomen organisiert; Verschiedene ‘Reaktionsräume’ ;Eine Plasmamembran

GFP

green fluorescent protein; bei Anregung mit blauem oder ultraviolettem Licht: grünes fluoresziere; Bei Gen-spezifischer Fusion mit beliebigen anderen Proteinen des GFP kann durch die Fluoreszens so die räumliche und zeitliche Verteilung des anderen Proteins in lebenden Zellen, Geweben oder Organismen direkt beobachtet werden

Golgi-Apparat

Organelle eukaryotischer Zellen; bildet einen membranumschlossenen Reaktionsraum innerhalb der Zelle.

GTPasen

Regulieren Prozesse in der Zelle und werden selber von anderen Proteinen reguliert wobei sie ihre Konformation ändern; Ativ = GTP, Inaktiv = GDP

Histone

basische Proteine, die im Zellkern von Eukaryoten vorkommen. Sie sind als Bestandteil des Chromatins für die Verpackung der DNA (es sind Spulen, um welche sich die DNA windet), aber auch für die Expression mancher auf ihr codierten Gene von essentieller Bedeutung

à

Intermediärfilamente

eine Reihe von Proteinfilamenten, alle sehr ähnliche Eigenschaften; sie können, da sie deutlich stabiler als Mikrotubuli und Aktinfilamente sind, am besten mechanische Zugkräfte aufnehmen. Aus diesem Grund dienen sie hauptsächlich der mechanischen Stabilisierung der Zellen. Sie bilden deren Stützgerüst und strahlen in bestimmte Zellverbindungen ein

Intramolekulare Basenpaarung (RNA)

Basenpaarungen, die eine Haarnadelstruktur (engl. stem-loop) bilden, kommen in einsträngiger DNA und häufiger in RNA vor.

Haarnadelstrukturen treten zum Beispiel in pre-microRNA und tRNA auf. tRNAs bestehen aus einer kleeblattförmigen Anordnung von drei echten Haarnadelstrukturen und einer vierten Helix. Das Anticodon, das während der Translation ein Codon erkennt, sitzt auf einer der ungepaarten Schleifen der tRNA. Zwei in einander geschachtelte Haarnadelstrukturen treten in Pseudoknoten auf, wobei die Schleife der einen einen Teil der zweiten Haarnadelstruktur bildet.

Keimzellen / Gameten

haploide Zellen, die von sich geschlechtlich fortpflanzenden Lebewesen meist in besonderen Organen erzeugt werden. Durch Vereinigung zweier Gameten entsteht eine diploide Zygote, aus der ein neues Individuum entstehen kann.

Liganden

Besonderheit der Komplexverbindung und der Unterschied zur kovalenten Bindung besteht darin, dass bei der koordinativen Bindung beide Bindungselektronen vom Liganden zur Verfügung gestellt werden: ein Ligand muss dementsprechend über mindestens ein freies Elektronenpaar verfügen (Lewis-Base)

Lipide

lipophiler Kohlenwasserstoff-Rest und eine polare hydrophile Kopfgruppe, weshalb sie in polaren Lösungsmitteln wie Wasser Micellen oder Membranen bilden

Lysosomen

Abfalleimer der Zelle

Membranorganellen

Mitochondrien (Atmung ATP, oxidative Phosphorylierung), Chloroplasten (Photosythese), Lysosomen (Verdauung)

Mikrotubuli

Auffälligste Bestandteile des Zytoskeletts; für längere Transportvorgänge und die Bewegungen bzw. Befestigung der Organellen im Zytosol zuständig

Mitochondrium

von einer Doppelmembran umschlossenes Organell mit eigener Erbsubstanz; Kraftwerke der Zelle da sie u.A. das energiereiche Molekül Adenosintriphosphat bilden; Entwickelten sich aus Bakterien

monomer

Reaktionfähigkeit von Molekülen, sich zu molekularen Ketten oder Netzen, zu unverzweigten oder verzweigten Polymeren, zusammenschließen zu können

Nukleosid

Base + Zucker

Nukleotid

Base + Zucker + Phosphat (monomeres Bauelement für DNA und RNA)

Nucleolus

Kernkörperchen, im Zellkern eukaryotischer Zellen anwesend sind ;besteht hauptsächlich aus RNA und Protein; nicht von einer Membran umgeben; enthalten einen speziellen Teil des Genoms, sie nehmen an der Produktion der 40S- und 60S-Einheiten des Ribosoms teil

Nucleosomen

Histone, um die DNA gewickelt ist

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