Biologie für Chemiker 1 an der TU München

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Aus welchen Komponenten sind Ribosomen aufgebaut? Welche Reaktion katalysieren Ribosomen?

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Kann eine mRNA mehrmals translatiert werden? Begründen Sie Ihre Antwort.

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Erläutern Sie die Vorgänge beim „crossing-over“.

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Was sind Okazaki-Fragmente?

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Erklären Sie kurz das Eintreten der Totenstarre bei Säugern.

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up-stream

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Erläutern sie in Stichpunkten den Ablauf der Translation.

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Beschreiben Sie zwei Regulationsmechanismen der Transkription.

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Beschreiben Sie die Regulation der Actinfilamentpolymerisation mit Hilfe von Monomer-bindenden Proteinen.

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Welche Eigenschaften von Wasser sind wichtig für Lebewesen?

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T-Zellen

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Beschreiben Sie die Sekretion und Assemblierung von Kollagenfasern.

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Biologie für Chemiker 1

Aus welchen Komponenten sind Ribosomen aufgebaut? Welche Reaktion katalysieren Ribosomen?
Aus Ribonukleinsäure und Proteinen, deshalb auch r-Protein.
Ribosomen sind aus kleinen & großen Untereinheiten (bestehend aus Proteinen/RNA) aufgebaut. Die Untereinheiten werden nach Sedimentationskoeffizienten benannt:
Prokaryonten: 50S + 30S = 70S, Eurkaryoten: 60S + 40S = 80S Der gemessene Sedimentationskoeffizient S ist ein Maß für Größe und Form des sedimentierten Partikels.
Die Untereinheiten sind für die Translation verantwortlich, im Ribosom sind drei Bindestellen für tRNA Moleküle. Die mRNA Nucleotidsequenz wird in AS-Sequenz übersetzt ! ATP ist nötig. Die Ribosomen katalysieren die Ausbildung der Esterbindung der AS-Kette (Peptidbindung).

Biologie für Chemiker 1

Kann eine mRNA mehrmals translatiert werden? Begründen Sie Ihre Antwort.
Ja, sie durchläuft mehrere Ribosomen/Polysom. Da sie lediglich die Information zur Synthese des Polypeptids innehält und es auch zu keiner Abnutzung derer kommt, spricht nichts gegen eine Weiterverwendbarkeit.

Biologie für Chemiker 1

Erläutern Sie die Vorgänge beim „crossing-over“.
Ist eine kreuzweise Überlagerung zweier Chromatiden mit nachfolgendem, gegenseitigem Austausch von Abschnitten bezeichnet, wie er zwischen väterlichen und mütterlichen homologen Chromosomen bei einer Meiose häufig auftritt.

Biologie für Chemiker 1

Was sind Okazaki-Fragmente?
Kurze DNA-Fragmente (ca. 200 Basenpaare) die am Folgestrang anstelle von RNA Primeren angebaut werden und durch die der Folgestrang synthetisiert wird ! -> Richtung der Synthese.

Biologie für Chemiker 1

Erklären Sie kurz das Eintreten der Totenstarre bei Säugern.
Wenn nach dem Abknicken des Myosins kein neues (ATP mehr bindet/)ADP freigesetzt wird, dann bleibt der Muskel kontrahiert; die Totenstarre ist eingetreten.

Biologie für Chemiker 1

up-stream
Benennung DNA-Templat entgegen der Ableserichtung:
– alles nach Polymerase: + 1 Seite ! -> down-stream ! nach RNA
– alles vor Polymerase: – 1 Seite ! -> up-stream ! vor RNA

Biologie für Chemiker 1

Erläutern sie in Stichpunkten den Ablauf der Translation.
In der Initiationsphase finden die einzelnen Moleküle zum Initiationskomplex zusammen. Das Ribosom bindet mRNA, Binden der Initiator-tRNA am Startcodon.

Im Laufe der Elongation wächst die Peptidkette am Ribosom Stück für Stück heran (beladene tRNA).

