Biochemie (Fach) / Fragen MLU (Lektion)

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• 1. Welche Biomolekül Arten gibt es? - Kohlenhydrate, Lipide, Proteine und Nukleinsäuren
• 2. Benennen Sie 3 wesentliche Entdeckungen in der Biochemie! - alkoholische Gärung durch lebende Zellen (Pasteuer) - Doppelhelix Modell der DNA (Watson & Crick) - Strukturanalyse von Proteinen (Sanger)
• 3. Welche 3 Möglichkeiten des Stoffwechsels zwischen Enzymen, Substraten und Produkten gibt es? - Umwandlung: Substrat à Enzym à Produkt - Spaltung: Substrat à Enzym à Produkt 1 + Produkt 2 - Verknüpfung: Substrat 1 + Substrat 2 à Enzym à Produkt
• 4. Nennen Sie wesentliche Typen biochemischer Reaktionen! - Reduktions- Oxidations- Reaktion (z.B. Hydrierung/ Dehydrierung) - Gruppenübertragungs- Reaktionen - Erzeugung von Wärme und Licht - Spaltung und Knüpfung von C-C- Bindungen
• 5. Definieren Sie folgende Begriffe: a) Metabolismus: b) Katabolismus: c) Anabolismus: a) Metabolismus: Gesamtheit des Zellstoffwechsels b) Katabolismus: Substanzen werden abgebaut um Energie freizusetzen c) Anabolismus: Aufbau von Makromolekülen unter Energieverbrauch
• 6. Wasser ist ein Dipol. Was bedeutet das und gehen Sie dabei auf Verbindungen in wässrigen Umgebungen ein! - Wasser besitzt zwei Pole - polare Verbindungen: Bildung von H- Brücken, gut löslich, z.B. Na, Cl - unpolare Verbindungen: schlecht löslich - amphiphile Verbindungen: besitzen hydrophobe und hydrophile Eigenschaften, Vesikel, Micellen
• 8. Was versteht man unter Nichtkovalenten Bindungen und nennen Sie 4 Beispiele! - Aufrechterhaltung der Kettenstruktur, Quartärstruktur der Proteine und Struktur der Nukleinsäuren - H- Brückenbindung: bildet sich zwischen Peptidbindungen aus - heteropolare Bindung: zwischen Proteinresten unterschiedlicher Ladung - apolare Bindung: zwischen engen ungeladenen Proteinen - Van- der Waals- Bindung: schwach, zwischen kurzen Entfernungen, z.B: Basen in DNA
• 9. Der pH- Wert ist in wässrigen Lösungen ein Maß für welche Eigenschaft von Wasser? - Dissoziationsgrad
• 10. Führen Sie 10 Makroelemente in Lebewesen auf! - C, O, H, N, S, Mg, K, Na, P, Ca, Cl
• 11. Führen Sie 10 Spurenelemente in Lebewesen auf! Mn, Fe, Co, Zn, Cu, Si, Ni, Se, Mo, Cr
• 12. Erklären Sie kurz folgende Begriffe! a) Konformation: räumliche Anordnung von Atomen, freie Drehbarkeit der Bindung b) Konfiguration: räumliche Anordnung von Atomen, nicht drehbare Bindung c) Cis- trans- Isomerie: zwei Substituenten unterscheiden sich an einer nicht drehbaren Bindung
• 13. Wie kann man Biomoleküle einteilen? Nennen Sie jeweils 4 Beispiele! a) Funktion: Enzyme, Vitamine, Hormone, Antibiotika b) chemische Struktur: AS, Kohlenhydrate, Nukleotide, Lipide
• 14. Welche Monosaccharide kann man nach ihrer Zahl der Kohlenstoffatome einteilen? Triosen, Tetrosen, Pentosen, Hexosen
• 16. Wasser ist bei der Fotosynthese und der Zellatmung wichtig. Erklären Sie! - Fotosynthese: Wasser wird gespalten und es entsteht O2 und H2 - Zellatmung: O2 und H2 werden zusammengeführt und es entsteht Wasser
• 17. Nennen Sie wichtige funktionelle Gruppen und erklären Sie kurz! - Enzyme: Katalysatoren funktioneller Gruppen - Hormone: Signalstoffe die in Organen synthetisiert werden und Regulation - Vitamine: wichtig für Zellprozesse höherer Organismen, können nicht selber synthetisiert werden - Antibiotika: zerstören und hemmen das Wachstum von MO´s
• 20. Die Verbindung zwischen zwei Zuckermonomeren wird auch als Glykosidische Bindung bezeichnet. Welche Bindungsform besteht zwischen Glukose und Fruktose (Saccharose) und zwischen Glukose und Glukose (Zellbiose). - Saccharose: alpha,beta-1,2-glycos.-bindung, - Zellbiose/-ulose: beta-1,4-glycos.bind.
