Tutorium 5 - B CUBE Dresden
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Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Biochemie Biochemie II - Tutorium Dresden, 20.10.2016 Ablauf des Tutoriums • Einführung und Wiederholung • Vorlesungszusammenfassung • Übungsaufgaben • Selbststudium TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Übungsaufgaben • 1. Berechnen Sie die Veränderung der freien Standard Energie der folgenden Reaktion! (K im Gleichgewicht = 316988,7599, R=8,3144598 J mol−1 K−1, T=25°) • 2. Verändert sich die freie Enthalpie, wenn man die Konzentrationen von Pyruvat und ATP jeweils verdoppelt (2*C*2*D)? Zum Zeitpunkt dt=0. Tipp: Für 1 gibt es zwei Möglichkeiten, geben Sie ggfs. beide an. 0=ΔG0´+ R*T*ln (Nur im Gleichgewicht) TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Möglichkeit 1: Addition der Hydrolyseenthalpie TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Möglichkeit 2: Verwendung der Formel der freien Standardenthalpie TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Nr.2. Berechnung der Freien Enthalpie TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Zusammenfassung PyruvatDehydrogenaseReaktion TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Gesamtgleichung der PDH-Reaktion TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Übungsaufgaben Wieso kann sportliche Betätigung zum messbaren Anstieg von Laktat im Blut führen? Wieso muss dieser Prozess durchgeführt werden? Welche Auswirkungen hat das auf die ATP-Bilanz? Info: Milchsäure (Lactat)-Gärung Das Ablaufen der Glykolyse ist unerlässlich „Bevorzugte“ Oxidation von Pyruvat liefert NAD+ und ATP und kann hier nicht ablaufen TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Übungsaufgaben Wieso kann sportliche Betätigung zum messbaren Anstieg von Laktat im Blut führen? unzureichende O2-Versorgung Milchsäuregärung in Muskelzellen, da die Regeneration von NAD+ nicht über die oxidative Phosphorylierung möglich ist Regeneration von NAD+ für weitere Glykolyse ist wichtiger als effiziente ATP-Ausbeuten TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Übungsaufgaben Zeichnen Sie einen sekundären Alkohol. Was ist der Zweck des Pentosephosphatwegs? Gebe Sie die Gesamtreaktion des Pentosephosphatwegs an. Info: Keine genaue Anzahl 2 Produkte sind auch in der Glykolyse relevant Inwiefern und warum unterscheiden sich die zellulären Verhältnisse von NAD+ und NADP+ mit den zugehörigen reduzierten Formen voneinander? Info: NAD+ kommt v.a. beim Abbau (Katabolismus z.B. Glykolyse vor) NADP+ kommt v.a. beim Aufbau (Anabolismus) vor Nehmen Enzyme Einfluss auf die Kinetik oder die Thermodynamik einer Reaktion? TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Übungsaufgabe • Zeichnen Sie einen sekundären Alkohol. TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Übungsaufgaben Was ist der Zweck des Pentosephosphatwegs? Gewinnung von NADPH (Anabolismus) Gewinnung von Rib-5-P für Nukleotidsynthese Gewinnung von Ery-4-P für Biosynthese aromat. AS ↔ Glykolse Gebe Sie die Gesamtreaktion des Pentosephosphatwegs an. TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Übungsaufgaben Inwiefern unterscheiden sich die zellulären Verhältnisse von NAD+ und NADP+ mit den zugehörigen reduzierten Formen voneinander? [NAD+] / [NADH] ~ 1000 Elektronen arm Katabolismus [NADP+] / [NADPH] ~ 0,1 Elektronen reich Anabolismus Nehmen Enzyme Einfluss auf die Kinetik oder die Thermodynamik einer Reaktion? Nur auf die Kinetik; die Reaktion läuft durch die Verringerung der Aktivierungsenergie (deutlich) deutlich schneller ab, bleibt jedoch vom Verhältnis/Im Gleichgewicht unverändert. TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Übungsaufgaben Beschreibe die Begriffe: a) Isomer b) Epimer c) Mesomerie Stelle alpha/beta/gamma-Keto-Carbonsäuren gegenüber. Worin besteht der Unterschied? TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Übungsaufgaben Beschreibe die Begriffe: a) Isomer b) Epimer c) Mesomerie a) Können durch Rotation um eine Einfachbindung ineinander umgewandelt werden TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Übungsaufgaben Stelle alpha/beta/gamma-Keto-Carbonsäuren gegenüber. Worin besteht der Unterschied? alpha: Bsp. Pyruvat; Decarboxylierung möglich, aber hohe Aktivierungsenergie Beta: z.B PEP; instabil → leichte Decarboxylierung Da Resonanzstabilität TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Übungsaufgaben Eine Lösung hat den pH-Wert 7,0. Welche Wasserstoff-Ionen-Konzentration hat diese Lösung? Berechen sie den pH-Wert der Folgender Lösung: c(NH3) = 0,01 mol/L (pKb = 4,7) Worin unterscheiden sich primäre, sekundäre und Tertiäre Alkohole in Bezug auf ihre Oxidation? Zeichen sie folgende chemischen Gruppen: Thiol, Thioester, Thioether, Thiolat TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Übungsaufgaben Eine Lösung hat den pH-Wert 7,0. Welche Wasserstoff-Ionen-Konzentration hat diese Lösung? log c(H+) = -7,0 c(H+) = 1·10-7 mol/L Berechen sie den pH-Wert einer Folgender Lösung: c(NH3) = 0,01 mol/L Ammoniak ist eine schwache Base TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Übungsaufgaben Worin unterscheiden sich primäre, sekundäre und Tertiäre Alkohole in Bezug auf ihre Oxidation? Zeichen sie folgende chemischen Gruppen: Thiol Thioester Thioether Thiolat SH ROSR RSR RS- TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Übungsaufgaben • Was ist ein Aldol? • Was ist eine Aldolreaktion? TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Übungsaufgaben Was ist ein Aldol? Abkürzung Aldehydalkohol Was ist eine Aldolreaktion? Reaktion zum Umbau von C-Körpern (vgl. PP-Weg) Säure katalysierte Aldoladdition Base katalysiert Aldolkondensation TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Selbststudium Vervollständigen Sie die Tabelle. Co-Substrat Co-Enzym prosthetische Gruppe essentiell für Katalyse ……. am Ende …………. gebunden essentiell für Katalyse unverändert am Ende ……….. gebunden essentiell für Katalyse Nicht-ProteinKomponente kovalent gebunden …………….. ………………….. ……………….. Berechnen sie den pH-Wert von 5%igem HNO3 TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Selbststudium Vervollständigen sie die Abbildung. TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium Quellen: Nelson D. „Principles of Biochemistry“, 6. Auflage (2013), New York: Freeman, S.634-637 ´ Dorn H. “Tafelwerk”, 1. Auflage (2009); Stuttgard: Ernst Klett Verlag, S. 164 http://images.tutorvista.com/cms/images/81/types-of-isomers1.png http://www.chemie.de/lexikon/Diastereomer.html http://www.cup.uni-muenchen.de/puchinger/B3/ubungB3.html TU Dresden, 17.11.2016 BCII-Tutorium