Prokaryotische Zellbiologie: bakterielle Zellhülle

Question 1

Unterschied Gramnegative und grampositive Bakterien

Answer 1

Hauptunterschied:
negative haben eine äußere Membran und innere
Lipopolysaccharid als wichtige Komponente der äußeren, Porine auch

Grampositive haben inneren Membran und innere Zellwand

Question 2

Grundstrukturen der bakteriellen Zellhülle

Answer 2

 Cytoplasmamembran
 Zellwand
 Periplasma von Gram-negativen
Bakterien
 Äußere Membran von Gramnegativen
Bakterien
 Kapseln und andere
Oberflächenstrukturen

Question 3

Cytoplasmamembran: Aufbau

Answer 3

Cytoplasmamembran
* Doppellipidschicht:
2 Reihen an Phospholipiden: jeweils hydrophile “Köpfe” zeigen nach außen an beiden Seiten, hydrophobe “Schwänze” nach innen
* Membranproteine
* Lipidstrukturen (Archaea besitzen Etherbindung
—> resistenter gegen Hydrolyse,
einige Archaea besitzen Lipideinzelschicht)

Question 4

Cytoplasmamembran: Funktion

Answer 4

Funktionen:
* Permeabilitätsbarriere —> Barriere für polare
Moleküle, verhindert das Auslaufen und wirkt als selektive Barriere für den Transport von Nährstoffen in der Zelle und aus der Zelle hinaus

• Proteinverankerung —> Membran ist der Sitz vieler Proteine, die an Transport, bioenergetischen
  Vorgängen und der Chemotaxis
  beteiligt sind
• Energiekonservierung —>
  Ort, an dem die
  protonenmotorische Kraft erzeugt und verbraucht
  wird (innen negativ, außen positiv geladen)

Question 5

Cytoplasmamembran von Archaen

Question 6

Prozesse in/an der Cytoplasmamembran

Answer 6

• Zellwandsynthese
• Flagellum (Beweglichkeit)
• Nährstoffaufnahme z.B. Lactose-Protonen Symporter, Proline Importer
• Molekül-Export (Na+ (Ca2+) Exporter)
• Atmungskette (NADH Dehydrogenase, Fe-S Proteine, Cytochrome)
• ATP-Synthese (FoF1 ATPase)

Question 7

Aktiver Membrantransport: was ist es

Answer 7

Transport gegen ein Konzentrationsgefälle
unter Verbrauch von Energie!

-> getrieben durch protonenmotorische Kraft

-deutlich schnellere Alternative zur Diffusion

Question 8

Arten des Aktiven Membrantransports

Answer 8

-Einfacher Transport: getrieben durch protonenmotorisch Kraft
(Uniporter, Antiporter, Symporter)

-Gruppentranslokation:
chemische Veränderung der transportierten Verbindung, energetisch getrieben durch Phosphoenolpyruvat (genauer?)
—> Phosphorylierung stellt Energie
für Transport bereit

-das ABC System: Periplasmatische Bindeproteine sind daran beteiligt und die Energie stammt von ATP (genauer?)

Question 9

Gramnegative Bakterien

Answer 9

von außen nach innen:
Lipopolysaccharide aus O-Kette+Core+Lipid A

dann äußere Membran mit Porinen und OmpA

dann periplasmatischer Raum mit Mureinen

dann Cytoplasmamebran aus Lipiddoppelschicht

Question 10

Zellwand (Peptidoglykan, Murein): Funktion

Answer 10

stabilisierende und schützende Exoskelettstruktur

• Stabilität/Schutz: Zelle würde ohne Zellwand platzen durch hohen intrazellulären Druck
• Formgebung: kompensiert die Flexibilität der Phospholipidmembran
• Unbegrenztes Wachstum: muss sich ständig vergrößern und teilen
  —> ist ein stoffwechselaktives Kompartiment