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IAB (Molekularbio) Altklausurfragen + Lösungen
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Sammlung von Altklausurfragen zur IAB Klausur mit Lösungen, 3. Semester, KIT, Allgemeine Biologie B.Sc.
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Mikrobiologie1. Nennen sie 2 Zellanhänge von Bakterien und deren Funktion
Flagellen → Fortbewegung (Elektromotor)
Fimbrien → Anheftung und Zellkontrakte (Sexpilus, Konjugation)
2. Warum sehen sie die Zellanhänge im Phasenkontrastmikroskop nicht? Argumentieren sie mit
Zahlen
→ Auflösung Phasenkontrastmikroskop: 250 nm
→ Größe von Geißel: Durchmesser von 15-20 nm und eine Länge von ca. 5 µm
3. Warum können die Elektronen, die in der Glycolyse auf NAD übertragen werden, nicht auf
Ferredoxin oder Protonen übertragen werden? Argumentieren sie mit Zahlen.
4. Die Wachstumsratenkonstente μ eines Bakterium ist 0,035 min-1. Was ist die
Verdopplungszeit?
→ Formel: td = ln(2)/λ
→ Verdopplungszeit = ln(2) / 0,035 = 19,8 min = 20 min
5. Was versteht man unter anaerober Atmung, was unter Gärung? Nennen sie je ein Beispiel,
zusätzlich zu den in der Klausur genannten Beispielen
→ Anaerobe Atmung: ohne Sauerstoff, mit alternativen Elektronenakzeptoren,
Elektrochemisches Potential durch Ladungstrennung (Nitratatmung, Sulfatatmung,
Mutagenese)
→ Gärung: Ohne Sauerstoff, ohne alternative Elektronen Akzeptoren, ATP aus
Substatphosphorylierung
Butandiolgärung, Propinsäuregärung, Buttersäuregärung, gemischte Säuregräung
6. Beschreiben sie die Milchsäuregärung (wichtige Intermediate, Endprodukte). Warum bilden
die Bakterien Milchsäure? Nennen Sie zwei Beispiele wie wir mit Milchsäurebakterien täglich
in Berührung kommen können.
→heterofermentative: Hexosen → Glyceridaldehy-3-biphosphat →Lactat
→Homofermentative: Hexosen → Lactat + Ethanol (1ATP)
Pentose → Lactat + Acetat (2 ATP)
→ Weil dabei Energie in Form von ATP und NADH+H+ entsteht und die Umgebung
angesäuert wird → Hemmt Wachstum von anderen Bakterien
→Biofilm auf Zähne, Milchprodukte (Joghurt, Quark)
7. Rohmilch ist mit E. coli, vielen anderen Bakterien und mit Milchsäurebakterien kontaminiert.
Warum setzen sich Milchsäurebakterien durch, so dass aus Milch Joghurt entsteht?
→ Kein FE-Enzym: Wachstum in Milch ?
8. Warum können Pilzinfektionen nicht mit Penicillin behandelt werden?
→ Penicillin wirkt in der Zellwand auf Transpeptidase von Bakterien, Pilze haben anderen
Zellwandaufbau (Chitin+Glucane) und wirkt deswegen nicht.
1
,9. Beschreiben Sie den Mechanismus eines AB-Toxins. Nennen sie ein Beispiel
(→ B UE bindet an Gangliosid in Epithelzelle. A wird transloziert → porzessiert → A1 in
aktiver Form)
→ A1 katalysiert ADP-Ribosylierung eines G-Protein → Aktiviert Adenylatcyclase → cAMP
konz. Steigt → Veränderung des Ionenflusses
→ A1 + H20 geht in Dünndarm, Na+ kommt nicht mehr raus
→ Beipsiel: Salomenlla typhimirium (Thypus)
10. Was ist ein Plaque und wie kommt er zustande?
→ Durch Viren hervorgerufenen Zone der Zell-Lyse oder Zellhemmung in geschlossenen
Bakterien- oder Zellrasen.
11. Wie setzt sich die Gesamtvergrößerung des Lichtmikroskops zusammen? Wie lautet die
Faustformel für den kleinsten Abstand zwischen 2 Punkten, so dass diese noch getrennt
wahrgenommen werden können?
