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Zellbio: Fragen 1-144

1. Welche Funktion erfüllen Chromoplasten? -Zuständig für unterschiedliche Färbungen in nicht grünen Pflanzenteilen (Enthalten Carotinoide) 2. Nennen Sie drei Funktionen der Zellsaftvakuole. -Verdauung von Makromolekülen -Speicherung von Reserveproteinen -Ablagerung schädlicher Stoffwechselprodukte - Reservoir für anorganische Ionen -wichtige Rolle bei Wachstum (Osmose/Turgor) 3. Welche Reaktion katalysiert die Reverse Transkriptase? - Katalysiert die Synthese von RNA zu DNA 4. Wie läßt sich die Wirkung von Photosyntheseherbiziden erklären? - Unterbrechung der Elektronentransportkette im Photosynthesesystem

5. Wie trägt das Zellgedächtnis zur Aufrechterhaltung der Gewebeorganisation bei? Nennen Sie zwei Mechanismen. - positive Rückkopplungsschleife - Weitergabe kondensierter Chromatinstruktur auf Tochterzelle

6. Nennen Sie zwei strukturelle Unterschiede zwischen der mRNA von Prokaryoten und Eukaryoten. -Eukaryotische mRNA besitzt ein 3’-Poly-A und ein 5’-Cap.Diese Strukturen fehlen bei der RNA von Prokaryoten. ( Spleißen bei Eukaryonten, bzw. Introns und Exons)

7. Welche Primärprodukte aus der Lichtreaktion der Photosynthese werden für die nachfolgende Dunkelreaktion zur Verfügung gestellt? - 3 ATP; 2 NADPH/H+ 8. Zeichnen Sie ein Plasmodesma. Beschriften Sie die wesentlichen Strukturen! 9. Welche Funktionen erfüllt das Spleißosom? - Ausschneiden der Introns aus der prä-mRNA und zusammenfügen der Exons zur reifen mRNA 10. Warum besitzen Pflanzen unterschiedliche akzessorische Pigmente? - Damit die Pflanze bei einem möglichst großen Teil des Spektrums des Sonnenlichts Photosynthese betreiben kann. - z.B. Lutein; ß-Carotin; Violaxanthin; Chlorophyll b 11. Würden Sie beim Verzehr vegetarischer Nahrung eine vergleichbare Wirkung der pflanzlichen Hormone auch für den Menschen erwarten? Begründen Sie Ihre Antwort. - Eine Wirkung von Phytohormonen beim Menschen tritt auf, falls diese eine ähnliche Struktur haben wie bestimmte menschliche Hormone (z.B. Östrogen), da diese dann an den passenden Rezeptoren binden können. Die Phytohormone haben aber im normalfall im menschlichen Körper nicht die selbe Wirkung wie in den Pflanzen. 12. Nennen Sie drei Funktionen des Golgiapparates. -übernimmt aus dem ER neu synthetisierte Proteine -modifiziert schrittweise diese Proteine (Glykosilierung) -sortiert die Proteine und -versendet sie aus dem trans – Golgi – Netz in Transportvesikeln 13. Nennen Sie zwei Punkte, die für die Endosymbiontentheorie sprechen. - eine DNA besitzen, die der DNA von Bakterien ähnelt (z. B. wie bei Bakterien meistens eine Ringform aufweist). - durch Teilung nur aus ihresgleichen entstehen (autonome Replikation). - eine Hülle aus 2 Membranen besitzen, aus deren Zusammensetzung man jeweils deren Herkunft ableiten kann. Die innere Membran stammt von der ehemaligen prokaryotischen Zelle, die äußere Membran von der Wirtszelle. - eigene Ribosomen besitzen, die den Ribosomen der Bakterien ähneln eine mRNA besitzen, die bakterieller mRNA entspricht - eine Translation aufweisen, die wie bei Bakterien mit Formylmethionyl-tRNA startet 14. Welches Hormon induziert eine Erhöhung des Blutglucosespiegels?