Die Termination beendet die Synthese, und das Polypeptid wird freigesetzt. Abbruch der Proteinbiosynthes bei Erreichen eines Stoppcodons.

Biologie für Chemiker 1

Beschreiben Sie zwei Regulationsmechanismen der Transkription.
Enhancer: Kurzer DNA-Bereich, an den Proteine binden können. Verstärken die Transkription und sind oft 1000de BP vom Promotor entfernt. Durch Supercoils-Struktur kommen sie in räumliche Nähe zum Promotor. Transkriptionsverstärker/Aktivatorproteine:
– Binden an Enhancer
– Beeinflussen die Anlagerung des Transkriptionskomplexes an den Promotor
– Protein-Protein-WW mit Transkriptionsfaktoren a Promoter (keine kovalente Bindung!)

Histon-Acetylierung (Grobe Regulierung): Zugänglichkeit für Transkriptionsfaktoren. DNA- Strang wird auf Histone aufgewickelt – die positiv geladene „Arme“ des Histons wechselwirken mit der negativen Ladung der DNA und führt zur Umschließung der DNA & Blockierung der RNA-Synthese. Je positiver die Gesamtladung, desto engere Packung und weniger Transkription. Acetylierung führt zu einer Verringerung der positiven Ladung an den „Armen“ der Histone ! -> Verbesserung des Zugangs für Transkriptionsfaktoren/Polymerase kann besser angreifen.

Biologie für Chemiker 1

Beschreiben Sie die Regulation der Actinfilamentpolymerisation mit Hilfe von Monomer-bindenden Proteinen.
• Sterischer Block: bindet an Actin – Actin Bindestelle
• Funktioneller Block: „trapping“ von ADP dadurch kein Austausch
• Thymosin: Bindet an G-Actin und verhindert dessen Polymerisation
• Profilin:
o beschleunigt den ADP – ATP Austausch und dadurch die Fillamentassemblierung
o reagiert auf extrazelluläre Stimulation
o reguliert die Polymerisation bei der Zellbewegung

Biologie für Chemiker 1

Welche Eigenschaften von Wasser sind wichtig für Lebewesen?
Zum einen dient Wasser als strukturgebendes polares Lösungsmittel(1), da der Mensch z.B. aus 70% Wasser besteht. Darüber hinaus haben die Verfügbarkeit(2), der Aggregatzustand(3), die Wärmespeicherung(4), die begrenzte Mischbarkeit mit hydrophoben Biomolekülen (z.B. Lipide oder hydrophobe Aminosäuren)(5), die Wechselwirkung zwischen H2O Molekülen(6) und die Hydratisierung von Biomolekülen(7), direkte Beteiligung an chemischen Reaktionen eine große Bedeutung(8).

Biologie für Chemiker 1

T-Zellen
Immer zuerst grobe Einordnung
Hier: Adaptive Immunantwort

Immunzellen, Reifungsprozess im Thymus. Überwachung der Körpereigenen Zellen.
Teil der Adaptiven IA: T-Helfer (stimulieren B-Zellen), T-Killer (fressen Zellen, Cytotoxisch).

Biologie für Chemiker 1

Beschreiben Sie die Sekretion und Assemblierung von Kollagenfasern.
Kleine Kollagenfasern lagern sich zu Kollagenkabeln an. Herstellung Intrazellulär bis zur Prokollagen-Trippelhelix (Präpeptid), Translation im ER + Golgi, Sekretion im Golgi und Verhinderung der Assimilierung der einzelnen Fasern zur Fibrille, Sulfid Brückenbildung. Cytosol ist reduzierend und Disulfidbrücken bauen sich evtl. von selbst. Kollagenpeptide bildet sich drei-strängige Helices mit folgender Sekretion/Selbstmontage zur Fibrille (zusammengesetzt aus 3er Helices).
SS = Disulfidbrücken (zwischen Ketten), Insgesamt = Protofibrille ! mehrere Kollagenfasern.
Gradient

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