zellbiologie_ss-17_zweiter-termin

Question 1

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen. 1) Prenylierte Proteine können {ein | zwei} Prenylreste besitzen. 2) Die stabile Verankerung palmitoylierter Proteine in der Membran {erfodert keine weitere Lipidierung | kann in Kombination mit Myristoylierungen erfolgen | kann in Kombination mit Farnesylierungen erfolgen}. 3) Die Bindung myristoylierter Proteine an Membranen wird reversibel über {ionische Wechselwirkungen | Disufidbrückenbildung | zusätzliche Modifikation mit GPI‐Ankern} stabilisiert. 4) GPI‐Anker besitzen {Sulfatzucker | Mannosen | keine Zuckerstrukturen}. 5) Ihr Lipidanteil enthält {Fettsäuren | Prenylreste | beides}.

Answer 1

1) ein, zwei 2) kann in Kombination mit Myristoylierungen erfolgen 3) ionische Wechselwirkung 4) Mannosen 5) Fettsäuren

Question 2

Welche Aussagen sind richtig? Ja/Nein 1) Das 26S Proteasom hydrolysiert ATP. 2) Seine 19S cap‐Untereinheit besteht aus 5 Polypeptiden. 3) Die direkte Bindung der lid‐Region an das 20S core‐Partikel ermöglicht den Zutritt des abzubauenden Polypeptids zu den katalytischen Zentren. 4) Die 11S cap‐Untereinheit enthält ATPasen des AAA‐Typs.

Answer 2

1) Ja 2) Nein 3) Nein 4) Nein

Question 3

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen. 1) Ig‐CAM sind Zelladhäsionsmoleküle, die {nie | selten | fast immer} mit dem Zytoskellet verbunden sind. 2) Integrine können {Cadherine | Selectine | Mucine} binden. 3) Gap junctions erlauben den Transport von Molekülen bis zu einer Größe von {1 kDa | 10 kDa | 50 kDa}. 4) Hemidesmosomen verbinden {Mikrofilamente | Mikrotubuli | Intermediärfilamente} mit der Basalmembran. 5) Bei der amöboiden Bewegung von Zellen polymerisiert das Aktin {in der Nähe des Zellkerns und schiebt dabei das Führungsende der Plasmamembran nach vorn. | unmittelbar am Führungsende der Plasmamembran. | Es erfolgt keine Polymerisation, sondern ein Vorwärtsschieben fertiger Mikrofilamente mittels Myosinen.}

Answer 3

1) selten 2) Selectine, Mucine 3) 1 kDa 4) Intermediärfilamente 5) unmittelbar am Führungsende der Plasmamembran

Question 4

Welche Aussagen sind richtig? Ja/Nein 1) Die bei der Bildung von Disulfidbrücken anfallenden Elektronen werden in die Atmungskette eingespeist. 2) Das Zytoplasma ist so stark reduzierend, das sich nie Disulfidbrücken zwischen Cysteinen ausbilden können. 3) Der Abbau von falsch gefalteten Proteinen des ER erfordert in vielen Fällen deren Modifikation mit Ubiquitin. 4) Bei mehreren Signalwegen, die zur Anpassung der Proteinbiosynthese am ER an die Größe des ER oder seine Faltungskapazität beitragen, erfolgt die Freisetzung des Signalmoleküls über Intramembranproteasen des Golgi. 5) Die Systeme der „unfolded protein response“ verhindern in jedem Fall, dass eine Zelle, die mehr Protein am ER synthetisiert als dieses zu falten vermag, in die Apoptose geht.

Answer 4

1) Nein 2) Nein 3) Ja 4) Nein 5) Nein

Question 5

a) Nennen Sie vier interne Modifikationen an Proteinen, die im Zytoplasma erfolgen und zu einer Vergrößerung des Molekulargewichtes führen. 1. 2. 3. 4. b) Nennen Sie zwei grundsätzliche Eigenschaften des Zytoplasmas und der darin ablaufenden Proteinbiosynthese, die die Faltung von Proteinen negativ beeinflussen können. 1. 2.

