Kompartimente und Organellen der Pflanzenzelle

Question 1

Was passiert bei der Zelldifferenzierung einer meristemetischen Zelle?

Answer 1

Zentralvakuole bildet und vergrößert sich

Question 2

Nenne wichtige Funktionen der Vakuole

Answer 2

Zellturgor, Speicher, Abfalldeponie

Question 3

wichtige Funktionen der Chloroplasten

Answer 3

Photosynthese, Synthese von Stärke, Lipiden, Hormonen

Question 4

wichtige Funktionen des Cytosols

Answer 4

Allgemeines Stoffwechsel-Kompartiment, Synthese von Saccharose

Question 5

Funktion der Mitochondrien

Answer 5

Zellatmung

Question 6

Funktion des Zellkerns

Answer 6

enthält das Genom der Zelle

Question 7

Funktion der Peroxisomen

Answer 7

Reaktionsort für den Ablauf von Prozessen, bei denen toxische Zwischenprodukte entstehen

Question 8

Funktion des ER

Answer 8

Speicherung von Ca2+-Ionen, Beteiligung am Export von Proteinen aus der Zelle, Transport von Proteinen in die Vakuole

Question 9

Golgi-Apparat

Answer 9

Verarbeitung und Sortierung von für den Export aus den Zellen und für den Transport in die Vakuole bestimmten Proteinen

Question 10

Was ist besonders an einer Pflanzenzelle?

Answer 10

Zellwand, Plasmodesmata, Plastiden, Zentralvakuole

Question 11

Was wird zwischen Mitochondrien, Zellkern und Chloroplasten transferiert?

Answer 11

Proteine, Stoffwechselprodukte, Signale

Question 12

Was wird von den Chloroplasten und Mitochondrien in den Zellkern transferiert?

Answer 12

Erbinformationen

Question 13

Woraus besteht der Zellkern?

Answer 13

Nukleoplasma, Nukleolus, Kernmembran

Question 14

Welche Informationen enthält der Zellkern?

Answer 14

für die Regulation von Stoffwechsel, Wachstum und Differenzierung

Question 15

Beispiel für eine tetraploide Pflanze

Answer 15

Nicotiana tabacum

Question 16

Woraus besteht die Kernhülle?

Answer 16

zwei getrennte Lipiddoppelschicht-Membranen (dazwischen perinukleärer Raum)

Question 17

Womit steht die äußere Kernmembran in Verbindung?

Answer 17

mit den Membranen des ER

Question 18

Womit stellt der periplasmatische Raum ein Kontinuum dar?

Answer 18

mit dem ER-Lumen

Question 19

Was sind nuclear lamina?

Answer 19

10 nm Filamente, die das Interphasen-Chromatin verankern und Kernporen verbinden

Question 20

Was enthält der Nukleolus?

Answer 20

die aktiv transkribierten ribosomalen Gene und ca. 100 Proteine

Question 21

Wie erfolgt der Transport durch die Kernporen?

Answer 21

8 periphere Kanäle erlauben die Diffusion kleiner Moleküle, Zentralkanal vermittelt den aktiven Transport von Proteinen und DNA

Question 22

Womit variiert die Anzahl der Kernporen?

Answer 22

mit dem Transportaufkommen

Question 23

Wovon werden die Kernporen gebildet?

Answer 23

vom Kernporen-Komplex

Question 24

Was wird für den Transport in den Zellkern benötigt?

Answer 24

Kernpore, Kernlokalisationssequenz, Carrierproteine (Importine und Exportine = beta-Karyopherine), kleine GTPase Ran

Question 25

Was ist die Triebkraft für den Proteintransport in den Zellkern?

Answer 25

kleine GTPase Ran, viel GDP-Ran im Cytoplasma, viel GTP-Ran im Karyoplasma - wird immer jeweils umgewandelt (Gradient liefert die Energie)

Question 26

Wie erfolgt der Proteinimport in den Kern?

Answer 26

Importin alpha bindet NLS des Proteins, Importin beta an alpha, Importin beta an Kernpore, Komplex wird importiert, dann dissoziieren Importine und werden exportiert

Question 27

Wie erfolgt der Proteinexport aus dem Zellkern?

Answer 27

Exportin bindet Protein mit NES, Ran-GTP bindet Exportin-Komplex, Transport durch die Pore, Dissoziation des Komplexes, Ran-GTP zu Ran-GDP, Reimport des Exportins

Question 28

Wie kann der Proteintransport reguliert werden?

Answer 28

durch Phosphorylierung/Dephosphorylierung

Question 29

Was ist besonders beim RNA-Export aus dem Kern?

Answer 29

einfache RNAs binden direkt an Exportine, komplexe RNAs bilden Ribonuclein-Komplexe, die exportiert werden

Question 30

Wie erfolgt der Import bakterieller DNA bei einer Agrobakterium-Infektion?

