Molekulare Motoren

Question 1

Was sind Molekulare Motoren?

Answer 1

-

Question 2

3 Arten von Motoren mit Beispiel

Answer 2

-

Question 3

Energies are quantified in kBT units. What is it equal to?

Answer 3

pN nm (Piconewton (forces) nanometer (distance)

Question 4

Cytoskelet Motoren besteht aus zwei Domaine. Was sind die?

Answer 4

2 Motor head domains | Cargo binding tail domain (neck inbetween)

Question 5

Kinesin und Dynein sind zwei Klassen von Zytoskelett-Motoren. Woran binden sie vorwiegend und in welche Richtung laufen sie? Wie hießt diese Transport?

Answer 5

Anterograde and Retrograde Transport

Question 6

What and how is a microtubule made upof?

Answer 6

-

Question 7

How is the polarity of the microtubule oriented?

Answer 7

-

Question 8

Where is ATP hydrolysed in Kinesin and what does result

Answer 8

Motordomäne hydrolysiert ATP (ATPase) – läuft dann durch Konformationsänderung.

Question 9

Mittels Experimente mit optischen Pinzette wurde die Schrittweite von Kinesin mit 8 nm ermittelt. Weiterhin ist auch die Rückhaltekraft (“Stall force”) mit 7 pN ermittelt. Beschreiben sie anhand einer Skizze, wie die Schrittweite ermittelt werden kann, und wie ein ungefährer Verlauf einer Distanz vs. Zeit Kurve aussieht. (4P)

Answer 9

Notes

Question 10

What is the proportionality with increasing [ATP] and increase load on kinesine velocity

Answer 10

ATP increase - velocity increases until saturation point

Load increase: Velocity decreases

Question 11

Berechnen die Effizienz dieses molekularen Motors unter der Annahme, dass die Hydrolysierung eines ATP Moleküls eine Energie von 70 x 10-21 J freisetzt. 7 pN | 8 nm

Answer 11

F(stall)d/nG(ATP)

nano -9
Pico -12

Question 12

Beschreiben sie die Funktionsweise der F0F1 ATPase und erklären sie die Bedeutung für den Energiehaushalt der Zelle.

Answer 12

-

Question 13

2 Arten von Dynein nennen und wo findet man die

Answer 13

NOTES

Question 14

Organellen werden von Stroma hin und her bewegt und danach nur hin. Welche Motoren sind beteiligt und welche Bestandteile?

Answer 14

-

Question 15

Optical trapping assay for Dynein

Answer 15

Notes

Question 16

What does Myosin V bind to and which direction does it move in ?

Answer 16

Actin | towards + end

Question 17

NOT FOUND IN VL 4

Answer 17

Kraftmessung von Myosin V mit Optische Pinzette / Optische Falle [Zusammenfassung PAGE 10]
Actin Filaments

Question 18

METHOD OF KINESINE MOVEMENT? (Zusammenfassung PAGE 8)?

Method of Dynein movement (VL 4 SLIDE 42)?

Answer 18

Needed?

Question 19

Das Space Shuttle hat eine Startmasse von etwa 2050 t und bringt eine maximale Schubkraft von etwa 30 MN. Die Masse eines Kinesins soll mit etwa 200.000 Dalton angenommen werden. Kinesine ko ̈nnen eine Kraft von etwa 6 pN aufbringen.

a) Setzen Sie die Kraft und die Masse ins Verha ̈ltnis und vergleichen Sie.
b) Wie viele Kinesine wa ̈ren no ̈tig, um einen Menschen mit der Masse m = 60 kg zu heben?
c) Die ISS befindet sich in einer Ho ̈he von etwa 400 km. In einem Flug kann das Space Shuttle etwa 16 t zu ihr transportieren. Wie viel Energie ist dazu no ̈tig? Vernachla ̈ssigen Sie den Treibstoffverlust. Wie viele Kinesine wa ̈ren no ̈tig, um die gleiche Masse zu transportieren. Wie groß ist hier die no ̈tige Energie? Woraus mu ̈sste die Verbindung zwischen der ISS und der Erde bestehen, damit Kinesine arbeiten ko ̈nnen?
d) Welche weiteren molekualaren Motoren kennen Sie? Nennen Sie Gemeinsamkeiten und Unterschiede!

Answer 19

Übung 1 FRAGE 4 (Antworten in BP Übung PDF)