-Glucagon 15. Unter welchen Bedingungen fungiert die ATP-Synthase in den Mitochondrien als Hydrolase? -Wenn der Protonengradient zwischen der Matrix und dem Intermembranraum unter einen bestimmten Wert fällt. 16. Welchen Weg beschreiben extrazelluläre Moleküle auf dem endocytotischen Vesikeltransport? - Abschnürung von Plasmamembran →frühes Endosom →spätes Endosom →Lysosom 17. Nennen Sie ein Beispiel für ein Retrovirus. -HIV 18. Nennen Sie zwei Funktionen von Peroxisomen bei Tieren. -Oxidation von toxischen Molekülen -In der Leber: Oxidativer Abbau verzweigter sowie überschüssiger unverzweigter Fettsäuren; Abbau von H2O2 durch Katalse Abbau von Aminosäuren und überschüssiger Purine (AMP, GMP) zu Harnsäure Beteiligung an der Synthese von Cholesterol und Gallensäure 19. Was versteht man unter Quorum Sensing bei Einzellern? - Ermittlung der Zelldichte von Einzellern über die Konzentration von Signalmolekülen 21. Nennen Sie ein Beispiel für ein membrangebundenes Signalmolekül. - Delta

22. Welche Beschaffenheit muss ein extrazelluläres Signalmolekül aufweisen, wenn es an einen intrazellulären Rezeptor bindet? - klein und hydrophob 23. Durch welchen molekularen Mechanismus ist sichergestellt, dass Vesikeln beim intrazellulären Transport mit dem richtigen Zielorganell verschmelzen? - v-Snares der Transportvesikeln binden spezifisch an

- t-Snares der Zielorganellen 24. Nennen Sie zwei Mechanismen auf Genebene, die zur Bildung von Onkogenen führen. Deletion oder Punktmutation Genamplifikation Chromosomenumordnung

25. Was versteht man in der Zellbiologie unter einem Antagonisten? Nennen Sie ein Beispiel. Antagonist bindet an Rezeptor; es findet aber keine Aktivierung des Rezeptors statt (Gegensatz zu Agonist). Bsp.: “ß-Blocker“; Curare 26. Weshalb wird bei der zellulären Signaltransduktion ein second messenger benötigt? -Zur Umwandlung und Weiterleitung eines extra- in ein intrazelluläres Signal (entspricht second messenger), da das extrazelluläre Signalmolekül zu groß oder hydrophil ist, um durch die Plasmamembran zu diffundieren. 27. Durch welche drei Klassen von Proteinen wird die Apoptose reguliert? - Apoptose = programmierter Zelltod - Regulator, Adapter u Effektor 28. Weshalb ist die Umwandlung von Fettsäuren in Glucose nur bei Pflanzen möglich? - nur Pflanzen besitzen dazu nötige Glyoxysomen 29. In welchem Organell wird Assimilatstärke in der Pflanze gespeichert? - Im Chloroplast 30. Nennen Sie zwei Unterschiede zwischen Amylose und Amylopektin. -Amylose: Hydrophil (wasserlöslich) Lineare Ketten mit helikaler (Schrauben-)Struktur, die nur α-1,4- glykosidisch verknüpft sind

Im inneren teil der Stärke (Kern) -Amylopektin: Hydrophob (wasserunlöslich) Stark verzweigten Strukturen, mit α-1,6-glykosidischen und α-1,4-glykosidischen Verknüpfungen Am äußeren Teil der Stärke (Hülle) 31. Nennen Sie drei unterschiedliche Typen von Vakuolen. - Zellsaftvakuole (Membran:Tonoplast) - Nahrungsvakuole - Kontraktile Vakuole 32. Aus welcher zellulären Struktur leitet sich der Desmotubulus ab? - Glattes Endoplasmatisches Retikulum

33. Welches sind die drei Hauptfaktoren zur Aufrechterhaltung der zellulären Organisation von Geweben? - Zellgedächtnis - Zellkommunikation - selektive Zell-Zell-Adhäsion 34. Nennen Sie eine direkte Zellverbindung, die bei der Zellkommunikation von Tieren von Bedeutung ist? - GAP-junction 35. Was ist ein Polyribosom? - Eine anreihung vieler Ribosomen, an der zu transferienden mRNA. Dadurch wird durch die translation an der selben mRNA praktisch gleichzeitig ein Protein mehrfach erzeugt. 36. Haben sie eine Erklärung dafür, dass eine Zelle auf ein Signal A innerhalb von Sekunden, auf ein anderes Signal B aber erst nach mehreren Stunden reagiert? - schnelle Reaktion über veränderte Proteinfunktion - langsame Reaktion über veränderte Genexpression

