Übungsfragen

Übungsfragen Biochemie 1
Erklären Sie die Begriffe
Adsorption
Diffusion
Dialyse
Enantiomere
Diastereomere
Verseifung
Fett
Lipid
essentielle Fettsäure
essentielle Aminosäure
Kohlenhydrat
Disaccharid
Peptid
Protein
Primärstruktur
Sekundärstruktur
Tertiärstruktur
Quartärstruktur
Isoelektrischer Punkt
Enzym
Metalloenzym
Apoenzym
Coenzym
Cosubstrat
Inhibitor
Enzyminduktion
Rezeptor
Hormon
second messenger
Vitamin
Spurenelement
Superhelix
Chromosom
Restriktionsendonuclease
sticky ends
Ribosom
Translation
Transkription
PCR
Xenometabolismus
Atmungskette
-Oxidation
Dosis
LD50
Chromatographie
Elektrophorese
Skizzieren Sie den Aufbau einer Zellmembran
Welche Zellen besitzen keine feste Zellwand? Was folgt daraus?
Nennen Sie die wichtigsten Stoffe bzw. Stoffklassen, die am Aufbau von Lebewesen
beteiligt sind. Welchen Anteil haben diese jeweils am Körpergewicht eines
normalgewichtigen Menschen?
Zeichnen Sie charakteristische Formeln für folgende Stofftypen:
 eine Fettsäure
 eine Aldose
 eine Pentose
 eine Aminosäure
 ein Dipeptid
Skizzieren Sie den Aufbau für
 ein Disaccharid
 ein Nucleosid
 ATP
 NAD+
Nennen Sie essentielle Fettsäuren. Welches Charakteristikum kennzeichnet ihre
Strukturformeln? In welchen Nahrungsmitteln finden sich besonders hohe Anteile an
essentiellen Fettsäuren?
Nennen Sie je drei Hormone, wasserlösliche und fettlösliche Vitamine und deren
Funktion.
Auf welcher elementaren photochemischenReaktion beruht die Funktion der
Lichtrezeptoren der Netzhaut? Welcher Stoff (Vitamin) ist dafür erforderlich?
Beschreiben Sie den Aufbau von
DNA
RNA
Protein
in den verschienen Maßstäben/Größenordnungen
Was sind die molekularen Voraussetzungen für eine fast exakte Replikation.
Beschreiben Sie den Vorgang im Detail.
Beschreiben Sie die Vorgänge bei der Proteinbiosynthese
Was ist das endoplasmatische Retikulum? Warum kommt es in Tier- und
Pflanzenzellen vor, aber nicht in Bakterien?
Skizzieren Sie für ein direkt wirkendes Gift sowie für ein Carcinogen die Beziehung
zwischen Dosis und Wirkungshäufigkeit.
Beschreiben Sie die verschiedenen physiologischen Wirkungen von Ethanol und von
Methanol. Woran stirbt man bei Aufnahme letaler Mengen an Methanol? Wie kann
man eine Methanolvergiftung behandeln?
Nennen Sie drei biochemisch wichtige Puffersysteme
Berechnen Sie den pH-Wert für eine Lösung aus 0,1mol Trinatriumcitrat und
0,05mol HCl (pKS-Werte von Citronensäure: 3,1, 4,8, 5,3) in 1L Wasser.
Skizzieren Sie den Aufbau von Bakterien und tierischen Zellen mit den wichtgsten
Organellen
Viele enzymatischen Reaktionen folgen der Michelis-Menten-Kinetik. Schreiben Sie
die Formel und skizzieren Sie die Reaktionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der
Substratkonzentration. Wie kann man die Darstellung linearisieren?
Die Messung der Reaktionsgeschwindigkeit v einer Enzym-katalysierten Reaktion in
Abhängigkeit von der Substratkonzentration [S] ergab folgende Werte:
[S] [mM]
1
2
5
10
20
v [µmol/s]
1
1,6
2,5
3,2
3,6
Nach Zusatz eine Hemmstoffes (10µM) ergeben sich folgende Werte:
v [µmol/s]
0,5
0,9
1,7
2,4
3,1
Zeichnen Sie für beide Kinetiken den Lineweaver-Burk-Plot und ermitteln Sie KM und
vmax. Welche Art der Hemmung liegt vor?
Redoxreaktionen lassen sich an Stelle der Reaktionsenergien gut durch
Redoxpotentiale beschreiben. Erklären Sie die physikalisch-chemische Basis dafür.
Beschreiben Sie die wichtigsten Schritte des Energiestoffwechsels.
a) anaerob
b) aerob
Welchen „Trick“ wenden Lebewesen an, um die Ausgangsstoffe auf ein höheres
Energieniveau zu bringen und damit zu aktivieren? Welche Endung kennzeichnet die
zughörigen Enzyme?
In welcher Form wird Energie in der Zelle gespeichert? Nennen Sie die
Stoffe/Stoffklassen in Bezug auf verschiedene Zeithorizonte. Erklären und
begründen Sie die Unterschiede.
Wozu dient das Enzym Alkohol-Dehydrogenase (ADH)
a) in Leberzellen
b) in Hefezellen
Beschreiben Sie eine Methode zur enzymatischen quantitativen Bestimmung von
Alkohol mit Hilfe von ADH und NAD+.
Nennen Sie charakteristische Trennmethoden der Biochemie.
Welche Faktoren beeinflussen die elektrophoretische Wanderung
a) einer Nucleinsäure auf Agarose-Gel
b) eines Proteins bei der SDS-PAGE
c) eines Proteins bei der PAGE ohne SDS
Ordnen Sie folgende Namen den jeweiligen Formeln zu:
Rohrzucker, α-D-Glucose, Fructose, Ribose, Glycerin, Tripalmitin, Pyruvat,
Brenztraubensäure, Milchsäure, Lactat, Glutamat, Cholesterin, Carotin,
2-Desoxyribose, Ascorbinsäure, Fett, Vitamin C, Provitamin A, Saccharose
Ordnen Sie zu: Saccharose, NAD+, Lactose, ATP, Phenylalanin, Maltose, FAD,
Cystin, Cellobiose
Markieren Sie in FAD und NAD+ die Orte der Wasserstoffaufnahme.
Zeichnen Sie in stereochemischer Darstellung die Strukturformeln in D-, L-, R- und
S- Konfiguration von
- Glycerinaldehyd
- Alanin (α-Amino-Propansäure)
- Cystein( α-Amino-β-Mercaptopropansäure)
Bestimmen Sie die absolute Konfiguration (R/S) aller chiralen Zentren in den
folgenden Strukturformeln:
Die physiologische (bei pH 7) freie molare Standardreaktionsenthalpie der
Umsetzung von Glucose mit Sauerstoff zu Kohlendioxid und Wasser beträgt
ΔG'o1 = -2880kJ/mol, die der Phosphorylierung von ADP zu ATP ΔG'o2 = +29kJ/mol.
a) Wieviel ATP könnte also rein theoretisch mit 1mol Glucose entstehen?
Warum sind es unter realen Bedingungen wesentlich weniger?
b) Rechnen Sie den Wert für Glucose um in das (mittlere) Redoxpotential (F =
96500As/mol), bestimmen Sie die Zahl der umgesetzten Elektronen aus der
Reaktionsgleichung (achten Sie auf den stöchiometrischen Faktor des Sauerstoffs).
Was versteht man unter „Spleißen“ der DNA?
Wozu dient dieser Prozess in der Natur, wozu in Forschung und Technik?