SELBST-TESTFRAGEN (Biochemie-Vorlesung für Pharmaziestudenten) Detoxikation - Fassen Sie die einzelnen Phasen der Detoxikation zusammen! Was versteht man unter "Phase I" und "Phase II" in Zusammenhang mit der Biotransformation? - Was sind Cytochrom P450-Enzyme? Welche Reaktionstypen werden von diesen Enzymen katalysiert (Cosubstrate, Mechanismus)? - Welche Substanzen dienen dem Körper zur Konjugation von toxischen Substanzen? Warum ist konjugiertes Bilirubin besser wasserlöslich? - Was sind Gallensäuren (und -konjugate), welche Funktion erfüllen sie? - Was versteht man unter dem enterohepatischen Kreislauf? Oxydativer Stress - Nennen Sie reaktive Sauerstoffspezies, wie entstehen sie, wie werden sie neutralisiert? - Kann O2-• auch eine Schutzfunktion für den Organismus bieten (1 Beispiel)? - Warum sind Lipidperoxide gefährlich für die Zelle? Spurenelemente - Welche essentielle Spurenelemente sind Metalle, welche Nichtmetalle? - Was sind Übergangsmetalle, welche Eigenschaft zeichnet sie im Komplex mit Proteinen aus? - Zählen Sie enzymatische Reaktionen auf, an denen Cu- oder Zn-Ionen beteiligt sind. - Glutathion: Was ist es und wie wird oxydiertes Glutathion regeneriert (Mechanismus)? Eisenstoffwechsel - Nennen Sie Beispiele für Hämproteine und deren Funktion. Warum bindet Fe3+ in Häm keinen Sauerstoff? Wie liegt das Eisen bei Nichthämproteinen vor, wie wird es gebunden? - Regulation des Eisenstoffwechsels: Nennen Sie die wichtigsten Funktionen von Eisen im Körper. Welche Funktion haben die Proteine TransferrinRezeptor, Ferritin und Amino-Lävulinat-Synthetase? Durch welchen Mechanismus wird deren Expression gemeinsam reguliert? - Welche Reaktion wird bei hoher Eisenkonzentration durch die cytoplasmatische Aconitase katalysiert? Wie erklärt man sich die Tatsache, dass dieses Enzym bei tiefen Eisenkonzentrationen zu einem RNA-bindenden Protein wird? Wasser- und Elektrolythaushalt - Welche Organe sind bei der Einhaltung des extrazellulären Volumens (EZV) beteiligt? - Was besagt das Prinzip der Elektroneutralität? Was versteht man unter dem kolloidosmotischen Druck, welche Konsequenzen hat ein Proteinverlust im Blutplasma (zB. bei akutem Fasten / Hungern)? - Was versteht man unter einer Ionen-Pumpe? - Na+/K+-ATPase: wie geschieht der Ionen-Transport (Mech., Energieverbrauch)? - Was versteht man unter einem sekundären aktiven Transportsystem? Calcium - 2+ Vergleichen Sie die Ca -Konzentration im Blutplasma und in der Zelle. Zählen Sie die verschiedenen Funktionen von extra- und intrazellulärem Calcium auf. Wie liegt Ca 2+ in der Zelle vor? Wie wird die Ca2+-Freisetzung in der Zelle ausgelöst? - Was ist Calmodulin und welche Funktion hat es? - Was ist die Funktion von Calbindin? Wie wird dessen Genexpression aktiviert? Vitamin A - Erklären Sie die Funktion von Vitamin A beim Sehvorgang. Woraus besteht Rhodopsin, was ist Transducin? - Welche weiteren Funktionen von Vitamin A kennen Sie? Neurotransmitter - Welche Zelltypen besitzen ein Ruhepotential? Erklären Sie die Vorgänge an der Synapse bei der Reizübertragung. - Nennen Sie Substanzen, die als Neurotransmitter wirken: Zu welchen Stoffgruppen gehören sie und aus welchen Vorstufen werden sie hergestellt? - Was versteht man unter erregenden, was unter inhibitorischen Neurotransmittern (Bsp.)