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Lernmaterialien für Zellbio an der Universität Konstanz

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TESTE DEIN WISSEN

Was sind die biologisch häufigsten Elemente, aus denen eine Zelle aufgebaut ist? (4+2)

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- Zellen bestehen zu 99% aus C, O, H, N

- ebenfalls wichtig: Schwefel, Phosphor 

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Aus welchen Monosacchariden besteht Lactose?

Warum werden einige Menschen (v.a. im Erwachsenenalter und in asiatischen Ländern) Laktose-intolerant?

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Galactose und Glucose


Laktose ist Hauptbestandteil von Muttermilch. Ernährung im Erwachsenenalter differenziert. Lactase (Enzym zur Spaltung von Laktose im Dünndarm) nicht essentiell, Synthese daher energetisch ungünstig. 

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2. Hauptsatz der Threomdynamik 

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Die Umordnung (Entropie) im Universum nimmt zu 

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Welche Rolle spielt die Ursuppe bei der Entstehung des Lebens?

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-Die Ursuppe enthielt Rohmaterialien für die Entstehung des Lebens

-Durch hohe Temperaturen, radioaktive Strahlung, UV-Strahlung und Blitze (ionisierende Wirkung) entstanden reaktionsfähige Radikale und Ionen

-Die Reaktionsprodukte reicherten sich im Meer an


- Ursuppe: Bezeichnung für eine Mischung aus Wasser, Schwefelwasserstoff, Methan und Ammoniak, die der Biochemiker Stanley Miller elektrischen Entladungen aussetzte und auf diese Weise die Bildung von Biomolekülen (z. B. Aminosäuren) hervorrief. Mit diesem Experiment gelang ihm im Jahr 1953 ein  Nachweis dafür, dass organische Substanzen unter den Bedingungen von Uratmosphäre und Urozean entstehen konnten.

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Endosymbiontentheorie - Welche Organellen sind sehr wahrscheinlich aus Endosymbionten hervorgegangen? Welche Gründe gibt es für die Vermutung?

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- Mitochondrien und Plastiden (Chloroplasten etc.) sind vermutlich aus Endosymbionten hervorgegangen. Dafür spricht, dass sie eine doppelte Membranhülle besitzen, wobei sich die äußere und innere Membran von ihrer Zusammensetzung unterschieden. Sie weisen einige Gemeinsamkeiten mit Eubakterien auf: 


- sie besitzen ein eigenes Genom

- Die DNA liegt frei im Cytoplasma vor (bzw. in der mitochondrialen Matrix, im Stroma der Chloroplasten)

- sie besitzen einige eubaktrien-ähnliche Ribosomen

- sie besitzen homologe Elektronentransportsysteme und ATPasen 

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Vermutliche Bestandteile der Uratmosphäre (8)

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-Kohlenstoffdioxid (CO2)

-Stickstoff (N2)

-Methan (CH4)

-Ammoniak (NH3)

-Wasserdampf (H2O)

-Wasserstoff (H2)

-Schwefeldioxid (SO2)

-Chlorwasserstoff (HCl)


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Wie wurde die Information in den ersten Zellen weitergegeben?

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- RNA zunächst vermutlich der einzige Informationsträger

Voraussetzung: Selbst-Replikation der RNA ohne Beteiligung von katalytischen Proteinen (Selbst-Replikation, weil RNA zuerst da war --> musste sich selbst replizieren)

- Vorstellbar durch die Entdeckung der Ribozyme:

RNA-Moleküle, die biochemische Reaktionen katalysieren(z.B. hammerheadribozyme, selbstsplicendeIntrons, Ribosom)


 

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Anhand welcher Primärsequenzmerkamle kann man ein integrales Membranprotein erkennen?

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- Die meisten integralen Membranprtoeine besitzen eine oder mehrere hydrophobe Transmembranhelices (alpha-helices) und hydrophile Domänen

- Mithilfe eines Hydrophobizitätsplots lassen sich anhand der Primärsturkutr alpha-helicale Transmembrandomänen vorhersagen 

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Zusammenfassung Mikrotubuli 

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- Mikrotubuli sind Polymere aus alpha- und ß-Tubulin und haben die Form eines Hohlzylinders mit einem Durchmesser von 25nm bei variabler Länge 

- alpha und ß-Tubulin sind GTPasen, deren Heterodimere sich der Länge nach zu Protofilamenten, und diese sich wiederum zu Mikrotubuli zusammenlagern

