Zellbiotestfragen Wie wird die Sprache der Nukleinsäuren in die Sprache der Aminosäuren übersetzt und worauf beruht die Spezifität der Translation Die Erhaltung der genetischen Information und die Übertragung der Information von der DNA-Sequenz bis zur Aminosäure-Sequenz von Proteinen erfordert verschiedene Prozesse (DNA-Replikation, Transkription, RNA-Prozessierung, Proteinsynthese). Welche dieser Reaktionen finden im Zellkern, welche im Zytoplasma statt? Wo liegen die Gemeinsamkeiten, wo die Unterschiede zwischen Import in den Zellkern und Import ins ER Weshalb können bei der Replikation nicht beide Stränge gleichzeitig kontinuierlich synthetisiert werden Beschreiben Sie kurz die drei wichtigsten posttranskriptionellen Prozessierungsschritte von messenger RNA-Vorläufern im Zellkern. Was sind die Funktionen von Mikrotubuli und aufgrund welcher Eigenschaften können Mikrotubuli diese Funktionen ausüben? Nennen Sie Beispiele, wo das Prinzip der „komplementären Basenpaarung“ entweder für die Struktur von Nukleinsäuren oder bei verschiedenen molekularen Prozessen oder Reaktionen eine Rolle spielt. Nennen Sie Beispiele für molekulare Strukturen oder Reaktionen, bei denen komplementäre Basenpaarung eine wichtige Rolle spielt. Bei Bakterien läuft die Proteinsynthese gekoppelt mit der Transkription ab. Bei Eukaryonten sind Transkription und Translation entkoppelt. Warum? Wie erfolgt die Übersetzung der „Nukleinsprache“ (Nukleotidsequenz) in die „Proteinsprache“ (Aminosäuresequenz)? Welches sind die drei wichtigsten Pozessierungsschritte von messenger RNAVorläufern in Zellkern? 2Argumente, die dafür sprechen, dass alle heute existierenden Lebewesen „Nachkommen“ einer einzigen Ur-Zelle sind. Bei der DNA-Replikation wird einer der Tochterstränge durchgehend (kontinuierlich), der andere Tochterstrang jedoch in kurzen Stücken (diskontinuierlich) synthetisiert. Warum? Welchem Zweck dient die Meiose und was sind die wesentlichen Unterschiede zwischen der Meiose und den normalen Zellteilung (Mitose) Skizzieren Sie den Aufbau eines Mitochondriums und benennen Sie die verschiedenen Kompartimente. Es gibt einen Unterschied zwischen der Ladung der Matrix und des Cytosols. Wo besteht ein Überschuss positiver Ionen? Worin liegt der wesentliche Unterschied der Mitose und der Meiose Welche der mitochondrialen Membranen ist durchlässig für Protonen? K+? Hexonkinase? Clˉ? Glucose? Sie kennen die vollständigen Aminosequenzen eines Proteins. Woran erkennen Sie b.) ob es ein Membranprotein ist c.) ob es N-glykosiliert werden kann d.) in welches Organell es gelangt Which of the following types of cells would you expect to contain a high density of intermediate filaments in their cytoplasm? explain your answers a.) Amoeba proteus ( a freeliving amoeba) b.) skin epithelial cell c.) smooth muscle cell in the digestive tract d.) Escherichia coli e.) nerve cell in the spinal cord f.) sperm cell g.) plant cell When cells enter mitosis, their existing array of cytoplasmic microtubules has to be rapidly broken down and replaced with the mitotic spindle that forms to pull the chromosomes into the daughter cells. The enzyme katanin, named after Japanese samurai swords and activated during the onset of mitosis, chops microtubules into short pieces. What do you suppose is the gate of the microtubule fragments created by katanin? Explain your answers. (diese zwei englischen Aufgaben sind aus „Essential Cell Biology“ von „Alberts et al.”: 16-1 und 16-14) Welche der folgenden Aussagen sind richtig, welche falsch? (Bitte geben Sie eine kurze Erklärung