? - Welche verschiedenen Möglichkeiten der Steuerung des Öffnungszustandes von Ionenkanälen durch Botenstoffe kennen Sie? Regulation der Genexpression - Zählen Sie verschiedene Möglichkeiten auf, wie in der Zelle Änderungen der Genexpression stattfinden können. - Was ist ein Enhancer? - Welche Eigenschaften besitzen ligandengesteuerte Transkriptionsfaktoren (z.B. der Glucocorticoid-Rezeptor)? - Was ist Ubiquitin? Welche Art von Bindung geht es mit dem zu modifizierenden Protein ein? Was sind Proteasomen? Regulation des Stoffwechsels - Allosterie und Kooperativität: Welcher Zusammenhang besteht zwischen beiden Phänomenen? Was sind allosterische Enzyme des K- bzw. V-Typs? - Was sind Signalmetabolite wie z.B. Fructose-2,6-Biphosphat, wie wirken sie? Citrat-Zyklus - Pyruvat-Dehydrogenase katalysiert die oxydative Decarboxylierung von Pyruvat zu Acetyl-CoA. Zählen Sie die verschiedenen Cofaktoren/Coenzyme auf, die für diese komplexe Reaktion gebraucht werden. - Zählen Sie die anaplerotischen Reaktionen auf und die Beziehungen zu anderen Stoffwechselwegen. Glucose- und Fetthaushalt - Können beim Menschen Kohlenhydrate in Lipide und umgekehrt Lipide in Kohlenhydrate umgewandelt werden? - Warum können nicht in der Zelle freie Glukose (oder andere Mono- oder Disaccharide) gespeichert werden ? Welche Organe speichern Glykogen und wie verwerten sie es? - Wie wird im Muskel die Glykolyse bei starkem Fettsäureangebot verhindert? - Warum und wie werden bei der Glykolyse vor allem Enzyme wie Hexokinase, Phosphofructokinase und Pyruvatkinase allosterisch und hormonell (transkriptionell) reguliert? - Wie wird Glucose vom Darmlumen in die Blutbahn aufgenommen (2 Systeme)? Wodurch unterscheiden sich die verschiedenen GlucoseTransporter? Was bewirkt die Glucokinase in Leber und β-Zellen des Pankreas? - Wie wird verhindert, dass die Leber nach einer kohlenhydratreichen Mahlzeit Glucose an die Peripherie abgibt? Hormone (generell) - Wie unterscheidet sich die Hormonwirkung von der Wirkung eines Neurotransmitters? Was ist der Unterschied zwischen glandulären Hormonen und Gewebshormonen? - Was sind Zytokine? Aus welchen Stoffklassen bestehen sie? Wie wirken EPO und IGF? - Was sind Steroidhormone? - Nennen Sie Beispiele für Hormone, deren Rezeptor membranassoziiert vorliegt. Zu welchen Stoffgruppen gehören diese Hormone? - Erklären Sie das Prinzip der Signaltransduktion (Komponenten). Was sind GProteine und wie wird ihre Aktivität enzymatisch reguliert? Warum gilt das Gen, das für das G-Protein "Ras" codiert, als ein Onkogen? - Was ist ein "2nd messenger"? Welches Enzym spaltet und inaktiviert cAMP? - Wie wird die Proteinkinase A aktiviert? Was bewirkt das aktivierte Enzym? - Welche Reaktionen werden von Phospholipasen katalysiert? Welche Produkte entstehen mittels der hormonregulierten Aktivierung der Phospholipase C? Insulin - Stoffklasse und Synthese: Was ist die Funktion der Prä-Sequenz im PräproInsulin? - Erklären Sie den Mechanismus der Insulinsekretion in den β-Zellen des Pankreas. Welche Organe sprechen wie auf eine Insulin-Ausschüttung an? - Wie ist der Insulin-Rezeptor aufgebaut? - Welche sind die wichtigsten Wirkungen des Insulins (zellulär und molekular)? - Welche Hormone können bei einer Hypoglykämie als gegenregulatorische Hormone sezerniert werden? - Fettzelle: Welche Vorgänge werden durch Insulin beeinflusst? Glucagon - Woraus besteht Glucagon, wo wird es synthetisiert und welches ist das wichtigste