Physiologie der Mikroorganismen an der RWTH Aachen

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Was ist Zellatmung?

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Ein Bsp. für Regulation durch Attenuation

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1 Bsp. für Regulation durch kovalente Modifikation

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Was geschieht, wenn S. cerevisiae auf Medium mit 10 % Glc wächst?

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Wie kann man experimentell prüfen, wie der Umsatz einer bestimmten AS reguliert ist?

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3 Typen Enzymhemmung

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Wie kann man auf die Aktivität eines Enzyms testen?

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Wie kann man testen, ob die Transkription eines Enzyms reguliert wird?

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Bsp. für Regulation der Enzymaktivität

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Bsp. für Regulation des Protein -Turnovers

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Bsp. für Regulation des mRNA -Turnovers

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Bsp. für Regulation der Translation

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Physiologie der Mikroorganismen

Was ist Zellatmung?
ein Stoffwechselweg, bei dem durch Abbau organischer Substanzen Energie gewonnen wird. Im häufigsten Fall, der aeroben Atmung, die bei allen Eukaryoten und bei vielen Prokaryoten vorliegt, wird dabei Sauerstoff (O2) als Oxidationsmittel genutzt, und als Endprodukt wird Kohlendioxid (CO2) frei. Die gewonnene Energie steht in Form von Adenosintriphosphat (ATP) für energieverbrauchende Lebensvorgänge zur Verfügung.
Bei Prokaryoten kommt außerdem die anaerobe Atmung vor, bei der anstelle von Sauerstoff andere Substanzen als Oxidationsmittel dienen

Physiologie der Mikroorganismen

Ein Bsp. für Regulation durch Attenuation
trp-Operon

Physiologie der Mikroorganismen

1 Bsp. für Regulation durch kovalente Modifikation
Glutamin-Synthetase

Physiologie der Mikroorganismen

Was geschieht, wenn S. cerevisiae auf Medium mit 10 % Glc wächst?
Crabrtree-Effekt: Glc –> EtOH –> weiteres Wachstum –> Umschalten auf EtOH-Verwertung mit weiterer Biomassebildung: Zellwand aus Mannan & Glucan –> Zucker aus EtOH notwendig, dafür Abbau Prot., die nicht mehr benötigt PepC –> Refixierung –> AS Synthese

Physiologie der Mikroorganismen

Wie kann man experimentell prüfen, wie der Umsatz einer bestimmten AS reguliert ist?
Gene ausschalten, wenn bekannt; sonst: zufällige Mutagenese o. Wachstum auf Medium, auf dem alle AS selbstständig hergestellt werden müssen –> schauen, welche Enz. aktiv

Physiologie der Mikroorganismen

3 Typen Enzymhemmung
– Kompetitive Hemmung –> Substratanalogon bindet reversibel an aktives Zentrum –> Km geht hoch, vmax bleibt gleich
– Nicht-kompetitive Hemmung –> Hemmstoff bindet an Stelle außerhalb des aktiven Zentrums –> Km bleibt gleich, vmax nimmt ab
– Unkompetitive Hemmung: Nicht-reversible Hemmung –> z. B. Schwermetalle, die nicht-reversibel an Enz. binden

Physiologie der Mikroorganismen

Wie kann man auf die Aktivität eines Enzyms testen?
Enz. reinigen –> verschiedene potentielle Regulatoren zugeben

Physiologie der Mikroorganismen

Wie kann man testen, ob die Transkription eines Enzyms reguliert wird?
2018: Fluorophor hinter Promoter für Enzym –> versch. Kultivierungsbedingungen
Früher: Versch. Kultivierungsbedingungen –> Inkub. –> Probe ziehen –> Testen ob Org. da oder nicht

Physiologie der Mikroorganismen

Bsp. für Regulation der Enzymaktivität
Allosterische Enzyme – z. B. bei Hämoglobin: Wenn 1 O bindet, steigt Affinität zu weiteren O, bis 4 gebunden sind –> mit Abgabe eines O geht Affinität für O runter

Physiologie der Mikroorganismen

Bsp. für Regulation des Protein -Turnovers
Proteinabbau

Physiologie der Mikroorganismen

Bsp. für Regulation des mRNA -Turnovers
sRNAs (Verändern Ablesemöglichkeit der mRNA)

Physiologie der Mikroorganismen

Bsp. für Regulation der Translation
Attenuation

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