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Dreadnought
Anmeldungsdatum: 19.12.2007
Beiträge: 4
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 Verfasst am: 19. Dez 2007 19:32 Titel: Zweichphasiges Wachstum bei E.coli |
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Hallo,
habe eine Klausur wiederbekommen und war mir eigentlich relativ sicher, dass meine Antwort richtig war. Leider hab ich für die Aufgabe 0 Punkte bekommen. Vielleicht könnt ihr mir ja helfen wo der Fehler liegt?
Die Aufgabe lautete: Sie führen ein Versuch durch in dem das Zweiphasige Wachstum von E.coli untersucht werden soll. Im Medium sind Lactose und Glucose vorhanden. In welcher Phase ist der Repressor komplett inaktiv?
Meine Antwort: Der Repressor ist solange inaktiv, wie Lactose noch nicht vollständig verbraucht ist. Es findet eine Substratinduktion statt, wobei sich das Lactosemolekül am Repressor anlagert und dieses nicht mehr am Operator binden kann.
Argumentation meiner Lehrerin auf meine Nachfrage: Die Zelle nimmt erst Glucose auf und dann erst Lactose und deshalb ist der Repressor erst ab der 2. logarithmischen Phase inaktiv.
Ich dachte immer sobald Lactose vorhanden ist lagert sich diese am Repressor an, egal ob Glucose dabei ist oder nicht....
Danke für eure Hilfe |
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Andi
Anmeldungsdatum: 14.11.2006
Beiträge: 124
Wohnort: NRW
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| Verfasst am: 19. Dez 2007 21:08 Titel: |
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Das ist nicht richtig, da zuerst die Glucose verbraucht wird, und dann erst die Lactose.
Das Lactose-operon bleibt so lange inaktiv.
Bei der verarbeitung von Glucose arbeiten weniger Enzyme und es wird weniger energie verbraucht. Das ist recht einleuchtend, da die Lactose aus 2 "Ringen" (alpha und beta-glucose?) besteht, und glucose nur aus einem.
Ich hoffe, das hilft dir ein bisschen.
Ich kann nicht behaupten, dass meine aussage richtig ist, ich habs nie durchgenommen, aber das ist so das, was ich mir denke. |
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Dreadnought
Anmeldungsdatum: 19.12.2007
Beiträge: 4
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| Verfasst am: 19. Dez 2007 23:37 Titel: |
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hmm....also dass zuerst glucose verbraucht wird is schon klar und auch einleuchtend....aber kann die lactose nicht trotzdem schon am repressor anlagern? ich mein dadurch passiert ja energetisch nichts weiter, die enzyme für lactoseabbau werden doch erst gebildet wenn die glucosekonzentration sinkt und camp sich an das cap bindet um die RNA-Polymerase zu aktivieren.... |
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Bert
Anmeldungsdatum: 26.09.2007
Beiträge: 82
Wohnort: Niedersachsen
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| Verfasst am: 20. Dez 2007 20:13 Titel: |
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| Dreadnought hat Folgendes geschrieben: | | hmm....also dass zuerst glucose verbraucht wird is schon klar und auch einleuchtend....aber kann die lactose nicht trotzdem schon am repressor anlagern? |
| Zitat: | | ... wobei sich das Lactosemolekül am Repressor anlagert und dieses nicht mehr am Operator binden kann ... |
Nicht ganz richtig. An den Repressor bindet nicht Lactose (1,4-Bindung), sondern Allolactose (1,6-Bindung). Die Isomerisierung (Lactose--> Allolactose) wird durch ß-Galactosidase(!) katalysiert. Die Regulation dieses Operons ist sehr komplex, und ich verweise auf die Lehrbücher.
Das lac-Operon wird auf einem Minimallevel exprimiert, so daß „ein paar Moleküle“ von ß-Galactosidase (LacZ) und Lactose-Permease (LacY) immer in der Zelle vorhanden sind – auch ohne Lactose u/o mit Glucose im Medium. Das ist deshalb so, weil Lactose kontrolliert in die Zelle transportiert wird (durch die Lactose-Permease, die über dieses Operon exprimiert wird).
Focussierend auf die Beantwortung deiner Frage möchte ich nur den unmittelbaren Einfluß von Glucose auf Lactose-Transport erläutern (die Wirkung von cAMP-CAP lasse ich unberücksichtigt!).
Was passiert bei einem simultanen Angebot an Glucose und Lactose in relevanten Konzentrationen?
Beim Glucoseeintritt in die Zelle (ein kontrollierter Transport) wird eine ganze Reihe von Reaktionen in Gang gesetzt. Wichtige Ergebnisse dieser Reaktionen: Glucose wird zu Glucose-Phosphat phosphoryliert, wobei gleichzeitig ein Regulator dephosphoryliert wird. Dieser (dephosphorylierte) Regulator inhibiert den Lactose-Permease-Transporter; also Klartext: Lactose kann nicht in die Zelle transportiert werden, solange Glucose aus dem Medium in die Zelle transportiert wird.
Wie es danach aussieht, wenn Glucose aus dem Medium verbraucht ist, entscheidet der energetische Zustand der Zelle, aber dann liegt ja kein Glucose-Lactose-Gemisch vor. Das Ganze läuft über weitere (auch wiederum regulierte) Reaktionen, in denen auch cAMP eine wichtige Rolle spielt, aber ich denke, daß deine Frage beantwortet ist, oder?
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Holzhacken ist deshalb so beliebt, weil man bei dieser Tätigkeit den Erfolg sofort sieht. [Albert Einstein] |
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Dreadnought
Anmeldungsdatum: 19.12.2007
Beiträge: 4
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| Verfasst am: 21. Dez 2007 00:00 Titel: |
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Ja, dann is meine Frage wohl leider beantwortet ;-) hab gehofft, dass ich noch Punkte in der Klausur raushauen kann aber da hab ich dann wohl keine Argumente mehr. Muss aber auch dazu sagen, dass wir das Thema im Unterricht nur ganz oberflächlich behandelt haben und Anhand des Unterricht nicht klar geworden ist, was da genau passiert. Naja man lernt nie aus...
Danke für eure Hilfe |
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Bert
Anmeldungsdatum: 26.09.2007
Beiträge: 82
Wohnort: Niedersachsen
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| Verfasst am: 21. Dez 2007 09:22 Titel: |
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| Dreadnought hat Folgendes geschrieben: | | ... hab gehofft, dass ich noch Punkte in der Klausur raushauen kann ... |
Nun, ich kann dir nicht helfen, aus deiner Arbeit noch ein paar Pünktchen rauszuholen, aber ...
Deine Antwort war zwar falsch, aber ich hätte dir 30% der Punkte gegeben, weil dein Denkansatz richtig war! In der Tat kann man den Repressor inaktivieren, obwohl Glucose aus dem Medium in die Zelle transportiert wird.
Im Labor nutzen wir dafür Isopropyl-ß-D-thiogalactopyranosid (IPTG). Das ist ein Allolactose-Analogon (Analogon ist ein Molekül, das zwar anders gestaltet ist, aber –beim Betrachten einer bestimmten Funktion- die gleiche Wirkung zeigt: IPTG bindet an den lac-Repressor und verändert seine Konformation, wird aber nicht umgesetzt, so daß seine Konzentration konstant bleibt).
IPTG wird nicht über den Lactose-Permease-Transporter transportiert und kann deshalb –trotz Glucose- in die Zelle gelangen, den lac-Repressor inaktivieren und somit den Operator „freilegen“.
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