• 21. Warum sind Lipide hydrophob? - durch langkettige aliphatische C- Ketten!
• 22. Welche Funktionen haben Lipide? - Lichtabsorption, Schutzfilm, Energiespeicher, Membranbestandteil, Hormon, Vitamin
• 23. Nennen Sie Klassen der Lipide! - Isoprenoide: Pigmente - Ester: Wachse, Fette - Fettsäureamide - Phospholipide - Glykolipide
• 24. Zeichnen Sie die Strukturformel der Pigmentes Isopren auf und erklären Sie kurz wo Isopren vorhanden ist! - im Chlorophyll a +b und Baketriochlorophyll a
• 25. Nennen Sie 3 wichtige Vitamine und erklären Sie kurz deren Funktion und Eigenschaft! - A: Retinol: Sehpigment der Augen - E: Tocopherol: Antioxidans, in Zellmembran eingebaut - K: Phyllochinon: Blutgerinnung, von Bakterien und Pflanzen gebildet
• 26. Fettsäuren sind sehr Temperaturtolerant und wichtig für den Organismus. Zeichnen Sie eine Omega- 3 und Omega- 6 Fettsäure! Omega 3 FS: Linolensäure-delta9,12,15 octadecatriensäure Omega 6 FS: Linolsäure-delta9,12 octadecadiensäure
• 27. Nennen Sie 3 Omega 3 Fettsäuren und erklären Sie ihren Zusammenhang mit dem Körper! - ALA: Alpha- Linolensäure - EPA: Eikosapentaensäure - DHA: Dokosahexaensäure - Mensch muss Omega 3 FS mit Nahrung aufnehmen und kann aus ALA dann EPA und DHA herstellen
• 28. Zeichnen Sie das Fluid- Mosaik- Modell einer biologischen Membran und beschriften Sie wichtige Bestandteile! Erläutern Sie mit einer Skizze den Aufbau der amphiphatischen (empfindend) Lipide! Integrale proteine,periphere proteine, lipiddoppelschicht,oberflächenkohlehydrate, per.protein mit kobalentem lipidanker
• 29. Wie können sich amphiphatische Lipide in einer wassrigen Umgebung anordnen? Nennen Sie! - Vesikel, Bilayer, Micelle
• 30. Welche Stickstoffbasen gehören zu den a) Pyrimidinen: Cytosin, Uracil, Thymin b) Purinen: Adenin, Guanin
• 31. Welche chemischen Modifikationen können bei der DNA auftreten? - Desaminierung: enzymkatalytische Abspaltung von Aminogruppe aus organischer Stickstoffverbindung - Ringöffnung und Zerstörung der Basen - Methylierung
• 32. Wodurch werden diese Modifikationen hervorgerufen? - UV- und inoisierende Strahlung - Dimethylsulfat, Salpetersäure - H2O2
• 33. Nennen Sie 3 RNA Haupttypen und charakterisieren Sie kurz! - mRNA: Überträgt Info aus ZK zu Ribosomen ins Cytoplasma - tRNA: bildet und übertr.gt AS aus Cytoplasma zu Ribosomen - rRNA: baut Ribosomen auf
• 34. Skizzieren Sie eine tRNA und beschriften Sie: Aminosäurearm, Anticodonschleife und Anticodon cgi-anticodon
• 36. Zeichnen Sie die Strukturformel einer von Ihnen ausgewählten unpolaren, polaren, basischen und sauren Aminosäure: - unpolar/ hydrophob: Alanin - polar/ neutral: Glycin - basisch: Lysin - sauer: Glutaminsäure
• 37. Was ist der Unterschied zwischen einer Protein- und einer Nukleotidsequenz? - Nukleotid: A, T, G, C, U - Protein: A, E, R, M, C,….
