VL 8 Flagellen Flashcards

1
Q

Cilien der Eukaryoten

A
  • > Ruderbewegung
  • Mikrotubulus: 9 Doppeltubuli + 2 zentrale Tubuli
  • Dynein bewegen sich auf Mikrotubulus -> Biegen (+ATP)
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2
Q

Schwärmen von Bakterien

A

Z.B. Proteus mirabilis

  • Auf Oberflächen: Schwärmen oder “Rafting”
  • Bildung langer Zellfilamente
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3
Q

Schwimmen mit Flagellen

A

Plaktonische Zellen-> Schwimmen

schnelle Fortbewegung: 20-100 µm pro Sekunde

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4
Q

Bakterien mit Flagellen

A
Vibrio: monopolar,monotrich
Pseudomonas :monopolar, polytrich
Chromatium  :monopolar, polytrich
Thiospirillium :monopolar, polytrich
Spirillum: bipolar polytrich (amphitrich)
Proteus: petritrich
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5
Q

Nachweis Flagellenbewegung

A
  • Studieren mit anhaftener Zelle (thethered cells)
  • Objektträger mit Antikörper gegen Flagellenprotein Flagellin
  • Zellen haften an Oberfläche
  • Rotation dreht die Zelle
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6
Q

Counter clockwise-Rotation

A
  • Flaggellenbündel

- Bakterium schwimmt vorwärts

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7
Q

Clockwise-Rotation

A
  • einzelne Flagellen verteilt ums Bakterium herum
  • Bakterium taumelt
  • 1/10 s bis wieder Flagellenbündel
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8
Q

Stoffgradientabhängigkeit des Schwimmen

A

ohne Stoffgradient: Schwimmen+ Stochastisches Taumeln

mit Stoffgradient: Schwimmphasen sind verlängert -> Bewegung zum steigenden Gradient hin

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9
Q

Wie steuert ein Bakterium sein Schwimmverhalten ?

A
  • Wahrnehmung von Umweltreizen (Sensorik)
  • Weiterleitung an Flagellen (Signaltransduktion)
  • Schaltung der Flagelle (CW-CCW,langsam/schnell)
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10
Q

Aerotaxis

A

Reiz durch Sauerstoff

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11
Q

Phototaxis

A

Reiz durch Licht

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12
Q

Magnetotaxis

A

Reiz durch Magnetfeld

  • Orientierung am Erdmagnetfeld
  • Schwimmen zum Seegrund (anoxisch)
  • Magnetit (Fe3O4) in Magnetosomen
  • in Phospholipidvestikel eingeschlossen
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13
Q

Thermotaxis

A

Reiz durch Temperatur

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14
Q

Umweltreize

A

=Taxien
Sensiert über Rezeptoren, SIgnale werden an Flagelle weitergeleitet
Nachweis über: Lockstoff- oder Schreckstofftest

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15
Q

Sensorik bei Bakterien

A

1.Rezpetoren zur Wahrnehmung von Umweltreizen
=MCPs (Methyl-accepting Chemotaxis Proteins)
2.Che-Proteine werden abhängig von Umweltreizen modifiziert
Rezeptoren: Tar, Tsr, Tap, Trg, Aer
3.Motor

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16
Q

Chemotaxis-Rezeptoren

A
  • MCPs in Cytoplasmamembran
  • sehr regelmäßige Anordnung
  • bevorzugt am Zellpol
  • bis zu 10000 Moleküle
17
Q

Chemmotaxis- Rezeptoren Aufbau

A

Sensordomäne -> Bindet Lockstoff/Schreckstoff
-Binding Proteins und Small Molecules
Membran
HAMP Domäne-> Input/ Output Control
Methylierungsdomäne-> Sensivität durch Methylierung beeinflusst: CheR,CheB binden , Kontrolle CheA-Aktivität
-Modification sites
Signaldomäne->Interaktion mit CheW-CheA
-Trimer contacts CheW binding, CheA control

18
Q

Sensitivität der Rezeptoren

A
  • CheR(Methyltransferase) überträgt Ch3 auf Repellent
  • CheB wird durch CheA zu CheB-P (10 mal aktivere Demethylase
  • CheB-P nimmt Ch3 vom Attractant auf
19
Q

Demethylierung durch CheB

A
  • deaminiert/demethyliert EQEQ zu EEEE, negative Ladung, weniger dicht gepacktes MCP
  • > OFF
20
Q

