Einführung in die Biophysik - Übungsblatt 2 April 20, 2015 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− 1.4 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? 1.5 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 1.6 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. 1.7 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 Wie heiÿen die folgenden Aminosäuren? Listen Sie jeweils einige ihrer 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/