Lipide und Membranen Flashcards

1
Q

Was sind Lipide?

A
  • biologische Stoffe, die stark hydrophob und damit schwer wasserlöslich sind
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2
Q

Was sind Fettsäuren?

Welchen Eigenschaften haben gesättigte und ungesättigte Fettsäuren?

A
  • FS sind Carbonsäuren mit langen Kohlenwasserstoffresten
  • gesättigte FS haben keine C=C Doppelbindung
  • ungesättigte FS haben eine oder mehrere C=C DB
  • Doppelbindungen senken den Schmelzpunkt
    • geringere Van-der-Vaals Kräfte
    • cis stärkere Auswirkung als trans
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3
Q

Was sind Triglycerine und warum eignen sie sich gut als Energiespeicher?

Welches Enzym hilft beim Abbau?

A
  • Glycerin mit Fettsäuren verestert
  • 3 Esterbindungen energiereich
  • Fettsäuren können im Fettsäuremetabolismus abgebaut werden
  • Lipasen spalten Bindung zu Fettsäurerresten
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4
Q

Wie sind Glycerophospholipide aufgebaut und welche Eigenschaften haben sie?

A
  • Glycerin mit 2 Fettsäuren und 1 Phosphat mit Alkohol (Phosphodiester)
  • amphiphil (FS hydophob, Phosphodiester hydrophil)
  • je nach dem welcher Alkohol bindet andere Eigenschaften
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5
Q

Wie sind Sphingolipide aufgebaut?

A
  • besteht aus Aminoalkohol Sphingosin, Fettsäure und einem Rest (H / Zucker)
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6
Q

Welche Eigenschaften besitzen biologische Membranen?

A
  • Ausbildung von Doppelschichten durch amphiphile Membranlipide
    • hydrophobe Seitenketten aggregieren spontan
  • selbstheilend
  • Verhältnis Lipid:Protein 1:4 bis 4:1
  • elektrisch polarisiert (negatives Potential der Zelle -60mV)
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7
Q

Nenne 3 Lipidklassen, die in Membranen vorkommen.

A
  • Phospholipide
  • Glykolipide
  • Sterole
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8
Q

Welche Eigenschaften müssen Proteine haben um als Transmembranproteine zu wirken?

Wie lassen sie diese Vorhersagen?

A
  • a-Helices mit hydrophoben Seitenketten
  • bei Porinen ß-Faltblätter, welche die Pore bilden
  • In Primärstruktur viele aufeinanderfolgende hydrophobe AS
  • Hydropathieindex kann Bereich angeben in dem vornehmlich hydrophobe AS sind
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9
Q

Was sind passiver und aktiver Transport über die Membran?

A
  • Passiv:
    • Diffusion eines polaren Moleküls durch die Membran durch spezifische Kanäle entlang eines Konzentrationsgradienten
  • Aktiv:
    • Bewegung von Molekülen durch die Membran entgegen eines Konzentrationsgradienten
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10
Q

Wie katalysieren P-Typ ATPasen den Transport über die Membran?

A
  • Ca2+ ATPase, Na+, K+ ATPase
  • Zwei Konformationen E1 und E2 möglich
  • Durch Bindung von Substrat kann ATP Binden
  • Durch Phosphorylierung von E1 an Aspartat wird dieser instabil und ändert Konformation in E2
  • dadurch wird Substrat auf anderer Seite entlassen
  • Hydrolyse von Beta - Phosphorylaspartat führt zur Konformationsänderung nach E1
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11
Q

Wie wirken ABC Transporter?

A
  1. Der Kanal öffnet sich zum Zellinneren
  2. Das Substrat wird gebunden, woraufhin die ATP-bindene Kassette ihre Konformation ändert
  3. Die Bindung von ATP geht mit weiteren Konformationsänderungen einher
  4. Die Membrandomänen ändern sich und entlassen das Substrat zur anderen Seite
  5. Die ATP-Hydrolyse bewirkt die Rückkehr des Transporters in den Ausgangszustand
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12
Q

Welche Sekundärtransporter Typen gibt es und was sind Sekundärtransporter?

