5. Metabolsk diversitet 1 - fototrofi og fermentering

Question 1

Hvad adskiller en fotoheterotrof fra en fotoautotrof?

Answer 1

Kulstofkilde

Question 2

Bacteriochlorophyll og chlorophyll indeholder ________ som cofaktor.

Answer 2

Magnesium

Question 3

Ved fotosyntese produceres NADH og NADPH fra NAD+ og NADP+ ved

Answer 3

Reduktionsreaktioner

Question 4

Hvilken af følgende er IKKE sandt for carotenoider?

Answer 4

Producerer singletoxygen

Question 5

Hvad gælder for cartenoider?

Answer 5

Er accessory pigmenter

Giver fotobeskyttelse

Neutralisere giftige oxygenarter

Er hydrofobe pigmenter

Question 6

Proteomanalyse af et mikrobielt samfund indikerede en overflod af phycobiliproteiner. Hvilken fototrof gruppe er sandsynligvis aktiv og dominerende i dette samfund?

Answer 6

Cyanobakterier

Question 7

Ved de laveste lyskoncentrationer kan ________ stadig vokse godt på grund af deres ________, som tillader fotosyntese ved meget lave lysintensiteter.

Answer 7

grønne bakterier / klorosomer

Question 8

Mange chemolitotrofer og nogle fototrofer kan ikke opnå tilstrækkeligt reducing power (reducerende kraft) til deres metaboliske processer. Hvordan kan de afhjælpe dette problem?

Answer 8

De bruger reverse (omvendt) elektrontransport, hvor en endergonisk reduktion kobles til en exergonisk reaktion.

Question 9

For at opretholde liv skal mikroorganismer opfylde tre vigtige metabolske krav. Hvilke er disse krav?

Answer 9

Energi, elektronkilder og redoxbalance

Question 10

Hvilken funktion udfører enzymet Rubisco i fotosyntesen, og hvorfor anses det for at være ineffektivt?

Answer 10

Det katalyserer fikseringen af CO₂ til en organisk forbindelse, men er ineffektivt, fordi det også binder O₂, hvilket fører til fotorespiration.

Question 11

Hvad er hovedfunktionen af carboxysomer i fotosyntetiske organismer?

Answer 11

De koncentrerer CO₂ omkring Rubisco for at forbedre CO₂-fiksering og minimere fotorespiration.

Question 12

Den vigtigste pathway for CO2 fiksering er ______, som vha _______ enzymet fikserer CO2 og i første step danner _____.

Answer 12

Calvin-cyklussen; RubisCO; 3-fosfoglycerat (3-PGA)

Question 13

Hvad er den primære forskel mellem anoxygene og oxygen fotosyntese, hvad angår de produkter, der dannes, og de kilder som elektrondonerer?

Answer 13

Oxygen fotosyntese bruger vand som elektrondonor og producerer ilt, mens anoxygen fotosyntese bruger andre forbindelser som H₂S eller organisk materiale og producerer ikke ilt.

Question 14

Hvad er den primære funktion af klorofyl i fotosyntetiske organismer?

Answer 14

At absorbere lysenergi og konvertere den til kemisk energi under fotosyntese.

Question 15

Hvilke to typer elektrontransportproteiner findes i fotosyntetiske reaktionscentre?

Answer 15

Q-type (Quinon-type) og FeS-type (Jern-svovl-type)

Question 16

To separate fotosystemer involveret i elektronflow er et kendetegn for:

Answer 16

Oxygene fototrofer

Question 17

Hvad vil der ske med en cyanobakterie, der har sit fotosystem II (PSII) blokeret?

Answer 17

Kun anoxygen fotosyntese ved hjælp af fotosystem I (PSI) vil finde sted ved at bruge cyklisk fotofosforylering og en alternativ elektron donor som H₂S.

Question 18

Hvor meget fri energi kræves der typisk for at syntetisere 1 ATP-molekyle fra ADP og uorganisk fosfat (Pi) under substrat-niveau fosforylering, (svarende til den frie energi for hydrolyse af ATP til ADP og Pi)?

Answer 18

31,8 kJ/mol

Question 19

Hvordan bidrager hydrogenproduktion (H₂) til redoxbalancen under fermenteringsprocesser?

Answer 19

Ved at producere H₂ kan fermenterende mikroorganismer regenerere NAD⁺ fra NADH, hvilket er essentielt for at opretholde redoxbalancen

Question 20

Hvilket af følgende beskriver korrekt Entner-Doudoroff pathway?

Answer 20

En alternativ metabolisk vej, der omdanner glukose til pyruvat og genererer ATP og NADPH.

Question 21

Hvad er fermenteringsprodukterne af en heterofermentiv fermentering af glukose?

Answer 21

Glukose –> lactate + ethanol + CO2 + H+

Question 22

Glykolysefermentering af Clostridium arter producerer kun ATP når acetat og butyrat produceres. Hvorfor producerer disse organismer acetone og butanol efter stor generering af ATP med acetat- og butyrat-biprodukter?

Answer 22

Akkumulering af acetat og butyrat skaber et dødeligt surt miljø, som acetone og butanol ikke gør.

Question 23

En bakterie, der kataboliserer en forbindelse ved at koble ionpumper for at etablere en proton- eller natriummotivkraft til energi:

Answer 23

Kan omgå substrat-level og oxidativ fosforylering.

Question 24

Den proces, hvorved elektroner fra quinonpuljen tvinges imod den termodynamiske gradient for at reducere NAD⁺ til NADH, kaldes reverse (omvendt):

Answer 24

Elektrontransport

Question 25

Hvis alanin er elektrondonor i en Stickland-reaktion med en anden aminosyre som acceptor, hvor mange C-atomer er der så i den dannede carboxylsyre?

Answer 25

2 C-atomer

Question 26

Hvordan skelnes der mellem primære og sekundære fermenteringer i mikrobiologiske processer?

Answer 26

Primære fermenteringer refererer til de første metaboliske skridt, der nedbryder glukose til ethanol og CO₂, mens sekundære fermenteringer refererer til efterfølgende processer, der omdanner biprodukter til andre forbindelser som organiske syrer.

Question 27

Hvilken syre, der dannes ved sekundær fermentering, findes typisk i Emmentaler-ost?

Answer 27

Propionsyre

Question 28

Hvad karakteriserer syntrofi i mikrobiologiske processer?

Answer 28

Det beskriver samarbejdet mellem forskellige mikroorganismer, hvor de deler metaboliske produkter for at optimere energiproduktion og ressourceudnyttelse.

Question 29

Hvad står forkortelserne DIET og MIET for i relation til syntrofiske processer?

Answer 29

DIET: Direct Interspecies Electron Transfer; MIET: Mediated Interspecies Electron Transfer.

Question 30

Hvad er de største kulstofreservoirer på Jorden?

Answer 30

Sedimenter og rocks

Question 31

Hvordan bidrager fotosyntese, respiration og fermentation til kulstofcyklussen, og hvilken rolle spiller disse processer i overførslen af kulstof mellem atmosfæren og biosfæren?

Answer 31

Fotosyntese omdanner kuldioxid fra atmosfæren til organisk materiale, respiration frigiver kuldioxid tilbage til atmosfæren ved nedbrydning af organisk materiale, og fermentation producerer kuldioxid som biprodukt uden at bruge ilt.