- Mikrotubuli sind polar, d.h. sie haben ein Plus (+) und ein Minus (-) Ende 

- Mikrotubuli sind dynamische Strukturen, deren Auf- und Abbau vor allem am Plus (+)-Ende erfolgt. Einzelne Mikrotubuli unterliegen auch in vivo einem ständigen Wechsel zwischen Polymerisation und Dissoziation, ein Prozess, den man auch als dynamic instability bezeichnet 

- Mikrotubuli ordnen sich zu größeren Aggregaten (Dublette, Tripletts9 und in besonderen Strukturen, zB dem Axonem in Cilien oder den Centriolen und Basalkörpern an 

- In allen Zellen ist das MTOC der Ausgangspunkt von Mikrotubuli, die dort mit ihrem Minus-Ende lokalisiert sind. Während der Mitose organisieren die dann duplizierten MTOCs die Segregation der Chromosomen

- Inhibitoren der Dynamik von Mikrotubuli (zB Taxol) werden in der Klinik als anti-Tumor-Mitell eingesetzt

- Motorproteine wie Chinesin und Dynein nutzen Mikrotubuli als Basis für gerichtete Vehikel-Transportprozesse

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Was versteht man unter Isomeren und Enantiomeren? Welche Enantiomere kommen bei Aminosäuren und Zuckern in der Natur hauptsächlich vor?

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- Isomere Moleküle haben die gleiche Summenformel, aber unterschiedliche Raumstruktur

- ENantiomere sind chiral, d.h. sie verhalten sich wie Bild und Spiegelbild 

- In der Natur kommen fast ausschließlich L-Aminosäuren und D-Monosaccharide vor 

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Wann hat sich mehrzelliges Leben entwickelt? Welche Eigenschaften weisen Zellen im Verbund auf?

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- mehrzelliges Leben entwickelte sich vor circa 1 Mrd. Jahren 

- Adhäsionsmoleküle ermöglichen Haftung und Interaktionen

- Bindegewebsproteine zum Aufbau einer Matrix, die den Zellverband zusammenhält

- Mehrzelligkeit hat sich mehrfach unabhängig voneinander entwickelt

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Welche Eigenschaften machen Wasser zum elementaren Bestandteil des Lebens?

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-Dipolcharakter (leicht positiv, leicht negativ?)

- Wasserstoffbrücken- und Clusterbildung

- viele hydrophile Stoffen können sich darin lösen 

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Beispielhafte Karteikarten für deinen Zellbio Kurs an der Universität Konstanz - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:

Was sind die biologisch häufigsten Elemente, aus denen eine Zelle aufgebaut ist? (4+2)

A:

- Zellen bestehen zu 99% aus C, O, H, N

- ebenfalls wichtig: Schwefel, Phosphor 

Q:

Aus welchen Monosacchariden besteht Lactose?

Warum werden einige Menschen (v.a. im Erwachsenenalter und in asiatischen Ländern) Laktose-intolerant?

A:

Galactose und Glucose


Laktose ist Hauptbestandteil von Muttermilch. Ernährung im Erwachsenenalter differenziert. Lactase (Enzym zur Spaltung von Laktose im Dünndarm) nicht essentiell, Synthese daher energetisch ungünstig. 

Q:

2. Hauptsatz der Threomdynamik 

A:

Die Umordnung (Entropie) im Universum nimmt zu 

Q:

Welche Rolle spielt die Ursuppe bei der Entstehung des Lebens?

A:

-Die Ursuppe enthielt Rohmaterialien für die Entstehung des Lebens

-Durch hohe Temperaturen, radioaktive Strahlung, UV-Strahlung und Blitze (ionisierende Wirkung) entstanden reaktionsfähige Radikale und Ionen

-Die Reaktionsprodukte reicherten sich im Meer an


- Ursuppe: Bezeichnung für eine Mischung aus Wasser, Schwefelwasserstoff, Methan und Ammoniak, die der Biochemiker Stanley Miller elektrischen Entladungen aussetzte und auf diese Weise die Bildung von Biomolekülen (z. B. Aminosäuren) hervorrief. Mit diesem Experiment gelang ihm im Jahr 1953 ein  Nachweis dafür, dass organische Substanzen unter den Bedingungen von Uratmosphäre und Urozean entstehen konnten.

Q:

Endosymbiontentheorie - Welche Organellen sind sehr wahrscheinlich aus Endosymbionten hervorgegangen? Welche Gründe gibt es für die Vermutung?