A
  • Sekundärtransporter nutzen die Energie eines zuvor aufgebauten Konzentrationsgradienten
  • Symport: 2 Substrate in gleiche Richtung
  • Antiport: 2 Substrate in entgegengesetzte Richtung
  • Uniport: nur ein Substrat in eine Richtung entlang des Konzentrationgradienten
    • Trotzdem wurde dieser vorher aufgebaut
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13
Q

Wie wird die Spezifität von Ionenkanälen bewirkt?

Wie kann der Kaliumkanal zwischen K+ und Na+ unterscheiden?

A
  • K+ -Kanal besteht aus 4 identischen UE, die jweils 2 a-Helices besitzen
  • im ersten Teil des Kanals, kann das Ion noch seine Hydrathülle behalten
  • nach 2 Drittel verengt sich der Kanal, zwingt das Ion die Hydrathülle abzustreifen. Übernommen wird deren Aufgabe von Carbonylsauerstoffatomen aus dem Rückgrat des Selektivitätsfilter
  • für ein anderes Ion wie ein Na+ ist der Durchmesser des Kanals (0,3nm) zu breit und es könnte nicht die notwendigen Wechselwirkungen eingehen
  • –> bei Resolvatisierung wird deutlich weniger Energie frei wird als bei der Dehydratisierung
  • die Ionen werden von folgenden Ionen durch den Kanal gedrückt
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14
Q

Wie transportieren Aquaporine Wasser?

A
  • Transport in 2 Richtungen entlang des osmotischen Druckes
  • 2 positiv geladene AS - Reste in der Mitte des Kanals verhindern den Transport von Protonen
  • außerdem im Kanal Anordnung der Wassermoleküle so, dass keine H-Brücken enstehen, dadurch kein Protonensprung
  • Transportgeschwindigkeit 106 Moleküle pro s
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15
Q

Was sind Micellen?

A
  • Assimilierung von amphiphilen Molekülen in polaren Lösungsmitteln
  • geladene Fettsäuren insbesondere
  • keine Lipiddoppelschicht, keine wässrige Phase im Inneren
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16
Q

Was sind Liposome?

A
  • Assimilierung von amphiphilen Molekülen in polaren Lösungsmitteln
  • bilden Lipiddoppelschichten aus, die wässrige Phase (Phase des polaren Lösungsmittels) einschließt
17
Q

Wie unterscheiden sich die Membranen von Archaea von den Membranen von Bakterien und Eukaryonten?

A
  • Die Lipide enthalten keine Carboxylsäureester, sondern haben eine Etherbindung zum Glycerin
  • Die Alkylketten sind verzweigt
  • Die Stereochemie des zentralen Kohlenstoffatoms des Glycerins ist invertiert.
18
Q

Wie wird die Lipiddoppelschicht stabilisiert?

A
  • kovalente Bindungen zwischen Lipiden und Membranproteinen
19
Q

Was können die polaren Kopfgruppen von Phospholipiden sein?

A
  • Serin
  • Ethanolamin
  • Cholin
  • Inositol
20
Q

Wie ist die Struktur von Beta-Phosphorylaspartat?

A
21
Q

Ordnen Sie die Ionen nach ihrer Ionenradien

K+, Li+, Rb+, Na+, Cs+

A
22
Q

Welche Moleküle sind für die Membran permeabel?

A

permeabel für:

  • Gas (N2, O2, CO2)
  • hydrophobe Teilchen (Steroide, Benzol)
  • kleine polare Teilchen (Wasser, Harnstoff)

nicht permeabel für:

  • Ionen (H+, Na+, Cl-)(Solvatisiert)
  • polare, große oder geladene Teilchen (Proteine, AS)