37. Warum besitzen Mitochondrien und Chloroplasten ein eigenes Genom? - Sie sind dadurch semiautonom von der Zelle. Ihr Genom codiert überwiegend Enzyme für die Atmungskette und ihren eigenen Abbau. Ihre Teilung und Vermehrung ist aber trotzdem indirekt von der Zelle abhängig. 38. Welche Rezeptoren finden sich bei Tierzellen an der Zelloberfläche? - G-Protein-gekoppelte Rezeptoren - Ionenkanal-Rezeptoren - Katalytische Rezeptoren 39. Worin besteht die Doppelfunktion der ATP-Synthase in den Mitochondrien? Protonen-Strom genutzt zur Synthese von ATP→ Energiegewinnung bei Abkopplung der ATP-Synthase → Hydrolyse von ATP → Freisetzung von Energie 40. Nennen Sie zwei wesentliche Unterschiede zwischen konstitutiver und regulierter Sekretion bei der Exocytose? -Regulierte Sekretion findet nur signalabhängig und nur in spezialisierten Zellen statt. (Fusion der Vesikeln mit Plasmamembran durch Signal reguliert) -Konstitutive Sekretion findet ohne explizites Signal ständig und in allen Körperzellen statt. (Membranfusion nicht reguliert) 41. Was ist ein Autophagosom? - überaltertes/defektes Organell oder intrazelluläres Material, das von Membran umhüllt und dem lysosomalem Abbau zugeführt wird 42. Aus welchen Komponenten besteht ein Biofilm? - Extrazelluläre polymere Substanz/Polysaccharide mikrobiellen Ursprungs und Mikroorganismen (- Es ist ein Bakterienzusammenschluss und bildet extrazelluläre Polysaccharide (Schutzschicht)) 43. Wie viele Transferstartsequenzen muss ein Protein besitzen, das die Membran des Endoplasmatischen Retikulums vierfach durchspannt? - Zwei

44. Wie lauten die Endocytose-Typen bei Tierzellen? - Phagocytose; Pinocytose; rezeptorvermittelte Endocytose 45. Wie kann das Immunsystem Virus-infizierte Köperzellen erkennen? - Durch von den infizierten Zellen präsentierte Fragmente (Antigen) des Phatogens auf den MHC Molekülen, der Hülle. 46. Nennen Sie drei Unterschiede zwischen Apoptose und Nekrose. Nekrose: bei Verletzung der Zelle; Auslaufen des Cytoplasmas; Entzündungsreaktion Apoptose: streng regulierter Prozess; membranumschlossene Kompartimente; Phagozytose 47. Nennen Sie ein Beispiel für Organismen, bei denen sich a- und α-Faktoren finden. Welche Funktion erfüllen hierbei diese α-Faktoren? - Hefen - Pheromone bzw. Paarungsfaktoren 48. Nennen Sie eine Form von DNA-Mutation, die nicht durch Replikationsfehler der DNA-Polymerase verursacht wird. -Desaminierung 49. Aus welchen Makromolekülen setzen sich Stärkekörner zusammen? -Amylose und Amylopektin 50. Welches sind die zwei Komponenten, die den elektrochemischen Protonengradienten an der inneren Membran der Mitochondrien bewirken? - Membranpotential (ΔV) - H+-Konzentrationsgradient (ΔpH) 51. Nennen Sie ein Unterscheidungs- und ein gemeinsames Merkmal von benignen und malignen Tumoren? - gemeinsam: z.B. unkontrollierte Proliferation, Onkogene, Mutation - Unterschied: maligne Tumore z.B. invasiv, Bildung von Metastasen benigne Tumore: nicht invasiv 52. Welche Funktion erfüllen (a) Aleuronkörner und (b) Oleosomen? a) Proteinspeicher

