Biologie für Chemiker 1 an der TU München

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Erläutern Sie die Vorgänge beim „crossing-over“.

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Beschreiben Sie den grundlegenden Aufbau eines GAGs.

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Beschreiben Sie die beiden Komponenten der angeborenen Immunantwort.

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Erläutern Sie das 2. Mendelsche Gesetz.

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Was ist der Sinn der Meiose?

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Welcher Reifeteilung der Meiose entspricht die Mitose?

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Welcher Typ Antikörper ist an der Freisetzung von Histamin beteiligt? Erläutern Sie die Funktion dieses Antikörpers in diesem Zusammenhang?

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Was passiert im Rahmen einer Impfung mit einem abgetöteten bakteriellen Erreger? Wodurch unterscheidet sich die Immunantwort einer geimpften Person beim Zweitkontakt mit diesem bakteriellen Erreger.

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Erklären Sie den Ablauf einer Ligation.

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T-Zellen

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GAG

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Gliazelle

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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

Beschreiben Sie den grundlegenden Aufbau eines GAGs.
Grundstoff für die extrazelluläre Matrix; Disacharidwiederholungseinheit. Immer im extrazellulären Raum: ein Disacharid aus 2 Glucosen, eine mit Säure- und die andere Aminmodifaktion + X

Biologie für Chemiker 1

Beschreiben Sie die beiden Komponenten der angeborenen Immunantwort.
− Molekular/Komplementsystem: 20-30 von Leber sezernierte Proteine, detektieren Bakterien
über LPS, leiten Zelllyse ein (Bedeckung der Mikroorganismen und Phagozytose Induktion,
Anlockung von Entzündungszellen, Spaltung von C3) und Durchlöcherung das Antigen.
Mechanisch: Verhindert das Eindringen der Phagozyten in den Körper (bspw. Haut)

− Zellulär/Makrophagen (Fresszellen): Erkennt Bakterium über LPS, frisst/verdaut es und
präsentiert verdaute Teile über MHC II Rezeptor an der Zelloberfläche.
Zellulär: Zellen kreisen im Blutkreislauf und sind im Gewebe vorhanden, kommt es zu einer
Infektion beginnen diese sofort den Erreger zu bekämpfen (bspw. Makrophage).

Biologie für Chemiker 1

Erläutern Sie das 2. Mendelsche Gesetz.
1.= Spaltungsregel: Bei der Ausbildung von Gameten werden die Allele zu 50% (dominant und rezessiv) aufgespaltet
2.= Unabhängigkeitsregel: alle Allelen werden unabhängig voneinander vererbt  Wahrscheinlichkeitsprinzip z.B. bei der Betrachtung von 2 Merkmalen

Biologie für Chemiker 1

Was ist der Sinn der Meiose?
Entstehung genetisch verschieden Zellen; Bei der Reifeteilung (keine Kernteilung) wird aus einem Diploiden Chromosomensatz ein Haploider Chromosomensatz (2n zu 1n).
Rekombination der Gene ! Crossing-Over ! Sicherung/Erhöhung genetischer Vielfalt.

Biologie für Chemiker 1

Welcher Reifeteilung der Meiose entspricht die Mitose?
Die 2.

Biologie für Chemiker 1

Welcher Typ Antikörper ist an der Freisetzung von Histamin beteiligt? Erläutern Sie die Funktion dieses Antikörpers in diesem Zusammenhang?
IgE bindet auf Mastzellen und wird zum Erreger geleitet. Hierbei wird, wenn es zu einer Bindung am IgE kommt, Histamin von der Mastzelle freigesetzt.

Biologie für Chemiker 1

Was passiert im Rahmen einer Impfung mit einem abgetöteten bakteriellen Erreger? Wodurch unterscheidet sich die Immunantwort einer geimpften Person beim Zweitkontakt mit diesem bakteriellen Erreger.
1) Impfung (Erstkontakt): Abgetötete Erreger werden injiziert.
Erreger wird von Makrophage gefressen & präsentiert, d.h. die komplette IA läuft ab.
2) Spezialisierte Antikörper/Abwehrzellen werden gebildet (Gedächtniszellen & Effektorzellen).
3) Zweitkontakt: Parallel zur normalen IA läuft die Adaptive IA.
B-Gedächtniszellen & T-Zellen erkennen Antigene, teilen sich und beginnen die Antikörper-
Produktion ! schnellere, gezieltere, stärkere Immunabwehr.
4) Impf-Auffrischung: Gedächtniszellen sind nicht ewig haltbar und sterben mit der Zeit ab.

MHC I dient den T-Zellen als Erkennungsmerkmal und gibt es in fast allen Körperzellen. Es stellt
nach außen dar, was Zellen machen und wenn es nicht zum normalen eigenen Ablauf passt wird
die Zelle durch Cytotoxische T-Zellen abgetötet.
Zellen ohne MHC I Rezeptor: Rote Blutkörperchen, Zellen des Immunsystems.
Problem: HIV befällt Immunzellen (T-Zellen) selbst und versteckt sich dort!

Biologie für Chemiker 1

Erklären Sie den Ablauf einer Ligation.
Enzymkatalysierte Verknüpfung von DNA-Enden durch Ausbildung einer Phosphodiester-Bindung. Aktivierung der Ligase & AMP Übertragung auf Lysin ! Ligase überträgt AMP auf 5‘ Phosphat ! 3’OH kann aktiviertes Phosphat angreifen, AMP wird wieder abgespalten.
− Findung der komplementären Basenpaare
− Schließen des Phosphodiester-Rückgrats ! Aktivierung der Ligase durch AMP.

Detaillierter Ablauf:
− Sticky Ends lagern wieder zusammen und Wasserstoff-Brückenbindungen zwischen komplementären Basen sowie Phosphodiesterbrücken durch Ligase entstehen.
− Im aktiven Zentrum der Ligase ist eine freie NH2-Gruppe des Lysins ! Adenosinmonophosphat (AMP) gebunden = Aktivierung unter ATP –Verbrauch (energetischer Schritt).
− Aktivierte Ligase überträgt AMP auf die Phosphatgruppe am 5‘-Ende der DNA.
− Elektrophiler Angriff an der OH-Gruppe am 3‘–Ende auf die Phosphatgruppe ! Verdrängung des AMPs ! Phosphodiesterbrücken

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

GAG
Glykosaminoglykane, Disaccharide, wobei eins eine Säure- und die andere eine Aminomodifizierung innehält. Wichtig für die Polysaccharid-Protein-Gele, die für das Auffüllen der Lücken in der extrazellulären Matrix, wichtig sind.

Biologie für Chemiker 1

Gliazelle
Umhüllen und stützen das Axon der Nervenzelle und beschleunigen den Signaltransport.
Nach heutigen Erkenntnissen bilden Gliazellen nicht nur ein Stützgerüst für Nervenzellen, sondern sorgen auch durch ihre Umhüllung für deren elektrische Isolation. Weiterhin sind Gliazellen maßgeblich an Stofftransport und Flüssigkeitsaustausch sowie an der Aufrechterhaltung der Homöostase im Gehirn beteiligt. Darüber hinaus wirken sie auch im Prozess der Informationsverarbeitung, -speicherung und -weiterleitung mit.

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