Exercise_Sheet_2_SS2016

Einführung in die Biophysik - Übungsblatt 2
April 18, 2016
Allgemeine Informationen:
Die Übung ndet immer montags in Raum H030, Schellingstr. 4, direkt im Anschluss an die
Vorlesung statt. Falls Sie Fragen haben, schreiben Sie bitte eine Email an: [email protected]
1
Chemie: Grundlagen
1.1 Welche Arten von chemischen Bindungen gibt es? Was sind jeweils die typischen Bindungsenergien und Abstände?
1.2 Welche Formeln haben die Verbindungen, die aus Magnesium-Ionen (M g 2+ ) mit folgenden
Bindungspartnern gebildet werden:
a) Chlorid, Cl− b) Sulfat, SO42 c) Nitrid, N 3−
1.3 Angenommen, ein Reiskorn ist durchschnittlich 2,0 mm breit und 2,0 mm hoch. Europa und
Asien haben zusammen eine Fläche von 54 · 108 km2 . Wenn man 1,0 mol Reiskörner gleichmäÿig
über Europa und Asien ausbreiten würde, wie hoch müsste der Reis gestapelt werden?
1.4 Gleichen Sie die folgenden Reaktionsgleichungen aus:
a) Al + HCl −→ AlCl3 + H2
b) Cu2 S + Cu2 O −→ Cu + SO2
c) N H3 + O2 −→ N2 + H2 O
d) B2 O3 + C + Cl2 −→ BCl3 + CO
1.5 Was ist der Unterschied zwischen einer π -Bindung und einer σ -Bindung? Welche Bindung weist
eine höhere Bindungsenergie auf, und warum? Geben Sie ein Beispiel für einen Sto, in welchem
beide Bindungen eine Rolle spielen.
1.6 Die alten Griechen waren der Meinung, alle Materie bestehe aus Feuer, Wasser, Erde und Luft.
Welche vier chemischen Elementen machen 96 % aller lebenden Materie aus?
2
DNA
2.1 Welche Arten chemischer Bindungen ndet man in einer DNA-Doppelhelix? Wie tragen sie
jeweils zur Stabilität der Doppelhelix bei?
2.2 Wie unterscheiden sich DNA und RNA? Welche Aufgaben erfüllen mRNA und tRNA? Geben
Sie jeweils ein Beispiel für DNA-Viren, RNA-Viren und Retroviren!
2.3 Warum ist DNA negativ geladen? Wie macht man sich das in einer Gel-Elektrophorese zunutze?
3
Aminosäuren
3.1 Vergleichen Sie die Aminosäuren Asparaginsaeure, Histidin und Valin hinsichtlich ihrer chemischen und biologischen Eigenschaften auf (z.B. polar, chiral, basisch, etc..)
3.2 In der mRNA codiert ein Basentriplett, also eine Folge von 3 Basen, eine Aminosäure. Zum
Beispiel steht die Sequenz "CAU" (Cytosin-Adenin-Uracil) für die Aminosäure Histidin. Warum
hat die Natur diesen Code so eingerichtet, dass genau drei Basen für eine Aminosäure stehen, und
nicht etwa zwei oder vier Basen? Inwiefern ist dieser Code fehleranfällig, falls Schäden im Erbgut
auftreten (beispielsweise durch UV-Strahlung)?
3.3 Was sind die verschiedenen Ebenen von Strukturierung in einem Protein? Geben Sie jeweils
an, welche Art von chemischen Interaktionen dabei eine Rolle spielen.
Eine interessante Website, auf der man mit etwas Übung selbst mithelfen kann, die Struktur von
Proteinen zu entschlüsseln, ndet sich hier:
https://fold.it/portal/