b) Fettspeicher 53. „Die spezialisierte Zelle verfügt über die gesamte genetische Information, verwendet sie aber nur zu einem geringen Teil.“ Nennen Sie zwei Ausnahmen zu diesem Konzept, bei denen die gesamte genetische Information der Zelle genutzt wird. - Einzeller; Embryonale Zellen; Stammzellen 54. Wie lässt sich erklären, dass Acetylcholin bei Herz- und Skelettmuskelzellen unterschiedliche Reaktionen auslöst? - unterschiedliche Rezeptoren erzeugen über unterschiedliche, nachgeschaltete Signaltransduktionswege unterschiedliche Reaktionen 55. Wie sind pluripotente Zellen definiert? - Pluripotente Zellen differenzieren zu Zellen von allen 3 Keimblättern; sie entwickeln aber keinen vollständigen Organismus (z.B. Embryonale Stammzellen) 56. Wie ist ein Signalmolekül für die Aktivierung von Rezeptor- Tyrosin-Kinasen typischerweise aufgebaut? Nennen Sie ein Beispiel für ein solches Signalmolekül. - Signalmolekül liegt als Dimer vor Bsp.: Wachstumsfaktoren wie Erythropoetin, Interferon, EGF, NGF 57. Aus welchen Komponenten besteht ein Spleißosom? Welche Aufgabe erfüllt es? - Aus Proteinen und snRNP (small nuclear ribonucleoprotein particles) - Es schneidet die Introns aus der prä-mRNA und bildet die mRNA

58. Wie läßt sich zeigen, dass der Zellkern einer ausdifferenzierten Körperzelle von Tieren die gesamte genetische Information zur Ausbildung eines vollständigen Organismus besitzt? - Transfer des Zellkerns einer somatischen Zelle in entkernte Eizelle; anschließend Entwicklung zu vollständigem Organismus

59. Erläutern Sie weshalb eine Zelle den programmierten Zelltod durchläuft, wenn sie nicht ständig Signale von anderen Zellen empfängt. - Fehlen trophischer Faktoren führt zu Inaktivierung des Regulatorgens der Apoptose (z.B. Ced-9 bei Nematoden); damit Aktivierung von Adaptor- u. Effektorgenen der Apoptose

60. Worin besteht die primäre Aufgabe von Endosomen? - Sortierung von endocytotisch aufgenommenem Material 61. Weshalb kann Adrenalin unterschiedliche Wirkungen in somatischen Zellen hervorrufen? - verschiedene Adrenorezeptoren vermitteln unterschiedliche Wirkung 62. Worin besteht der Nutzen einer Pflanze bei CO2-Mangel Photorespiration durchzuführen? - Vermeidung der Übertragung von Elektronen auf alternative Elektronenrezeptoren (Sauerstoff); damit keine Zellschädigung Verbrauch von angehäuften Reduktionsäquivalenten 63. Wodurch unterscheidet sich Typ I-Diabetes von Typ II- Diabetes? - Typ I-Diabetes: Insulin-abhängige Diabetes ß-Zellen des Pankreas zerstört - Typ II-Diabetes: Altersdiabetes = Insulin-unabhängige Diabetes Änderung der Rezeptoren 64. Welche Funktion erfüllt cAMP bei der intrazellulären Signaltransduktion? -second messenger 65. Was sind Proteinbodies? - Membranumschlossene Partikel zur Proteinspeicherung 66. Nennen Sie zwei strukturelle Merkmale des Chlorophyll-Moleküls. z.B.: Porphyrinring; Phytol-Seitenkette 67. Nennen Sie zwei wesentliche Funktionen von Dictyosomen? - z.B.: Übernimmt aus dem ER neu synthetisierte Proteine Modifiziert schrittweise diese Proteine (Glykosylierungen)