A:

- Mitochondrien und Plastiden (Chloroplasten etc.) sind vermutlich aus Endosymbionten hervorgegangen. Dafür spricht, dass sie eine doppelte Membranhülle besitzen, wobei sich die äußere und innere Membran von ihrer Zusammensetzung unterschieden. Sie weisen einige Gemeinsamkeiten mit Eubakterien auf: 


- sie besitzen ein eigenes Genom

- Die DNA liegt frei im Cytoplasma vor (bzw. in der mitochondrialen Matrix, im Stroma der Chloroplasten)

- sie besitzen einige eubaktrien-ähnliche Ribosomen

- sie besitzen homologe Elektronentransportsysteme und ATPasen 

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Q:

Vermutliche Bestandteile der Uratmosphäre (8)

A:

-Kohlenstoffdioxid (CO2)

-Stickstoff (N2)

-Methan (CH4)

-Ammoniak (NH3)

-Wasserdampf (H2O)

-Wasserstoff (H2)

-Schwefeldioxid (SO2)

-Chlorwasserstoff (HCl)


Q:

Wie wurde die Information in den ersten Zellen weitergegeben?

A:

- RNA zunächst vermutlich der einzige Informationsträger

Voraussetzung: Selbst-Replikation der RNA ohne Beteiligung von katalytischen Proteinen (Selbst-Replikation, weil RNA zuerst da war --> musste sich selbst replizieren)

- Vorstellbar durch die Entdeckung der Ribozyme:

RNA-Moleküle, die biochemische Reaktionen katalysieren(z.B. hammerheadribozyme, selbstsplicendeIntrons, Ribosom)


 

Q:

Anhand welcher Primärsequenzmerkamle kann man ein integrales Membranprotein erkennen?

A:

- Die meisten integralen Membranprtoeine besitzen eine oder mehrere hydrophobe Transmembranhelices (alpha-helices) und hydrophile Domänen

- Mithilfe eines Hydrophobizitätsplots lassen sich anhand der Primärsturkutr alpha-helicale Transmembrandomänen vorhersagen 

Q:

Zusammenfassung Mikrotubuli 

A:

- Mikrotubuli sind Polymere aus alpha- und ß-Tubulin und haben die Form eines Hohlzylinders mit einem Durchmesser von 25nm bei variabler Länge 

- alpha und ß-Tubulin sind GTPasen, deren Heterodimere sich der Länge nach zu Protofilamenten, und diese sich wiederum zu Mikrotubuli zusammenlagern

- Mikrotubuli sind polar, d.h. sie haben ein Plus (+) und ein Minus (-) Ende 

- Mikrotubuli sind dynamische Strukturen, deren Auf- und Abbau vor allem am Plus (+)-Ende erfolgt. Einzelne Mikrotubuli unterliegen auch in vivo einem ständigen Wechsel zwischen Polymerisation und Dissoziation, ein Prozess, den man auch als dynamic instability bezeichnet 

- Mikrotubuli ordnen sich zu größeren Aggregaten (Dublette, Tripletts9 und in besonderen Strukturen, zB dem Axonem in Cilien oder den Centriolen und Basalkörpern an 

- In allen Zellen ist das MTOC der Ausgangspunkt von Mikrotubuli, die dort mit ihrem Minus-Ende lokalisiert sind. Während der Mitose organisieren die dann duplizierten MTOCs die Segregation der Chromosomen

- Inhibitoren der Dynamik von Mikrotubuli (zB Taxol) werden in der Klinik als anti-Tumor-Mitell eingesetzt

- Motorproteine wie Chinesin und Dynein nutzen Mikrotubuli als Basis für gerichtete Vehikel-Transportprozesse

Q:

Was versteht man unter Isomeren und Enantiomeren? Welche Enantiomere kommen bei Aminosäuren und Zuckern in der Natur hauptsächlich vor?

A:

- Isomere Moleküle haben die gleiche Summenformel, aber unterschiedliche Raumstruktur

- ENantiomere sind chiral, d.h. sie verhalten sich wie Bild und Spiegelbild 

- In der Natur kommen fast ausschließlich L-Aminosäuren und D-Monosaccharide vor 

Q:

Wann hat sich mehrzelliges Leben entwickelt? Welche Eigenschaften weisen Zellen im Verbund auf?

A:

- mehrzelliges Leben entwickelte sich vor circa 1 Mrd. Jahren 

- Adhäsionsmoleküle ermöglichen Haftung und Interaktionen

- Bindegewebsproteine zum Aufbau einer Matrix, die den Zellverband zusammenhält

- Mehrzelligkeit hat sich mehrfach unabhängig voneinander entwickelt

Q:

Welche Eigenschaften machen Wasser zum elementaren Bestandteil des Lebens?

A:

-Dipolcharakter (leicht positiv, leicht negativ?)

- Wasserstoffbrücken- und Clusterbildung

- viele hydrophile Stoffen können sich darin lösen 

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