Naturstoffe

Question 1

Definieren Sie den Begriff Naturstoffe!

Answer 1

Naturstoffe kommen nur in ganz bestimmten, meist ausdifferenzierten Zellen und Geweben vor, und sind für den Organismus selbst entbehrlich. Sie können aber für das Individuum oder eine Population nützlich sein.
Sie treten zeitlich, räumlich und organismenabhängig in unterschiedlichen Mustern auf.

Question 2

Welche Funktionen können pflanzliche Sekundärstoffe (SNAPs) haben?

Answer 2

Pathogen-Abwehr Cannabinoide Cannabis sativa

Herbivoren-Abwehr Alkaloide, Bitterstoffe Papaver somniferum

UV-Schutz Carotinoide, Flavonoide Universell verbreitet

Lockstoffe Monoterpene Lamiaceae, Apiaceae

Verdunstungsschutz Suberin, Cutin Höhere Landpflanzen

Mechanische Festigung Lignin Verholzte Pflanzen

Question 3

Welche Formen der Toxizität von pflanzlichen Sekundärstoffen kennen Sie?

Answer 3

gentoxisch
chronisch toxisch
Bitterstoffe
proteinfällend

Question 4

Wie unterhalten sich „Talking Trees“?

Answer 4

Wird ein Baum von einem Fressfeind angegriffen (Blattfraß), so setzt er Pheromone in die Luft frei, auf die benachbarte Bäume (derselben Art) mit Ausbildung von Bitterstoffen u. ä. reagieren, die sie in ihre Blätter einlagern um dadurch ungenießbarer zu werden.

Question 5

Wozu dienen Kairomone, Pheromone und Allomone?

Answer 5

Semiochemikalien = Botenstoffe, die der chemischen Kommunikation innerhalb oder zwischen Arten dienen.

Kairomone: Wirken interspezifisch,
Vorteil für Empfänger

Pheromone: Wirken intraspezifisch

Allomone: Wirken interspezifisch, Vorteil für Sender

Question 6

Nennen Sie die 5 Hauptwege der Bildung niedermolekularer pflanzlicher Naturstof-fe, und nennen Sie einige Gruppen von Produkten dieser Stoffwechselwege!

Answer 6

1. Polyketid-Weg Acetat-Malonat-Weg POLYKETIDE
2. MEV-Weg Acetat-Mevalonatweg TERPENOIDE
3. MEP-Weg Methyl-Erythritol-Phosphat-Weg TERPENOIDE
4. Shikimisäureweg PHENYLPROPANOIDE
5. Alkaloid-Weg(e) ALKALOIDE

Question 7

Welche Aufgaben und Funktionen haben niedermolekulare pflanzliche Naturstoffe

Answer 7

Kommunikation, Verdunstungsschutz, Fraßschutz, UV-Schutz, Hormone

Question 8

Auf welchem Biosyntheseweg werden in Pflanzen Diterpene synthetisiert?

Answer 8

MEP-Weg

Question 9

Welche Terpenoidgruppen werden auf dem MEV-Weg, welche auf dem MEP-Weg ge-bildet?

Answer 9

MEV: Sesquiterpene, Triterpene, Polyterpene, Steroid
MEP: Phytol, Carotinoide, Isopren, Monoterpene, Diterpene, Plastochinon-9

Question 10

Zu welcher Gruppe der Terpenoide zählen die Cardenolide?

Answer 10

Steroide

Question 11

Was entsteht, wenn Digitoxin sowohl 12-hydroxyliert als auch 16’-O-glucosidiert wird.

Answer 11

Desacetyllanatosid C

Question 12

Was versteht man unter Biotransformation

Answer 12

Bei der Biotransformation wandeln Lebewesen Stoffe, die sie nicht ausscheiden können in ausscheidbare Stoffe um.

Question 13

Nennen Sie ein typisches pflanzliches und ein pilzliches Sterol!

Answer 13

Pflanze: Stigmasterol –> Olivenbaum
Pilz: Ergosterol –> Mutterkorn

Question 14

Nennen Sie einige Alkaloid-Grundbausteine!

Answer 14

Pyridine, Piperidine, Purine, Indole, Steroide

Question 15

Aus welchen Bausteinen sind die Benzylisochinolin-Alkaloide aufgebaut?

Answer 15

Tyrosin, Dopamin

Question 16

Zu welcher Alkaloidgruppe zählt das Atropin?

Answer 16

Tropan

Question 17

Nennen Sie Sekundärstoffwechselwege auf denen phenolische Substanzen gebildet werden können!

Answer 17

Shikimisäure-Weg, MEP-Weg, Polyketid-Weg

Question 18

Nennen Sie ein Beispiel für einen Naturstoff mit Phenylpropan-Struktur und eine Phenolcarbonsäure

Answer 18

1. Lignin

2. Shikimisäure

Question 19

Wie heißt das Eingangsenzym der Flavonoid-Biosynthese und welche Bausteine wer-den dabei miteinander verknüpft?

Answer 19

Chalkonsynthase (EC 2.3.1.74)

Question 20

Nennen Sie ein Beispiel für ein Enzym der Chalkonsynthase-Superfamilie, das kein Chalkon liefert!

Answer 20

Acridonsynthase (EC 2.3.1.159)

Question 21

Was ist Lignin und wo ist es lokalisiert?

Answer 21

Lignin ist ein phenolisches Makromolekül (Biopolymer) in der pflanzlichen Zellwand (Sklereide, Verholzung des Xylems)

Question 22

Was sind die Bausteine des Lignins

Answer 22

Monolignole (Alkohole)

Question 23

Auf welchem Biosyntheseweg werden sie angeliefert?

Answer 23

Shikimisäure-Weg

Question 24

Welche Enzyme verknüpfen die Monolignole zu Lignin

Answer 24

Die Polymerisierung ist bis heute (2018, Januar) noch nicht geklärt, und ebenso wenig, welche Enzyme an der Polymerisation beteiligt sind.

Question 25

Wie heißt das Eingangsenzym der Lignin-Biosynthese und welche Reaktion wird ka-talysiert?

Answer 25

Grundlegend ist die Reaktion von Phenylalanin zu Zimtsäure (Produktion von Phenylpropenkörpern). Daher (siehe auch Frage 20):
Phenylalanin-Ammoniak-Lyase = PAL