→ Okularvergrößerung * Objektvergrößerung = Gesamtvergrößerung
→ 1/d= Auflösungsvermögen d= λ/ 2*NA = λ/2
12. Worauf beruht das Prinzip des Phasenkontrastmikroskops
→ Beeinfussung der Lichtstrahlen in dem Strahlengang des Mikroskops
→ kontrastreiche Darstellung ungefärbter Zellen kann erreicht werden
→ Umwandlung von Phasenunterschiede in Amplitudenunterschiede
13. 2 Möglichkeiten wie Medien oder hitzefeste Materialien in der Mikrobiologie sterilisiert
werden. Nennen sie die Bedingungen
→ Trockene Hitze ( 30°C, 180°C + Aufheizzeit, 30min wiederholen)
→ Feuchte Hitze (autokalvieren mit Dampfdruckkochtopf), Füssigmedien)
→ Oberflächensterilisation (Chemisch: Ethanol, Physikalisch: Uv- Radioak. Strahlung,
Abflammen)
14. Vergleichen sie kurz die heterofermentative und die homofermentative Milchsäuregärung.
Nennen sie 3 Beispiele der Anwendung dieser Gärungen
→ homofermentativ: 2 ATP bei Hexose → Lactat, über Glycolyse, Reduktion von Pyruvat zu
reinem Lactat (Glucose über Fructosebiphosphat-Weg abgebaut)
→ heterofermentative: Produkte Ethanol, Acetat, Lactat; Kein Fructosebiphosphat weg
möglich, durch fehlende Adolase, Nur über Pentosephosphat-Weg
→ Beispiele: Haltbarmachen von Gemüse, zB Kohl, Sauerkraut);Abgetötete Bakterien →
Gegen Karies; Sauermilchprouktion (Joghurt, Quark…)
15. Was sind bakterielle Endosporen? Skizzieren sie deren Bildung und nennen sie 2
Bakteriengattungen, die Endosporen bilden. Welche Bedeutung haben diese
Bakteriengattungen für den Menschen?
→ Überdauerungsform (Dauerform): Auskeimung durch Hitze induzierbar
→ Sorgen für Hitzeresistenz (zB. Bacillus, Clostridien, halten langes kochen aus)
2
, 16. Wie ist die Zellwand eines Bakteriums, einer Pflanze und eines Pilze aufgebaut?
→ Bakterium: Murein, Peptidoglycane
→ Pflanze: Cellulose
→ Pilz: Glucane + Chitin
(Tiere: Chitin)
17. Beschreiben sie die Symbiose, die Leguminosen mit Bakterien eingehen. Was passiert
morphologisch und physiologisch. Skizze
→ Wurzelhaar erkennt Bakterien und krümmt sich zu ihnen hin.
→ Bildet Infektionsschlauch, durch den B. in Wurzelhaar gelangen
→ Bakterien werden zu Bakteroiden, B liefern Glutamin, Asparagin (N) und Pflanze liefert
Zucker, organische Säuren
18. Die ist die äußere Membran von gram – aufgebaut? Was sind Porine? Warum kann man
Proine nicht auch in die Cytoplasmamembran einbauen?
→ Periplasma (aus Peptidoglykan) + Äußere Membran ( Phospholipide, Lipid A mit
Kernpolysaccharid (Lipopolysaccharide) und Porin
→ Porine: porenformende Transmembranproteine = Dienen Stoffaustausch durch Membran
19. Warum reicht es nicht, dass man mikrobiologische Flüssigmedien vor dem Benutzen
abkocht? Was muss man stattdessen tun? Nennen sie die Bedingungen
→Tyndallisieren: Wiederholtes Erhitzen zum abtöten von Sporen
→Autoklavieren: Dampfdestilation
20. Beschreiben sie kurz, die Gramfärbung. Worauf beruht die Differenzierung?
→Differenzierung beruht auf unterschiednlichen Aufbau der Zellwand
→ 1) mit Kristallviolett anfärben 2) mit Iodlösung 3) mit Ethanol entfärben 4) Safranin
anfärben
→ gram+ = violett, Gram -: rosa/rot
21. Warum ist die reversible Oxidation und Reduktion von Kohlenstoff für das Leben auf der Erde
so wichtig? Beschreiben sie den Kohlenstoff- und Energiekreislauf. Nennen sie zwei wichtige
Redoxpotentiale
→ Für die Energiegewinnung?
→Pflanze (Fotosynthese) bildet durch Lichtenergie Kohlenhydrate (H2O→O2), welche von
Tieren (Glycolyse, Citratcyclus, Atmungskette) abgebaut werden können (O2→H2O)
→ pH7 : H2/H+ =-0,413; NADH+H+ = -0,32; H2O = +0,82
22. Was ist das Prinzip einer Gärung? Nenne sie zwei Beispiele in deren Anwendung für die
Menschen (außer Ethanol + Milchsäure)
→Oxidation und Reduktion organsicher Moleküle ohne Sauerstoff und alternatie Elektronen
Akzeptoren, Bildung von Energie (ATP, NADH) durch SUbstratphosphorylierung
→ z.B. Buttersäuregärung (Butyrat) und Lösungsmittelgärung (Acetat, Ethanol, Butanol,
Propanol), Gemischte Säuregärung (Ethanol, Lactate, Acetat, Succinat), Butandiolgärung
(Ethanol, 2,3-Butandiol)
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