• 38. Das Peptidrückgrat der Proteine ist immer gleich, doch unterscheiden sie sich doch. Woran kann man sie unterscheiden? - durch Seitenketten sind sie zu unterscheiden (R- Reste) - durch diese Seitenketten definieren sich die Eigenschaften der Polypeptidkette - N Terminus: freie Aminogruppe zu Beginn des Proteins - C- Terminus: freie Carboxylgruppe am Ende des Proteins
• 39. Was versteht man unter dem Isoelektrischen Punkt (IEP)? - der pH- Wert eines Proteins, bei dem die Nettoladung = 0 - die Nettoladung ergibt sich aus der Summe der Ladungen der AS- Seitenketten und dem N- und CTerminus und hängt von dem pH- Wert der umgebenen Ladung ab
• 40. Zeichnen Sie zwei beliebige Aminosäuren und verbinden sie diese zu einer Peptidbindung! Kann das Molekül um diese Bindung rotieren? - eine Peptidbindung entsteht immer wenn Carboxyl- und Aminogruppe miteinander reagieren - durch Resonanzstabilisierung bekommt Peptidbindung partiellen Doppelbindungscharakter - dadurch wird die freie Drehbarkeit um COHN- Bindung aufgehoben
• 41. Ein Protein hat den Isoelektrischen Punkt bei 9,2. Wird mit einem Puffer mit 8,0 pH- Wert zusammengeführt. Welche Ladung hat er zuerst? Positiv oder Negativ? Begründen Sie! Ladung neutral im iep,dann bei 8,0 muss wasserstoff senkung der protonen, muss also wasserstoff abgeben-wird positiv geladen.ladung:
• 42. Erklären Sie kurz das geometrische Modell der Lipide. Nennen Sie je ein Beispiel für konisch,zylindrisch und invers konisch. Erklären Sie den Einfluss der Lipidform auf die Form derMembran! - Lipide können sich anhand ihrer Form an eine Membrankrümmung anpassen,lassen auf aggregatzsutand schließen - konisch: Phosphatidylsäure - zylindrisch: Phosphatidylcholin - invers konisch: Lysolipide
• 43. Was ist das besondere an Lipiden einer Membran? - siehe Frage 28 28. Zeichnen Sie das Fluid- Mosaik- Modell einer biologischen Membran und beschriften Sie wichtige Bestandteile! Erläutern Sie mit einer Skizze den Aufbau der amphiphatischen (empfindend) Lipide! Integrale proteine,periphere proteine, lipiddoppelschicht,oberflächenkohlehydrate, per.protein mit kobalentem lipidanker
• 44. Erklären Sie die Faltung von Polypeptidketten in wässriger Umgebung. Was ist die treibende Kraft? - durch hydrophobe und hydrophile AS falten sich die Proteine unterschiedlich - die AS sind unterschiedlich geladen -treibende kraft-h+ brückenbindungen
• 45. Definieren Sie die Begriffe Primär-. Sekundär-, Tertiär- und Quartärstruktur von Proteinen. Welche Wechselwirkungen sind für die Struktur wichtig? - Primärstruktur: die Reihenfolge der AS innerhalb eines Proteins, durch Denaturierung nicht verändert - Sekundärstruktur: räumliche Anordnung der AS Sequenz, beta-Faltblatt oder Alpha Helix - Tertiärstruktur: räumliche Struktur einer Proteinkette - Quartärstruktur: räumliche Anordnung eines Proteins aus mehreren Ketten - die Tertiärstruktur resultiert aus den Wechselbeziehungen
