Titel der Lehreinheit - CCB
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Biologische Chemie Titel der Lehreinheit Art der Lehreinheit Nummer im Studienplan Gehört zum Modul Fachsemester SWS Stunden Fachliche Zuordnung Studiengänge Zulassungsvoraussetzung Überprüfung des Lernfortschritts Leistungskontrolle Biologische Chemie Vorlesung mit Übungen 5.3 M-BC-1 5. 2+1 15 x 2 Stunden Vorlesung 15 x 1 Stunde Übungen Biochemie B. Sc. Chemie Keine Aktive Teilnahme Klausur Zielsetzungen Es soll ein Verständnis der chemischen Reaktivität, Eigenschaften und Systematik von Nucleinsäuren, Proteinen, Kohlehydraten, Lipiden und Steroiden sowie deren biologischer Bedeutung erlangt werden. Themenverzeichnis 1. Was ist biologische Chemie, 2. Nucleinsäuren, 2.1. Historisches, 2.2. DNA- und RNA-Struktur, 2.3. Hybridisierung, 2.4. Chemische Reaktivität, 2.5. DNA-Sequenzierung, 3. Proteine, Peptide, Aminosäuren, 3.1. Aminosäuren, 3.2. Peptide, 3.3. Proteine, 4. Kohlenhydrate, 4.1 Monosaccharide, 4.2. Disaccharide, .3. Polysaccharide, 5. Lipide, 5.1. Triacylglycerine und Fettsäuren, 5.2. Glycerophospholipide und Signaltransduktion, 5.3. Sphingolipide, 5.4. Cholesterin und Artheriosklerose, 6. Steroide, 6.1. Sterine, 6.2. Gallensäuren, 6.3. Steroid-Hormone, 7. Lipidaggregate, 8. Biologische Membranen Zusammenfassung der Lehrgegenstände 1. Was ist biologische Chemie: Was ist Leben? Reproduktion, Funktionsstrahl des Lebens. 2. Nucleinsäuren 2.1. Historisches: Bakterielle Transformation, Nuclein, Definition von Nucleosiden, warum ist Nucleinsäure sauer? Tetranucleotidhypothese, Nucleinsäure als Polymer, Primärstruktur, Sekundärstruktur, Pauling-Modell, Chargaffs Regeln, Doppelhelix. 2.1. DNA- und RNA-Struktur: Struktur, Säure/Base-Eigenschaften, Tautomerie, Wasserstoffbrückenbindungen, Stacking, Sekundärstrukturelemente. 2.2. Hybridisierung: Duplexstabilität in Abhängigkeit von Basengehalt, Basensequenz, Duplexlänge, Kationekonzentration, Temperatur, Schmelztemperatur. 2.3. Chemische Reaktivität: Saure und basische Hydrolyse, Reaktion mit Nucleophilen und Elektrophilen, Alkylierungsreagentien und Krebs, Metallkomplexierung. 2.4. DNA-Sequenzierung: Maxam-GilbertSequenzierung, Sanger-Sequenzierung. 3. Proteine, Peptide, Aminosäuren 3.1. Aminosäuren: Struktur, Klassifizierung, optische Aktivität, Fischer-Projektion, Enantiomerie, Diastereomerie, Cahn-Ingold-Prelog-System, Prochiralität, Säure/Base-Eigenschaften, Aminosäureanalyse. 3.2. Peptide: Peptidbindung, -Helix, -Faltblatt, Tertiärstruktur, Quartärstruktur, Endgruppenbestimmung, Sequenzierung, Proteasen, Biosynthese, chemische Peptidsynthese. 3.3. Proteine: Funktion, Esterasen, Enzyminhibitoren, Nervengase. 4. Kohlenhydrate 4.1. Monosaccharide: Struktur, relative Konfiguration, Fischer-Projektion, Mutarotation, Haworth-Projektion, Überführung von Fischer- zu Haworth-Projektion, Sesselkonformation, Reaktivität bei Reduktion und Oxidation, Kettenverlängerung in Chemie und Biologie, Bildung von Acetalen, Glycoside. 4.2. Disaccharide: Glysosidische Bindung, Sucrose, Lactose, Maltose, Cellubiose, Chitobiose, Muscarin, Ascorbinsäure, Streptomycin. 4.3. Polysaccharide: Stärke, Iod-Stärke-Reaktion, Glycogen, Cyclodextrine, Dextrane, Cellulose, Viscosefaser, Glycokonjugate, Kohenhydrate in biologischer Erkennung, Blutgruppen determinanten, Sialyl-Lewis-X, Glycolipide. 5. Lipide 5.1. Triacylglycerine und Fettsäuren: Energiereservoir, gesättigte und ungesättigte Fettsäuren, Schmelzpunkt und Fluidität. 5.2. Glycerophospholipide: Struktur, wichtigste Vertreter, Nomenklatur, sn-Nomenklatur, Phospolipase C, Inositole, Signaltransduktion. 5.3. Sphingolipide: Struktur, Sphingomyeline, Cerebroside, Ganglioside, ZellZell-Adhäsion, Ganglioside und Krebs. 6. Steroide: Nomenklatur und Stereochemie. 6.1. Sterine: Cholesterin und Artheriosklerose, Cholesterin-Biosynthese, Lipabay, Ergosterin. 6.2. Gallensäuren 6.3. Steroid-Hormone: Androgene, Östrogene und Gestagene, Corticoide. 7. Lipidaggregate: Micellen, Liposomen, Lipiddoppelschichten, transversale und laterale Diffusion, Membranfluidität, Übergangstemperatur. 8. Biologische Membranen: Membranproteine, asymmetrische Orientierung, Fluid-Mosaik-Modell, Cytoskelett..