Answer 30

Virus-Proteine tragen pflanzliche NLS-Sequenzen, sodass Importin alpha und beta die Import in Kern vermitteln

Question 31

Woraus könnten Chloroplasten/Mitochondrien entstanden sein (Endosymbiont)?

Answer 31

Cyanobakterium/alpha-Proteobakterium

Question 32

Plastiden

Answer 32

semiautonome Organellen (verschiedene Formen) spezifisch in Pflanzen mit eigenem Genom, Orte der Photosynthese, doppelte Hüllmembran

Question 33

Wie vermehren sich Plastiden?

Answer 33

wie Prokaryonten durch Teilung

Question 34

Wie können organelle Genome weniger Proteine codieren als sie jeweils enthalten?

Answer 34

Die meisten Gene wurden von den Organellen ins Kerngenom transferiert

Question 35

Stroma

Answer 35

Innenraum der Chloroplasten

Question 36

Thyalkoide

Answer 36

Membransystem innerhalb der Chloroplasten

Question 37

Stroma-Thylakoide

Answer 37

einfache Membranbereiche

Question 38

Grana-Thylakoide

Answer 38

mehrfach gestapelte Membranbereiche

Question 39

Wie kommen Proteine in die Chloroplasten?

Answer 39

werden sowohl direkt in den Chloroplasten synthetisiert als auch über Importprozesse aus dem Cytoplasma in die Chloroplasten importiert (Signalpeptid)

Question 40

Erkläre das TOC-TIC-System !

Answer 40

Import der cytoplasmatisch synthetisierten Proteine in die Chloroplasten (translocon outer/inner chloroplast membrane), N-terminale Signalpeptide werden vom Import-Komplex erkannt und initiieren den Import in Chloroplasten, werden danach abgespalten

Question 41

chloroplastidäre Signalpeptide

Answer 41

häufig mit positiver Ladung, Serin, Threonin und Prolin; Stromale Targeting Sequenz, evtl. weitere Thylakoid target Sequenz, werden jeweils nach dem Import abgespalten

Question 42

Wie entstehen reife Transkripte chloroplastidärer Gene?

Answer 42

komplexe Prozessierung der mRNA (Splicen, Editing)

Question 43

Was unterscheidet die Proteinbiosynthese im Kern /Chloroplasten?

Answer 43

Ribosomentyp: prokaryontische 70S-Ribosomen im Chloroplasten, eukaryontische 80S-Ribosomen im Zytoplasma

Question 44

Was ist RNA-editing (posttranskriptioneller Prozess)?

Answer 44

Umwandlung eines Cytosins durch Desaminierung oder Transaminierung in Uracil

Question 45

Was sind mögliche Auswirkungen des RNA-editing?

Answer 45

Funktionsänderung des Proteins, Bildung neuer Start/Stop-Codons

Question 46

Was fand Carl Correns zur Plastidenvererbung heraus?

Answer 46

Maternale Vererbung in Mirabilis jalapa: Widerlegung der Mendel'schen Regeln (nur Blütenfarbe der weiblichen Blüten ist entscheidend)

Question 47

Wie werden Plastiden vererbt?

Answer 47

meist maternal (selten biparental/paternal - Gymnospermen, z.B. Pinus)

Question 48

Aufbau der Mitochondrien

Answer 48

äußere und innere Membran (stark gefaltet: Cristae, umschließt Matrix), Intermembranraum

Question 49

Funktion der inneren Membran

Answer 49

enthäte meiste mitochondriale Membranproteine und Membranlipide, Ort der Atmungskette

Question 50

Proteinimport in Mitochondrien

Answer 50

translocase of outer/inner membrane (TOM/TIM),..

Question 51

Wie werden Mitochondrien vererbt?

Answer 51

maternal

Question 52

Wodurch wird die Genomgröße einer Pflanze entscheidend beeinflusst?

Answer 52

Polyploidiegrad

Question 53

Warum ist der Proteintransport in den Zellkern so kompliziert?

Answer 53

Vielzahl unterschiedlicher Proteine können so spezifisch importiert werden

Question 54

Was war beim lateralen Transfer von Organellengenen in den Zellkern wichtig zu beachten (langer evolutiver Prozess)?

Answer 54

Gene müssen eine Promotorsequenz und eine Sequenz für das Organellentargeting enthalten (durch zufällige Rekombination sehr langsam entstanden)

Question 55

Was war beim lateralen Transfer von Organellengenen in den Zellkern wichtig zu beachten (langer evolutiver Prozess)?

Answer 55

Gene müssen eine Promotorsequenz und eine Sequenz für das Organellentargeting enthalten (durch zufällige Rekombination sehr langsam entstanden)