VO Flashcards
was kann in die zelle rein?
kleine hydrophobe moleküle, unpolare, benzole
was kann nicht rein?
polare, große, ionen (glycerol, ethanol, AS, Glucose, Nukleotide,…
welche arten von Transporter gibt es? welche unterschiede?
Proteintransporyer, Kanalproteine
hohe selektivität, schnell
wo sind Membrantransporter?
in allen zellulären membranen
beschreibe aktiven transport
primär aktiven transport: direkte hydrolyse von ATP/Pyrophosphat(pflanzen) Energie f. Transport
2nd aktiv: direkte Hydrolyse v. ATP erzeugt Ionengradient für Energie
beschreibe passiven Transport
Transport dem elektrochem. Gradienten entlang
Euchromatin vs. Heterochromatin
Euchromatin: uncoild form, transkriptionell-aktiv,
Heterochromatin: dunkel, dicht, coiled, transkriptionell inaktiv LADs-> enge assoziation mit Kernlamina transkrip. aktiv
Mitochondrien Funktionen?
beta-oxidation, detoxifikation Ammoniak, Ceramid und Lipidsynthese, AS Synthese, Fe-S Clusterbildung, Ca und Fe speicherung, Thermoregulation, Metabolismus Neurotransmitter und Cholesterin, Zellatmung
Raues ER vs glattes Fktn.
rau: mit Ribosome, -> Proteinsynthese und faltung
glatt: Fettsäuren- Membranlipid und Steroidsynthese
immer eng assoziiert mit Golgi
Kontakt zu Lysosom EZM und Plasmamembran
Segregation vs. Sekretion
Segregation bei ER: bau vesikel und Golgie Sekretion verpackt sie in Vesikel und schickt sie zu plasmamembran
wie funktionieren Transporter?
sie streben das GGW an der Entropie entsprechend, dem elektrochem. Gradienten nach ->passiv oder aktiv mit Energieinvestition
wie funktioniert elektrochem. gradient
mit membranpotential-> neg. Ladung innen, p+ drausen und bei eukaryoten mit Na+ raus,K+ rein
wie funktioniert K/Na ATPase?
Na+ bindet an Na/K pumpe, phosphoriliert ATP zu ADP (und bindet phosphat) -> triggert Konformationsänderung Na wird entbunden-> nun aus cytosol in extrazellulären raum, K wird gebunden, dephosphoriliert und K kommt ins cytosol
genauer verhältnis des transportes na und k der pumpe
3Na + werden aufgenommen, nach phosphorilierung abgeg3ben und 2K+ kommen ins innere -> Ladungstrennung->Energetisierung der Membran
Arten der Transporter
Uniport, Symport mit co-transported ion, Antiport co-transported ion kommt nach außen während anders nach innen gelangt siehe Na K
zsmhang Na und Glucose
passiver glucose transport ins extrazellulare durch glucose na symport-> 2Na pro Glucose
Na folgt dem elektrochem, Gradient
unterscheid zw. membrantransport pfl. und tiere
Tiere: Na - K+ ATPase, Na Symport
pfl.: H+ Atpase, H+ symport und extrazellulär angesäuert um AS und Zucker über p+ transport über Membran zu transportieren
Transport f. Muskelzellen
Ca2+-ATPase funktioniert wie Na/K ATPase
ABC-Transporter? und arten/bsp?
primär aktiver Transporter
extrem unspezifisch-> kann extrem unterschiedliche Substrate transportieren
in Krebszellen MDR1 verhindert Chemotherapie-> wirkt auf schnellwachsende Z.-> ABC hoch exprimiert pumpt chemo raus
Pflanzen: Import in Vakuolen-> schwermetalle/schadstoffe in ladwirtschaftlicher sicht
in bakterien f. Vit. B12 Import
Osmose regulatoren
bei uns GGW der ionen wird angestrebt deshalb platzt Z. nicht
Aquaporine für schellen ausgleich des osmotischen Potentials
bei pfl. fette zellwand
bei protozoen kontraktile vakuolen
wie kann man Ionenkanäle entfernen bzw. deren strom messen?
glaskapillare mit winziger öffnung wasser fülln und unterdruck und dann kann man ihn rausreißn und strom messen
welche verschiedenen Ionenkanäle gibt es und wann öffnen sie sich?
Spannungsgesteuerte: U muss sich ändern
Ligandgesteuerte (extra/intra): e: mit andocken v. Neurotransmitter z.b. Acetylcholin; i: mit andocken v. 2nd messenger z.b. cAMP
stressgesteuerte: mechanischer Reize
Funktion der Ionenkanäle
Transport v. Ionen, haben Selektivitätsfilter: Hydrathülle um Ion wird abgestreift und durch partielle Ladungen (wenn d stimmt) von Carbonylgruppe kompensiert-> K+ gr. als Na td kann Na nicht durch weil nicht passender d= keine Ladungskompensierung
wie sieht das Membranpotential aus
innen mehr - außen mehr +
wie werden die 70mV Membranpot. erreicht?
wenn K+ rausströmen wir Membranpot. negativer ->Na+ rein
welche Membranzustände gibt es?
geöffnet polarisiert, geschlossen depolarisiert und refraktärphae depolarisiert
Funktion der Refraktärphase
verhindert dass signal zurück läuft
Membranfläche zu volumen bakterien vs. eukaryoten
membranfläche zu V verglichen mit Bakterien um Faktor 10 schlechter
innere Membransystem notwendig für ersatzmembrane mit biochem. Prozesse/Kompartimierungen
lysosome
nicht in pflanzen!