Answer 5

a) 1. Acetylierung 2. Methylierung 3. N-Phosphorylierung 4. Nitrosylierung b) 1. reduktive Umgebung erschwert Disulfidbrückenbildung 2. andere Proteine fördern Aggregate In SS11 Musterlösung: 1. Molecular Crowding 2. Polysomen

Question 6

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Antworten. 1) Der Transport von etwa 65 kDa großen Proteinen in den Zellkern erfolgt {immer | oft | nie} mit Hilfe von Importinen, wobei die Proteine in der Regel {nicht | immer} in einer entfalteten Konformation vorliegen. 2) Der Transport von RanGDP in den Zellkern {erfolgt nur | wird beschleunigt | erfolgt nie} mit Hilfe eines Importfaktors. 3) Die GTPase‐Aktivatoren der RanGAP‐Gruppe sind während der Mitose {an die DNA gebunden | im Zytoplasma verteilt | an der Plasmamembran gebunden}. 4) Im Lumen des ER lokalisierte, peripher mit der inneren Kernmembran verbundene Proteine werden {im Zytoplasma synthetisiert und dort durch die Membran transloziert | im Kern synthetisiert und dort durch die Membran transloziert | im Zytoplasma synthetisiert, durch die Kernpore in den Kern transportiert und im Kern post‐translational durch die Membran transloziert}.

Answer 6

1) oft ; nicht 2) wird beschleunigt 3) im Zytoplasma verteilt 4) im Zytoplasma synthetisiert und dort durch die Membran transloziert

Question 7

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen. 1) Ein wichtiges Merkmal einer Signalsequenz sekretorischer Proteine ist {die Bildung einer amphipatischen Helix | ein mindestens 7 Aminosäuren langer hydrophober Abschnitt | eine Schnittstelle für die Signalpeptidase am C‐Terminus der Signalsequenz}. 2) Der SRP‐Rezeptor der Eukaryonten ist ein {Riboproteinkomplex | ein Komplex aus zwei Proteinen | ein monomeres Protein}. 3) Der SRP‐Rezeptor besitzt {eine | zwei} GTPase‐Domainen und bindet an SRP mit hoher Affinität in Gegenwart von {GTP | GDP | GDP+Pi}. 4) Typ IV Membranproteine besitzen eine tail‐anchor Sequenz und benötigen für ihre Membraninsertion in der Regel {SRP | ein Sec61‐haltiges Translokon | luminales Kar2p | ATP}.

Answer 7

1) ein mindestens 7 Aminosäuren langer hydrophober Abschnitt, eine Schnittstelle für die Signalpeptidase am C-Terminus der Signalsequenz 2) ein Komplex aus zwei Proteinen (ich meine Riboproteinkomplex -, siehe https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3805129/) 3) zwei ; GTP 4) ATP

Question 8

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Antworten. 1) Einzelkettige Lipide mit großen Kopfgruppenflächen bilden bevorzugt {Micellen | Vesikel | planare Bilayer}. 2) Die Anwesenheit von Cholesterol in Lipidbilayern {hemmt die Beweglichkeit der Fettsäureseitenketten | vermindert die Schmelztemperatur (TM) von Sphingolipiden | überführt die Doppelbindungen von Fettsäureseitenketten von der trans in die cis Konfiguration}.

Answer 8

1) Micellen 2) hemmt die Beweglichkeit der Fettsäureseitenketten

Question 9

a) Ist die folgende Aussage richtig oder falsch? „Alle Kompartimente der Zelle sind durch vesikulären Transport miteinander verbunden.“ …………………………………. Begründen Sie! b) Nennen Sie zwei wichtige Funktionen, die die Assemblierung des coats bei der Bildung von Transportvesikeln hat. 1. 2.

Answer 9

a) Nein, beispielsweise in den Nucleus findet kein vesikulärer Transport statt. SS11 Musterlösung: Mitochondrien oder Chloroplasten sind nicht mit den Kompartimenten des sekretorischen Weges über Vesikel verbunden b) 1. Binden von Coatproteinen trägt zur Form bei 2. Binden von Cargo-Adaptern SS11 Musterlösung: Abschnürung des Vesikels

Question 10

Welche Aussagen sind richtig? Ja/Nein 1) GroEL‐Chaperonine bestehen aus zwei heptameren GroEL‐Ringen, die mit heptameren GroES‐Kappen interagieren können. 2) GroES ist eine ATPase. 3) HSP90 unterstützt insbesondere die Faltung kleiner Proteine unter 20 kDa. 4) Alle Chaperone der HSP70‐Gruppe in Eukaryonten werden bei Faltungsstress z.B. durch Hitze in ihrer Expression hochreguliert.

Answer 10

1) Ja 2) Nein 3 Nein 4) Nein (Folie 60, CLIPS wird bei Stress runterreguliert)

Question 11

Nennen Sie drei der wichtigsten Wege, über die Proteine zum Abbau in das Lysosom gelangen können. 1. 2. 3.

