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Nele Depenbrock
27.2.2021
Biologie
Genregulation Prokaryoten
Die Genregulation bei Prokaryoten und deren molekulare Steuerungsmechanismen stehen im Fokus dieser umfassenden Analyse.
• Das Operon-Modell erklärt die bedarfsgerechte Proteinproduktion bei E. coli
• Die negative Rückkopplung spielt eine zentrale Rolle bei der Stoffwechselregulation
• Sowohl Lac-Operon als auch Tryptophan-Operon demonstrieren unterschiedliche Regulationsmechanismen
• Die Substratinduktion und Endproduktrepression sind wichtige Kontrollmechanismen
27.2.2021
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Das Tryptophan-Operon ist ein weiteres Beispiel für die Genregulation bei Prokaryoten. Es zeigt, wie Bakterien die Synthese von Aminosäuren regulieren, wenn diese nicht im Nährmedium vorhanden sind.
Example: Wenn Tryptophan nicht im Nährmedium vorhanden ist, aktiviert E. coli das Tryptophan-Operon. Fünf Strukturgene werden zu einer Transkriptionseinheit transkribiert, die für fünf Enzyme kodiert, welche in einem 5-Schritt-Prozess Tryptophan herstellen.
Dieses System nutzt das Prinzip der negativen Rückkopplung:
Definition: Endproduktrepression bezeichnet den Prozess, bei dem das Endprodukt eines Synthesewegs die Genregulation ausübt.
Highlight: Die negative Rückkopplung sorgt für eine Homöostase in der Zelle, indem sie verhindert, dass Ressourcen verschwendet werden.
Wenn sowohl Glucose als auch Lactose vorhanden sind, baut E. coli zuerst Glucose ab und dann Lactose. Dies zeigt die Effizienz der bakteriellen Stoffwechselregulation:
Vocabulary: Homöostase bezeichnet den Zustand des Ausgleichs oder Gleichgewichts in biologischen Systemen.
Diese präzise Kontrolle der Genaktivität ist ein Beispiel für die evolutionäre Anpassung von Bakterien, die es ihnen ermöglicht, in verschiedenen Umgebungen zu überleben und sich fortzupflanzen.
Die Genregulation zeigt sich als hocheffizientes System zur Ressourcenoptimierung in Prokaryoten.
Highlight: Bei gleichzeitigem Vorhandensein von Glucose und Lactose wird erst Glucose abgebaut, was energetisch sinnvoller ist.
Definition: "Survival of the fittest" bedeutet hier die optimale Anpassung an verfügbare Ressourcen.
Example: Die sequenzielle Verwertung von Nährsubstraten verhindert unnötige Energieverschwendung.
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Enzyme - Bau und Wirkungsweise
Bio Lernzettel über die Wirkungsweise von Enzymen: -Bau des Enzyms und Funktionsweise -Substratspezifität -Wirkungsspezifität -Energetische Kopplung
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Klausur Enzymatik und Dissimilation
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Enzyme, Zellen & DNA
biologie lernzettel EF Klausur
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Enzyme/Proteine/Zellatmung/Photosynthese/Energetische Kopplung/ Aminosäuren/ Biokatalysator/Exergone& Endergone Reaktion/ Substratkonzentration/(nicht) kompetitive Hemmung/ Feedbackhemmung/Bindungskräfte/ Peptid
Enzyme/Proteine/Zellatmung/Photosynthese/Energetische Kopplung/ Aminosäuren/ Biokatalysator/Exergone& Endergone Reaktion/ Substratkonzentration/(nicht) kompetitive Hemmung/ Feedbackhemmung/Bindungskräfte/ Peptid
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Enzymatik
Enzyme, Proteine & Aminosäuren, Wirkungsweise und Eigenschaften von Enzymen, Induzierte Anpassung, Hemmungen von Enzymreaktionen
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Energie und Stoffumwandlugen
Energie und Entropie, Enthalpie und chemische Reaktionen, Energieüberträger in der Zelle
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Nele Depenbrock
@neledepenbrock_gmeh
Die Genregulation bei Prokaryoten und deren molekulare Steuerungsmechanismen stehen im Fokus dieser umfassenden Analyse.