ER-Membran
geht in Kernhülle über, macht über Hälfte der gesamten Membranmenge einer eukaryotischen Z. aus, Plasmamembran sehr klein aba sehr wichtig als kontaktstelle zu Nachbarzellen->enthält Transportproteine und Rezeptoren
wie ist kernhülle der eukaryotischen Z. entstanden?
membrangebundene Ribosome wurden im laufe der evolution teil des ERs
summe der membranumschlossenen kompartimente
46% d. ZellVs
Volumen der Organellen
Cytosol 54%, M. 22%, ER 12%, ZK 6%, Golgi 3%, Lysosome, Perixosome und Endosome 1%
Kernporen
Kernporenkomplex aus 50-100 versch. Proteine, 30× größer als Ribosome, selektiver Transport
wie funktioniert aufnahme in den kern durch kernpore?
geeignete Proteine mit Signal werden von Fibrilem detektiert und in Kern transportiert
5 basische AS nötig! f. Bindung an Rezeptor Bindung v. GTP f. Trennung, Importin zurück; im Cytoplasma P¡ abgespalten
wie verlauft Export mRNAs ins Cytoplasma?
Kernpore mit Hilfe v. Proteinen-> Proteinaustausch
wie kann man Import/Translokation v. Proteinen studieren?
Zellfraktionierung, Proteinimport Assays mit (radioaktiv)-markierten Proteinen, Fusionsproteine mit fluoreszierenden Proteinen, Mutanten mit gestörter Proteintranslokation
wie verläuft Zellfranktionierung?
Zentrifuge-> z.b. tierisches gewebe wird homogenisiert durch Reibungsenergie wird bei versch. v und zeit verschiedes rauskommen o. durch Dichtegradienten-Zentrifugation -> Zuckerlösung weil dichte nicht wie bei h20 bei 1 liegt
wie verläuft proteinimport assays mit radioaktiv markierten proteinen?
proteine radioaktiv markiert eines mit signal sequenz-> wird in die membran aufgenommen-> proteasen können es nicht angreifen nur mit detergenzien, rote sequenz nach import abgeschnittn-> man sieht auf gel es ist kl.
GFP
zellulärer marker um andere Proteine sichtbar zu machen
wie wurden hitzeschockproteine aufgeklärt bzw. Proteinsekretion?
temperatursensitive hefemutanten: wachsen normal bei 25° bei 35° zeigen defekte
was benötigt man f. sortieren von proteine?
signal, rezeptor, energie für transport und molekulare maschine f. Translokation weil membrane sehr hydrophob deshalh eigene proteine/komplexe dafür notwendig
Proteintransport in der zelle
Proteintranslation in Ribosome-> Cytoplasma-> M./C./P./N.
-> ER-> Golgi/Vakuole/L./sekretorische Vesikel/Plasmamembran
Nukleus: im Cytoplasma translatiert, 5 basische AS als signal
ER: werden IMMER vesikelt/sekretiert
Signalpeptide ER
hydrophobe AS, Signalzequenz,
Ribosom mit Polypeptidkette und Signalsequenz-> andocken an SRP-> dockt an SRP rezeptor an und wird entfernt, im translokationskanal proteinfaden durchgefädelt, signalpeptid abgespalten protein im lumen
Integration v. Proteinen mit einer Transmembrandomäne
hydrophobe stopsequenz bleibt hängen-> Transmembranprotein
typ 2 Membranproteine
keine N-terminale Signalsequenz aber interne start transfer sequenz, N-Terminus in Cytoplasma
welches signalpeptid für Kern-Import?
5 basische AS (stelle variabel)
signalpeptid f. Kern-Export
5 hydrophobe AS alternierend
Signalpeptid f. Mitochondrien-Import
amphipatische Helix hydrophob/basisch, N-terminus
Signalsequenz Plastiden-Import
Ser/Thr reich rest unklar N-terminus
Signalpeptid Peroxisom-Import
SKL am C-terminus-> Ser-Lys-Leu-COO-
Signalpeptid ER-Import
hydrophobe alpha-Helix, N-Terminus auch im protein möglich
Rücktransport-ER Signalpeptid
KDEL am C-Terminus -> Lys-Asp-Glu-Leu-COO-
welche organellen entfernen Signalpeptid nach aufnahme nicht?
Peroxisom, Nucleus
Vorhersagen Proteinlokalisation Chloroplasten, Mitochondrien
Chloroplasten unter 10% und Mitochondiren unter 1,5%
Wie funktioniert Proteinimport in Mitochondrien?
Präkursionsprotein Signalsequenz bindet in Rezeptor-Protein-> entfaltung mit Hilfe Chaperone/Hscs (ATP!)-> in Protein-Translokationskanal -> Tom und Tim in Mitochondrien-Matrix, Signalpeptid abgespalten-> reifes Protein wieder korrekt gefaltet(ATP!)
wie viele mitochondriale Lokalisationen gibt es?
nicht nur eine
was brauchen Trans-Membranproteine
min. 1 hydrophobe Stop-transfer Sequenz
proteinimport Plastide
ähnlich zu M. nur mit TOC und TIC
was kann bei der proteinfaltung passieren?
korrekte Faltung ohne Hilfe, korrekte Faltung mit Hilfe v. Chaperone, inkorrekte Faltung werden von Proteasome gefressen, proteine falsch gefaltet und werden v. Z. nicht erfasst
Chaperone HSPs
Einzelproteine mit unterschiedlichen Molekulargewicht, größere Komplexe= Chaperonine , in allen Zellkompartimenten, helfen bei Faltung brauchen sehr viel ATP
wo werden Proteine synthetisiert?
alle werden im Cytosol synthetisiert
Proteinimport Peroxisom
am C Terminus SKL (Ser-Lys-Leu)
Signalpeptide werden nicht abgespalten, Import an Rezeptor korrekt gefaltet, Rezeptor dann wieder ins Cytosol
worauf beruht zellfranktionierung?
auf Prinzip größe, dichte