zu Ihren Antworten) a.) Ein Protein mit einer N-terminalen ER-Signalsequenz und einer C-terminalen Transmembransequenz bleibt nach seiner Synthese als typisches ER-Protein im ER. b.) Falsch gefaltete sekretorische Proteine werden in der Regel rasch wieder abgebaut. c.) Transportvesikel transportieren sowohl Proteine als auch Lipide. d.) An Asparagin-gebundene Zuckerseitenketten findet man auf Glykoproteinen auf der Zelloberfläche, im ER, im trans-Golgi Netzwerk und in den Mitochondrien. e.) Proteine können nur über Endozytose in die Lysosomen gelangen. f.) Bei einer Muskelkontraktion verkürzen sich weder die Myosinfilamente noch die Aktinfilamente. Welche der Eigenschaften befähigen folgende Proteine nach ihrer Synthese den richtigen Wirkungsort zu finden? (Bitte für jedes Potein gesondert beantworten) a.) Tubulin b.) Kollagen Typ 1 c.) LDL-Rezeptor Welche Funktion hat a.) das endoplasmatische Retikulum b.) der Golgiapparat Nach ihrer Synthese finden Porteie innerhalb der Zelle ihren richtigen Platz. z.B: -.) Tubulin: bleibt im Zytoplasma und bildet Mikrotubuli -.) Lamin: wird in den Zellkern transportiert -.) Proteindisulfid-Isomerase: wird ins Lumen des endoplasmatischen Retikulums transportiert und wirkt dort als lösliches Enzym -.) Albumin: ein lösliches Portein, wird von Leberzellen nach aussen (ins Blut) sezerniert -.) Glukosetransporter: ein integrales Membranprotein, gelangt in die Plasmamembran und in die Endosomen, wobei er zwischen diesen zwei Membrankompartimenten rezykliert. Welche Eigenschaften müssen diese Proteine haben, damit sie derart sortiert werden? Bitte für jedes Protein einzeln erklären. Sie möchten ein lösliches (d.h. nichtmembrangebundenes) Protein von ausserhalb der Zelle ins endoplasmatische Retikulum (ER) einschleusen. a.) Aus welchem Weg ist es rein theoretisch möglich, dass ein solches Protein von aussen ins ER gelangen kann? Bitte den Weg genau beschreiben. b.) Sie möchten nun die Aufnahme dieses Proteins ins ER verbessern. Angenommen, Sie könnten das Protein mittels Gentechnologie beliebig verändern. Was würden Sie tun, um dieses Ziel zu erreichen und auf Grund welcher Überlegungen. Welche Rolle spielt Actin a.) in der Muskelkontraktion? b.) in Nichtmuskelzellen? Welche der folgenden Aussagen sind richtig, welche falsch? Bitte geben Sie eine kurze Erklärung zu ihren Antworten. a.) Freie Ribosomen und membrangebundene Ribosomen sind identisch. b.) Mitochondriale Proteine werden nicht im ER synthetisiert. c.) Ein Protein mit N-terminalen ER-Signalsequenz und einer C-terminalen Transmembransequenz bleibt nach der Synthese im ER zurück, oder wird maximal bis zum Golgiapparat transportiert. d.) Falsch gefaltete Proteine werden hauptsächlich in den Lysosomen abgebaut. e.) Transportvesikel transportieren Lipide, lösliche Proteine und Membranproteine. f.) An Asparagin gebundene Zuckerseitenketten findet man an Glykoproteinen der Plasmamembran des ER, des Trans-Golgi-Netzwerks, der Lysosomen und der Mitochondrien. g.) Der Transport von Enzymen in die Lysosomen erfordert ein Transportsignal und einen entsprechenden Transportrezeptor. Sowohl Mikrotubuli als auch Mikrofilamente sind dynamisch und sind an dynamischen Prozessen beteiligt. Inwiefern sind die Mechanismen, die diesen dynamischen Prozessen zugrunde liegen, bei den beiden Zytoskelettelementen a.) Ähnlich b.) Verschieden Welche Eigenschaften befähigen folgende Proteine nach ihrer Synthese den richtigen Wirkungsort zu finden und was ist die Funktion dieser Prozesse a.) Kollagen Typ1 b.) Mannose-6-Phosphat Rezeptor c.) Clathrin