Zielorgan? Wie wirkt es (zellulär und molekular)? Catecholamine - Woraus werden Adrenalin und Adrenalin im Körper gebildet? Welche Reaktionstypen kommen bei deren Synthese vor? - Wie reguliert Adrenalin die Aktivität der Glycogen-Phosphorylase? - Wie wirken Catecholamine auf die Zielzellen? Warum gibt es sogar entgegengesetzte Wirkungen (gefässerweiternd vs. verengend)? - Was sind β-Blocker, wie wirken sie? Cortisol - Wie induziert ACTH die Cholesterinester-Hydrolase in der Nebenniererinde? Womit ist Cholesterin in den Lipidtröpfchen verestert? - Wie beeinflussen Glucocorticoide den Zellstoffwechsel? - Cortisol-Synthese: Beschreiben Sie die durch Monooxygenasen/p450-Enzyme katalysierten Reaktionen (Co-Substrate, Reaktionstypus). - Wie wird Cortisol im Blut transportiert; wie abgebaut? - Warum hat Cortisol sowohl eine anabole wie auch eine katabole Wirkung? Wachstumshormone - Wachstumshormon: Was ist/sind GRH (auch GH-RH) / Somatokrinin / STH / GH / Somatostatine / Somatomedine / IGF? - Wie wirken IGFs? Schilddrüsenhormone - Warum führt Jod-Mangel zur Vergrösserung der Schilddrüse? - Wirkungsmechanismus von T3/T4 (zellulär und molekular)? - Erklären Sie die Funktion folgender Proteine/Enzyme: Jodid-Pumpe, Thyreoglobulin, Thyroid-Peroxidase, Thyronin-bindendes Globulin (TBG/TBP), 5'-Dejodase? - Erklären Sie die Ursachen für Morbus Basedow. Was sind Thyreostatica und wie wirken sie? Geschlechtshormone generell - Was sind Gonadotropine? Warum rufen LH-RH-/Gonadotropin-RH-Analoga eine Hemmung der Gonadotropin-Sekretion hervor? Was ist die Funktion von Inhibin? - Worin besteht die Verwandschaft zwischen TSH, FSH, LH und hCG? Männliche Geschlechtshormone (Androgene) - Welche Funktion haben Leydig-Zellen, welche Sertoli-Zellen? Wie werden die ersten durch LH stimuliert? - Welche Funktion hat das Testosteron (molekular und zellulär)? Weibl. Geschlechtshormone - Oocyten: Was sind Theca-, was Granulosazellen? - Cytochrom p450-Aromatase: Welche Art von Reaktion katalysiert dieser Enzymkomplex? In welchen Zellen kommt die Aromatase vor? - Beschreiben Sie die wichtigsten Funktionen von FSH, LH, Östradiol und Progesteron im Menstruationszyklus. Wie verändert sich der LH- und FSHSpiegel nach der Menopause? - Woraus wird Progesteron synthetisiert, wie wirkt es? - Wie wird nach Befruchtung einer Eizelle die Menses verhindert? Hormone des Ionen-und Wasserhaushaltes - Welche Gene werden durch die Wechselwirkung von Aldosteron und dessen Rezeptor in den Zellen des Nieren-Sammelrohres induziert? Welche Wirkung hat deren erhöhte Expression? - Welche physiologische Auswirkungen hat eine Überfunktion der Aldosteronproduzierenden Zellen der Nebenniererinde (Hyperaldosteronismus)? - Woraus und in welchem Organ wird Vasopressin synthetisiert? Durch welchen Reiz wird Vassopressin ausgeschüttet, wie wirkt es? - Welche physiologische Auswirkung hat eine mangelnde Produktion des Körpers an Vasopressin? - Was ist das natriuretische Atriumpeptid? Wie wirkt es? Hormone des Calcium- und Phosphathaushaltes - Wie hoch ist die Konzentration im Blutplasma an Ca2+, wie hoch im Cytoplasma der Zelle? Wie liegt Ca2+ im Blut vor (frei/gebunden)? Wie wird innerhalb der Zelle Ca2+ mobilisiert? - Welche Organe sind massgeblich an der Regulation des Ca2+-Blutspiegels beteiligt? Wie wirken Sie? - Wie wirken auf molekularer Ebene Parathormon und Vitamin D3?