Kapitel 3: Zellorganellen & Vesikulärer Transport/Kapitel 4: Zellkern und Zellzyklus Flashcards
Welche Funktionen besitzt das Endoplasmatische Retikulum?
Proteinsynthese (raues ER)
Lipidsynthese (glatter ER)
Ca2+ Speicher
In welche Abschnitte lässt sich der Golgi Apparat gliedern?
Der Golgi-Apparat lässt sich wie folgt gliedern: cis-Golgi Netwerk, cis-Zisterne, mediale Zisterne, trans-Zisterne, trans-Golgi Netzwerk
Nenne die jeweils wichtigste Funktion von Lysosomen und Peroxisomen
Lysosomen: Abbau von Organellen und Molekülen bei saurem pH
Peroxisomen: Ort oxidativer Prozesse
Die Position von Organellen in der Zelle ist immer zufällig.
Richtig/Falsch
Falsch. Organellen werden oft durch das Cytoskelett im charakteristischen Positionen innerhalb der Zelle verankert.
Wie lässt es sich erklären, dass Mitochondrien bzw. Chloroplasten ein eigenes Genom besitzen?
Sie waren ursprünglich eigenständige prokaryotische Organismen, welche von einer anderen Zelle endocytotisch aufgenommen wurden und mit dieser eine Endosymbiose eingegangen sind
Welche der folgenden Kompartimente sind topologisch äquivalent?
Cytoplasma, Golig, Vesikel, ER, Nucleoplasma, Extrazellulärraum, Lysosom
Topologisch äquivalent sind einerseits da Cytosol und das Nucleoplasma und andererseits ER, Golgi, Vesikel, Extrazellulärraum und Lysosom
Wie verläuft die Synthese von löslichen proteinen ins Endoplasmatische Retikulum?
Eine N-Terminals ER-Signalsequenz eines entstehenden Proteins wird von einem Signalerkennungspartikel (SRP) erkannt und die Transaltion kurzfristig unterbrochen. Ein SRP Rezeptor bindet daraufhin den SRP-Ribosom-Komplex und lenkt ihn zu einem Translokationskanal (sec61), in welchen das Protein als Schlaufe eingefädelt wird. In der Folge löst sich das SRP ab, die Translation wird reinitiiert und das Protein co-translational ins ER transloziert. Eine lumenal orientierte Signalpeptidase schneide die Signalsequenz noch währen der Translation ab und das Protein wird unmittelbar nach seiner Fertigstellung ins ER-Lumen entlassen.
Wie kann ein Transmembranprotein in die ER-Membran inseriert werden?
Einfach-transmembrane Proteine benötigen eine N-Terminals ER-Signalsequenz sowie eine interne hydrophobe Stopp-Transfer-Sequenz. Tritt diese ins Translokon ein, ändert dieses seine Konformation und entlässt das Protein nach Abtrenung der N-Terminkalenders Signalsequenz lateral in die Lipiddoppelschicht. Mehrfach-transmembrane Proteine besitzen mehrere ER-Signalsequenzen (“Start-Transfer-Sequenzen”) und mehrere Stopp-Transfer-Sequenzen. Interne Signalsequenzen werden nicht abgetrennt
Proteine werden gefaltet ins ER importiert und werden vor dem Transport zum Golgi nicht weiter modifiziert.
Richtig/Falsch
Falsch. Proteine werden ungefalteten und co-translational ins ER importiert und müssen dort korrekt gefaltet werden. Dabei werden beispielsweise Disulfidbrücken gebildet (so können Untereinheiten von Proteinkomplexen zusammengebaut werden); Chaperone unterstützen das Protein in seinem intrinisischen Faltungsprogramm. Die meisten Proteine bekommen zudem ein Zuckerbäumchen an Asparagine angehängt (d.h. Sie werden N-glykosiliert).
Welche Rolle spielen Hüllproteine wie Clathrin oder COPI/COPII bei der Vesikelbildung?
Sie sind für die Wölbung der Membran bei der Vesikelbildung verantwortlich und binden über Adaptermoleküle an transmembrane Frachtrezeptoren, welche lumenal Frachtmoleküle gebunden haben. Damit die Zielinformation des Vesikels zugänglich ist, zerfällt die Hülle nach der Abschnürung des Vesikel durch Dynamin wieder
Wie läuft die Fusion eines Vesikels mit seiner Zielmembran ab?