• Das Operon-Modell erklärt die bedarfsgerechte Proteinproduktion bei E. coli
• Die negative Rückkopplung spielt eine zentrale Rolle bei der Stoffwechselregulation
• Sowohl Lac-Operonals auch... Mehr anzeigen
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Das Tryptophan-Operon ist ein weiteres Beispiel für die Genregulation bei Prokaryoten. Es zeigt, wie Bakterien die Synthese von Aminosäuren regulieren, wenn diese nicht im Nährmedium vorhanden sind.
Example: Wenn Tryptophan nicht im Nährmedium vorhanden ist, aktiviert E. coli das Tryptophan-Operon. Fünf Strukturgene werden zu einer Transkriptionseinheit transkribiert, die für fünf Enzyme kodiert, welche in einem 5-Schritt-Prozess Tryptophan herstellen.
Dieses System nutzt das Prinzip der negativen Rückkopplung:
Definition: Endproduktrepression bezeichnet den Prozess, bei dem das Endprodukt eines Synthesewegs die Genregulation ausübt.
Highlight: Die negative Rückkopplung sorgt für eine Homöostase in der Zelle, indem sie verhindert, dass Ressourcen verschwendet werden.
Wenn sowohl Glucose als auch Lactose vorhanden sind, baut E. coli zuerst Glucose ab und dann Lactose. Dies zeigt die Effizienz der bakteriellen Stoffwechselregulation:
Vocabulary: Homöostase bezeichnet den Zustand des Ausgleichs oder Gleichgewichts in biologischen Systemen.
Diese präzise Kontrolle der Genaktivität ist ein Beispiel für die evolutionäre Anpassung von Bakterien, die es ihnen ermöglicht, in verschiedenen Umgebungen zu überleben und sich fortzupflanzen.
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Die Genregulation zeigt sich als hocheffizientes System zur Ressourcenoptimierung in Prokaryoten.
Highlight: Bei gleichzeitigem Vorhandensein von Glucose und Lactose wird erst Glucose abgebaut, was energetisch sinnvoller ist.
Definition: "Survival of the fittest" bedeutet hier die optimale Anpassung an verfügbare Ressourcen.
Example: Die sequenzielle Verwertung von Nährsubstraten verhindert unnötige Energieverschwendung.
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Die Genregulation bei Prokaryoten ermöglicht es Bakterien, effizient auf Umweltveränderungen zu reagieren und Ressourcen zu sparen. Bestimmte Proteine werden nur bei Bedarf hergestellt, um unnötige Energieverluste zu vermeiden. Das Operon-Modell, entwickelt von Jacob und Monod, erklärt die molekularen Mechanismen dieser Regulation.
Highlight: Das Operon-Modell wurde 1961 entwickelt und brachte Jacob und Monod 1965 den Nobelpreis für Medizin ein.
Versuche mit E. coli-Mutanten zeigten einen zweiphasigen Wachstumsverlauf, wenn Glucose verbraucht war und Lactose als einzige neue Energiequelle zur Verfügung stand. Dies führte zur Entdeckung der Substratinduktion.
Definition: Substratinduktion ist der Vorgang, bei dem die Expression eines Gens aufgrund eines molekularen Signals erhöht wird.
Das Lac-Operon von E. coli demonstriert die Genregulation auf molekularer Ebene:
Vocabulary:
- Strukturgene: Gene für RNA-Moleküle oder Proteine, die keine Regulatorproteine sind.
- Operator: DNA-Sequenz am Beginn eines Operons, die ein Regulatorprotein binden kann.
- Promotor: DNA-Regulationsregion am 5'-Ende eines Gens mit Bindungsstelle für RNA-Polymerase.
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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.
Stefan S
iOS user
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Samantha Klich
Android user
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Anna
iOS user
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Jana V
iOS user
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Lena M
Android user
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Timo S
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Sudenaz Ocak
Android user
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Greenlight Bonnie
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Julia S
Android user
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Marcus B
iOS user
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Sarah L
Android user
Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.
Hans T
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Julia S
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