68. Durch welche Besonderheit zeichnet sich Nullraps im Vergleich zu normalem Rap aus? - geringer Gehalt an Erucasäure

69. Welches Organell der Pflanze dient der Speicherung von Fetten? - Oleosom

70. Weshalb werden Chloroplasten in die Altersform der Gerontoplasten im Herbstlaub umgewandelt? - Mobilisierung von wertvollem Stickstoff der Chloroplasten aus den Blättern 71. Welches Hormon induziert eine Senkung des Blutglucosespiegels? - Insulin 72. Welche drei wesentlichen Schritte kennzeichnen die Entwicklung von einem benignen Tumor bis zur Ausbildung von Metastasen? - Verlust der Zell-Zell-Adhäsion bzw E-Cadherin-Funktion - Eindringen der Krebszellen in die Blutbahn und wandern mit dem Blut - Eindringen der Krebszellen in anderes Gewebe und dort unkontrollierte Vermehrung 73. Nennen Sie vier unterschiedliche Typen von Plastiden. - Chloroplasten; Amyloplasten; Chromoplasten; Etioplasten. 74. Nennen Sie vier Varianten der extrazellulären Signalübertragung (bei Tieren). - Endokrin; parakrin; autokrin; plasmaständige Proteine 75. Nennen Sie drei Enzyme, die neben der DNA-Polymerase an der DNAReplikation beteiligt sind. -Helicase, Primase, Ligase 76.Nennen Sie drei Wege der Biogenese von Plastiden. - aus Proplastiden entstehen je nach Lichtverhältnissen und der Lage im Pflanzenkörper: * in Blüten und Früchten => Chromoplasten * bei Licht => Chloroplasten * im Dunkeln => Etioplasten und Leukoplasten (Amyloplasten) 77. Existieren Organismen, die keine Telomerase besitzen? - Organismen mit Ringchromosomen (z.B. Bakterien)

78. Welches Molekül dient als finaler Elektronenakzeptor bei der Respiration in den Mitochondrien? -Sauerstoff 79. Auf welche Weise werden Proteine aus dem Cytosol in den Zellkern importiert? - Transport durch Kernporen

80. Nennen Sie einen Antagonisten des Acetylcholin-Rezeptors von Skelettmuskelzellen. -Curare 81. Welche Funktion erfüllt die Telomerase? - Sie stellt die Endstücke der Chromosomen, die Telomere nach der Replikation oder Transkription der DNA wieder her.

82. Nennen Sie drei Typen von RNA und geben Sie jeweils deren Hauptfunktion an. - mRNA: Informationszwischenträger; Codiert für Proteine. - rRNA: Bestandteil des Ribosoms; An der Proteinsynthese beteiligt. - tRNA: Adapter zwischen mRNA und Aminosäuren bei der Proteinsynthese

82. Wie sind Pheromone definiert? - Ausgeschiedene chem. Substanz, die das Verhalten eines anderen Individuums beeinflusst 83. Welche Funktion erfüllt Inosit-1,4,5-Triphosphat bei der intrazellulären Signaltransduktion? - Es ist ein second messenger und wird durch das Enzym Phospholipase C aktiviert. Im aktivierten Zustand führt es zur Freisetzung von Calcium-Ionen aus dem ER. 84. Nennen Sie zwei wesentliche Merkmale des adaptiven Immunsystems. - Spezifität - Diversität

- Gedächtnis - Unterscheidung von Selbst und Nicht –Selbst 85. Nennen Sie zwei typische Eigenschaften eines extrazellulären Signalmoleküls, das an einen Oberflächenrezeptor bindet. - groß und hydrophil 86. Nennen Sie ein Beispiel für ein Motorprotein und charakterisieren Sie dessen Bewegungsrichtung. -Motorprotein: Kinesin Bewegungsrichtung: Plusende der Mikrotubuli zur Zellperipherie 87. Was versteht man in der Zellbiologie unter einem Agonisten? Nennen Sie ein Beispiel. - Ein Agonist wird bei zunehmender Aktivität oder konzentration mehr und mehr von seinem Antagonisten gehemmt. Bsp.: Agonist : Insulin; Antagonist: Glucagon 88. Welches membranumschlossene Organell findet sich in der tierischen, nicht aber in der pflanzlichen Zelle? -Lysosomen 89. Welche zelluläre Reaktion rufen Signalmoleküle typischerweise hervor, die an Rezeptor-Tyrosinkinasen binden? -Wachstum 90. Gibt es RNA-Moleküle, die ähnlich den Proteinen eine enzymatische Aktivität besitzen? Wenn dies zutrifft, nennen Sie ein Beispiel für eine von derartigen RNAMolekülen katalysierte Reaktion. - Ja. Diese werden Ribozyme genannt. Bsp.: Das Spleißosom ist ein Ribozym und katalysiert das Spleißen der RNA. 91. Was wären die Folgen für eine eukaryotische Zelle, wenn sie durch einen Gendefekt die Hauptfunktion der Mitochondrien verliert? Würde die Zelle sterben? - Wegen Energiemangel würde die Zelle viele ihrer Funktionen nicht nachgehen können. Ob Apoptose eintritt ist unklar da der zuständige Botenstoff von den Mitochondrien selber freigesetzt wird. Es treten allerdings bei einem allgemeinen