Methylierung durch CheR

A

CheR methyliert EQEQ -> Neutral in Ladung, dichter gepackt, Kinase aktive ->ON

21
Q

Signalübertragung

A

Rezeptor –> CheA Kinase -> CheY-P= Taumelsignal -> Flagelle taumelt

22
Q

Mycoplasma mobile

A
  • Mitglied der Mollicutes
  • Fisch- Parasit, keine Zellwand
  • Gleitapperat auf Zellpberfläche
  • gleitet auf Glas, Plastik, Tierzellen
  • Geschwindigkeit 2-4 µm/sec
23
Q

Gleitproteine Mycoplasma mobiles

A

Gleitproteine : Gli123, Gli521 + Beiprotein Gli 349

Etwa 450/Zelle

24
Q

Gleitproteine Mycoplasma mobiles

A

Gleitproteine : Gli123, Gli521 + Beiprotein Gli 349 epimolare Menge
Etwa 450/Zelle
->Befestigt an Cytoskelett Struktur

25
Q

Allgemeine Infos Bakterienflaggelen
E.coli
Salmonella

A
  • 4 bis 6 Flagellen, bis 15 μm
  • lang -Arbeiten wie eine “Schiffschraube”
  • Antrieb über proton motive force (PMF)
  • Etwa 12.000 Umdrehungen pro Minute -Zelle bewegt sich mit 25 μm/ sec
  • 2 Drehrichtungen: CCW und CW
26
Q

Flagelle (Aufbau)

A
  1. Basalkörper (Funktionseinheit, die vom Cytoplasma, bis in die LPS der Äußern Membran.
  2. Haken
  3. Filament
27
Q

Basalkörper (Aufbau)

A

Cytoplasma: C-Ring besteht aus FilN und FilM (Schalter)

                 FilG (Rotor)
                 MS-Ring aus FilF und FinG in Cytoplasmamembran Stator aus MotAB (Motor) in Murein-Schicht: P-Ring  in LPS  L-Ring
28
Q

Flagellenmotor (Aufbau)

A

MotA4 MotB2-Komplex = Antrieb der Flagelle

  • 8-10 MotAB-Komplexe um FliG-Ring angeordnet; bilden Protonenkanal
  • Protonenstrom durch MotAB bewirkt Drehung des FliG-Rings, dadurch bewegt sich gesamte Flagelle
29
Q

Flagellenmotor (Physiologische Eigenschaften)

A
  • Temperatur beeinflusst Leistung nicht:
    bei 5 – 40°C schwimmt E. coli mit gleicher Geschwindigkeit!
  • pH-Wert der Umgebung: beeinflusst Leistung nicht
  • Viskosität der Lösung: z.T. andere Flagellen gebildet
30
Q

Flagellenmotor (Technische Daten)

A

Arbeitsspannung: 125 - 160 mV (Membranpotential)
Energieverbrauch: 1.200 Protonen / Umdrehung (70 H+ pro Generator kalkuliert)

Höchstgeschwindigkeit: 25 μm/sec (90.000 μm/h)

31
Q

Flagelle Filament (Aufbau)

A

Filament besteht aus 11 FilC-Filamenten
Diese Filamente werden durch den Rotor und Haken transportiert um das Filament aufzubauen. (Typ III-Sekretionssystem)

Obendrauf ist eine Kappe, die hat 5 Beine

32
Q

Flagelle (Info)

A
  • Flagelle arbeitet wie Schiffschraube
  • 20 Proteine am Aufbau beteiligt
  • Antrieb: über Protonengradient (PMF)
  • Che-System überträgt Umweltreiz bei der Chemotaxis
  • CheY- P bestimmt die Drehrichtung der Flagelle bei E. coli
33
Q

Gli123

A

innen an der Zellmembran mit P42 (ATPase->Motor)

Ankerprotein, Montage

34
Q

Gli521

A

Gangschaltung, außen an der Zellmembran

35
Q

Gli349

A

Beiprotein

36
Q

Gleiten Mycoplasma mobiles

A

Pull->Return->Release
Pull(Stroke): Gli521 zieht an Beinprotein, Beinprotein bewegt sich
Return: Durch ATP Umsatz am Gli123 Verlängerung von Gli521
Release: Beinprotein löst sich

37
Q

Übersicht Geschwindigkeit verschiedener Bewegungsarten

A

Schwimmen Flaggen 20-100µm/s
Ziehbewegung Typ iV Pili 1-2 µm/s
Gleiten Mycoplasma Gleitmaschine mit Gleitprotein 1-2 µm/s
Gleiten Myxococcales Tpy IV Pili, Gleistoffe 1-2 µm/MINUTE