Prüfung 10. Februar 2010

Grundlagen der Biologie IIB

Teil Mikrobiologie (Gewichtung: Faktor 2; Zeitbedarf ca. 70 min)

Name, Vorname: ____________________________________________________________

Fragen 1–5, Prof. W.-D. Hardt, 5 Punkte

Fragen 6–9, Prof. H. Hennecke, 4 Punkte

Fragen 10–12, Prof. M. Aebi, 4 Punkte

Maximal erzielbare Punktzahl: 13

Guten Erfolg!

1.A. Benennen Sie die folgenden Bestandteile der Gram-positiven Zellhülle (0.6 Punkte):

Name the following components of the Gram-positive cell envelope (0.6 points)

1.B. Benennen Sie die folgenden funktionellen Gruppen des Lipopolysaccharids (0.4 Punkte):

Name the following functional groups of LPS (0.4 points)

2. Definieren Sie die folgenden Begriffe aus der Mikrobiologie in 1 bis 2 treffenden Sätzen!

(1 Punkt):

Define the following technical terms of microbiology! (1 point):

Spirillum (spirillum):

Symporter (symporter):

Hopanoid (hopanoid):

S-Layer (S-layer):

3. Im Erlenmeyerkolben wurde eine Escherichia coli Kultur angesetzt. Die Kultur befindet

sich in der exponentiellen Wachstumsphase. Die Geschwindigkeit des bakteriellen

Wachstums wurde gemessen:

9.00 Uhr 13.00 Uhr 17.00 Uhr

2 x 104 Bakterien/ml 1.6 x 10

5 Bakterien/ml 1.28 x 10

6 Bakterien/ml

Berechnen Sie aus diesen Messwerten die Generationszeit von E. coli! (1 Punkt).

In an Erlenmeyer-flask you have set up a suspension culture of Escherichia coli. The culture

is in the exponential growth phase and you have determined the rate of bacterial growth:

9.00 a.m. 13.00 p.m. 17.00 p.m.

2 x 104 bacteria/ml 1.6 x 10

5 bacteria/ml 1.28 x 10

6 bacteria/ml

Calculate the generation time of E. coli in this culture! (1 point).

4. Was versteht man unter dem Begriff der Katabolitrepression? Wie funktioniert dieser

Mechanismus? (Fertigen Sie eine Skizze an!) Wozu dient er? (1 Punkt).

What is "catabolite repression? How does it work? (Make a schematic drawing.) What is its

function? (1 point)

5. Definieren Sie den Begriff “Transduktion”! Erklären Sie die Bedeutung der Transduktion

für die bakterielle Evolution! (1 Punkt)

What is „transduction“? What is the significance of transduction for bacterial evolution? (1

point)

6. In jeder der folgenden fünf Aussagen steckt ein gravierender Fehler. Markieren Sie durch

Unterstreichen das fehlerhafte Wort und schreiben Sie das richtige darüber! (1 Punkt)

There is a severe mistake in each of the following five statements. Underline the wrong

word and write the correct one above it! (1 point)

(a) Die Oxidation von Nitrat zu N2, auch Denitrifikation genannt, ist eine typische

anaerobe Respiration.

The oxidation of nitrate to N2, also called denitrification, is a typical anaerobic

respiration.

(b) Bei der Erzlaugung ("Leaching") spielen Sulfat und Eisen (Fe

2+) oxidierende

Bakterien eine wichtige Rolle.

Sulfate and iron (Fe2+

) oxidizing bacteria play an important role in the leaching

process.

(c) Im Zuge der Schwefelassimilation entsteht Methionin als erste schwefelhaltige

Aminosäure.

Methionine is the first sulfur-containing amino acid during sulfur assimilation.

(d) Im Zuge der bakteriellen Sickstoffassimilation entsteht Harnstoff als erste

stickstoffhaltige organische Verbindung.

Urea is the first nitrogen-containing organic compound during bacterial nitrogen

assimilation.

(e) Die Oxidation von Nitrit durch Nitrosobakterien liefert Energie in Form von ATP.

The oxidation of nitrite by nitrosobacteria generates energy in the form of ATP.

7. N2 (molekularer Stickstoff) und NO3– (Nitrat) können von gewissen Bakterien als

alleinige Stickstoffquelle verwertet werden. Die Assimilation welcher der beiden N-

Quellen ist energetisch aufwendiger? Begründen Sie Ihre Antwort mit quantitativen

Angaben zur Zahl der biochemischen Energie- und Reduktionsäquivalente! (1 Punkt)

Certain bacteria can utilize N2 (molecular nitrogen) and NO3– (nitrate) as the sole

sources of nitrogen. The assimilation of which of the two N sources is energetically

more demanding? Provide the reason by giving a quantitative account of the number

of biochemical energy and reducing equivalents! (1 point)

8. Die folgenden Fragen werden gefolgt von vier Antworten. Vermerken Sie mit dem

Symbol , welche der Antworten richtig ist. Es kann auch mehr als eine Antwort

richtig sein, aber niemals alle. (1 Punkt)

The following questions are followed by four answers. Indicate with the symbol

which of the answers is correct. More than one answer may be correct, but never all

of them. (1 point)

(a) Welche dieser Substanzen kann/können von obligat methylotrophen Bakterien als C-

Quelle verwertet werden? Which of these substances can be utilized as carbon source

by obligate methylotrophic bacteria?

Methaemoglobin

Methanol

Methanopterin

Methylamin

(b) Welche(n) dieser enzymatischen Kofaktoren findet man nur in methanogenen

Archaeen? Which of these enzymatic cofactors is/are present only in methanogenic

archaea?

Coenzym A

Coenzym B

Coenzym M

Coenzym Q

(c) Welche dieser Substanzen kann/können als terminale(r) Elektronenakzeptor(en) für

anaerobe Atmung dienen? Which of these substances can be used as terminal electron

acceptor for anaerobic respiration?

Sulfat

Sulfid

Sulfit

Sulfonamid

(d) Welche dieser Nukleotidbasen kommt/kommen in 16S rRNA vor? Which of these

nucleotide bases is/are present in 16S rRNA?

C

G

T

U

(e) Welche(r) dieser Prokaryonten ist/sind strict anaerob? Which of these prokaryotes

is/are strictly anaerobic?

Escherichia coli

Methanococcus jannaschii

Rhizobium leguminosarum

Thiobacillus thiooxidans

9. Warum eignet sich die 16S rRNA (oder deren Gen) für die Erstellung von

Verwandtschaftsbeziehungen unter verschiedenen Prokaryoten? (1 Punkt)

Why is 16S rRNA (or its gene) particularly useful to establish phylogenetic relationships

among different prokaryotes? (1 point)

10. Welcher Vorgang im Reproduktionszyklus von Aspergillus nidulans wird in der

untenstehenden Bilderfolge dargestellt? (1 Punkt)

Which process in the reproductive cycle of Aspergillus nidulans is shown in the

picture series below? (1 point)

11. Benennen Sie die in den Abbildungen A und B gezeigten subzellulären

Strukturen von Hyphen und beschriften Sie die untenstehende Figur! (1 Punkt).

Beschreiben Sie die Funktion dieser Strukturen? (1 Punkt)

Name the subcellular structures of hyphae shown in Figure A and B and label the

figure (1 point). Describe the function of these structures? (1 point)

12. Beschreiben Sie mit Hilfe der unten stehenden Abbildung die Funktion der

Hydrophobine! (1 Punkt)

Describe with the help of the figure shown below the function of hydrophobins! (1

point)