1. Für die Reaktion von

Übungsblatt 5 Abgabe bis Mi 04.06.03 in der Vorlesung
Vorname, Name:
Matrikelnummer (falls zur Hand):
1. Für die Reaktion von Methylchlorid mit Wasser in der Gasphase sind folgende
experimentelle Größen bei 0° C (= 273 K) bestimmt worden:
CH3Cl + H2O
CH
3OH
+ HCl
∆H = 30600 J mol-1, ∆S = 1.3 J K-1mol-1, Gaskonstante R = 8.31441 J K-1mol-1
a) Berechnen Sie ∆G bei Raumtemperatur (25° C = 298 K)
b) Bestimmen Sie die Gleichgewichtskonstante K bei Raumtemperatur
Hinweis: Achten Sie auf die Einheiten
c) Auf welcher Seite (Edukte oder Produkte) liegt das Gleichgewicht bei Raumtemperatur
[CH 3 OH ] ⋅ [HCl]
Hinweis: K =
[CH 3 Cl] ⋅ [H 2 O]
(20 Punkte)
2. Um wieviel muß sich bei Raumtemperatur (298K) ∆G in J mol-1 ändern, wenn sich die
Gleichgewichtskonstante
a) um den Faktor 10 ändern soll
b) um den Faktor 100 änder soll
Gaskonstante R = 8.31441 J K-1mol-1
(20 Punkte)
1
3. Beurteilen Sie nachstehende Beiträge bei der Bindung eines Liganden an ein Enzym gemäß
ihrer energetischen Bedeutung in stark, mittel und schwach
a) Wasserstoffbrücken
b) Salzbrücken
c) Hydrophober Effekt
d) Dipol-Dipol Wechselwirkungen
Einer dieser Beiträge ist temperaturabhängig, welcher ?
(20 Punkte)
4. Im Inneren eines Protein wurde bei pH = 7.4 folgendes Wasserstoffbrückennetzwerk in
Gegenwart eines Substrats ermittelt. Durch Reaktion des Substrats mit Serin ändern sich die
Protonierungszustände. Bestimmen Sie die neuen Positionen der Protonen H1 und H2 und
damit der Wasserstoffbrücken.
pKa (Asp) = 3.9 , pKa (His) = 6.0 , pKa (Ser) = 13
H
Substrat
O C
R
O
H1 N
Asp
H2
N
O
pH = 7.4
Ser
O
H N
His
H
O
O
Asp
C
R
O
N
N
Ser
O
H N
His
(20 Punkte)
2
5. Für welchen der beiden jeweiligen Liganden würden Sie eine höhere Bindungsaffinität
erwarten, unter der Annahme, daß sich keine Veränderungen der Wasserstoffbrücken in der
Bindungstasche ergeben. Kurz (stichwortartig) begründen. (20 Punkte)
a)
O
O
F
HOOC
F
HOOC
N
N
N
N
N
N
CH3
CH3
CH3
b)
O
CH3
O
O
O
H3C
HO
N
CH3
O
N
N
N
H
CH3
H
CH2
c)
O
CH3
HOOC
O
HOOC
CH3
N
N
N
N
CH3
d)
N
HOOC
N
N
O
CH3
O
HOOC
CH3
CH3
N
H
H
3
N
N
CH3