Membrangebundene Rab-GTPasen des Vesikels interagieren mit Tethering-Proteinen (“Ankett-Proteine”) auf der Zielmembran und sorgen so für ein erstes Andocken. Die so ermöglichte Proximität zwischen Vesikel- und Zielmembran erlaubt es den SNARE-Proteinen (3 t-SNARES und 1 v-SNARE) durch Ausbildung eines helikalen Bündels (Coiled Coil) die Fusion der beiden Membrane zu katalysieren-
Wie wird die Spezifizität des vesikulären Transports sichergestellt? (4)
- Rab-GTPasen
- Tethering Proteine (Rab-GTPase-Effektoren) an der Zielmembran
- SNARE-Proteine auf Vesikel und Zielmembran
- Phosphatidylinositide (Identitätsmarker verschiedener Organellen)
Nenne die Stationen eines Proteins im Biosynthese-Sekretionsweg (5)
Cytoplasma => ER => Golgi => Vesikel => Plasmamembran
Welche Proteinmodifiaktionen werden im Golgi vorgenommen?
- Glykosilierung (Trimmen des im ER angehängten Zuckerbäumchens und Terminals Glykosilierung) der meisten sekretorischen Proteine zum Schutz vor Abbau und zur Erkennung
- Proteolytische Prozesse z.B. Von Proinsulin
Welche zwei Hauptwege lassen sich bei der zellulären Sekretion unterscheiden?
- Konstitutive Sekretion: Signal-unabhängige, stetige Ausscheidung (z.B. Insulinrezeptor)
- Regulierte (Signal-vermittelte) Sekretion: Insulinausschüttung aus beta-Zellen des Pankreas bei erhöhtem Blutzuckerspiegel)
Welche Formen der Endozytose gibt es? (3)
- Phagozytose: Aufnahme von grossen Partikeln durch spezialisierte Zellen wie Makrophagen
- Pinozytose: Prozess der kontinuierliechen Aufnahme von Flüssigkeit und gelösten Stoffen in fast allen Zellen
- Rezeptorvermittelte Endozytose: Endycytose-Signale auf den cytosolischen Schwänzen von transmembranen Cargo-Rezeptoren können über Adaptermoleküle und die Bildung einer Clathrin-Hülle die Bildung eines endocytotischen Vesikels induzieren (z.B. Insulin mit Insulinrezeptoren)
In welche Phasen lässt sich der Zellzyklus gliedern?
- Interphase (G1-, S-, G2-Phase)
- M-Phase (Kerteilung und Cytokinese)
In welcher Phase des Zellzyklus wird das genetische Material verdoppelt?
Die Replikation der DNA erfolgt in der S-Phase
Aus welchen Phasen besteht die Mitose und was geschieht in der jeweiligen Phase?
Prophase: Spindelbildung und Kondenstation der Chromosomen
Prometaphase: Abbau der Kernhülle, Befestigung der Chromosomen am Spindelapparat
Metaphase: Alle Chromosoemn sind in der Äquitorialebene (“Metaphasenplatte”) ausgerichtet und die Schwesterchromatiden mit dem jeweils entgegengesetzten Pol verbunden
Anaphase: Segregation der chwesterchormatide und Migration zu den Polen. Gleichzeitig entfernen sich die Centromosen voneinander
Telophase: Disassemblierung des Spindelapparats, Dekondensation der Chromosomen, Assemblierung der neuen Kernhüllen, Beginn der Cytokinese
Cytokinese: Zweiteilung des Cytoplasmas
Welches sind die wichtigsten Checkpoints im Zellzyklus?
- G1 Checkpoint: Ist das Umfeld für eine Zellteilung günstig?
- G2 Checkpoint: Wurde die DNA fehlerfrei und komplett repliziert?
- Metaphasen Checkpoint: Sind alle Chromosomen korrekt am Spindelapparat befestigt?
Wie ist der mitotische Index definiert?
Mitotischer Index = mitotische Zellen / alle Zellen
Was versteht man unter einer konditionellen Mutation?
Konditionelle Mutationen sind Mutationen, deren Auswirkungen sich nur unter bestimmten Umständen bemerkbar machen. Eine Temperatur-sensitive Genmutation beispielsweise erschwert dem entsprechenden Protein das beibehalten seiner Konformation (und dadurch seiner Funktion) bei erhöhten Temperaturen.
Wann ist ein M-Cdk aktiv und kann die Mitose induzieren?
Ein M-Cdk, also eine Cyclin-abhängige Kinase in Verbindung mit einem M-Cyclin, ist aktiv, wenn es durch die Cdc25-Phosphatase an einer bestimmten Stelle dephosphoryliert wurde und dur die CAK an einer anderen Stelle phosphoryliert wurde
Wie funktioniert die positive Rückkopplung eines aktiven M-Cdk?
Der M-Cdk-Komplex aktiviert über positive Rückkopplung seine eigene Aktivierung durch Hemmung der Wee1-Kinase und Stimulation der Cdc25-Phosphatase.
Hinweis: Die Wee1-Kinase und die Cdc25-Phosphatase sind Gegenspieler
Wieso ist das p27-Gen ein Tumorsupressorgen?
Weil das p27-Protein ein Cdk-inhibierendes Protein (CKI) ist und dadurch den Eintritt in die M-Phase inhibiert. Fällt das p27-Gen aus, so stimuliert dies die Zellproliferation.
