Mikroorganismer metabolske diversitet

Question 1

Hvad er fototrofi?

Answer 1

Fototrofi er brugen af lysenergi

Question 2

Helt overordnet - hvad er fotosyntese?

Answer 2

Fotosyntese er omdannelse af lysenergi til kemisk energi

Question 3

Hvad er forskellen i oxygen og anoxygen fotosyntese? hvorfor sker de forskellige?

Answer 3

Oxygen fotosyntese danner ilt som affaldsprodukt, dette gør anoxygen ikke. Mørkereaktionerne skal bruge NADH (NADPH), der er reduceret form at NAD+. Ved omdannelse skal der bruges elektron donor, når vand oxiderer NAD+ vil der dannes ilt.

Question 4

Hvorfor er planter grønne?

Answer 4

Indeholder chlorofyll a, der absorberer blåt og rødt lys og transmitterer det grønne

Question 5

Hvorfor er det en fordel at have flere typer af pigmenter?

Answer 5

Gør at ens spektrum af lys, der kan absorberes er bredere. Dette er både godt i forhold til effekt af fotosyntesen, men også i forhold til at kunne leve i samme område, som andre mekanismer - da man ikke alle kæmper om det samme lys.

Question 6

Hvor findes pigmenterne henne?

Answer 6

Pigmenterne findes altid i den fotosyntetiske membran? Ved prokaryoter sker fotosyntesen i et intern membransystem, mens i eukaryoter sker det i kloroplaster - i thylakoiderne helt præcist

Question 7

Kort, hvad er lys- og mørkereaktionerne?

Answer 7

Lysreaktionerne producerer ATP. Mørkereaktionerne reducerer CO2 til cellemateriale - vækst.

Question 8

Hvad sker der undet cyklisk fotofosforylering i anoxygen fotosyntese?

Answer 8

En elektron i reaktionscenter 870 exciteres og går gennem en kæde af bakterioklorofyller, quinoner og cytokromer, hvorved elektronen til sidst reducerer reaktionscenteret igen. Under denne transport pumpes der også protoner og dannes protongradient, der giver energi til ATPase, så der kan dannes ATP.

Question 9

Hvad er den overordnede forskel mellem fotosystemerne i anoxygen og oxygen fotosyntese?

Answer 9

Ved oxygen fotosyntese er der fotosystem I og II, ved anoxygen er der enten eller

Question 10

Hvad sker der i det non-cykliske elektronflow (oxygen fotosyntese)?

Answer 10

Fotosystem II er rigtig god elektronacceptor, for hver foton der optages kan den optage en elektron fra det vand-oxiderende kompleks, hvor der så bliver dannet ilt og elektroner. Når systemet er exciteret vil det være rigtig god donor, elektroner sendes til quinonpulje, cytb6f, plastocyanin (PC), der sender elektron videre til fotosystem I, hvor elektronen til sidst kommer til ferrodoxin, der bruger den til at reducere NADP+ til NADPH

Question 11

Hvad sker der i det cykliske elektronflow (oxygen fotosyntese)?

Answer 11

Hvis cellen ikke har brug for mere NADPH kan ferrodoxin sende elektronen tilbage til cytb6f –> plastocyanin –> fotosystem 1 osv.

Question 12

I den oxygene fotosyntese, hvordan dannes protongradienten?

Answer 12

Dannes på 2 måder: ved splittelse af vand til ilt og protoner, der flyttes 12 protoner for hvert oxygenmolekyle, der produceres, og når plastoquinone reduceres

Question 13

Kan carbon bruges direkte fra CO2 til at danne cellemateriale?

Answer 13

Nej CO2 er den mest oxiderede form af carbon, derfor skal det først reduceres - denne reduktion kaldes for CO2 fiksering og sker i Calvin Cyklussen

Question 14

Hvem bruger Calvin Cyklus?

Answer 14

Cyanobakterier, purpur svovlbakterier, grønne planter, alger, de fleste kemolithotrofe bakterier og hypertermofile arkæer

Question 15

Hvad kræves der i Calvin Cyklus?

Answer 15

CO2, ATP, NADPH, elektroner og 2 primære enzymer - en af dem: RubisCO

Question 16

Hvad er carboxysomer?

Answer 16

Carboxysomer er proteinstrukturer der indeholder RubisCO. Kan beskytte enzymet mod reaktion med oxygen, der normalt vil prøve at konkurrere mod CO2

Question 17

Hvad bruges for at danne én glukose?

Answer 17

6 CO2, 12 NADPH og 18 ATP.

Question 18

Hvem bruger revers citronsyrecyklus? og hvad sker der og hvad kræver den?

Answer 18

Grønne svovlbakterier. Omvendt citronsyrecyklus til at reducere CO2. Kræver 4 NADPH, 2 ferredoxin og 10 ATP

Question 19

Hvad er nitrogen fiksering? og hvem bruger det?

