Biologisch chemisches Praktikum Teil B
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Biologisch chemisches Praktikum Teil B 3. Abschnitt: Bioorganische und bioanorganische Chemie Allgemeines Enzyme = Biokatalysatoren + Hohe Reaktionsgeschwindigkeit + Milde Reaktionsbedingungen + Große Substratspezifität Enzyme sind Proteine! Nicht nur Primärstruktur sondern bis zur Tertiärstruktur muss alles stimmen, damit Enzyme aktiv sind! Manche Enzyme benötigen weitere Cofaktoren Enzym ohne gebundenen Cofaktor = Apoenzym Enzym mit gebundenem Cofaktor = Holoenzym 2 Allgemeines Katalysatoren erhöhen die Reaktionsgeschwindigkeit (in beide Richtungen) nie das Reaktionsgleichgewicht! Dabei werden sie nicht verbraucht! Aktivierungsenergie wird durch schwache Wechselwirkungen (Bindungsenergie) herabgesetzt http://www.chem.uiuc.edu/rogers/text13/tx133/tx133.html 3 http://www.intechopen.com/books/pesticides-advances-in-chemical-and-botanical-pesticides/evolution-and-expectations-of-enzymatic-biosensors-for-pesticides Lipasen unter wässrigen Bedingungen In organischen Lösungsmitteln http://www.microbiology.biology.upatras.gr/en/protocols/112-determination-of-lipase-activity.html http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2009/gc/b822349a 4 Ferritin Proteinkomplex aus 24 Untereinheiten, welcher als Eisendepot dient “Fenton Reaktion” Toxisches Fe(II) wird zu Fe(III) oxidiert und mit Hydroxid- und Phosphationen komplexiert [FeO(OH)]8[FeO(H2PO4)] https://en.wikipedia.org/wiki/Ferritin#/media/File:Ferritin.png Theil EC, Annual Review of Biochemistry, 1987, 56 (1): 289–315. Crichton, R.R., Charloteaux‐Wauters, M., Eur. J. Biochem., 1987, 164, 485–506. 5 Eisentransport und -freisetzung http://medicinembbs.blogspot.co.at/2011/01/iron-deficiency-anemia.html http://walz.med.harvard.edu/imageviewer.html?/Research/Iron_Transport/TfR-Tf-Figure-1-Full.gif 6 Experimentelles • Bestimmung der Wellenlänge der maximalen Extinktion • Berechnung des molaren Extinktionskoeffizienten • Messung der Eisenfreisetzung aus Ferritin und Berechnung der Reaktionsgeschwindigkeit http://www.chemistry.wustl.edu/~edudev/LabTutorials/Ferritin/FerritinTutorial.html 7 Chiralität und Racematspaltung Enantiomere = Spiegelbilder welche sich nicht durch drehen zur Deckung bringen lassen (rechte/linke Hand) Selbe physikalische Eigenschaften wie Schmelzpunkt, Dichte, Löslichkeit usw. Aber: andere Drehrichtung der Polarisationsebene von linear polarisiertem Licht Auftrennung am einfachsten durch Derivatisierung eines Enantiomers = unterschiedliche Eigenschaften https://de.wikipedia.org/wiki/Enantiomer 8 Acylase und Ionenaustausch Chromatographie http://www.reachdevices.com/Protein/ProteinPurification.html 9 Amylose α-1,4- verknüpfte Glucose Einheiten Amylosuccrase n x n x + n-2 x 10 Amylose I2/KI λ = 400-700 nm http://files.dorner-verlag.at/onlineanhaenge/files/stoffw._zelle_10918_014.pdf http://beerandwinejournal.com/starch-ii/ 11 Berechnung Polimerisationsgrad Bailey, J. M., & Whelan, W. J. (1961). Physical properties of starch. I. Relationship between iodine stain and chain length. J Biol Chem, 236, 969-973. 12 Allgemeines im Labor Pufferherstellung Beispiel: 0.1M NaOAc, pH 4.5, 20 ml • Berechnung der Menge an benötigtem NaOAc • Lösen in ca. 10-15 ml • Einstellen des pH Wertes mit Essigsäure CH3OOH + H2O CH3OONa CH3OO- + H3O+ CH3OO- + Na+ • Auffüllen mit Wasser auf 20 ml 13 Allgemeines zum Protokoll • Inhaltsverzeichnis anlegen • Einleitung (theoretischer Hintergrund), Durchführung, Ergebnisse/Diskussion • Alle Aussagen richtig zitieren (Veröffentlichung in Journals oder Büchern) Bailey, J. M., Whelan, W. J. Physical properties of starch. I. Relationship between iodine stain and chain length, J Biol Chem, 1961,236: 969-973. • Abkürzungen das erste mal ausschreiben oder Abkürzungsverzeichnis anlegen • Literaturverzeichnis • Alles im Blocksatz schreiben • Abbildungen, Tabellen usw. durchnummerieren und beschriften 14 Zeitplan Tag 1 Tag 2 Tag 3 Tag 4 Versuch 1 bis Schritt III Versuch 1 fertig Versuch 3 fertig Versuch 4 fertig Versuch 2 Versuch 3 bis Schritt III Versuch 4 bis Schritt II Versuch 1 Enantioselektive Veresterung Versuch 2 Bestimmung des Eisengehalts in Ferritin und kinetische Untersuchungen der Eisenfreisetzung Versuch 3 Racematspaltung N-acetylierter Aminosäuren Versuch 4 Amylose Synthese 15