Gendefekt (Erbkrankheit) viele Krankheitssymptome im gesamten Organismus auf, da vor allem wichtige Energiehungrige Organe unterversorgt sind. 92. Was wären die Auswirkungen, wenn ein Organismus keine funktionelle Telomerase besitzt? - Die Chromosomen würden bei jeder Replikation kürzer werden und genetische Information an ihren Enden verlieren. 93. Was versteht man unter „Photophosphorylierung“? -Bindung einer Phosphatgruppe an ADP

94. Wozu dient die Shine-Dalgarno-Sequenz? -Sie dient als Ribosomenbindungstelle an der prokaryotischen mRNA bei der Translation. 95. Auf welches Molekül werden die Elektronen am Ende des nicht-zyklischen Elektronentransports der Photosynthese übertragen? - Auf NADP+ und H+ 96. Worin besteht die primäre Aufgabe von Lysosomen? -Schädlinge und totes Gewebe wird abgebaut 97. Welche Makromoleküle dienen der Energiegewinnung? - Kohlenhydrate 98. In welchen Kompartimenten der Zelle werden Proteine synthetisiert? - An Ribosomen im Plasma 99. Warum wird eukaryotische mRNA mit einem 5’-Cap und einem 3’-Poly(A) versehen? - 5’Cap als Signal für die UE vom Ribosom ; schützt vor Enzymabbau - Poly A erleichtert transport ins Cytoplasma und schützt auch die mRNA vor Enzymen. 100. Welche Funktion erfüllt 1,2-Diacylglycerin (DAG) bei der intrazellulären Signaltransduktion?

-1,2-Diacyglycerine werden häufig in Second-Messenger-Systemen verwendet. Sie rekrutieren Enzyme an die Zellmembran und verankern sie dort. Unter anderem sind sie an der Aktivierung von Proteinkinase C (PKC) beteiligt. 101. Aus welchem Molekül stammen die Elektronen, die bei der Photosynthese in der Elektronentransportkette übertragen werden? -H20 102. Welche Funktion erfüllen Tight junctions bei Tieren? - Versiegelt benachbarte Zellen in Epithelzellschicht, um das Austreten von Molekülen zwischen ihnen zu verhindern 103. Wie lässt sich ein Onkogen definieren? - Ein Onkogen codiert eine verändert Form eines zum Wachstum anregenden Signalproteins, welches auch dann aktiv ist, wenn kein Wachstumsfaktor gebunden ist. Dies führt zu einem ungebremsten Tumorwachstum der Zelle. 104. Nennen Sie ein Signalmolekül, das an einen intrazellulären Hormonrezeptor bei Tierzellen bindet. - Testosteron 105. In welche Zellorganellen werden Proteine in funktionell gefalteter Form transportiert? - Endoplasmatisches Retikulum (in Vesikeln) 106. Welche Merkmale weisen Chromosomen nach einer homologen Rekombination auf? - Rekombination des genetischen Materials durch Crossing–Over? - Reparatur von durch Mutation entstandene Gendefekte 107. Nennen Sie drei Arten von Zellverbindungen, die für die Organisation von Geweben von Bedeutung sind. - Adhäsionsverbindu...