Answer 19

Reduktion af gassen N2 til brug i cellemateriale. De fleste der bruger det er obligate anaerober.

Question 20

Nitrogen fiksering inhiberes af oxygen, hvordan kommer man uden om dette?

Answer 20

Enten ved hurtigt at fjerne oxygen ved respiration, oxygen-bindende slimlag eller ved at danne heterocyster, hvor nitrogen fikseringen sker uden ilt til stede.

Question 21

Hvad er forskellen på de elektronacceptorer, som bruges ved fermentering, anaerob respiration og aerob respiration?

Answer 21

Fermentering: intern elektronacceptor. Aerob respiration: bruger oxygen som elektronacceptor, anaerob respiration: bruger andet end oxygen som acceptor.

Question 22

Hvad er forskellen på assimilativ og dissimilativ reduktion?

Answer 22

Assimilativ: bruges til biosyntese. Dissimilativ: bruges som elektronacceptor / donor i energi konservering.

Question 23

Kort og godt, hvad er respiration?

Answer 23

En proces der konserverer energi ved at danne en iongradient, der giver energi til oxidativ fosforylering

Question 24

Oxidation i fermentering, respiration og fotosyntese?

Answer 24

Fermentering: ingen netto oxidation. Respiration: oxidation af elektron-donor. Fotosyntese: Elektron genbruges

Question 25

E-donor uorganisk/organisk i fermentering, respiration og fotosyntese?

Answer 25

Fermentering: organisk. Respiration: uorganisk eller organisk. Fotosyntese: ofte uorganisk

Question 26

E-acceptor i fermentering, respiration og fotosyntese?

Answer 26

Fermentering: intern (fra substrat). Respiration: ekstern. Fotosyntese: ingen.

Question 27

Hvordan dannes ATP ved fermentering, respiration og fotosyntese?

Answer 27

Fermentering: substratniveau fosforylering. Respiration: substratniveau- og oxidativ fosforylering. Fotosyntese: oxidativ fosforylering (fotofosforylering).

Question 28

Hvornår sker der fermentering?

Answer 28

Hvis ingen terminale elektron-acceptorer er til stede i et anoxisk miljø

Question 29

Hvordan dannes ATP ved fermentering?

Answer 29

Der dannes energirigt intermediat, fosfatbindingen herfra overføres til ADP der bliver til ATP

Question 30

Hvordan opretholdes redoxbalancen ved fermentering?

Answer 30

Ved udskillelse af fermenteringsprodukter (ofte H2, CO2 eller ethanol). Mange kan også danne acetat eller fedtsyrer, der har CoenzymA lignende intermediat - kan også bruges til at danne ATP

Question 31

Hvad er forskellen på homofermentativ og heterofermentativ lactic acid fermentering?

Answer 31

Homofermentativ: danner ét produkt ved brug af enzymet aldolase, producerer to molekyler laktat og ATP via glykose.
Heterofermentativ: danner flere produkter, ofte CO2 og ethanol. Bruger anden type pathway, danner kun 1 ATP per glukose.

Question 32

Hvordan er protongradienten med til at danne ATP?

Answer 32

Når protonerne pumpes dannes der et drejningsmoment, der medfører en konformationsændring, der gør, at en phosphatgruppe kan påsættes ADP.

Question 33

Hvilke organismer kan skifte mellem at bruge oxygen og nitrate som elektronacceptor?

Answer 33

Dette kan fakultative aerober, der foretrækker at bruge O2, men kan også bruge andre stoffer ved mangel på denne

Question 34

Hvorfor vil forskellige elektronacceptorer giver forskellig mængder af dannet ATP?

Answer 34

På grund af forskellen i reduktionspotentiale mellem donor og acceptor, jo større forskel - jo mere fri energi frigives.

Question 35

Hvad bruges som elektronacceptor i den oxygene fotosyntese og den anoxygene?

Answer 35

Ved den oxygene fotosyntese bruges vand som elektrondonor. Ved den anoxygene fotosyntese bruges andre donorer end vand - derfor dannes der ikke ilt.

Question 36

Hvem gør brug af oxygen fotosyntese?

Answer 36

Eukaryoter og cyanobakterier

Question 37

Hvem gør brug af anoxygen fotosyntese?

Answer 37

Alle andre bakterier

Question 38

Hvad er forskellen i fotosyntesen af purpur bakterier og grønne svovl bakterier?

Answer 38

Purpur bakterier: bruger kun fotosystem II. Grønne svovl bakterier: bruger kun fotosystem I.

Question 39

Hvilke to typer af lys-uafhængige mekanismer bruges oftest?

Answer 39

Der bruges oftest Calvin cyklus eller revers citronsyrecyklus