Answer 11

1. Makroautophagie 2. Mikroautophagie 3. Chaperon vermittelte Autophagie

Question 12

Erläutern Sie die Begriffe „Plasmodesmos“ und „Plasmodium“ Plasmodesmos: Plasmodium:

Answer 12

Plasmodesmos: Plasmaverbindung zwischen Zellen höherer Pflanzen Plasmodium: mehrkernige Zelle oder Malariaerreger

Question 13

An der Regulation des M‐Cdk‐Komplexes sind die Enzyme Wee1, CAK, Cdc20‐APC und Cdc25 beteiligt. Ordnen Sie die Enzyme einer Enzymklasse zu und kreuzen Sie die entsprechende Funktion der Enzyme in Bezug auf die Regulation der M‐Cdk‐Aktivität an. Enzyme: Wee1, CAK, Cdc20‐APC und Cdc25 Funktion: aktivierend oder hemmend Enzymklasse: Protease, Kinase, Ubiquitinligase oder Phosphatase

Answer 13

CAK: aktivierend, Kinase Cdc25: aktivierend, Phosphatase Wee1: hemmend, Kinase Cdc20-APC: hemmend, Ubiquitinligase

Question 14

Der Zellzyklus kann in verschiedenen Modellorganismen untersucht werden. Welche Aussagen sind richtig? Ja/Nein 1)In der Hefe kann man offene und geschlossene S‐Phasen unterscheiden. Im Säuger ist die S‐Phase dagegen immer geschlossen. 2) Im Zellzyklus der Hefe Saccharomyces cerevisiae ist keine klare G2‐Phase erkennbar. 3) Säugerzellen können aus der G1‐Phase in die G0‐Phase übergehen. Bei Hefen kann die G0‐Phase auch aus der G2‐Phase erreicht werden. 4) Für die Zytokinese des B‐Typs wird kein Myosin‐II benötigt. Die sich teilenden Zellen müssen jedoch Kontakt zu einer festen Oberfläche haben. 5) Im Zellzyklus der Hefe gibt es keine Kontrollpunkte. Hefezellen teilen sich deshalb immer so schnell sie können. 6) Der Zellzyklus wurde in der Vergangenheit besonders gut in der Hefe untersucht, da sich in diesem System leicht biochemisch gereinigte Faktoren (z.B. Cycline) durch Mikroinjektion in die Zellen einschleusen lassen.

Answer 14

1) Ja 2) Ja 3) Ja 4) Ja 5) Nein 6) Nein

Question 15

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Antworten. 1) Caspasen lassen sich in die Gruppen der {Effektor‐Caspasen | Initiator‐Caspasen | Signal‐ Caspasen | MAP‐Caspasen} unterteilen. 2) Das für die Aktivierung der Procaspase‐9 erforderliche Apoptosom enthält {Cytochrom c | Bcl‐2 | p53 | Apaf‐1}. 3) In apoptotischen Zellen befindet sich Phosphatidylserin {nur in der inneren | nur in der äußeren | in beiden} Schicht(en) der Plasmamembran.

Answer 15

1) Effektor-Caspasen, Initiator-Caspasen 2) Cytochrom C, Apaf-1 3) in beiden

Question 16

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Antworten. a) Die an der Regulation des Zellzyklus beteiligte Phospholipase C erzeugt die second messengers {cAMP | IP3 | DAG | PI3}. b) Die an der Regulation des Zellzyklus beteiligten G‐Protein gekoppelten Rezeptoren besitzen 1) {3 | 7 | 9} Membrananker. 2) Das beteiligte G‐Protein gehört zur Gruppe der {kleinen | dimeren | trimeren} G‐Proteine. 3) Die aktivierte Form des G‐Proteins enthält {GTP | GDP | cAMP | cGMP}.

Answer 16

a) IP3, DAG b) 1) 7 2) trimeren 3) GTP

Question 17

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Antworten. 1) Zur Verhinderung der CDK‐Aktivität in der frühen G1‐Phase wird das Protein Sic1 {phosphoryliert | dephosphoryliert | ubiquitinyliert | dimerisiert}. 2) Sic1 ist {eine Phoaphatase | eine Protease | ein CDK‐Inhibitor}. 3) Eine hohe Aktivität des Proteinkomplexes Hct1‐APC {führt zum Abbau von M‐Cyclinen | führt zum Abbau des Proteins Securin | führt zum Abbau der M‐Cdk (Kinase) | benötigt eine hohe M‐Cdk‐Aktivität}.