• 46. Nennen Sie die Basenpaare in der DNA und zeichnen Sie die Struktur eines beliebigen Basenpaares. Gibt es Unterschiede in den erlaubten Basenpaarungen in der RNA im Vergleich zur DNA? Begründen Sie ihre Antwort! - Adenin + Thymin - Guanin + Cytosin - RNA: Adenin + Uracil - DNA: Adenin + Thymin - dieser Unterschied kommt dadurch, dass Thymin am C5 eine Methylgruppe hat, die das Uracil nicht hat - Adenin und Thymin haben durch die Methylgruppe eine starke Anziehung, die DNA ist stabiler als RNA - außerdem ist Thymin für Reperatur wichtig und mit Uracil würde keine Reperatur der DNA stattfinden
• 48. Erklären Sie die Eigenschaften von Aminosäuren und woraus ergeben sich die Ladungen? - AS bestehen immer aus einer Aminogruppe und einer carboxylgruppe und sind Bestandteile von Proteinen - der Rest ist bei jeder AS anders (20 versch. Reste), je nachdem welcher Rest es ist können die AS sauer (negativ geladen) oder basisch (positiv geladen) sein
• 49. Zeichnen Sie die Stearinsäure-gesättigt, Ölsäure-delta9,omega9 sowie die Linolsäuredelta9,12-omega6!Kennzeichnen Sie jeweils den hydrophoben und hydrophilen Bereich! Ordnen Sie die FS den beiden Bereichen „gesättigt“ und „ungesättigt“ zu! auf ch3 endend
• 50. Definieren Sie folgende Begriffe! a) Endocytose: b) Exocytose: a) Endocytose: Aufnahme von Makromolekülen in die Zelle b) Exocytose: Ausschleusung intracellulärer Substanzen aus der Zelle
• 51. Benennen Sie 4 wichtige Organellen einer eukaryontischen Zelle mit der jeweiligen Funktion! - Mitochondrien: Atmungskette, Fettsäureabbau, ATP Bildung - Plastiden: Fotosynthese, Lipid- und Fettsäuresynthese - Peroxisomen: Abbau von H2O2 und anderen Schadstoffen
• 52. Erklären Sie die Endosymbionthentheorie! Entstehung der Organellen der eukaryotischen Zelle. Bereits 1883 waren A.W. F. Schimper und F. Schmitz zur Ansicht gelangt, dass Plastiden an eine intrazelluläre Symbiose (Endosymbiose, Endocytobiose) zwischen einem autotrophen Endosymbionten und einer heterotrophen Wirtszelle erinnern. S. Merezkovskij (1855-1921) bezeichnete 1905 die Plastiden als domestizierte Mikroorganismen, die in der Frühzeit stammesgeschichtlicher Entwicklung von Eucyten aufgenommen und eingebaut wurden. Damit ließ sich erklären, warum Plastiden und auch Mitochondrien nur durch Teilung, nicht aber de novo entstehen können
• 53. Durch welche Faktoren wird die Fluidität einer Biomembran bestimmt? - Temperatur, Fettsäurezusammensetzung der Phospholipide, Cholesterolgehalt (Grad der Sättigung?)
• 54. Welche Funktionen haben integrale Membranproteine? - Transport, Ionenkanäle, Enzyme, Rezeptoren
• 55. Welche Transportvorgänge gibt es an Biomembranen und beziehen sie die Transporter ein! a) Moleküle - kleine unpolare Moleküle: O2, CO2, N2 - große unpolare Moleküle: Hexan, Steroid-Hormone, - kleine polare Moleküle: H2O, Methanol - große polare Moleküle: C6H12O6, Harnstoff, Glyzerin, Proteinhormone,... . b) Ionen geladene Atome z.B. Na+, K+, Ca2+, Cl- ,..... - geladene Moleküle z.B. Nitrat-Ionen NO3 -, Acetat- Ionen CH3COO-, Ammonium-Ion NH4+
• 56. Das Rezeptorenzym ist ein transmembrales Protein. Was hat es für Aufgaben? - Informations Austausch - bindet Liganden reversibel auf der einen Seite und löst auf der anderen Seite eine Antwort aus

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