Answer 17

1) dephosphoryliert 2) CDK-Inhibitor 3) führt zum Abbau von M-Cyclinen

Question 18

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen. a) Während des Zellzyklus wird die Unversehrtheit der DNA durch Kontrollpunkte kontrolliert, an denen u.a. die Faktoren {Rb | p53 | Securin | ATM‐Kinase | MAP‐Kinase} beteiligt sind. Die Aktivierung eines solchen Kontrollpunktes führt immer {zur Apoptose | zur Nekrose | zum DNA‐Abbau}. b) Beim Spindelanheftungs‐Kontrollpunkt wird geprüft, ob {freie Kinetochore vorhanden sind | die Spindelfasern Kontakt mit den Zellpolen haben | alle Centriolen mit Mikrotubuli besetzt sind}. An diesem Kontrollpunkt ist die Ubiquitinligase {Bcl‐2 | SCF | Mdm2} beteiligt. Das Erkennungsmotiv der am Kontrollpunkt beteiligten Ubiquitinligase wird als {Phosphodegron | Degron | TATA‐Box} bezeichnet.

Answer 18

a) p53, ATM-Kinase ; alles falsch b) freie Kinetochore vorhanden sind ; (Nichts richtig, APC wäre korrekt) ; Degron

Question 19

Das Lücken‐Gen (gap gene) knirps spielt eine wichtige Rolle bei der Spezifizierung der anterior‐posterioren Achse bei Drosophila. Welche Aussagen sind richtig? Ja/Nein 1) Produkte der maternalen Gene regeln die Expression von knirps. 2) Produkte der Paarregel‐Gene regeln die Expression von knirps. 3) Knirps wird nur während der Eireifung exprimiert. 4) Knirps ist an der Regulation der Expression der Parregelgene beteiligt. 5) Eine Mutation im Gen knirps wird auch als homeotische Mutation bezeichnet.

Answer 19

1) Ja 2) Nein 3) Nein 4) Ja 5) Nein

Question 20

Der Wnt Signaling‐Pathway ist bei der Induktion der zygotischen Genexpression im Spemann‐Organisator beteiligt. Welche Aussagen sind richtig? Ja/Nein 1) Beta Catenin ist ein Rezeptor. 2) Beta Catenin bindet an der Regulatorregion des siamois Gens. 3) GSK‐3 phosphoryliert beta Catenin. 4) Wnt phosphoryliert beta Catenin. 5) GSK‐3 bindet an den frizzled Rezeptor. 6) Disheveled bindet an der Regulatorregion des siamois Gens.

Answer 20

1) Nein 2) Ja 3) Ja 4) Nein 5) Nein 6) Nein

Question 21

Welche Strukturen werden bei der Gastrulation des Xenopus‐Embryos gebildet? Ja/Nein 1) Somiten 2) Urdarm 3) Keimblätter 4) Urmund 5) Neuralrohr 6) Chorda 7) Blastocoel

Answer 21

1) nein (vgl. 2017/1, Frage 19, Somiten = Neurulation) 2) Ja 3) Ja 4) Ja 5) Nein 6) Nein 7) Nein

Question 22

a) Wie heißen die drei Kompartimente, in die sich die Somiten differenzieren? 1. 2. 3. b) Nennen Sie jeweils ein Gewebe, das sich aus den Kompartimenten ableitet: Kompartiment Gewebe 1. 1. 2. 2. 3. 3.

Answer 22

a) 1. Dermatom 2. Myotom 3. Sklerotom b) 1. Dermatom -> Dermis 2. Myotom -> Skelettmuskeln 3. Sklerotom ->Achsenskelett

Question 23

Welche Aussagen zum Protein „dorsal“, das bei der Spezifizierung der dorso‐ventralen Achse des Drosophila‐Embryos in den Zellkernen der ventralen Zellen angereichert wird, sind richtig? Ja/Nein 1) Das dorsal‐Protein gelangt nach Phosphorylierung in den Zellkern. 2) Das dorsal‐Protein aktiviert die Expression der Gene twist und snail. 3) Das dorsal‐Protein ist in der Eizelle von Drosophila gleichmäßig verteilt. 4) Das dorsal‐protein inhibiert die Expression der Gene tolloid und decapentaplegic.

Answer 23

1) Nein 2) Ja 3) Nein (siehe Folie 62, Anreicherung von dorsal Protein in Central gelegenen Zellkernen) 4) Ja

Question 24

Wie wird die Parasegment‐spezifische Expression der Paarregel‐Gene bei Drosophila reguliert? Vervollständigen Sie den Lückentext. Die 1) ………………….‐Gene kodieren für Proteine, die Konzentrationsgradienten entlang der anterior‐posterioren Embryonalachse bilden. Diese Proteine funktionieren als 2) …………………………………………….. . Sie binden an 3) ……………………………………….. ‐Sequenzen der Parregel‐Gene. Durch die Bindung beeinflussen sie die 4) ……………………………..der Paarregel‐Gene entweder als 5) ……………………………………… oder als 6) ……………………………………………… .

Answer 24

1) Lücken 2) Transkriptionsfaktoren 3) Enhancer bzw. Regulator 4) Expression 5) Aktivatoren 6) Repressoren